Kompressoren
Teil von Druckluft Kompressoren: Auswahl für Industriebetriebe in Deutschland
Druckluft Kompressoren Schrauben oder Kolben im Vergleich
Druckluft Kompressoren Vergleich: Schrauben-, Kolben- und Turboverdichter mit Liefermenge, spezifischer Leistung, Wartung und Kosten pro Betriebsstunde.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Schraubenkompressoren sind die Standardbauart für Liefermengen von 1 bis 20 m³/min bei 7 bis 13 bar.
- Kolbenkompressoren liefern meist unter 2 m³/min, erreichen aber 10 bis 15 bar und eignen sich für Aussetzbetrieb.
- Turboverdichter arbeiten ölfrei und sind nur bei großen, gleichbleibenden Volumenströmen wirtschaftlich.
- Die spezifische Leistung ölgeschmierter Schrauben liegt bei rund 6 bis 7 kW je m³/min bei 8 bar.
- Ein Rechenbeispiel mit 45 kW und 4.000 Betriebsstunden ergibt 36.000 Euro netto Stromkosten pro Jahr.
Liefermenge, Betriebsdruck und spezifische Leistung
Kolbenkompressoren verdichten taktweise. Ein oder mehrere Kolben saugen Luft an und drücken sie über Ventile in den Druckbehälter. Diese Bauart erreicht hohe Drücke bis etwa 15 bar, bleibt bei der Liefermenge aber klein.
Schraubenkompressoren arbeiten kontinuierlich. Zwei ineinandergreifende Rotoren verdichten die angesaugte Luft stetig, das eingespritzte Öl dichtet ab und führt Wärme ab. Deshalb sind sie für Dauerlast und Liefermengen ab etwa 1 m³/min die übliche Wahl. Aufbau und Daten dieser Baureihe beschreibt Kaeser Schraubenkompressoren.
Turboverdichter, auch Radialverdichter genannt, beschleunigen die Luft mit einem Laufrad und wandeln die Geschwindigkeit in Druck um. Sie verdichten ohne Öl, brauchen aber große Volumenströme und eine gleichmäßige Last.
| Bauart | Liefermenge | Betriebsdruck | spezifische Leistung | typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|
| Kolbenkompressor | 0,1 bis 2 m³/min | bis 15 bar | 7 bis 9 kW je m³/min | Werkstatt, Aussetzbetrieb |
| Schraubenkompressor | 1 bis 20 m³/min | 7 bis 13 bar | 6 bis 7 kW je m³/min | Produktion, Dauerlast |
| Turboverdichter | große Volumenströme | bis 10 bar | 5,5 bis 6,5 kW je m³/min | Großanlage, ölfreie Grundlast |
Die Tabelle nennt Richtwerte für ölgeschmierte Aggregate bei 8 bar. Ein Unterschied von 1 kW je m³/min bedeutet bei 5 m³/min und 4.000 Betriebsstunden rund 20.000 kWh im Jahr. Der Betriebsdruck wirkt stärker: Als Faustregel kostet jedes zusätzliche bar 6 bis 8 Prozent Energie.
Wartung, Verschleiß und Regelverhalten
Beim Schraubenkompressor stehen Ölwechsel, Ölfilter, Luftfilter, Ölabscheider und Riemen im Plan. Die Intervalle gibt der Hersteller vor und staffelt sie nach Betriebsstunden und Ölqualität. Fällt die Abscheiderpatrone aus, steigt der Ölgehalt im Druckluftnetz.
Kolbenkompressoren haben mehr Verschleißteile: Ventilplatten, Kolbenringe, Zylinderlaufbahnen und Lager. Sie sind einfacher aufgebaut und günstiger in der Anschaffung, verlangen aber kürzere Kontrollintervalle. Technische Daten und Einsatzbereiche seiner Kolbenkompressoren nennt BOGE für Werkstatt und Industrie.
Turboverdichter tragen im Verdichter selbst kaum Verschleiß, dafür liegen Anschaffung und Instandsetzung höher. Die Regelbandbreite ist klein, Teillast senkt den Wirkungsgrad deutlich.
Kosten je Betriebsstunde: Beispielrechnung
Angesetzt wird ein Schraubenkompressor mit 45 kW Aufnahmeleistung bei 8 bar, 4.000 Betriebsstunden im Jahr und 0,20 Euro je kWh. Alle Werte sind Annahmen, keine Zusage eines Herstellers.
- Leistung festlegen: 45 kW.
- Laufzeit festlegen: 4.000 Stunden pro Jahr.
- Strombedarf: 45 mal 4.000, also 180.000 kWh.
- Netto: 180.000 kWh mal 0,20 Euro, also 36.000 Euro pro Jahr und 9,00 Euro je Betriebsstunde.
- Mit 19 Prozent MwSt.: 42.840 Euro pro Jahr, also 10,71 Euro je Betriebsstunde.
Zum Vergleich ein Kolbenkompressor mit 2,2 kW und 0,3 m³/min unter gleichen Annahmen: 8.800 kWh, 1.760 Euro netto im Jahr, mit MwSt. 2.094,40 Euro, je Betriebsstunde 0,44 Euro netto und 0,52 Euro brutto. Bezogen auf die gelieferte Luftmenge fällt der Abstand kleiner aus. Investition, Wartung und Ersatzteile bleiben in beiden Fällen außen vor.
Normen, Anbieter und Auswahlkriterien
Der VDMA bündelt Fachinformationen zu Normen und Leitungsnetzen unter Drucklufttechnik im VDMA. In Ausschreibungen tauchen meist die Druckluftklassen nach DIN ISO 8573 auf, dazu die Sicherheitsanforderungen der DIN EN 1012-1 für Kompressoren.
Am Markt bieten Kaeser, Atlas Copco, BOGE, CompAir und Gardner Denver sowohl Schrauben- als auch Kolbenkompressoren an. Aerzen konzentriert sich auf Drehkolbengebläse und Turboverdichter für große Volumenströme. Die Bauart folgt damit dem Lastprofil, nicht der Marke.
Für die Auswahl helfen vier Prüfpunkte:
- Liefermenge und Druck aus dem Lastprofil ableiten, nicht aus dem Spitzenbedarf.
- Teillastverhalten und Regelbandbreite prüfen.
- Spezifische Leistung am Nennpunkt vergleichen.
- Aufbereitung nach der geforderten Druckluftklasse festlegen.
Häufige Fragen
Wann passt ein Schraubenkompressor besser als ein Kolbenkompressor?
Ab etwa 1 m³/min und mehreren Tausend Betriebsstunden im Jahr. Dann zählt die spezifische Leistung im Dauerlauf mehr als der niedrigere Anschaffungspreis des Kolbens.
Was kostet ein Kolbenkompressor im Betrieb?
Im Beispiel oben 1.760 Euro netto pro Jahr bei 2,2 kW, 4.000 Stunden und 0,20 Euro je kWh. Mit 19 Prozent MwSt. sind es 2.094,40 Euro. Bezogen auf die gelieferte Luftmenge fällt der Vorteil kleiner aus.
Sind Turboverdichter immer die wirtschaftlichste Lösung?
Nein. Sie arbeiten erst bei großen Liefermengen und gleichmäßiger Last mit niedriger spezifischer Leistung. Häufige Teillast verschlechtert ihre Werte.
Welche Kennwerte gehören in die Anfrage?
Liefermenge in m³/min, Betriebsdruck in bar, spezifische Leistung in kW je m³/min, Druckluftklasse nach DIN ISO 8573 und die jährlichen Betriebsstunden.
