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Der Weg zur Drucklufteffizienz kann komplex sein

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Wie flexibel muss der Anwender sein, um das Optimum herauszuholen? Und wie decke ich über das Gerät eine flexible Leistung ab?

Jäschke: Es geht ja nicht um einen einzelnen Kompressor. Man baut doch eine Station aus mehreren Kompressoren und Zubehörkomponenten, das ist ein modulares System, das alle Alltagssituationen des Kunden abdecken soll. Wenn ich zum Beispiel einen 250-kW-Kompressor nehme, den besten Kompressor der Welt, aber ich setze ihn für 2 m³ Liefermenge ein – dann ist es der schlechteste Kompressor, den der Kunde kaufen kann. Die Auslegung der Station aus verschiedenen Kompressoren mit dem richtigen Druck, der richtigen Liefermenge, der richtigen Trocknung, Filterung, Steuerung, Behälter, Ringleitung und allem Drum und Dran – das ergibt eine effiziente Anlage.

Scherff: Der Punkt ist: Sie haben mehrere Kompressoren und Sie müssen ein Konzept entwickeln, dass Sie Druckluft für jeglichen Bedarf kostengünstig produzieren können. Dazu werden heute drehzahlgeregelte Kompressoren eingesetzt. Man muss also ein Regelkonzept haben, bei dem Leerlauf vermieden wird. Wir haben unterschiedlichen Bedarf, dem müssen wir uns anpassen und das geht nur über die Drehzahlregelung. Darüber hinaus kommen natürlich noch entsprechende Verfeinerungen.

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Ruppelt: Wenn man eine Anlage plant, ist Drehzahlregelung nicht das einzig glückselig Machende. Wenn ich einen 250-kW-Kompressor über die Drehzahl auf 2 m³ runterregele, dann ist das tödlich für die Wirtschaftlichkeit und auch tödlich für die Wartungskosten. Eine in dieser Hinsicht viel effizientere Möglichkeit sind Splitting-Modelle, mit mehreren Komponenten für Grundlast, Mittellast und Spitzenlast, die über übergeordnete Steuerungen optimal aufeinander abgestimmt werden. Dadurch lassen sich Auslastungen von 95 bis 99 % bei schaltenden Anlagen erzielen. In der Folge gehören durch so eine Kombination Leerlaufenergiekosten eigentlich der Vergangenheit an. Es gibt bei der Anlagenplanung der Vergangenheit noch Varianten, die nicht optimal waren, aber die kann man ausmerzen.

Scherff: Da möchte ich widersprechen. Keine Kompressorstation ist falsch ausgelegt, wenn der Bedarf sich geändert hat. Mit der Zeit kann sich der Druckluftbedarf ändern, also wurde ein weiterer Kompressor dazugestellt. Dann geht der Bedarf wieder herunter und er passt nicht mehr. Ich glaube Ihrer Theorie mit Grundlast, Mittellast und Spitzenlast für den einen bestimmten Punkt, aber sobald Sie eine schwankende Abnahme haben, kommen Sie an Leerlauf nicht vorbei. Daher ist nur eine Kompressorstation mit mindestens einem drehzahlgeregelten Kompressor und intelligenter Steuerung energieeffizient.

Ruppelt: Ein Beispiel: Wenn ich bei einer 1-MW-Anlage einen 90-kW-Kompressor im Leerlauf habe, ist das etwas ganz anderes, als wenn es sich um einen drehzahlgeregelten 400-kW-Kompressor handelt. Der 90-kW-Kompressor hat wesentlich weniger Leerlauf und spart damit wesentlich mehr Energie als der Frequenzumrichter eines 400-kW-Kompressors. Zudem muss ich sagen: Jeder, der heute den Einsatz von Druckluftkesseln kleinredet, verhindert im Prinzip Energieeinsparung. Für mich sind Druckluftbehälter mit das wichtigste und für den Betreiber auch das kostengünstigste Mittel, Energie zu sparen. Weil das durch die Kessel erzielte Puffervolumen dazu beiträgt, die Schalt-Regelfrequenzen zu reduzieren und den Druck niedrig zu halten.

Jäschke: Beides ist möglich und die Mischung macht's. Herr Scherff hat 100 % Recht, ein frequenzgeregelter Kompressor vermeidet Schaltspiele, sorgt für den niedrigstmöglichen Druck. Es gibt eine Faustformel: 1 bar Druckabsenkung sind 6 % weniger Energiekosten. Auf der anderen Seite sind richtig dimensionierte, starre Schraubenkompressoren eine optimale Steuerung und Behälter das A und O. All das zusammen vermeidet Schaltspiele und Leerlauf.

Haerter: Alles, was hier gesagt worden ist, ist grundsätzlich richtig und mag für 80 % der Anwendungen stimmen. Aber unser Kunde entwickelt sich weiter oder das Druckluftnetz verändert sich. Wenn Sie beispielsweise eine drehzahlgeregelte Spitzenlastmaschine einsetzen, können wir auch Energie verlieren. Das hängt vom Bedarfsprofil ab. Wenn der Kunde eine schlechtere Auslastung hat, ist die Steuerung besonders wichtig. Wenn er rund um die Uhr arbeitet, haben wir ein anderes Bild. Eine flexible Druckluftversorgung verlangt anpassbare Druckluftsysteme, die Leerlaufverluste reduzieren. Das Zusammenspiel energieeffizienter Antriebssysteme und Steuerungen ist dabei entscheidend. Das ist komplex und es kommt auf die richtige Dimensionierung an, um auch auf Veränderungen des zukünftigen Druckluftbedarfs optimal reagieren zu können.

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