Im System gedacht

Ganzheitlicher Systemansatz bei der Druckluftversorgung

Anlagenbau
Chemie
Pharma
Ausrüster
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

01.04.2016 Der Beitrag beschreibt, wie und an welcher Stelle Anwender Ihre Kosten durch Druckluftanwendungen reduzieren können. Dabei geht es vor allem um die Bedeutung des „Total Cost of Ownership“.

Anzeige

Entscheider-Facts für Betreiber

  • Druckluftsysteme sind nicht nur Standard – sondern auch nicht zu unterschätzende Kostenfallen. Durch Ineffizienzen und Leckagen gehen zwischen 30 und 50 % der erzeugten Druckluft verloren.
  • Darum ist es für Betreiber wichtig, nicht nur die einzelnen Komponenten wie den Kompressor zu betrachten, sondern einen gesamtheitlichen Systemansatz zu wählen.
  • Arbeiten Gerätehersteller und Endanwender gemeinsam daran, die Gesamtkosten zu minimieren, lassen sich die Belastungen eines ineffizienten Systems in einen Leistungsvorteil umwandeln.

Allgegenwärtig und doch nicht zu sehen: In fast jedem modernen Fertigungsunternehmen kommt Druckluft im Produktionsprozess zum Einsatz. Denn Druckluft ist sauber, einfach zu speichern und für viele verschiedene Anwendungen geeignet – vom Betrieb von Druckluftwerkzeugen über den Transport und das Anheben von Materialien bis hin zum Steuern von Robotern. Der Anlagenmanager ist dafür verantwortlich, dass Druckluft zuverlässig bereitsteht, die Prozessanforderungen eingehalten werden und dabei die Kosten im Rahmen bleiben. Durch einen ganzheitlichen Ansatz für das Druckluftsystem ist es möglich, die Leistung zu steigern, Ineffizienz zu reduzieren und damit unter dem Strich ein erheblich besseres Ergebnis zu erzielen: Anwender, die den Betrieb eines Druckluftsystems mit allen seinen Auswirkungen verstehen und basierend auf den jeweiligen Druckluftanforderungen erforderliche Maßnahmen erkennen, können ihre Energiekosten um bis zu 20 % reduzieren.

Einseitige Sichtweise ist kostspielig
Unternehmen haben oft eine eingeschränkte Sichtweise auf die Leistung von Druckluftsystemen, die sich auf Routinewartungen und den Energieverbrauch von Kompressoren beschränkt. Auch wenn der Kompressortechnik eine große Bedeutung zukommt, ist eine einseitige Betrachtung der Komponenten auf der Erzeugerseite keine Garantie für Einsparungen und Leistungsverbesserungen. Faktoren wie unterdimensionierte nachgelagerte Anlagen, Druckluftverluste und Leckagen können potenzielle Einsparungen und Leistungsverbesserungen im weiteren Verlauf zunichtemachen. Die meisten Anlagenmanager sind mit den Geräten in ihrem Kompressorraum und der Behebung isolierter Probleme, die in dieser Umgebung auftreten können, vertraut. Während der Wartung des Kompressorraums sicher eine essenzielle Bedeutung zukommt, sind aber auch andere Faktoren wie Luftdruck und -fluss, Wärmerückgewinnung, die Luftqualität am Einsatzort und Druckluftverluste zu berücksichtigen, um Systemleistung, Energieverbrauch und Kosten positiv zu beeinflussen. Selbst in Fällen, in denen Systeme ordnungsgemäß zu funktionieren scheinen, ist es wahrscheinlich, dass irgendwo im System Druckluft kostspielig verloren geht. Eine Betrachtung des gesamten Systems, inklusive einer vollständigen Analyse der Erzeuger- wie der Verbraucherseite des Systems, ist die einzige Möglichkeit, einen konstanten und stetigen Systemdruck, ununterbrochenen Arbeitsfluss und minimale Ausfallzeiten zu ermöglichen.  Das Betrachten des gesamten Systems ist zudem wesentlich für das Verständnis der Gesamtkosten.

Kosten von Druckluft –
Wahrheiten und Fakten
Ein Druckluftsystem ist eine erhebliche Investition für jeden Betrieb und erfordert eine disziplinierte Wartung, um eine maximale Leistung, Rendite und die Langlebigkeit des Systems zu ermöglichen. Die Anschaffungs- und Installationskosten eines 100-kW-Kompressors mit Druckluftaufbereitung können beispielsweise bis zu 100.000 Euro  betragen. Anschließend kann ein Unternehmen davon ausgehen, zwischen 10 und 30 % der Gesamtstromkosten für das Erzeugen von Druckluft und bis zu 10 % der Anschaffungskosten des Systems für die jährliche Wartung aufzuwenden. Druckluftsysteme sind zudem für Ineffizienzen und Leckagen anfällig, bei denen durchschnittlich etwa 30 bis 50 % der Druckluft verloren gehen. Nichtsdestotrotz wird in der Mehrzahl der Fälle der Ansatz der „Gesamtkosten“ von den Anschaffungs- und Installationskosten auf dem Papier überschattet. Laut dem Compressed Air Industry Sourcebook haben viele Einrichtungen keine Vorstellung davon, welche Kosten ihre Druckluftsysteme auf jährlicher Basis verursachen und wie viel Geld sie durch eine Leistungsverbesserung dieser Systeme einsparen könnten. Eine überwältigende Mehrheit der Druckluftanwender misst der einheitlichen und zuverlässigen Druckluftversorgung eine höhere Priorität zu als Effizienz und Energieeinsparungen. Angesichts von Prioritätsanforderungen, die sich auf eine unmittelbare Zuverlässigkeit und Einsatzbereitschaft konzentrieren, haben Anlagenmanager eher die Kosten von Neu- und Ersatzgeräten im Blick, statt auf die Gesamtkosten und laufende Effizienz des Systems zu achten – und verlieren damit mittel- bis langfristig Geld. Sie können Einsparungen nicht korrekt bestimmen, ohne das gesamte System – Bestandteil für Bestandteil – und die Wechselwirkungen aller Elemente zu betrachten. Dies betrifft erzeugerseitige Komponenten wie Kompressorsteuerungen,  Druckluftaufbereitungsgeräte, Trockner und Filter genauso wie verbraucherseitige Geräte wie Wärmerückgewinnungssysteme und Geräte am Anwendungspunkt. Beim Betrachten des Gesamtsystems geht es darum, wie die einzelnen Komponenten zusammenarbeiten, um Druckluft zu produzieren, und sich die dabei auftretenden Abläufe genau anzusehen, um das System für optimale Leistung zu konfigurieren, zu kalibrieren und zu warten. Fortschritte in der Kompressortechnologie machen Kenntnisse des Gesamtsystems dabei nicht nur wünschenswert, sondern zunehmend auch unerlässlich. Immer mehr Unternehmen wenden sich an ihren Geräteanbieter, um Know-how und Kompetenz für spezielle Komponenten zu erhalten. Des Weiteren stehen heute moderne Analysemöglichkeiten zur Verfügung, um die für das System am besten geeignete Gerätekonfiguration zu bestimmen und damit die Leistung zu optimieren.

Die Optionen kennen
Betreiber, die mit einem Kompressoranbieter zusammenarbeiten, der sowohl die Erzeuger- als auch die Verbraucherseite eines Druckluftsystems kennt, können die tatsächlichen Anforderungen besser bestimmen, eine verlässliche Druckluftversorgung ermöglichen und dabei die Gesamtkosten für Energie und Wartung reduzieren. Angesichts der umfassenden Bandbreite bekannter Ineffizienzen, einem offensichtlichen Fehlen von Steuermöglichkeiten und den vielen Problemen, die in Bereitstellungs- und Speicherinfrastrukturen für Druckluft auftreten können, können Unternehmen, die Systeme in einem ganzheitlichen Ansatz bewerten, nicht nur die Gesamtkosten reduzieren, sondern zudem auch die Leistung der Systeme erheblich steigern.

Darauf sollten Betreiber achten
Erzeugerseite:

  • Übermäßiger Druckabfall – Filter, Trockner, ungeeignete Rohrdurchmesser.
  • Luftverlust – zeitlich festgelegte Kondensatablässe, gerissene Ventile, Leckagen an Verbindungen oder Instrumenten.
  • Ineffiziente Kontrollschemata – Modulation von Ventilen oder Be-/Entlastung mit kurzen Zyklen.

Nachfragebestandteile:

  • Druckluftereignisse, bei denen spezifische Anwendungen große Schwankungen der Nachfrage verursachen.
  • Leckagen an Übertragungs- und Nutzungsstellen.
  • Unangemessene Verwendungen von Air-Venturi-Vakuum oder offenen Gebläsen zur Kühlung oder Trocknung.
  • Ineffiziente Analyse von Verbrauchsgeräten, insbesondere mehrfache Regulierungsgeräte.
  • Behinderungen des Luftstroms oder unterdimensionierte Schläuche am Anwendungsort.
  • Änderungsrate im Gesamtanforderungsprofil einer Einrichtung.

Hier gelangen Sie zum Anbieter.

Auf unserem Portal finden Sie weitere Beiträge rund um das Thema Druckluftversorgung.

Heftausgabe: April 2016

Über den Autor

Chad Larrabee, Director of Services Marketing, North America Ingersoll Rand Compressed Air Systems and Services
Loader-Icon