Druckluft - Wenn Luft zur Kostenfalle wird

In jedem Unternehmen gibt es für Verbrauchsmedien wie Wasser, Strom oder Gas Zähler, welche eine transparente Übersicht über den Verbrauch und die damit verbundenen Kosten liefern. Diese Kosten sind durch sogenannte dezentrale Zähler nicht nur dem Unternehmen zuordenbar, sondern auch den einzelnen Abteilungen und Bereichen. Bei der Druckluft ist dies in der Regel nicht der Fall. Sie wird intern erzeugt und verteilt, häufig ohne das bekannt ist wie viel eigentlich verbraucht wird. Viele Anwender verbinden die Druckluft mit keinen hohen Kosten – schließlich ist Luft kostenlos. Doch diese Annahme ist in diesem Fall nicht korrekt. Die Komprimierung der Luft und die Aufrechterhaltung des Drucks innerhalb des Luftsystems erfordern eine beträchtliche Menge elektrischer Energie. Ca. 10 Prozent des industriellen Stromverbrauchs werden innerhalb der EU für die Drucklufterzeugung genutzt.

• Mögliches Einsparpotenzial

  Alternativen zur Druckluftanwendung werden elektrisch oder hydraulisch realisiert. Mit einer bis zu 20-fach besseren Energienutzung der alternativen Anwendungen sollte immer fallspezifisch entschieden werden ob die Vorteile der Druckluft den hohen Energieverbrauch überwiegen.

  Bei einem Druckluftsystem sind die Betriebskosten unter anderem vom Betriebsdruck abhängig. Soll der Betriebsdruck um ein bar erhöht werden so steigt auch der Energiebedarf um 5 bis 8%. Für die Auslegung eines Kompressors sollte aus diesem Grund der notwendige Betriebsdruck im Voraus bekannt sein. Der Kompressor ist das Herz des Systems und hat große Auswirkungen auf den Energieverbrauch der Anwendung.
  Auch die Filter des Druckluftsystems haben Einfluss auf den Energiebedarf. Durch verunreinigte Filter kann ein rapider Druckabfall resultieren. Die Druckabfälle werden mit einer Erhöhung des Betriebsdrucks kompensiert. Eine regelmäßige Kontrolle sowie der Austausch von verstopften Filtern sind für eine optimale Energieeffizienz somit unabdingbar. 

  Im Zuge der Messkampagne “Druckluft Effizienz” haben die Untersuchungen des Frauenhofer-Instituts gezeigt, dass zwischen 25 und 40% der erzeugten Druckluft als Leckagen vergeudet werden. Ein Druckluftsystem sollte aus diesem Grund in regelmäßigen Zeitabständen ganzheitlich auf Leckage-Quellen überprüft werden.

  Der Kostenfaktor Leckage

  Bei einem 150-kW-Kompressor beträgt der Energieverbrauch pro Jahr, mit 230 Arbeitstagen, 828.000 Kilowattstunden. Laut Bundesnetzagentur lag der gewerbliche Durchschnittspreis für eine Kilowattstunde, im Jahr 2022, bei 23,23 Cent. Die Energiekosten für den Druckluftkompressor belaufen sich somit auf ca. 192.000 Euro. Der Leckage-Anteil von 25 bis 40 Prozent entspricht dabei im Worst-Case-Szenario 76.800 Euro pro Jahr. Eine Leckage-Öffnung mit einem Durchmesser von nur drei Millimetern kann in diesem Fall bereits zu Kosten in Höhe von 3.000 Euro führen.

  Umsetzung des Energieeinsparpotenzials

  Um das Energieeinsparpotenzial bestmöglich auszuschöpfen ist es sinnvoll den Druckluftverbrauch im Energiedatenmanagement zu erfassen. Diese Erfassung kann mit Druckluftzählern realisiert werden. Ein Druckluftzähler ermöglicht eine hochgenaue Druckluft-Verbrauchsmessung. Mithilfe dieser Messung können Leckagen im System festgestellt, Spitzenlastanalyse durchgeführt, das Einsparpotenzial identifiziert und Kosten gesenkt werden. Auch für die gezielte Umsetzung des Umweltmanagements (z.B. nach ISO 50.001 oder ISO 14.001) können die Messgeräte verwendet werden.

Bild: Druckluftzähler testo 645x

Ob eine Leckage vorhanden ist, ist feststellbar, falls Druckluft verbraucht wird, obwohl keine Maschine in Betrieb ist oder falls der maximale Druckluftverbrauch steigt und keine Änderungen am System vorliegen. Besteht der Verdacht auf eine Leckage so ist die Bestimmung der exakten Lage mithilfe eines Leckage-Suchgeräts möglich.

Bild: Leckage-Suchgerät testo Sensor LD pro

Leckagen treten hauptsächlich bei Rohrleitungen DN50 und kleiner auf. Ursachen sind vor allem undichte Schläuche, Kupplungen, Wartungseinheiten etc. Mit einem Leckage-Suchgerät lassen sich auch kleine Leckagen, welche für den Menschen nicht erkennbar sind, bereits aus größerer Entfernung orten. Durch das Messgerät werden die nicht hörbaren Geräusche, welche beim Ausströmen von Gasen aus Rohrleitungssystemen entstehen, in hörbare Frequenzen umgewandelt. Durch eine Unterdrückung der Nebengeräusche sowie schalldichte Kopfhörer kann eine Leckage-Suche auch in lauten Umgebungen realisiert werden.

Dezember 2022