Druckluft – die „teuerste Energieform“ effizient einsetzen

02.03.16 17:23 von David Wagenblass

Druckluft Kosten sparenStellen Sie sich vor, in Ihrem Unternehmen würde die Hälfte der eingesetzten Energie vergeudet. Undenkbar? Ganz im Gegenteil: Genau das passiert in vielen Betrieben beim Einsatz von Druckluft. Diese ist aus vielen industriellen Anwendungen nicht wegzudenken, obwohl sie eine der teuersten Energieformen ist. Lesen Sie mehr über einfache Möglichkeiten, Einsparpotenziale zu realisieren – mit einem klaren 7-Punkte-Plan.

Wie lässt sich beim Drucklufteinsatz effizient sparen?

Werkstücke reinigen, pneumatische Antriebe versorgen, Kühlung ermöglichen: Die Möglichkeiten von Drucklufteinsatz sind umfangreich. Doch genauso vielfältig sind die Effizienzverluste, die auf 30-50 Prozent der eingesetzten Energie geschätzt werden. Die Gründe dafür sind ganz unterschiedlich: minderwertige Technik, Leckagen, Verzicht auf günstige Alternativen, Druckverluste, fehlende Kompressorsteuerung, ungenügende Wartungskonzepte und der Verzicht auf die Nutzung der Abwärme. Entscheidend ist, alle Aspekte in den Blick zu nehmen.

Wo kann eine wirksame Optimierung ansetzen?

  • Zum einen an der Erzeugung, also den Kompressoren. Denn auch wenn die Luft selber nichts kostet: Immer wenn Ihr Kompressor anspringt, läuft auch Ihr Zähler.
  • Es lohnt sich, auch bei der Verteilung der Druckluft genau hinzusehen. In vielen Druckluftrohrsystemen gibt es Leckagen und starke Druckabfälle von 2 bar. Solche Leckagen sind „unsichtbar“, verursachen keine Umweltprobleme und meist auch keine Sicherheitsprobleme. Was also tun, wenn in der Praxis ein Versorgungsengpass entsteht -etwa nach einer Erweiterung der Produktion und einer entsprechenden Netzerweiterung? Die häufige Antwort: Den Druck des gesamten Netzes anheben und/oder in zusätzliche Kompressoren investieren. Das ist allerdings ein wenig energieeffizienter Ansatz.

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Druckluft QC

Lohnt sich die Wärmerückgewinnung bei der Drucklufterzeugung?

Wärme ist bei der Verdichtung in Kolben-, Schrauben- oder Turbokompressoren ein „Abfallprodukt“. In vielen Fällen ist es wirtschaftlich, diese Wärme zurückzugewinnen, zum Beispiel für die Nutzung in Warmluftheizungen. Doch für die Wärme gibt es noch viele weitere Einsatzmöglichkeiten, etwa für:

  • Trocknungsprozesse
  • Warm- und Nutzwasserbereitung
  • Reinigung von Werkstücken

Wie sieht das beste Vorgehen aus?

Die Grundlage für eine wirtschaftliche Lösung ist eine solide Datenbasis. Dazu sollten Sie im ersten Schritt ermitteln, wie der Verbrauch an einem typischen Produktionstag und über eine Woche hinweg aussieht. Wenn Sie damit die Druckluftkennzahl Ihres Systems ermitteln, können Sie die Werte mit denjenigen anderer Betriebe vergleichen.

 Die folgenden sieben Leitfragen bilden einen Rahmen für die weiteren Optimierungsschritte.

Grafik Druckluft Kosten sparen

  1. Können Sie teilweise auf Druckluft verzichten?
    Ein Kompressor verbraucht viel mehr Energie als ein Elektromotor. Der Faktor kann beim 20- bis 40-fachen liegen. Daher lohnt es sich, Alternativen zu prüfen.
    Tipp: Wägen Sie vor einer Umstellung die zentralen Faktoren genau ab, wie etwa Rentabilität, Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekte und Produktionssicherheit.
  2. Welche Verluste treten durch Leckagen auf?
    Einen Näherungswert erhalten Sie, wenn Sie den Verbrauch in einer weitgehend produktionsfreien Zeit ermitteln. Liegt der Verlust bei mehr als 5-10 Prozent, lohnt es sich zu handeln: Also an der Verdichterstation, im Netz und beim Verbraucher nach Leckagen suchen und diese beheben.
    Tipp: Prüfen Sie, ob Sie weitere Leckagen von vornherein vermeiden können. Etwa indem Sie in bedarfsfreien Zeiten Kompressoren ausschalten oder den Druck absenken. Und ermitteln Sie Ihre Druckluftkennzahl monatlich, um Veränderungen schnell festzustellen!
  3. Lassen sich Steuerung und Laufzeiten optimieren?
    Am Anfang sollten Sie den Ist-Zustand der vorhandenen Steuerungen und Regelungen ermitteln. Dazu gehören der Anteil der Leerlaufstunden pro Kompressor und die jährlichen Leerlaufkosten. Ergeben sich Auffälligkeiten, können Sie konkret ansetzen: etwa an der Auslegung der Kompressorgrößen, der Dimensionierung des Druckluftbehälters oder der Wasserkühlung.
    Tipp: Schwankt die Auslastung über das Jahr hinweg sehr stark, prüfen Sie den Einsatz einer verbrauchserkennenden Steuerung.
  4. Können Sie die Druckhöhe verringern?
    Ermitteln Sie die Druckhöhe der einzelnen Kompressoren. Wenn nur einzelne Verbraucher hohen Druck benötigen, prüfen Sie, ob beispielsweise eine Druckerhöhung durch Nachverdichter möglich ist.
    Tipp: Achten Sie darauf, dass die Einsparung nicht auf Kosten der Leistung der Anwendungen geht. Die Rohrleitungsdurchmesser sollten großzügig ausgelegt sein.
  5. Wie systematisch ist die Wartung?
    Erzeugung, Verteilung, Anwendung: Für diese drei Bereiche sollten Sie die erforderlichen Wartungsarbeiten ermitteln. Entwickeln Sie auf dieser Grundlage einen Wartungsplan mit entsprechenden Checklisten.
    Tipp: Lassen Sie die Laufzeiten Ihres Kompressors nach Last- und Leerlaufstunden auswerten. Es lohnt sich zu überprüfen, ob Betriebs- oder Einschaltdrücke von mehr als 7 bar notwendig sind.
  6. Kann der Verbrauch reduziert werden?
    Abblasen, Kühlen, Fördern: Bei einigen Anwendungen gibt es Alternativen, die energetisch günstiger sind.
    Tipp: Gehen Sie auf die Suche nach Dauerbläsern. Oft lassen sich durch einfache Maßnahmen spürbare Kostensenkungen erreichen, etwa durch Lichtschranken.
  7. Können Sie die Abwärme nutzen?
    Ermitteln Sie zunächst, wofür Sie die Wärme einsetzen können. Ob sich der Einsatz lohnt, hängt zunächst vom Temperaturniveau der Abwärme ab. Wichtig ist auch, ob Sie die Wärme zeitnah nutzen können. Zudem sollten die Wege möglichst kurz sein. Je länger die Distanzen, desto größer sind die Druckverluste im Kanal. Diese lassen sich in der Regel nur mit einem Zusatzventilator kompensieren.
    Tipp: Berücksichtigen Sie die Leerlaufstunden mit maximal 30 Prozent der Aufnahmeleistung. Das ist wichtig bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung!

Fazit

Beim Einsatz von Druckluft gibt es viele Möglichkeiten zur Optimierung. Die Basis dafür ist eine gute Vorbereitung und Planung. Damit stellen Sie sicher, dass die gewählten Maßnahmen wirtschaftlich sind – und Sie die angestrebten Kostensenkungen in vollem Umfang realisieren.

Themen: Energieeffizienz und Energiemanagement

David Wagenblass

Autor: David Wagenblass

David Wagenblass ist seit vielen Jahren in der Energiewirtschaft tätig. Der Energieexperte berät u.a. Verbände in Energiefragen und hält regelmäßig Vorträge zur Kostenreduzierung im Energieeinkauf sowie durch Energieeffizienzlösungen. Darüber hinaus ist er der erste Ansprechpartner in Energiefragen für rund 10.000 Verbandsmitglieder in Deutschland. T +49 621 290-1695 E-Mail david.wagenblass@mvv.de

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