Teuerste Energie

Zumeist fristet die Druckluft ein Schattendasein im Betrieb. In irgendeiner Ecke abgestellt verstaubt der Kompressor vor sich hin. Bei den meisten Handwerksbetrieben kommen Kolbenkompressoren mit 7 bis 10 kW zum Einsatz. Dort wo größere Maschinen eingesetzt werden, bringen Schraubenkompressoren die stabilere Leistung. Alle Kompressoren brauchen möglichst staubfreie und kühle Zuluft. Wenn die Abluft des Ventilators gleich wieder in das Ansaugrohr gerät, sinkt der Wirkungsgrad des Kompressors deutlich. Schraubenkompressoren lassen sich zumeist einfacher an einen Zuluftkanal aus dem Freien anschließen.

Aber natürlich ist auch die Wärme der Abluft nicht zu verachten. Auch hier zeigt der Schraubenkompressor bessere Möglichkeiten, die warme Abluft über Luftkanäle in den Werkstattbereich zu leiten. Über das Jahr gesehen kommen da z. B. bei einem 20-kW-Kompressor der Wärmeinhalt von rund 1000 l Heizöl zusammen. Bei größeren Kompressoren ist auch ein Wärmetauscher denkbar, um Warmwasser zu erzeugen.

Ein nicht unbeachtlicher Teil der Energie geht schon auf dem Weg zum Druckluftverbraucher verloren. 10 bis 20 Prozent der Kompressorleistung fangen in den meisten Fällen die Verluste durch Leckagen auf. Häufig sind hier die Kupplungen wesentliche Schwachpunkte. Werden sie regelmäßig auf- und abgesteckt, verlieren sie schnell ihre Dichtwirkung. Kupplungen sollten deshalb so wenig wie möglich genutzt werden. Das leise Zischen nach Feierabend deutet darauf hin, dass die Schwachstellen schnellstens ausgetauscht werden sollten. Gerade kleine Leckagen sind durch das Ohr nicht zu hören. Mit Lauschgeräten für hohe Frequenzen lassen sich die Leckagen im Druckluftnetz ausfindig machen, denn Leckagen sind bares Geld, wie die Tabelle rechts verdeutlicht.

Viele druckluftgesteuerte Maschinen sind nur schwer dicht zu bekommen. Es ist zu empfehlen, nicht nur die Absaugleitung, sondern auch die Druckluftzuführung abzuschotten, wenn die Maschine stillsteht. Ein gut zugängliches und optisch markantes Absperrventil lässt sich einfach nachrüsten.

Werden neue Maschinen gekauft, wird zumeist das bestehende Druckluftnetz einfach verlängert. So entstehen oft lange Stichleitungen, deren Undichtigkeiten den Druck über die Länge deutlich abnehmen lassen. Um den Druckverlust auszugleichen, stellen die Betreiber dann einen höheren Netzdruck ein. Jedes bar zu viel im Netz erfordert jedoch einen 6 bis 8 Prozent höheren Stromverbrauch. Daher empfiehlt es sich, bei größeren Hallen die Druckluftnetze grundsätzlich als Ringleitung auszulegen und durch geeignete Verbindungen die Undichtigkeiten zu beseitigen. Ringleitungen stabilisieren den Netzdruck und verringern den gesamten Druckabfall. Damit lässt sich der Netzdruck oft um 1 bis 2 bar absenken.

Wer sein Druckluftnetz neu plant, sollte es nicht zu knapp auslegen. Dünne Rohre bedeuten hohen Widerstand – vergleichbar wie bei der Maschinenabsaugung. Eine großzügige Auslegung von 1,5 bis 2 Zoll puffert zudem den Verbrauch. Der Druckabfall bei einsetzender Maschinennutzung wird deutlich verringert, sodass ein niedrigerer Betriebsdruck ausreicht.

Die meisten Betriebe schotten bereits das gesamte Druckluftnetz über Nacht ab, indem sie einfach den Strom abstellen. Dabei entleert sich der Druckluftkessel jedes Mal komplett. Er verliert dadurch nicht nur eine Menge teurer Druckluft, sondern wird auch durch den damit einhergehenden Wechseldruck ungünstig belastet. Besser ist es, das Netz hinter dem Druckbehälter mit einem elektrischen Ventil abzuschiebern – so bleibt die Druckenergie im Kessel erhalten. Ein solches Ventil kann auch über die Zeitschaltuhr automatisch geschaltet werden. Daneben kann es natürlich auch für Teilbereiche des Netzes oder größere Maschinen eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass nur bei entsprechender Nutzung das Netz mit Druck belegt wird.

Auch wenn der Schraubenkompressor im Leerlauf arbeitet, verbraucht er immerhin noch 25 Prozent des angegebenen Nennstromes. Hohe Leerlaufzeiten im Verhältnis zu den Laststunden deuten auf einen unwirtschaftlichen Kompressoreinsatz hin. Idealerweise sollte ein Schraubenkompressor 100 Prozent ausgelastet werden. Dort wo die automatischen Aufzeichnungen im Kompressor Werte von deutlich 80 Prozent aufweisen, sollte man die Größe und Auslegung seines Kompressors überprüfen. Eine weitere Möglichkeit, die Leerlaufkosten des Kompressors zu verringern, besteht darin, anstelle eines großen Kompressors zwei kleinere Kompressoren aufzustellen. So lässt sich z. B. ein 50-kW-Kompressor gegen zwei kleinere 22-kW-Kompressoren austauschen. Eine intelligente Kompressorsteuerung stimmt beide Kompressoren optimal aufeinander ab, und reduziert den Stromverbrauch deutlich.

Schließlich tragen regelmäßige Reinigung und Wartung auch zu einer effizienteren Drucklufterzeugung bei. Bei Kolbenkompressoren unterliegen die Ventile wegen der starken Erwärmung und der Rußbildung einem starken Verschleiß, der die Leistungsfähigkeit erheblich mindert. Die Förderleistung sollte bei der jährlichen Wartung deshalb regelmäßig überprüft werden, um eventuell eine Ventilreinigung vorzunehmen. Auch der Ansaugfilter verschmutzt kontinuierlich und ist für einen sparsamen Betrieb regelmäßig zu reinigen.

Die Druckluft ist ein Bereich im Betrieb, wo man mit relativ wenig Aufwand und regelmäßiger Wartung seinen Energiebedarf deutlich optimieren kann. Helmut Haybach

Das TZH bietet Energieeffizienzberatung für Tischler- und Schreinerbetriebe an. Zum Programm gehören die Initial- und die Detailberatung. Eine öffentliche Förderung bis zu 80 Prozent ist möglich. Ansprechpartner: Helmut Haybach, Technologiezentrum Holzwirtschaft, 32657 Lemgo, Tel: (05261) 9214-13, Fax: -10, www.tzholz.de

Die Kampagne »Effiziente Druckluft Schweiz« des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) und dem Bundesamt für Energie, Schweiz setzt auf die Zusammenarbeit zwischen neutralen und kompetenten (Forschungs-) Einrichtungen und Unternehmen, die im Bereich der Drucklufttechnik geschäftlich tätig sind. Die Kampagne setzt die deutschen Aktivitäten »Druckluft effizient« von der Deutschen Energieagentur (Dena), dem Fraunhofer-Institut Systemtechnik und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) und dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) aus dem Jahr 2003 fort. Neben vielen Tools gibt es unter www.druckluft.ch auch eine Vielzahl von Broschüren, Studien, Büchern, Infoblättern, Dokumentationen von Fallbeispielen und ähnlichen Unterlagen zum Downloaden. Der »Leitfaden Druckluft-Optimierung« beschreibt die Vorgehensweise und gibt Investitionstipps: wenige Maßnahmen, die viel bewirken. Er bietet mit einem Griff konkrete Handlungsanleitungen zur wirksamen Effizienzverbesserung und Betriebskostensenkung der Druckluftanlage. Die Empfehlungen konzentrieren sich ganz bewusst auf jene 20 Prozent der hoch effizienten Maßnahmen, mit denen sich 80 Prozent der maximal erzielbaren Wirkung erzielen lassen.