Stopp. Mal sehen was da auf uns zukommt! Herzlich willkommen zum Vortrag Energieeffizienz. Ihr Referent: Joachim Lüft.

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1 Herzlich willkommen zum Vortrag Energieeffizienz Stopp der Verschwendung Mal sehen was da auf uns zukommt! Systeme technisch optimal planen und pflegen Ihr Referent: Joachim Lüft DC-TA/Joachim Lüft Training nach M Verschwendung 1

2 Ziele der Veranstaltung Steigerung der Produktivität durch die Reduzierung der Energiekosten und der Bauteilkosten Erhöhung der Produktionssicherheit durch optimale Wartung pneumatischer Anlagenteile Umweltschutz t durch Reduzierung des Energieverbrauches und der damit verbundenen CO 2 -Emission DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 2

3 Der Verschwendung auf der Spur, vom Kompressor bis zum Zylinder Verdichter Nachkühler Druckluftspeicher Trockner Wasser- und Ölabscheider DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 3

4 Zahlen & Fakten Der jährliche Gesamtverbrauch an elektrischer Energie innerhalb der EU beträgt rund Kw/h = 80 Milliarden Kw/h 100% DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 4

5 Zahlen & Fakten Die in der EU zur Erzeugung von Druckluft benötigte Energie verursacht Kosten von rund 4 Milliarden Euro Konsequenzen: Druckluft sollte so effizient wie möglich eingesetzt werden! DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 5

6 Innerhalb der EU könnten rund 35 % der für die Drucklufterzeugung aufgebrachten Energie eingespart werden! Haupteinsparpotentiale: 65% 15% 20% Reduzierung von Leckagen Optimale Auslegung von Druckluftanlagen l (Erzeugung, Verteilung) Optimaler Einsatz von Druckluft (z.b. Dimensionierung, Vermeidung von Blasluft) Optimale Wärmerückgewinnung DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 6

7 Zusammensetzung der Kosten von Druckluft 6% 15% Die Kosten für die elektrische Energie machen 60 bis 70 % der Gesamtkosten aus! Druckluftaufbereitung ca. 10 %! 79% Wartungskosten: ca. 6 % Abschreibung, Verzinsung, Platzkosten usw. ca. 20% Durchschnittliche Kosten für 1 m³ angesaugte g Luft (Europa): 0,02 bis 0,03 DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 7

8 Praxisbeispiel: Blaspistole mit zusätzlicher Entlüftung DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 8

9 Ein Beispiel für den richtigen Einsatz für Druckluft Beispiel: In einer Umsetzstation werden Pakete mit einer Masse von 25 kg durch einen Zylinder 500 mm angehoben. Ein zweiter Zylinder schiebt die Pakete auf ein Förderband. Luftbedarf für die Umsetzstation pro Doppelhub bei einem Druck von 600 kpa Zylinder 1A = 4,86 l Zylinder 2A = 1,94 l Gesamtverbrauch 6,8 l 7 l Geschwindigkeit: 0,7 m/s Weg insgesamt: 1,4 m Zeit für 1 Paket 2 s Zuschlag (Wartezeit) 1 s Umsetzzeit pro Paket 3 s pro Stunde Pakete Luftverbrauch Pakete à 7 l = 8,4 m³/h Druckluftkosten 0,21 /h (bei 0,025 /m³) DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 9

10 Kosten von Leckagen (nur elektrische Energie) Lochdurchmesser Luftverlust bei 600 Energie- Kosten kpa (6 bar) und verlust offener Düse (überkritische Strömung) Tatsächliche Größe mm l/min m³/h kw (ca.) *) ,6 0, , DC-TA/Joachim Lüft *)kw x 0,15 /kwh x 8000 h/jahr (Kosten für Industriestrom ca. 0,12 0,18 /kwh) Verschwendung 10

11 Kosten von Leckagen (Gesamtkosten) Lochdurchmesser Luftverlust bei 600 kpa (6 bar) und offener Düse (überkritische Strömung) Tatsächliche mm l/min m³/jahr Größe bei 8000 h Energieverlust Kosten kw (ca.) *) , , *) der Preis der aufbereiteten Druckluft wird in diesem Beispiel mit 0,025 /m³ angenommen DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 11

12 Manometerdruck in bar Luftverbrauchsberechnung durch die Einschaltzeitmessung des Kompressors bei ausgeschalteten Verbrauchern V K t t Gleichung zur Berechnung der Leckage V L = T V L = Leckagemenge in m³/min V K = Volumenstrom des Kompressors in m³/min t = Zeiteinheiten, in denen der Kompressor belastet lief T = Gesamtzeit der Leckagemessung t t t 2 t 3 t 4 Belastungszeiten t = t 1 + t 2 + t 3 + t 4 + t 5 = 120 s Volumenstrom des Kompressors V K = 3 m³/min 1 5 Gesamtzeit eit des Messvorganges T = 600 s t 3m 3 120s = 3 L T min 600s V V = K = 0,6 m³/min =20 % 2 Zeit T DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 12

13 Der optimale Betriebsdruck in Abhängigkeit vom geforderten Arbeitsdruck Bei welchem Druck sollte der Verdichter ein- bzw. ausgeschaltet werden? Wie verhalten sich die Kosten bei der üblichen üblichen Art der Verdichtung und der optimierten optimierten Art bar Typischer Druckverlauf eines Verdichters, der lt. Typenschild bis 1200 kpa (12 bar) einsetzbar ist s min DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 13

14 Kostenrechnung für den Fall 1 ( übliche Art der Verdichtung) Ein Verdichter mit einer Leistungsaufnahme von 100 kw verdichtet die Luft von 800 kpa (8 bar) auf 1100 kpa (11 bar). Danach schaltet der Verdichter aus oder in den Leerlauf. Der geforderte Mindest-Arbeitsdruck beträgt 600 kpa (6 bar). benötigte Zykluszeit t Z um von 800 kpa (8 bar) auf 1100 kpa (11 bar) zu verdichten: t Z = 68 Sekunden Leistungsbedarf/Zyklus P Z = 100kW 68s 3600s Zyklus = 1,9 kwh/zyklus 5Zyklen 2 8h 1, 9kWh wird dieser Vorgang fünfmal wiederholt, bedeutet das im Zweischichtbetrieb: = 152 kwh/tag h Tag Zyklus bei 245 Arbeitstagen pro Jahr und einem Preis von 0,09 /kwh bedeutet das: 152kWh 245Tage Tag Jahr = kwh/jahr Energiekosten/Jahr = 37240kWh 0,09 Jahr kwh =3 351,60 /Jahr DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 14

15 Kostenrechnung für den Fall 2 ( optimierte Art der Verdichtung) Der gleiche Verdichter verdichtet die Luft dreimal von 700 kpa (7 bar) auf 800 kpa (8 bar). Danach schaltet der Verdichter aus oder in den Leerlauf. Der geforderte Mindest-Arbeitsdruck beträgt 600 kpa (6 bar). benötigte Zykluszeit t Z um von 700 kpa (7 bar) auf 800 kpa (8 bar) zu verdichten: t Z = 19 Sekunden 100kW 19s Leistungsbedarf/Zyklus P Z = = 0,53 kwh/zyklus 3600s Zyklus wird dieser Vorgang fünfzehnmal wiederholt, bedeutet das im Zweischichtbetr 5Zyklen 2 8h 0, 53kWh = 127,2 kwh/tag h Tag Zyklus bei 245 Arbeitstagen pro Jahr und einem Preis von 0,09 /kwh bedeutet das: 127,2kWh 245Tage = kwh/jahr Tag Jahr 31164kWh 0,09 Energiekosten/Jahr = =2 804,76 /Jahr Jahr kwh Einsparung: 546,84 /Jahr = 16,31% DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 15

16 Drucklufttrocknung Zu große Feuchtigkeitsmengen g in der Druckluft setzen die Lebensdauer pneumatischer Systeme herab. Daher ist es notwendig, Lufttrockner zwischenzuschalten, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu senken. Zum Trocknen der Luft stehen folgende Verfahren zur Verfügung: Kältetrocknung Adsorptionstrocknung Absorptionstrocknung Diffusionstrocknung durch Membrantrockner DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 16

17 Drucklufttrocknung, Kältetrockner DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 17

18 Drucklufttrocknung, Adsorptionstrockner, warmregeneriert DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 18

19 Kosten der verschiedenen Trocknungsverfahren Drucklufteintrittstemperatur Drucktaupunkt DTP Anwendung Kältetrockner 278 K bis 328 K (5 C bis 55 C) Bis 274,7 K (1,7 C) Druckluftsysteme innerhalb von Gebäuden (Industrie) Adsorptionstrockner (Physikalisches Verfahren) 273 K bis 313 K (0 C bis 40 C) Bis 183 K (-90 C) Freileitungssysteme Lebensmittelindustrie Pharmazeutische h Industrie Chemische Prozessluft Absorptionstrockner (Chemisches Verfahren) 278 K bis 303 K (5 C bis 30 C) 263 K bis 293 K (- 10 C bis 20 C) Für untergeordnete Zwecke oder als Endstellentrockner für kleine Mengen, wenn ein Kältetrockner nicht ausreicht Filter Nicht unbedingt erforderlich Filter unbedingt erforderlich falls mit öleingespritzten Verdichtern verdichtet wird Vor- und Nachfilter erforderlich Verschiedenes Anschaffungskosten hoch Betriebskosten gering Wartung gering Platzbedarf gering Anschaffungskosten hoch Betriebskosten hoch Aufbau aufwendig Wartung notwendig Platzbedarf groß Pulsationsempfindlich Anschaffungskosten niedrig Betriebskosten mittel bis hoch kontinuierliche Wartung nötig Platzbedarf gering kein konstanter Taupunkt Pulsationsempfindlich Betriebskosten bei T E K (30-33 C) ca. 0,20 /1000m³ 0,50 bis 1,60 /1000 m³ 0,80 bis 1,- /1000 m³ Kostenverhältnis 1 2, DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 19

20 Dimensionierung der Wartungseinheit! Anschlussgröße? Durchflusswerte? Druckregelbereich? Mit oder ohne Öler? Gerätekombinationen ti? Manueller oder Automatischer Wasserabscheider? Welche Umgebungsbedingungen sind gegeben? Vorschriften ( Endkunde )? DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 20

21 Dimensionierung der Wartungseinheit! Anschlussgröße? Durchflusswerte? Durchflusswerte min. = Luftverbrauch aller sich gleichzeitig bewegenden Antriebe! Achtung : Eine größere Anschlussgröße entspricht nicht immer gleich einem wesentlich größerem Durchfluss!!! Baureihe mini Baureihe midi Baureihe maxi 1/8-1/4 1/4-3/4 1/ l/min l/min l/min DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 21

22 Dimensionierung der Wartungseinheit! Achtung : Einsatz von Ölern nur bei schnell laufenden Antrieben mit hoher Frequenz, oder bei Anlagen die bereits geölt wurden. Achtung : Der Durchfluss reduziert sich durch den Öler um ca. 10 %! Achtung : Einsatz von automatischen Wasserabscheidern nur wenn ohne Drucklufttrockner gearbeitet wird. DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 22

23 Ölsorten Frage: Welches lh Öl nimmt man um die Pneumatik zu schmieren? Antwort: Am besten ist es, wenn gar nicht geölt wird! Wenn jedoch bereits geölt wurde, oder anderen zwingenden Gründen geölt werden muss, dann nur mit folgenden Ölsorten: Geeignete Ölsorte Beschreibung Festo Spezialöl OFSW-32 ARAL Vitam GF 32 BP Energol HLP-HM 32 Mobil DTE 24 Hydrauliköl nach DIN Teil 2 mit einer Viskosität von 32 mm²/s bei 40 C DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 23

24 Gerätekombinationen? Achtung : Der Gesamtdurchfluss der Kombination ergibt sich aus dem Durchfluss des schwächsten Gliedes in der Kombination!!!!! DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 24

25 Belüftungszeit verschiedener Schläuche in Abhängigkeit von der Schlauchlänge bei 600 kpa (6 bar) Fülldruck 300 ms Schlauchdurchmesser 2,5 mm (4 x 0,75) ,0 mm (6 x 1) Belüftungsz zeit ,5 mm (8 x 1,25) 9,0 mm(12 x 1,5) m 12 Schlauchlänge DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 25

26 Dimensionierung und Auswahl der Schläuche welcher Druck wird benötigt? welcher Volumenstrom wird benötigt? ( Nennweitenbestimmung ) wie groß sind die Abstände zwischen Druckluftquelle Ventil Zylinder welche Umgebungsbedingungen sind gegeben? welche Vorschriften stellt der Endkunde? welche Farbe? welche Biegeradien? DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 26

27 Durchflusswerte von unterschiedlichen Verschraubungen Die gerade Steckverschraubung (QS, CK, CN) ist die effizienteste Möglichkeit der Schlauchmontage. Sie hat den geringsten g Strömungswiderstand und besitzt damit einen hervorragenden Wirkungsgrad. Teile-Nr. TYP-QS Nennweite Nl/min (mm) QSM-M5-4-I 2, QSM-M5-6-I 2, QS-F-M7-6 3,6 * QS-1/8-4 QS-1/8-6 QS-1/8-8 QS-1/4-6 QS-1/ ,0 4,6 6,0 4,6 7,0 *260 * * Teile-Nr. TYP-CK Nennweite Nl/min (mm) 3561 CK-M5-PK , CK-M5-PK-4 2, CK-1/8-PK-3 2, CK-1/8-PK-4 3, CK-1/8-PK-6 5, QS-1/ , QS-3/8-8 7, QS-3/8-10 8, QS-3/ , QS-1/ , QS-1/ ,0 * Mit * gekennzeichnete Daten beinhalten die Durchflussverluste des angeschlossenen Schlauchs. CK-1/4-PK-4 4 CK-1/4-PK-6 CK-1/4-PK-9 CK-3/8-PK-6 CK-3/8-PK-9 CK-3/8-PK-13 CK-1/2-PK ,4 5,3 8,0 5,3 8,0 12,0 12, Teile-Nr. TYP-CN Nennweite Nl/min (mm) CN-M5-PK ,5 130 CN-M5-PK-4 2,5 215 CN-1/8-PK-3 2,5 130 CN-1/8-PK-4 3,2 185 CN-1/8-PK-6 5, CN-1/4-PK-4 4 CN-1/4-PK-6 CN-3/8-PK ,2 5,3 5, DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 27

28 Durchflusswerte von unterschiedlichen Verschraubungen Die Winkel oder L-Steckverschraubung dient zur platzsparenden Schlauchmontage an Ventilen oder Zylindern. Zur Kombination gibt es die L-Verschraubung in zwei Längen. Teile-Nr. TYP-QS Nennweite Nl/min (mm) QSML-M5-4-I 2, QSML-M5-6-I 2, QSL-F-M7-6 2,2 * QSL-1/8-4 QSL-1/8-6 QSL-1/8-8 QSL-1/4-6 QSL-1/ ,0 4,6 6,0 4,6 6,0 *255 * * Teile-Nr. TYP-CK Nennweite (mm) 4468 LCK-M5-PK-3 2, LCK-M5-PK-4 2, LCK-1/8-PK-3 2, LCK-1/8-PK-4 2, QSL-1/ , QSL-3/8-8 6, QSL-3/8-10 8, QSL-3/ , QSL-1/ , QSL-1/ ,0 * Mit * gekennzeichnete Daten beinhalten die Durchflussverluste des angeschlossenen Schlauchs LCK-1/8-PK-6 LCK-1/4-PK-4 LCK-1/4-PK-6 LCK-1/4-PK-9 LCK-3/8-PK-6 LCK-3/8-PK-9 LCK-1/2-PK-13 4,9 2,9 4,9 8,0 4,9 8,0 11,7 Teile-Nr. TYP-CN Nennweite (mm) LCN-M5-PK-3 2,0 LCN-M5-PK-4 2,9 LCN-1/8-PK-3 2,0 LCN-1/8-PK-4 2, LCN-1/8-PK-6 LCN-1/4-PK-4 LCN-1/4-PK-6 LCN-3/8-PK ,9 2,9 4,9 4,9 Nl/min Nl/min DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 28

29 Durchflusswerte von unterschiedlichen Verschraubungen Die T-Steckverschraubung dient als einfaches Verteilerelement. Beide Ausgänge haben nahezu die Teile-Nr. TYP-CK Nennweite Nl/min gleichen Strömungsverhältnisse. T-Steckverschraubungen gibt es in verschiedenen Bauformen. (mm) Teile-Nr. TYP-QS Nennweite Nl/min (mm) QSMT-M5-4-I 2, QSMT-M5-6-I 2, QST-1/8-4 3,0 * QST-1/8-6 4,6 * QST-1/8-8 QST-1/4-6 QST-1/4-8 QST-1/4-10 QST-3/8-8 8 QST-3/8-10 QST-3/8-12 QST-1/2-12 QST-1/2-16 6,0 4,6 6,0 8,0 60 6,0 8,0 10,0 10,0 13, * *2700 Mit * gekennzeichnete Daten beinhalten die Durchflussverluste des angeschlossenen Schlauchs TCK-M5-PK-3 TCK-M5-PK-4 TCK-1/8-PK-3 TCK-1/8-PK-4 TCK-1/8-PK-6 TCK-1/4-PK-4 TCK-1/4-PK-6 TCK-3/8-PK-6 TCK-3/8-PK-9 TCK-1/2-PK-13 2,0 2,9 2,0 29 2,9 4,9 2,9 4,9 4,9 8,0 11,7 Teile-Nr. TYP-CN Nennweite (mm) TCN-M5-PK-3 2, TCN-M5-PK-4 2, TCN-1/8-PK-3 2, TCN-1/8-PK-4 2, TCN-1/8-PK-6 TCN-1/4-PK-4 TCN-1/4-PK-6 TCN-3/8-PK Nl/min DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung ,9 2,9 4,9 4,

30 Dichtungen O Ring Dichtung aus Kunststoff ( Delrin ), Preis: 0,17 (0,10 )* OK Metall oder Polyamidmantel mit weichem Dichtmaterial Preis: 0,18 OL Ring Dichtung Metall mit eingespritztem Gummi, Preis: 0,26 (0,14 )* Verschraubungen mit aufgespritzter Dichtung Dichtungsband Dichtungsset * Preis/Stück im Großgebinde DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung

31 Dimensionierungsbeispiel: Auf einer Hebestation sollen Pakete mit einer Masse von 25 kg angehoben werden und auf ein Rollenband geschoben werden. DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 31

32 Dimensionierungsbeispiel: Beispiel : zu bewegende Masse 25 Kg g, 500 mm Hub, in 0,7 sec. Berechnet wird der größere Zylinder 1A Die mittlere Geschwindigkeit errechnet sich aus dem Hub und der Zeit v = s/t = 0,5m/1s = 0,7 m/s Die Beschleunigung errechnen wir aus Geschwindigkeit und der Zeit a = v/t = 0,7m/s / 0,2 s = 3,5 m/ s² F ges. = F statisch + F dynamisch + Reibung ca.10 % F ges. = (25kg 9,81m/s kg 3,5 m/s² ) 1,1 = 366 N Gewählt: Zylinder Durchmesser nach Katalog 32 mm ( 480 N ) DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 32

33 Dimensionierungsbeispiel: Berechnung des Luftverbrauchs (klassische Dimensionierung). Zylinder 1A : Hub 500 mm, Ø 32 = 5 l/ Doppelhub bei 6 bar Zylinder 2A : Hub 200 mm, Ø 32 = 2 l/ Doppelhub bei 6 bar Gesamtluftverbrauch 7 l/doppelhub Berechnung der Druckluftkosten bei 20 Pakete/min. bzw Pakete/h 1200 Pakete/h * 7 l pro Paket = 8,4 m³/h Druckluftkosten = 8,4 m³/h * 0,025 /m³ = 0,21 /h Druckluftkosten pro Tag (8 Stunden) 0,21 /h * 8h/Tag = 1,68 /Tag Druckluftkosten pro Jahr (250 Arbeitstage) 1,68 /Tag * 250 Tage/Jahr = 420 /Jahr DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 33

34 Zylinder Durchmesser Hub Dimensionierungsbeispiel: 1A Zylinder Durchmesser Hub 2A 1V V Kennung Komponentenbezeichnung 6 bar Wartungseinheit Druckluf tquelle 1A Zylinder, doppeltwirkend 2A Zylinder, doppeltwirkend 1V1 5/n-Wegeventil 1V2 5/n-Wegeventil 6 bar DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 34

35 Optimierungsstufe 1 Dimensionierungsbeispiel: Da der Zylinder 2 A nur schieben und nicht heben muss, benötigt er weniger Kraft, d.h. es genügt ein kleinerer Zylinder mit geringerem Ø. Es muss jedoch die Kolbenstangenbelastung berücksichtigt werden. Deshalb wird ein Zylinder mit Ø 25 gewählt und gleichzeitig der Druck auf 3 bar reduziert. Zylinder 1A Ø 32 Hub 500 Zylinder 2A Ø 25 Hub 200 Druck für den Zylinder 2A 3bar DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 35

36 Optimierungsstufe 1 Dimensionierungsbeispiel: Berechnung Luftverbrauch optimierte Dimensionierung Zylinder 1A : Hub 500 mm, Ø 32 = 5 l/ Doppelhub bei 6 bar Zylinder 2A : Hub 200 mm, Ø 25 = 1 l/ Doppelhub bei 3 bar Gesamtluftverbrauch 5,72 l/doppelhub Berechnung der Druckluftkosten bei 200 Pakete/min. bzw Pakete/h 1200 Pakete/h * 5,72 l pro Paket = 6,86 m³/h Druckluftkosten = 6,86 m³/h * 0,025 /m³ = 0,17 /h Druckluftkosten pro Tag (8 Stunden) 0,17 /h * 8h/Tag = 1,36 /Tag Druckluftkosten pro Jahr (250 Arbeitstage) 1,36 /Tag * 250 Tage/Jahr = 340 /Jahr Ersparnis ca. 19 % DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 36

37 Zylinder Durchmesser Hub Dimensionierungsbeispiel: 1A Zylinder Durchmesser Hub 2A 1V V Kennung Komponentenbezeichnung 6bar Wartungseinheit Druckluf tquelle 1A Zy linder, doppeltwirkend 2A Zy linder, doppeltwirkend 1V1 5/n-Wegeventil 1V2 5/n-Wegeventil 3 bar Druckregelventil 3 bar bar DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 37

38 Optimierungsstufe 2 Da der Zylinder 1A nur im Vorhub wirklich Kraft benötigt, wird ein Ventil mit reversibler Strömungsrichtung eingesetzt. Damit kann der Rückhub mit weniger Druck gefahren werden. Zylinder 1A Ø 32 Hub 500 Zylinder 2A Ø 25 Hub 200 Dimensionierungsbeispiel: DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 38

39 Dimensionierungsbeispiel: Zylinder 1A: Hub 500 mm, Ø 32 = 2,8 l/ Vorhub bei 6 bar Zylinder 1A: Hub 500 mm, Ø 32 = 1,4 l/ Rückhub bei 3 bar Zylinder 2A: Hub 200 mm, Ø 25 = 0,7 l/ Doppelhub bei 3 bar Gesamtluftverbrauch 4,9 l/doppelhub Berechnung der Druckluftkosten bei 20 Pakete/min. bzw Pakete/h 1200 Pakete/h * 4,9 l pro Paket = 5,88 m³/h Druckluftkosten = 5,88 m³/h * 0,025 /m³ = 0,17 /h Druckluftkosten pro Tag (8 Stunden) 0, /h * 8h/Tag = 1,17 17 /Tag Druckluftkosten pro Jahr (250 Arbeitstage) 1,17 /Tag * 250 Tage/Jahr = 292 /Jahr Ersparnis ca. 31 % DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 39

40 Dimensionierungsbeispiel: Zylinderdurchmesser Hub 1A Zylinderdurchmesser Hub 2A Kennung Komponentenbezeichnung 1A Zylinder, doppeltwirkend 6 bar Wartungseinheit Druckluf tquelle 1V V A Zylinder, doppeltwirkend 1V1 5/n-Wegev entil V1 5/n-Wegev entil bar Druckregelventil 2 6 bar bar DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 40

41 Dimensionierungsbeispiel: Optimierungsstufe 3 Da der Zylinder 1A nur im Vorhub wirklich die volle Kraft benötigt und die Last den Zylinder sowieso nach unten drückt, benötigen wir im Rückhub des Zylinders gar keinen Druck. Um die Geschwinigkeit im Rückhub zu kontrollieren wird lediglich eine Drossel eingesetzt. Zylinder 1A Ø 32 Hub 500 Zylinder 2A Ø 25 Hub 200 DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 41

42 Dimensionierungsbeispiel: Zylinder 1A: Hub 500, Ø 32 = 2,8 l/vorhub bei 6 bar Zylinder 1A: Hub 500, Ø 32 = l/ Rückhub durch die Last Zylinder 2A: Hub 200, Ø 25 = 0,7 l/ Doppelhub bei 3 bar Gesamtluftverbrauch 3,5 l/doppelhub Berechnung der Druckluftkosten bei 20 Pakete/min. bzw Pakete/h 1200 Pakete/h * 3,5 l pro Paket = 4,2 m³/h Druckluftkosten = 4,2 m³/h * 0,025 /m³ = 0,10 /h Druckluftkosten pro Tag (8 Stunden) 0,10 /h * 8h/Tag = 0,8 /Tag Druckluftkosten pro Jahr (250 Arbeitstage) 0,8 08 /Tag * 250 Tage/Jahr = 200 /Jahr Ersparnis ca. 52 % ohne Leistungsverlust DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 42

43 Dimensionierungsbeispiel: DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 43

44 Zylindergeschwindigkeiten bei unterschiedlichen Drücken DGP PPV PPV-A Einbaulage horizontal Bewegte Masse 10 kg Hübe /min 5 1 Schicht, 250 Tage Verfahrzeit bei 6bar 1,07s Luftverbrauch 5,65 l = 67,20 /Jahr 5bar 1,08s Luftverbrauch 4,84 l = 57,60 /Jahr 4bar 1,11s Luftverbrauch 4,0 l = 49,20 /Jahr Optimiert 4 bar 0,7s Luftverbrauch 4,1 l (Schlauchdurchmesser 8 mm anstatt 6 mm) ca.30% Einsparung DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 44

45 Erfahrungen aus Pilotprojekten Druckluftverluste an einzelnen Maschine zwischen 100 und Einsparungen von 30 % bis 60 % sind realistisch Amortisationszeiten oft unter 1 Jahr, meistens unter 2 Jahren Professionelle Maschineninspektionen bringen einen Zusatznutzen wie das Aufdecken von konstruktiven Schwachstellen und unwirtschaftlichen Druckluftanwendungen. DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 45

46 DC-TA/Joachim Lüft Verschwendung 46