Energieverbrauch und Betriebskosten eines Ultraschallreinigungsbeckens

Käufer fragen nach der Ultraschallleistung und sorgen sich um den Strom. Sorgen sollten sie sich um die Heizung. Bei jedem Industriebecken, das wir bauen, hat der Heizstab das Zwei- bis Dreifache der Ultraschallleistung, und er läuft einen größeren Teil der Schicht.

Wohin die Leistung geht

Die Nennleistung ist das, was der Anschluss liefern muss, nicht das, was die Anlage über einen Tag verbraucht. Die Heizung läuft aus dem kalten Zustand mit voller Leistung und taktet dann über den Thermostat; der Ultraschall läuft nur während der Zyklen.

Ein Arbeitstag an einem ST-96

Angenommen: eine Schicht von acht Stunden, ein Bad mit 60 °C, Deckel zwischen den Chargen geschlossen, zwölf Zyklen zu je zehn Minuten, Raumtemperatur 20 °C.

• Aufheizen aus dem kalten Zustand: 96 Liter von 15 auf 60 °C sind etwa 5 kWh Wärme; bei 4 kW und mit Verlusten 75 bis 90 Minuten Heizzeit. Wurde das Bad über Nacht warm gehalten, entfällt das, die Standverluste aber nicht.
• Temperatur halten, Deckel zu: Ein 96-Liter-Becken mit Deckel verliert etwa 0,5 bis 0,8 kW an den Raum und an die kalten Teile, die hineinkommen. Über acht Stunden: 4 bis 6 kWh.
• Temperatur halten, Deckel offen: Die Verdunstung von einer 60 °C warmen Oberfläche von 0,24 m² nimmt mehrere Liter am Tag und trägt etwa 1,5 bis 2,5 kW mit sich. Über acht Stunden: 12 bis 20 kWh. Der Deckel ist die größte einzelne Einsparung an der Anlage.
• Ultraschall: zwölf Zyklen zu zehn Minuten bei 1440 W sind 2,9 kWh, und etwa die Hälfte davon landet als Wärme im Bad, die die Heizung dann nicht liefern muss.

Summe für den Tag: rund 12 bis 15 kWh mit Deckel, 20 bis 30 kWh ohne. Bei üblichen europäischen Industriestromtarifen sind das so oder so wenige Euro am Tag; die Zahlen zeigen das Verhältnis, nicht den absoluten Betrag. Der Ultraschall macht ein Fünftel der Rechnung aus.

Die vier Gewohnheiten

1. Deckel zu. Immer dann, wenn sich der Korb nicht bewegt. Bei den größeren Serien leitet der rautenförmige Deckel außerdem Kondensat ins Becken zurück, was auch Wasser spart.
2. Zeitschaltung statt Standby. Eine Stunde vor Schichtbeginn aufheizen und die Heizung am Schichtende ausschalten. Ein Bad über Nacht bei 60 °C zu halten, Deckel zu, kostet bei einem 96-Liter-Becken 8 bis 12 kWh ohne jeden Nutzen; das Aufheizen am Morgen kostet 5.
3. Die Temperatur einstellen, die der Prozess braucht, nicht das Maximum. Jede 10 °C über dem Arbeitspunkt erhöhen den Standverlust um etwa 20 bis 30 % und verkürzen die Badstandzeit.
4. Das Bad lange nutzen. Ein Badwechsel bedeutet 96 Liter beheiztes Wasser, eine Dosis Reiniger und die Entsorgung; Filtration und Ölabscheidung machen aus einem wöchentlichen einen monatlichen Wechsel.

Wasser und Chemie

Ein 96-Liter-Bad in Arbeitskonzentration braucht je nach Reiniger ein bis fünf Liter Konzentrat je Füllung. Die Verdunstung verlangt ohne Deckel mehrere Liter Wasser am Tag, mit Deckel ein bis zwei. Die Entsorgung eines verbrauchten alkalischen Bades mit emulgiertem Öl ist in den meisten EU-Ländern gefährlicher Abfall; Menge ist Kosten, und Ölabscheidung verringert sie.

Größere Becken

Das Verhältnis bleibt bei größeren Becken erhalten, und der Deckel wird wichtiger, weil die Oberfläche mit dem Quadrat und das Volumen mit der dritten Potenz wächst. Ein AL-1000 mit offenem Deckel bei 60 °C verliert deutlich über 5 kW durch Verdunstung; deshalb sind die Serien AL und AU dafür gebaut, den Zyklus mit geschlossenem Deckel zu fahren, und ihre SPS steuert die Heizzeiten.

Im Vergleich zu dem, was sie ersetzt

Eine Lösemittel-Sprühkabine, ein Heißwasser-Hochdruckreiniger oder ein Mitarbeiter mit Bürste und Eimer haben jeweils eigene Kosten, vor allem Arbeitszeit und das verbrauchte Lösemittel oder Wasser. Ein sauberer Vergleich ergibt in der Regel: Ein Ultraschallbecken kostet mehr Strom und weniger bei allem anderen; der Beitrag zu herkömmlichen Verfahren stellt beides gegenüber.