Lettland und Litauen verbrauchen in Summe soviel Strom, wie deutsche Unternehmen alleine für die Erzeugung von Druckluft benötigen – 16 Milliarden kWh. Druckluft hat allerdings einen entscheidenden Nachteil: Sie ist die teuerste Energieform, vor allem, weil nur knapp 10 % der eingesetzten Energie tatsächlich für das Werkzeug zum Einsatz kommen. Druckluftenergie ist damit zehnmal so teuer wie herkömmliche elektrische Energie.
Kein Wunder, dass die Industrie seit geraumer Zeit dabei ist, Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz von Druckluftanlagen zu entwickeln. Die Hebel, die dabei angesetzt werden, sind dabei vielfältig: So lohnt es sich, einen Blick auf die Antriebstechnik im Kompressor zu werfen: Während herkömmliche Kompressoren die Drehzahl mit einem Festdrehzahl-Antrieb steuern, passt ein Kompressor mit variabler Drehzahlregelung seine Motordrehzahl an. Es wird also nur so viel Druckluft erzeugt, wie der Betrieb aktuell benötigt. Dies macht vor allem bei schwankendem Druckluftbedarf Sinn. Ein Kompressor mit variabler Drehzahlregelung kann laut Atlas Copco die Energiekosten bereits um ein Drittel senken. Energieeffizienten Elektromotoren mit drehzahlgeregelten Motoren erreichen heute die Wirkungsgradklasse IE5, während Kompressoren mit Festdrehzahl maximal die Energieeffizienzklasse IE4 erreichen. Die Europäische Union hat festgelegt, dass Asynchron-Drehstrommotoren mit einer Leistung zwischen 75 kW und 200 kW ab Juli 2023 das Energieeffizienzniveau IE4 verpflichtend ist.
Daher IE4- und IE5-Antriebe werden daher heute schon von vielen Herstellern standardmäßig in den Kompressoren verbaut: Die neuen Schraubenkompressoren seiner CSD/CSDX-Baureihe liefert Kaeser (Halle 4, Stand D12) beispielsweise mit IE4- beziehungsweise IE5-Antrieben aus. Boge (Halle 7, Stand D27) hat im Sommer 2022 bereits bei seiner S-4-Baureihe von Schraubenkompressoren die IE3-Motoren im Leistungsbereich von 110 kW bis 160 kW durch IE4-Motoren ausgetauscht. Die Schraubenkompressoren der niedrigeren Leistungsklassen folgen sukzessive. Im Vergleich zu IE3-Motoren verbrauchen sie 0,6 bis 1,5 % weniger Energie.
Neben der Antriebstechnik versprechen übergeordnete Steuerungen hohe Energiesparpotenziale: Kaeser hat dafür bereits vor ein paar Jahren den Sigma Air Manager 4.0 im Markt eingeführt. Die maschinenübergreifende Steuerung für alle Komponenten der Drucklufterzeugung und -aufbereitung optimiert unter anderem die Druckgüte, passt die Förderleistung der Kompressorenstation bei schwankendem Druckverbrauch automatisch an. Auch Boge stellt mit Airtelligence Provis 3 eine Verbundsteuerung für Druckluftkompressoren zur Verfügung.
KI wertet druckluftspezifische Messdaten aus
Hohes Potenzial für Energieeinsparungen birgt auch die permanente Überwachung des Druckluftsystems hinsichtlich Leckagen, Abwärmeverlusten und Energieverbrauch mit entsprechender Messtechnik. „Durchschnittlich lassen sich 23 % der Druckluftkosten einsparen“, erklärt Lennard Schwidurski, einer der beiden Gründer des Stuttgarter Startups WRS Energie + Druckluft. WRS hat sich auf die Fahnen geschrieben, Einsparmöglichkeiten in Druckluftsystemen, die bisher unentdeckt waren, sichtbar zu machen – und zwar mit einer Plattform, die druckluftspezifische Messdaten unter Einsatz künstlicher Intelligenz analysiert und auswertet. Das funktioniert so: Über ein Datenloggersystem werden alle Information an die Cloud geschickt. Um Aufwand und Kosten gering zu halten, erfolgt die Übermittlung über das Mobilfunknetz. Durch die Analyse der Daten können dann Schwachstellen und nicht-optimale Einstellungen schnell ausgemacht werden. WRS hilft seinen Kunden anschließend mit einfach verständlichen und klaren Empfehlungen, Änderungen an der richtigen Stelle durchzuführen. Das Land Baden-Württemberg sieht in dem Start-up so großes Potenzial, dass es die Geschäftsidee mit 500.000 Euro fördert. Auf der Hannover Messe ist WRS Gast am Baden-Württemberg Gemeinschaftsstand (Halle 12, Stand D15).
CEO-Panel auf der Messe
Die Druckluft- und Vakuumtechnik wird kontinuierlich digitalisiert, aber ist die Digitalisierung wirklich das Allheilmittel, wenn es um Nachhaltigkeit und Energieeffizienz geht? Darüber diskutiert das internationale CEO-Panel zur Druckluft- und Vakuumtechnik auf der Hannover Messe am 20. April 2023 von 11 bis 12 Uhr auf der Industrial Transformation Stage in der Halle 3. Teilnehmer der Diskussionsrunde sind Thomas Kaeser (Kaeser Kompressoren), A. Can Dirin (Lupamat Makina), Olaf Hoppe (Boge Kompressoren), Helen Landhäußer (Looxr) sowie Klaus Peter Glöckner (Aerzener Maschinenfabrik). Seitens des Mitveranstalters VDMA Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik gibt Christoph Singrün einen Überblick über die hierzu relevanten Aktivitäten.
