Für moderne Industriebetriebe ist die Druckluftversorgung so wichtig wie der elektrische Strom.

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1 Kaeser Kompressoren Bild 1 Für moderne Industriebetriebe ist die Druckluftversorgung so wichtig wie der elektrische Strom. Kaeser Kompressoren Bild 2

2 Energieanteil Kompressoren bei industriell eingesetzten Motoren (EU) Energiebedarf 18% 16% 7% 2% 22% 36% andere Motoren Pumpen Ventilatoren Druckluftkompressoren Kältemittelkompressoren Fördereinrichtungen EU-weiter Energiebedarf für Kompressoren 2015 geschätzt... Kaeser Kompressoren Bild 3 Kostenstruktur in optimierten Druckluftstationen 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Inbetriebnahme/Schulung Kondensataufbereitung gesamt Installationskosten/Steuerung-Leittechnik Investitionskosten Aufbereitung 0% 1% 1% 7% 5% 13% 1% 3% 6% 63% Basis: 0,16 DM/kWh Betriebsüberdruck: 7,5 bar Laufzeit: 5 Jahre Zinssatz: 6% Investitionskosten Kompressoren Wartungskosten Aufbereitung Wartungskosten Kompressoren Energiekosten Aufbereitung Luftkühlung Druckluftqualität: Öl 1 (nach ISO ) Staub 1 Wasser 4 Energiekosten Kompressoren Kaeser Kompressoren Bild 4

3 Kaeser Kompressoren Bild 5 Erreichbarkeit der Kostenstruktur durch: Reduktion der Wartungskosten Reduktion der Energiekosten Erhöhung der Betriebssicherheit Kaeser Kompressoren Bild 6

4 Senkung der Energiekosten eines Druckluftsystems durch Systemoptimierung Energiekosten 1 bar Druckabsenkung mit moderner übergeordneter Steuerung bei der Erzeugung Verringerung des Druckluftverbrauchs durch Minimierung der Leckagen bei Druckabsenkung bessere Auslastung durch optimale Abstimmung mit interner Steuerung auf Industrie-PC (IPC)-Basis Ausstattung der Kompressoren mit modernen Kompressorblöcken, effizienter Kraftübertragung und EPACT-Motoren Einsparungspotential Kaeser Kompressoren Bild 7 Der PC in der Kompressorstation SIGMA AIR MANAGER Absenkung des Netzdruckes SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL bessere Auslastung der Kompressoren Sigma-Control-gesteuerte Anlagen Controlling Kaeser Kompressoren Bild 8

5 Absenkung des Netzdruckes Unterschiedliche Druckschwankungen und Druckeinsparung bei herkömmlichen Grundlastwechselschaltungen (Kaskadensteuerungen) und modernen Kompressorverbundsteuerungen (Druckbandsteuerungen) 7,5 Druckschwankung bei herkömmlicher Grundlastwechselschaltung 7,0 6,5 6,0 po pwp pu Sicherheit Zeit Druckschwankung bei SAM oder VESIS Kaeser Kompressoren Bild 9 Bessere Auslastung der Kompressoren durch effiziente Anlagenkoordination 70 m³/min 60 BS BS BS 61 DS DS DS 170 DS needed air delivery 0 00:00 00:45 01:30 02:15 03:00 03:45 04:30 05 :15 06:00 06 :45 07 :30 08 :15 09 :00 09 :45 10:30 11 :15 12 :00 12:45 13 :30 14:15 15:00 15 :45 16:30 17:15 18 :00 18:45 19 :30 20 :15 21 :00 21 :45 22 :30 23:15 Kaeser Kompressoren Bild 10

6 Controlling Service-Center weltweit Modem Modem Telefon Leitwarte Leitwarte Modem Modem Leitebenen-Netzwerk Ethernet Leitebenen-Netzwerk Ethernet +$837$175,(%Ã67(+7Ã%5(06(Ã,67Ã$.7,9,(57 :(5.=(8*:(&+6(/Ã925%(5(,7(1 SAM Vesis Prozeß-Profibus-DP Prozess-Profibus-DP Kaeser Kompressoren Bild 11 Senkung der Energiekosten eines Druckluftsystems durch Systemoptimierung Energiekosten in % Einsparungspotential durch moderne Drucklufterzeugung 1 bar Druckabsenkung mit moderner übergeordneter Steuerung bei der Erzeugung Verringerung des Druckluftverbrauchs durch Minimierung der Leckagen bei Druckabsenkung bessere Auslastung durch optimale Abstimmung mit interner Steuerung auf Industrie-PC (IPC)-Basis Ausstattung der Kompressoren mit modernen Kompressorblöcken, effizienter Kraftübertragung und EPACT-Motoren Einsparungspotential Kaeser Kompressoren Bild 12

7 Leckagen erkennen Beispiel: Lochdurchmesser: 3 mm Luftverlust: 0,5 m 3 /min (bei 6 bar Überdruck) 0,5 m 3 /min x 60 min/h = 30 m 3 /h 30 m 3 /h x 8000 h/jahr = m 3 /a m 3 /Jahr x 0,03 DM/m 3 = DM/a bzw. etwa Euro/a Kaeser Kompressoren Bild 13 Senkung der Energiekosten eines Druckluftsystems durch Systemoptimierung Energiekosten in % 1 bar Druckabsenkung mit moderner übergeordneter Steuerung bei der Erzeugung Verringerung des Druckluftverbrauchs durch Minimierung der Leckagen bei Druckabsenkung bessere Auslastung durch optimale Abstimmung mit interner Steuerung auf Industrie-PC (IPC)-Basis Ausstattung der Kompressoren mit modernen Kompressorblöcken, effizienter Kraftübertragung und EPACT-Motoren Einsparungspotential Kaeser Kompressoren Bild 14

8 SIGMA CONTROL - der PC im Kompressor SIGMA CONTROL Kompaktsteuerung zum Einbau in die Bedienungstafel unserer Kompressoren 5 gespeicherte unterschiedliche Kompressorsteuerungssysteme für KAESER-Kompressoren Schraubenkompressoren 21 gespeicherte Sprachen, austauschbar, einschließlich länderspezifischer Maßeinheiten Datenerfassung: Schnittstellen für Datenübertragung zur Verbundsteuerung und Teleservice Kaeser Kompressoren Bild 15 Senkung der Energiekosten eines Druckluftsystems durch Systemoptimierung Energiekosten in % 1 bar Druckabsenkung mit moderner übergeordneter Steuerung bei der Erzeugung Verringerung des Druckluftverbrauchs durch Minimierung der Leckagen bei Druckabsenkung bessere Auslastung durch optimale Abstimmung mit interner Steuerung auf Industrie-PC (IPC)-Basis Ausstattung der Kompressoren mit modernen Kompressorblöcken, effizienter Kraftübertragung und EPACT-Motoren Einsparungspotential Kaeser Kompressoren Bild 16

9 Unterschiede im Nutzungsbereich von Verdichterblöcken für Schraubenkompressoren VSH]Ã/HLVWXQJ.:PLQ Pó NOHLQHUÃ9HUGLFKWHUEORFN %ORFNÃ JUR HUÃ 9HUGLFKWHUEORFN %ORFNÃ KlXILJÃDQ]XWUHIIHQGHU 1XW]XQJVEHUHLFK /HLVWXQJVRSWLPXP 2SWLPDOHU 1XW]XQJVEHUHLFK ]XÃNOHLQHUÃ.RPSUHVVRUEORFNÃÍ KRKHÃ'UHK]DKOÃ ÃVFKOHFKWHÃVSH]LILVFKHÃ/HLVWXQJ LHGULJHÃ/HEHQVGDXHUÃÍ Í ÃÃQ QLHGULJHUÃ$QVFKDIIXQJVSUHLVÃ ÃÃKRKHÃ*HVDPWNRVWHQÃGHUÃ'UXFNOXIWHU]HXJXQJ Í Kaeser Kompressoren Bild 17 Direktkupplung von Kompressorblock und Antriebsmotor Einsparung von ca. 2,5% Energie durch Vermeiden von Übertragungsverlusten Kaeser Kompressoren Bild 18

10 Wirkungsgrad optimierter E-Motoren (EPACT-Motoren) Standard EPACT standard Wirkungsgrad eines 132kW-Motors: IP23: 93% IP54: 95% IP55 Epact: 95,7% Wirkungsgrad % Energy Policy Conservation Act Motornennleistung % Kaeser Kompressoren Bild 19 Optimierte Kühlung: Kosten für Luft- bzw. Wasserkühlung von Kompressoren DM/a Kosten für die Kühlung Luft Wasser 4000 Basis: Betriebsstunden 4000 h/a Wasserkosten (ges) 0,20 DM/cbm Preis 0,11 DM/kWh Aufgenommene elektr. Leistung des Kompressors in kw Kaeser Kompressoren Bild 20

11 Senkung der Energiekosten eines Druckluftsystems durch Systemoptimierung Energiekosten in % 1 bar Druckabsenkung mit moderner übergeordneter Steuerung bei der Erzeugung Verringerung des Druckluftverbrauchs durch Minimierung der Leckagen bei Druckabsenkung bessere Auslastung durch optimale Abstimmung mit interner Steuerung auf Industrie-PC (IPC)-Basis Ausstattung der Kompressoren mit modernen Kompressorblöcken, effizienter Kraftübertragung und EPACT-Motoren weitere Einsparungsmöglichkeiten durch Wärmerückgewinnung Einsparungspotential Kaeser Kompressoren Bild 21 moderne Druckluftaufbereitung + Kondensataufbereitung Einsatz von Wärmerückgewinnung bei der Drucklufterzeugung :luphgldjudpp 9% (je nach Wirkungsgrad) Abwärme vom Antriebsmotor (wird der Kühlluft zugeführt) 13% rückgewinnbare Wärme durch Kühlung der Druckluft gesamte elektrische Leistungsaufnahme Kompressor 100 % 2% Wärmeabstrahlung der Kompressoranlage 4% Wärme (verbleibt in der Druckluft) 72% durch Fluidkühlung rückgewinnbare Wärme Kaeser Kompressoren Bild % nutzbare Wärmemenge z. B. für Raumheizung

12 Druckluftaufbereitung Kaeser Kompressoren Bild 23 Moderne Anlagenplanung ist die Voraussetzung Analyse des Druckluftverbrauchs F.A.D Porsche, Stuttg Gesamtlast über alle aufgenommenen Kompressoren m3/min :00 00:45 01:30 02:15 03:00 03:45 04:30 05:15 06:00 06:45 07:30 08:15 09:00 09:45 10:30 11:15 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45 16:30 17:15 18:00 18:45 19:30 20:15 21:00 21:45 22:30 23:15 ADA Air Demand Analysis Kaeser Kompressoren Bild 24

13 Verbrauchsanalyse: Messung des Druckluftverbrauchs Analyse des Druckluftverbrauchs GLJLWDO 'DWDÃORJJHU PC m3/min F.A.D Porsche, Stuttg Gesamtlast über alle aufgenommenen Kompressoren 00:00 00:45 01:30 02:15 03:00 03:45 04:30 05:15 06:00 06:45 07:30 08:15 09:00 09:45 10:30 11:15 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45 16:30 17:15 18:00 18:45 19:30 20:15 21:00 21:45 22:30 23:15 2SWRHOHFWURQLFÃFRXSOHU Kaeser Kompressoren Bild 25 Druckluftverbrauchsschwankungen über 24 Stunden F.A.D Porsche, Stuttg Gesamtlast über alle aufgenommenen Kompressoren m3/min :00 00:45 01:30 02:15 Kaeser Kompressoren Bild :00 03:45 04:30 05:15 06:00 06:45 07:30 08:15 09:00 09:45 10:30 11:15 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45 16:30 17:15 18:00 18:45 19:30 20:15 21:00 21:45 22:30 23:

14 KESS bietet die optimalen Lösungswege,1387 DOOHÃYHUI JEDUHQÃWHFKQLVFKHQ 'DWHQÃHLQHV / VXQJVNRQ]HSWHV,1387 Ã'DWHQÃDXVÃHLQHUÃ9HUEUDXFKVDQDO\VH :LUWVFKDIWOLFKNHLWVYHUJOHLFKÃXQWHUVFKLHGOLFKHUÃ/ VXQJVNRQ]HSWH Kaeser Kompressoren Bild 27 OUTPUT: elektrische Aufnahmeleistung der Druckluftversorgungsanlage ²ÃH[LVWLHUHQGH 'UXFNOXIWVWDWLRQ ²Ã1HXNRQ]HSWÃà ²Ã1HXNRQ]HSWÃà Kaeser Kompressoren Bild 28

15 OUTPUT: Verlauf der spezifischen Leistung in kw pro erzeugtem m³/min Luft in Abhängigkeit von der Auslastung der Druckluftanlage EHVWHKHQGHÃ$QODJH 9HUJOHLFKVNRQ]HSWÃ 9HUJOHLFKVNRQ]HSWÃ Kaeser Kompressoren Bild 29 OUTPUT: Gesamtkosten und Einsparungspotential nach Neuplanung Liefermenge m³/min Leistungsaufnahme Vollast kw Leistungsaufnahme Leerlauf kw Bezeichnung 25,92 170,70 39,68 ES 280 Regelloch Liefermenge m³/a 12,78 90,02 23,23 GA h Laufzeit pro Tag 5,05 37,05 9,30 GA Anzahl der Betriebstage /a: 0,22 Energiekosten DM/kWh ,03 Gesamtkosten 7, Spez. El. Leistung kwmin/m ,57 Gesamtkosten 13,3 81, , DSD 141 4,86 32, , BS ,46 Einsparung gegenüber der best. Anla 4,86 32, , BS 51 4,86 32, , BS 51 Kaeser Kompressoren Bild , Spez. El. Leistung kwmin/m3

16 Optimierte Planung und Installation Kaeser Kompressoren Bild 31 SIGMA CONTROL - der PC im Kompressor SIGMA CONTROL Kompaktsteuerung zum Einbau in die Bedienungstafel unserer Kompressoren 5 gespeicherte unterschiedliche Kompressorsteuerungssysteme für KAESER- Kompressoren Schraubenkompressoren 21 gespeicherte Sprachen, austauschbar, einschließlich länderspezifischer Maßeinheiten Datenerfassung Schnittstellen für Datenübertragung zur Verbundsteuerung und Teleservice Kaeser Kompressoren Bild 32

17 SIGMA AIR MANAGER - der PC in der Kompressorstation SIGMA AIR MANAGER Optimierung der Station Anpassung an Produktionsbedarf SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL Sigma-Control-gesteuerte Anlagen Datenerfassung Überwachung Datenweiterleitung Kaeser Kompressoren Bild 33 SIGMA CONTROL CENTER - das System Leitwarte SIGMA CONTROL CENTER Datenmanagementkontrolle lokales Kontrollzentrum für Druckluftanlagen, bestehend aus PC und Software für Anschluss Sigma Air Manager Controller Anschluss über Ethernet, netzwerkfähig! SIGMA AIR MANAGER SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL Kaeser Kompressoren Bild 34

18 SIGMA AIR CONTROL - das Visualisierungssystem und Kontrollzentrum über Internet Netzwerkinstallation SIGMA AIR CONTROL Internet SIGMA AIR CONTROL SIGMA AIR MANAGER SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL Kaeser Kompressoren Bild 35 SIGMA AIR MANAGER - Internet Technologie weltweite Datenerfassung Controlling Optimierung SIGMA AIR MANAGER SAM - air main pressure SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL SIGMA CONTROL Kaeser Kompressoren Bild 36

19 2 3 7, 0, ( * Kaeser Kompressoren Bild 37 Kostenreduktion durch & / /, 1 *