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Elektropneumatische Stellungsregler

Druckluftverbrauch: Intelligente Stellungsregler steigern Energieeffizienz und mindern Kohlendioxid-Emissionen

| Redakteur: Jörg Kempf

Gerade in Zeiten des zunehmend globalisierten Wettbewerbs suchen Unternehmen der Prozessindustrien verstärkt nach Optimierungspotenzialen im Prozessablauf, um diese in Kostensenkung umzusetzen. Der Druckluftverbrauch – in den Kostenbetrachtungen lange Zeit vernachlässigt – hat daher innerhalb der letzten Jahre wieder an Bedeutung gewonnen und damit auch der Einsatz elektropneumatischer Stellungsregler.

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Intelligente Stellungsregler im Einsatz: Energieeffizienz steigern und Kohlendioxid-Emissionen mindern mit dem Sipart PS2 und dem Sitrans VP300. (Bild: Siemens)
Intelligente Stellungsregler im Einsatz: Energieeffizienz steigern und Kohlendioxid-Emissionen mindern mit dem Sipart PS2 und dem Sitrans VP300. (Bild: Siemens)

Regelventile, die den Volumenstrom von Prozessmedien wie Gasen, Dämpfen, Wasser, usw. beeinflussen, um dadurch Prozessvariablen wie Druck, Temperatur oder Durchfluss zu regulieren, sind in allen Prozessindustrien zu finden. Zusammen mit dem Stellungsregler, der die Schnittstelle zum Leitsystem darstellt, bilden Regelventile einen elementaren Bestandteil in automatisierten Prozessanlagen. Betätigt werden sie durch unterschiedlichste Antriebsarten. Weit vor den hydraulischen und den elektrischen Antrieben rangieren die pneumatische Antriebe, da sie eine kostengünstige Alternative darstellen, kurze Stellzeiten ermöglichen und für den Einsatz im explosionsgeschützten Bereich geeignet sind.

Druckluft wird zum relevanten Kostenfaktor

Für die Betätigung von pneumatischen Antrieben ist es erforderlich, dass permanent Druckluft mit ausreichendem Druck, in der notwendigen Qualität und in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Luft aus der Umgebung muss dazu mittels Kompressoren verdichtet und anschließend von Öl und Partikeln gereinigt werden, um eine möglichst hohe Lebensdauer der zu versorgenden Komponenten sicherzustellen. Damit wird die Druckluft zu einem relevanten Kostenfaktor: Die Studie „Save II“ der Europäischen Union [1] besagt, dass etwa 18 Prozent der Ge-samtenergie aller Industriemotoren für die Drucklufterzeugung genutzt werden und der größte Kostenanteil dabei mit etwa 65 Prozent auf die Energieversorgung der Kompressoren selbst entfällt. Der restliche Teil wird hauptsächlich den durch Wartung verursachten Kosten zugeschrieben.

In Chemieparks, in denen sich mehrere Unternehmen eine zentrale Infrastruktur teilen, wird die Druckluftversorgung oftmals ausgelagert. Die Unternehmen konzentrieren sich auf ihr Kerngeschäft, müssen dafür aber die Druckluft mehr oder weniger teuer einkaufen. Daher rückt dieser Kostenfaktor nun deutlicher in den Fokus als zu vergangenen Zeiten, in denen die hauseigene Druckluft scheinbar im Überfluss und ohne separate Rechnung vorhanden war.

Um die Kosten der Drucklufterzeugung in den Anlagen zu reduzieren, haben die Unternehmen in den vergangenen Jahren vermehrt die entsprechenden Kompressoren optimiert. Ebenso hat man gezielt das Verteilungsnetz für die Druckluft erneuert, um Leckagen vorzubeugen. Bislang vernachlässigt wurde allerdings das ebenso ergiebige Sparpotenzial – und zwar auf der Seite der Druckluftverbraucher: Denn man kann auch den Druckluftverbrauch der verbreiteten Stellungsregler an den pneumatischen Antrieben reduzieren. „Druckluftfresser“ ist nicht die Steuerluft, um den Antrieb zu bewegen – hier benötigen alle Geräte die gleiche Menge Druckluft. Warum aber soll ein Stellungsregler große Mengen an Druckluft verbrauchen, wenn er nur die Stellung des Antriebs konstant hält?

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Über den Autor

Jörg Kempf

Jörg Kempf

Chefredakteur, PROCESS - Chemie | Pharma | Verfahrenstechnik