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Vom Wechsel auf mobile elektrische Kompressoren profitieren

Lässt sich mit mobilen elektrischen Kompressoren heute auf die bekannten Dieselmodelle verzichten? Atlas Copco hat eine Studie zu 1 800 eingesetzten mobilen Druckluftkompressoren in Belgien, den Niederlanden und Deutschland durchgeführt. An 22 % der Einsatzorte bestand bereits ein einfacher Zugang zum Stromnetz, was den Einsatz mobiler elektrischer Kompressoren anstelle dieselbetriebener ermöglicht. Dies belegt ein noch vielfach ungenutztes Potenzial zur Emissionsreduktion in dicht besiedelten Bereichen, die deutlich unter Umweltbelastungen leiden. Da mobile elektrische Kompressoren bei einer ähnlichen Investition auch weniger Lärm verursachen und deutlich niedrigere Betriebskosten produzieren, könnten laut Angaben von Atlas Copco mindestens 20 % der heute eingesetzten mobilen Kompressoren problemlos elektrischen weichen.

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Ein VSD-Motor zeigt im Vergleich zu einem Elektromotor mit fester Drehzahl seine Stärken vor allem unter Teillast oder lastfreien Bedingungen, die bei Kompressoren rund 90 % ihrer Lebensdauer ausmachen. Unter Teillast bietet ein VSDKompressor laut Atlas Copco Effizienzvorteile von bis zu 50 %.

Mobile Kompressoren sind für den Antrieb von Drucklufthämmern, -meißeln und anderen Werkzeugen elementar. Weitere Einsatzfelder liegen in der Reinigung von Geräten oder Beton und im Strahlverfahren. Wer regelmäßig temporär Druckluft an wechselnden Standorten benötigt, fürden scheint es naheliegend, klassische mobile Dieselkompressoren auszuwählen. Zwar gab es Verbesserungen bei Gesamteffizienz, Benutzerfreundlichkeit, Transportierbarkeit und Schadstoffemissionen durch den Verbrennungsvorgang, der mechanische Vorgang hat sich jedoch in den letzten 100 Jahren kaum verändert. Neue mobile elektrische Kompressoren eröffnen hingegen auf Baustellen den Weg zu einer leisen und emissionsfreien Druckluftquelle.

Leise, vor Ort emissionsfrei und platzsparend Im Vergleich zu Dieselvarianten benötigen elektrische Kompressoren mit gleichem Luftstrom und Druck deutlich weniger Standfläche. Zusätzlich zu den Vorteilen für Umwelt und die Arbeitsumgebung – keine Abgasemissionen und keine CO2-Freisetzung vor Ort – verweist Atlas Copco auf die Betriebskosten eines elektrischen Kompressors, die um 52 % niedriger als die eines Dieselkompressors mit gleicher Leistung liegen.

Auf Erfahrung aufbauen Atlas Copco entwickelt seit Jahrzehnten mobile dieselbetriebene Kompressoren, die unter härtesten Bedingungen eine robuste Druckluftquelle bieten –ob bei Frost in abgelegenen Gebieten, in Höhenlagen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder in Wüsten mit Temperaturen von mehr als 50°C. Darüber hinaus fordern die Einsatzaufgabenstellungen veränderliche Luftströme und verschiedene Druckeinstellungen, häufigen Transport und den Betrieb unter unvorhersehbaren oder rauen Umgebungen.

ZAHLEN

H250 VSD H450 VSD

V1100 VSD Betriebsdruck: 5–12 bar/72–174 Psi 5–13 bar/72–190 Psi 5–14 bar/72–200 Psi Stromanschluss: CESmartSocket 16 A, 32 A, 63 A Powerlock Anschlusstafel/Powerlock optional Volumenstrom: 7–4,7 m³/min; 112–78 l/s (63A) 13,2–9,72 m³/min; 220–170 l/s 31,2–22,7 m³/min; 520–378 l/s Schalldruckpegel: 65 dB(A) 65 dB(A) 70 dB(A) Leistung: 37 kW 75 kW 208 kW Gewicht: 749 kg 1 200 kg 2 750 kg

Das komplette Sortiment an E-Air-Kompressoren deckt den Druckluftbedarf von 425 m3/h bis 1869 m3/h (250 cfm bis 1 100 cfm) ab. Der fehlende Ausstoß von Dieselabgasen ist nicht nur in Hinsicht auf die neuen Stufe-V-Emissionsregelungen für Dieselmotoren relevant. Bei Arbeiten in Wohngebieten oder in abgeschlossenen Umgebungen, wie U-Bahn- und Straßentunneln oder auch Bergwerken, bietet die E-Air-Reihe eine zuverlässige Druckluftversorgung ohne Dieselemissionen.

In Kombination mit einem auf dem Foto zu sehenden Energiespeichersystem der ZenergiZe-Baureihe ZBP 45 hat die belgische Firma Jan De Nul einen Elektrokompressor E-Air H185 VSD (unser Titelbild) unter umweltsensiblen Bedingungen betrieben. Mit einer Stellfläche von lediglich 10' oder 20' (je nach Modell) sind die Energiespeichersysteme einfach zu nutzen, zu skalieren und zu installieren.

Atlas Copco hat sein Know-how in der Entwicklung mobiler Kompressoren in die Entwicklung elektrischer Modelle mit dem Ergebnis leistungsstarker und kompakter elektrischer Kompressoren einfließen lassen, die auf den Betrieb auch unter schwierigen Bedingungen im Freien ausgelegt und für regelmäßige Standortwechsel optimiert sind.

Den Netzanschluss deutlich erleichtert Bis vor Kurzem verfügte die mobile Elektrokompressortechnologie über ein traditionelleres Elektromotoranlaufsystem – wie ein Sterndreieck oder eine Direkt linie. Mit Leistungsspitzen von jeweils 3- bis 4- bzw. 7- bis 9-fachem Nennstromverbrauch erforderte diese Technologie spezielle Stromanschlüsse, wodurch die Anzahl der verfügbaren Standorte für den Einsatz elektrischer mobiler Kompressoren minimiert wurde.

Atlas Copcos drehzahlgeregelte elektrische Kompressoren der »E-Air VSD«-Serie (Variable Speed Drive) vermeiden Startspitzen und begrenzen die Stromaufnahme entsprechend der Stromquelle. Da keine industrielle Stromquelle erforderlich ist, könnten diese Kompressoren wie das zur GaLaBau 2018 vorgestellte Modell H250 VSD über gewöhnliche 16-A-Steckdosen versorgt werden.

Weil die Verfügbarkeit möglicher Stromanschlüsse für elektrische mobile Kompressoren mit Frequenzumrichter schwierig zu quantifizieren blieb, entschied sich Atlas Copco zur einer eigenen Praxisstudie mit den genannten mehr als 1800 mobilen Dieselkompressoren in Belgien, den Niederlanden und Deutschland. Der Hersteller konnte damit messen, wo und wie mobile Kompressoren über einen Zeitraum von zwei Jahren eingesetzt und dabei zehntausende Einsatzorte – städtische wie ländliche Gebiete – abgedeckt wurden. Die städtischen Einsatzorte wurden unterteilt in Industrieund Wohngebiete. Für jede Art von Einsatzorten untersuchte der Hersteller den Zugang zu elektrischen Anschlüssen wie Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Die statistisch repräsentativen Stichproben ermöglichten einen Überblick über die durchschnittliche Verfügbarkeit von Steckdosen in jeder der Einsatzgruppen.

Die meisten Dieselkompressoren werden in städtischen und industriellen Bereichen eingesetzt, wo 43 % der Einsatzorte über einfachen Zugang zu elektrischen Stromquellen verfügen. In länd lichen Gebieten sinkt diese Wahrscheinlichkeit auf 11 %. Im gewichteten Durchschnitt aller Einsatzorte ergab sich eine Verfügbarkeit geeigneter Stromquellen für mobile Kompressoren in der Nähe von 22 % der Einsatzorte. Hier könnte bereits von dieselgetriebenen auf elektrisch angetriebene Kompressoren gewechselt werden.

Energiespeicher schließen Versorgungslücke Um die Fragestellung zu lösen, wie ein mobiler elektrischer Kompressor mit Strom versorgt werden kann, wenn entgegen der Studie doch keine Stromquelle verfügbar ist, hat Atlas Copco mit ZenergiZe zudem Energiespeichersysteme auf Lithium-IonenBasis entwickelt. Die Speicherlösungen können in Kombination mit Kompressoren, Stromerzeugern oder erneuerbaren Energiequellen als Hybrid lösung für Baustellen oder zum Aufbau von Mikronetzen verwendet werden. Die vor Ort keine CO2Emissionen erzeugende und nahezu geräuschlos arbeitende ZenergiZe-Reihe umfasst die Modelle ZBE, ZBP und ZBC mit einer Nennleistung im Bereich von 15 kVA bis 1000 kVA sowie einer Energiespeicherkapazität von 45 kWh bis 537 kVA. Sie decken mit langer Autonomie einen kleinen bis mittelgroßen Energiebedarf ab. t

Steuerung

Die drehzahlgeregelten elektrischen Kompressoren der »E-Air VSD«-Serie hat Atlas Copco darauf optimiert, hohe Anlaufströme zu vermeiden. Eine intelligente Elektronik unterstützt zudem die einfache, sichere und schnelle Stromversorgung.

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