Management von Druckluftleckagen
Druckluft wird in Fabriken auf der ganzen Welt zur Steuerung von Maschinen, Prozessen und pneumatischen Anlagen eingesetzt. Sie ist ein sicheres und leicht verfügbares Medium und kann über Schläuche und Rohrleitungen an allen möglichen Orten genutzt werden. Den Vorteilen steht jedoch ein großer Nachteil gegenüber, da Druckluft einer der teuersten Energieträger ist. Viele Unternehmen versuchen bereits, ihre Kosten durch das Management und die Überwachung von Druckluftleckagen zu senken, doch gibt es immer noch zahlreiche Unternehmen, in denen erhebliche Einsparungen bei den Druckluftkosten erzielt werden können. Angefangen bei der einfachen Erkennung und Behebung von Leckagen. Dies führt sofort zu einer Energieeinsparung von 10 bis 20 %, und wenn man dies um Druckluftüberwachung und -optimierungen erweitert, können die Einsparungen sogar 50 % erreichen!
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Der VPFlowScope M ist für Industrie 4.0 ausgelegt und misst gleichzeitig (bidirektional) den thermischen Massenstrom, den Druck, die Temperatur und den Gesamtdurchfluss.
Was macht Druckluft zu einem der teuersten Energieträger? Pascal van Putten, CEO von VPInstruments : „Bei der Verdichtung von Umgebungsluft auf einen Druck von 90 bis 100 psi gehen 75 % der im Kompressor aufgenommenen elektrischen Energie als Wärme verloren. Druckverluste und Leckagen sorgen unter anderem dafür, dass der elektrische Wirkungsgrad der gesamten Druckluftanlage nur 7,5 bis 15 % beträgt. Das lässt sich verbessern, und man würde erwarten, dass Unternehmen alles tun, um dies zu erreichen. Doch das ist nicht der Fall, und jedes Jahr werden weltweit Milliarden von Dollar an Energie verschwendet, einfach weil viele Unternehmen es versäumen, Leckagen zu beheben und die Effizienz ihrer Druckluftanlage zu optimieren.“
Nicht wirklich nachhaltig
Etwa 5 % der weltweit verbrauchten elektrischen Energie werden in Druckluft umgewandelt, in der Industrie sind es sogar 10 %. Die Erzeugung dieser enormen Energiemenge trägt zu CO₂-Emissionen und zum Klimawandel bei. Schon allein aus diesem Grund ist es sinnvoll und sogar notwendig, den Druckluftverbrauch zu senken. Darüber hinaus steigern Unternehmen ganz einfach ihren Gewinn, wenn sie die Effizienz ihrer Druckluftanlage verbessern.
Leckage-Management: die „niedrig hängenden Früchte“
Die Behebung von Druckluftleckagen ist ein entscheidender, jedoch oft übersehener Aspekt bei der Optimierung der Energieeffizienz in der Industrie. Trotz ihrer Einfachheit und der relativ geringen Investitionskosten können die Erkennung und Behebung von Leckagen zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Pascal van Putten, CEO von VPInstruments, unterstreicht die Unkompliziertheit der Lecksuche und -behebung: „Es ist absolut nicht kompliziert und erfordert keine hohen Investitionen, um mit der Lecksuche und -reparatur zu beginnen. Lassen Sie mich einige Beispiele für die Kosten von Leckagen an einer Anlage nennen, die 8.760 Stunden pro Jahr in Betrieb ist. Der Systemdruck beträgt 100 PSI und die Stromkosten liegen bei 0,10 USD pro kWh. 10 Löcher von nur 1/16 Zoll kosten das Unternehmen 10.500 USD pro Jahr. Bei 10 Löchern von 1/8“ steigen die Kosten auf 41.900 USD. Und in der Praxis stoßen wir oft auf Hunderte von Leckagen in den unterschiedlichsten Größen, darunter auch solche, die größer als 1/8″ sind! Sie können sich vorstellen, wie hoch die finanziellen Gesamtverluste in diesem Fall sein werden.
Um die Leckagen zu erkennen und zu beheben, müssen Sie einige tausend US-Dollar für ein einfaches Messsystem und Ersatzteile wie Dichtungen, Schläuche und Schnellkupplungen aufwenden. Wir bezeichnen Leckagen daher als die „niedrig hängenden Früchte“ in Druckluftanlagen. Sie sind leicht zu erkennen, leicht zu reparieren und bringen sofortigen finanziellen Gewinn. Unternehmen lassen oft von einer externen Agentur eine Leckageprüfung durchführen, bei der alle im Werk gefundenen Leckagen mit Etiketten markiert werden. Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Etiketten, die der Prüfer angebracht hat, noch da sind, wenn er ein Jahr später ins Werk zurückkehrt. Es wurde also nichts unternommen, während die Kosten wie gewohnt weiterlaufen!

Jede Sekunde gehen viele Dollar verloren, wenn Druckluftlecks nicht behoben werden
Produktionsausfälle vermeiden
Abgesehen von den finanziellen Vorteilen gibt es noch einen weiteren und vielleicht sogar noch wichtigeren Grund, dafür zu sorgen, dass das Druckluftsystem optimal und effizient funktioniert. Eine zuverlässige Druckluftversorgung ist in vielen Fabriken für den reibungslosen Ablauf zahlreicher Produktionsprozesse von entscheidender Bedeutung. Die richtige Durchflussmenge und der richtige Druck bestimmen den korrekten Betrieb der Produktionsmaschinen. Leckagen führen jedoch zu Druckverlusten. Unzureichender Druck kann nicht nur zu Maschinenstillständen führen, sondern auch die Qualität der Produkte beeinträchtigen. Fehler bei der Verpackung oder eine uneinheitliche Konsistenz/ein uneinheitlicher Geschmack von Lebensmitteln können unweigerlich zu kostspieligen Rückrufaktionen führen. Ganz zu schweigen vom Imageschaden. Wenn zudem ein Druckabfall fälschlicherweise als Gerätefehler diagnostiziert wird, besteht die Gefahr, dass Investitionen in neue Anlagen erforderlich werden. Dies bedeutet (unnötige) zusätzliche Investitionen, die anderswo besser hätten eingesetzt werden können. Die Optimierung von Druckluftsystemen erhöht nicht nur die Energieeffizienz, sondern schafft auch die Grundlage für einen zuverlässigen und leistungsstarken Produktionsprozess.
Methoden zur Lecksuche
Wenn irgendwo in der Fabrik eine Hydraulikleitung undicht ist und die Pfütze aus Hydraulikflüssigkeit auf dem Boden immer größer wird, ist klar, dass das Problem so schnell wie möglich behoben werden muss. Bei Druckluftlecks ist das anders. Schließlich handelt es sich „nur um Luft“, es liegt keine Notsituation vor, man wird sich irgendwann darum kümmern. Aufschieben führt zu Ausfallzeiten, und die finanziellen und (möglichen) betrieblichen Folgen einer solchen Gleichgültigkeit werden nun deutlich.
Es gibt verschiedene Techniken und Lecksuchverfahren, um Lecks in Druckluftsystemen schnell und einfach aufzuspüren, wodurch Betriebsunterbrechungen auf ein Minimum reduziert und maximale Kosteneinsparungen erzielt werden. Wir listen hier einige auf:
- Ultraschall-Leckortung. Dies ist eine häufig verwendete Methode zur Lokalisierung von Druckluftlecks. Ultraschall-Detektoren können die von Luftlecks erzeugten hochfrequenten Töne erfassen und für den Menschen „hörbar“ machen, sodass Wartungsteams die Quelle genau lokalisieren, markieren und reparieren können.
- Kompressorüberwachung. Eine häufig verwendete zusätzliche Methode zur Erkennung von (dem Risiko von) Leckagen ist die sorgfältige Überprüfung bzw. Überwachung des Kompressors. Bei dieser Methode wird die aktuelle Leistung des Kompressors mit der gemäß Spezifikation erreichbaren bzw. erwarteten Leistung verglichen. Negative Abweichungen können direkt auf Leckagen hinweisen.
- Entlüftungstest. Bei dieser Methode wird die Zeit gemessen, die ein Druckluftsystem benötigt, um einen bestimmten Druckabfall zu erreichen. Wird dieser Test regelmäßig durchgeführt, lassen sich daraus trendbasierte Erkenntnisse über die Gesamteffizienz des Systems gewinnen.

Der VP-Leckdetektor ermöglicht es, die Stelle von Leckagen sehr genau zu lokalisieren. Die Leckagen werden dann bis zur Reparatur markiert.
- Trendanalyse. Der Einsatz von Durchflussmessern und Überwachungssystemen liefert wertvolle Daten über mögliche Leckagen. Durch die Analyse der Mess- und Trenddaten lassen sich Bereiche innerhalb der Anlage identifizieren, in denen im Laufe der Zeit oder akut signifikante Veränderungen aufgetreten sind. Dies kann durch (plötzliche) Leckagen verursacht sein. Diese „verdächtige Zone“ kann dann gezielt mittels Ultraschallmessungen untersucht werden.
- Verbrauch während der Stillstandszeiten. Es gibt immer noch zahlreiche Fabriken, die am Wochenende nicht produzieren. Dennoch laufen ihre Kompressoren auch am Wochenende. Die Messung des Stromverbrauchs der Kompressoren während der Stillstandszeiten ist ein sehr guter Indikator für das Ausmaß der Leckagen in einer Fabrik.
Leckagen in Druckluftsystemen können überall auftreten. Häufig treten sie an Kupplungen und in (älteren) Schläuchen auf. Aber auch an (falsch montierten oder korrodierten) Rohren, Armaturen, Filtern, Reglern und Schmiervorrichtungen (FRLs). In Produktionsanlagen können Leckagen zudem an Regel- und Absperrventilen, Flanschen, Zylinderstangendichtungen und Gewindedichtungen auftreten.
Haushaltsdisziplin
„Es ist entscheidend, dass das Wartungsteam Leckagen selbstständig beheben kann, ohne jedes Mal eine Genehmigung ‚von oben‘ einholen zu müssen“, betont Van Putten. „Schließlich wirkt sich das sehr bremsend und demotivierend aus. Es wäre sinnvoll, eine Richtlinie einzuführen, wonach Reparaturen, deren Kosten geringer sind als der Energieverlust von drei bis sechs Monaten, sofort und ohne formelle Genehmigung durchgeführt werden können. Zudem können die Einsparungen, die sich nach den Reparaturen in der Folgezeit ergeben, dem Energiesparbudget zugeschlagen werden. So entsteht ein sich selbst tragender, zyklischer Fonds innerhalb der Organisation, mit dem Ergebnis, dass die Behebung von Leckagen und die weitere Optimierung des Druckluftnetzes einen wesentlichen Beitrag zur Gewinnsteigerung leisten.“
Druckminderung
Nachdem Leckagen behoben wurden, ist es wichtig, die Druckluftanlage gezielt zu analysieren und zu optimieren. Mithilfe einer permanenten Überwachung wird beispielsweise der aktuelle Druckluftverbrauch gemessen und überwacht, und Veränderungen werden rechtzeitig gemeldet. VPInstruments das VPVision entwickelt, das in Kombination mit den VPFlowScope -Durchfluss-, Druck- und Temperaturmessgeräten die Informationen liefert, mit denen ein möglichst kosteneffizientes Druckluftsystem erreicht werden kann. Aus Sicherheitsgründen wird oft ein (zu) hoher Betriebsdruck eingestellt, zum Beispiel 7 bar. Aber ist das notwendig? Manchmal sind Maschinen, die hohen Druck benötigen, längst ersetzt worden. Durch eine schrittweise Druckreduzierung und die kontinuierliche Überwachung des Systems sowie der Maschinenleistung auf korrekten Betrieb lässt sich der Druck oft um 14,5 bis 21 PSI senken. Denken Sie daran, dass jede Druckreduzierung um 14,5 PSI eine Senkung der Energiekosten um 7 % bedeutet, während das Ausprobieren dieser Maßnahme keine Kosten verursacht!

Mit VPVision (hier mit 6 Durchflussmessern) lässt sich das gesamte Druckluftnetzwerk überwachen und optimieren, einschließlich Leistung, Durchfluss, Druck, Temperatur, Taupunkt und mehr.
Die Möglichkeiten der Druckluftüberwachung für Ihr Unternehmen
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