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Druckluft

DruckluftDruckluft

Druckluft ist heute neben der elektrischen Energie der in Industrie und Handwerk am weitesten verbreitete Energieträger. Er wird für den Antrieb und die Steuerung in fast allen modernen Fertigungsmaschinen verwendet.

Vorteile der Druckluft

Die großen Vorteile der Druckluft liegen auf der Hand:

  • Die Kräfte und Geschwindigkeiten der Zylinder sind stufenlos schaltbar.
  • Es werden große Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht (Standardzylinder: 1.500 mm/s, Hochleistungszylinder: 3.000 mm/s, Motoren: bis 100.000 min-1).
  • Druckluftgeräte können ohne Schaden bis zum Stillstand überlastet werden.
  • Druckluftwerkzeuge sind einfacher konstruiert als Elektrogeräte vergleichbarer Leistung.
  • Abwärme fällt bei Pneumatik nur zentral am Kompressor an, nicht an dezentralen elektrischen Antriebseinheiten.
  • Das Arbeitsmedium Luft ist (im Gegensatz z.B. zu Hydrauliköl) kostenlos und stets vorhanden.
  • An der Verbrauchsstelle ist Druckluft ein sauberes, umweltfreundliches Medium.
  • Die Abluft kann direkt in die Umgebung entweichen, Rückleitungen können entfallen.
  • Explosionssicherheit ist gewährleistet.
  • Druckluft ist gegenüber magnetischen Impulsen und atomarer Strahlung unempfindlich.

Kennzahlen der Druckluft

Für die Bewertung des Ist-Zustands, das Treffen von zielgerichteten Investitionsentscheidungen und den Aufbau eines späteren Monitorings (Druckluftcontrolling) von Druckluftsystemen ist das Bilden von folgenden Kennzahlen empfehlenswert und sinnvoll:

  • Wirkungsgrad der Erzeugung (Effizienz)
  • Nutzungsgrad der Wärmerückgewinnung
  • Gesamtverbrauch der Druckluft pro Jahr
  • Leckagerate und Top-Druckluftverbraucher
  • Kosten der Druckluft pro Jahr
  • Kostenanteil der Druckluft je Produkteinheit
  • Netzdruck
  • CO2-Emission der Drucklufterzeugung

Einsparpotenziale

Zur Erschließung von Einsparpotenzialen bei Druckluftverbrauchern sind zwei Handlungsfelder zu betrachten. Diese können zur Folge haben, dass der Gesamtverbrauch bis zu 55 % reduziert werden kann.

Druckluftleckage

Zum einen ist die Leckagebeseitigung an den Druckluftverbrauchern zu benennen. Dabei liegt das Einsparpotenzial bei 20 %. Im Schnitt weisen die Druckluftverbraucher 30 % Leckagen, sprich: Undichtigkeiten auf. Übertragen auf die Drucklufterzeugung könnte somit fast ein Drittel der Kompressoren abgeschaltet werden.

Das Ziel aus Sicht der Energieeffizienz ist ein zu 100 % dichtes Netz, wie es grundsätzlich bei der Erdgasverteilung möglich ist. Da Leckagen immer wieder auftreten können, ist die Installation von Druckluftzählern notwendig. Diese sollten an ein Energiemanagementsystem oder Datenlogger angebunden werden, sodass langfristige Trends frühzeitig erkannt werden.

Substitution von Druckluft

Ein zweites Potenzial liegt im Bereich der Substitution von Druckluft. Alternativen zu Druckluftanwendungen sind beispielsweise hydraulische oder elektrische Anwendungen. Diese zeichnen sich durch eine zehn- bis 20-fach bessere Energieausnutzung aus.

Eine andere energieeffizientere Lösung kann die Umstellung auf Niederdruck- oder Gebläseanwendungen als Ersatz zur Druckluft sein.

Die eindeutigen Vorteile der Druckluft (leichte Handhabung, Schnelligkeit, hohe Leistungsdichte, Sicherheit, EMV-Verträglichkeit) müssen daher in jedem Einzelfall einem Energiekostenverhältnis von 10 bis 20 : 1 zuungunsten der Druckluft gegenübergestellt werden. Sicherlich ist es aber auch hilfreich, sich zu vergegenwärtigen, dass zum Antrieb eines 6,5-kW-Druckluftmotors ein 132-kW-Kompressor betrieben werden muss.

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