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Der kostenintensiven Querschnittstechnologie Druckluft werden in Fachkreisen Einsparpotentiale von rund 30% ihrer Kosten zugesprochen. Es gibt verschiedene Stellhebel und Maßnahmen, die zur Realisierung dieser Potentiale herangezogen werden können. Diese werden im Folgenden erläutert.



Druckniveau: Durch Verminderung des Druckniveaus um 1 bar können 5-10% der notwendigen Energie eingespart werden. Möglichkeiten zur Umsetzung der Druckminderung können sein:

 

• Betriebsdruck hinterfragen und ggf. nach unten korrigieren


• bei einzelnen Verbrauchern mit benötigtem hohen Druck, dezentrale Druckerhöher, so genannte Druck-Booster verwenden


• Substitution von Hochdruckanwendungen


• Strömungswiderstände vermeiden


• Filter regelmäßig reinigen oder wechseln


• druckverlustarme Kupplungen verwenden.

Leckageverluste: Leckagestellen im Druckluftgesamtsystem, in Verteilerleitungen oder an den diversen Anschlussstellen, Kupplungen, etc., führen zu hohen Kostenverlusten. Durch deren Senkung können bis zu 50 % Energie eingespart werden. Die Identifizierung von Leckagen im Druckluftsystem erfolgt oft über Ultraschallmessungen oder mit Hilfe sog. Leckagesprays.

Jährliche Energiekosten, die durch Leckage entstehen können (6.000h Laufzeit im Jahr, Strompreis 14Cent/kWh).

 

Hier finden Sie eine Musterberechnung zu Verlusten bei Druckluftleckagen in einem KfZ-Betrieb.

Der Musterberechnung liegen real existierende, Vor-Ort aufgenommene Daten zu Grunde, welche anonymisiert wurden.

Leitungsmaterialien und -dimensionierung: Die Art und Beschaffenheit der Leitungsmaterialien knüpft direkt an die Verminderung der Leckageverluste an. Um Ineffizienzen der Druckluftleitungen zu vermeiden, sollten idealerweise korrosionsbeständige Rohre aus Kunststoff, Edelstahl oder Aluminium sowie robuste, flexible Schläuche mit Gewebeeinlage aus PVC, PUR oder Gummi verwendet werden. Darüber hinaus spielt die richtige Dimensionierung der Rohrleitung eine wichtige Rolle bei der Verhinderung von Verlusten. Generell sollte die Nennweite der Druckluftleitung möglichst groß sein, da Druckverluste vor allem durch zu klein bzw. zu eng dimensionierte Druckluftleitungen entstehen. Eine richtige Dimensionierung führt zu 5-10 % Energieeinsparung pro bar.

Die wichtigsten Auslegungskriterien für das Druckluftnetz sind: Volumenstrom, Betriebsdruck, Leitungslänge und Druckabfall.

Substitution der Druckluft: Die Substitution von Druckluft, also letztlich die Vermeidung von Druckluftgebrauchs in Prozessen oder Verfahren, führt natürlich zu Einsparungen. Neben speziellen Verfahren, die ggf. durch andere Techniken ersetzt werden können, bieten vielmehr alltägliche Situationen in Unternehmen Einsparmöglichkeiten. Das Reinigen von Maschinen, Werkstücken oder Arbeitsplätzen mit Druckluft ist oft gängige Praxis in Unternehmen. Durch die Vermeidung des Gebrauchs von Druckluft in solchen Fällen, kann oft ein Einsparpotenzial von bis zu 15 % der Energiekosten realisiert werden.

Abschalten der Anlagen: Das komplette Abschalten anstelle von Stand-by-Zuständen von Kompressoren und Trocknern bei Betriebsstillständen, am Wochenende, an Feiertagen, etc., erhöht die Lebensdauer der Anlagen und vermindert Ineffizienzen durch bspw. Leckagen oder ähnliches.

Wartung: Regelmäßige Wartung der Kompressoren, Filter, Armaturen und Ventile reduziert Ineffizienzen und erhöht die Lebensdauer der Anlage.

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit Druckluft: Die Kraft-Wärme-Kopplung, also die gekoppelten Erzeugung von Wärme und Strom durch Verbrennen von beispielsweise Erdgas, ist bereits eine etablierte Technologie. Ein relativ neuer Ansatz ist die gekoppelte Erzeugung von Wärme und Druckluft. In diesem Fall ist dem Motor kein Stromgenerator nachgeschaltet, sondern ein Schraubenverdichter, der aus der Motorenenergie Druckluft erzeugt. Dadurch ist es möglich, Wärme und Druckluft energetisch effizient mit thermischen Wirkungsgraden um 85 % zu erzeugen. Die Anlagen können sich je nach Nutzungszeit bereits nach wenigen Jahren amortisieren. Wichtig hierbei ist ein zeitgleicher Bedarf von Wärme und Druckluft. Weitere Informationen finden Sie unter den angegebenen Links im Bereich "Hilfsmittel & Tools".

Abwärmenutzung: Bei der Herstellung von Druckluft entsteht ein hohes Abwärmeaufkommen, welches oft ungenutzt in die Umwelt entweicht. Dabei liegt in der Abwärme ein hohes Einsparpotenzial, oft von bis zu 90%. Die Abwärme kann zur Unterstützung der Raumheizung genutzt werden oder, über einen Wärmetauscher, als Warmwasser für bspw. die Unterstützung der Zentralheizung oder für das Brauchwasser.

Die folgende Abbildung zeigt die Wärmeverteilung in einem Schraubenkompressor mit Öleinspritzkühlung.