Einsparpotenzial bei Druckluft im Lackierbetrieb
Der Beitrag basiert auf dem Leitfaden ‚Druckluft im Handwerk. Energie sparen – Klima schützen – Kosten senken‘ des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU, erschienen 2004). Der Leitfaden kann kostenlos heruntergeladen werden unter http://www.bestellen.bayern.de/shoplink/lfu_klima_00025.htm.
Druckluft wird In allen Lackierbetrieben eingesetzt. Den meisten Betriebsinhabern ist bereits bewusst, wie wichtig und wirtschaftlich notwendig ein sorgsamer Umgang mit diesem Energieträger ist, da Druckluft bekanntlich einer der teuersten Energieträger ist.
Bestehende Druckluftinstallationen weisen oft erhebliche Einsparpotenziale auf, die sich jeder Anwender zunutze machen sollte. Mit einer gut funktionierenden Anlage kann man nicht nur die Energiekosten, sondern auch die Personalkosten senken.
Energiekosten
Die Energiekosten machen 60 bis 80 Prozent der Druckluft-Gesamtkosten aus. Leckagen spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie bedeuten einen überflüssigen Druckluftverbrauch. Schon ein Leck von nur einem Millimeter Durchmesser kostet im Jahr 225 Euro (bei 3.000 Betriebsstunden pro Jahr und 0,25 Euro/kWh; das entspricht der derzeit typische Betriebszeit und dem durchschnittlichen Strompreis für Lackierbetriebe). Auch ein zu hoher Betriebsdruck kostet Geld. Jedes Bar zu hohe Verdichtung erfordert 6 bis 10 Prozent mehr Antriebsenergie am Kompressor.
Personalkosten
Eine ungenügende Wartung einer Anlage verursacht erhöhte Folgekosten. Bei einer gut eingestellten Druckluftanlage und einem sparsamen Umgang mit Druckluft muss der Kompressor weniger arbeiten, verschleißt langsamer und muss seltener gewartet werden.
Ein Druckluftwerkzeug bringt nur beim richtigen Druck die volle Leistung. Schon bei einem Druckabfall von 6,3 auf 5,3 bar werden beim Schleifen 30 Prozent weniger Material abgetragen und der Mitarbeiter muss 40 Prozent länger arbeiten. Ein Beispiel: Der Mitarbeiter schleift pro Tag drei Stunden bei 6,3 bar. Bei einem Stundensatz von 30 Euro kostet diese Arbeit 90 Euro. Reduziert sich der Druck wegen Druckverlusten auf 5,3 bar, so benötigt er 4,2 Stunden. Die Arbeit kostet dann 126 Euro; es fallen somit 36 Euro Mehrkosten pro Tag an; das ergibt 7.200 Euro pro Jahr.
Bauart und Dimensionierung
Viele Handwerksbetriebe haben einen geringen Druckluftbedarf und benötigen die Druckluft nur zeitweise. In diesen Fällen ist ein Kolbenkompressor eine gute Wahl. Er läuft nur, solange Druckluft benötigt wird. Nach Befüllen des Druckluftbehälters schaltet er sich ab und geht nicht in den Leerlaufbetrieb. So entsteht kein Stromverbrauch über die Druckluft-Lieferzeit hinaus. Für einen Verbrauch von mehr als 1 m3/min und für Dauerlastbetrieb sind dagegen Schraubenkompressoren besser geeignet.
Zu groß gewählte Schraubenkompressoren können den Energiebedarf unnötig erhöhen, da sie im Leerlaufbetrieb Strom verbrauchen. Bei Neuanschaffung eines Schraubenkompressors sollte beachtet werden, dass neben der meist standardmäßig vorhandenen Volllast-Leerlauf-Aussetzregelung auch eine Regelung in der Kompressorsteuerung programmiert ist, die je nach Luftbedarf zwischen Volllast-Leerlauf und Volllast- Aussetzregelung wechseln und so den Betrieb des Kompressors an den aktuellen Bedarf anpassen kann. Unkenntnis des tatsächlichen Bedarfs sowie ein zu großer »Sicherheitszuschlag« führen oft zur Anschaffung überdimensionierter Kompressoren. Ermitteln Sie daher vor dem Kauf Ihren tatsächlichen Druckluftbedarf.
Laufzeiten des Kompressors
Schraubenkompressoren benötigen im Leerlaufbetrieb ca. 30 Prozent ihres Energiebedarfs unter Volllast. Damit verbunden ist ein kostspieliger hoher Motorverschleiß durch mehrfachen Wechsel pro Minute zwischen Last und Leerlaufbetrieb. Um die Leerlaufzeiten beim Schraubenkompressor zu minimieren gibt es zwei Möglichkeiten:
- Abschalten des Kompressors außerhalb der Betriebszeiten. Auch wenn kein echter Verbraucher aktiv ist, arbeitet der Kompressor für die Leckagen. Der Kompressor sollte deswegen außerhalb der Betriebszeiten ausgeschaltet werden. Das schont den Kompressor und den Geldbeutel.
- Damit der Kessel über Nacht nicht leer läuft, sollte durch ein Absperrventil der Kessel nachts geschlossen werden. Beim Aktivieren des Kompressors sollte das Ventil langsam wieder geöffnet werden.
Leckagen sind teuer
Leckagen sind reine Energieverschwender und häufig vermeidbar. Bereits kleinste Undichtigkeiten können beachtliche Stromkosten verursachen. Bei Handwerksbetrieben mit großem Druckluftbedarf liegen die Stromkosten für Leckagen zwischen 400 und 2.100 Euro pro Jahr, wenn die Druckluftanlage nach Arbeitsschluss nicht abgeschaltet wird. Leckagen finden sich oft durch undichte Schraub- und Flanschverbindungen, Schläuche, Armaturen, falsch installierte oder defekte Trockner, Filter, Wartungseinheiten. Die Zunahme von Leckagen wird häufig nicht erkannt (z.B. im Falle verklebter Kondensatableiter, defekter Werkzeuge oder von Leckagen im Kompressor.)
Ein zu hoher Betriebsdruck erhöht ebenfalls den Energieverbrauch. Mit jedem Bar höherem Druck erhöht sich der Energieverbrauch um 6 bis 10 Prozent. Der Leitungsdruck sollte auf den im Betrieb benötigten Druck begrenzt werden. Nicht selten wird jedoch ein höherer Druck eingestellt.
Sinnvolle Druckeinstellungen:
Lackiererei: 4 bar
Druckluftwerkzeuge: 6 bar
Hebebühne: 8 bar
Analyse lohnt sich
Die Firma INNOBLICK GmbH & Co. KG untersucht bei ihren Analysen seit Jahren in Lackier- und Karosseriebau-Betrieben auch die Druckluftanlagen bezüglich der oben genannten Punkte. „Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich“, sagt Michael Muntau, Gesellschafter der Firma INNOBLICK, „mitunter sind die Betriebsleiter erstaunt, wenn die Kosten aus Leckagen und falschen Druckeinstellungen aufgedeckt werden. Insbesondere wenn man überlegt, wie einfach man mitunter durch andere Einstellung des Kompressors und Beseitigung der Leckagen Abhilfe schaffen kann. Insoweit lohnt sich eine Analyse mit uns immer.“ Michael Muntau
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