Werkstattkompressor: den Druckluftbedarf der Werkzeuge berechnen, bevor Sie den Kessel wählen
Ein großer Kessel erweckt leicht den Eindruck von Leistung, obwohl dem Werkzeug schon nach wenigen Minuten die Luft ausgeht. Wer einen Kompressor auswählt, muss zuerst verstehen, was die Werkzeuge im Betrieb verbrauchen, und dann, was die Maschine tatsächlich liefern kann. Das Speichervolumen kommt erst danach. So machen Sie aus einer Geräteliste eine verwertbare Anfrage zur Auslegung.

Die kurze Antwort
Vergleichen Sie die tatsächlich gelieferte Luftmenge, die FAD (Free Air Delivery), bei einem genannten Druck und unter angegebenen Bezugsbedingungen. Unterscheiden Sie den mittleren Verbrauch der Werkstatt von ihrer gleichzeitigen Spitze. Der Kessel fängt manche kurzen Spitzen ab; eine Förderleistung, die dauerhaft unter dem Bedarf liegt, gleicht er nicht aus.


Angesaugte Menge, gelieferte Menge und Druck: drei verschiedene Angaben
Eine Zahl in Litern pro Minute reicht nicht aus, um die angegebene Leistung einzuordnen. Sie kann ein theoretisch von der Pumpe verdrängtes Volumen bezeichnen oder die tatsächlich gelieferte Luft. Quincy definiert die FAD als die Fördermenge am Ausgang, bezogen auf die Ansaugbedingungen. Fragen Sie deshalb ausdrücklich nach einer gelieferten Menge beim betrachteten Betriebsdruck, mit ihren Bezugsbedingungen. Der theoretische Verdrängungswert ersetzt diese Angabe nicht.

Wenn Sie zwei Angebote vergleichen, übernehmen Sie die vollständigen Bezeichnungen und nicht nur die Zahlen. Ein Angebot mit „400 l/min“ ohne weitere Angabe lässt sich nicht direkt mit einem Angebot vergleichen, das eine gelieferte Menge bei einem bestimmten Druck nennt. Auch die Einheiten müssen übereinstimmen: 1 m³/h entsprechen 16,67 l/min. Diese Umrechnung macht jedoch unterschiedliche Bezugsbedingungen nicht gleichwertig.

Das Manometer liefert eine weitere Information: den Druck. Ein im Stillstand angezeigter Druck sagt nichts darüber aus, wie viel Luft während der Arbeit zur Verfügung steht. Legen Sie in Ihrer Tabelle zwei getrennte Spalten an: Liefermenge und am Werkzeug erforderlicher Druck. Der Lieferant kann dann auf einen realen Betrieb antworten statt auf eine isolierte Höchstzahl.


Eine Bestandsaufnahme pro Arbeitsgang erstellen, nicht nur pro Maschine
Listen Sie die Werkzeuge mit ihrer genauen Bezeichnung und dem vom Hersteller angegebenen Verbrauch auf. Ergänzen Sie, um welche Art von Verbrauch es sich handelt: während der Nutzung, Mittelwert über einen definierten Zyklus oder ein Wert, dessen Methode unbekannt ist. Ein in den Verkaufsunterlagen angegebener mittlerer Verbrauch darf nicht noch einmal mit einem Nutzungsgrad multipliziert werden. Diese doppelte Verringerung ließe einen Teil des Bedarfs künstlich verschwinden.

Klären Sie anschließend, wer was benutzt. Zwei Werkzeuge, die ein einzelner Bediener besitzt, laufen nicht zwangsläufig gleichzeitig; zwei gleichzeitig besetzte Arbeitsplätze verändern das Szenario völlig. Ein zeitweiliger Vorbereitungsgang und eine durchgehende Endbearbeitung belasten das Netz nicht auf dieselbe Weise. Atlas Copco unterscheidet in seinem Auslegungsleitfaden genau zwischen kurzen Bedarfen und anhaltender Nutzung.

Wählen Sie einen repräsentativen Arbeitszeitraum: einen kompletten Fertigungszyklus, eine Reihe von Einsätzen oder eine Phase mit hoher Auslastung. Notieren Sie die Zeiten, ohne einen Jahresdurchschnitt zu erfinden. Ein Beobachtungsblatt über einige reale Abläufe ist besser als ein willkürlicher Koeffizient, der auf die ganze Liste angewendet wird. Halten Sie bereits beschlossene künftige Werkzeuge getrennt von lediglich möglichen Erweiterungen fest.


Ein Beispiel, das Mittelwert und Spitze auseinanderhält
Nehmen wir eine fiktive Werkstatt. Die folgenden Verbräuche sind didaktische Annahmen, ausgedrückt auf derselben Basis angesaugter Luft; sie beschreiben kein verkauftes Werkzeug. Den mittleren Beitrag jedes Werkzeugs erhält man, indem man seinen Verbrauch im Betrieb mit seiner Nutzungsdauer im Zeitraum multipliziert. Die Summe dient dazu, das Profil zu verstehen, nicht dazu, direkt ein Modell zu bestellen.

Der Mittelwert beträgt hier 240 l/min: 180 für A und 60 für B. Laufen jedoch beide Werkzeuge zusammen, steigt der Bedarf auf 480 l/min. Würde man automatisch eine Förderleistung von 240 l/min wählen, bliebe diese Spitze unberücksichtigt. Würde man automatisch 480 l/min im Dauerbetrieb wählen, könnte man dagegen die sehr kurze Dauer mancher Überschneidungen übersehen. Beschreiben Sie diese Überschneidungen, damit die Fachperson Erzeugung, Regelung und Speicherung auslegen kann.

Das dritte Szenario ist aufschlussreich: Wenn A von einer halben Periode auf Dauerbetrieb wechselt, beträgt allein sein mittlerer Beitrag 360 l/min. Eine längere Nutzungsdauer kann also mehr ins Gewicht fallen als das Hinzufügen eines kleinen, gelegentlich genutzten Werkzeugs. Genau diese Entwicklung gehört in das Angebot für eine Erweiterung.


Fiktives Werkzeug | Verbrauch im Betrieb | Nutzung in 10 min | Mittlerer Beitrag
A | 360 l/min | 5 min | 180 l/min
B | 120 l/min | 5 min | 60 l/min
A und B zusammen | 480 l/min | Zu beobachtende Dauer | Lässt sich nicht aus dem Mittelwert ableiten

Der Kessel muss zur Dauer einer Spitze passen
Ein Behälter ist eine vorübergehende Reserve und wirkt am Regelsystem mit. Atlas Copco erklärt, dass er helfen kann, punktuelle Bedarfe abzudecken. Seine Eignung hängt also von der Dauer des Bedarfs, den zulässigen Drücken und der Nachladeleistung ab. Wer nur „einen großen Kessel“ verlangt, lässt diese Parameter außer Acht.

Formulieren Sie stattdessen eine Abfolge: Werkzeug A startet, B kommt für eine beobachtete Dauer hinzu, danach steht eine Erholungszeit zur Verfügung. Der Lieferant sollte angeben, wie sein Vorschlag die erforderlichen Bedingungen während dieser Abfolge aufrechterhält. Lassen Sie auch den Fall berechnen, in dem die Erholungszeit entfällt, denn eine andere Organisation der Werkstatt kann aus einer Spitze einen Dauerbedarf machen.

Die Reserve ist kein Mittel, um die Grenzen eines Druckgeräts zu umgehen. Auswahl, Zubehör und Installation gehören zu Geräten, die für diesen Zweck vorgesehen sind. Bauen Sie keinen Behälter selbst und verändern Sie keine Einstellungen, um eine angegebene Autonomie künstlich herauszuholen. Ein Angebot muss die geltenden Grenzen und die vorgesehenen Wartungsarbeiten benennen.


Die Lösung bis zur Verbrauchsstelle vergleichen
Führen Sie für jedes im Angebot enthaltene Element eine eigene Zeile: Kompressor, Speicher, Druckluftaufbereitung, Leitungsnetz, Anschlüsse und Inbetriebnahme. Es geht nicht darum, grundsätzlich alles zu kaufen, sondern zu wissen, wo jedes Angebot endet. Ein Angebot, das sich auf die Maschine beschränkt, lässt sich nicht direkt mit einer Anlage vergleichen, deren Leistung an den Arbeitsplätzen überprüft wird.

Teilen Sie dem Lieferanten Ihre Anforderungen an die Luftqualität mit: Anforderungen des Werkzeugs, des Verfahrens und des bearbeiteten Produkts. Schließen Sie aus einer Handelsbezeichnung nicht, dass die Luft für alle Anwendungen geeignet ist. Beim Lackieren zum Beispiel legt man die Luft nicht allein anhand der Literzahl pro Minute fest. Die Unterlagen der angeschlossenen Geräte bleiben der Ausgangspunkt.

Lassen Sie sich schließlich die benötigte elektrische Leistung, den angegebenen Geräuschpegel samt Messbedingungen, den Platzbedarf für die Wartung und die Möglichkeit, die Betriebsstunden auszulesen, nennen. Mit diesen Angaben lassen sich die Betriebskosten vergleichen, ohne eine nicht überprüfbare Ersparnis zu versprechen. Für eine Kostenschätzung nutzen Sie Ihren tatsächlichen Stromtarif und ein bestätigtes Betriebsprofil, nicht die Typenschildleistung, mechanisch multipliziert mit allen Öffnungsstunden.


Eine Abnahme vorbereiten, die die Frage wirklich klärt
Legen Sie vor der Bestellung eine reproduzierbare Abnahmeabfolge fest, die unter den vorgesehenen Normalbedingungen und mit sachkundigen Personen durchgeführt wird. Sie muss dem Szenario entsprechen, das den Kauf begründet hat: betroffene Werkzeuge, Dauer, Gleichzeitigkeit und die Stelle, an der die Bedingungen gemessen werden. Eine Vorführung im Leerlauf beantwortet keine Schwierigkeit, die erst auftritt, wenn zwei Arbeitsplätze gleichzeitig arbeiten.

Das Protokoll muss unterscheiden, was beobachtet wurde und was nur geschätzt ist. Halten Sie Konfiguration, laufende Werkzeuge, Dauer der Abfolge und eventuelle Stillstände fest. Bitten Sie den Lieferanten um seine Einschätzung, wenn das Ergebnis von der Zusage abweicht. So führen Sie ein präzises Gespräch über das System statt einer Debatte über die Kesselgröße.

Bewahren Sie dieses Blatt als Referenz für künftige Änderungen auf. Ein neuer Arbeitsplatz, ein längerer Zyklus oder eine neue Anforderung an die Luftqualität rechtfertigt eine Aktualisierung des Bedarfs. Eine Anlage, die auf dokumentierter Grundlage gewählt wurde, lässt sich leichter weiterentwickeln als eine Maschine, die wegen ihrer angegebenen Leistung gekauft wurde.


Zum Mitnehmen
□ Verlangen Sie eine gelieferte Menge mit Druck und Bezugsbedingungen.
□ Verwechseln Sie den mittleren Verbrauch nicht mit der gleichzeitigen Spitze.
□ Beschreiben Sie die Dauer der Spitzen, bevor Sie den Speicher wählen.
□ Vergleichen Sie Angebote mit identischem Umfang bis zu den Arbeitsplätzen.

Macht ein größerer Kessel den Kompressor leistungsstärker?
Er vergrößert den verfügbaren Speicher innerhalb der Grenzen des Systems, nicht aber die Menge, die die Maschine dauerhaft erzeugt. Sein Nutzen zeigt sich bei Spitzen und Erholungszeiten.

Muss man alle Verbräuche der Werkzeuge addieren?
Addieren Sie für die Analyse der Spitze die Werkzeuge, die tatsächlich zusammen laufen können. Für den Mittelwert verwenden Sie ihre realen Nutzungsdauern und prüfen, ob die angegebenen Verbräuche nicht bereits Mittelwerte sind.

Kann man allein anhand der Motor-PS wählen?
Nein. Es fehlen unter anderem die gelieferte Menge beim erforderlichen Druck, das Nutzungsprofil und der Umfang des Systems. Die Leistung allein beantwortet den Bedarf der Werkzeuge nicht.

Quellen und Hinweise
CFM, Free Air — Quincy Compressor — https://www.quincycompressor.com/resource/glossary/cfm-free-air/
Leitfaden zur Auslegung von Kompressoren — Atlas Copco — https://www.atlascopco.com/en-us/compressors/wiki/compressed-air-articles/sizing-an-air-compressor
Was ist ein Druckluftbehälter? — Atlas Copco — https://www.atlascopco.com/en-us/compressors/wiki/compressed-air-articles/what-is-an-air-receiver