Bundesweit sind über 60.000 Druckluftanlagen in Betrieb. Sie verbrauchen jährlich rund 14 Milliarden kWh Strom. Das entspricht in etwa sieben Prozent des gesamten industriellen Strombedarfs. Dabei sind Druckluftsysteme wenig effizient: 94 Prozent der benötigten Energie in Wärme umgewandelt; weitere zwei Prozent verflüchtigen sich über Konvektion und nur vier Prozent stehen tatsächlich als Arbeitsleistung zur Verfügung. Daher ist es umso wichtiger, die Anlagen bedarfsgerecht auszulegen und zu steuern sowie regelmäßig Leckagen zu orten und zu beseitigen. Bereits kleine Korrekturen können helfen, Kosten zu sparen und die Effizienz des Druckluftsystems zu steigern. Dazu zählt die Minimierung der Leerlaufzeiten und eine intelligente Anlagensteuerung ebenso wie die Überprüfung des Druckluftsystems. Denn oft wird der Druckluftbedarf überschätzt, und es wird mit zu viel Druck gearbeitet. Die Absenkung des Drucks um ein Bar entspricht jedoch einer Verringerung des Strombedarfs um rund sieben Prozent. Wenn die betroffene Anlage also auch mit einem geringeren Druck betrieben werden kann, lassen sich die laufenden Kosten schnell reduzieren. Auch die Größe der Druckluftanlage sollte stimmen: Das Rohrleitungssystem darf nicht zu klein dimensioniert sein. Druckverluste, die beispielsweise durch Trockner oder Filter entstehen, sind zu vermeiden. Leckagen gehen ins Geld Es existiert kein Druckluftsystem ohne Leckagen. Die Lecks entstehen typischerweise an undichten Kupplungen, Ventilen oder Klappen sowie an defekten Schläuchen, Schraub- und Flanschverbindungen oder korrodierten Rohrleitungen. Doch auch mechanische Einwirkung sowie eine mangelhafte Installation oder ein veraltetes Druckluftnetz können die Ursache dafür sein. Bleiben diese Leckagen unentdeckt, hilft auch die beste Druckluftsteuerung nicht weiter. Die Kompressoren müssen für die Druckluftbereitstellung den permanenten Druckverlust ausgleichen. \“Die Erfahrung zeigt, dass zwischen 25 und 30 Prozent der Kompressorleistung für Leckagen verschwendet wird\“, sagt Dipl.-Ing. Henning Korngiebel, zuständig für den Vertrieb der Sonaphone- und Sonoair-Produkte der Sonotec GmbH. Die Kompressoren laufen länger, benötigen mehr Energie und verschleißen schneller. Höhere Kosten sind die Folge. So kann eine einzige kleine Undichtheit an einer Engstelle, Kupplung oder Armatur bei 6 bar Druckluft bereits Ausgaben von 250 Euro pro Jahr verursachen. Und da es meist nicht bei einer Undichtheit bleibt, summieren sich diese Aufwendungen schnell auf mehrere tausend Euro jährlich. Die regelmäßige Detektion und Beseitigung der oft nur millimetergroßen Leitungslecks trägt also zu einer immensen Kosteneinsparung bei. Ob man zunächst die Leckagen ortet und beseitigt oder sich einen Überblick über alle Druckluftverbräuche verschafft, ist eine Frage der Mentalität und der Prioritäten des jeweiligen Anwenders. \“Ich rate meinen Kunden immer zuerst zur Leckageortung und -beseitigung, weil das unmittelbar die Kosten senkt. Ein Ortungsgerät amortisiert sich damit sehr schnell\“, sagt Henning Korngiebel. Leckdetektion und mehr Die handlichen Sonaphone-Geräte spüren Schallwellen auf, die in einem für Menschen nicht mehr wahrnehmbaren Frequenzbereich liegen. Die Ultraschallprüfgeräte geben die durch entweichende Druckluft erzeugten Störgeräusche an Druckluft-, Vakuum- oder Schutzgasanlagen als optische oder akustische Werte wieder. Der Hersteller bietet dabei vom Einsteigermodell über Multifunktionsgeräte mit beleuchtetem Display, Datenlogger und USB-Schnittstelle mit dem Sonaphone E auch ein Ultraschallprüfgerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Eine weitere Spezialausfertigung dient der Heizungs-, Sanitär-, Klima- und Lüftungsbranche zur Ortung von Undichtheiten. Das tragbare Prüfgerät ortet jedoch nicht nur Druckluftleckagen. Die ultrafrequenten Warnsignale deuten neben Mikrorissen und Undichtheiten auch auf beginnende Materialschäden hin. Damit erkennt ein Sonaphone mögliche Vorboten defekter Gleit- und Wälzlager und weist elektrische Isolationsschäden bei Teilentladungen nach. Speziell für die Maschinendiagnose eignet sich das Sonaphone mit Datenlogger. Damit können Unregelmäßigkeiten zur grafischen oder tabellarischen Darstellung an den PC weitergegeben werden. \“Eine regelmäßige Ultraschallkontrolle des Druckluftsystems und des Maschinenparks gibt Hinweise, wo vorbeugende Instandsetzungsarbeiten vorgenommen werden sollten, um größere Schäden und Kosten zu vermeiden. Zudem sichert die turnusgemäße Überprüfung eine störungsfreie Produktion und garantiert eine hohe Maschinenverfügbarkeit\“, rät Henning Korngiebel. Mittels optionaler Aufsätze und Sonden lassen sich die Einsatzgebiete der Prüfgeräte erweitern. Sie können beispielsweise mit der Parabolsonde Sonospot aufgerüstet werden, um Messungen auch an schwer zugänglichen oder weit entfernten Stellen vornehmen zu können. Die Sonde besitzt eine hohe Reichweite und erkennt Leckagen und Störgeräusche über Entfernungen bis zu 20m. Da sie unempfindlich gegenüber Geräuschen im Hörschallbereich ist, eignet sie sich für den Einsatz in lauten Werkshallen. Druckluftverbräuche im Griff Sind die Druckluftlecks identifiziert und \’alle Löcher gestopft\‘, empfiehlt sich die dauerhafte Installation von Durchflussmessstrecken. \“Mithilfe thermischer Durchflusssensoren zur Druckluftverbrauchsmessung lässt sich schnell erkennen, ob der Druckluftbedarf wieder ansteigt, ob also erneut Leckagen existieren\“, erklärt Henning Korngiebel. Dafür bietet die Firma eine gesonderte Produktreihe an: die Sonoair-Durchflusssensoren. Je nach Art der Anwendung hat der Kunde die Wahl zwischen mobilen Einstecksonden für Rohre von 50 bis 400mm Durchmesser, stationären In-Line-Sensoren für Leitungsdurchmesser von 15, 25 und 50mm sowie Kombinationsgeräten zur gleichzeitigen Messung von Durchflussmenge (Druckluftverbrauch), Druck und Temperatur. \“Die Auswertung ist vor Ort über integrierte Displays oder mithilfe von Schnittstellen auf dem PC oder dem Laptop möglich\“, sagt der Experte. Alternativ können die Messdaten auf einem Datenlogger oder einer handelsüblichen Speicherkarte abgelegt und später verarbeitet werden. Die kontinuierliche Kontrolle der Verbräuche sowie eine systematische Leckortung und -beseitigung steigern die Leistung des Systems, tragen zur Energieeinsparung bei und senken damit die laufenden Kosten.
Sonotec Ultraschallsensorik Halle GmbH
