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Effiziente Druckluftversorgung

21. Februar 2024

Lesedauer 4 Minuten
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Der Schlüssel liegt in der Kompressorwahl!

Die effiziente Planung einer Druckluftstation beginnt mit der sorgfältigen Auswahl des geeigneten Kompressors. Egal, ob es sich um eine Werkstatt oder Industrieanwendung handelt, der Kompressor muss vorrangig den Anforderungen der Druckluftverbraucher hinsichtlich Volumenstrom und Druckluftqualität gerecht werden. Neben der Zuverlässigkeit spielt auch die Wirtschaftlichkeit der Druckluftversorgung eine entscheidende Rolle. Durch eine gezielte Optimierung können erhebliche Energieeinsparungen erzielt und damit Kosten gesenkt werden.

Es ist wichtig, die Lebenszykluskosten im Auge zu behalten. Die Gesamtkosten für die Drucklufterzeugung setzen sich aus drei Hauptfaktoren zusammen: den Investitionskosten, den laufenden Wartungs- und Instandhaltungskosten sowie den Energiekosten für den Betrieb des Kompressors. Im Gegensatz zu häufigen Erwartungen machen die Anschaffungskosten- und Servicekosten nur einen geringen Teil der Lebenszykluskosten aus. Der Großteil der Gesamtaufwendungen entfällt auf die Energiekosten. Daher kann sich eine Investition in eine effiziente Druckluftversorgung, abhängig von den Betriebsstunden, dem Ausnutzungsgrad und den aktuellen Energiepreisen, bereits in kurzer Zeit amortisieren.

DIE SCHLÜSSELKOMPONENTEN FÜR DIE STEIGERUNG DER EFFIZIENZ

  • Verdichterblock: Der Kern eines effizienten Kompressors liegt im Verdichterblock. Große Kompressorblöcke, die mit niedrigen Drehzahlen in ihrem energetischen vorteilhaften Bereich betrieben werden, liefern im Vergleich zu kleinen, hochdrehenden Blöcken mit gleicher Antriebsleistung mehr Druckluft. Geringe Drehzahlen bedeuten außerdem weniger Verschleiß und somit niedrigere Wartungskosten. Unter dem Leitspruch: „Mehr Druckluft mit weniger Energie“ setzen KAESER Schraubenkompressoren auf das energiesparende SIGMA PROFIL. Diese strömungstechnisch optimierte Technologie ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Profilen eine Einsparung von bis zu 15 Prozent Energie.
  • Antrieb: Für eine maximale Effizienz des Kompressorblocks hat sich der bewährte 1:1-Direktantrieb als optimal erwiesen. Dieser verbindet den Kompressorblock ohne jegliche Übertragungsverluste direkt mit dem Antriebsmotor. Bei KAESER Schraubenkompressoren wird ebenfalls auf diesen verlustfreien Antrieb gesetzt. Neben den Vorteilen niedrigerer Energiekosten ermöglicht die direkte Verbindung von Motor und Block auch geringere Wartungskosten und minimale Schallemissionen. Damit gehören zusätzliche Aufwendungen für Schallschutz der Vergangenheit an.
  • Motor: Für einen einen effizienten Betrieb des Kompressors spielen energieeffiziente Motoren eine entscheidende Rolle. Super-Premium-Efficiency-Antriebsmotoren nach IE4 überzeugen durch ihren außerordentlich hohen Wirkungsgrad. Diese Effizienz zeigt sich besonders, wenn der Kompressor über eine beträchtliche Anzahl von Betriebsstunden im Volllastbereich betrieben wird. Zudem sind diese hoch effizienten Motoren aufgrund ihres ausgeklügelten Temperaturmanagements besser in der Lage, kurzfristige Überlastungen zu bewältigen. Dadurch können sie optimal an spezifische Anwendungen angepasst werden. Die Motoren sind äußerst robust und nahezu wartungsfrei. Bei KAESER Kompressoren gehören Super-Premium-Efficiency-Antriebsmotoren nach IE4 zur Serienausstattung. Diese tragen dazu bei, die Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz des Systems nochmals deutlich zu steigern.

IM EINKLANG MIT GESTEIGERTER EFFIZIENZ

Das übliche Profil des Druckluftverbrauchs liegt im Bereich von 30 bis 70 Prozent des maximalen Verbrauchs. In diesem Beriech kann ein drehzahlgeregelter Schraubenkompressor mit Synchron-Reluktanz-Motor seine Vorzüge in Bezug auf Energieeinsparungen optimal entfalten. Diese Motorenserie kombiniert die Vorteile von Asynchron- und Synchronmotoren in einem Antrieb. Besonders im Teillastbetrieb weist sie einen deutlich höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu ähnlichen Asynchronmotoren auf, was Einsparungen von bis zu 10 Prozent ermöglicht.

Zusätzlich gewährleistet das niedrige Eigenträgheitsmoment von Synchron- und Reluktanz-Motoren sehr kurze Zykluszeiten, was die Produktivität der Anlagen steigert. Da bei diesen Motoren weder Aluminium, Kuper noch teure seltene Erden im Rotor verwendet werden, erweist sich der Antrieb als besonders robust und servicefreundlich – eine gleichzeitige Schonung von Umwelt und Ressourcen.

Die KAESER Schraubenkompressoren profitieren bereits heute von der beeindruckenden Effizienz dieser Motoren, was sie zu wahren Experten in Sachen Energieeinsparungen macht.

DREHZAHLREGELUNG: IM TAKT DER EFFIZIENZ, DIE FREQUENZ ZUM ENERGIE SPAREN!

Die Drehzahlregelung eines Kompressors spielt eine entscheidende Rolle beim Sparen von Energie, insbesondere wenn der Druckluftbedarf schwankt. Durch die Anpassung der Motordrehzahl an die aktuelle Auslastung lässt sich bei sinkender Nachfrage die Rotordrehzahl reduzieren, was zu einer Minimierung des Energieverbrauchs führt.

In Druckluftanlagen mit festen Drehzahlkomponenten kann bereits der Einsatz eines einzigen drehzahlgeregelten Kompressors erhebliche Energieeinsparungen bewirken. Dieser reduziert die Laufzeiten und Lastwechsel der anderen Anlagen, wodurch die Gesamteffizienz der Station maximiert wird.

Die KAESER Schraubenkompressoren können ebenfalls mit einem drehzahlgeregelten Antrieb, dem SIGMA FREQUENCY CONTROL (SFC), ausgestattet werden. In Verbindung mit einem Synchron-Reluktanz-Motor erreicht KAESER den besten Systemwirkungsgrad IES2 nach EN50598.

KÜHLUNG & THERMOMANAGEMENT – WINZIGE DETAILS MIT ENORMER WIRKUNG

Häufig verbirgt sich ein beträchtliches Einsparpotenzial an Stellen, die nicht sofort ins Auge fallen. Denn schon durch die Veränderung kleinster Details lässt sich oft eine erhebliche Wirkung erzielen. Anlagen, die beispielsweise auf einen Radiallüfter zur Kühlung setzen, können zusätzliches Einsparpotenzial nutzen. Dies wird durch eine höhere Restpressung und einen erhöhten Volumenstrom ermöglicht, der abgeführt werden kann. Dadurch entfällt der Bedarf teurer Zusatzlüfter, und aufwendige Schallschutzmaßnahmen können minimiert werden.

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