Drucklufterzeugung gilt als als energieaufwendig. Bei näherer Betrachtung zeigt sich aber, dass Druckluftsysteme viele Möglichkeiten bieten, Energie einzusparen. Hohes Effizienzpotential steckt dabei in der Steuerung von Druckluftstationen. Ein neues Druckluft-Managementsysteme gestattet erstmals, alle bei der Steuerung mehrerer Kompressoren auftretenden Energieverluste zu berücksichtigen und zu minimieren.
Bild: Käser
Druckluftsysteme lassen sich in mancher Hinsicht mit Mannschaftssportarten vergleichen: Auf dem grünen Rasen, auf der Eisfläche im Stadion oder in der Sporthalle kommt es zwar auf hohe Leistung des einzelnen Spielers an. Letztlich entscheidet aber das gut abgestimmte Zusammenwirken aller Spieler über die Leistung des Teams. Auch Druckluftstationen sind ‚Teams‘ aus verschiedenen ‚Spielern‘, sprich: Komponenten. Und auch hier gilt es, die Einzel- und die Gesamtleistung zu optimieren. Dabei geht es vor allem um die Faktoren Betriebssicherheit, Druckluftverfügbarkeit und Energieeffizienz.
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Für die ‚Kondition‘ eines einzelnen Schraubenkompressors etwa ist neben der optimierten Gestaltung des Kompressorblock-Gehäuses und der Schraubenrotoren die interne Steuerung zuständig: Während hier früher oft nur eine Steuerungsvariante eingesetzt wurde, ermöglichen heute moderne Systeme auf Industrie-PC-Basis, mit bis zu fünf programmierten Varianten zu arbeiten und so die Förderleistung des Kompressors energiesparend an den Druckluftverbrauch anzupassen. Eine neu entwickelte, interne Steuerung bietet darüber hinaus weitere Vorteile: Variable Schnittstellen und erstmals auch steckbare Kommunikationsmodule erhöhen die Flexibilität beim Anbinden an maschinenübergreifende Druckluft-Managementsysteme, an Computernetzwerke und Ferndiagnose- und Fernüberwachungssysteme etwa für den Teleservice. Ein großes Display vereinfacht die Kommunikation mit der Anlage am Einsatzort. Zudem ermöglicht ein modernes RFID-Lesegerät eine Standardisierung des Service sowie professionelle Sicherung und deutliche Erhöhung der Servicequalität.
Auf der ‚Teamebene‘ setzt das auf einem leistungsfähigen Industrie-PC basierende Druckluft-Managementsystem ‚Sigma Air Manager‘ des Unternehmens Käser Kompressoren an. Als maschinenübergreifende Verbundsteuerung und Webserver in einem steuert und überwacht es energieeffizient die gesamte Station. Dabei unterstützen vielfältige Kommunikationsschnittstellen den schnellen Überblick zu wesentlichen Betriebsabläufen, Energieverbrauch und Kosten.
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In der neuesten Version arbeitet das System außerdem mit einer zum Patent angemeldeten, adaptiven 3-D-Regelung. Diese berücksichtigt erstmals in vollem Umfang alle bei der Steuerung von Kompressoren auftretenden, für die Optimierung der Energieeffizienz relevanten Einflussfaktoren: Sie minimiert die mit Start und Stillsetzung der Kompressoren verbundenen Schaltverluste, reduziert den Energieaufwand für Druckflexibilität und minimiert die Regelverluste in Form von Leerlauf- und Frequenzumrichtungsverlusten. Das System analysiert unter Berücksichtigung dieser drei Dimensionen ständig, mit welcher Steuerstrategie sich der erforderliche Energieeinsatz minimieren lässt, und steuert die Kompressoren entsprechend. So ergibt sich selbst bei stark schwankendem Druckluftbedarf eine hohe Energieeffizienz. Als positiver Nebeneffekt wird auch die Schalthäufigkeit, das heißt die Anzahl der Starts, Last-/Leerlauf-Umschaltungen und Stillsetzungen, deutlich verringert.
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