Wie viel Druckluft benötigt Ihr Unternehmen tatsächlich – und wie effizient arbeiten Ihre Kompressoren? Viele Industriebetriebe kennen zwar die installierte Kompressorleistung, nicht aber die tatsächliche Auslastung ihrer Druckluftstation. Dadurch bleiben unnötige Leerlaufzeiten, ungünstige Betriebszustände und mögliche Energieeinsparungen häufig unentdeckt.
Eine Druckluftverbrauchsanalyse mithilfe des Stromzangenverfahrens bietet eine praktische Möglichkeit, die Drucklufterzeugung unter realen Betriebsbedingungen zu untersuchen – ohne dafür in das bestehende Druckluftrohrnetz eingreifen zu müssen.
Erfahren Sie, wie das Verfahren funktioniert, welche Erkenntnisse sich daraus gewinnen lassen und wie Sie mit einer systematischen Druckluftanalyse Ihre Energiekosten nachhaltig senken können.
Wie effizient arbeitet Ihre Druckluftanlage?
Unnötige Leerlaufzeiten und eine ungünstige Kompressorauslastung können erhebliche Energiekosten verursachen. Wir unterstützen Sie dabei, mögliche Einsparpotenziale Ihrer Druckluftversorgung zu erkennen.
Kostenlose Erstanalyse anfragen →Warum ist es sinnvoll, den Druckluftverbrauch zu analysieren?
Druckluft ist für zahlreiche industrielle Produktionsprozesse unverzichtbar. Ihre Erzeugung benötigt jedoch erhebliche Mengen elektrischer Energie.
Im Laufe der Zeit verändern sich die Anforderungen an Druckluftanlagen. Neue Maschinen werden angeschlossen, Produktionsabläufe angepasst oder zusätzliche Kompressoren installiert. Ob die bestehende Druckluftstation noch optimal zum tatsächlichen Bedarf passt, wird dagegen häufig nicht überprüft.
Daraus können verschiedene Probleme entstehen:
- Überdimensionierte Kompressoren: Die installierte Leistung ist höher als für den laufenden Betrieb erforderlich.
- Hohe Leerlaufanteile: Kompressoren verbrauchen Energie, obwohl sie zeitweise keine nutzbare Druckluft erzeugen.
- Ungünstige Lastverteilung: Mehrere Kompressoren arbeiten nicht optimal zusammen.
- Unentdeckte Druckluftverluste: Leckagen erhöhen den Druckluftbedarf und damit den Energieaufwand.
- Unnötige Investitionen: Zusätzliche Kompressoren werden angeschafft, obwohl vorhandene Anlagen möglicherweise effizienter betrieben werden könnten.
Eine professionelle Druckluftanalyse schafft Transparenz über diese Betriebszustände und bildet die Grundlage für gezielte Verbesserungen.
Wie funktioniert die Druckluftverbrauchsmessung mit dem Stromzangenverfahren?
Beim Stromzangenverfahren wird der Druckluftverbrauch nicht unmittelbar an der Rohrleitung gemessen. Stattdessen wird das elektrische Betriebsverhalten der Kompressoren erfasst und ausgewertet.
Dazu werden geeignete Strommesszangen an den elektrischen Versorgungsleitungen der Kompressoren angebracht. Diese messen die Stromaufnahme, ohne dass die Leiter für die Messung aufgetrennt werden müssen.
Ein angeschlossener Datenlogger zeichnet die Messwerte kontinuierlich auf.
Anhand der Stromaufnahme können bei geeigneten Kompressorregelungen verschiedene Betriebszustände unterschieden werden:
- Lastlauf: Der Kompressor verdichtet Luft und speist diese in das Druckluftsystem ein.
- Leerlauf: Der Kompressor läuft weiter, erzeugt aber keine oder nahezu keine nutzbare Druckluft.
- Stillstand: Der Kompressor ist abgeschaltet.
In Verbindung mit den technischen Leistungsdaten des Kompressors, insbesondere seiner Liefermenge bei den relevanten Betriebsbedingungen, lässt sich daraus die erzeugte Druckluftmenge näherungsweise berechnen.
Das Ergebnis ist ein rechnerisch ermitteltes Drucklufterzeugungsprofil, das Rückschlüsse auf den Bedarf des gesamten Druckluftsystems ermöglicht.
Wie läuft eine solche Messung in der Praxis ab?
Zunächst werden die vorhandenen Kompressoren und ihre technischen Eigenschaften erfasst. Dazu gehören Nennleistung, Liefermenge, Betriebsdruck und Regelungsart.
Geeignete Strommesszangen und Datenlogger werden an den elektrischen Versorgungsleitungen installiert. Die Arbeiten erfolgen durch qualifiziertes Elektrofachpersonal unter Beachtung der elektrischen Sicherheitsanforderungen. Ein Eingriff in das Druckluftrohrnetz ist nicht erforderlich.
Die Messung erfolgt über einen repräsentativen Zeitraum, häufig über eine vollständige Produktionswoche. Dadurch werden unterschiedliche Schichten, Produktionsspitzen und Stillstandszeiten berücksichtigt.
Die aufgezeichneten Stromverläufe werden analysiert. Bei mehreren Kompressoren werden die einzelnen Maschinen gemeinsam betrachtet, um die gesamte Drucklufterzeugung zu bewerten.
Die Ergebnisse zeigen, ob unnötige Leerlaufzeiten, eine ungünstige Lastverteilung oder Hinweise auf einen erhöhten Druckluftbedarf bestehen.
Welche Kennzahlen liefert das Stromzangenverfahren?
Bei geeigneten technischen Voraussetzungen lassen sich aus den Messdaten verschiedene Kennzahlen ableiten.
| Kennzahl | Bedeutung |
|---|---|
| Kompressorlaufzeiten | Wie lange laufen die einzelnen Kompressoren? |
| Lastlaufzeiten | Wie lange erzeugen die Kompressoren Druckluft? |
| Leerlaufzeiten | Wie lange laufen sie ohne nutzbare Drucklufterzeugung? |
| Schalthäufigkeit | Wie häufig wechseln die Betriebszustände? |
| Auslastung | Wie stark werden die installierten Kompressoren beansprucht? |
| Erzeugungsprofil | Welche Druckluftmengen werden rechnerisch über die Zeit bereitgestellt? |
| Energiebedarf | Welcher elektrische Energieeinsatz ergibt sich aus ergänzenden Leistungsmessungen oder geeigneten Leistungsdaten? |
Die Ergebnisse zeigen, ob die Druckluftstation zum tatsächlichen Bedarf passt oder ob Veränderungen sinnvoll sein könnten.
Für eine genaue Ermittlung des elektrischen Energieverbrauchs in kWh ist eine geeignete Wirkleistungsmessung beziehungsweise eine ausreichend belastbare Leistungsberechnung erforderlich. Die alleinige Strommessung in Ampere liefert noch keinen exakten Energieverbrauch.
Was verrät das Lastprofil einer Druckluftstation?
Ein entscheidender Vorteil der Stromzangenmessung ist die Möglichkeit, das Betriebsverhalten der Kompressoren über einen längeren Zeitraum zu analysieren.
Das daraus ermittelte Lastprofil zeigt, wann die Kompressoren benötigt werden und wie sich ihre Auslastung verändert.
Praxisbeispiel: Zwei Schraubenkompressoren im Parallelbetrieb
Ein Industriebetrieb betreibt zwei Schraubenkompressoren mit einer gesamten Nennliefermenge von 10 m³/min.
Die Analyse zeigt, dass einer der beiden Kompressoren während der Produktion überwiegend im Lastlauf arbeitet, während der zweite häufig zwischen Lastlauf und Leerlauf wechselt.
Außerhalb der Produktionszeiten laufen die Kompressoren ebenfalls regelmäßig an.
Daraus ergeben sich wichtige Fragestellungen:
- Ist die installierte Kompressorleistung auf den tatsächlichen Bedarf abgestimmt?
- Können die Leerlaufzeiten reduziert werden?
- Wäre eine andere Kompressorsteuerung wirtschaftlicher?
- Besteht außerhalb der Produktion ein unnötiger Druckluftbedarf?
- Kann die vorhandene Kompressorstation ohne zusätzliche Investitionen effizienter betrieben werden?
Die Antworten hängen vom Zusammenspiel der vorhandenen Kompressoren, dem Druckluftspeicher, der Steuerung und den tatsächlichen Produktionsanforderungen ab.
Leerlaufzeiten erkennen und Energiekosten reduzieren
Eine häufig unterschätzte Ursache unnötiger Energiekosten sind lange Leerlaufzeiten bei Schraubenkompressoren.
Während des Lastlaufs wird Druckluft erzeugt. Im Leerlauf läuft der Kompressor dagegen weiter, ohne eine entsprechende nutzbare Liefermenge bereitzustellen. Dennoch benötigt der Elektromotor weiterhin Energie.
Je nach Kompressortyp, Regelung und Betriebsbedingungen kann der Leerlaufenergiebedarf erheblich sein.
Rechenbeispiel: Was kosten unnötige Leerlaufzeiten?
Ein Kompressor weist folgende angenommene Betriebswerte auf:
| Kennzahl | Beispielwert |
|---|---|
| Elektrische Leistungsaufnahme im Leerlauf | 12 kW |
| Jährliche Leerlaufzeit | 2.000 Stunden |
| Strompreis | 0,22 €/kWh |
| Rechnerischer Energiebedarf im Leerlauf | 24.000 kWh |
| Jährliche Leerlaufenergiekosten | 5.280 € |
Gelingt es durch eine optimierte Steuerung, die Hälfte dieser Leerlaufenergie einzusparen, ergibt sich folgendes rechnerisches Potenzial:
Ob diese Einsparung tatsächlich erreichbar ist, muss anhand der Betriebsbedingungen geprüft werden. Dabei sind beispielsweise notwendige Nachlaufzeiten, Motorstarts und die Versorgungssicherheit zu berücksichtigen.
Das Stromzangenverfahren hilft dabei, unnötige Leerlaufanteile zu erkennen und geeignete Maßnahmen abzuleiten.
Wissen Sie, wie viel Strom Ihre Druckluftstation unnötig verbraucht?
Lassen Sie uns gemeinsam prüfen, ob Ihre Kompressoren bedarfsgerecht arbeiten. Mit einer systematischen Druckluftanalyse schaffen wir die Grundlage für wirtschaftlich sinnvolle Optimierungen.
Druckluft-Effizienz analysieren lassen →Lassen sich mit dem Stromzangenverfahren auch Druckluftleckagen erkennen?
Ja, das Verfahren kann wertvolle Hinweise auf Leckagen liefern.
Besonders interessant ist das Betriebsverhalten der Kompressoren außerhalb der regulären Produktionszeiten.
Wenn sämtliche produktiven Druckluftverbraucher abgeschaltet sind, die Kompressoren aber weiterhin regelmäßig in den Lastlauf wechseln, deutet dies auf einen verbleibenden Druckluftbedarf hin.
Dieser kann durch Leckagen verursacht werden.
Bei geeigneten Last-/Leerlauf-Kompressoren lässt sich mithilfe der Lastlaufzeiten und der bekannten Liefermenge die erforderliche Nachspeisemenge näherungsweise berechnen.
Allerdings müssen dabei bewusst weiterlaufende Verbraucher, Druckveränderungen und andere Einflüsse berücksichtigt werden.
Für die anschließende Ermittlung der konkreten undichten Stellen eignet sich eine professionelle Druckluft-Leckageortung, beispielsweise mit geeigneter Ultraschallmesstechnik.
Die Kombination beider Verfahren ermöglicht es, mögliche Verluste zunächst zu bewerten und anschließend gezielt zu beseitigen.
Welche Vorteile bietet die Druckluftanalyse mit Strommesszangen?
Kein Eingriff in das Druckluftrohrnetz
Für die Installation der Strommesszangen müssen keine Druckluftleitungen geöffnet oder zusätzliche Messstrecken eingebaut werden. Dadurch lässt sich die Messung häufig mit vergleichsweise geringem Aufwand vorbereiten.
Analyse im laufenden Produktionsbetrieb
Die Druckluftstation kann unter ihren tatsächlichen Betriebsbedingungen untersucht werden. So entsteht ein realistisches Bild von typischen Lastzuständen und den Anforderungen der Produktion.
Auch mehrere Kompressoren können analysiert werden
Durch die gleichzeitige Aufzeichnung der einzelnen Kompressoren lässt sich untersuchen, wie diese zusammenarbeiten und ob die Lastverteilung wirtschaftlich ist.
Erkennung ineffizienter Betriebszustände
Unnötige Leerlaufzeiten, häufige Schaltvorgänge oder ungünstige Betriebsstrategien können sichtbar werden.
Grundlage für wirtschaftliche Entscheidungen
Die Ergebnisse helfen dabei, Optimierungsmaßnahmen gezielt zu priorisieren und Investitionen in neue Kompressoren oder Steuerungstechnik besser zu bewerten.
Wo liegen die Grenzen des Stromzangenverfahrens?
Die Stromzangenmessung ist eine sinnvolle Methode zur Analyse der Drucklufterzeugung, ersetzt jedoch nicht jede andere Messmethode.
Insbesondere bei drehzahlgeregelten Kompressoren ist die Bewertung anspruchsvoller.
Während bei vielen Last-/Leerlauf-Kompressoren einzelne Betriebszustände relativ gut unterschieden werden können, verändert ein drehzahlgeregelter Kompressor seine Liefermenge kontinuierlich.
Die Stromaufnahme allein steht dabei nicht zwangsläufig in einem linearen Verhältnis zur erzeugten Druckluftmenge.
Für eine belastbare Abschätzung sind daher passende Leistungskennlinien, Reglerdaten oder ergänzende Messungen erforderlich.
Auch die tatsächliche Druckluftmenge an einzelnen Verbrauchsstellen lässt sich mit Strommesszangen nicht unmittelbar erfassen.
Wenn besonders genaue Volumenstromdaten benötigt werden, etwa für eine detaillierte Verbrauchszuordnung oder die präzise Überprüfung garantierter Einsparungen, kann eine ergänzende direkte Volumenstrommessung sinnvoll sein.
Wann lohnt sich eine Druckluftanalyse besonders?
Eine Untersuchung der Druckluftstation ist vor allem dann empfehlenswert, wenn:
- die Stromkosten der Druckluftversorgung steigen,
- mehrere Kompressoren parallel betrieben werden,
- die vorhandene Kompressortechnik älter ist,
- eine Neuanschaffung oder Modernisierung geplant wird,
- sich die Produktionsbedingungen verändert haben,
- Leerlaufzeiten und Kompressorauslastung unbekannt sind,
- Energieverbrauch und CO₂-Emissionen reduziert werden sollen.
Gerade vor einer Investition in neue Kompressoren kann eine Verbrauchsanalyse helfen, die tatsächlich benötigte Leistung besser einzuschätzen und unnötige Überdimensionierungen zu vermeiden.
airperformance®: Druckluft analysieren, bewerten und optimieren
Mit unserem airperformance®-Konzept verfolgen wir einen ganzheitlichen Ansatz zur Steigerung der Energieeffizienz industrieller Druckluftanlagen.
Im Mittelpunkt steht nicht allein der Kompressor, sondern das Zusammenspiel aus Drucklufterzeugung, Aufbereitung, Verteilung und Verbrauch.
Unser Vorgehen basiert auf vier aufeinander abgestimmten Schritten:
Wir erfassen relevante Betriebsdaten der Druckluftstation. Eine geeignete Methode kann dabei die Stromzangenmessung zur Analyse von Kompressorlaufzeiten und Betriebszuständen sein.
Wir analysieren die Ergebnisse und untersuchen, wo unnötige Energieverluste oder ungünstige Betriebszustände auftreten.
Aus den gewonnenen Erkenntnissen entwickeln wir passende Maßnahmen, beispielsweise zur Reduzierung von Leerlaufzeiten, Verbesserung der Kompressorsteuerung oder Beseitigung von Druckluftleckagen.
Wir begleiten unsere Kunden bei der langfristigen Optimierung und dem zuverlässigen Betrieb ihrer Druckluftversorgung.
Dabei muss eine wirtschaftliche Verbesserung nicht zwangsläufig mit der Anschaffung neuer Anlagen verbunden sein.
Häufig können bereits die Anpassung bestehender Einstellungen, eine optimierte Lastverteilung oder die Beseitigung unnötiger Verluste zu einer besseren Energieeffizienz beitragen.
Fazit: Druckluftverbrauch analysieren, statt unnötig Energie zu verschwenden
Wer seine Druckluftversorgung wirtschaftlich betreiben möchte, sollte wissen, wie die vorhandenen Kompressoren tatsächlich arbeiten.
Das Stromzangenverfahren bietet eine praktische Möglichkeit, das Betriebsverhalten einer Druckluftstation ohne Eingriff in das Druckluftrohrnetz zu untersuchen.
Die Analyse von Lastlaufzeiten, Leerlaufanteilen und Auslastung ermöglicht wichtige Rückschlüsse auf mögliche Energieverluste und Optimierungspotenziale.
Auch wenn das Verfahren keine direkte Volumenstrommessung ersetzt, liefert es bei geeigneten Anlagen eine wertvolle Grundlage für wirtschaftliche Entscheidungen.
Unser Tipp: Lassen Sie die tatsächliche Auslastung Ihrer Kompressoren überprüfen, bevor Sie in zusätzliche Druckluftleistung investieren.
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Jetzt kostenlose Erstanalyse anfragen →Häufige Fragen zur Druckluftverbrauchsmessung
Antworten auf die wichtigsten Fragen zum Stromzangenverfahren und zur Analyse industrieller Druckluftanlagen.
Kann man den Druckluftverbrauch mit einer Stromzange messen?
Nicht direkt. Die Stromzange erfasst die elektrische Stromaufnahme eines Kompressors. Bei geeigneten Kompressoren lässt sich aus den Betriebszuständen und den bekannten Leistungsdaten die erzeugte Druckluftmenge näherungsweise berechnen.
Muss die Produktion für die Stromzangenmessung unterbrochen werden?
Ein Eingriff in das Druckluftrohrnetz ist nicht notwendig. Ob die elektrische Installation der Messgeräte ohne Abschaltung möglich ist, hängt von den örtlichen Gegebenheiten und den geltenden Sicherheitsanforderungen ab.
Wie lange dauert eine Druckluftanalyse?
Häufig werden die Betriebsdaten über etwa eine Woche erfasst, um unterschiedliche Produktions- und Stillstandszeiten abzubilden. Bei stark wechselnden Produktionsbedingungen kann ein längerer Zeitraum erforderlich sein.
Können auch drehzahlgeregelte Kompressoren gemessen werden?
Ja, ihre Stromaufnahme kann ebenfalls aufgezeichnet werden. Für eine zuverlässige Ermittlung der erzeugten Druckluftmenge sind jedoch zusätzliche technische Daten oder geeignete Messverfahren erforderlich, da Stromaufnahme und Liefermenge nicht zwangsläufig proportional zueinander sind.
Kann man mit Stromzangen Druckluftleckagen feststellen?
Eine entsprechende Auswertung kann auf einen unnötigen Druckluftbedarf außerhalb der Produktion hinweisen. Einzelne Leckagen lassen sich damit nicht lokalisieren. Hierzu ist eine ergänzende Leckageortung erforderlich.
Was kostet eine Druckluftverbrauchsanalyse?
Die Kosten hängen von der Anzahl der Kompressoren, dem Umfang der Messung und der gewünschten Auswertung ab. Eine erste Bewertung der bestehenden Druckluftversorgung bietet unsere kostenlose airperformance®-Erstanalyse.