Energie-Einsparpotenziale in Druckluftanlagen


Druckluft zählt zu den teuersten Energieformen. Erhebliche Energieverluste treten hierbei im wesentlichen in folgenden Bereichen auf:

  1. Nichtnutzung der Abwärme
  2. Leckagen
  3. Fehlende oder unzureichende Kompressorsteuerung
Die energetische Optimierung von Druckluftanlagen setzt dementsprechend mit folgenden Maßnahmen an:

Abwärmenutzung

Bei Schraubenkompressoren mit Öleinspritzung führt das Öl ca. 72 % der zugeführten elektrischen Energie als Wärme ab. Diese Energie kann zurückgewonnen werden, indem das Öl über einen Wärmetauscher geführt wird. Das Heizungswasser kann auf bis zu 70°C erwärmt werden.

Zu beachten ist, dass nur dann Heizungswasser erwärmt wird, wenn der Kompressor im Lastbetrieb arbeitet. Da nicht immer Lastbetrieb ansteht und somit auch nicht immer warmes Wasser abgegeben wird, kann die Wärmerückgewinnung hier nur zur Unterstützung des Heizungskreislaufs dienen.

Überprüfung des Rohrnetzes

Bei über Jahre „gewachsenen" Druckluftverteilungssystemen aus unterschiedlichsten Werkstoffen, verschiedenen (und nicht optimalen) Durchmessern, mehr oder weniger korrosionsfesten Materialien und unterschiedlichsten Verbindungsarten, kann die Leckagerate zwischen 25 und 35 % liegen.

Durch eine Lastaufzeichnung der Kompressoren kann die Leckagemenge bestimmt werden. Dabei sollte sowohl bei „geöffneten" wie auch „geschlossenen" Verbrauchern gemessen werden, da Leckagen am Anschlusszubehör und in den Maschinen die Messungen verfälschen könnten. Als „Leckagen" können dabei durchaus auch überverdichtungen an den Werkzeugen betrachtet werden. Ein Werkzeug, das 6 bar benätigt, aber mit 7 oder 8 bar beaufschlagt wird, vergeudet erhebliche zusätzliche Luftmengen.

Durch zu enge Querschnitte kann zudem ein erheblicher Druckabfall entstehen. Eine typische Ursache in „gewachsenen" Netzen ist, dass im Laufe der Zeit immer mehr Verbraucher an immer längere Hauptleitungen angeschlossen wurden, ohne dass diese den Anforderungen entsprechend neu dimensioniert wurden. Eventuell wurde sogar nur die Kompressorenleistung erhöht.

Optimierte Steuerungen

Energiesparpotenziale ergeben sich auch in den Steuerungen von Kompressorstationen. Man unterscheidet zwischen internen und übergeordneten Regelungen der Kompressoren. Interne Regelungen sind dafür verantwortlich, die jeweilige Kompressoreinheit an die geforderten Luftverbräuche anzupassen. Dabei soll durch eine optimale Koordination der internen Steuerungsvorgänge eine überlastung der Kompressoreinheit verhindert werden. Aufgabe der übergeordneten Regelung in modernen Kompressorstationen ist, die Einzelanlagen optimal auszulasten und ihren Einsatz gemäß dem tatsächlichen Luftverbrauch zu koordinieren und zu überwachen.

Mit übergeordneten Steuerungen lässt sich durch Druckabsenkung und bessere Koordination ein energetisches Einsparpotenzial von durchschnittlich 12 % ausschöpfen. Optimierte interne Steuerungen können durch Reduzierung der internen Steuerungsverluste Einsparungen von durchschnittlich 15 % erreichen.