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

Beschreibung

Vermeidung von Leckagen in Leitungssystemen

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.

Einfluss auf Emissionskategorien

2.1 Elektrizität

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

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
Ermittlung der Leckagemengen und -kosten: Feststellung des Schadensausmaßes und Evaluation über die Notwendigkeit zur Beseitigung der Problemstellen.
Lokalisierung der Leckagen: Verluste beheben lassen, indem die undichten Stellen durch präzise Ultraschalltechnologie oder andere Verfahren während der laufenden Produktion aufgespürt werden.
Behebung der Leckagen: Bericht über alle Problemstellen, an denen Ihre Anlage Verluste erfährt, hilft dem beauftragten Techniker bei der raschen Instandsetzung.
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