Kompressoren erzeugen in erster Linie Wärme. Durch diese ungenützte Ressource werden jährlich tausende von Euro sprichwörtlich in die Luft geblasen und unser Klima nachhaltig geschädigt.

Wie auf der Abbildung unten zu sehen, wird die gesamte, zur Erzeugung der Druckluft eingesetzte Antriebsenergie, in Wärme umgesetzt die somit eigentlich bis auf geringe Restanteile zu über 90% für eine Wärmerückgewinnung verfügbar ist. Erste Priorität vor der Wärmerückgewinnung erhält jedoch in jedem Fall die primäre Energiekosteneinsparung durch Verringerung des Verdichtereinsatzes (z.B. Druckluftsubstitution, Lekkagebeseitigung, effizientere Druckluftverbraucher). Diese Aussage wird besonders unter dem Gesichtspunkt anschaulich, dass die Erzeugungskosten für 1 kWh Wärmeenergie lediglich ca. 25% der Kosten für 1 kWh elektrische Energie betragen und die substituierte Wärmeenergie daher deutlich niedriger zu bewerten ist.

Bei der Beurteilung der Realisierbarkeit und der Wirtschaftlichkeit einer Wärmerückgewinnung sind fünf Hauptkriterien zu beachten:

  • das Temperaturniveau der Abwärme
  • die Gleichzeitigkeit von Wärmeanfall und -verbrauch
  • eine möglichst hohe Anzahl von Nutzungsstunden pro Jahr bei gleichfalls hoher
  • Verdichterauslastung
  • örtliche Nähe von Abwärmeerzeugung und -verbrauch
  • Verdichter-Mindestnennleistung: ca. 18,5 kW

Es macht z.B. kaum Sinn, die Abwärme aus einem wassereingespritzten Schraubenverdichter zu nutzen, dessen nahezu isotherme Verdichtung lediglich zu Temperaturerhöhungen von wenigen Graden über Umgebungstemperatur führt.

Die Abbildung unten zeigt die drei am weitesten verbreiteten Möglichkeiten der Wärmerückgewinnung. Auf die Möglichkeit der Abwärmenutzung zur quasi kostenfreien Trocknung der erzeugten Druckluft wird hier nochmals hingewiesen.

Als einfachste Variante bietet sich die Raumheizung direkt über Zuführung der erwärmten Abluft des Verdichters in die zu beheizenden Räume an. Über eine Klappensteuerung wird diese Heizung bei Bedarf in der kalten Jahreszeit aktiviert, während im Sommer die Abluft ungenutzt ins Freie gelangt. Etwas aufwendiger stellt sich die Raumheizung über ein Warmwassersystem dar.

Hier wird in eine vorhandene Heizwasserleitung ein zusätzlicher Wärmetauscher (Vorwärmer) eingebaut, der den Einsatz fossiler Brennstoffe reduziert.

Mittels einer Fußbodenheizung lässt sich auf diese Weise noch Wärme bei niedrigeren Temperaturen nutzen. Auch in diesen Fällen ist die Nutzungsdauer auf die Heizperiode beschränkt. Fügt man diesem System aber noch eine Brauchwassererwärmung bei, so erhöht sich die Nutzungsdauer und damit die Wirtschaftlichkeit.

In Bsp. oben ist die mögliche Energiekosteneinsparung eines Verdichters mit 37 kW Nennleistung dargestellt. Von der Gesamtleistungsaufnahme (39,8 kW) werden 94% als Heizluft genutzt, was zu einer jährlichen Einsparung von 9.349 Litern Heizöl, entsprechend rund € 1.912, führt. Anhand der Muschelkurven der erforderlichen Jahresbetriebsstunden für eine 2-jährige Amortisationsdauer (Abb. unten) wird deutlich, dass hohe Auslastungsgrade und große Nennleistungen die Zahl der erforderlichen Jahresbetriebsstunden senken. Bei 60% Auslastung reichen beispielsweise 4.000 Jahresbetriebsstunden aus, um mit einer installierten Nennleistung von knapp 75 kW die gewünschte Amortisationszeit zu erreichen.

Betriebskostenaufteilung mit und ohne Wärmerückgewinnung