Die Technologie der Kolbenkompressoren ist so alt wie die Drucklufterzeugung selbst. Die Luft in der Maschine wird durch einen Kolben verdrängt und hierdurch verdichtet („Verdrängerprinzip“). Der auch als Roots-Gebläse oder Roots Blower bezeichnete Kompressor erzeugt einen Luftstrom mit niedrigem Druck. In Industriebereichen wie der Abwasserbehandlung, in der kommunalen Wasseraufbereitung, für die pneumatische Förderung oder auch in chemischen Anwendungen werden häufig Drehkolbengebläse zur Lufterzeugung eingesetzt, da die Technologie als stabil und zuverlässig gilt. Mit den ersten Kolbenkompressoren haben moderne Drehkolbengebläse bis auf das Grundprinzip nicht mehr viel gemein. Es gibt einfach oder doppelt wirkende Niederdruck-Kompressoren, ölgeschmierte oder ölfrei verdichtende sowie Maschinen mit einer unterschiedlichen Anzahl an Zylindern, die zudem unterschiedlich angeordnet sind.

Im Vergleich zu Schraubengebläsen ist die Technologie der Drehkolbengebläse zwar weniger effizient – hat aber je nach Anforderung des Betreibers ihre Berechtigung: Sollen beispielsweise die Anschaffungskosten niedrig sein, bieten sich die kostengünstigen Drehkolbengebläse für Anwendungen und Prozesse an, die zuverlässig mit der richtigen Luftmenge versorgt werden müssen. Die Gebläse der Baureihe ZL 1-3 VSD von Atlas Copco etwa liefern nicht nur zuverlässig vom Tüv zertifizierte, absolut reine Druckluft nach ISO 8573-1 Klasse 0 . Vielmehr werden sie auch samt Steuerung und Frequenzumrichter geliefert, so dass sie vom Anwender sehr einfach zu installieren und in Betrieb zu nehmen sind. Die variable Drehzahl des ZL, erkennbar am Kürzel „VSD“, sowie die integrierte Steuerung tragen zu einem kostengünstigen Betrieb bei. Denn so wird genau die Menge an ölfreier Gebläseluft geliefert, die für die jeweilige Anwendung benötigt wird.
Bei einem Betriebsüberdruck von etwa 250 bis 450 Millibar (Differenz zum normalen Atmosphärendruck) und eher kurzen Einsatzzeiten spielen die Drehkolbengebläse ihre Vorteile aus. Die einfache und robuste Bauweise bewährt sich auch bei rauen Umgebungsbedingungen. Die ZL-Drehkolbengebläse von Atlas Copco zum Beispiel kommen auch in großen Höhen und mit hohen Umgebungstemperaturen sehr gut zurecht, so dass Betreiber in der Regel keinen eigenen Raum für diese Maschinen benötigen. Die Gebläse sind wartungsarm und erfordern nur wenig Überwachung.
Mittlerweile sind bei Atlas Copco die Drehkolben-Aggregate der Baureihe ZL in verschiedenen Varianten standardmäßig erhältlich. Sie können mit fester oder variabler Drehzahl sowie für den Anschluss eines externen Frequenzumrichters vorbereitet geliefert werden.

Die geringe Effizienz der Drehkolbengebläse bzw. Roots Blower im Gegensatz zu Schrauben- oder Turbogebläsen schränkt die wirtschaftlich sinnvolle Einsetzbarkeit dieser Technologie ein. Ab einer Druckerhöhung von etwa 450 Millibar empfiehlt Atlas Copco prinzipiell eher Schraubengebläse einzusetzen. Bei hohen Luftbedarfen, wie sie etwa in der biologischen Abwasseraufbereitung vorkommen, amortisieren sich die etwas höheren Anschaffungskosten für die Schraubentechnologie über den eingesparten Energieaufwand recht schnell. Für hohe Volumenströme ist die Drehkolbentechnologie keine wirtschaftliche Lösung.
Bei geringem Luftbedarf und sehr niedrigen Betriebsdrücken um etwa 300 Millibar kann dagegen das Drehkolbengebläse eine vertretbare Wahl sein. Die gewählte Lösung sollte auf jeden Fall individuell auf die jeweiligen Prozessanforderungen und Ansprüche des Betreibers abgestimmt werden. Ein weiterer Nachteil der Drehkolbengebläse ist ihr relativ hoher Geräuschpegel, der auf die Art und Weise der Luftverdichtung zurückzuführen ist: Diese findet bei vollem Gegendruck statt, was zu einem hohen Schalldruck führt. Darüber hinaus arbeiten Drehkolbengebläse mit einem Riemenantrieb, der mit der Zeit ausleiern und abnutzen kann. Er verliert damit an Effizienz und muss ausgetauscht werden. •
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