Stickstoffgenerator für die Lebensmittelproduktion: PSA-Anlage richtig auslegen
Stickstoff mit 99,9 % Reinheit direkt im Betrieb: wie die PSA-Technik funktioniert, welche Leistung Sie wirklich brauchen und was die WAVE-N2-Anlagen kosten.
In diesem Artikel
Die kurze Antwort
Ein Stickstoffgenerator gewinnt Stickstoff direkt im Betrieb aus Druckluft – die Produktion hängt damit nicht mehr von Flaschenlieferungen ab. Die WAVE-N2-Baureihe arbeitet mit Druckwechseladsorption (PSA) und liefert 3, 10, 20 oder 40 Nm³/h bei 99,9 % Reinheit. Jede Anlage wird komplett geliefert: mit Schraubenkompressor, Druckluftaufbereitung, PSA-Einheit und einem 300-l-Stickstoffspeicher. Die Nettopreise beginnen bei 11.900 € für die N2 3.
Faustregel: Legen Sie den Generator auf Ihren Dauerbedarf aus und decken Sie kurze Spitzen über den Speicherbehälter ab. Die geforderte Reinheit und der Druck an der Verbrauchsstelle sind dabei genauso wichtig wie der Volumenstrom.
So arbeitet ein PSA-Stickstoffgenerator
Umgebungsluft besteht zu rund 78 % aus Stickstoff. Ein PSA-Generator leitet saubere, trockene Druckluft durch einen Behälter mit Adsorptionsmittel. Dieses hält Sauerstoff und andere Bestandteile zurück, während der Stickstoff hindurchströmt. Bei der üblichen PSA-Bauart arbeiten zwei Adsorber im Wechsel: Einer erzeugt Stickstoff, der andere wird entspannt und regeneriert. Der Zyklus läuft automatisch ab, das Produktgas strömt in den Speicherbehälter.
Wie gut das Adsorptionsmittel über Jahre arbeitet, entscheidet die Qualität der Druckluft. Deshalb sitzen bei jeder WAVE-N2-Anlage ein Kältedrucklufttrockner und eine Filtration vor der PSA-Einheit. Bei N2 3, N2 10 und N2 20 sind diese Komponenten in einer kompakten 4-in-1-Druckluftstation mit 380-l-Druckluftbehälter zusammengefasst. Die N2 40 arbeitet mit getrennten Komponenten: 22-kW-Schraubenkompressor, 1.000-l-Druckluftbehälter, separater Kältetrockner und vierstufige Filtration.
Wofür Produzenten Stickstoff einsetzen
Stickstoff ist inert, trocken und geruchlos. Damit eignet er sich als Schutzgas überall dort, wo Sauerstoff oder Feuchtigkeit einem Produkt schaden:
- Verpackung: Wer Beutel, Gläser und Schalen mit Stickstoff spült (Schutzgasverpackung, MAP), senkt den Restsauerstoff rund um das Produkt.
- Trockene und gefriergetrocknete Produkte: Gefriergetrocknete Lebensmittel sind stark hygroskopisch und oxidationsempfindlich. Das Abfüllen unter Stickstoff hilft, Farbe, Aroma und Fette nach dem Trocknungszyklus zu schützen. Worauf es bei der Verpackung sonst noch ankommt, lesen Sie im Beitrag Gefriergetrocknete Lebensmittel verpacken.
- Belüften des Gefriertrockners: Am Ende eines Zyklus lässt sich die Kammer statt mit feuchter Raumluft mit trockenem Inertgas auf Atmosphärendruck bringen.
- Labor und Produktion: Überlagern von Tanks, Spülen von Leitungen und Schutz empfindlicher Materialien.
Die Anforderungen an die Reinheit unterscheiden sich je nach Anwendung. 99,9 % reichen für viele Verpackungs- und Inertisierungsaufgaben. Schreibt Ihr Prozess oder Ihr Kunde eine höhere Reinheit oder eine bestimmte Gasspezifikation vor, nennen Sie diese bitte in Ihrer Anfrage – dann wird die Konfiguration dagegen geprüft.
WAVE-N2-Modelle und Preise
| Modell | Stickstoffleistung | Druckluftversorgung | Nettopreis |
|---|---|---|---|
| WAVE N2 3 | 3 Nm³/h bei 99,9 % | 4-in-1-Station, 7,5 kW, 1,1 m³/min | 11.900 € |
| WAVE N2 10 | 10 Nm³/h bei 99,9 % | 4-in-1-Station, 7,5 kW, 1,1 m³/min | 14.900 € |
| WAVE N2 20 | 20 Nm³/h bei 99,9 % | 4-in-1-Station, 1,5 m³/min | 18.900 € |
| WAVE N2 40 | 40 Nm³/h bei 99,9 % | Separate Druckluftaufbereitung, 22 kW, 3,5 m³/min | 24.900 € |
Alle vier Anlagen arbeiten mit einem PSA-Eingangsdruck von 0,8 MPa und liefern den Stickstoff mit 0,6 MPa. Der Kompressor erzeugt bis zu 8 bar und wird mit 400 V, 50 Hz, dreiphasig versorgt; die PSA-Einheit selbst läuft mit 220 V, 50 Hz, einphasig. Die Preise verstehen sich netto zzgl. MwSt. ab WAVE-Lager in Europa; Lieferung und Inbetriebnahme werden separat angeboten.
Die Leistungsangaben der PSA-Einheit (0,1 kW bzw. 0,3 kW) sind Komponentenwerte und nicht der Energiebedarf der gesamten Anlage – nahezu die gesamte Energie fließt in die Drucklufterzeugung. Bezugsbedingungen für den Nenndurchsatz, Anschlussgrößen und Aufstellmaße werden im Angebot bestätigt.
So legen Sie die Anlage aus
Diese Angaben braucht WAVE für eine verbindliche Konfiguration
- Anwendung: Verpackung, Inertisierung, Belüftung oder eine Kombination davon.
- Dauerbedarf in Nm³/h während einer normalen Schicht.
- Spitzenbedarf und dessen Dauer – etwa beim Anlaufen einer Verpackungsmaschine oder beim Belüften einer Gefriertrocknerkammer.
- Reinheit, die an der Verbrauchsstelle gefordert ist.
- Druck, den der Verbraucher benötigt.
- Betriebsstunden pro Tag und pro Woche.
- Aufstellort, verfügbarer Stromanschluss und eine eventuell vorhandene Druckluftversorgung.
Der Verbrauch wird oft unterschätzt, wenn man ihn nur aus dem Datenblatt der Verpackungsmaschine ableitet. Leckagen, Spülverluste und gleichzeitig laufende Verbraucher summieren sich. Ziehen mehrere Maschinen gleichzeitig Stickstoff, addieren Sie deren Spitzen statt der Mittelwerte. Den 300-l-Behälter nutzen Sie als Puffer, nicht als Ersatz für fehlende Generatorleistung.
Die angegebene Konfiguration ist für 400 V / 50 Hz spezifiziert. Arbeitet Ihr Standort mit einem anderen Netz, nennen Sie es bitte in Ihrer Anfrage, bevor Sie sich für ein Modell entscheiden.
Stickstoffgenerator oder Gasflaschen?
Flaschen und Bündel bleiben bei gelegentlichem, geringem Verbrauch die praktische Lösung. Ein Generator wird interessant, sobald Stickstoff täglich und in planbaren Mengen gebraucht wird: Das Gas entsteht dort, wo es verbraucht wird, Flaschenmiete und Liefertermine entfallen, und keine leere Flasche unterbricht mehr einen laufenden Verpackungsauftrag. Die Entscheidung hängt von Ihrem tatsächlichen Verbrauchsprofil ab. Deshalb beginnt die Auslegung mit Bedarfsdaten und nicht mit einem Modellnamen.
Wer eine Gefriertrocknungslinie aufbaut, plant den Stickstoff häufig gemeinsam mit dem Trockner und dem Verpackungsschritt. WAVE baut Gefriertrockner vom FD260 bis zum IC570MAX und kann die N2-Anlage in dasselbe Projekt einbinden.
Häufige Fragen
Welche Reinheit liefert ein Stickstoffgenerator von WAVE?
Alle WAVE-N2-Modelle liefern ihren Nenndurchsatz mit 99,9 % Stickstoffreinheit. Gibt Ihre Anwendung eine andere Reinheit vor, wird die Konfiguration im Angebot dagegen geprüft.
Was kostet ein Stickstoffgenerator?
WAVE-N2-Anlagen kosten 11.900 € (3 Nm³/h), 14.900 € (10 Nm³/h), 18.900 € (20 Nm³/h) und 24.900 € (40 Nm³/h) netto zzgl. MwSt., jeweils mit Kompressor, Druckluftaufbereitung, PSA-Einheit und 300-l-Stickstoffspeicher. Lieferung und Inbetriebnahme werden separat angeboten.
Ist ein Kompressor im Lieferumfang enthalten?
Ja. Jede WAVE-N2-Anlage umfasst Schraubenkompressor, Druckluftbehälter, Kältedrucklufttrockner, Filter, die PSA-Einheit und einen 300-l-Stickstoffbehälter samt Verbindungsleitungen.
Welches Modell brauche ich?
Gehen Sie von Ihrem Dauerbedarf in Nm³/h aus, addieren Sie die Spitzen aller gleichzeitig laufenden Verbraucher und prüfen Sie Reinheit und Druck an der Verbrauchsstelle. Sobald diese Werte vorliegen, empfiehlt WAVE das passende Modell.
Kann man einen Gefriertrockner mit Stickstoff belüften?
Ja, die Kammer eines Gefriertrockners lässt sich statt mit Raumluft mit trockenem Stickstoff auf Atmosphärendruck bringen. Ob das zu Ihrem Produkt und Ihrer Maschine passt, wird bei der Projektplanung geklärt.
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Schicken Sie uns Anwendung, Bedarf in Nm³/h, Reinheit, Druck und Betriebsstunden. WAVE stimmt die N2-Anlage und den Lieferumfang auf Ihren Prozess ab.
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