28 % Energieeinsparungen durch optimierten Druckluftdruck

Die Senkung der Energiekosten ist der Schlüssel zu einer nachhaltigen Fertigung
Die Optimierung bestehender Systeme – ohne Investitionen in neue Anlagen – kann zu erheblichen Energieeinsparungen führen. In einer Fallstudie konnten wir den Energieverbrauch um 28 % senken, indem wir lediglich den Druck in unseren Druckluftsystemen feinjustiert haben. Dieser Ansatz zeigt, dass die Energieeffizienz ohne kostspielige Maschinenaufrüstungen verbessert werden kann.

Von Petr Čečák, Customised Services, SMC Czech Republic

 

Warum ist hoher Luftdruck ein Problem?

In vielen industriellen Umgebungen wurde der Arbeitsdruck von Pneumatiksystemen in der Vergangenheit höher als nötig eingestellt. Obwohl 7,5 bar ein gängiger Standard sind, führt dies oft zu einem übermäßigen Energieverbrauch des Kompressors. Laut Daten von SMC kann eine Druckreduzierung um nur 1 bar zu Energieeinsparungen von bis zu 8 % führen. Die Aufrechterhaltung eines hohen Luftdrucks bedeutet höhere Energiekosten für die Luftkompression, was sich erheblich auf die Betriebseffizienz auswirkt.

Unsere Lösung war einfach: Optimierung des Drucks im gesamten Werk auf ein effizienteres Niveau.

 

Schrittweise Druckoptimierung: Ein kontrollierter, risikofreier AnsatzWir haben einen methodischen und sicheren Ansatz zur Druckoptimierung gewählt. Über einen Zeitraum von sechs Monaten wurde der Versorgungsdruck schrittweise um jeweils 0,1 bar reduziert. Dieser kontrollierte Prozess ermöglichte es uns, die Stabilität des Systems zu überwachen und sicherzustellen, dass keine negativen Folgen für die Produktion auftraten. Darüber hinaus optimieren wir bestimmte Bereiche des Luftsystems durch den Einsatz strategisch platzierter Druckverstärker, die eine lokale Druckerhöhung für Anwendungen ermöglichen, die einen höheren Luftdruck erfordern (z. B. Vakuumsysteme, Gebläse und einige Aktuatoren). Dadurch konnte der Gesamtdruck des Systems reduziert werden, ohne die Performance an kritischen Punkten zu beeinträchtigen.

Ergebnisse: Energieeinsparungen und Effizienzsteigerungen

Nach Abschluss der Optimierung waren die Ergebnisse eindeutig:

• Arbeitsdruck: Der ursprüngliche Arbeitsdruck betrug 7,5 bar. Nach der Reduzierung wurde der Druck auf 6,0 bar optimiert, was einer Verringerung um 1,5 bar entspricht.
• Energieverbrauch: Vor der Optimierung betrug der Energiebedarf für die Erzeugung von 1 m³ Druckluft 0,121 kWh. Nach der Optimierung sank dieser Wert auf 0,087 kWh, was einer Reduzierung des Energieverbrauchs um 28 % entspricht.
• Keine Änderung der Anlagen erforderlich: Im Gegensatz zu anderen Ansätzen, die oft Änderungen an Maschinen oder neue Ausrüstung erfordern, erforderte unsere Lösung keine Änderungen an den vorhandenen Maschinen. Die Optimierung konzentrierte sich auf die Anpassung der Druckniveaus und die Verbesserung der Effizienz des Luftsystems.
• Einfluss auf die Produktivität: Während des gesamten Optimierungsprozesses konnten wir keine Verringerung der Maschinenleistung oder Produktivität feststellen.

Diese Energieeinsparungen trugen nicht nur zur Senkung der Betriebskosten bei, sondern verlängerten auch die Lebensdauer der Systemkomponenten, reduzierten Leckageverluste und verbesserten die allgemeine Betriebsstabilität. Eine Druckreduzierung kann auch zu Verbesserungen hinsichtlich der Bedienersicherheit führen.

Warum funktioniert das? Energieoptimierung ist sowohl effektiv als auch umweltfreundlich.Druckluft ist einer der energieintensivsten Versorgungsstoffe in der Fertigung. Allein in Europa werden jährlich etwa 87 TWh Strom für die Erzeugung von Druckluft verbraucht, was zu 84.000 Kilotonnen CO₂-Emissionen beiträgt. Trotzdem arbeiten viele Systeme weiterhin mit unnötig hohen Druckwerten, was zu einem übermäßigen Energieverbrauch führt. Durch die Optimierung des Luftdrucks können wir den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen erheblich reduzieren, was sowohl finanzielle als auch ökologische Vorteile mit sich bringt.

Vorteile der Reduzierung des Luftdrucks in pneumatischen Systemen

• Energieeinsparungen: Eine Druckreduzierung um nur 1 bar kann bis zu 8 % Energie einsparen.
• Geringere Betriebskosten: Eine sofortige Senkung des Energieverbrauchs wirkt sich direkt auf die Betriebskosten aus.
• Längere Lebensdauer der Geräte: Eine ordnungsgemäße Druckoptimierung reduziert den Verschleiß der Komponenten und trägt so zu einer Verlängerung ihrer Lebensdauer bei.
• Geringere CO₂-Emissionen: Ein geringerer Energieverbrauch führt zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen.
• Verbesserte Stabilität und Sicherheit: Reduzierter Druck bedeutet weniger Probleme mit Leckagen und einen stabileren Betrieb.

Wie man beginnt: Ein bewährter Ansatz zur Druckoptimierung
Um mit der Optimierung Ihres Systems zu beginnen, empfehlen wir Ihnen die folgende schrittweise Vorgehensweise:

1. Aktuellen Verbrauch erfassenAktuellen Druck, Durchflussraten und Ansaugprofile ermitteln.
2. Druck schrittweise reduzieren: Senken Sie den Druck in kleinen Schritten (z. B. 0,1 bar), um die Stabilität des Systems zu gewährleisten.
3. Unterstützende Technologien einsetzen: Installieren Sie Druckverstärker und Luftbehälter, um den lokalen Hochdruckbedarf zu decken.
4. Überwachen und justieren: Überwachen Sie kontinuierlich die Systemleistung und -qualität, um die gewünschten Ergebnisse sicherzustellen.
5. Neue Maßstäbe setzen: Legen Sie neue Betriebsdruckstandards fest und wählen Sie Komponenten aus, die niedrigere Drücke unterstützen.

Optimierung einzelner Maschinen nach Verständnis der Anforderungen

SMC bietet umfassende Unterstützung während des gesamten Optimierungsprozesses – von der ersten Messung und dem Systemdesign bis hin zur Implementierung und fortlaufenden Schulungen.

Häufige Bedenken und wie man ihnen begegnet
„Unsere Maschinen sind für höheren Druck ausgelegt.“ Die meisten modernen Maschinen arbeiten auch bei niedrigeren Drücken, beispielsweise 4 bar, effizient.

„Für bestimmte Anwendungen benötigen wir einen höheren Druck.“ Druckverstärker ermöglichen bei Bedarf eine lokale Druckerhöhung, ohne das gesamte System zu beeinträchtigen.

„Das wird kostspielig und komplex sein.“ Die Druckreduzierung ist oft wesentlich kostengünstiger als die Investition in neue Maschinen und kann ohne Änderung der vorhandenen Anlagen durchgeführt werden.

Druckerhöhungsanlagen der Serie SMC VBA

Entfesseln Sie das Potenzial von niedrigerem Druck für maximale EinsparungenDie Ergebnisse der Druckreduzierung von 7,5 bar auf 6,0 bar waren eindeutig: eine Energieeinsparung von 28 % ohne Beeinträchtigung der Produktivität. Diese einfache, aber effektive Optimierung kann einen großen Einfluss auf Ihre betriebliche Effizienz haben. Wenn Sie erfahren möchten, wie Sie Kosten senken und Ihre Energieeffizienz verbessern können, kontaktieren Sie uns noch heute. Unsere Experten helfen Ihnen dabei, Ihr Druckluftsystem zu optimieren und echte Einsparungen zu erzielen.

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