Drucklufttechnik Simulation macht Einsparpotenzial bei der Druckluftversorgung sichtbar

Wegen der thermodynamischen Rahmenbedingungen ist die Energieeffizienz des Druckluftsystems in der Fertigung von großer Bedeutung. Durch Data-Logger-Messsysteme kann die jeweilige Ist-Situation der Druckluftstation ermittelt werden. Eine anschließende Analyse und Simulation macht die Einsparpotenziale sichtbar.

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Kaum ein Anwender von Druckluft weiß, dass bis zu 87% der Betriebskosten einer Druckluftstation auf die benö-tigte elektrische Energie entfallen können. Das muss aber nicht sein. Analysen auf europäischer Ebene haben ergeben, dass in Druckluftstationen durchschnittliche Energie-Einsparpotenziale von bis zu 35% stecken. In Einzelfällen können diese Potenziale sogar noch deutlich höher sein.

Alle in Deutschland installierten Druckluft-Stationen zusammen betrachtet benötigen jährlich rund 14 Mrd. kWh Strom. Wenn es gelingt, 35% dieser Energiemenge einzusparen, sind das 4,9 Mrd. kWh. Wie aber kann dieses Energie-Einsparpotenzial erschlossen werden?

Löwenanteil bei Kosten für Druckluft entfällt auf Energie

Immer weiter steigende Strompreise und der immer härter werdende Konkurrenzkampf am Weltmarkt sollten jeden Betreiber zwingen, den Einsatz elektrischer Energie zur Erzeugung von Druckluft so weit wie nur möglich zu minimieren. Berücksichtigt man Energiekosten, Kapitaldienst und Wartungskosten, dann zeigt sich: Ob eine Station nur 2000 oder 7500 Betriebsstunden pro Jahr arbeitet – der Löwenanteil der Kosten wird immer für die Energie aufgewendet. Bei einer jährlichen Laufzeit von 7500 Betriebsstunden sind es sogar 87,0% (Tabelle 1). Das Beispiel wurde auf der Basis von Stromkosten in Höhe von 0,06 Euro pro kWh, einem Abschreibungszeitraum von fünf Jahren und einem Zinssatz von 8% ermittelt.

Datenbeschaffung ist Grundlage für Optimierung

Als Grundlage aller Optimierungsansätze müssen zunächst alle Informationen über die aktuelle Ist-Situation des gesamten Druckluft-Systems beschafft werden, denn nur auf Basis von Fakten lassen sich die weiteren Optimierungsschritte einleiten. Das Problem ist jedoch, dass häufig weder der Betreiber noch der Planer einer Druckluftstation den aktuellen beziehungsweise den zu erwartenden Druckluft-Bedarf sowie die Auslastung der vorhandenen Kompressoren kennt. Wichtig für die Betreiber einer Druckluftstation sind Antworten auf die folgenden Fragen:

• Welchen Verbrauch habe ich von Montag bis Freitag?
• Wie staffelt sich der Verbrauch in Abhängigkeit von der Uhrzeit?
• Wie sind Verbrauch beziehungsweise Auslastung der Kompressoren in den einzelnen Schichten und wie am Wochenende?
• Welchen Betriebsdruck benötige ich?
• Welche Leckageanteile sind vorhanden?

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