Kompressor- und Druckluft-Blog

Schraubenverdichter: Funktion, Kosten, Anwendung & Vorteile

Geschrieben von Daniela Brouwer | 01.11.2023 08:30:00

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Nachdem Sie in unseren bisherigen Artikeln schon öfter über den Begriff „Schraubenkompressor“ oder Schraubenverdichter gestolpert sind, ziehen Sie vielleicht auch einen solchen für Ihren Anwendungsfall in Betracht. Hier erfahren Sie alles über die Funktionsweise und die Vorteile der Schraubenkompressor-Technologie und lernen das Produktsortiment an Schraubenverdichtern von Atlas Copco kennen.

Schraubenverdichter: Prinzip

In Bezug auf Kolbenverdichter haben wir bereits das Grundprinzip einer Verdrängungs­verdichtung gezeigt. Erinnern Sie sich an die Luftpumpe? Schraubenkompressoren arbeiten ebenfalls nach dem Verdrängungsprinzip, doch sie sind um einiges komplexer als die Kolbentechnologie.

Die oben stehende Illustration zeigt das Schraubenkompressor-Prinzip

So funktionieren Schraubenkompressoren:

Die gängigste Bauweise ist der sogenannte Doppelschraubenkompressor, der vor fast 100 Jahren entwickelt wurde, um einen stabilen Volumenstrom bei variablem Druck zu liefern.

Schraubenverdichter Funktion:

Im Verdichtungsprozess des Schraubenkompressors laufen zwei Schraubenelemente in die jeweils entgegengesetzte Richtung, um die Luft im Gehäuse zu komprimieren.
Stellen Sie sich vor, dass viele Luftpumpen auf einmal mit jeder Umdrehung der Schrauben zusammengepresst werden.

Auf seine kompakte Größe gerechnet liefert ein Schraubenverdichter eine enorme Leistung und erzeugt gewaltige, konstante Luftströme.

Anwendungen von Schraubenverdichtern

Benötigen Sie durchgehend Druckluft?
Dann ist der Schraubenverdichter die ideale Wahl:

Diese Bauform kommt dort zum Einsatz, wo regelmäßig und planbar über längere Zeiträume oder sogar dauerhaft Druckluft benötigt wird. In gewerblichen Bereichen mit großem Druckluftbedarf (Dauerbetrieb oder mehrere Stunden durchgehend) spielt ein Schraubenkompressor seine Stärken voll aus.

Beispiele dafür sind in der Automobilindustrie die pneumatische Förderung von Rohstoffen oder Bauteilen, Druckluft für Instrumente (auch für Unterdruck bei Pick & Place-Anlagen), Lackierstraßen und für die Produktion von Batterien, die in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden.

Auch in der Lebensmittelindustrie hat Druckluft vielfältige Anwendungsbereiche: von der Versorgung automatisierter Abfüll- und Verpackungsanlagen über den Transport von Rohmasse in Leitungen und die Reinigung von Verpackungen und Formen bis hin zur Belüftung, Fermentierung und Lagerung von Lebensmitteln in allen Prozessphasen.

Sonderfall: ölfreier Schraubenverdichter

Ölfreie Schraubenverdichter werden dort eingesetzt, wo die Druckluft direkt mit den Lebensmitteln in Berührung kommt. Bei kleineren Produktionen, werden zu diesem Zweck auch Scrollverdichter eingesetzt. In der Medizintechnik sorgen Schraubenverdichter für saubere Atemluft für Patienten und versorgen die chirurgischen Instrumente mit Druckluft.

Nicht zuletzt unterstützen Schraubenverdichter viele Prozessschritte in der Pharmazie – von der Herstellung von Arzneien in allen möglichen Darreichungsformen mit reinster Druckluft der Klasse 0 über das Abfüllen der fertigen Produkte bis zur Aufbereitung des entstehenden Abwassers.

Ebenfalls ölfrei funktionieren Scrollverdichter. Diese sind für den Dauerbetrieb zwar geeignet, zeigen ihre Stärke jedoch eher im intermittierenden Einsatz und sind auch für kleinere Einsätze geeignet. Erfahren Sie in diesem Artikel alles über Scrollverdichter.

Lesen Sie hier: Ölfreie Kompressoren - der große Guide

Besonders effizient: Schraubenverdichter mit Frequenzregelung

Natürlich dürfen in unserer Betrachtung die frequenzgeregelten Schraubenverdichter nicht fehlen. Vor mehr als 25 Jahren hat Atlas Copco diese Technologie entwickelt und noch heute ist sie die energieeffizienteste Möglichkeit Druckluft zu erzeugen. Die Frequenzregelung oder VSD (Variable Speed Drive) bietet sich vor allem dort an, wo zwar ständig Druckluft benötigt wird, das Bedarfsprofil über gewisse Zeiträume aber schwankt. VSD-Verdichter können nämlich die Leistungsaufnahme an den Druckluftbedarf anpassen. D.h. wird  weniger Druckluft verwendet, wird auch weniger Strom verbraucht. Dies ist bei steigenden Energiekosten von größerer Wichtigkeit als je zuvor.

Was kostet ein Schraubenverdichter?

Der Preis eines Schraubenverdichters richtet sich vor allem nach:

  • dem Druckluftbedarf und der Größe des jeweiligen Verdichters
  • der Qualität des Kompressors
  • der verwendeten Technologie

Bei Atlas Copco können die Preise für Schraubenverdichter bis 30kW in unserem Webshop eingesehen werden.
Die Preisspanne beginnt für einen kleineren professionellen Industrie-Verdichter für Werkstätten und kleinere Produktionsaufgaben bei ca. 5000 Euro, wobei besonders energieeffiziente Geräte in der Anschaffung mit bis zu 40% staatlich gefördert werden können. 

Vergessen Sie nicht, wie viel Strom der Schraubenverdichter verbraucht

Was es allerdings zu beachten gibt, ist dass die Kosten für einen Schraubenverdichter nicht nur am Anschaffungspreis zu bemessen sind.

Druckluft ist eine der teuersten Energieformen überhaupt. Von daher sollte bei einer Anschaffung besonderes Augenmerk auf den Stromverbrauch des Verdichters gelegt werden, da diese über die Laufzeit den Löwenanteil der Kosten in der Druckluftversorgung ausmachen.

Die Mehrkosten für teurere Verdichter amortisieren sich in der Regel sehr schnell, so dass man oft nach wenigen Jahren bereits Kosten einspart, wenn man sich für ein energieeffizientes Gerät entscheidet.

Darüber hinaus werden in Deutschland Verdichter mit vorteilhaftem Energieprofil mit bis zu 40% des Anschaffungspreises staatlich gefördert.

 

Welche Größe sollte mein neuer Schraubenverdichter haben?

Bei der Dimensionierung eines neuen Schraubenverdichters müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. In diesem Abschnitt besprechen wir,

  • wie Sie die vielen Vorteile des hocheffizienten Schraubenverdichters nutzen,
  • Ihre Systemanforderungen erfüllen
  • und für die Zukunft planen können.

Schraubenverdichter eignen sich für den permanenten Druckluftbedarf

Besonders wichtig bei der Planung Ihres neuen Schraubenverdichters ist das Einsatzumfeld. Als hocheffizienter Kompressor ist der Schraubenverdichter kostengünstig im Betrieb – allerdings nur, wenn Sie einen permanenten Einsatz von Druckluft benötigen. Damit sich ein Schraubenverdichter also wirklich lohnt, sollte Ihre Anlage mehrere Stunden am Tag ununterbrochen laufen.

Wieviel Druckluft werden Sie in Zukunft benötigen?

Zukunftssicherheit ist ein weiterer wichtiger Aspekt, schließlich möchten Sie Ihr neues Gerät möglichst lange nutzen können. Daher ist es ratsam, bei der Dimensionierung nicht nur die aktuellen Nutzer des Schraubenverdichters zu berücksichtigen, sondern auch künftigen Mehrbedarf einzukalkulieren.

Addieren Sie den Drucklufbedarf aller Verbraucher, um die Größe des neuen Schraubenverdichters zu ermitteln.

Es ist zu beachten, dass unter Umständen nicht alle Verbraucher gleichzeitig mit Druckluft versorgt werden müssen. Daher hat sich die Verwendung sogenannter „Gleichzeitigkeitsfaktoren“ zur Berechnung der Einschaltdauer einzelner Maschinen bewährt. Wenn Sie also den maximalen Druckluftbedarf aller mit Druckluft betriebenen Geräte ermitteln, beachten Sie, welche Maschinen gleichzeitig in Betrieb sind. Dadurch erhalten Sie einen genauen Überblick über den Druckluftbedarf Ihres Systems und die Anforderungen Ihres neuen Schraubenverdichters.

Ein großer Schraubenverdichter oder mehrere kleine?

Wenn Ihr Druckluftsystem auf mehrere Versorgungsleitungen verteilt ist, kann es wirtschaftlicher sein, zwei kleinere Kompressoren einzusetzen, anstatt einen Hochleistungskompressor zu verwenden, um viel Überdruckluft zu erzeugen und ihn dann zu reduzieren, nur um etwas Platz zu sparen.

Vorteile von Schraubenverdichtern gegenüber Kolbenverdichtern

Die Schraubenelemente sind die Basis für einige der größten Vorteile von Schraubenkompressoren:

  • Viele Schraubenkompressoren sind so energieeffizient, dass sie im Anschaffungspreis mit bis zu 40% staatlich gefördert werden. Sie sparen also nicht nur Energiekosten, sondern auch der augenscheinlich höhere Anschaffungspreis kann günstiger ausfallen. 

  • Durch die geringe Reibung und Wärmeentwicklung der Elemente, ist der Schraubenverdichter dauerlastfähig und kann stundenlang ohne Unterbrechung laufen. Dabei erzielen die Geräte außerdem einen herausragenden Wirkungsgrad von ca. 96% (und mehr bei modernsten Produktserien).

  • So sparen Sie auch bei der Drucklufterzeugung, wenn ein entsprechender Bedarf gegeben ist (d.h. täglich mehrere Stunden Druckluft, nicht nur gelegentlich für 30 Minuten).

  • Das kommt auch den langfristigen Betriebseigenschaften des Schraubenverdichters zugute: lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit rechnen sich schnell, wenn Sie eine zukunftssichere Druckluftanlage planen.

  • Durch ihre kompakte Bauweise benötigen die Geräte außerdem weniger Stellfläche und schonen die Anwender mit einem niedrigeren Geräuschpegel.

Gebrauchter Schraubenkompressor: Lohnt er sich?

Die Antwort auf diese Frage hängt stark vom Zustand des Druckluftsystems ab und davon, wie der Schraubenverdichter in seinem Vorleben genutzt wurde. Doch eins ist klar: Von außen kann man den Zustand nur schlecht beurteilen - vor allem wenn der Schraubenkompressor gut gereinigt wurde, ist die Sichtprüfung ein schlechter Berater.

Zudem gilt: Achten Sie auf die Energieeffizienz des Systems. Ältere, gebrauchte Schraubenkompressoren benötigen oft viel mehr Strom als neue Druckluftanlagen. Darüberhinaus haben wir hier zusammengefasst, was Sie sich für Gedanken vor der Anschaffung eines Gebrauchtkompressors machen sollten:
 
Betriebsstunden des gebrauchten Schraubenverdichters auslesen:
Wenn der Schraubenkompressor viele Betriebsstunden geleistet hat, ist dies ein Indikator für einen hohen Verschleiß. Niedrige Betriebsstunden weisen indes auf weniger Überholungsbedarf beim gebrauchten Schraubenkompressor hin, doch Vorsicht: werden Schraubenkompressoren nicht ausgelastet, entstehen Schäden durch angesammeltes Kondenswasser im Inneren, die sich nicht sofort bemerkbar machen. Hier sollten Sie also die Betriebsstunden des Schraubenverdichters mit dem Alter der Maschine in Bezug setzen.

Wartunsprotokolle des gebrauchten Schraubenkompressors ansehen
Ähnlich zu einem Fahrzeug gibt es Standardwartungen auch bei Schraubenkompressoren. Je nach 40.000 und 60.000 Betriebsstunden steht sogar eine Generalüberholung an. Sie sollten überprüfen, ob der Vorbesitzer die Standardwartungen  des gebrauchten Schraubenkompressors dokumentiert und mit Originalersatzteilen durchgeführt hat.

Ein gebrauchter Schraubenkompressor wird nicht staatlich bezuschusst und fällt nicht mehr unter die Hersteller-Garantie
Die Entscheidung, ob sich ein gebrauchter Schraubenverdichter lohnt, ist eine Abwägung von Kaufpreis und Leistung. Wichtig ist noch zu wissen, dass energieeffiziente Druckluftsysteme in Deutschland vom Amt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mit bis zu 40% des Anschaffungspreises bezuschusst werden können. Dies gilt allerdings nicht für gebrauchte Schraubenverdichter. Daher lohnt sich der Kauf eines relativ neuen gebrauchten Schraubenkompressors oft nicht bzw. sollte nicht vor einem Preisvergleich mit einem neuen Druckluftsystem angeschafft werden. 

Prüfen Sie zudem die Garantiebedingungen, diese gehen nicht immer auf den Zweitbesitzer über.

Neue Schraubenverdichter von Atlas Copco

Für jede der oben beschriebenen Anwendungen kann Atlas Copco mit modernster Technik aufwarten. Neben unseren Flaggschiffen aus der VSDS Serie bieten wir mit der bewährten G-Serie für kleinere Anwendungen bis zum zweistufigen Hochdruck-Industriekompressor aus der GR-Serie alles, was Sie für Ihre Druckluftversorgung brauchen.

Sprechen Sie mit unseren Experten über Ihre maßgeschneiderte Lösung.

 

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