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Kolben oder Schraube, ölfrei oder ölgeschmiert , geregelte Drehzahl oder nicht, neueste Antriebstechnik oder bewährtes Prinzip? Wenn es um die Anschaffung eines Luftkompressors oder die Aufrüstung einer bestehenden Kompressorstation geht, haben Sie die Qual der Wahl. Dieser Artikel enthält einige kurze Tipps, die Ihnen die Entscheidung erleichtern sollen. Ein wichtiger Tipp für den Anfang: Das Auswahlverfahren sollte mit einer genauen Analyse des Druckluftbedarfs und Anforderungsprofils beginnen.
Zunächst ein Wort zum Vergleich der Preise verschiedener Kompressortypen und -marken: Mehr als zwei Drittel der Lebenszykluskosten einer Druckluftstation entfallen auf Energie. Daher sollten die Lebenszykluskosten als Maßstab für die Anschaffung von Druckluftgeräten dienen, nicht der Kaufpreis. Systeme, die bei einer Ausschreibung mit dem niedrigsten Preis beeindrucken, sind auf lange Sicht nicht unbedingt die effizientesten.
Vor dem Kauf eines Kompressors müssen eine Reihe von Zahlen und Fakten für das gesamte Druckluftnetz ermittelt werden. Dazu gehören der Druckluftbedarf (aktuell und in absehbarer Zukunft), die geforderte Druckluftqualität und ob die Abwärme des Kompressors für einen anderen Betriebsprozess genutzt wird. Wird der Kompressor an eine bestehende Station angebaut, ist auch die Integration in die Leittechnik zu berücksichtigen.
Generell ist es ratsam, den Druckluftbedarf über einen repräsentativen Zeitraum zu messen und so ein Bedarfsprofil zu ermitteln, für das der oder die Kompressoren ausgewählt werden können.
Die Entscheidung über das Design des Kompressors wird am besten erst zu einem späteren Zeitpunkt des Auswahlverfahrens getroffen. Die Broschüre "Druckluftsysteme für Industrie und Gewerbe" der Deutschen Energie-Agentur (dena) gibt dafür eine gute Begründung: "Eine generelle Aussage, welcher Kompressor für die Drucklufterzeugung am besten geeignet ist, lässt sich nicht treffen. Das soll aber nicht heißen, dass es egal ist, welcher Kompressor gewählt wird. Unterschiedliche Kompressorenkonzepte und -konstruktionen können zu erheblichen Unterschieden bei den damit verbundenen Kosten führen Darüber hinaus gibt es neben den drei "bekannten" Grundprinzipien Kolben, Schraube und Turbo (
) auch neue Funktionsprinzipien und Antriebstechnologien, die unter dem Aspekt der Energieeffizienz entwickelt wurden und daher bei der Auswahl berücksichtigt und bewertet werden sollten.
Der Energy Check von Gardner Denver hat sich als gutes "Werkzeug" zur Ermittlung der aktuellen Situation und des Druckluftbedarfs eines Anwenders bewährt. Der Energy Check erfasst mit modernster Messtechnik und Datenloggern den aktuellen Zustand des Druckluftbedarfs sowie die Last- und Leerlaufzeiten der vorhandenen Kompressoren über mehrere Tage. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse kann eine Volumenstrom- und Leistungsmessung nach ISO 1217 Anhang C durchgeführt werden, die Aufschluss über die Effizienz der Kompressoren gibt. Diese Messungen können eine solide Grundlage für die Auslegung einer energieoptimierten Druckluftstation liefern und zeigen, wo Modernisierungsmaßnahmen am besten eingesetzt werden.
Eine umfassende Zustandsbewertung umfasst auch die Messung des Energieverbrauchs und der Leckagen. Sie kann oft zu erheblichen Einsparungen führen: Selbst in gut gewarteten Druckluftnetzen gehen 10 bis 20 Prozent der erzeugten Druckluft durch Leckagen verloren, in manchen Fällen sind es bis zu 40 Prozent.
Schon ein einziges Leck mit einem Durchmesser von fünf Millimetern führt zu einem Luftverlust von 30,95 Litern pro Sekunde und zu zusätzlichen Energiekosten von fast 6000 Euro (bei einem Strompreis von 8 ct/kWh) in einem Netz mit sechs Bar. Die Kosten für das Aufspüren und Beseitigen von Lecks amortisieren sich normalerweise innerhalb weniger Monate.
Auch eine genaue Kontrolle des Systemdrucks kann Energie sparen. Sind z. B. 8 bar wirklich erforderlich oder reichen 7 bar aus? Dann würden Sie acht bis zehn Prozent der Energiekosten für Druckluft einsparen - ohne jede Investition. Auch die Wärmerückgewinnung kann die Effizienz der Kompressorstation erheblich steigern, da es viele thermische Prozesse gibt, bei denen die Abwärme genutzt werden kann. Bei öleingespritzten Kompressoren können 94 Prozent der eingesetzten Energie als Wärme zurückgewonnen werden.
Bei der Entscheidung, mit welcher Technologie die geforderte Druckluftqualität am besten erzeugt werden kann, müssen heute neue Entwicklungen und Erkenntnisse berücksichtigt werden. Modernste Hightech-Kompressoren zur Erzeugung von ölfreier Druckluft spielen dabei ebenso eine wichtige Rolle wie raffinierte traditionelle Kolbenkompressoren. Dies gilt insbesondere für sensible Produktionsprozesse, bei denen zumindest ein Teil des Druckluftstroms höchsten Qualitätsansprüchen genügen muss. Sie kann z. B. als Sterilluft zur Belüftung von Fermentern in der pharmazeutischen Industrie oder der Lebensmittelproduktion, für Abfüll- und Verpackungsanlagen oder in der Elektronikfertigung und in Lackierereien eingesetzt werden. In diesen Fällen muss die Druckluft als Aufbereitungsmedium 100 % ölfrei sein, was die Frage aufwirft, ob ölfreie Luft direkt oder durch Filterung erzeugt werden soll. Dies war in der Vergangenheit eine sehr kontroverse Debatte. Während die Entfernung der Ölaerosole aus der Druckluft ein komplexer Prozess ist, gilt die Verdichtung in einem ölgeschmierten Kompressor bis heute als effizienter.
Da die Betriebskosten mehr als zwei Drittel der Lebenszykluskosten eines Druckluftsystems ausmachen, führt eine Modernisierung - selbst bei hohen Investitionen in moderne, energiesparende Kompressortechnik - in der Regel zu niedrigeren Kosten als der Weiterbetrieb mit einem suboptimalen System. Das bedeutet, dass der Energieverbrauch einer Verdichterstation der entscheidende Kostenfaktor ist. Eine höhere Anfangsinvestition kann sich schnell amortisieren. Nehmen Sie das folgende Beispiel: Ich denke, dass dies mit einer suboptimalen Lösung verglichen werden sollte, um zu zeigen, dass es eine schnelle Amortisationszeit hat.
Es ist am besten, ohne vorgefasste Meinungen wie "es muss ein Schraubenkompressor/Kolbenkompressor/ölgeschmierter Kompressor sein" oder "wir brauchen eine 75-kW-Maschine" an die Planung heranzugehen
Es ist besser, alle Optionen sorgfältig zu prüfen. Wenn Sie Spezialisten zu Rate ziehen, sollten diese auch nicht auf einen bestimmten Kompressortyp festgelegt sein. Eine genaue Analyse des Ist-Zustandes und die Berechnung des aktuellen und zukünftig zu erwartenden Druckluftbedarfs und Druckniveaus sollte immer die Grundlage für Ihre Entscheidungen sein.
Sind die Anlagenkomponenten, auch die für die Aufbereitung, integriert und der Wartungsaufwand ermittelt, lassen sich die Betriebskosten - von denen die Energiekosten einen erheblichen Anteil ausmachen - sehr genau abschätzen.
