Druckluft ist in vielen Handwerksbetrieben eine wertvolle Ressource. Sie wird für Druckluftwerkzeuge, Maschinen, Reinigungs- oder Lackiersysteme genutzt. Ihre Erzeugung ist jedoch energieintensiv, und häufige Verluste führen oft zu unnötigen Ausgaben. Eine gezielte Verbesserung der Druckluftnutzung ermöglicht eine Steigerung der Energieeffizienz und gleichzeitig eine Kostenersparnis.
Druckluft: eine zuverlässige, vielseitige und sichere Energiequelle
Druckluft versorgt zahlreiche Werkzeuge unkompliziert mit Energie – ohne elektrische Risiken oder Funkenbildung – und bietet sofortige Leistung, selbst in anspruchsvollen Umgebungen. Sie wird hauptsächlich eingesetzt in:
- Kfz-Werkstätten;
- Lackierereien, Karosseriewerkstätten und im Bereich der Oberflächenbeschichtung;
- Tischlereien, Schreinereien und anderen Holzhandwerksbetrieben;
- Metallbau, Schmiedewerkstätten und Fertigungsbetrieben;
- der Lebensmittelindustrie sowie im Lebensmittelhandwerk.
Energieintensive Produktion
Die Erzeugung von Druckluft ist besonders energieintensiv: Im Durchschnitt werden 8 bis 10 kWh Strom benötigt, um 1 kWh nutzbare Druckluft zu erhalten – was einem Gesamtwirkungsgrad von nur 10 bis 15 % entspricht .
Der Luftkompressionsprozess erhöht die Lufttemperatur erheblich. Bis zu 80 bis 90 % der vom Kompressor, der die Druckluft erzeugt, verbrauchten elektrischen Energie wird in Wärme umgewandelt und an die Umgebung abgegeben. Wenn die Wärme nicht zurückgewonnen wird, ist dies verlorene Energie.
Hinzu kommen Leckverluste, die 20 bis 30 % der erzeugten Luft ausmachen können, sofern die Anlage nicht gewartet wird. Bereits ein Leck von 3 mm bei 6 bar kann je nach Fall bis zu 1.500 € Stromkosten pro Jahr verursachen.
In Luxemburg: obligatorische jährliche Überprüfung.
Die jährliche Überprüfung von Druckluftanlagen ist gesetzlich vorgeschrieben und richtet sich nach deren maximaler Kapazität. Diese Kontrollen werden von zugelassenen Prüfstellen durchgeführt und von der ITM (Inspection du Travail et des Mines) verlangt. Sie dienen dazu, die Sicherheit und Konformität der Anlage zu gewährleisten und sind unerlässlich, um Ausfälle zu verhindern und den Betrieb des Systems zu optimieren.
3. Wie können Sie die Leistung Ihres Druckluftsystems verbessern?
Die Überprüfung des Zustands Ihres Druckluftsystems und die Sicherstellung seiner Optimierung bieten unmittelbare Vorteile:
- Senkung der Energiekosten;
- Verlängerung der Lebensdauer der Anlagen;
- Verbesserung der Luftqualität;
- geringere ungeplante Ausfallzeiten;
- niedrigere Umweltbelastung.
In (bestehenden) Anlagen können verschiedene Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz eines Druckluftsystems umgesetzt werden. Diese beinhalten z.B.:
- das Abschalten des Kompressors außerhalb der Betriebszeiten: die automatische Abschaltung des Kompressors programmieren, wenn er nicht benötigt wird; nachts, am Wochenende, in Pausen.
- die Optimierung der Druckluft: eine Reduzierung um 1 bar spart ~6 % Energie. Bei Bedarf dezentrale „Booster“ einsetzen;
- die Prüfung des Druckluftbedarfs bzw. eine etwaige Umstellung auf eine andere Technologie, sofern möglich (z. B. Elektromotor anstelle eines Druckluftmotors);
- die regelmäßige Überprüfung der Dichtheit des Kompressors und des Leitungsnetzes;
- die Verwendung eines möglichst kurzen und geraden Leitungsnetzes mit verlustarmen Anschlüssen sowie die Unterteilung des Netzes durch automatische oder manuelle Ventile;
- die Nicht-Verwendung Spiralschläuche und Schlauchtrommeln;
- die Nutzung von Abwärme: Die Abwärme der Kompressoren (bis zu 70 bis 80 % der aufgenommenen elektrischen Energie) kann für die Raumheizung oder zur Warmwasserbereitung zurückzugewonnen werden;
- den Austausch veralteter bzw. die Installation neuer Regeltechnologien wie Frequenzumrichter.
- Wenn Ihr Kompressor älter als 10 Jahre ist, kann zudem es sinnvoll sein, einen Austausch durch ein effizienteres Modell in Betracht zu ziehen:
- Kompressoren mit variabler Drehzahl passen die Leistung automatisch an den Bedarf an.
- Zentrale Steuerungssysteme optimieren den Betrieb, wenn mehrere Kompressoren installiert sind.
Informieren Sie sich auch über weitere Maßnahmen, die auf der Website KlimaPakt fir Betriber näher beschrieben werden:
- Optimierung der Nutzung des Druckluftsystems im Unternehmen
- Neues Druckluftsystem im Unternehmen
- Mechanik-Werkstatt: Erkennung potenzieller Druckluftlecks mit einem Ultraschallprüfgerät
Aktionsplan für eine effiziente Druckluftnutzung
Wenden Sie sich in jedem Fall an die Chambre des Métiers, ehe Sie Maßnahmen zur Verbesserung Ihres Druckluftsystems ergreifen. Möglicherweise haben Sie Anspruch auf staatliche Fördermittel, die unbedingt beantragt werden müssen, bevor Sie einen Auftrag unterzeichnen oder eine Anzahlung leisten!
- Bestandsaufnahme und Voranalyse
- Durchführung eines Energieaudits oder einer Bestandsaufnahme der Kompressoren und des Netzes (Druck, Dichtheit, Druckluftproduktion).
- Installation von Zählern (Strom, Durchfluss, Druck), um den tatsächlichen Verbrauch zu ermitteln.
- Regelmäßige Überwachung der Zähler und des Verbrauchs, um einen möglicherweise abnormalen Verbrauch zu erkennen, der auf ein Leck hindeuten könnte.
- Einholung von Angeboten
Beauftragung eines Fachmanns, um je nach Bedarf die gesamte Anlage zu überholen und zu ersetzen.
- Bewertung der Amortisierung
Die Amortisationsdauer ist der Zeitraum, der erforderlich ist, in dem die Energieeinsparungen die Anschaffungskosten ausgleichen.
- Formel: Amortisationszeit (Jahre) = Anschaffungskosten / Jährliche Einsparungen
Der Return on Investment (ROI) misst die Rentabilität eines Projekts, indem er die erzielten Gewinne mit den Anschaffungskosten vergleicht.
- Formel: ROI (%) = [(Nettogewinn – Anschaffungskosten) / Anschaffungskosten] × 100
- Beantragung von Fördermitteln und Finanzierung
Ermittlung der in Frage kommenden Fördermittel. Entsprechende Anträge müssen Sie unbedingt stellen, bevor Sie einen Auftrag unterzeichnen oder eine Anzahlung leisten.
- Planung, Inbetriebnahme und Systemeinstellungen
- Planung der Maßnahmen nach Bereichen und in kleinen Zeitfenstern, um den laufenden Betrieb nicht zu behindern.
- Umsetzung der erforderlichen Anpassungen und Systemeinstellungen bei Inbetriebnahme.
- Erläuterung der neuen Arbeitsabläufe für Ihr Team.
- Überwachung und Wartung
- Regelmäßige Überprüfung der Leistung des Systems und Schulung des Teams, um Anomalien und Verschwendung zu erkennen.
- Einführung einer Strategie zur kontinuierlichen Verbesserung, die sich an der Weiterentwicklung der Werkstatt orientiert.
Beispiele luxemburgischer Unternehmen, die ihre Druckluftnutzung verbessert haben
LuxForge – Austausch eines Kompressors und Erneuerung der Regelung/Steuerung des Druckluftsystems
Die alte Anlage wurde durch einen neuen, effizienten Kompressor mit Frequenzumrichter ersetzt und das Steuerungssystem der Druckluftanlage komplett erneuert. Die erzeugte Abwärme wird nun für Heizung und Warmwasserbereitung genutzt, was ein Beispiel für intelligente Energienutzung darstellt. Die Amortisationszeit beträgt weniger als 5 Jahre (<2 Jahre mit Fördermitteln).
Gilles Tooling: Lecksuche mit einer Ultraschallkamera
Entdecken Sie diese Fallstudie auf der Website des Programms „Klimapakt fir Betrieber“.
Welche Fördermittel stehen mir zur Verfügung, um meine Druckluftnutzung zu verbessern?
Der luxemburgische Staat bietet finanzielle Fördermittel an, um Unternehmen bei der besseren Nutzung ihres Druckluftsystems zu unterstützen.
- Das Programm SME Packages – Sustainability bietet kleinen und mittleren Unternehmen Unterstützung und finanzielle Hilfe für nachhaltige Investitionen in Höhe von 3.000 € bis zu 25.000 € (ohne MwSt.).
- Investitionsbeihilfe zum Umweltschutz
- Unternehmen, die ein Projekt zur ökologischen und energetischen Wende durchführen, können eine Steuervergünstigung in Anspruch nehmen. Diese richtet sich nach den im Rahmen eines Projekts zur ökologischen und Energiewende getätigten Investitionen und Betriebsausgaben.
- Fit4 Sustainability oder Umweltstudie zur Durchführung einer technisch-wirtschaftlichen Analyse.
- Verschiedene Förderprogramme der Stromversorger, wie beispielsweise das Programm „enoprimes“, sind mit staatlichen Beihilfen kumulierbar.
- Entdecken Sie auch unsere Broschüre mit den staatlichen Beihilfen zur Umsetzung von Dekarbonisierungsmaßnahmen.
Unterstützung beim Einstieg
In Luxemburg gibt es mehrere Instrumente und Anlaufstellen, die Unternehmen bei der Dekarbonisierung sowie der Finanzierung von Projekten, der Anschaffung von Ausrüstung oder bei Energieaudits unterstützen.
Die Chambre des Métiers kann Ihnen eine Orientierung in folgende Richtungen geben:
- Fördermittel für die Nutzung erneuerbarer Energien und Energieeffizienz, insbesondere über das „Klimaprogramm Handwierk“, eine Initiative der Chambre des Métiers (Partner des Programms „KlimaPakt fir Betriber“), die allgemeine Informationen zur Dekarbonisierung von Unternehmen bereitstellt;
- Programme für technische Beratung und Audits (Experten und Berater);
- Schulungen und Informationsveranstaltungen für Ihr Team.
Über das vom „ KlimaPakt fir Betriber “ bereitgestellte Online-Tool können Sie die bestehenden Maßnahmen zur Unterstützung Ihres Unternehmens entdecken (kreuzen Sie „Handwerk“ in der linken Spalte an). Sie können sich auch von den zur Verfügung gestellten Fallbeispielen inspirieren lassen.
Luxinnovation begleitet Unternehmen im Rahmen der Investitionsförderung für den Umweltschutz sowie bei Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Entdecken Sie auch die von Luxinnovation entwickelte Übersicht über Akteure im Bereich Nachhaltigkeit: eine Übersicht des luxemburgischen Ökosystems für Nachhaltigkeitsförderer.
Der Service eHandwierk und die Berater der Chambre des Métiers [CDM – Sustainable Handwierk Home / Link] stehen Ihnen jederzeit zur Verfügung, um Sie über die für Sie am besten geeigneten Maßnahmen zu informieren.
Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen
Die richtige Nutzung von Druckluft birgt mehrere Herausforderungen: Die Systeme sind oftmals falsch dimensioniert, Leckagen schwer zu erkennen, und die Erzeugung ist sehr energieintensiv. Druckluft bleibt eine praktische Energiequelle, doch ihr Gesamtwirkungsgrad ist selbst nach Optimierung weiterhin gering (etwa 10 %). Die erforderlichen Investitionen (Zähler, Frequenzumrichter, Wärmerückgewinnungssysteme) erfordern eine sorgfältige Planung und einen genau kalkulierten Return on Investment. Zudem sind bestimmte Technologien wie drehzahlgeregelte Kompressoren weniger leistungsfähig, wenn sie ständig unter Volllast betrieben werden. Trotz dieser Einschränkungen sind die Einsparungen erheblich.
In Zukunft könnten neue Tools die Effizienz weiter steigern: eine intelligente Steuerung über das IoT, die eine kontinuierliche Überwachung ermöglicht, eine bessere Nutzung von Abwärme durch Wärmepumpen oder integrierte Heizkreisläufe sowie der Umstieg auf elektrische statt pneumatische Maschinen. Darüber hinaus könnte die Weiterentwicklung der sogenannten Energiespeicherung mittels Druckluft (Compressed Air Energy Storage - CAES), die heute noch großen Unternehmen vorbehalten ist, auch in KMU und Handwerksbetrieben Anwendung finden.