Druckluftleckagen orten: gut für Kosten und Klima

Druckluft ist nicht nur eine der verbreitetsten Energieformen in der Industrie, sie ist auch eine der teuersten. Genau aus diesem Grund sollten Unternehmen jede Einsparmöglichkeit prüfen. Großes Potenzial bieten die Ortung und Beseitigung von Leckagen im Druckluftnetz. Das senkt nicht nur die Energiekosten für die Drucklufterzeugung, sondern auch den CO2-Ausstoß.

Mit Druckluft werden Werkstücke gereinigt, Ventile gesteuert, Stoffe transportiert, pneumatische Antriebe versorgt oder Prozesse optimiert. Auf den Punkt gebracht: Das äußerst vielseitige Medium spielt in vielen Bereichen der Industrie eine wichtige Rolle.

Ein grundsätzliches Problem der Drucklufterzeugung sind jedoch die Verluste durch Leckagen, die häufig lange unbemerkt bleiben. Dazu muss man wissen, dass Leckagen in Druckluftsystemen unvermeidbar sind. Fünf bis 15 Prozent Effizienzverlust durch Leckagen haben mittelständische Firmen aufgrund der Netzgröße immer. Bei allem, was darüber hinausgeht, sollten die undichten Stellen aber dringend lokalisiert, beseitigt und dokumentiert werden.

Permanente Druckluftverluste

Leckagen in einem Leitungsnetz wirken wie Düsen, aus denen Druckluft mit hoher Geschwindigkeit ausströmt – 24 Stunden am Tag. Um die entstehenden Druckverluste auszugleichen, muss unnötig Energie für die Kompressoren aufgewendet werden. Man kann diese zwar abschalten, wenn keine Druckluft gebraucht wird, dabei verlieren die Druckbehälter aber die produzierte Druckluft bis zum atmosphärischen Druck. Bei Wiederanlauf der Kompressoren müssen die Behälter erneut auf Betriebsdruck gefüllt werden, was wieder Energie kostet.

Nach einer Potenzialstudie des Umweltbundesamts zur Energie- und Kosteneinsparung in der Fluidtechnik haben schätzungsweise 80 Prozent der Druckluftanlagen Leckagen im zentralen Druckluftnetz, in denen bis zu 30 Prozent der Druckluft verloren gehen. Auf lange Sicht kann die entweichende Luft für die Unternehmen zu einem Kostentreiber werden, denn Druckluft zu erzeugen ist energieintensiv und damit teuer.

Undichtigkeiten kosten Geld und schaden dem Klima

Nach Strom ist Druckluft der zweithäufigste Energieträger in produzierenden Unternehmen. Rund 60.000 Druckluftanlagen sind hierzulande in Betrieb, die zusammen rund 16 Terawattstunden pro Jahr verbrauchen. Das sind sieben Prozent des gesamten Stromverbrauchs der deutschen Industrie.

Bei Leckagen im Druckluftnetz muss der Kompressor länger laufen, wodurch mehr Strom benötigt wird. Eine einzige Undichtigkeit von 50 Litern Druckluftaustritt pro Minute kann bereits Ausgaben von jährlich 900 Euro verursachen. Da häufig mehrere Leckagen auftreten, können sich die Kosten rasch auf mehrere Tausend Euro pro Jahr aufsummieren. Die Identifikation und Beseitigung von Druckluftleckagen gilt daher auch als die Einzelmaßnahme mit dem größten Energieeinsparpotenzial bei der Druckluftbereitstellung.

Undichte Leitungen treiben aber nicht nur die Kosten hoch, sondern belasten auch das Klima. Denn durch den zusätzlichen Stromverbrauch durch die Kompressoren werden auch unnötig große Mengen CO₂ freigesetzt.

Vielfältige Ursachen für Lecks

Die Gründe für die Verluste im Druckluftnetz sind ganz unterschiedlich. Mögliche Ursachen sind:

Undichte Kupplungen und Schlauchschellen
Undichte Schrauben- und Flanschverbindungen
Undichte Schweißnähte und Lötstellen
Poröse bzw. defekte Schläuche
Poröse bzw. defekte Dichtungen von Werkzeugen und Maschinen
Defekte Kondensatabscheider
Undichte oder unsachgemäß installierte Trockner, Filter oder Wartungseinheiten
Korrodierte Leitungen

Viele Lecks werden in den oft weit verzweigten Druckluftnetzen nicht entdeckt. Häufig sind sie so klein, dass sie mit bloßem Auge kaum oder nicht zu erkennen sind. Hinzu kommt, dass Druckluft geruchsneutral ist und Produktionslärm die Geräusche der ausströmenden Luft überlagern kann. Selbst bei ruhender Produktion sind die Lecks meist nicht zu hören: Nur etwa 20 bis 30 Prozent der Leckagen fallen durch Zischen oder andere Geräusche auf. Die restlichen 70 Prozent nimmt das menschliche Ohr nicht wahr.

Leckagen hör- und sichtbar machen

Ein zuverlässiges und verbreitetes Verfahren zur Identifikation und Eliminierung von Druckluftleckagen ist heutzutage der Einsatz von Ultraschallprüfgeräten. Dabei kommen moderne, tragbare Ultraschalldetektoren zum Einsatz, mit denen selbst nicht so offensichtliche Leckagen im Druckluftnetz schnell und exakt ermittelt werden können, auch bei laufendem Betrieb. Die Leckagesuchgeräte messen dabei den Ultraschall, der von Druckluftlecks erzeugt wird, und geben die Ultraschallquelle optisch und akustisch wieder. Sie spüren Schallwellen in einem Frequenzbereich auf, den das menschliche Gehör nicht wahrnehmen kann. Mit der fortschrittlichen Sensorik können die Geräte selbst kleinste Leckagen von 0,1 Liter pro Minute orten. Das entspricht einem Verlust von rund einem Euro pro Jahr.

In einer sehr lauten Produktionsumgebung hilft ein Kopfhörer, die Leckagen präzise zu orten. Mithilfe eines Parabolspiegels werden kleinste Undichtigkeiten sogar in großen Entfernungen von bis zu 20 Metern ausgemacht. Bei schwerer zugänglichen Rohrleitungen erhöht eine biegsame Sonde (Schwanenhals) die Reichweite des Anwenders.

Professionelles Datenmanagement

Nach der erfolgreichen Ortung können in neuen, hochmodernen Leckagesuchgeräten sämtliche notwendigen Informationen zur Leckage abspeichert und mit der integrierten Kamera ein Bild von ihr aufgenommen werden. Alle notwendigen Informationen zur Beseitigung der Leckage werden so direkt vor Ort dokumentiert. Nach Identifikation aller Leckagen werden alle Daten und Fotos abgespeichert und können dann direkt in das Managementtool der econ4-Software des MVV-Lösungshauspartners econ solutions importiert werden. Für jede Leckage wird dabei eine spezifische Maßnahme erstellt, die beliebigen Personen zur Beseitigung zugeordnet werden kann. Die Verantwortlichen sehen dann sofort, wo das Leck genau ist, wie viel Druckluft entweicht, wie hoch das geschätzte Einsparpotenzial ist und was getan werden muss, um die Leckage zu beheben.

Große Einsparung an Kosten und CO₂-Emissionen

Das regelmäßige Orten und Beseitigen der oft nur millimetergroßen Lecks rechnet sich für die Unternehmen. Zwischen 9 bis 16 Prozent Energie können mit dieser Maßnahme eingespart werden. Auch das Klima profitiert davon: Bei einem Strombedarf von jährlich 16 Terawattstunden für die Druckluftbereitstellung entspricht dies einem Einsparpotenzial von 1,44 bis 2,56 Terawattstunden bzw. einer Einsparung von 0,54 bis 0,98 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr.

Profitieren Sie von der Kompetenz des MVV Lösungshauses

Die Drucklufterzeugung ist energie- und kostenintensiv. Leckagen in Druckluftsystemen haben nicht nur einen erhöhten Energieverbrauch zur Folge, es werden unnötigerweise auch große Mengen an CO₂ freigesetzt. Mithilfe der Leckageortung mit Ultraschall können Undichtigkeiten sofort erkannt und beseitigt werden.

Die econ solutions und BFE Institut für Energie und Umwelt sind Spezialisten für Energiemanagement und erfahren in der Ortung von Druckluftleckagen. Mit modernsten Ultraschallprüfgeräten lokalisieren die Expertinnen und Experten präzise Lecks in Ihrem Druckluftsystem und ermöglichen so eine Steigerung der Energieeffizienz. Ihr Vorteil: Sie können damit unmittelbar Kosten senken, die Produktion effizienter gestalten und Ihren CO₂-Fußabdruck nachhaltig reduzieren.