Kennen Sie die Schwachstellen im Druckluftsystem?

Bei der Analyse der Kostentreiber von Druckluftsystemen fällt auf, dass die Energiekosten der Drucklufterzeugung mit 77 % den Löwenanteil an den Gesamtkosten ausmachen – mit weitem Abstand vor den Investitionskosten von 14 % und den Instandhaltungskosten von 9 %. Dies geht aus der Studie „Compressed Air Systems in the European Union“ des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe, hervor. Daher liegt es auf der Hand, diese Kostentreiber genauer unter die Lupe zu nehmen.

Um die Druckluftversorgung von Unternehmen zu überprüfen hat Festo, Esslingen, ein Druckluft-Energieeffizienz-Audit GFFA ausgearbeitet. Das Audit, das herstellerunabhängig durchgeführt wird, umfasst fünf Schritte: In den ersten drei Schritten die Drucklufterzeugung, die Druckluftaufbereitung und die Druckluftverteilung des Gesamtsystems analysiert, anschließend die pneumatischen Anwendungen, also die Maschinen und Anlagen selbst. Hierbei wird die Energieeffizienz der Maschinen und Anlagen untersucht und Leckagen geortet. Im fünften und letzten Schritt erarbeiten die Spezialisten ein Konzept für ein Druckluft-Monitoringsystem, mit dem dauerhaft die Energiezustände überwacht werden können – falls gewünscht, auch unterstützt durch Künstliche Intelligenz. Im ersten Schritt wird die Kompressorleistung, dessen Auslastung beziehungsweise der Nutzungsgrad und mögliche Einsparungen an Druckluft, CO2 sowie die Kosten durch das Abschalten der Druckluftversorgung in unproduktiven Zeiten betrachtet. Zusätzlich werden das Leckageniveau des Produktionswerks sowie die jährlichen Strom- und Druckluftkosten berechnet. Die Analyse der Drucklufterzeugung macht den Energieverbrauch sowie die Leistungsreserven der Kompressoren transparent.

Alle Messergebnisse und Analysedaten des Audits werden im webbasierten Energy-Saving-Services-Portal dokumentiert. Dieses Online-Portal mit mobiler App ermöglicht Echtzeitzugriffe auf alle Daten mit weltweiter Verfügbarkeit und benutzerdefinierte Zugriffsrechte. Alle erfassten Leckagen sind für die schnelle Wiederauffindbarkeit in der Produktion mit einem QR-Code gekennzeichnet. Auch die nach Priorität gewichteten Handlungsempfehlungen zum Optimieren der Druckluftenergieeffizienz und deren Einsparpotenziale sind im Portal beschrieben. Weiterhin können benötigte Ersatzteile direkt mit einem Klick online bestellt werden. Durchgeführte Verbesserungen und beseitigte Leckagen werden im Online-Portal dokumentiert und nachverfolgt. Der Abschlussbericht des Druckluft-Energieeffizienz-Audits kann für das Energiemanagement nach ISO 50001 verwendet werden. In der Dokumentation sind außerdem die CO2-Emissionswerte der Druckluftanlage ausgewiesen, die die Maschinen- und Anlagenbetreiber für ihren Nachhaltigkeitsbericht, zum Beispiel gemäß GRI oder GHG, nutzen können.

Im abschließenden fünften Schritt erstellen die Energieeffizienzexperten von Festo ein Konzept für ein Druckluft-Monitoringsystem, mit dem die Zustände des gesamten Druckluftsystems überwacht werden können. So hat der Anlagenbetreiber immer Transparenz über Durchfluss, Druck und Luftfeuchte, denn das Monitoringsystem überwacht in Echtzeit Parameter, benachrichtigt Anlagenbetreiber bei Unregelmäßigkeiten und trägt somit zur Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität (OEE) bei. Mögliche Überwachungsparameter sind dabei Volumenstrom und Verbrauch, Druck und Drucktaupunkt.

Das Monitoringsystem kann in Zukunft auch von der Software Festo Automation Experience (Festo AX) unterstützt und um ein Predictive Energy Management erweitert werden. Es macht sich dabei Künstlicher Intelligenz zu Nutze, um zu berechnen, wie sich der Zustand einer Anlage in Zukunft verändern wird. So können Anwender früher agieren, um den Energieverbrauch gezielt zu senken.

Quelle: Festo