Plus d'air comprimé avec encore moins d'énergie pour les amortisseurs ZF – et des économies supplémentaires avec la récupération de calories
Une station d'air comprimé obsolète et un grand gaspillage d'énergie Manuel Baumgarten, du site ZF d'Eitorf, avait toutes les raisons de vouloir remplacer sa station d'air comprimé. De la patience et une solution personnalisée signée KAESER ont abouti à une réduction des coûts et à la récupération des calories dégagées par les compresseurs.
Efficacité maximale. Les relevés affichés sur la cuve de la centrale KAESER sont éloquents. Manuel Baumgarten, responsable de la maintenance sur le site ZF d'Eitorf qui produit les amortisseurs, les a affichés lui-même. Ils indiquent exactement le rendement et les économies réalisés par la centrale – et rappellent ce à quoi ressemblait le local avant l'installation de la centrale KAESER jaune et noire. Tous ceux qui entrent dans le local comprennent vite que cette station est le « bébé » de Baumgarten.
En 2010, le local s'apparentait à la salle des machines d'un vieux bateau à vapeur du Mississippi.
L'ancienne centrale d'air comprimé était un assemblage hétéroclite de composants rajoutés successivement pendant 35 ans. Elle fonctionnait toujours mais Baumgarten avait bien conscience qu'il fallait la remplacer car elle était obsolète et gaspillait énormément d'énergie. Mais comment convaincre la direction du site de consentir un investissement à six chiffres ? Pour cela, un seul moyen : démontrer la rentabilité du projet.
Le local machines était si bruyant qu'on ne s'entendait pas parler et il y faisait une chaleur insupportable, même en hiver.
Surtout pas d'arrêt de production !
Sur le site d'Eitorf, les trois lignes de fabrication produisent 30 000 amortisseurs par jour, soit sept millions par an. Ces lignes tournent jour et nuit et la production ne s'interrompt que le week-end pour reprendre le dimanche soir. Le moindre arrêt de production est très coûteux. M. Adolphs, électricien, n'est donc pas le seul à se demander si le remplacement des compresseurs en cours de production allait bien se passer. Mais si l'on ne voulait pas continuer comme par le passé, il fallait prendre ce risque.
Qui relève le défi ?
Le remplacement de la station étant décidé, il fallait trouver un prestataire à la hauteur de la tâche. KAESER a répondu présent.
Norbert Hages, ingénieur conseil de l'agence KAESER de Bochum se saisit de ce cas. Après plusieurs entretiens pour cerner les problèmes et conseiller Manuel Baumgarten, Norbert Hages cherche l'argument qui permettrait à KAESER de se démarquer de la concurrence en offrant un net avantage au client.
La formule d'externalisation SIGMA AIR UTILITY apporterait à l'équipementier toute la flexibilité dont il a besoin tout en minimisant les risques. Elle garantit la sécurité d'approvisionnement et minimise les arrêts. « C'était un bon début », se souvient l'ingénieur KAESER. Mais le client en voulait plus. N'y aurait-il pas moyen de récupérer la chaleur dissipée ? Norbert Hages se penche sur la question.
La récupération de calories – de l'énergie gratuite.
La proposition de KAESER est bien accueillie. La récupération de calories n'est pas seulement pertinente sur le plan écologique, elle a également une dimension économique non négligeable. Mais la chaleur dissipée suffirait-elle à chauffer le bassin de lavage des amortisseurs à une température constante de 60 °C, objectif recherché par Manuel Baumgarten ?
L'idée est trop prometteuse pour ne pas être concrétisée. Mais encore faut-il que la direction prenne la décision.
La modernisation menée à bien, sans interruption de la production
La réponse de ZF tombe enfin : « M. Hages, nous souhaitons réaliser ce projet avec KAESER. »
Le projet ne se borne pas à démonter et à monter les centrales d'air comprimé. Le local machines est curé et entièrement réhabilité.
Cinq compresseurs et quatre sécheurs frigorifiques sont installés, les tuyauteries posées, notamment les tuyaux en inox qui amènent l'eau chaude dans le bassin de lavage. Une entreprise spécialisée se charge de l'équilibre hydraulique et du réglage des capteurs de pompage et de température ainsi que de l'optimisation du compteur de chaleur.
Une unité de commande et une vanne trois voies maintiennent la température du bassin de lavage à 60 °C. Et le système de chauffage au gaz est disponible en complément, si le débit d'eau chaude n'était pas suffisant. C'est ce qui était prévu.
Après l'installation, tout fonctionne parfaitement. Mais la récupération de calories ne donne pas les résultats escomptés. Manuel Baumgarten et Norbert Hages sont déçus. Au lieu des 76 % prévus au maximum, le système récupère tout juste 45 % de l'énergie électrique consommée. Les relevés effectués sur une longue période n'apportent rien de nouveau. Malgré tous les paramétrages et les réglages de la centrale, rien ne change. Se pourrait-il que les résultats soient faussés ? Et si oui, à quoi cela tient-il ?
Erreur trouvée – et éliminée.
Après quelques semaines de perplexité, l'idée lumineuse jaillit. Les mesures étaient relevées juste avant un coude dans lequel l'eau chaude et l'eau froide se mélangent, créant des tourbillons qui faussaient les résultats. L'origine du problème était trouvée ! « On n'a jamais fini d'apprendre », conclut Norbert Hages, « ll ne suffit pas d'installer juste une centrale. Nos installations sont toujours des solutions personnalisées. On n'obtient pas des résultats d'excellence avec des solutions passe-partout. »
Un investissement rentable.
Aujourd'hui, toutes les mesures donnent des résultats corrects et le système réalise globalement un taux de récupération des calories optimal. « Les résultats sont remarquables », constate Norbert Hages. Et Manuel Baumgarten se félicite des économies réalisées : « Nous économisons 114 000 € de coûts énergétiques par an, simplement du fait de l'efficacité de la centrale. À quoi il faut ajouter 34 000 € économisés grâce à la récupération de calories. Rien que cela représente de quoi chauffer 40 maisons individuelles par an. Plus 25 000 € d'économie de frais d'entretien. » Même s'il faut démarrer les compresseurs une demi-heure plus tôt le dimanche soir pour la mise en température du bassin de lavage, ZF réalise des économies importantes grâce à la récupération des calories.
Les économies de CO2 sont elles aussi impressionnantes. Considérant qu'une économie de 1 667 KWh équivaut à une tonne de CO2 économisée, le total des économies d'électricité (760 000 KWh) et de la récupération de calories (960 000 KWh) représentent une réduction des émissions de CO2 de 1000 tonnes par an.
Une prestation exemplaire L'investissement est amorti depuis longtemps. La fierté de Manuel Baumgarten est donc bien légitime, surtout s'agissant d'un projet complexe qui a demandé une bonne dose de persévérance à tous les acteurs impliqués. « Cinq ans... plus d'un fournisseur d'air comprimé aurait abandonné en cours de route », résume Baumgarten, surnommé « Monsieur Externalisation » chez ZF, et de conclure en souriant : « Mais nous n'avons pas lâché. Heureusement pour nous, et pour KAESER. »
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Station d'air comprimé de l'usine ZF