Hydraulik + Pneumatik

Im Leerlauf arbeiten?

Kompressorstationen der älteren Generation arbeiteten häufig im Leerlauf und verbrauchten dabei elektrische Energie ohne Druckluft zu liefern. Wie ihr Energieverbrauch in der Produktion auf einfache Weise gesenkt werden kann, zeigt die neue Verbundsteuerung von Boge. Sie sorgt dafür, dass die benötigte Druckluft stets so effizient wie möglich erzeugt wird – ohne Leerlauf und ohne Verluste.

Wenn ein Produktions-Experte oder ein Betriebsleiter den Begriff „Leerlauf“ hört, wird er aufmerksam. Leerlauf steht für Ineffizienz, für unnötigen Energieverbrauch oder – in den Worten der Kaizen-Philosophie – für „muda“, sprich Verschwendung. Diese Art der Verschwendung war bei Kompressorstationen der älteren Generation gang und gäbe. Sie arbeiteten häufig im Leerlauf und verbrauchten dabei elektrische Energie, ohne Druckluft zu liefern. Durch die Einführung von Verbundsteuerungen für Mehrkompressoren-Stationen wurde die Effizienz deutlich verbessert. Dies gilt vor allem, wenn der Druckluftverbrauch stark schwankt und drehzahlgeregelte Kompressoren in den Verbund integriert sind.

Boge hat die Effizienzvorteile der Verbundsteuerungen von Beginn an genutzt und stellt nun die neueste Generation der Airtelligence-Baureihe vor. Was schon beim ersten Blick ins Auge fällt, ist die intuitiv bedienbare Mensch-Maschine-Schnittstelle mit gut ablesbarem 4-Zoll-LCD-Display. Der aktuelle Netzdruck wird ebenso angezeigt wie der Betriebszustand der einzelnen Kompressoren. Darüber hinaus wird der Bediener darüber informiert, welches der beiden individuell eingestellten Druckbänder aktiviert ist und wann der nächste Kompressorenwechsel bei der Grundlastversorgung geplant ist. Auch die eingestellten Druckschaltpunkte, das heißt die oberen und unteren Grenzwerte des einprogrammierten Druckbandes, werden angezeigt.
So einfach das Bedieninterface aufgebaut ist, so komplex sind die Vorgänge, die von der Steuerung während des Betriebs der Druckluftanlage im Hintergrund erledigt werden. Ein Drucksensor erfasst, ob und wie viel Druckluft aktuell benötigt wird. Die Steuerung selbst kann der Anwender so programmieren, dass zuvor definierte Anlagen bei bestimmten Verbraucherprofilen zu- bzw. abgeschaltet werden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass immer diejenigen Kompressoren aktiv sind, die die gewünschten Druckluftmengen am wirtschaftlichsten erzeugen. Wird also bei schwankendem Bedarf nur ein geringer Volumenstrom benötigt, parametriert man die Verbundsteuerung so, dass eine kleine, drehzahlgeregelte Maschine eingeschaltet ist. Wird aber eine große Menge angefordert, weil sich zum Beispiel ein großer Einzelverbraucher mit konstantem Verbrauch zugeschaltet hat, erhält ein größerer Kompressor mit Festdrehzahl das Startsignal. Die Energiekosten sinken – obwohl die bereitgestellte Druckluftmenge konstant bleibt. Weiterhin sinken auch die Wartungskosten, weil die Verbundsteuerung dafür sorgt, dass die einzelnen Kompressoren im optimalen Betriebspunkt gefahren werden.

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Auf fast Null reduziert

Dabei können bis zu sechs Kompressoren unterschiedlicher Fabrikate, Bauarten und Leistungsklassen verbunden werden. Bei Boge-Verdichtern fällt die Einbindung in übergeordnete Steuerungskonzepte leicht, weil die Kompressor-Baureihen mit den Boge-Steuerungen Ratio, Focus und Prime über ein Standard-Bussystem (RS 485/ Modbus) mit der Verbundsteuerung kommunizieren. Damit vereinfacht sich auch die Inbetriebnahme – ein Vorteil gerade bei der Modernisierung von vorhandenen Druckluftanlagen. Für ältere Maschinensteuerungen stehen Schnittstellenmodule zur Verfügung, die die Anschaltung erleichtern.
Die verbrauchsabhängige Bereitstellung von Druckluft hat zur Folge, dass Leerlaufzeiten nahezu komplett eliminiert werden. Damit erhöht sich die Energieeffizienz der Druckluftstation deutlich. Zu den besonderen Funktionalitäten der neuen Lösung gehört die Möglichkeit, zwei Druckbänder einzustellen. Für die Umschaltung, zum Beispiel bei einem Schichtwechsel, steht ein digitaler Eingang zur Verfügung. Die maximale Anzahl der Kompressoren, die parallel laufen, kann ebenfalls eingestellt werden. Die Zusatzfunktionen schaffen die Voraussetzung dafür, dass der Anwender die Airtelligence Plus an den Einsatzfall anpassen kann.

Die Verbundsteuerung wird installationsfertig im Metallschrank zur Wandmontage angeboten; es sind Ausführungen für Druckbereiche bis 16 und bis 50 bar verfügbar. Die Wochenschaltuhr bietet 50 Kanäle, mit denen die Auslastung der Kompressoren frei programmiert werden kann. So kann man nicht nur Grundlastwechselschaltungen realisieren, sondern zum Beispiel auch für Nachtabschaltungen oder Wochenendschichten mit geringerem Druckluftbedarf eigene Programme vorsehen.

Allein die einstellbaren Druckbänder und die Tatsache, dass der Anwender durch die schnelle Reaktion der Steuerung das Druckband absenken kann, führen in der Praxis zu einer Energieeinsparung von sechs bis zehn Prozent. Die Einsparung durch den Wegfall des Leerlaufbetriebs dürften sich – in Abhängigkeit vom Einsatzfall – in ähnlicher Größenordnung bewegen. Angesichts dieser Einspareffekte und der Tatsache, dass ein Investment in eine Verbundsteuerung durchaus überschaubar ist, überrascht es nicht, dass derartige Steuerungen heute Standard sind. Die Airtelligence Plus überzeugt hier im Vergleich durch komfortable, intuitive Bedienung, die schnelle Inbetriebnahme, intelligente Zusatzfunktionen und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Gunnar Heise, Boge Kompressoren / st

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