Druckluftanlagen im Facility Management
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Druckluft ist ein wichtiger Bestandteil des Facility Managements, da es in vielen Bereichen der Gebäudetechnik und -infrastruktur verwendet wird
Das Facility Management hat die Aufgabe der Planung, Organisation, Steuerung und Überwachung von technischen Anlagen und Dienstleistungen in Gebäuden und Anlagen. Aufgrund der Bedeutung von Druckluft als integraler Bestandteil der Gebäudetechnik und -infrastruktur spielt sie eine essenzielle Rolle im Facility Management. Daher ist es von großer Wichtigkeit, dass die Druckluftversorgung in regelmäßigen Abständen überwacht und gewartet wird, um eine zuverlässige und sichere Versorgung zu gewährleisten.
Druckluft: Ein Schlüsselelement im modernen Facility Management
Einsatz von Druckluftsystemen in der Industrie
Maschinenwartung in der Produktion
Fachkräfte inspizieren Produktionsmaschinen für maximale Effizienz und Zuverlässigkeit in industriellen Umgebungen.
Druckluftsysteme sind ein unverzichtbarer Bestandteil vieler industrieller Prozesse und bieten eine zuverlässige und vielseitige Energiequelle. Ihre Verwendung erstreckt sich über eine breite Palette von Anwendungen, von der Bereitstellung von Energie für pneumatische Werkzeuge bis zur Lieferung von sauberer, ölfreier Luft für kritische Prozesse in Branchen wie Lebensmittel, Getränke, Pharmazie und Elektronik. Trotz ihrer weitreichenden Präsenz erfordern solche Systeme eine gründliche Verwaltung, um Effizienz sicherzustellen und Energievergeudung zu minimieren. Durch regelmäßige Wartung, durchdachtes Systemdesign und die Verwendung von energieeffizienten Geräten können die Betriebskosten erheblich gesenkt werden und Umweltauswirkungen reduziert werden.
Druckluft wird in vielen Bereichen der Industrie und Technik verwendet:
In der Fertigungsindustrie wird Druckluft verwendet, um Werkzeuge wie Schraubendreher, Schlagschrauber und Nadeldrucker anzutreiben.
In der Chemie- und Pharmaindustrie wird Druckluft verwendet, um Reaktionsgefäße zu leeren und um Prozesse wie den Transport von pulverisierten Materialien zu unterstützen.
In der Nahrungsmittelindustrie wird Druckluft verwendet, um Abfüll- und Verpackungsmaschinen anzutreiben.
In der Medizintechnik wird Druckluft verwendet, um medizinische Geräte wie Beatmungsmaschinen und Dialysegeräte anzutreiben.
Luftmengenmanagement in Druckluftanlagen
Die verfügbaren Luftmengen an den Entnahmestellen werden durch den maximalen Verbrauch festgelegt. Auf dieser Grundlage erfolgt auch die Gestaltung des Netzwerks. Falls ein gleichzeitiger Betrieb ausreichend definiert ist, kann er auch bei der Dimensionierung des Netzwerks in Betracht gezogen werden. Dadurch lassen sich Kosten einsparen.
Während des Betriebs ist es besonders wichtig, Undichtigkeiten im Verteilungsnetz und an den Verbrauchern zu überwachen. Regelmäßige Kontrollen sind daher erforderlich, um kontinuierliche Verluste zu verhindern. Im Allgemeinen gibt es keine externe Versorgung für Druckluft. Oft wird die Druckluft in Betrieben selbst durch entsprechende Anlagen erzeugt. Diese Erzeugung kann sowohl dezentral (mit kleineren separaten Anlagen) als auch zentral erfolgen. Bei zentraler Erzeugung und Verteilung ist es sinnvoll, die Übergabestellen der Druckluft beispielsweise an die Produktion festzulegen. Dadurch kann im Falle von Verlusten die Verantwortung besser zugeordnet werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Verbraucher (zum Beispiel in der Produktion) getrennte Budgetverantwortlichkeiten gegenüber dem Lieferanten (zum Beispiel dem Facility Management) haben.
Fallbeispiel:
In einer Produktionsanlage traten wiederholt Probleme mit dem Druckluftlieferanten (im FM-Bereich) auf, da die bereitgestellte Druckluft nicht ausreichend war. Erst nach einigem Streit wurde festgestellt, dass das Leck auf Seiten der Produktion lag. Während das Facility Management den Erzeuger der Druckluft und das Verteilernetz regelmäßig gewartet hatte, war dies in der Produktion nicht erfolgt. Daher war das Leck dort unbekannt.
Wie bereits erwähnt, ist es wichtig, dass die Luftmengen, die den (zukünftigen) Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden sollen, genau angegeben werden können. Bei der Vorbereitung und Planung sollte berücksichtigt werden, dass es in Druckluftsystemen schwierig ist, Undichtigkeiten völlig zu vermeiden. Daher sollte von vornherein ein gewisser Verlust einkalkuliert und akzeptiert werden. Die nachfolgende Auflistung zeigt Erfahrungswerte für akzeptable Verlustgrößen in Abhängigkeit von der Netzgröße:
Wirtschaftlich vertretbare Verluste von der Gesamtanlage:
kleine Netze max. 5 %
mittlere Netze max. 7-8%
große Industrienetze 15 %
Druckluftverlust und Energiebedarf
Um 1 m³ Luft auf 6 bar zu verdichten, werden 0,075 kWh benötigt.
Bei Druckluftkesselanlagen müssen auch die länderspezifischen Vorschriften berücksichtigt werden. Es ist wichtig, dass Erzeuger und Verbraucher sich stets bewusst sind: Druckluft ist eine vergleichsweise kostspielige Energiequelle! In Druckluftsystemen, die einer Sanierung bedürfen, entfallen erfahrungsgemäß etwa 30 % der Leckmengen auf das Verteilernetz und etwa 70 % auf den Anwendungsbereich, das heißt auf Schläuche und Werkzeuge.
Innovative Konzepte zur Drucklufterzeugung
In der gegenwärtigen Ära ist es möglich, maßgeschneiderte Komplettlösungen bei den Anlagenanbietern zu erwerben. Maßgeschneidert bedeutet:
Gewöhnlicherweise werden Druckluftanlagen im Wettbewerbsumfeld bestellt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, ausreichende und genaue Angaben zum Bedarf zu machen. Nur auf diese Weise sind die Produkte und die damit verbundenen Kosten sinnvoll vergleichbar.
Die Drucklufterzeu-gung unterteilt sich in
Herstellung der Druckluft,
deren Aufbereitung
und ihre Aufbewahrung (Speicherung).
Die gängig verwendeten Verdichter sind hauptsächlich dynamische Kompressoren oder Verdrängungsverdichter. Bei den Verdrängungsverdichtern lassen sich zwei Bauarten unterscheiden:
Kompressorstation im Betriebsraum
Zwei Druckluftverdichter als Schraubenkompressoren mit integriertem Kältetrockner und 3000 Liter Druckluftspeicher
Bei der Planung sind die Vor- und Nachteile sorgfältig abzuwägen. Dabei ist die Möglichkeit der Wärmerückgewinnung zu berücksichtigen, um die bei der Verdichtung entstehende Wärme nicht zu verschwenden. Moderne Anlagen können bis zu 90 % der in Kompressionswärme umgewandelten elektrischen Leistung zurückgewinnen.
An dieser Stelle wird die Bedeutung einer gut durchdachten gesamtbetrieblichen Planung deutlich, da geeignete Wärmeabnehmer vorhanden sein müssen, die die Abwärme aufnehmen können. Ohne solche Abnehmer oder einen ausreichenden Mindest-Jahreswärmebedarf wäre eine Wärmerückgewinnung wirtschaftlich nicht sinnvoll.
Je nach geforderter Druckluftqualität ist eine spezifische Aufbereitung erforderlich. Diese Aufbereitung umfasst die Reinigung (Filter), Trocknung sowie die Abscheidung von Öl und Wasser.
Wärmerückgewinnung im Verdichterprozess
Prinzip der Druckluftherstellung (mit Wärmerückgewinnung)
Die erzeugte Druckluft wird in einem speziellen Druckluftbehälter aufbewahrt (gespeichert). Dieser Druckbehälter fungiert als Pufferstation zwischen dem Verdichter und dem Druckluftnetz. Die Platzierung des Druckluftbehälters kann entweder vor oder nach der Aufbereitungsanlage erfolgen. Die Wahl der Platzierung hängt allein davon ab, welche Druckstufen für die Verbraucher benötigt werden. Wenn alle Druckstufen gleich sind, genügt ein einziger Druckluftbehälter. Falls sie variieren, wird für jede Druckstufe ein eigener Speicher benötigt. Bei dieser Kategorisierung ist natürlich auch die jeweils erforderliche Druckluftqualität zu berücksichtigen.
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