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Druckluftkompressoren Duell der Druckluftkompressoren: Trockenläufer versus Fluidgekühlt

Autor / Redakteur: Erwin Ruppelt und Daniela Koehler / Nora Nuissl

Wer eine Druckluft-Station plant, muss früher oder später auch entscheiden, welche Art der Kompressoren er einsetzen möchte – trockenlaufend oder öleingespritzt. Doch was macht wann Sinn und wann nicht? Ein Vergleich beider Techniken zeigt die Unterschiede auf.

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Bild 1: Der Unterschied zwischen trockenlaufenden und fluidgekühlten Kompressoren offenbart sich im Inneren der Schraubenkompressoren – Trockenläufer haben zum Beispiel zwei Verdichterstufen.
Bild 1: Der Unterschied zwischen trockenlaufenden und fluidgekühlten Kompressoren offenbart sich im Inneren der Schraubenkompressoren – Trockenläufer haben zum Beispiel zwei Verdichterstufen.
(Bild: Kaeser Kompressoren)

Unterschieden werden Kompressoren in der Drucklufttechnik in fluidgekühlt und trockenlaufend. Fluidgekühlt heißt, dass eine Flüssigkeit direkt in den Verdichterraum eingespritzt wird. Das kann Öl sein, es kann sich aber auch zum Beispiel um Wasser handeln. Wenn Luft ohne diese interne Kühlung verdichtet wird, entstehen sehr hohe Temperaturen. Das eingespritzte Fluid hat den Vorteil, dass es sowohl kühlt, als auch Verschmutzungen, die eventuell in der Luft vorhanden sind, aufnimmt.

Trockenlaufende Kompressoren verdichten in zwei Stufen

Demgegenüber stehen trockenlaufende Systeme. Bei diesen wird der Verdichterraum in der Regel nicht mit einer Flüssigkeit geflutet. Ab einem bestimmten Verdichtungsverhältnis der Luft werden allerdings die Temperaturen, die im Inneren entstehen, wesentlich höher, weil nicht direkt durch Flüssigkeit gekühlt wird. Aufgrund der hohen Temperaturen benötigen trockenlaufende Kompressoren zwei Verdichterstufen (Bild 1), um ein höheres Verdichtungsverhältnis zu erreichen. Das Zwei-Stufensystem, die erforderliche Zwischenkühlung, die Kondensatabscheidung und die Pulsationsdämpfung, bringen einen erhöhen Energiebedarf mit sich, wodurch zunächst die Energiebilanz schlechter ausfällt als bei fluidgekühlten Kompressoren. Denn fluidgekühlte Kompressoren kommen im Gegensatz zu trockenlaufenden mit nur einer Verdichterstufe und niedrigeren Temperaturen aus.

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Sind ölfreie Kompressoren wirklich ölfrei?

Häufig werden trockenlaufende Kompressoren auch als „ölfrei“ bezeichnet. Sie sind aber in den meisten Fällen nicht ölfrei, da zum Beispiel die Lager in diesen Kompressoren durchaus mit Öl geschmiert sein können. Auch die Druckluft, die von den Kompressoren erzeugt wird, ist nicht zwangsläufig ölfrei, da die Kompressoren nur die Luft verdichten können, die sie aus dem Umfeld ansaugen. Ist also bereits in der Ansaugluft Öl in feinsten Partikeln enthalten, zum Beispiel durch industrielle oder motorische Verbrennungsvorgänge, ist dieses auch in der späteren Druckluft enthalten, sofern die Druckluft nach dem Verdichtungsprozess nicht aufbereitet wird.

Doch anhand welcher Kriterien lässt sich nun unterscheiden, wann welches System optimal ist?

Häufig wird davon ausgegangen, dass das Hauptkriterium die für eine Anwendung benötigte Druckluftqualität ist. Dies ist jedoch nicht der Fall (Bild 2). Druckluftqualitäten werden in der ISO-Klasse 8573-1 definiert: Je kleiner die Zahl, desto höher die Reinheit. Sofern Druckluftqualitäten erforderlich sind, die hochwertiger sind als die Klassen 4 (für Partikel), 4 (für Öl) und 6 (für Feuchtigkeit), muss jedem Typ Kompressor eine entsprechende Druckluftaufbereitung in Form von Trocknern oder Filtern nachgeschaltet werden, um die höhere Qualität zu erreichen. Was sind aber dann mögliche Unterscheidungskriterien für die Auswahl?

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