Druckluftkosten senken und Energieeffizienz erhöhen

Druckluft wird in der modernen Industrie in vielen Branchen und auf vielfältige Weise genutzt. Sie ist inzwischen unverzichtbar geworden. Industrieanlagen verwenden Druckluft häufig für den pneumatischen Antrieb und Transport, zum Beispiel von Schüttgut oder Flüssigkeiten. Ein wichtiger Vorteil pneumatischer Systeme gegenüber rein mechanischer Systeme ist vor allem die Möglichkeit extrem hoher Arbeitsgeschwindigkeiten.

 

Das Problem: Druckluft ist teuer

Die Drucklufterzeugung ist sehr teuer. Durchschnittlich werden rund 10 Prozent der gesamten Energiekosten eines Unternehmens zur Erzeugung von Druckluft aufgewendet. In bestimmten Branchen fallen sogar bis zu 30 Prozent an (z. B. Automotive).

Die Erzeugung von Druckluft stellt demnach in den meisten Unternehmen einen enorm hohen Kostenfaktor dar. Durch steigende Strompreise werden herkömmliche Kompressoren und veraltete Verteilungssysteme zunehmend unwirtschaftlicher. Weitere Energiekosten entstehen durch den Bedarf von Heiz- und Prozesswärme, beispielsweise zur Heizung von Fertigungshallen oder zur Erhitzung von Produkten zur Erstellung oder Trocknung.

Potenzielle Einsparmöglichkeiten bieten sich für Betriebe bei der Nutzung der Abwärme, die bei der Drucklufterzeugung entsteht. Diese kann zum Teil zurückgewonnen und als Prozesswärme dem System zugeführt werden.

 

Die Lösung: Druckluft als Nebenprodukt der Wärmeerzeugung mit Gas (BHKW-Prinzip)

Wir gehen mit unserem Druckluftheizkraftwerk (DHKW) ein Stück weiter, hier entsteht Druckluft als Nebenprodukt der Wärmeerzeugung.

Das DHKW erzeugt mittels eines gasbefeuerten Verbrennungsmotors sensible Abgaswärme, welche industriell genutzt werden kann. Über eine Kupplung wird zeitgleich ein Schraubenverdichter angetrieben - die erzeugte Druckluft (je nach Druckstufe bis zu 13 bar) fällt als Nebenprodukt der Wärmeerzeugung ab. Die zur verfügung stehende Wärme aus dem Motorkühlwasser, dem Abgas und dem Verdichteröl wird zur Wärmerückgewinnung über einen Wärmetauscher dem Heizungskreislaufs zugeführt, wodurch eine konstante Temperatur im Heizungsvorlauf gehalten werden kann. Durch die gasbefeuerte Bereitstellung von Druckluft fällt auf diese Weise bis zu 100% Nutzwärme an.

Zusammenfassend: Wärme und Druckluft wird lokal nach dem Prinzip eines Blockheizkraftwerkes über ein brennbares Medium (Erdgas, Biogas) bereitgestellt, zum Betrieb des Kompressors wird kein Strom benötigt. Somit entfallen die herkömmlichen Betriebskosten für die Drucklufterzeugung komplett. Die Druckluft entsteht als reines Nebenprodukt der erzeugten Industriewärme.

 

Kosten herkömmlich erzeugter Druckluft

Druckluft ist die teuerste Energieform, die aus Strom hergestellt wird. Der Wirkungsgrad bei der mechanischen Drucklufterzeugung aus Strom beträgt ca. 5 Prozent.

Das heißt: Von 100 Prozent Energie aus Strom bleiben als Faustformel für die Druckluft ca. 5 Prozent Energie aus Druckluft übrig. Oder: Um eine Energieeinheit Druckluft zu erzeugen, müssen 20-mal so viele Energieeinheiten Strom investiert werden.

20 x 15 Cent = 3 Euro

Zusätzlich gehen in einem Großteil der Industriebetriebe bis zu 50 Prozent dieser teuer erzeugten Druckluft wieder verloren. So erhöht sich der Wert einer Energieeinheit Druckluft auf das 40-fache der Energieeinheit Strom.

40 x 15 Cent = 6 Euro

Bei der Verdichtung von Luft wird mechanische in thermische Energie umgewandelt. Durch die Druckdifferenz vor und nach der Verdichtung kann, durch Expansion der Luft, wiederum mechanische Arbeit verrichtet werden. Hierzu wird Wärme aus der Umgebung aufgenommen, so dass physikalisch 100% der eingesetzten mechanischen Energie als Wärme verfügbar sind. Diese Wärme wird dabei oft als Abfallprodukt gesehen und überhaupt nicht oder nur teilweise mit geringem Anteil genutzt.

 

Kosten und Vorteile der Drucklufterzeugung mit Gas

Aufgrund der starken Belastung des Strompreises mit Umlagen und Abgaben amortisiert sich das DHKW im industriellen Einsatz schnell im Vergleich zur konventionellen Drucklufterzeugung. Durch das Erreichen gesetzlich vorgeschriebener Gesamtwirkungsgrade mindern die DHKW’s zusätzlich die Steuerlast.

Neben den deutlichen wirtschaftlichen Vorzügen ist die Anlage gegenüber der getrennten Erzeugung von Druckluft und Nutzwärme auch ökologisch von Vorteil: Der Einsatz des altAIRnative DHKW’s 08/630 führt beispielsweise bei einer Laufzeit von 8.000 Stunden jährlich zu einer Einsparung von 315 Tonnen CO2 gegenüber einer getrennten Bereitstellung von Druckluft und Wärme.

 

Einsatzgebiete für DHKW’s

Der Einsatz eines DHKW rentiert sich für viele Betriebe, die auf konstante industrielle Prozesswärme bei gleichzeitiger Druckluftbereitstellung angewiesen sind. Da DHKW’s Prozesswärme zwischen 90°C und 500°C zur Verfügung stellen können, ergeben sich praktische Anwendungsfälle in unterschiedlichen Branchen, bspw. für Fahrzeugbau, Maschinenbau, Metallverarbeitung, Textilindustrie, Papierindustrie, Chemische Industrie (weitere Anwendungsbeispiele).

 

Weitere Einsparpotenziale durch Energieeffizienzmaßnahmen

Energieeffizienz spielt sowohl ökonomisch als auch ökologisch eine zunehmend wichtige Rolle. Durch messtechnisch basierte Energieberatung lassen sich spezifische Energiesparkonzepte entwickeln und umsetzen. Große Einsparpotenziale ergeben sich beispielsweise durch:

  • Hochwertige Kompressorsteuerung, angepasst auf individuelle Bedürfnisse.
  • Optimale Nutzung der Abgaswärme.
  • Leckagen orten und beseitigen (regelmäßig).
  • Je nach Anforderung Zeitschaltuhren anbringen.
  • Minderwertige Technik erneuern.
  • Druckverluste durch intelligente Rohrnetze reduzieren.
  • Ortung und Beseitigung weiterer Schwachpunkte (bspw. korrodierte Rohre).

 

Interesse geweckt?

Gerne beantworten wir Ihnen Ihre Fragen zur günstigen Drucklufterzeugung ohne Strom und andere Energiesparpotenziale. Für weitere Informationen und eine kostenlose Erstberatung zur technischen Machbarkeit können Sie uns unverbindlich kontaktieren.

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