Druckluft ist eine der teuersten Energien in Handwerk und Industrie. Erstaunt sind viele Druckluftanwender zu erfahren, dass die Druckluftenergie eigentlich ein Abfallprodukt der Wärmeerzeugung ist. Von der Antriebsleistung der Kompressoren erhält man weniger als 10 % Druckluftenergie.
Die hohen Kosten erfahren einen zusätzlichen Turboeffekt dadurch, dass oft beim Transport der Luft von den Kompressoren zu den Verbrauchern ca. 50 % der Energie durch Leckagen und Druckabfälle vergeudet werden. Die Fachgruppe Drucklufttechnik im VDMA schätzt, dass in den Druckluftanlagen in Deutschland jährlich 5 Mrd. kW (1 Mrd. DM) elektrischer Energie buchstäblich in die Luft geblasen werden.
Ursachen und Wirkung
Das schwächste und somit kostenträchtigste Glied in der Drucklufttechnik – von der Erzeugung bis zum Verbraucher – ist die Druckluftverteilung. Vielen ist eigentlich bei der Planung und Installation nicht bewusst, dass es sich um eine Energieleitung ähnlich einer Elektroversorgung handelt, die sorgfältigst und fachkundig geplant und verlegt werden muss.
Während die Elektroverteilung sozusagen als Lohn der Angst planerisch und ausführungsmäßig immer in den Händen von Fachleuten liegt, treffen wir in der Druckluftverteilung meistens auf jahrzehntelange Basteleien, vielleicht nach dem Erfahrungsschatz von Wasserleitungen oder Heizungsanlagen, die zu ungeheuren, sich jährlich addierenden, aber meistens unsichtbaren Folgekosten führen.
Die Übersicht über das gewachsene Leitungswirrwarr ist meistens verloren gegangen, eine Dokumentation über die Leistungsfähigkeit ist nicht vorhanden. Bei hohen Leckagen werden zusätzliche Kompressoren installiert, und bei großen Druckabfällen wird auf 12 bar verdichtet, damit noch 6 bar bei den Verbrauchern ankommen.
Die Ursache dieser desolaten Situation sind oft die fehlende Beratungskompetenz der Anbieterseite und die gestiegenen Anforderungen über Jahre, zum anderen aber auch das mangelnde Energiemanagement der Betreiber oder das irrige Gefühl, Druckluft koste – wie Atemluft – eigentlich wenig oder gar nichts.
Desolate Druckluftverteilungen haben u. a. nachstehende Folgen:
• Verunreinigungen der Druckluft durch Rost, Abbrand, Wasser
• Leckagen durch lösbare Verbindungen oder Löcher von 30 %
• Druckabfälle von 2 und mehr bar (Flaschenhälse)
• Leckagen von 30 % und Druckabfälle von 2 bar (20 % zusätzliche Energie) ergeben schon die eingangs erwähnte Kostenverdoppelung.
Druckluft sollte möglichst Verlust los hinsichtlich Menge (dichte Rohrverbindungen), Fließdruck (maximaler Druckluftabfall 0,1 bar) und der Qualität des Leitungssystems (keine Korrosion und Oxydation) transportiert werden. Im Umkehrschluss heißt das: Ein Rohrsystem sollte dichte Rohrverbindungen aufweisen (gelötet, geschweißt oder geklebt), nach den Regeln der Technik in dokumentierter Form dimensioniert sein und durchgängig (Rohre, Fittings, Armaturen) aus einem korrosions- und oxydationsfesten Werkstoff bestehen.
Bei der Leitungsführung ist eine funktionale Aufteilung (Haupt-, Verteilungs-, Anschlussleitung) ein Muss für richtige Dimensionierung. Die gleichen Kriterien sind anzuwenden für eine Diagnose bei einer Sanierung. Hierbei ist es wissenswert, dass in der Regel nur Teilbereiche eines Rohrnetzes nicht optimal sind. In den meisten Fällen gilt auch bei dem Ersatz kompletter Rohrnetze, dass die Investitionskosten in der Regel nur einen Teilbetrag der jährlichen Energievergeudung betragen, so dass sich sehr kurze Amortisationszeiten ergeben. Planungs- und Sanierungshilfen gibt es sowohl bei einigen guten Kompressorenherstellern als auch bei spezialisierten Firmen, entweder kostenlos oder gegen eine sehr geringe Gebühr.
Das gleiche gilt auch für die Feststellung von Leckagen und für die Ermittlung von Flaschenhälsen im Betrieb.
Moderne Rohrwerkstoffe
Die bisher eingesetzten metallischen Rohre (schwarz, verzinkt, Kupfer) werden mehr und mehr ersetzt durch Kunststoffrohrsysteme. Diese korrosions- und oxydationsfesten Rohrsysteme, die möglichst durchgängig aus einem Rohrwerkstoff sein sollten, wiegen oft nur 1/6 von metallischen Rohrwerkstoffen und sind einfach zu verlegen.
Bei den Investitionskosten differieren die einzelnen Systeme, ob Kunststoff oder Metall, im verlegten Zustand nur geringfügig, so dass zu empfehlen ist, unter technischen Gesichtspunkten den optimalen Rohrwerkstoff auszuwählen. Bei zu klebenden Rohrsystemen reduzieren Schnellkleber heute die Aushärtezeit auf nur 2 Stunden und weniger.
(Quelle: Metapipe Rohrsystem u. Vertriebs GmbH, 44135 Dortmund) o
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