Energieeffizienz in Unternehmen
Technologieschwerpunkte Druckluftsysteme
Datenerhebung
Der erste Schritt bei der Analyse eines Druckluftsystems sollte immer eine Bestimmung (oder Abschätzung) der Kosten für das Druckluftsystem sein. Daraus leiten sich dann in weiterer Folge, die verfügbaren Ressourcen zur Optimierung ab.
Leckagen
Leckagen sind die fleißigsten Verbraucher, die 365 Tage im Jahr „arbeiten“. Ein Leckagenanteil von 50 Prozent ist nicht ungewöhnlich, als Zielwert kann dieser aber bis auf 5 bis 10 Prozent gesenkt werden.
Netzdruck
Aus Erfahrungswerten lässt sich ableiten, dass das Druckniveau ohne Auswirkungen auf die Verbraucher um bis zu einem Bar auf unter 7 Bar gesenkt werden kann. Dies entspricht einer Energieeinsparung von 7 Prozent.
Wärmerückgewinnung
Die Nutzung der Kompressorabwärme bei der Drucklufterzeugung ermöglicht die Rückgewinnung von 70 bis 90 Prozent des Stromverbrauchs der Kompressoren in Form von Wärme. Diese Wärme kann beispielsweise für die Beheizung des Betriebsgebäudes verwendet werden.
Druckluft ist nicht nur vielseitig und flexibel einsetzbar, sondern auch ein wichtiger Kostenfaktor. Der Anteil an den Gesamtenergiekosten ist ein Indikator für den Stellenwert der Druckluft im Unternehmen. 70 bis 80 Prozent der Lebenszykluskosten entfallen bei der Druckluft auf die Stromkosten.
70 bis 80 Prozent der Lebenszykluskosten entfallen bei der Druckluft auf die Stromkosten.
Es besteht das Potenzial, bis zu 30 Prozent der eingesetzten Energie durch eine optimierte Nutzung, verbesserte Effizienz und eine Reduzierung von Leckagen einzusparen. Es besteht die Möglichkeit, durch Maßnahmen wie die Optimierung der Druckluftversorgung, die Beseitigung von Leckagen und den Einsatz moderner Kompressoren, Einsparpotenziale zu erschließen. Es ist denkbar, dass sich die Energiekosten durch den Einsatz effizienter Anlagen um bis zu 50 Prozent reduzieren lassen. Dadurch könnten sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile entstehen.
Durch das Optimieren von Druckluftanlagen können Sie die Kosten um durchschnittlich ein Drittel senken. Ein Großteil dieses Effizienzpotenzials lässt sich bereits mit einfachen Maßnahmen und ohne große Investitionen nutzen.
Wo können Betriebe ansetzen?
Zur Optimierung von Druckluftsystemen gibt es eine Vielzahl von Energieeffizienzmaßnahmen, um den Energieverbrauch zu senken. Von Sofortmaßnahmen, die schnell umgesetzt werden können und sich schnell rechnen, bis hin zu mittel- bis langfristigen Verbesserungsmöglichkeiten, die entsprechend vorbereitet werden müssen.
Sofortmaßnahmen sowie Schritte zur Optimierung von Druckluftsystemen und zur Einsparung von Energie
- Tatsächliche Druckluftkosten durch Messen der Stromaufnahme und des Druckluftverbrauchs ermitteln oder berechnen und Kennzahlen bilden (zum Beispiel Euro pro Nm³)
Verbraucher:
- Alternativen zu Druckluftverbrauchern prüfen: Druckluft nicht zur Kühlung oder zur Reinigung verwenden, stattdessen zum Beispiel elektrische Antriebe, Gebläse oder Staubsauger, dazu die Mitarbeiter:innen informieren. Falls Alternativen nicht möglich: effiziente Blasdüsen einsetzen
Sofortmaßnahme: Nicht benötigte Druckluftverbraucher abschalten und vom Druckluftnetz trennen (zum Beispiel mit Magnetventil)
- Verbraucher mit optimalem Druckniveau versorgen (nicht zu hoch, nicht zu niedrig)
- Spiralschläuche und kleine Schlauchdimensionen vermeiden
- Druckverlustarme Kupplungen, Stecknippel und Armaturen nutzen
Sofortmaßnahme: Regelmäßig auf Leckagen prüfen – am besten mittels Ultraschallmessgerät – und unbedingt beheben. Beschädigte Schläuche, Kupplungen austauschen
- Netzdruck periodisch kontrollieren oder Druckmessung am Leitungsende installieren. Auf auffällige Druckabfälle prüfen und bei hohen Druckverlusten das Rohrnetz auf Engstellen inspizieren
- An den richtigen Stellen ausreichend dimensionierte Druckluftspeicher verwenden (zum Beispiel vor diskontinuirlichen Verbrauchern), um zu häufige Schaltzyklen zu vermeiden und damit schwankenden Druck auszugleichen und für eine gleichmäßige Auslastung der Kompressoren zu sorgen
- Leitungsnetz optimieren: kurze Leitungen, großer Leitungsquerschnitt, am besten mit Ringleitung. Wenige 90-Grad-Krümmer, Hosen- statt Knie- oder T-Stücke
Sofortmaßnahme: Automatisches Abkoppeln von Teilsträngen außerhalb der Betriebszeiten
- Den Standort der Anlage so wählen, dass möglichst trockene, kalte und saubere Luft angesaugt wird
- Richtig dimensionierte, drehzahlgeregelte Kompressoren einsetzen (auf Mindest- und Maximaldruck und Gesamtregelbereich achten)
- Der Leerlaufanteil der Kompressoren soll gering sein.
- Bei Einsatz mehrerer unterschiedlicher Kompressoren eine intelligente übergeordnete Steuerung verwenden
- Druckluftaufbereitung an tatsächliche Notwendigkeit anpassen: Zu tiefen Drucktaupunkt und zu feine Filterung vermeiden, Kältetrocknung gegenüber Adsorptionstrocknung bevorzugen
- Ansaugfilter und Druckluftaufbereitung (Abscheider, Trockner) regelmäßig prüfen und warten. Filter regelmäßig (einmal pro Jahr) tauschen
- Elektronisch niveaugeregelte Kondensatableiter verwenden
- Die Möglichkeit von Wärmerückgewinnung prüfen und Wärmerückgewinnung in Energiemonitoring aufnehmen
- Für Zeiten mit geringem Bedarf (z. B. über Nacht und Wochenende) eventuell einen kleinen Kompressor anschließen
Toptipp-Sofortmaßnahmen:
- Nicht benötigte Verbraucher vom Netz trennen
- Regelmäßig auf Leckagen prüfen und gezielt beseitigen
- Teilstränge außerhalb der Betriebszeiten vom Netz abkoppeln
Leckagen verursachen enorme Kosten – Tag für Tag, Jahr für Jahr
Sie kosten nicht nur während der Produktionszeiten bares Geld, sondern solange der Kompressor eingeschaltet ist und das Netz unter Druck steht. Werden Leckagen gezielt beseitigt, sind häufig Energiekosteneinsparungen von bis zu 50 Prozent möglich.
| Lochdurchmesser [mm] | 1 | 3 | 5 |
|---|---|---|---|
Luftverlust bei 6 bar [l/s] |
1,2 |
11,11 |
30,9 |
Energieverlust kWh bei 6 bar |
0,3 |
3,1 |
8,3 |
Energieverlust pro Jahr [kWh] |
2.628 |
27.156 |
72.708 |
Energieverlust pro Jahr [Euro] |
631 |
6.517 |
17.450 |
Datenbasis: Dena, Berechnung: Annahme 8760 Betriebsstunden pro Jahr,
Durchschnittlicher Strompreis Industrie 2023: 0,24 Euro/kWh
Technologiepartner im Bereich Druckluft
Der weltweit führende Hersteller von Kompressoren und Spezialist für Druckluftversorgung mit Niederlassung in Wien unterstützt das klimaaktiv-Programm v.a. im Bereich Optimierung betrieblicher Druckluftsysteme.
Die chriger GmbH beschäftigt sich mit der Erreichung individueller Effizienzziele und unterstützt im gesamten Optimierungsprozess mit verschiedenen Leistungen wie zum Beispiel der Organisation, Koordination und Auswertung von Energiedaten. Nach der Planung und Umwetzung von Messsystemen werden passende Energieberichte (Reports) erstellt und die Energiekennzahlen ermittelt. Weiters zählt das Benchmarking mit vergleichbaren Standorten bzw. Unternehmen und die Überwachung der Energy Performance Indikatoren zu den Aufgaben der chriger GmbH.
CS Instruments ist seit 2002 eines der führenden Unternehmen in der Entwicklung von Messinstrumenten für Druckluft und technischen Gasen. Mit den Messinstrumenten von CS Instruments lassen sich Prozessströme in Druckluft- und Gasanwendungen darstellen und optimieren. Die Produktpalette umfasst u.a. Durchflusssensoren, Taupunktsensoren, Sensoren zur Druckluftqualitätsüberwachung, Soft- und Hardwarelösungen und Leckagesuchgeräte. Mit den umfangreichen Produkten und Lösungen tragen die Messinstrumente von CS maßgeblich zur Reduzierung und Optimierung der Medien wie Druckluft und technische Gase bei. Höchster Qualitätsstandard, eigene Fertigung und kundenorientierte Lösungen sind ebenso ein Merkmal der Produkte von CS Instruments, wie auch der Anspruch aktiv zur Energieeffizienz in der Industrie beizutragen.
Schwerpunkte des Unternehmens Druckluftoptimierung, Ing. Christian Steinbrugger e.U., sind die nachhaltige und dauerhafte Optimierung der Drucklufterzeugung durch den Einsatz einer übergeordneten Regelung von Kompressoren. Diese Steuerung ist unabhängig von Hersteller, Leistung und Baujahr. Die Installation und Bedienung sind einfach, das System ist selbstlernend und optimiert das Druckluftsystem automatisch. Betriebe die mehrere Kompressoren im Einsatz haben, können durch eine übergeordnete Regelung die benötigte Druckluft um bis zu 30 Prozent effizienter erzeugen.
Kaeser Kompressoren ist einer der Marktführer am österreichischen Druckluftmarkt. Das Erfolgsrezept der 1982 gegründeten Niederlassung liegt in den kundengerechten Leistungen, wobei der Schwerpunkt bei Service und Beratung liegt. Der Partner unterstützt vor allem im Bereich Optimierung betrieblicher Druckluftsysteme das Aktionsprogramm klimaaktiv.
Die Silvent Central Europe GmbH, die Teil der an der Börse Stockholm notierten Lifco Group ist, unterstützt Produktionsunternehmen bei der Energieoptimierung und verbessert Arbeitsumgebungen. Seit der Firmengründung 1989 ist es das Ziel, den Einsatz von Druckluft zu optimieren und die Arbeitsbedingungen für alle, die täglich mit Druckluft arbeiten, zu verbessern.
Die Hauptniederlassung, an der Forschung und Entwicklung angesiedelt sind, befindet sich in Schweden. Das Know-how im Bereich der Druckluftanwendung zusammen mit den patentierten Produkten hilft Druckluft zu sparen und verbessert die Arbeitsumgebung für Betreiber. So werden die Blaspistolen, Luftvorhänge, Blasdüsen, Sicherheitslärmdämpfer und individuelle Lösungen für das Arbeiten mit Druckluft in mehr als 77 Ländern eingesetzt.