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Umweltfreundliche Produktion

Die Kosten für die Drucklufterzeugung

Ohne Druckluft würden gesamte Branchen stillstehen. Druckluft wird nahezu überall eingesetzt. Neben Strom, Wasser und Gas gilt Druckluft weithin als vierte Energiequelle.             

Diese Vielseitigkeit bringt jedoch einen Kostenaufwand mit sich. Die Erzeugung und der Verbrauch von Druckluft sind wesentlich teurer als bei anderen Energieformen. Beispielsweise wird geschätzt, dass 10 % der gesamten Energie, die im industriellen Sektor verbraucht wird, für die Drucklufterzeugung aufwendet wird. Anders ausgedrückt: Jedes Jahr wird viel Geld ausgegeben, um Produktionseinrichtungen mit Druckluft zu versorgen. 

Daher sollten Unternehmen bei der Suche nach Einsparungsmöglichkeiten bei der Drucklufterzeugung ganz genau auf ihren Energieverbrauch achten. Denn der spielt eine viel größere Rolle als alle anderen Kostenfaktoren zusammen. Tatsächlich werden etwa 80 % der Kosten für die Drucklufterzeugung für Energie aufgewendet – viel mehr als die Anfangsinvestition in Kompressoren oder Wartung und Instandhaltung. 

Aufschlüsselung und Eindämmung der Druckluftkosten

Ein umfassender Überblick über Ihr Druckluftsystem

Nur sehr wenige Druckluftanwendungen kommen allein mit einem Kompressor aus. Die meisten Druckluft- und Gasanwendungen erfordern ein komplettes System, das hochwertige Luft dorthin liefert, wo sie benötigt wird.

Dies ist die Möglichkeit, potenzielle Einsparpotenziale zu erkennen: Zunächst sollten wir uns den Druckluftbedarf des Unternehmens sowie alle Komponenten ansehen, aus denen sich das erforderliche Druckluftnetz (und der damit verbundene Kostenaufwand) zusammensetzt. 

Anhand dieser Informationen kann bestimmt werden, wie diese Komponenten und die zugehörigen Prozesse optimiert werden können. 

Vor der Betrachtung der Komponenten eines Druckluftsystems sollte jedoch beachtet werden, dass Unternehmen nicht unbedingt für das derzeit vorhandene System planen sollten, sondern für jenes System, das sie in Zukunft nutzen möchten.

Wenn ein Unternehmen beispielsweise die Produktion erweitern oder einen neuen Prozess hinzufügen will, ist es von Vorteil, für die zukünftigen Anforderungen zu planen statt nur für den aktuellen Bedarf. Dies ist besonders wichtig, wenn es darum geht, die richtige Kombination basierend auf den Anforderungen des Unternehmens und der Größe des Rohrleitungssystems auszuwählen.  

Komponenten eines Druckluftsystems

1. Kompressoren

Zunächst einmal gibt es den Kompressor selbst. Wie bereits erwähnt, macht der Anschaffungspreis nur einen geringen Prozentsatz der Gesamtbetriebskosten eines Kompressors aus. Da die Energiekosten den Großteil der Gesamtkosten darstellen, ist es sinnlos, einen weniger effizienten Kompressor zu kaufen, der viel Energie verbraucht. Stattdessen ist die Investition in einen energieeffizienten Kompressor wahrscheinlich die kostengünstigste Option über die gesamte Lebensdauer des Kompressors.

Bei der Auswahl des richtigen Kompressors für die jeweilige Aufgabe ist der Luftbedarf entscheidend. Wenn die Luftzufuhr stabil ist, ist möglicherweise ein Kompressor mit fester Drehzahl die beste Lösung. Wenn der Luftbedarf jedoch schwankt, ist wahrscheinlich ein Modell mit variabler Drehzahlregelung (VSD) die ideale Wahl.

Größere Hersteller und Produktionsstätten brauchen oft mehrere Kompressoren. Diese können je nach Luftbedarf ein- und ausgeschaltet werden und bieten zusätzliche Flexibilität. 

2. Trockner und Filter

Als Nächstes kommen Trockner und Filter. Bei einigen Anwendungen ist eine hohe Luftqualität kaum wichtig, in vielen anderen dafür aber unerlässlich. Verunreinigungen in der Luft dürfen nicht in die Endprodukte gelangen – insbesondere in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie –, und auch nachgeschaltete Anlagen sind vor Korrosion und Verunreinigung zu schützen.

Das ist ein gutes Beispiel für die versteckten Kosten von qualitativ minderwertiger Druckluft: Es ist anfangs billiger, nicht in Trockner und Filter zu investieren, aber letztendlich führt es zu hohen Kosten. 

Bei der Auswahl von Trocknern und Filtern ist es wichtig, die richtige Technologie für die jeweilige Anwendung auszuwählen. Dadurch wird der Differenzdruck begrenzt, wenn sie von der Luft durchströmt werden. Ähnlich wie bei Kompressoren ist Energie der Hauptfaktor für die Gesamtbetriebskosten der Trockner. Daher sollte erwähnt werden, dass wir auch Trockner mit VSD-Technologie anbieten.

Video: Welcher Trockner für welchen Kompressor?

3. Ablässe

Intelligente verlustfreie Ablässe leiten das angesammelte Kondensat eines Druckluftsystems nur bei Bedarf ab. Dies spart Energie und steht im Gegensatz zu zeitgesteuerten Ablässen, die in einem bestimmten Zeitintervall öffnen, auch wenn kein Kondensat vorhanden ist. Intelligente verlustfreie Ablässe sind eine weitere sinnvolle Ergänzung, die Energie und Geld im Laufe der Zeit sparen kann.

4. Verrohrung

Ebenso wichtig wie die Ausrüstung, die zur Erzeugung und Reinigung der Druckluft verwendet wird, ist die Verrohrung, mit der die Druckluft an ihren Einsatzort geführt wird. Selbst das effizienteste Kompressorsystem vergeudet Energie, wenn die Verrohrung undicht ist oder falsch dimensioniert ist. Ein geeignetes Rohrleitungssystem hat keine Verengungen, erzeugt keinen Druckabfall und ist leckagefrei.

Neben der Auswahl des richtigen Werkstoffs für die Rohrleitungen müssen Betreiber auch zwischen einem Ring- oder Stichleitungssystem wählen. 
Ein Ringleitungssystem kann im Gegensatz zum Stichleitungssystem die Luft aus mehreren Richtungen anliefern. Beim Stichleitungssystem strömt die Luft nur in eine Richtung und versorgt die nächstgelegene Anwendung zuerst, sodass es zu einem Druckabfall in der nachgelagerten Phase kommen kann, der sich auf die Produktion auswirkt.

5. Druckluftbehälter

Ein ähnliches Thema ist der Druckluftbehälter, in dem die Druckluft gespeichert wird. Bei richtiger Dimensionierung kann dies eine Unterversorgung in Ihrer Druckluftanlage verhindern. Zusätzliche Kompressoren sind nicht mehr erforderlich, und die Druckschwankungen im System werden reduziert. Es können Druckregler hinzugefügt werden, um den Druck im Druckluftnetz zu stabilisieren und gleichzeitig Leckagen zu reduzieren sowie Energie zu sparen.

Video: Richtige Dimensionierung von Druckluftbehältern

6. Belüftung und Energierückgewinnung

Zwar machen viele Unternehmen bei der Investition in ihr Druckluftsystem ihre Hausaufgaben, aber sie achten möglicherweise nicht darauf, was mit der Abwärme geschieht, die beim Verdichten der Luft entsteht. Beispielsweise senkt eine gute Belüftung die Wärmezirkulation, was wiederum den Energieverbrauch senkt.

Außerdem kann der größte Teil der Abwärme zurückgewonnen und in anderen Bereichen des Betriebs genutzt werden, z. B. zum Beheizen von Räumen oder von Wasser oder in Produktionsprozessen. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass Sie sich vor der Planung Ihrer Druckluftversorgung mit Experten beraten, um die Effektivität des Druckluftsystems zu optimieren.

7. Leckagen

Auch wenn viele Ineffizienzen bereits vor dem Betriebsbeginn eines solchen Systems beseitigt werden können, ist es wichtig, das System auch während des Betriebs ständig zu überwachen. Dazu gehört auch die Erkennung und Beseitigung teurer Leckagen, die ein Unternehmen jährlich Tausende Euro kosten können. Die Erhöhung des Luftdrucks im System allein führt nur zu einer Verstärkung der Leckagen, behebt sie aber nicht, sondern erhöht den Energieverbrauch.

8. Zentrale Steuerung

Bei Systemen mit mehreren Kompressoren können zentrale Steuerungen eine wichtige Rolle spielen. Sie können das durchschnittliche Druckband reduzieren (eine Druckverringerung von 1 bar senkt den Energieverbrauch um 7 %), die Kompressorkapazität steuern und die Kompressordrehzahl regeln.

 

Dabei müssen zwar viele Faktoren berücksichtigt werden, doch ein ordnungsgemäß verbautes und gewartetes Druckluftsystem kann die Betriebskosten eines Unternehmens drastisch senken. Aus diesem Grund zahlen sich die entsprechende Vorausplanung und die intelligente Verteilung der Investitionen in der Zukunft immer aus. 

Und wenn Sie nicht sicher sind, welche Hardware oder Prozesse Sie bei der Optimierung Ihres Druckluftsystems und der Maximierung Ihrer Einsparungen unterstützen können, wenden Sie sich einfach an unsere Experten.