(prm) Fast 30 Prozent der Kompressorleistung geht in acht von zehn Betrieben auf dem Weg zum Verbraucher verloren, weil die Luftleitungen unterdimensioniert sind, falsch installiert wurden und/oder die Werkzeuge mit den falschen Armaturen und Fittings angeschlossen sind. Wenn der Druck im Leitungsnetz von 7 auf 5 bar fällt, kann die Werkzeugleistung um bis zu
50 Prozent sinken. Schon bei einem Rückgang von 6 auf 5 bar geht die Lastdrehzahl je nach Werkzeugart um 25 Prozent zurück, obwohl die Leerlaufdrehzahl nur um 5 Prozent abnimmt.
Druckverluste sind unvermeidbar
Druckverluste sind vom Strömungsvolumen abhängig. Höherer Durchfluss führt zu höheren Verlusten. Druckabfall entsteht durch zu geringe Leitungsquerschnitte und durch Strömungswiderstände in Armaturen und Leitungszubehör. Laufen gleichzeitig mehr Luftverbraucher als bei der Auslegung des Leitungsnetzes geplant waren, kommt es ebenfalls zu Druckverlusten.
Um korrekt zu funktionieren, brauchen Druckluftwerkzeuge einen bestimmten Fliessdruck. Die Druckluftwerkzeuge von Atlas Copco Tools sind zum Beispiel auf einen Fliessdruck von 6,3 bar ausgelegt. Das ist der Druck, der tatsächlich am Werkzeug ankommt und nicht der, der an der Wartungseinheit anliegt. Damit die ideale Luftmenge am Lufteinlass der Werkzeuge ankommt, sollte das gesamte Leitungsnetz so dimensioniert sein, dass bis zum Arbeitsplatz nicht mehr als 0,1 bar verloren geht. Auf dem Weg von der Stichleitung bis ins Werkzeug braucht der Druckverlust nicht mehr als 0,6 bar zu betragen und sollte keinesfalls über 0,9 bar liegen. Bei der Wahl des Anschlusszubehörs sollte man sich daher am maximal erlaubten Druckabfall orientieren.
Einsparpotenzial selbst in kleinen Betrieben
Die Energiekosten für die Erzeugung der Druckluft sind bei falschen Installationen weit höher als nötig, denn der Kompressor muss einen höheren Druck bereitstellen, als bei optimaler Auslegung nötig wäre. Das Einsparpotenzial liegt selbst bei kleineren Betrieben oft bei einigen Tausend Euro im Jahr. Ein um 1 bar höherer Druck am Kompressor, als bei richtiger Auslegung des Leitungsnetzes und der Werkzeuganschlüsse erforderlich wäre, kostet je nach Kompressorgrösse 6 bis 10 Prozent mehr Leistungsaufnahme. Nicht zu reden vom Klimaschutz sowie von den Arbeitsmehrkosten.
Zu klein gewählte Kupplungen, zu lange Schläuche oder solche mit zu kleiner Nennweite führen zu Druckverlusten. Wer ein Leitungsnetz und die Anschlüsse der Arbeitsplätze plant, sollte sich klarmachen, dass jede Kupplung Druckverluste mit sich bringt. So erleichtert beispielsweise ein Kurzschlauch zwar die Handhabung des Werkzeugs, kann aber wegen der zusätzlichen Kupplung und der Querschnittsreduzierung zu Druckverlusten bis zu 0,5 bar führen. Schlauchdurchmesser sollten möglichst gross sein, Kupplungen sollten hohe Durchflussmengen erlauben und Wartungseinheiten sollten auf geringe Druckverluste hin optimiert sein.
So wird ein Netz gut gepflegt
Mindestens einmal im Jahr sollte bei jedem Druckluftwerkzeug der Fliessdruck am Werkzeugeintritt überprüft und abgeklärt werden, ob er bei den geforderten rund 6 bar liegt, für die die meisten Werkzeuge ausgelegt sind, wenn der Luftdurchsatz am grössten ist. Falls der Druck höher ist, kann man entweder einen Regler installieren oder den Druck am Kompressor senken. Ist der Druck niedriger, kann man zur Kontrolle den Regler schliessen und öffnen sowie die Manometerfunktion überprüfen. Ausserdem sollten Wasser und Verunreinigungen aus den Filtern entfernt werden, denn zugesetzte Filter verringern den Fliessdruck am Verbraucher. Von der Anschlussleitung in Richtung Verbraucher gehend, sollten die Armaturen in der Folge Absperrventil, Luftfilter, Regler und Öler montiert sein. Der Pfeil auf diesen Elementen muss immer in Luftstromrichtung zeigen. Zudem sollte kontrolliert werden, ob die Kupplungen beschädigt oder abgenutzt sind. Zu kleine Kupplungen sind der häufigste Anschlussfehler.
Auch der Schlauch sollte auf Beschädigungen kontrolliert werden, und es muss abgeklärt werden, ob er zum Luftbedarf des Werkzeugs passt. Häufig haben Schläuche eine zu geringe Nennweite oder sind zu lang. Der vom Werkzeug benötigte Luftdurchsatz bestimmt den Schlauchdurchmesser und die Grösse der Wartungseinheit. Die zum Werkzeug empfohlene Schlauchgrösse bezieht sich auf eine Schlauchlänge von 5 m. Muss der Schlauch länger sein, ist ein grösserer Schlauch-Innendurchmesser zu wählen, damit der Druckabfall nicht zu hoch wird. Bei Schlauchlängen zwischen 5 und 15 m sollte man den Nenndurchmesser um eine Nummer und ab 15 bis 50 m um zwei Nummern grösser wählen. Hat die Anschlussleitung nur einen Anschluss, muss der Durchmesser mindestens die gleiche Grösse haben wie die empfohlene Schlauchgrösse. Mehrere Anschlüsse an derselben Abgangsleitung setzen einen entsprechenden Nenndurchmesser voraus. Für vier 10-mm-Anschlüsse beispielsweise ist eine 19-mm-Leitung erforderlich.
Bei der Leckagesuche helfen Ohr und Seifenlauge oder ein Leckagesuchgerät. Wer es ganz genau wissen will, kann Fachleute zu Rate ziehen, die die Installation prüfen. Denn ob beispielsweise die Verteilerleitung eine ausreichende Grösse für die Anzahl der zu versorgenden Anschlussleitungen hat, sieht man ihr nicht unbedingt an. So kann eine Verteilerleitung mit 2" Nenndurchmesser ohne Druckabfall höchstens einen 2"-Anschluss, zwei 1,5"-Anschlüsse, vier 1"-Anschlüsse, acht 3/4"-Anschlüsse oder 16 1/2"-Anschlüsse versorgen.
Da normalerweise im Laufe der Zeit mehr Druckluftverbraucher an ein Leitungsnetz angeschlossen werden, ist eine regelmässige neue Berechnung ratsam. Das ist auch dann sinnvoll, wenn Druckluftwerkzeuge durch Elektroschrauber ersetzt werden.¡
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Installationsleitfaden für Druckluftwerkzeuge
Schläuche, Kupplungen und Leitungen sollten richtig dimensioniert sein, sonst steigen die Energiekosten für die Lufterzeugung schnell unnötig in die Höhe.Das Taschenbuch «Volles Rohr für mehr Produktivität» von Atlas Copco Tools ist ein hilfreicher Installationsleitfaden für Druckluftwerkzeuge. Auf 76 Seiten erfahren Anwender, wie sie ihr Druckluftnetz möglichst frei von Leckagen halten, die richtigen Rohr- und Schlauchquerschnitte sowie geeignetes Zubehör wählen und an den Werkzeugen ausreichenden Fliessdruck sicherstellen. Die Broschüre ist bei Atlas Copco Tools kostenlos erhältlich: tools.de@de.atlascopco.com