Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ComVac: Energieeffiziente Drucklufterzeugung und -verteilung

01.02.2011
Jeden Kubikmeter möglichst sinnvoll nutzen
Druckluft spielt als Energieträger in vielen Produktionsprozes­sen eine wichtige Rolle. Die Aussage „Druckluft ist sowieso vorhanden“ verdeckt den Blick auf die Energieeffizienz der dahinterstehenden Druck­lufterzeugung, -aufbereitung und -verteilung. Auf der ComVac, interna­tionale Leitmesse der Druckluft- und Vakuumtechnik im Rahmen der HANNOVER MESSE 2011 (4. bis 8. April), zeigen Aussteller, wie sich Bedarf und Erzeugung in Einklang bringen lassen. Denn auf diese Weise können Unternehmen ihre Produktionskosten senken und damit ihre Wettbe­werbsfähigkeit steigern.

Analyse des tatsächlichen Druckluftbedarfs

Der erste Schritt hin zu einer energieeffizienteren Drucklufterzeugung und -verteilung ist die genaue Analyse des Ist-Zustandes mit Bedarfs­mes­sung. Dabei wird der Druckluftverbrauch einschließlich aller Schwan­kungen genau bestimmt. Zudem kann das Leitungsnetz näher in Augen­schein genommen werden; Leckagen lassen sich beispielsweise per Ultra­schall orten. Liegen alle Daten vor, lässt sich ermitteln, welche Investitio­nen sich empfehlen und wie schnell sich diese rechnen.

Beispiel Leitungssystem: Dass Leckagen ungenutzt Druckluft – und damit Energie – entweichen lassen, liegt auf der Hand. Dass aber auch der Quer­schnitt der Leitungen groß genug sein muss, zeigt das Beispiel der Druck­luftwerkzeuge. Diese sind von den Herstellern auf einen bestimm­ten Fließdruck hin optimiert, bei dem der Wirkungsgrad der Geräte opti­mal ist. Sinkt beispielsweise beim Schleifen der Druck um etwa 1 bar ab, kann die Nennleistung bereits um ein Viertel fallen. Das führt zu einigen Nachteilen, denn Werker und Kompressor müssen länger arbeiten – bei­des kostet Geld. Zu kleine Querschnitte finden sich in der Praxis häufiger als gedacht, selbst bei einer ursprünglich ausreichenden Auslegung des Leitungsnetzes. Denn nicht selten werden die Installationen nach und nach erweitert, und ursprünglich nicht vorgesehene Werkzeuge nutzen die vorhandene Leitung mit – wodurch diese schnell überfordert ist.

Optimiertes Druckluftmanagement

Höchstmögliche Energieeffizienz jeder einzelnen Druckluft-Systemkom­ponente ist zwar eine notwendige, aber noch keineswegs hinreichende Voraussetzung für die optimierte Energieeffizienz des Gesamtsystems Druckluft. Mit Aus­nahme von kontinuierlich ablaufenden Prozessen der Verfahrenstechnik weist das per Analyse gewonnene Bedarfsprofil üb­licherweise Schwankungen auf, etwa abhängig von der Anzahl der Mitar­beiter pro Schicht beziehungsweise der Abläufe in der Fertigung. Ab­hängig von einer Energiekostensimulationsberechnung kann es fall­weise sinnvoll sein, einen drehzahlgeregelten Kompressor in ein Gesamt­konzept zu integrieren. Eine Entscheidung darüber, ob ein drehzahlgeregelter Kompressor integriert wird oder eine Splitting-Lösung die wirtschaftlich sinnvollere Lösung ist, sollte auf jeden Fall immer davon abhängig ge­macht werden, welche Lösung letztendlich die effizienteste ist.

Bei einem höheren Bedarf empfiehlt sich dann der Einsatz einer überge­ordneten Steuerung. Der Vorteil hier: Mehrere Kompressoren lassen sich in einer Station aufeinander abgestimmt betreiben. Abhängig von der im Vorfeld ermittelten besten Lösung kann zum Beispiel durch Lastverteilung (Splitting) auf mehrere Kompressoren unterschiedlicher Größe das Last­verhalten wirtschaftlicher gestaltet werden. Es ist damit aber auch mög­lich, eine drehzahlgeregelte Maschine für die variable Last wirtschaftlich zu regeln, indem man sie mit kleinen Festdrehzahl-Kompressoren kombi­niert, die für die Abdeckung der Grundlast zuständig sind. Der Vorteil solcher Steuerungen ist nicht nur darin zu sehen, dass sie mehrere Kom­pressoren steuern (bei Bedarf auch mehrere drehzahlgeregelte), son­dern dass sie durch vorausschauende Schalthandlungen Schaltverluste und Regelverluste vermeiden und durch adaptives Verhalten immer den ener­gieeffizientesten Kompressor zuschalten.

Eine solchermaßen zentral angeordnete Druckluftstation bietet dem Betreiber zahlreiche Pluspunkte, sofern nicht extrem lange Leitungen für eine dezentrale Versorgung sprechen. Lassen sich alle Kompressoren in einer oder wenigen Stationen bündeln, vereinfacht das nicht nur Service und Wartung. Da bei der Verdichtung vor allem Wärme entsteht, kann ein System zur Wärme­rückgewinnung die Energiekostenrechnung weiter senken. Denn dadurch sinkt auch der Brennstoffverbrauch (in der Regel Gas, Öl oder Kohle) anderer Systeme. Auf diese Weise lassen sich günstig etwa Duschwasser erwärmen oder die Heizanlage unterstützen. Noch besser geeignet ist der Einsatz in Branchen mit kontinuierlich laufenden Ferti­gungsprozessen. Denn die zurückge­wonnene Wärme kann der An­wender dann das ganze Jahr über ver­wenden – und damit den Kohlen­dioxid­ausstoß direkt reduzieren, was auch im Zusammenhang mit Um­welt­managementsystemen Vorteile bie­tet.

Ist die Druckluftversorgung optimiert, kommen weitere Aspekte hinzu, die ebenfalls aus energetischer Sicht von Bedeutung sind. An erster Stelle steht die Wahl der richtigen Trockner. Abhängig vom benötigten Druck­taupunkt kommen Kälte- oder Adsorptionstrockner zum Einsatz, gege­benenfalls lohnt sich auch die Umschaltung von Sommer- auf Win­terbe­trieb. Will heißen: Im Sommer kann es ausreichend sein, nur mit Käl­tetrocknern zu arbeiten. Sinken dann im Winter die Temperaturen, kön­nen Adsorptionstrockner den dann erforderlichen tieferen Drucktaupunkt sicherstellen.

Nutzen von Kompressionsabwärme

Ein zusätzliches ganz erhebliches Energieeinsparpotenzial erschließt sich über Wärmerückgewinnung. Nicht weniger als hundert Prozent der zuge­führten Antriebsenergie eines Kompressors werden in Wärme umgewan­delt. Für eine möglichst umfassende Rückgewinnung und weitere Nutzung dieser Energie sind sowohl luft- und fluidgekühlte Schrauben­kompressoren als auch wassergekühlte ölfrei verdichtende Kompressoren hervorragend geeignet. Am einfachsten und effizientesten ist es, die vom Kompressor erwärmte Kühlluft direkt zu nutzen. Ein Luftkanalsystem lei­tet die Warmluft in benachbarte Lagerräume oder Werkstätten. Natürlich lässt sich die Kompressorabwärme auch in vorhandene Warmwasser­heizsysteme und Brauchwasseranlagen einspeisen. Je nach Verdichtungs­prinzip und Kühlung ist dadurch ein Großteil der installierten Kompres­sorleistung wärmetechnisch nutzbar.

In vielen Anlagen der Druckluftversorgung steckt noch einiges Einspar-Po­tenzial – nicht nur hinsichtlich der Energieeffizienz. Wer Druckluft nicht nur als ‚sowieso vorhanden‘ sieht, kann hier mit wenig Mühe schnell seine lau­fenden Ausgaben deutlich reduzieren. Über eine genaue Bedarfsana­lyse lässt sich der Vorteil auch gut quantifizieren und bewerten. Das Plus da­bei: Wer auf diese Weise seine Ausgaben für elektrische Energie oder fos­sile Brennstoffe senkt, reduziert nicht nur die eigenen Kosten. Gleich­zeitig sinkt auch der Kohlendioxidausstoß.

Besucher der ComVac können sich zu diesen Themen vom 4. bis 8. April 2011 in Hannover schnell einen Überblick verschaffen. Ein zentraler An­laufpunkt ist dabei der ComVac Eco-Park – ein Pilotprojekt der Deutschen Messe AG als Veranstalterin sowie des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. (VDMA). Hier können Interessierte sehr leicht in die aktuellen Themen der Druckluft- und Vakuumtechnik einsteigen. Stetig steigende Energierechnungen verlieren damit ihren Schrecken.

Über die HANNOVER MESSE

Das weltweit bedeutendste Technologieereignis wird vom 4. bis 8. April 2011 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2011 vereint 13 Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Motion, Drive & Automation, Energy, Power Plant Technology, Wind, MobiliTec, Digital Factory, ComVac, Industrial Supply, CoilTechnica, SurfaceTechnology, MicroNanoTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2011 sind Industrieautomation, Energietechnologien, Antriebs- und Fluidtechnik, industrielle Zulieferung und Dienstleistungen sowie Zukunftstechnologien. Frankreich ist das Partnerland der HANNOVER MESSE 2011.

Ansprechpartnerin für die Redaktion:
Tanja Gerhardt
Tel.: +49 511 89-31012
E-Mail: tanja.gerhardt@messe.de

Tanja Gerhardt | Deutsche Messe AG
Weitere Informationen:
http://www.hannovermesse.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Rittal mit neuer Push-in-Leiteranschlussklemme - Kontakte im Handumdrehen
26.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen
25.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik