gesponsertKampf der Druckluftverschwendung Vier gewinnt! So helfen smarte Ventile der Effizienz auf die Sprünge

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Bürkert GmbH & Co. KG

„Vier gewinnt!” heißt es im Spiel – doch in der Praxis ist die vierte Energieform Druckluft häufig teuer und ineffizient. Dabei ginge es auch anders: Mit smarter Ventiltechnik zünden Sie den Effizienz-Booster und sagen der Druckluftverschwendung den Kampf an!

Wenn Sie 18.000 bis sogar 90.000 Euro sparen könnten – würden Sie es tun? Diese Summe – rund ein Drittel der typischen Druckluftkosten – könnten schon mittelgroße Anlagen nicht selten vergleichsweise einfach einsparen. Und das, ohne auf Funktionalitäten verzichten zu müssen und mit einem ROI von einem bis drei Jahren.

Druckluft ist allgegenwärtig – ob in der Fertigung, dem Ansteuern der Aktorik oder der Automatisierung – in der Praxis geht aber ein erheblicher Teil ungenutzt verloren

erklärt Daniel Jakob, Produktexperte für Prozess- und Regelventile bei dem Fluidikexperten BÜRKERT. Oft entpuppen sich unscheinbare Leckagen oder nicht abgestimmte Ventiltechnik bei genauem Hinsehen als echte Energiefresser.

Hätten Sie’s gewusst? BÜRKERT bietet etwa 670 verschiedene Produkttypen mit über 20 Millionen Varianten an.

Druckluft ist aus vielen Betrieben nicht wegzudenken: Die sogenannte vierte Energieform (neben Strom, Gas und Wasser) wird als universelle und sichere Antriebsenergie in der Industrie eingesetzt. Allerdings wird Druckluft nicht selten als EDA-Kosten betrachtet – mit entsprechenden Folgen: Leckagen lassen die wertvolle Energie ungenutzt verzischen und herkömmliche Stellungsregler verbrauchen selbst im Ruhezustand Druckluft. Betriebsdrücke werden überdimensioniert oder der Druck auch in Pausenzeiten nicht abgeregelt.

Eine jährliche Kosteneinsparung von 90.000 € entspricht – abhängig von Strompreis und spezifischem Energiebedarf der Druckluftanlage – einer Einsparung von mehreren Millionen Normkubikmetern Druckluft pro Jahr. Bei einem spezifischen Energiebedarf von ca. 0,10 kWh/Nm³ und Stromkosten von 15–20 ct/kWh entspricht dies rund 4,5 bis 6 Mio. Nm³ Druckluft pro Jahr.[1]

Hand aufs Herz: Wie genau kennen Sie eigentlich Ihre Druckluftverluste?

Wer Druckluft hat, hat Verluste – mit diesem scheinbaren Naturgesetz haben sich Generationen von Betreibern abgefunden. Das ist nicht nur lästig, sondern geht auch richtig ins Geld. Wie hoch der Schaden durch Druckluft-Leckagen wirklich ist, ist vielen Betreibern nicht präsent – dabei ist es leicht zu berechnen: Schon bei einem Löchlein von einem Millimeter Durchmesser entstehen im Jahr 37.843 Kubikmeter Verlust – ein Gegenwert von 1.135 Euro[2]. Bei einem Gesamtdurchmesser von fünf Millimetern kommt man analog der Berechnungsgrundlagen des VDMA auf satte 974.462 Kubikmeter zu 29.234 Euro.

Damit ist in Zeiten von steigenden Energiekosten, zunehmender Regulierung und wachsenden Nachhaltigkeitsbedenken Schluss: Wer clever vorgeht, sichert sich Wettbewerbsvorteile, verbessert seine Nachhaltigkeitsperformance und positioniert sich für die Nutzung von Industrie-4.0-Konzepten wie Predictive Maintenance oder smartem Energiemonitoring, ist Daniel Jakob überzeugt: 

In der effizienten Druckluftnutzung durch smarte Ventiltechnik stecken echte Vorteile für den Betrieb – indem wir Kosten einsparen, auf unsere Nachhaltigkeitsziele einzahlen und Kundenanforderungen bedienen.

Dabei haben schon scheinbar kleine Komponenten einen erheblichen Einfluss: Regelventile kommen in den verschiedensten Industrieprozessen zum Einsatz um Flüssigkeiten, Gase oder Dampf zu verteilen. Insbesondere die Kombination aus elektronischer Ansteuerung und druckluftbetätigten Ventilen hat sich in Form von elektropneumatischen Ventilen als Stand der Technik etabliert – mit einem Schönheitsfehler. Übliche Ventile benötigen stets eine gewisse Menge Druckluft, um das Ventil im ausgesteuerten Zustand quasi festzuhalten.

Der BÜRKERT Stellungs- und Prozessregler der Serie SideCONTROL lässt sich perfekt auf alle gängigen Schub- und Drehantriebe montieren und per IO-Link, Asi, Profinet, Profibus, Modbus TCP oder Ethernet ansteuern. Der Clou: So ausgerüstete Ventile benötigen nur noch Druckluft, wenn tatsächlich eine Regelaktion, also eine Bewegung des Stellglieds, ansteht.

Mit dem Einsatz von SideCONTROL Stellungs- und Prozessregler werden Sie ab Sekunde 1 Druckluft einsparen – auch in Bestandsanlagen.

Daniel Jakob, Produktexperte für Prozess- und Regelventile bei BÜRKERT Fluid Control Systems – SideCONTROL passt 100-prozentig zu allen gängigen Schub- und Drehantrieben.

Ventile mit Köpfchen für smarte Rechner

Das rechnet sich schnell: Bei Druckluftverbräuchen im Hundertliter-Maßstab eines typischen Stellungsreglers lassen sich pro Ventil drei- bis vierstellige Beträge einsparen. Bei typischen Anlagengrößen skaliert dieser Wert mit der Anzahl verbauter Ventile und Stellungsregler. Erfahrungswerte zeigen daher, dass sich eine Modernisierung fast immer lohnt – zur Freude des Betriebsleiters, der sein Druckluftsystem optimieren kann, des Controllers, der bares Geld spart und nicht zuletzt auch der Nachhaltigkeitsbilanz.

Die dezentrale Automatisierung durch einen auf dem Ventil montierten Steuerkopf bringt die Intelligenz ins Feld: Als echte Smart Devices lassen sich die Steuerköpfe direkt an die Druckluft-Hauptleitung anschließen. Damit entfallen die üblichen Schlauchleitungen vom Schaltschrank zum Ventil und die damit verbundenen Leckagen und Wartungsaufwände. Und das auch nachträglich und ohne den eigentlichen Fluidikprozess zu verändern. Dabei unterstützt BÜRKERT den Betreiber mit Funktionen fürs automatische Teachen der Regelung (X.Tune).

Und wem das alles zu kompliziert ist, dem bietet BÜRKERT elektromotorische Ventile an. Damit kommen auch Betreiber ohne Druckluftsystem in den Genuss eines sicheren und verlustfreien Antriebs mit niedrigen Lebenszykluskosten und vereinfachter Installation und Inbetriebnahme.

Nachhaltigkeit und Effizienz erfordern keine Großprojekte. Schon kleine Maßnahmen steigern Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Ressourcennutzung messbar

erklärt Daniel Jakob von BÜRKERT Fluid Control System. Nutzen Sie moderne Technik, warten Sie Ihre Anlagen, erkennen Sie Leckagen frühzeitig, wählen Sie für sich das passende, durchgängige Automatisierungskonzept und schaffen Sie Messdaten. Denn nur was gemessen wird, kann man auch gezielt ändern: Gelebtes Energiemanagement deckt Konstruktionsmängel auf und macht die Anlage zukunftsfit – dann wird aus dem Energiefresser Druckluft tatsächlich die vierte Energie für Ihren Produktionserfolg!

[1] So nennt etwa die Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg für Druckluft bei 6 bar einen durchschnittlichen Energiebedarf von 0,1–0,12 kWh/Nm³
[2] Bei 6 Bar Betriebsdruck und Gesamtkosten von drei Cent pro Kubikmeter.