Energieeffizienz Druckluftaufbereitung: Keine Energie verschenken

Die Erzeugung von Druckluft ist eine energie- und damit auch kostenintensive Angelegenheit. Dennoch bleiben in vielen Industrieunternehmen wesentliche Einsparpotenziale ungenutzt. Wie neben der Vermeidung von Druckluftverlust zusätzlich Energie eingespart werden kann, zeigt das Molkereiunternehmen Meggle.

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Der Stellenwert der Druckluftaufbereitung für einen energieeffizienten Prozess wird häufig unterschätzt. So ist vielen Industrieunternehmen gar nicht bewusst, dass sich dabei durchschnittlich 22 % der Energiekosten einsparen lassen. Durch weitere Maßnahmen, wie die Vermeidung von Leckagen und die Nutzung der Verdichtungswärme des Kompressors, lassen sich insgesamt Einsparungen von rund einem Drittel erreichen. Wer hier Potenziale verschenkt, verliert wesentliche Wettbewerbsvorteile. Es lohnt sich also, beim Energieverbrauch in Druckluftanlagen genauer hinzuschauen.

Druckluft kommt in vielen Bereichen der Industrie zum Einsatz. So auch in der Lebensmittelindustrie. Dort wird sie unter anderem als Transportmedium für pulverartige Stoffe oder zum Verdampfen von Flüssigkeiten genutzt. Dabei ist die Sicherstellung einer hochwertigen, trockenen und sterilen Druckluft essenziell – schließlich kommt die Druckluft direkt mit dem Lebensmittel in Kontakt. Nur durch die zuverlässige Aufbereitung der Druckluft kann ein qualitativ einwandfreies Produkt hergestellt werden.

Energieverbrauch überprüfen, Effizienz steigern

Beim Molkereiunternehmen Meggle in Wasserburg am Inn, das vor allem durch Butter, Kräuterbutter, Käse und Knoblauchbutterbaguettes bekannt ist, wird sterile und trockene Druckluft für die Produktion von Laktose benötigt. Für das Unternehmen bildet die Produktion von Laktose für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie das zweite Standbein. Bei der Druckluftaufbereitung stellt Meggle neben der Qualität der Druckluft auch die Energieeffizienz in den Fokus. Weil die Milchverarbeitung und insbesondere die Laktosegewinnung aus Molke ein sehr energieintensives Geschäft ist, betreibt Meggle ein eigenes Kraftwerk. Aufgrund großer Produktionsmengen und einer starken Auslastung der Druckluftanlage lohnt es sich für das Unternehmen umso mehr, den Energieverbrauch genau im Auge zu behalten. Bei einem Druckluftbedarf von rund 42 Mio. m³ im Jahr schlägt sich ein Effizienzgewinn stark nieder.

Die Druckluftqualität wird durch einen ölfrei verdichtenden Kompressor und außerdem durch nachgeschaltete Aktivkohlefilter gewährleistet, die die Laktose vor Verunreinigungen aus der Ansaugluft schützen. Ebenso wichtig ist, dass die Druckluft absolut trocken ist, um eine problemlose Förderung des Laktosepulvers zu ermöglichen. Hier entschied sich Meggle für eine Investition in den warmregenerierenden Adsorptionstrockner Everdry von Beko Technologies – denn es galt, die Potenziale zur Energieeinsparung gegenüber den bis dahin verwendeten herkömmlichen Adsorptionstrocknern zu verbessern.

Adsorptionstrockner erhöht Energieeffizienz

Obwohl schon die Verwendung der Verdichtungswärme der Kompressoren zur Desorption des Trockenmittels es ermöglichte, in der Anlage Energie einzusparen, konnte so eine noch bessere Ausbeute erzielt werden. Neben der Verdichtungswärme der Kompressoren wird nun auch die im Trocknungsprozess entstandene Wärme weiterverwertet. Hierfür wurde der Adsorptionstrockner von Beko Technologies um einen weiteren Kühlwasserkreislauf und Wärmetauscher ergänzt. Die Molkerei nutzt so die im Prozess entstandene Wärmeenergie zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers in der Vollentsalzungsanlage und zur Warmwasseraufbereitung. Je nach Betriebsphase und Auslastung erzeugt die Anlage heute eine Wärmeleistung von bis zu 400 kW. Angesichts der hohen Auslastung der Druckluftanlage hat sich die Investition in die energieeffizientere Aufbereitung für das Molkereiunternehmen gerechnet.

Eine energieeffiziente Druckluftaufbereitung wie bei Meggle bildet in deutschen Industrieunternehmen bislang noch eher die Ausnahme. Wie kommt es, dass heute noch so viel Einsparpotenzial verschenkt wird? Zum einen legen viele Industrieunternehmen beim Kauf eines Kompressors oder einer Druckluftanlage den Fokus auf die Investitions- und Wartungskosten. Energiekosten werden häufig außer Acht gelassen, obwohl sie letztendlich den bedeutendsten Teil der Kostenstruktur darstellen. Zudem sind Kosten und Verbrauch der Anlage für die Unternehmen nicht immer transparent. Oft wissen Anlagenbetreiber nicht, wie viel Energie in ihrer Druckluftanlage verloren geht – also, wie viel Druckverlust zwischen Kompressor und Endanwendung entsteht.

Daher gilt: Messen ist Wissen. Durch Installation entsprechender Messtechniksysteme lässt sich neben der Prüfung der vorgeschriebenen Qualitätsparameter wie Drucktaupunkt und Restöldampfgehalt auch der durchschnittliche, der maximale und der minimale Volumenstrom messen sowie der Druck an jedem Punkt der Anlage. Ein Gerät zur Volumenstrommessung ist problemlos nachrüstbar und bildet die Grundlage für die Kostenübersicht. Aus dieser lassen sich wiederum Erkenntnisse über nötige Verbesserungsmaßnahmen für die Kompressorenstation gewinnen. Wenn die Faktoren und auch der Druckluftbedarf für eine Anwendung bekannt sind, kann das Druckluftsystem optimiert werden, wodurch sich schlussendlich die Energiekosten deutlich reduzieren lassen.

Einsparpotenziale in Druckluftanlagen oft ungenutzt

Eine Hauptursache für Druckverlust sind Leckagen, bei denen Druckluft aus der Anlage austritt. Häufig entstehen Leckagen in Leitungen, Flanschen und Kupplungen oder durch einen ungeeigneten oder defekten Kondensatableiter. Über Ultraschalldetektoren lassen sich Leckagen schnell orten. Ihre Behebung bringt eine Energieersparnis von durchschnittlich 16 %. Auch alte Filterelemente können Ursache für einen Druckverlust sein, da eine verschmutze Filteroberfläche einen reibungslosen Volumenstrom beeinträchtigt. So sollten Unternehmen Filterkartuschen stets im Auge behalten. Wer die Daten in seiner Druckluftanlage misst, wird automatisch darauf hingewiesen, wann es Zeit für den Wechsel einer Filterkartusche ist – in der Regel nach circa einem halben Jahr. Der Zeitpunkt ist jedoch abhängig von Auslastung und Größe der Anlage sowie der Qualität der Ansaugluft.

Weitere Energieeinsparpotenziale ergeben sich auch in der Drucklufttrocknung durch einen warmregenerierenden Adsorptionstrockner, wie er bei Meggle eingesetzt wird, sowie durch eine Nutzung der Wärmerückgewinnung am Kompressor. Darüber hinaus gilt es, den Arbeitsdruck jeweils auf dem niedrigstnötigen Stand für die Anwendung zu halten. Auch dieser lässt sich durch den Einsatz von Messtechnik in Echtzeit überwachen.

Viel Potenzial bleibt in Druckluftanlagen derzeit noch ungenutzt. Hier ist ein Umdenken aufseiten der Anlagenbetreiber hin zu nachhaltigen Lösungen notwendig. Meggle hat das erkannt und setzt auf eine konsequente Druckluftaufbereitung sowie eine energieeffiziente Auslegung der Druckluftanlage. Die gute Nachricht ist: Die energieeffizienteste Lösung für eine Druckluftanlage ist immer auch die kostengünstigste, wenn man Investitions-, Betriebs- und Energiekosten zusammen betrachtet – und mit der richtigen Aufbereitung wird Druckluft zum effizienten, preiswerten und sicheren Versorgungsmedium.

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