Vielen Betriebsleitern bliebe wohl die Luft weg, wenn sie wüssten, was für eine Energieschleuder sie mit ihrer Druckluftstation betreiben. Denn: selbst, wenn immer genügend Druckluft verfügbar ist, muss diese noch lange nicht wirtschaftlich produziert worden sein. Geheime Kostenfresser sind insbesondere solche Energiekosten, die für unnötige Höherverdichtung und viel zu hohe Leerlaufkosten gezahlt werden müssen. Dabei lassen sich mit einem modernen Druckluftkonzept 30 Prozent und mehr an Energiekosten einsparen. Das Geheimnis: drehzahlgeregelte Schraubenkompressoren, die mit einem minimalen Druckband von nur noch 0,2 bar und einem sehr geringen Leerlaufanteil arbeiten.
Eine störungsfreie Produktion kann heute in der Holz verarbeitenden Industrie nur noch dann sicher gestellt werden, wenn alle Anlagensteuerungen und Filterabreinigungsanlagen immer zuverlässig mit Druckluft versorgt werden. Damit unter Berücksichtigung der Druckverluste im Netz an allen Entnahmestellen ein Mindestdruck von 7,5 bar garantiert ist, arbeiten moderne Verdichter mit einem Höchstdruck von 9 bar und mit einem besonders wirtschaftlichen Druckband von nur 0,2 bar.
Bis 1999 wurde die Druckluft in einem bekannten Unternehmen der Holz verarbeitenden Industrie mit vier älteren Schraubenkompressoren mit fester Drehzahl (je zwei Verdichter mit Liefermengen von 10 bzw. 16 m³/min) und demzufolge mit einem erheblichen Anteil an kostenintensiven Leerlaufstunden und kostenintensiver Höherverdichtung erzeugt (Anmerkung: in dieser Leerlaufphase benötigt ein Schraubenverdichter noch immer ca. 30 % elektrische Energie gegenüber dem Lastlauf, obwohl keine Druckluft erzeugt wird). Ständige Erweiterungen der Fabrikationsanlagen, kontinuierlich steigender Druckluft-Bedarf und der Zwang zu einer möglichst wirtschaftlichen Drucklufterzeugung ohne kostenintensive Höherverdichtung und mit minimalen Leerlaufzeiten zwangen jedoch zu neuen Konzepten, die nur mit leistungsfähigeren und moderneren Verdichtern wirtschaftlich realisiert werden konnten. Deshalb begann bei diesem Unternehmen 1999 ein neues Druckluft-Zeitalter. Damals schlug für die ältesten Schraubenverdichter die Stunde der Wahrheit, als Ersatzteile immer schwieriger und letztlich überhaupt nicht mehr zu beschaffen waren.
Die Rechnung nicht ohne den Wirt machen
Ohne fundiertes Basismaterial wollte man die Investitionsentscheidungen für eine Neuausrichtung der Druckluft-Versorgung aber nicht treffen. Deshalb führte CompAir, einer der weltweit führenden Hersteller von Schrauben- und Kolbenkompressoren, im Vorfeld der Kaufentscheidung über eine Woche eine computergestützte Verbrauchsanalyse durch und lieferte die erforderlichen Entscheidungsdaten. Als wichtigstes Kriterium ergab die Auswertung eine Bedarfsbandbreite von 10 bis 25 m³/min.
Nach Anfragen bei mehreren Herstellern von Kompressoren entschied man sich erstmalig zum Fabrikat CompAir und erwarb einen luftgekühlten Schraubenverdichter des Typs L 110 RS mit Öleinspritzkühlung. Als Besonderheit wurde für diese Anlage eine bedarfsabhängige Drehzahlregelung über einen Frequenzumrichter gewählt, um die Druckluft-Erzeugung kontinuierlich und mit höchster Wirtschaftlichkeit mit einem Minimum an Leerlaufzeiten an den aktuellen Bedarf anpassen zu können.
Neben einem optimalen Preis-/Leistungsverhältnis bei der Anschaffung nahm der kostenbewusste Betriebsleiter insbesondere die langfristigen Energiekosten für diese Anlage unter die Lupe. Immerhin machen diese über einen Zeitraum von beispielsweise 10 Jahren rund 88 Prozent der Gesamtkosten aus. Demgegenüber betragen die einmaligen Investitionskosten lediglich ca. 8 Prozent und die Wartungskosten schlagen mit nur ca. 4 Prozent der langfristigen Gesamtkosten aus.
Wer deshalb bei der Kaufentscheidung für einen neuen Verdichter nur die einmaligen Investitionskosten der angebotenen Fabrikate vergleicht, macht die „Rechnung ohne den Wirt“.
Kostensituation langfristig analysieren
Erst die Gesamtkosten einschließlich der langfristigen Energiekosten entscheiden über die Wirtschaftlichkeit einer Druckluft-Versorgung. Deshalb sollte jeder verantwortliche Investor von den Anbietern immer auch eine langfristig angelegte, mindestens einen Zeitraum von 10 Jahren umfassende, präzise und ungeschönte Wirtschaftlichkeitsberechnung fordern und erst dann seine endgültige Entscheidung treffen.
Und noch ein Argument war für die Kaufentscheidung wichtig – die Bewährung im praktischen Einsatz. Aus den Gesprächen mit CompAir gewann man die Überzeugung, dass die angebotene drehzahlgeregelte Kompressoranlage aus der großen L-Baureihe mit einer Leistungsbandbreite von 5,0 bis 17,5 m³/min für das Unternehmen die optimale Lösung war. Dass man mit dieser Überzeugung richtig lag, beweist die Tatsache, dass man sich nur drei Jahre nach der ersten Entscheidung im Jahr 2002 bereits für eine zweite Anlage dieses Typs – diesmal allerdings mit fester Drehzahl und ohne Frequenzumrichter – entschieden hat. Diese Anlage des Typs L 110 hat bei einer Antriebsleistung von 110 kW eine konstante Liefermenge von 17,0 m³/min.
Wirtschaftliche Anlagenkonstellation
Mit dieser zusätzlichen Investition wollte man die Druckluft-Versorgung auf eine noch sicherere und wirtschaftlichere Basis stellen. Aktuell verfügt das Unternehmen jetzt über
- eine drehzahlgeregelte CompAir-Anlage (Liefermenge 5,0 bis 17,5 m³/min)
- eine CompAir-Anlage mit fester Drehzahl (Liefermenge 17,0 m³/min) und
- zwei Altanlagen (Liefermenge je 10,0 m³/min).
Diese Altanlagen werden jetzt nur noch in Sonderfällen für die Erzeugung von Druckluft herangezogen, weil die beiden beschriebenen CompAir-Verdichter mit ihrer Gesamtleistung von 22 bis 34,5 m³/min den Bedarf voll abdecken. Die erste – drehzahlgeregelte – CompAir-Anlage von 1999 mit ihrer Leistungsbandbreite von 5,0 bis 17,5 wurde von Anfang an als Universalanlage betrieben: Sie arbeitet als Einzelanlage bis zu einem Bedarf von 17,5 m³/min sowie als Spitzenlastanlage bei einem Bedarf über 17,5 m³/min über die anlageninterne Steuerung „Delcos 3000“ im Verbund mit der zweiten CompAir-Anlage.
Die Schlüssigkeit dieses Konzeptes beweist das optimale Verhältnis der bisherigen Gesamtbetriebsstunden (26.600 Bh) und Lastbetriebsstunden (25.300 Bh) der drehzahlgeregelten Verdichteranlage (Stand Ende Januar 2003). Damit betrug ihr Leerlaufanteil von 1400 Bh nur noch 5 Prozent – ein Spitzenergebnis.
Beide CompAir-Verdichter sind luftgekühlt und stehen in einem separaten, von außen über eine Doppeltür zugänglichen Kompressorenraum. Die anfallende Abluft wird im Winter zu Heizzwecken in angrenzende Produktionsräume geleitet. Da ca. 90 Prozent der investierten elektrischen Energie bei der Erzeugung von Druckluft in Wärme umgesetzt werden, steht je Verdichter bei einer Antriebsleistung von 110 kW eine Abwärmemenge von ca. 100 kW zur Verfügung. Weil die drehzahlgeregelte CompAir-Anlage nahezu ausschließlich im Dauerlauf gegen Last gefahren wird, fällt die Abwärmemenge dieser Maschine von ca. 100 kW rund um die Uhr an, während die Abwärme der zweiten CompAir-Anlage von ebenfalls ca. 100 kW nur dann zur Verfügung steht, wenn diese Anlage bei einem aktuellen Druckluftbedarf von mehr als 17,5 m³/min ebenfalls in Betrieb ist. Die Druckluft wird in einem Kältetrockner mit einem Drucktaupunkt von +3 °C getrocknet, um die Arbeit der hoch empfindlichen Steuerungseinrichtungen an den Fertigungsanlagen nicht durch einen zu hohen Feuchtigkeitsgehalt in der Druckluft zu belasten.
Modernste Technik für jede Betriebsgröße
CompAir liefert die Schraubenkompressoren der L-Baureihe mit Antriebsleistungen von 4 bis 250 kW (0,4 bis 42,7 m³/min) für Druckbereiche von 7,5 bis 13 bar. Die von CompAir nach neuesten Erkenntnissen entwickelten und mit höchster Präzision selbst hergestellten Verdichterblöcke erzeugen noch mehr Druckluft mit noch weniger elektrischer Energie. Die Anlagen arbeiten besonders leise. Sie sind kompakt und wartungsfreundlich aufgebaut. Der Einsatz von großflächigen Kühlern und eine effektive Kühlluftführung sind Garanten für niedrige Druckluftendtemperaturen.
Das Gesamtkonzept der L-Baureihe ist auf höchste Sicherheit und Funktionalität ausgelegt. Der deutlich verringerte Verrohrungs- und Verschraubungsaufwand senkt das Leckagerisiko nochmals. Als Antriebskonzept wählte CompAir für die Kompressoren der L-Baureihe formverzahnte Keilriemen. Sie übertragen die Motorkraft Platz sparend mit einem Wirkungsgrad von 98 bis 99 Prozent auf die Stufe. Die wartungsfreie, vollautomatische Keilriemen-Spannvorrichtung nach dem bewährten Wippenprinzip soll konstante Kraftübertragung, lange Lebensdauer, minimierten Verschleiß und reduzierten Schlupf garantieren.
Weniger ist mehr: Schaltdifferenz minimiert
Die CompAir-Steuerung Delcos 3000 arbeitet mit einer kaum mehr zu unterbietenden minimalen Schaltdifferenz von nur 0,2 bar. Sie verfügt über einen integrierten Störspeicher und soll als optimierte Last-/Leerlauf-Regelung für höchste Wirtschaftlichkeit und maximale Sicherheit garantieren. In Verbindung mit einem Frequenzumrichter können die Anlagen flexibel „am Druckluft-Bedarf entlang“ gefahren werden. Die Steuerung bietet u. a. permanente dreifache Motorabsicherung, selbsttestende Elektronik für jeden Anlauf, zuschaltbaren automatischen Wiederanlauf nach kurzzeitigem Spannungsabfall, Überwachung des Maximaldruckes, Kaltstart-Absicherung und Not-Aus-Taster. Schaltpunkte, Wartungsintervalle usw. können über ein ergonomisch gestaltetes Menü in Landessprache sehr bedienerfreundlich eingegeben werden.
CompAir Drucklufttechnik
55469 Simmern/Hunsrück
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