Warum die Vernachlässigung von Druckluftsystem-Leckagen die ISO 50001-Konformität – und die Wirtschaftlichkeit – gefährdet

Von Justin Sheard, Experte für akustische Bildgebung bei Fluke

Druckluftsysteme sind in unzähligen industriellen Betrieben unverzichtbar und versorgen unterschiedlichste Anwendungen – von Produktionswerkzeugen bis hin zu Materialtransportanlagen. Für zahlreiche Einrichtungen stellen diese Systeme jedoch auch eine verborgene Quelle von Energieverschwendung und operativem Risiko dar.

Leckagen in einem Druckluftsystem mögen auf den ersten Blick wie eine geringfügige Störung, ein leises Zischen im Hintergrund oder ein leichter Druckabfall im System erscheinen. Dennoch können sie sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Konformität mit internationalen Energiemanagementnormen, wie der ISO 50001, erheblich beeinträchtigen.

Aus meiner Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Instandhaltungsteams verschiedener Branchen habe ich festgestellt, wie schnell selbst kleine Leckagen zu erheblichen finanziellen und regulatorischen Folgen führen können. Dieser Artikel erläutert, warum eine proaktive Lecksuche entscheidend ist, wie sie sich direkt auf die Leistungsindikatoren der ISO 50001 bezieht und wie moderne Detektionstechnologien konformitätsorientierte Betriebsabläufe signifikant verbessern können.

Die wirtschaftliche Argumentation: Warum kleine Leckagen ein großes Problem darstellen

In den meisten Anlagen gehört Druckluft zu den teuersten Medien in der Erzeugung – und zu denjenigen, die am leichtesten verschwendet werden. Luftleckagen zwingen Kompressoren, härter und länger zu arbeiten, wodurch mehr elektrische Energie verbraucht wird, um den Systemdruck aufrechtzuerhalten. Diese erhöhte Belastung führt nicht nur zu höheren Energiekosten, sondern beschleunigt auch den Verschleiß der Kompressoren, was wiederum höhere Wartungskosten und eine potenzielle Verkürzung der Lebensdauer der Ausrüstung zur Folge hat.

Branchendaten belegen, dass Leckagen für 20 % bis 30 % des gesamten Druckluftbedarfs verantwortlich sein können. Selbst in einem gut instandgehaltenen System kann eine einzelne kleine Leckage, die in einer lauten Anlage mit dem Ohr nicht wahrnehmbar ist, jährlich erhebliche finanzielle Werte in Form von Energie verschwenden. In Systemen mit hoher Auslastung können die Gesamtkosten von Dutzenden oder Hunderten kleiner Leckagen die Kosten großer Investitionsprojekte erreichen oder sogar übersteigen.

Die finanziellen Auswirkungen beschränken sich nicht auf die Energiekosten. In Betrieben, in denen pneumatische Werkzeuge und Prozesse für die Produktqualität entscheidend sind, kann ein durch Leckagen reduzierter Luftdruck zu Leistungseinbußen, Defekten oder Ausfallzeiten führen. Ein Hersteller von Schwerlastgeräten, mit dem ich zusammenarbeitete, entdeckte an einem einzigen Tag mithilfe eines akustischen Imagers über 140 Leckagen – von denen einige die Drehmomentgenauigkeit der Werkzeuge an der Produktionslinie direkt beeinflussten.

Der ISO 50001-Bezug: Gefährdete Energieeffizienz-Indikatoren

ISO 50001 ist ein internationaler Standard für Energiemanagementsysteme, der Organisationen dabei unterstützen soll, ihre energiebezogene Leistung kontinuierlich zu verbessern. Im Mittelpunkt der ISO 50001 stehen die Energieeffizienz-Indikatoren (EnPIs), quantifizierbare Kennzahlen, die aufzeigen, ob sich die Energieeffizienz einer Anlage verbessert.

Leckagen in Ihrem Druckluftsystem können diese Indikatoren direkt und messbar beeinträchtigen. Der zusätzliche Energieaufwand zur Kompensation von Leckagen erhöht Ihre gesamte Energieintensität, was die Einhaltung interner Ziele und externer Konformitätsanforderungen erschweren kann.

Praktisch bedeutet dies: Wenn Sie nach ISO 50001 arbeiten und Druckluftleckagen ignorieren, riskieren Sie:

• Dokumentierte Ziele zur Verbesserung der energiebezogenen Leistung nicht zu erreichen
• Gelegenheiten für nachweisbare Einsparungen, die von Auditoren erwartet werden, zu verpassen
• Erklären zu müssen, warum vermeidbare Energieverschwendung weiterhin unbehandelt bleibt

Dokumentierte Lecksuche und -reparatur liefern die von Auditoren geforderten nachweisbaren Belege und demonstrieren, dass Ihr Unternehmen Ineffizienzen nicht nur identifiziert, sondern auch aktiv beseitigt.

Betriebliche Auswirkungen der Vernachlässigung von Leckagen

Der Zusammenhang zwischen Leckagen, Konformität und Wirtschaftlichkeit ist eindeutig: Verschwendete Energie kostet Geld und mindert die Leistung. Die betrieblichen Auswirkungen sind jedoch weitreichender.

Sicherheitsrisiken: Obwohl die meisten Druckluftleckagen keine unmittelbare Gefahr darstellen, können sie zu unsicheren Bedingungen beitragen. Beispielsweise können Leckagen in der Nähe empfindlicher Geräte zu unbeabsichtigten Werkzeugbewegungen führen, und Hochdruckfreisetzungen in beengten Bereichen können das Gehör und die Sicherheit des Bedienpersonals gefährden.

Systembeeinträchtigung: Dauerhafte Leckagen zwingen Kompressoren zu häufigeren Schaltzyklen, was den Verschleiß von Motoren, Lagern und Dichtungen erhöht. Diese Leckagen beeinträchtigen auch Hilfsausrüstungen wie Trockner, Filter und Regler, da diese Geräte größere Luftmengen verarbeiten müssen, um den Bedarf zu decken. Im Laufe der Zeit kann dies zu häufigeren Ausfällen und einer verkürzten Lebensdauer der Komponenten führen.

Energieverschwendung und CO₂-Bilanz: Jede Kilowattstunde, die zur Kompensation von Leckagen aufgewendet wird, erhöht die CO₂-Bilanz Ihrer Anlage. Für Organisationen, die Nachhaltigkeitsziele verfolgen, sei es durch Unternehmensverpflichtungen oder regulatorische Auflagen, steht die Vernachlässigung von Leckagen in direktem Konflikt mit diesen Zielen.

Produktionsqualität und Anlagenverfügbarkeit: Niedriger Systemdruck, verursacht durch Leckagen, kann die Werkzeugleistung und Maschinenpräzision beeinträchtigen. In Branchen, in denen Präzision entscheidend ist, kann dies zu Defekten, Nacharbeiten oder sogar Kundenretouren führen. Zum Beispiel trugen in der Fallstudie von Aspire Bakeries Druckluftleckagen sowohl zu Ausfallzeiten als auch zu Problemen bei der Produkthandhabung bei, bis die Anlage ein akustisches Bildgebungsprogramm implementierte.

Warum ein modernes Druckluftleckage-Detektionssystem den Ansatz transformiert

Herkömmliche Lecksuchmethoden – wie das Hören von Zischgeräuschen oder die Verwendung von Seifenwasser – sind langsam, arbeitsintensiv und während der Produktion oft unpraktikabel. Sie hängen zudem stark von der Erfahrung des Bedienpersonals und der Nähe zur Leckagestelle ab.

Moderne Druckluftleckagedetektoren, wie die Fluke Acoustic Imaging Series, verwenden eine Anordnung von Mikrofonen, um sowohl Schall- als auch Ultraschallfrequenzen zu erfassen. Das akustische Imager legt diese Schalldaten anschließend über ein Echtzeitbild und erzeugt so eine SoundMap™, die Leckagestellen visuell identifiziert, selbst in lauten Umgebungen oder aus Entfernungen von bis zu 50 Metern.

Mit Funktionen wie der LeakQ™-Schätzung zeigen diese Imager nicht nur, wo sich die Leckage befindet, sondern liefern auch eine geschätzte Durchflussrate und die jährlichen Kostenauswirkungen, basierend auf den spezifischen Energiedaten Ihrer Anlage. Dies wandelt die Lecksuche von einer reaktiven Fehlerbehebungsaufgabe in eine proaktive, konformitätsunterstützende Instandhaltungsaktivität um.

Wie die Lecksuche die ISO 50001-Konformität unterstützt

Für ISO 50001 geht es bei der Konformität nicht darum, ein einmaliges Energieziel zu erreichen, sondern um kontinuierliche Verbesserung. Die Lecksuche unterstützt dies auf drei entscheidende Weisen:

Quantifizierbare Baselines: Anfängliche Leckageprüfungen schaffen eine dokumentierte Systemleistungs-Baseline. Diese dient als Referenzpunkt zur Messung zukünftiger Verbesserungen.

• Umsetzbare Verbesserungspläne: Priorisierte Reparaturlisten ermöglichen es Energiemanagern, zuerst die Leckagen mit dem höchsten Kosten- und Energieeinfluss zu beheben und somit schnelle Verbesserungen zu erzielen, die für Audit-Zwecke dokumentiert werden können.
• Nachweisbare Ergebnisse: Leckageprüfungen nach der Reparatur verifizieren den erfolgreichen Abschluss der Reparaturen und ermöglichen klare Vorher-Nachher-Vergleiche für das EnPI-Reporting.

In der Praxis bedeutet dies, dass jede gefundene und reparierte Leckage zu einem dokumentierten Schritt in Richtung Konformität wird und von Auditoren sowie Stakeholdern hoch geschätzt wird.

Praxisbeispiele: Konformität und Wirtschaftlichkeit in der Anwendung

Hersteller von Schwerlastgeräten: Als ein Hersteller eine vollständige Anlagenprüfung mit einem akustischen Imager durchführte, wurden innerhalb weniger Stunden 30 bis 40 Leckagen entdeckt und behoben, darunter viele an Stellen, die mit traditionellen Methoden während der Produktion nicht zugänglich gewesen wären. Durch die vorrangige Reparatur der größten Leckagen wurden die Kompressorlaufzeiten reduziert, Wartungsintervalle verlängert und die Drehmomentgenauigkeit der Werkzeuge an der Linie verbessert.

Lesen Sie die Fallstudie: Beschleunigte Lecksuche in Druckluftsystemen

Aspire Bakeries: Im Werk Cayce von Aspire Bakeries trugen Druckluftleckagen zu einem erhöhten Energieverbrauch und über 100 leckagebedingten Ausfallzeiten pro Jahr bei. Nach der Einführung der akustischen Bildgebung mit LeakQ™ priorisierte das Team Reparaturen basierend auf den Kostenauswirkungen, integrierte die Lecksuche in ihr präventives Wartungsprogramm und kam ihren ISO 50001-konformen Energiezielen näher.

Lesen Sie die Fallstudie: Der Weg von Aspire Bakeries zur Reduzierung der jährlichen Stromkosten für Kompressoren um bis zu 20 %

Turnaround in der Petrochemie (TAR): In einem Hochrisikoumfeld eines Anlagenstillstands ermöglichte die akustische Bildgebung die Lecksuche aus sicherer Entfernung, reduzierte den Zeitaufwand für Inspektionen und verbesserte sowohl die Konformitätsdokumentation als auch die Arbeitssicherheit.

Lesen Sie die Fallstudie: Akustische Kameras in kritischen Umgebungen führen zu Sicherheits-Innovationspreis

Konformitätsorientierte Diagnostik führt zu besseren Geschäftsergebnissen

Energiemanagementstandards wie ISO 50001 betonen sowohl Messung als auch Verifizierung, denn wenn Sie die Leistung verfolgen und auf Basis der Daten handeln, laufen Ihre Systeme besser, länger und effizienter.

Konformitätsorientierte Diagnostik, sei es für Energie, Sicherheit oder Qualität, schafft eine Kultur, in der Probleme angegangen werden, bevor sie zu Ausfällen eskalieren. In Druckluftsystemen bedeutet dies:

• Bessere Qualität: Konsistenter Druck unterstützt eine präzise, wiederholbare Werkzeugleistung.
• Erhöhte Anlagenverfügbarkeit: Weniger Ausfälle und geringere ungeplante Stillstandszeiten.
• Geringere Kosten: Reduzierter Energieverbrauch, niedrigere Wartungskosten und verlängerte Lebensdauer der Ausrüstung.
• Regulatorische Sicherheit: Klare, auditierbare Nachweise von Energiesparmaßnahmen.

Fazit

Das Ignorieren von Druckluftleckagen beeinträchtigt nicht nur die Wirtschaftlichkeit, sondern gefährdet auch Ihren Konformitätsstatus mit ISO 50001 und anderen Energiemanagement-Rahmenwerken. Moderne Druckluftleckage-Detektionssysteme erleichtern und beschleunigen das Auffinden und Priorisieren von Leckagen, die Integration von Reparaturen in Ihren Wartungsplan und den Nachweis kontinuierlicher Verbesserungen.

Unabhängig davon, ob Ihr Ziel die Aufrechterhaltung der Konformität, die Steigerung der Wirtschaftlichkeit oder die Förderung von Nachhaltigkeitsverpflichtungen ist, stellt die proaktive Lecksuche eine der Wartungsaktivitäten mit dem höchsten Return on Investment (ROI) dar, die Sie implementieren können.

Über den Autor

Justin Sheard ist ein erfahrener Leiter der Produktentwicklung, der sich auf thermische und akustische Bildgebungstechnologie spezialisiert hat, insbesondere auf Anwendungen in der vorbeugenden Instandhaltung. Mit mehreren Patenten und Veröffentlichungen ist Justin ein anerkannter Experte in der Branche. Er engagiert sich für die Weiterentwicklung vorbeugender Instandhaltungspraktiken durch innovative Bildgebungslösungen, die Instandhaltungsexperten dabei unterstützen, ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden und die Betriebseffizienz zu verbessern.