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Vermeidung von Leckagen in Leitungssystemen

Die Optimierung der betrieblichen Beleuchtung bzw. des Lichtkonzeptes kann den Stromverbrauch reduzieren und neben den positiv, ökologischen auch finanzielle Auswirkungen haben….

Beschreibung

Vermeidung von Leckagen in Leitungssystemen

Einfluss auf Emissionskategorien
2.1 Elektrizität

Informationen zur Maßnahme

Bei der Vermeidung von Leckagen in Leitungssystemen (z. B. von Druckluft, Gasen oder Wasser) geht es darum, Energie- und Materialverluste durch den Austritt des geleiteten Mediums zu verhindern. Dazu können z. B. durch ein Leckagemonitoring mittels Ultraschall-Geräten die kritischen Stellen lokalisiert und anschließend behoben werden.

Reduktionspotenzial

Beispielrechnung Druckluftleitung1:

  • Luftverlust von 11,2 l/s bei 7 bar Betriebsdruck.
  • 11,2 l/s entsprechen 0,67 m³/min = 40,3 m³/h
  • 40,3 m³/h x 7.500 Betriebsstunden/Jahr = 302.000 m³/Jahr
  • 302.000 m³/Jahr x 0,0998 kWh/m³ x 0,15 €/kWh = 4.527,00 €/Jahr

Die spezifischen Treibhausgasemissionen im deutschen Strommix steigen nach sinkenden Zahlen bis 2020 wieder an. Das zeigen aktuelle Berechnungen des Umweltbundesamtes (UBA). Die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom verursachte demnach 2021 in Deutschland durchschnittlich 420 g CO2. 2020 lag dieser Wert bei 375 g/kWh, 2019 bei 411 g/kWh.2

302.000 m³/Jahr x 0,0998 kWh/m³ x 420 g/kWh = 12.658.632 g/Jahr

  • Etwa 90 % der für die Drucklufterzeugung eingesetzten elektrischen Energie werden unmittelbar in Wärme umgewandelt
  • Kalkuliert man auch die Verteilungsverluste und Undichtigkeiten des Netzes ein, so stehen beim Druckluftverbraucher weniger als 10 % der eingesetzten Energie als Kraft zur Verfügung
  • Somit kostet die am Druckluftverbraucher genutzte Energie rd. 10-mal so viel wie die eingesetzte elektrische Energie.
  • Jährliche Einsparungen3
    • (Energie-)Kosten: 160 €/Jahr
    • Energie: 10.100 kWh/Jahr
    • CO2e-Emissionen: 5 t/a

Praktische Schritte zur Umsetzung

  1. Ein Monitoring der Druckluftleckagen kann zu erheblichen Stromeinsparungen führen. Das Monitoring des Druckluftsystems kann z. B. mittels Stromzählern an jedem Kompressor durchgeführt werden: wie viel Druckluft wird für den Prozess benötigt und wieviel geht als Leckageluft verloren? Identifizierte Leckagen sollten so schnell wie möglich durch Behebung der Undichtigkeiten abgestellt werden. Regelmäßige Suche nach Leckagen bei Druckaufbereitung, -Luftleitungen (mit Ultraschallgräten) und Luftdruck-Anschlüssen/ -anwendungen wird dringend empfohlen.3
  2. Ermittlung der Leckagemengen und -kosten: Feststellung des Schadensausmaßes und Evaluation über die Notwendigkeit zur Beseitigung der Problemstellen.
  3. Lokalisierung der Leckagen: Verluste beheben lassen, indem die undichten Stellen durch präzise Ultraschalltechnologie oder andere Verfahren während der laufenden Produktion aufgespürt werden.
  4. Behebung der Leckagen: Bericht über alle Problemstellen, an denen Ihre Anlage Verluste erfährt, hilft dem beauftragten Techniker bei der raschen Instandsetzung.
  5. Erfolgskontrolle: Erneute Ermittlung der Leckagemengen schließt das Verfahren ab und gibt Ihnen die Sicherheit, dass Ihre Anlagen wieder optimale Leistung bringen.4

Aufwand & Kosten

  • Die Amortisationszeit von Premium-Rohrleitungen ist wesentlich kürzer als man denkt!
  • Die Investitionskosten können höher ausfallen, sollten aber keine Priorität bei der Auswahl des Leitungssystems haben
  • Effizienzsteigerung zu realisieren, heißt Systemkosten zu senken

Luftverlust durch Leckagen bei Druckluft und die anfallenden Kosten (Beispielrechnung):5

Loch Ø [mm]                              Luftverlust bei 7 bar [l/min] Luftverlust bei 10 bar [l/min] Kosten pro Jahr bei 7 bar [€] Kosten pro Jahr bei 10 bar [€]
1 72 99 680 1560
1,5 162 223 1530 3510
2 288 396 2720 4540

* Multiplizieren Sie die Kosten mit der Anzahl der Leckagen!

Hürden bei der Umsetzung

  • Doch eine Hürde der Beseitigung von Leckagen ist, dass eine präzise Lokalisierung dieser schwierig ist
  • Einfacher ist die Lokalisierungen an Hydrauliksystemen, weil dort die austretende Flüssigkeit auch für ungeschultes Personal leicht ersichtlich ist
  • Schwieriger ist es bei Druckluftsystemen, da dort die entweichende Druckluft keine Flecken hinterlässt, die für Mitarbeitende mit dem bloßen Auge ersichtlich sind
Tipp
Mit Ultraschall und Expertenkenntnissen können undichte Stellen geortet werden