Druckluftkompressoren Wärme zum Nulltarif – Wärmerückgewinnung bei Druckluftkompressoren

Autor / Redakteur: Dr.-Ing. Uwe Kaiser / Dr. Jörg Kempf

Bei der Erzeugung von Druckluft wird zwangsläufig auch Wärme erzeugt. Wer auf Effizienz achtet, nutzt diese Wärme und erhöht den Wirkungsgrad von Druckluftkompressoren damit bis auf rund 94 %. Für diese Aufgabe gibt es – auch für die Nachrüstung bestehender Stationen – einfach zu installierende Wärmetauscher.

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Mit dem Duotherm wird der Kompressor zur „Energiesparmaschine“, deren Gesamtwirkungsgrad sich sprunghaft erhöht.
Mit dem Duotherm wird der Kompressor zur „Energiesparmaschine“, deren Gesamtwirkungsgrad sich sprunghaft erhöht.
(Bild: Boge)

Das Thema Wärmerückgewinnung wird in der Drucklufttechnik nicht immer offensiv angegangen. Denn um die Sensibilität der Anwender für diese äußerst effiziente Art der kombinierten Energienutzung zu gewinnen, müssen die Hersteller von Druckluftkompressoren bzw. die Anbieter von kompletten Druckluftstationen zunächst einmal ein eher unangenehmes Eingeständnis machen: Die Erzeugung des Energieträgers Druckluft ist – für sich genommen – nicht sehr effizient.

Diese Eigenschaft teilt die Druckluft mit vielen anderen Prozessen der Energieumwandlung: Ein Kohlekraftwerk erreicht Wirkungsgrade um 45 %. Eine Windkraftanlage arbeitet mit 50 % nicht viel effizienter, was aber in diesem Falle nicht stört, weil die Energiequelle regenerativ ist.

Eine hoch effiziente Kombination

Ähnlich wie bei Kohlekraftwerken werden beim Erzeugungsprozess der Druckluft rund 94 % der Energie in Wärme umgewandelt. Diese verpufft in vielen Fällen ungenutzt – ein erhebliches Manko in Sachen Energieeffizienz. Wird die Wärme aber für den Produktionsprozess oder die Raumbeheizung genutzt, können beeindruckende Wirkungsgrade von deutlich über 90 % erzielt werden.

Denn von 100 % der elektrischen Leistungsaufnahme werden rund 94 % in Wärme umgewandelt, die mittels Wärmerückgewinnung sinnvoll genutzt werden. Die Druckluft wird dann zwar, bezogen auf den Kubikmeter, nicht günstiger, aber der Betreiber kann an anderer Stelle, beispielsweise bei den Kosten für Heizung oder Brauchwassererwärmung, erhebliche Summen einsparen.

Es ist sinnvoll, im Vorfeld die Prozessparameter genau zu prüfen und für die Nutzung der Kompressorabwärme denjenigen Prozess auszuwählen, der die größte Energieeinsparung verspricht. Viele Betriebe der Chemieindustrie oder der Lebensmittelproduktion sind hier im Vorteil, da sie temperaturgeführte Prozesse nutzen und deshalb einen ganzjährigen Bedarf an Wärme haben.

Auch Lackierereien und Galvanikbetriebe haben einen konstanten, prozessbedingten Wärmebedarf. Bei Betrieben, die keine Prozesswärme benötigen, hat der Anwender die Wahl zwischen Heizung und Brauchwassererwärmung.

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