Druckluft - Initiative CO2

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Abbildungen: Kaeser Kompressoren GmbH
Effektive Druckluftnutzung –
Einsparpotenziale durch Wärmerückgewinnung
Bei vielen industriellen Prozessen entsteht
Wärme. Sie kann genutzt werden,
um Energie zu sparen.
Druckluft gehört zu den Standardanwendungen
in der Industrie – kaum ein Unternehmen
kommt heute ohne die Energie aus komprimierter
Luft aus. Trotzdem wissen viele Unternehmen
noch nicht, dass die entstehende Abwärme
auch genutzt werden kann – angesichts
der kontinuierlichen Verteuerung von Energie
ist ein sparsamer Umgang mit Energieressourcen
nicht nur eine ökologische, sondern zunehmend
auch eine wirtschaftliche Notwendigkeit.
Wärme aus Kompressoren ist fast vollständig nutzbar
Bei der Komprimierung von Luft werden 100 Prozent der zugeführten
Energie in Wärme umgewandelt. Bis zu 94 Prozent dieser für den Kompressor
eingesetzten Energie sind wärmetechnisch nutzbar (Bild 2).
Lediglich zwei Prozent gehen durch Abstrahlung verloren, vier Prozent
verbleiben in der Druckluft. Die Nutzung dieser Wärmequelle spart nicht
nur Kosten, sondern schont auch die Umwelt. Denn jeder Liter Heizöl,
der eingespart wird, bedeutet 2,727 Kilogramm weniger CO 2
-Emissionen.
Die Wärmepotenziale von Kompressoren sind beträchtlich: Allein
ein 18,5 kW-Kompressor erzeugt genug Energie, um mühelos ein Einfamilienhaus
zu beheizen.
Anwender, die an einer wirtschaftlicheren Druckluftnutzung interessiert
sind, können sich für verschiedene Alternativen entscheiden: Zum einen
ist es möglich, die vom Kompressor erwärmte Kühlluft direkt zum Heizen
zu nutzen (Warmluftheizung). Zum anderen kann durch den Einbau
eines Wärmetauschers warmes Wasser erzeugt werden (Warmwasserheizung).
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EFFIZIENTE DRUCKLUFTNUTZUNG
Autoren: Dipl.-Ing. Andreas Czuja • Dieter Engel
KAESER KOMPRESSOREN GmbH • Am Pestalozziring 8a • 91058 Erlangen • Telefon (0 9131) 61 73-33 • E-Mail: dieter.engel@kaeser.com • www.kaeser.de

Bild 1: Wärmerückgewinnungssystem zur
Warmlufterzeugung mit Abluftkanal und eingebauter
Schwenkklappe
Warmluft ist vielseitig einsetzbar
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Die einfachste Möglichkeit zur Wärmerückgewinnung
ist die direkte Nutzung der vom Kompressor
erwärmten Kühlluft (Bild 1). Dabei
wird die Abwärme über ein Luftkanalsystem in
die zu beheizenden Räume geleitet. So lassen
sich beispielsweise dem Kompressorraum benachbarte
Lagerräume oder Werkstätten mit
Kompressorabwärme beheizen.
Bild 2: Wärmeflussdiagramm
Darüber hinaus kann man die Warmluft beispielsweise
auch einsetzen, um Brennerluft
vorzuwärmen oder Trocknungsprozesse zu
unterstützen. Wird die Wärme nicht benötigt,
kann der Abluftstrom mit einer Schwenkklappe
oder Jalousie ins Freie geleitet werden. Eine
thermostatgeregelte Jalousiesteuerung erlaubt
es, die Warmluft so genau zu dosieren, dass
die Temperatur konstant bleibt. So sind bis zu
94 Prozent der elektrischen Leistungsaufnahme
eines Schraubenkompressors nutzbar.
Bild 3: Wärmerückgewinnungsanlage zur Warmwassererzeugung –
der Plattenwärmetauscher erzeugt Warmwasser bis zu +70 °C
Mit dem Einbau eines Wärmetauschers in den
Fluidkreislauf kann Warmwasser zum Duschen
und Waschen, aber auch für Produktions- und
Reinigungsprozesse mit Wassertemperaturen
von bis zu 70 °C erzeugt werden (Bild 3). Je
nachdem, wozu das Warmwasser verwendet
werden soll, kommen Plattenwärmetauscher
oder Sicherheitswärmetauscher zum Einsatz.
Die zusätzlichen Aufwendungen für diese Wärmerückgewinnungsvariante
amortisieren sich
bei Kompressoranlagen ab 18,5 kW erfahrungsgemäß
innerhalb von zwei Jahren.
Wärmerückgewinnung lohnt sich
Die vorgestellten Möglichkeiten zeigen: Wärmerückgewinnung ist eine durchaus
bedenkenswerte Möglichkeit, mit verhältnismäßig niedrigem Aufwand die
Wirtschaftlichkeit einer Druckluftanlage zu erhöhen und zugleich die Umwelt zu
schonen. Die Höhe der Investitionen richtet sich dabei nach den örtlichen Gegebenheiten
des Anwenderbetriebes, nach dem Einsatzzweck und dem gewählten
Wärmerückgewinnungsverfahren.