Erneuerung eines bestehenden Dampfkessels mit Clayton: Platzersparnis + TCO-Realitätscheck

Die meisten Anlagen ersetzen Dampftechnik nicht einfach, um einen neuen Dampfkessel zu haben. Ein Austausch erfolgt in der Regel, weil ein alternder Flammrohr- oder Wasserrohrkessel viel Stellfläche beansprucht, hohe Bedieneraufmerksamkeit erfordert, mehr Brennstoff verbraucht als nötig, selbst an Wochenenden oder nachts weiterläuft und schlicht nicht mehr zu den aktuellen Lastprofilen passt.

Eine Kesselmodernisierung bietet die Möglichkeit, nicht nur das Druckbehälterteil, sondern auch den gesamten Ansatz des Dampfsystems neu zu bewerten.

Das Dampferzeugungsdesign von Clayton – eine Spiralrohrkonstruktion mit Zwangsumlauf – stellt im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen eine völlig andere Kesselausführung und Betriebsweise dar.

Platzersparnis ist kein „Nice-to-have“ mehr

Grundfläche: Coil + Separator vs. Shell + Drum

Ein herkömmlicher Flammrohrkessel ist ein Druckbehälter voller Wasser. Das bedeutet:

großer Durchmesser des Druckkörpers
große Dampfabgabezone
Freiräume für Türen, Rohrzüge und feuerfeste Zugänge
schwere Fundamente und oft ein eigenes Gebäude

Clayton ändert dieses Prinzip. Die Heizfläche besteht aus einer spiralförmigen Rohrwendel mit geringem Wasserinhalt, kombiniert mit einem hocheffizienten Dampfabscheider.

Das Ergebnis ist eine deutlich kleinere Einheit aufgrund des geringen Wasserinhalts. Dies wirkt sich auch auf die einzuhaltenden Sicherheitsvorschriften aus.

Integration ins Kesselhaus

Ein Clayton-Dampferzeuger benötigt minimalen Platz, und das geringere Gewicht ermöglicht Installationen in beengten Bereichen oder sogar auf höheren Stockwerken.

Das ist wichtig bei der Modernisierung bestehender Anlagen, weil man:

den bestehenden Kesselraum ohne bauliche Änderungen weiter nutzen kann
Dachöffnungen oder Schornsteinverlegungen vermeidet
wertvolle Bodenfläche für Produktion, Versorgungstechnik oder Logistik freigibt

Modulare Skid- und Containeroptionen

Die Produktpalette unterstützt Skid- und containerisierte Kesselhäuser – echte “Turnkey-Lösungen”, die den Installationsplatz und die -zeit drastisch reduzieren.

Für Erneuerungen bedeutet das, dass man:

eine neue Einheit neben der alten aufstellen kann
während eines kurzen Stillstands umschalten kann
den alten Kessel als Backup behalten kann, ohne den Raum zu erweitern

Fazit zur Platzersparnis: Man verkleinert nicht nur den Kessel – man verkleinert das gesamte Projekt: Fundamente, Gebäudemaße, Zugangswege und Erweiterungsreserven.

Woher die TCO-Einsparungen tatsächlich kommen

TCO ist nie ein einzelner Faktor. Es ist ein Bündel kleiner Unterschiede, die sich über 10–20 Jahre summieren. Clayton’s Design trifft mehrere der großen Kostentreiber gleichzeitig.

Geringere Standby-Verluste, da kein großer Wasservorrat heißgehalten werden muss

Flammrohrkessel reagieren schlecht auf Lastwechsel. Sie speichern große Mengen heißen Wassers, sodass jeder Shutdown „vergeudete Wärme“ ist und jeder Neustart eine lange Aufwärmzeit erfordert. Daher bleiben sie oft im warmen Standby und verbrauchen Brennstoff.

Clayton erreicht von kalt auf Volldampf in etwa 5 Minuten und kann ohne Nachteile im Kaltstandby bleiben. Dadurch kann die Dampferzeugung der tatsächlichen Nachfragekurve angepasst werden.

Brennstofflogik:

Flammrohrkessel: hohe Trägheit → warmes Standby → Leerlaufverluste
Clayton: geringer Wasserinhalt + schnelle Reaktion → echter Steam-on-Demand

Selbst wenn die Dauerbetriebseffizienz identisch wäre (ist sie nicht), ist das Eliminieren des warmen Standbys ein großer jährlicher Brennstoffvorteil bei Anlagen mit variabler Last.

Wärmeübertragung ist von Natur aus effizienter

Clayton’s Gegenstromprinzip maximiert den Wärmeübergang.

Durch die kompakte Bauweise liegen Strahlungs- und Konvektionsverluste bei < 0,5 %, was die Nettoeffizienz verbessert und die Betriebskosten senkt.

Geringe Abschlämmung: Sie hören auf, Geld im Abfluss zu entsorgen

Clayton-Abscheider arbeiten bei hohen TDS-Werten (≈ 5× typisch), wodurch das Abschlämmvolumen stark reduziert wird.

Dokumente verknüpfen dies direkt mit Einsparungen bei Brennstoff, Chemikalien und Wasser.

Kostenlogik:

weniger heißes Wasser abgelassen → weniger Brennstoff zum Aufheizen
weniger Chemikalien → geringere OPEX
weniger Zusatzwasser → niedrigere Wasser- und Abwasserkosten
geringere thermische Belastung → längere Lebensdauer der Komponenten

Geringerer Wartungs- und Compliance-Aufwand

Eine kleine Durchlaufcoil hat:

weniger potenzielle Versagensmodi
geringeren Prüfaufwand
minimale Verkalkungsmöglichkeiten

Direkte TCO-Effekte:

geringere jährliche Wartungskosten
weniger Betreiberstunden
kürzere Prüfdowntime
kleinerer Ersatzteilbestand

Zuverlässigkeit: „Ausfallkosten“ übersteigen oft Brennstoffkosten

Da ein Clayton-Dampferzeuger schnell reagiert und ein Turndown-Ratio von bis zu 1/8 ohne Druckabfall erreicht, verbessert sich die Prozessstabilität. Das reduziert Ausschuss und Nacharbeit in thermischen Prozessen.

Das lässt sich schwer in einer Broschüre ausdrücken, aber leicht in Betrieben erkennen, die Batchprozesse oder große Lastschwankungen haben.

Wann Modernisierungen den größten Nutzen bringen

Clayton-Modernisierungen sind besonders vorteilhaft, wenn:

eine variable Dampfnachfrage besteht (Batch, Sterilisation, CIP/SIP, Trockner, Lebensmittel, Pharma)
die Anlage viele Standby-Stunden im Verhältnis zur Volllast hat
die Anlage platzbeschränkt ist, insbesondere bei Retrofits in engen Kesselräumen
die Region hohe Wasser- oder Chemikalienkosten aufweist
der Standort auf unbemannte oder schlank besetzte Utilities-Bereiche abzielt

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Der strategische Modernisierungsansatz: mehr Kapazität ohne Bauarbeiten

Der oft unterschätzte Vorteil: Ein kompakter Clayton-Austausch kann zusätzliche zukünftige Dampfkapazität im selben Raum erschließen. Später lässt sich problemlos ein weiteres Modul hinzufügen oder ein Hybridsystem integrieren – ganz ohne Bauarbeiten.

Bei einer Modernisierung dient dies als Absicherung gegen:

Produktionserweiterung
neue thermische Prozesse
Elektrifizierungs- oder Hybridstrategien
strengere Emissionsgrenzen

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Fazit

Die Modernisierung eines alten Kessels mit einem Clayton-System ist nicht einfach ein Austausch der Wärmequelle. Es verwandelt Dampf von einer großen, trägen, platzintensiven Utility in eine schnelle, modulare „Dampfmaschine“.

Platzersparnis

bis zu 1/3 weniger Fläche für die gleiche Kapazität dank kleinerem Druckbehälter und leichter, modularer Bauweise → Anlagenfläche zurückgewinnen und Bauarbeiten vermeiden.

TCO-Ersparnis

Steam-on-demand reduziert Standby-Brennstoff, Kompaktheit senkt Verluste, ultraniedrige Abschlämmung reduziert Wasser- und Chemikalienkosten, und einfache Konstruktion senkt Wartung + Arbeitsaufwand → Einsparungen bis zu 30%.

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