Druckluft

Druckluft ist ein wichtiger Energieträger in Industrie- und Gewerbebetrieben. Die häufigsten Einsatzbereiche sind:

- Reinigen, Schleifen, Polieren, Lackieren
- Entstauben, Trocknen
- Bohren, Schrauben, Klopfen,
  Schmieden
- Steuern, Stellen, Regeln
- Kühlen
- Reifenservice

Bei einer modernen Anlage werden von 100 Prozent zugeführter Energie maximal 20 Prozent an mechanischer Energie umgesetzt. 80 Prozent sind Verluste, die als Abwärme zu entsorgen sind. Muss die Druckluft weiter aufbereitet werden (Filtern, Trocknen, Absenken des Druckniveaus) und ist die Anlage schlecht gewartet, dann bleiben von 100 Prozent zugeführter Energie oft weniger als 5 Prozent übrig. Ein besonderes Problem bei der Druckluft sind Leckagen. In vielen Betrieben sind die Anlagen für die Druckluft ungepflegt. Dadurch entweicht an vielen Stellen Luft (und somit Geld). Ein 3 mm großes Loch verursacht jährliche Verluste in der Höhe von 1.000 Euro, ein 6 mm großes Loch 4.500 Euro (bei 6 bar und 4.000 Stunden pro Jahr).

Kosten für die Herstellung von 1 Kilowattstunde Druckluft bei 20 Cent pro Kilowattstunde für Strom:

  • 1,00 Euro bei einer optimalen Anlage, ohne Zusatzaggregate (5 x so teuer wie Strom)
  • 4,00 Euro bei einer schlecht gewarteten und ausgelegten Anlage (20 x so teuer wie Strom)

Maßnahmen und Verbesserungen bei der Verwendung von Druckluft

  • Reinigen, Schleifen, Polieren: Ersatz der Geräte durch solche mit elektrischem Antrieb
  • Lackieren: Ersatz der Druckluftpistolen durch Airless-Hochdrucksysteme, mit denen auch dicke Lacke verarbeitet werden können. Auch: Umstellen auf Pulverlackierung
  • Entstauben, Trocknen: Prozesse hinterfragen, ob der Aufwand gerechtfertigt ist
  • Bohren, Schrauben: Elektrisch betriebene Geräte verwenden
  • Klopfen: Elektrische Klopfer einsetzen
  • Schmieden: Schmiedehammer mit Luftpolster für einen elastischen Schlag, aber elektrischer Antrieb zum Betreiben der Schmiede
  • Steuern, Stellen, Regeln: Hier gibt es oft billigere und zumindest technisch gleichwertige Lösungen mit Strom oder mit einer Hydraulik. Druckluft ist dort sinnvoll, wo auf Stöße und Belastungen elastisch reagiert werden soll.
  • Kühlen: Kühlen mit Druckluft ist äußerst unwirtschaftlich. Alternative Systeme suchen
  • Reifenservice: Kontrolle aller Geräte, Elektroschrauber statt Druckluftschrauber

Für alle Druckluftbereiche gilt:

Nur im Sonderbereich (Kesselbau, EX-gefährdete Bereiche) sollte mit Druckluft gearbeitet werden. Druckluft nur mit dem Druckniveau bereit stellen, das auch gebraucht wird. Für Sonderanlagen (z. B. Labor, Halbleiterherstellung, niedrige oder sehr hohe Druckniveaus wie bei speziellen Lackierungen oder in der Medizin und Pharmazie) soll die benötigte Qualität mit dezentralen Anlagen bereitgestellt werden. In der Regel werden nur geringe Leistungen benötigt, der Aufwand zum Aufbereiten von Druckluft mit technischer Qualität für Laborzwecke ist sehr hoch. Die Druckluftanlage setzt bei einem klassischen Betrieb sehr große Energiemengen um. Mit der Abwärme können das Warmwasser und die Luft für einige Bereiche wie die Lackierung oder Hallen aufgewärmt werden.

Sofort umsetzbar: Anlagenprüfung

  • Kontrolle des Druckluftnetzes bei Stillstand aller Anlagen auf Dichtheit (Zischen, Druckverlust, Kontrolle mit Ultraschallmessgeräten für Lecke): In manchen Unternehmen gehen hier über 50 % der Luft verloren!
  • Kontrolle der Last- und Leerlaufzeiten des Kompressors (Anzeige am Kompressor, Messung der Stromaufnahme: Mehr als 50 Prozent Leerlaufzeiten weisen auf einen zu großen Kompressor hin)
  • Bei stoßweiser Belastung der Druckluft: Zwischenspeicher am Entnahmeort, um große Leitungsquerschnitte bzw. übergroße Leistungen des Kompressors zu vermeiden
  • Abschalten der Druckluft bei Betriebspausen (Nachts, Wochenenden ...)
  • Austausch gealterter Bauteile (Schläuche, kleine Handwerkzeuge, Anschlüsse)
  • Druckluftleitungen im Mauerwerk in einem Überrohr führen (Vermeiden verdeckter Korrosionen, leichte Kontrolle des Rohres)
  • Das Druckniveau dem Bedarf anpassen: Jedes Bar Systemdruck weniger spart 6 bis 10 % Energie

Längerfristige Maßnahmen und Investitionen

  • Erstellen eines Druckluftplanes mit folgenden Informationen: Verwendung/Arbeitsschritt, Gerät (Marke, Type), benötigter Druck, Luftmenge je Stunde
  • Lokalisierung der verschiedenen Verwendungszwecke in einem Plan mit Angabe der benötigten Luftmenge
  • Eintragen der bestehenden Druckluftleitungen mit Angabe des Materials und der Querschnitte
  • Kontrolle der Querschnitte mittels Fließdruckmessung
  • Berechnen der benötigten Luftmengen und des Druckes
  • Bestimmen der erforderlichen Luftqualitäten
  • Auslegen der Druckluftstation (Kompressor, Kühler, Wärmerückgewinnung)
  • Aufteilen des Druckluftnetzes in mehrere Zonen (leichteres Auffinden von Fehlern)
  • Aufbau von Versorgungsringen (geringere Querschnitte, hohe Versorgungssicherheit)
  • Netzverträgliche Regelung des Kompressors, kein hartes Schalten mit Rückwirkungen in das Stromnetz, Einsatz von Frequenzwandlern als Leistungsregler
  • Getrennte Messung des Stromverbrauchs für die gesamte Druckluft
  • Zeitabhängige Freigabe für bestimmte Verbraucher (Belüftung etc.)
  • Auswahl eines neuen Kompressors: Stromaufnahme bei Leerlauf soll möglichst gering sein.
  • Mehrere kleine Kompressoren sind günstiger als ein großer. Die Steuerung zwischen den Kompressoren hat dafür zu sorgen, dass alle Geräte eine annähernd gleiche Einschaltdauer aufweisen.
  • Abstimmung der Kompressoren auf den Bedarf der Anwendung: Bis zu 20% Energieersparnis sind möglich, wenn die Aggregate drehzahlgeregelt werden oder übergeordneten Steuerungen, je nach Last, die Kompressoren zu- und abschalten.
  • Über 90 % der in Kompressoren eingesetzten Energie ist als Abwärme für Heizzwecke nutzbar - Ölkühler können über einen Wärmetauscher zur Raumheizung beitragen!

Quelle: WIFI/WKO

Bei der Produktion von Druckluft fällt viel Abwärme an. Überprüfen Sie, wie diese genutzt werden kann.