Optimierung des Energieverbrauchs bei der Drucklufterzeugung

Posted by Daniela Brouwer on 03.07.2024 13:04:34

Druckluft ist für die meisten Produktionsunternehmen unverzichtbar. Deren Herstellung ist jedoch sehr energieintensiv und macht für viele Unternehmen einen großen Bestandteil der Gesamtstromrechnung aus. Um die Kosten so gering wie möglich zu halten, sollten Sie regelmäßige Audits der Druckluftanlage durchführen und den Einsatz von energieeffitienter Kompressortechnologie prüfen. In diesem Artikel wollen wir Ihnen die größten Stellschrauben zur Reduzierung  des Energieverbrauchs bei der Drucklufterzeugung vorstellen.

Energieverbrauch bei Kompressoren

Wenn man alle Kosten über die Gesamtlebensdauer eines Kompressors aufaddiert, wird man schnell feststellen, dass der Energieverbrauch den Löwenanteil ausmacht und die Anschaffungskosten und Wartung oft weniger als 20% der Gesamtrechnung betragen.

Eine Regelwartung und Inspektion kann zudem noch einen positiven Effekt auf die Betriebskosten ausmachen: Geschultes Personal erkennt nämlich oft auf den ersten Blick, ob die laufende Anlage noch den energetischen Standards entspricht und kann diesbezüglich beraten.
Denn auch eine Investition in neueste Kompressortechnologie rechnet sich oft schnell. Wie schnell kann man mit einer Verbrauchsanalyse und softwaregesteuerter Simulation genauestens ermittelt werden.

Im folgenden Abschnitt geben wir Ihnen einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik im Bereich der Schraubenkompressoren:

New call-to-action

 

Technologische Innovationen zur Reduktion des Energieverbrauchs

Drehzahlgeregelte Kompressoren

VSD-Kompressoren, auch bekannt als drehzahlgeregelte Schraubenkompressoren, können die Leistungsaufnahme bzw. den Energieverbrauch in Echtzeit an den aktuellen Bedarf an Druckluft anpassen. Traditionelle Systeme hingegen, auch als Last-Leerlauf-Kompressoren bekannt, kennen nur den Ein- oder Aus-Zustand. Durch diese präzise Steuerung wird die Gesamteffizienz bei schwankenden Bedarfsprofilen stark verbessert.

Mehr dazu erfahren.

Dual-Speed-Kompressoren

Dual-Speed-Kompressoren bieten eine flexible Betriebsweise mit zwei Geschwindigkeitsstufen, die es ermöglichen, Energieverbräuche signifikant zu reduzieren, insbesondere in Zeiten geringerer Last. Diese Technologie verringert nicht nur den Energiebedarf während der Leerlaufphasen drastisch, sondern optimiert auch die Gesamtbetriebskosten durch effizientere Energieausnutzung.

Weitere Informationen zur Dual-Speed-Technologie.

Was sind Übergangsverluste?

Übergangsverluste bei Kompressoren mit fester Drehzahl im Vergleich zu Dual-Speed-Kompressoren:

  • Feste Drehzahl: Beim Einschalten muss der Kompressor zunächst den Luft-/Ölabscheiderbehälter füllen, bevor Druckluft geliefert wird, was zu Übergangsverlusten führt. Beim Umschalten zwischen Last- und Leerlaufbetrieb entstehen zusätzliche Verluste durch das Entlüften des Kompressors.
  • Dual-Speed: Reduziert diese Verluste erheblich, da der Kompressor im Teillastbetrieb mit minimaler Drehzahl läuft und unter Druck starten kann. Dies minimiert die Abblasverluste und die Energieverschwendung im Leerlaufbetrieb

Übergeordnete Steuerungssysteme

Sofern Sie mehrere Kompressoren in Betrieb haben, sollten Sie ggfs. über eine übergeordnete Steuerung nachdenken. Diese können nämlich mehrere Kompressoren, auch unterschiedlicher Hersteller, in ein Netzwerk integrieren und die Luftproduktion aufeinander abstimmen.  Diese Systeme verbessern die Leistung und Effizienz des gesamten Druckluftsystems. Mehr erfahren.

Druckluftaufbereitung

Technologien zur Aufbereitung und Filterung von Druckluft stellen die Druckluftqualität sicher und schützen Ihre Anlagen und Prozesse und stellen darüber hinaus Produktsicherheit her. Dies ist essenziell, um eine hohe Betriebsbereitschaft zu gewährleisten und Schäden durch Verunreinigungen zu vermeiden oder gesetzliche Vorschriften an die Druckluftqualität einzuhalten.

Auch der Einsatz energieeffizienter Drucklufttrockner trägt entscheidend zu einer besseren Energiebilanz bei und darf bei der energetischen Gesamtbilanz der Drucklufterzeugung nicht außer Acht gelassen werden. Auch hier lohnt es sich also, sich technologisch regelmäßig auf den neuesten Stand zu bringen und den Ist-Zustand des Systems regelmäßig zu hinterfragen.

Mehr zur Druckluftaufbereitung.

Wie man bei Bestandsanlagen Energiekosten einspart

Neben der Investition in neue, energieeffiziente Kompressoren gibt es auch viele Sofort-Maßnahmen, die helfen können, Energie bei der Drucklufterzeugung einzusparen.
Ein permanentes Monitoring der Drucklufterzeugung und -verteilung, kann Ineffizienzen, wie zum Beispiel Leckagen, aufspüren, so dass frühzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Nicht zu vergessen der Einsatz von hochwertigen Ersatz- und Wartungsteilen, wie die Überprüfung des Systems von geschulten Druckluftexperten tragen zur Störungsprävention und zum optimalen energetischen Betrieb bei.

Datengetriebene Tools und Monitoringsysteme bieten zudem wertvolle Einblicke in die Betriebsabläufe und helfen, den Energieverbrauch zu minimieren.

Webinar, Grundlagen der Drucklufttechnik

Wärmerückgewinnung

Da ein Druckluftsystem viel Abwärme erzeugt, sollten Sie prüfen lassen, ob ein Wärmerückgewinnungssystem für Sie sinnvoll ist.
Klassische Wärmerückgewinnungssysteme nutzen die Abwärme von Kompressoren, um damit Räume zu beheizen oder auch Warmwasser bereitzustellen. 
Damit lässt sich bis zu 75% der Abwärme wiederverwenden. In Kombination mit einem Wärmespeicher kann die so wiedergewonnene Energie sogar bis zu 24 Stunden gespeichert werden, bis sie Ihrem Einsatzzweck zugeführt wird.

Mehr zur Wärmerückgewinnung.

Eine weitere Möglichkeit zur Wiederverwendung von Energie ist der Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen, die die Kompressor-Abwärme sogar auf ein noch höheres Temperaturniveau bringen können. So kann diese auch sehr energieeffizient für weitere Industrieprozesse genutzt werden. Mit speziell auf Kompressoren abgestimmten Wärmepumpen kann die Energie nahezu vollständig wiederverwendet werden.

Leckageortung

Leckagen im Druckluftsystem können erhebliche Energieverluste verursachen. Durch den Einsatz von Ultraschallmesstechnik zur Leckageortung können diese Verluste minimiert werden. Eine professionelle Leckageortung dauert in der Regel ein bis zwei Tage und amortisiert sich sehr schnell.

Das frühzeitige Erkennen und Beheben von Leckagen hilft nämlich zuverlässig, den Energieverbrauch der Druckluftstation zu senken und entsprechend die Effizienz zu maximieren. Mehr zur Leckageortung.

Smart Monitoring-Systeme

Moderne Smart Monitoring-Systeme bieten eine Echtzeitüberwachung von Druckluftkompressoren. Sie informieren rechtzeitig über anstehende Wartungen und mögliche Probleme, was die Ausfallzeiten minimiert und die Effizienz steigert. Diese Systeme ermöglichen eine kontinuierliche Optimierung und tragen dazu bei, die Betriebskosten zu senken.

Förderung und BAFA

Staatliche Förderprogramme unterstützen die Investition in energieeffiziente Druckluftsysteme. Diese Programme können erhebliche finanzielle Entlastungen und die Armortisationszeiten der Optimierung des Druckluftsystems stark senken. Unternehmen sollten sich über die verfügbaren Fördermöglichkeiten informieren und diese nutzen, um die Implementierung von Energiesparmaßnahmen zu erleichtern.

Mehr zu den BAFA-Fördermöglichkeiten.

Die Reduktion des Energieverbrauchs bei Druckluftsystemen lohnt sich

Die Optimierung des Energieverbrauchs bei Druckluftsystemen ist entscheidend, um Betriebskosten zu senken und die Umweltbelastung zu reduzieren. Durch den Einsatz moderner Technologien und praktischer Maßnahmen können Unternehmen ihre Energieeffizienz deutlich steigern. Die Unterstützung durch Experten und die Nutzung staatlicher Förderprogramme tragen zusätzlich dazu bei, dass Energiesparmaßnahmen effektiv umgesetzt werden können.

Ein wichtiger Schritt zur Identifizierung von Einsparpotenzialen ist die Durchführung einer Druckluft Energie-Messung. Diese ermöglicht es, genaue Daten über den aktuellen Verbrauch zu sammeln und gezielte Maßnahmen zur Effizienzsteigerung zu entwickeln. Mehr zur Druckluftmessung.

Weitere Artikel zum Thema Energieeffizienz

Topics: Kompressortechnik, Energieeinsparung, Energierückgewinnung

Kostenlose Webinare

In 30 Minuten zu mehr Fachwissen mit unseren kostenlosen Online-Seminaren zum Thema Drucklufttechnik.

zu den kostenlosen Webinaren

Jetzt unseren Blog als Newsletter abonnieren.