Druckluftoptimierung

Optimierung spart Kosten ein – bei der Verbesserung von Energieverbräuchen sogar im doppelten Sinne. Denn nicht nur die eigentliche Reduktion der Verbrauchskosten verbessert den Haben-Kontostand am Ende des Jahres. Zudem lockt der Gesetzgeber auch mit steuerlichen Vergünstigungen oder auch einer Reduzierung der EEG-Umlage. Ferner sind viele Maßnahmen förderfähig.  Dies haben laut der aktuellen BESSER LACKIEREN Umfrage bereits zwei Drittel der Beschichter für sich genutzt. Nur 33% haben bezüglich des Druckluftnetzes noch Optimierungsluft nach oben. Im direkten Vergleich stehen Lohnbeschichter mit einer Optimierungsrate von 71,4% etwas besser da als Inhousebeschichter, von denen bislang 60% in ihrem Prozess unter optimalen Druckluftbedingungen arbeiten. Die Einsparungen, die die Beschichter durch die diversen umgesetzten Maßnahmen erreicht haben, beziffern sie mit etwa 25% bis 30%. Bei der Verbesserung gilt es, immer drei Hauptkomponenten zu beachten: den Erzeuger, die Aufbereitung, den Verteiler und den Verbraucher. Die erste Stelle bedienen Anwender beispielsweise durch die Umstellung auf frequenzgesteuerte Kompressoren. Diese Maschinen passen sich dem jeweiligen Ist-Verbrauchszustand an und regeln somit nach der aktuellen Last. Zudem bietet es sich an, die über den Tagesablauf schwankenden Druckluftverbräuche zu analysieren und falls möglich, eine zeitgesteuerte Versorgung zu installieren. Ein Dauermaximalwert lässt sich so vermeiden – und dabei Energie einsparen. Eine weitere Maßnahme ist die Umstellung auf elektrische Geräte – wo es tatsächlich sinnvoll ist. Dies ist im Einzelfall zu bewerten. Hier bietet es sich beispielsweise an,  pneumatische Ventile durch elektrische auszutauschen. Einer der befragten Anwender setzt bei der Trocknung der kompressierten Luft an und nutzt eine hybride Drucklufttrockneranlage. Diese ermöglicht Stromeinsparungen von ca. 60% im Vergleich zu einem traditionellen Trockner.

Maßnahmenkatalog

Um eine effiziente Optimierung durchzuführen, ist es sinnvoll, zunächst einen Energieaudit nach DIN EN 16247 durch- oder alternativ ein Energiemanagement nach DIN EN ISO 50001 einzuführen. Im Leitfaden für effiziente Energienutzung in Industrie und Gewerbe des Bayerischen Landesamtes für Umwelt sind  sinnvolle Maßnahmen zusammengefasst, die zur Energieeinsparung beitragen. Allgemein gilt es, den Druckverlust über die gesamte Druckluftleitung so gering wie möglich zu halten. Maßnahmen, die zur Umsetzung beitragen, sind vielfältig. Der Netzdruck muss den Anforderungen an­gepasst sein. Gleichzeitig ist er optimalerweise so klein wie möglich einzustellen. Benötigen einzelne Stationen ein deutlich höheres Druckniveau, sollte das Unternehmen prüfen, ob diese Druckluftspitzen durch ein eigenes Netz oder eine dezentrale
Druckerhöhung zu versorgen sind. Darüber hinaus bieten sich bei Anlagen mit star­ken Verbrauchsschwankungen Druckluftspeicher an.

Weiterhin sollte bei der Planung des Leitungssystems berücksichtigt werden, dass die Rohre eine geringe Innenrauigkeit aufweisen, um einen möglichst niedrigen Reibungsdruckverlust zu generieren. Dieser lässt sich auch durch passend ausgelegte  Rohrquerschnitte, eine weitestgehende Vermeidung von Verengungen und die Nutzung weiter Bögen anstelle von T-Stücken gering halten. Zudem ist auf verlustarme Kupplungen und Armaturen zu achten. Das beste Druckluftnetz hilft nichts, wenn auf den letzen Metern das Gewonnene wieder verschenkt wird. Nicht genutzte Verbraucher können durch Magnetventile vom Netz getrennt werden. Das Druckluftnetz sollte kontinuierlich auf Leckagen geprüft werden. Dies ist u. a. mit Ultraschall oder Schaumsprühgeräten möglich. Wie effektiv dies ist, zeigen die folgenden Zahlenwerte: Laut Leitfaden ergeben sich für ein 1 mm Loch Mehrkosten von 380 Euro/Jahr – ist dieses Loch jedoch 10 mm groß,  erhöhen sich die Zusatzkosten bereits auf 38.000 Euro/Jahr (Basis 8000 h/a, 7 bar und 0,1 Euro/kWh). Die Drucklufterzeugung sollte auch in die Gesamtenergiebetrachtung einbezogen werden. So ist die Kompressorabwärme eventuell an einer anderen Stelle im Prozess sinnvoll nutzbar.