Druckluft - Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen

Ein Preistreiber mit vielen Sparpotenzialen
Druckluft
Druck machen und Energie voll ausnutzen
ihre Erzeugung viel Strom benötigt wird. Gleichzeitig
Der Energiebedarf für die Drucklufterzeugung
kann wie folgt reduziert werden:
bieten die Druckluftnetze vieler Unternehmen erheb­
Sparsame Technik: Die energieeffizienteste Technologie
liche Einsparpotenziale. Um sie zu realisieren, gilt es vor
­bieten derzeit sogenannte Turbokompressoren. Diese waren
­allem, Energieverluste zu minimieren.
bisher erst ab Leistungsgrößen von über 400 kW verfügbar.
Druckluft zählt zu den teuersten Energieformen, da für
Jetzt sind Turbokompressoren bereits ab einer Leistung von
Ursachen für die Verluste sind:
ca. 150 kW zu bekommen. Diese Druckluftkompressoren sind
„„ die Nichtnutzung von Abwärme (95 Prozent)
energetisch sehr effizient und haben geringere Abmessungen
„„ Leckagen (30 Prozent)
als vergleichbare Schraubenkompressoren.
Nutzenergie Druckluft
9 % – Motorverlust
Energieinput
73 % – Ölkühler
100 %
Energieverlust
95 %
„„ fehlende übergeordnete Kompressorsteuerung
Energieoptimierte Steuerung: Sparpotenziale bieten auch
(bis 25 Prozent)
„„ minderwertige Technik (bis 15 Prozent)
die Steuerungen von Kompressor-Stationen. Sie regeln die
„„ ungenutzte Substitutionspotenziale (bis 15 Prozent).
bedarfs­
gerechte Auslastung der Anlagen und ermöglichen
12 % – Druckluftnachkühler
1 % – Wärmeabstrahlung
Energieeinsparungen von bis zu 15 Prozent.
Bei der Erzeugung von Druckluft gibt es folgende
Varianten, Abwärme nutzbar zu machen:
Druckluftspeicherung: Da der Verbrauch von Druckluft oft
Direkte Abwärmenutzung: Bei der Verdichtung in Kolben-,
extrem diskontinuierlich läuft, empfiehlt sich der Einsatz groß-
Schrauben- oder Turbokompressoren entsteht Wärme, die
zügiger Speicherbehälter, um Erzeugung und Verbrauch in Ein-
der Raumbeheizung dienen kann. Dabei wird Kühlluft gezielt
klang zu bringen.
5 % – Nutzenergie
vom Kompressor abgeführt und über ein Kanalsystem in den
zu erwärmenden Raum geleitet. Im Sommer wird die Abwärme
dagegen ins Freie geleitet.
Heizungswassererwärmung:
Bei
Schraubenkompresso-
ren mit Öleinspritzung führt das Öl etwa 72 Prozent der dem
Leitungsnetze
Kompressor zugeführten elektrischen Energie als Wärme ab.
Mit ­einem Wärmetauscher kann diese zurückgewonnen wer-
Hocheffiziente Kompressor-Anlagen und ver­altete
­anderen Anlagen ein Versorgungsdruck von 6,5 bar aus-
den und Heizungswasser auf bis zu 70°C erwärmt werden. Die
Druckluftverteilungen.
Konstellationen
reicht, ist es energetisch effizient, das Rohrnetz mit nur
­Methode eignet sich jedoch nur als Ergänzung zur regulären
verursachen Energieverluste von bis zu 50 Pro-
6,5 bar zu betreiben. An dem Verbraucher, der höheren
Heizung, da die Kompressoren nicht ständig im Lastbetrieb
zent. Die Sanierung von Luftrohrsystemen kann
Druck braucht, wird ein sogenannter Booster vorgeschal-
laufen.
hier Abhilfe schaffen. Optimierte Leitungen kön-
tet. Dieser verdichtet die vorhandene Druckluft partiell auf
nen sogar bewirken, dass weniger Kompressoren
den benötigten Druck.
Brauchwassererwärmung: Ergänzt um einen Sicherheits-
Solche
eingesetzt werden müssen.
Ursache für Druckabfälle können zu enge Innendurch-
wärmetauscher kann die vorgenannte Methode genutzt
werden, um Brauchwasser auf bis zu 55°C zu erwärmen. Der
Durch Abgleich der Lastaufzeichnung der Kompresso-
messer der Leitung sein. So entstehen Druckabfälle in
Sicherheitswärmetauscher garantiert dabei selbst bei Leck­
­
ren mit den vorhandenen Abnahmen können Luftverluste
„gewachsenen Leitungen“ auch durch immer mehr Ver-
agen im Wärmetauscher die sichere Trennung von Trinkwasser
durch Leckagen bestimmt werden. Als Leckagen kön-
braucher, die an immer längere Hauptleitungen ange-
und Öl.
nen etwa Überverdichtungen an Werkzeugen betrachtet
schlossen werden, ohne dass die Rohre auf veränderte
werden. Ein Werkzeug, das einen Druck von sechs bar
Anforderungen neu abgestimmt werden. Unter Berück-
benötigt, aber mit sieben oder acht bar beaufschlagt
sichtigung der Kriterien Leckagen und Druckabfall kann
ist, vergeudet erhebliche Luftmengen. Oft bestimmen
eine wirtschaftlich sinnvolle Sanierung geplant werden.
­einzelne Verbraucher das Druckniveau des gesamten Net-
Diese kostet in der Regel weniger als die jahrelange Ener-
zes. Wenn beispielsweise eine ältere Produktions­anlage
gievergeudung. Die Amortisationszeiten sind sehr kurz.
acht bar für optimalen Betrieb benötigt, während für alle
Einsparpotenziale
Drucklufterzeugung
Druckluftverteilung
Druckabsenkung: Durch Absenkung des Drucks lässt sich
Leckagen vermeiden: Leckagen treten an Endgeräten und
der elektrische Energiebedarf für die Kompression um sechs
Verbindungen auf. Das Abstellen von Undichtigkeiten birgt Ein-
bis zehn Prozent pro bar reduzieren.
sparpotenziale zwischen zehn und 20 Prozent.
Taupunkt erhöhen: Feuchte in der Druckluft begrenzen. Je
Abschaltung: Durch das Absperren von Teilstrecken des
trockener die Luft sein muss, desto niedriger die Tautemperatur
Netz­systems, die nicht genutzt werden, können Energie­verluste
und desto höher der Energieaufwand für Trocknung. Hier kön-
zwischen zwei und fünf Prozent vermieden werden.
nen zwei bis fünf Prozent Strom gespart werden.
Speicher: Pufferspeicher ermöglichen einen energetisch günsÜbergeordnete Regelung: Sie stellt automatisch die Auswahl
tigen Kompressorbetrieb mit einem Sparpotenzial bis zu drei
des am besten geeigneten Kompressors sicher. Das Einspar-
Prozent.
potenzial liegt zwischen zehn und 25 Prozent.
Substitution durch Elektroantriebe: Einsatz von elektrischen
Moderne Drucklufterzeuger: Mit geringeren Spaltverlusten
Motoren für Antriebsaufgaben unter Beachtung der Einsatz­
moderner Verdichter und höheren Wirkungsgraden der Elektro-
bedingungen und der Wartungskosten prüfen: Hier ergibt sich ein
motoren sind Einsparungen bis zu 25 Prozent erreichbar.
Sparpotenzial zwischen 30 und 70 Prozent.
Frequenzumrichtung: Per Drehzahlsteuerung wird die
Drucklufterzeugung eines Kompressors dem Bedarf angepasst. Das reduziert Nachlaufzeiten und bringt eine Strom­
ersparnis zwischen fünf und 20 Prozent.
Kompressionswärme nutzen: Zwischen 70 und 90 Prozent
der elektrischen Leistungsaufnahme eines Kompressors können als Wärme genutzt werden.
Glossar
Kompressor: Mechanischer Luftverdichter.
Puffer: Druckbehälter zum Zwischenspeichern von Druckluft.
Weitere Infos im Web
Impressum
Herausgeber:
Niedersachsen Allianz für Nachhaltigkeit
Geschäftsstelle bei der Klimaschutz- und
Energieagentur Niedersachsen
Osterstr. 60 | 30159 Hannover
www.nachhaltigkeitsallianz.de
Erstellung:
Rationalisierungs- und Innovationszentrum
der Deutschen Wirtschaft e.V.
Kompetenzzentrum
Düsseldorfer Straße 40 | 65760 Eschborn
• http://www.energie-im-unternehmen.
de/downloads/druckluft.pdf
• www.druckluft-effizient.de
Gefördert durch:
Bildnachweis:
© EasyBuy4u, Seraficus (www.iStockphoto.com)
Stand: August 2016