Druckluft

Druckluft ist ein vielseitiger Energieträger, der in Abbruch, Rückbau und im Fels- und Tunnelbau eine zentrale Rolle spielt. In Kombination mit hydraulischen Arbeitsgeräten – etwa Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräten, Kombischeren, Multi Cuttern, Stahlscheren oder Tankschneidern – unterstützt Druckluft die Energieversorgung, Steuerung und Peripherie. Sie wird für luftbetriebene Hydraulikaggregate, für Reinigungs- und Vorbereitungsarbeiten sowie für pneumatische Werkzeuge eingesetzt und verbindet so Pneumatik mit Hochdruckhydraulik in anspruchsvollen Einsatzbereichen der Darda GmbH.

Definition: Was versteht man unter Druckluft

Druckluft ist komprimierte Umgebungsluft, deren Druck über dem atmosphärischen Umgebungsdruck liegt. Sie wird mit Kompressoren erzeugt, in Behältern gespeichert und über Leitungen und Schläuche zu Verbrauchern transportiert. Typische Kenngrößen sind der Betriebsdruck in bar, der Volumenstrom in l/min oder m³/h sowie der Drucktaupunkt für die Feuchteangabe. Druckluft dient als Energieträger für Pneumatikzylinder und -werkzeuge, als Steuer- und Signalmedium und als Antriebsquelle für luftbetriebene Hydraulikaggregate, die den für Betonzangen oder Stein- und Betonspaltgeräte nötigen Hydraulikdruck bereitstellen.

Technische Grundlagen und Kenngrößen von Druckluft

Die Wirkung von Druckluft beruht auf der Kompressibilität von Luft. Wichtige Größen sind:

• Druck (p): Betriebsdruck in der Praxis meist 6–10 bar; für spezielle Anwendungen auch darüber.
• Volumenstrom (Q): Liefermenge des Kompressors, entscheidend für die Anzahl gleichzeitiger Verbraucher.
• Leistung (P): Elektrische oder mechanische Antriebsleistung des Kompressors; bestimmt die erzeugbare Druckluftmenge.
• Qualität: Restölgehalt, Partikel, Wassergehalt (Drucktaupunkt) gemäß gängigen Qualitätsklassen.
• Druckverluste: Abhängig von Leitungslängen, Nennweiten, Kupplungen und Filtern; sie beeinflussen die am Werkzeug verfügbare Energie.

Thermodynamisch unterscheidet man annähernd isotherme, polytrope oder adiabatische Verdichtung. In der Praxis ist die Verdichtung nie vollständig isotherm; Nachkühler und Trockner senken die Temperatur und Feuchte, damit Druckluft in rauen Umgebungen zuverlässig bleibt. Für hydraulische Anwendungen ist zu beachten: Luftbetriebene Hydraulikaggregate wandeln Druckluft (typisch 6–10 bar) in Hydraulikdruck im mehrhundertbar-Bereich um – ein wesentlicher Brückenschlag zu Werkzeugen wie Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräten.

Erzeugung: Kompressoren und Druckluftstationen

Zur Erzeugung von Druckluft kommen verschiedene Kompressortypen zum Einsatz, abhängig von Bedarf, Mobilität und Umgebung:

• Kolbenkompressoren: Robust, für intermittierenden Bedarf und mobile Einsätze auf Baustellen.
• Schraubenkompressoren: Für kontinuierliche Versorgung mit höherem Volumenstrom, häufig stationär.
• Drehzahn- und Turbokompressoren: Für sehr hohe Volumenströme in zentralen Anlagen.

Auf Baustellen der Entkernung, im Betonabbruch oder beim Felsabbruch werden oft mobile Aggregate genutzt. In geschlossenen Bereichen, Schächten oder Tunneln spielt neben Leistung auch Emission und Abwärme eine Rolle. Hier kann die Kombination aus Kompressor, Speicherbehälter und leistungsgeregelter Steuerung die Versorgung für pneumatische Werkzeuge und luftbetriebene Hydraulikaggregate sichern.

Aufbereitung und Qualität: Trocknung, Filtration, Kondensat

Unaufbereitete Druckluft enthält Feuchtigkeit, Partikel und eventuell Öl. Für zuverlässigen Betrieb und geringe Ausfallzeiten sind Aufbereitungsschritte notwendig:

• Abscheidung von Kondensat: Nachkühler und Wasserabscheider reduzieren den Wasserdampfgehalt; automatische Kondensatableiter verhindern Wassereintrag in Werkzeuge.
• Trocknung: Kältetrockner für moderate Taupunkte; Adsorptionstrockner für niedrige Drucktaupunkte in kalter oder feuchter Umgebung.
• Filtration: Partikel- und Koaleszenzfilter für Partikel und Öl; Aktivkohlefilter für sehr niedrige Restölgehalte, wenn sensible Hydraulikkomponenten geschützt werden sollen.

Die Auswahl richtet sich nach Einsatzort und Endverbrauchern. Pneumatisch angetriebene Hydraulikaggregate profitieren von sauberer, trockener Luft, da Ventile und Lamellenmotoren empfindlich auf Feuchtigkeit und Partikel reagieren. Das erhöht die Verfügbarkeit von Werkzeugen wie Betonzangen, Kombischeren oder Stahlscheren im täglichen Einsatz.

Druckluft im Betonabbruch und Spezialrückbau

Im Betonabbruch wird Druckluft sowohl direkt als auch indirekt genutzt. Direkt treibt sie etwa Luftmeißel oder Reinigungsdüsen an, um Armierungen freizulegen oder Oberflächen staubarm vorzubereiten. Indirekt kann Druckluft luftbetriebene Hydraulikaggregate versorgen, die den Arbeitsdruck für hydraulische Betonzangen für kontrollierten Abtrag bereitstellen – eine Option, wenn elektrische Energie nicht verfügbar ist oder wenn in sensiblen Bereichen keine Verbrennungsmotoren eingesetzt werden sollen.

Typische Aufgabenketten

1. Vortrennung und Ankerfreilegung mit pneumatischen Werkzeugen.
2. Primärer Abtrag mit Betonzangen zur kontrollierten Reduktion von Bauteilen.
3. Nacharbeit, Sortierung und Reinigung mit Druckluft für saubere Schnittkanten und geringe Restanhaftungen.

Für Stein- und Betonspaltgeräte kann Druckluft ebenfalls unterstützend wirken: Sie versorgt Steuerluftkreise, reinigt Bohrlöcher vor dem Setzen von Spaltkeile und sorgt für trockene, staubfreie Kontaktflächen, damit Spaltdruck zuverlässig übertragen wird.

Druckluft im Felsabbruch und Tunnelbau

Im Tunnelbau und in der Natursteingewinnung ist Druckluft traditionell verankert, insbesondere in Felsabbruch und Tunnelbau Anwendungen. Pneumatische Bohrgeräte, Ankerbohrungen und Reinigungsaufgaben werden häufig mit Druckluft ausgeführt. Die resultierenden Bohrlöcher lassen sich anschließend für Steinspaltzylinder nutzen oder dienen als Ansatzpunkte, um mit Betonzangen und Multi Cuttern definierte Trennungen zu erzeugen.

Besondere Randbedingungen unter Tage

• Belüftung und Feuchte: Niedrige Drucktaupunkte reduzieren Eis- oder Wassereintrag in Leitungen.
• Leitungslängen: Weite Strecken erhöhen Druckverluste – ausreichende Nennweiten und Pufferbehälter sind wichtig.
• Peripherie: Druckluft kann für Steuerluft, Startluft oder als Antrieb luftbetriebener Hydraulikaggregate dienen, um Hydraulikdruck dezentral bereitzustellen.

Schnittstellen zwischen Druckluft und Hydraulik

Zwischen Pneumatik und Hydraulik entsteht in vielen Anwendungen eine funktionale Verzahnung. Luftbetriebene Hydraulikaggregate (siehe Übersicht luftbetriebener Hydraulikaggregate) wandeln Druckluft in hohen Hydraulikdruck um, der Werkzeuge wie Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte, Kombischeren, Stahlscheren, Tankschneider oder Multi Cutter speist. Vorteile sind die Trennung von Energieerzeugung und Werkzeug, die einfache Regelbarkeit und die Möglichkeit, die Druckquelle räumlich getrennt vom Arbeitsbereich zu platzieren.

Auslegungshinweise

• Ausreichender Volumenstrom für Spitzenlasten; Pufferbehälter glätten Bedarfsspitzen.
• Minimierung von Druckverlusten durch kurze Schlauchwege, große Nennweiten und hochwertige Kupplungen.
• Feinfiltration und Trocknung zum Schutz hydraulischer Ventile, Pumpen und Dichtungen im luftbetriebenen Aggregat.

Planung, Dimensionierung und Betrieb von Druckluftsystemen

Eine praxisgerechte Auslegung stellt sicher, dass Werkzeuge ihre Nennleistung erreichen und Stillstände vermieden werden.

Bedarfsermittlung

• Summe der gleichzeitigen Verbraucher (Werkzeuge, Aggregate, Steuerluftkreise).
• Lastprofile: Grund-, Mittel- und Spitzenlast; Einsatzdauer der Werkzeuge.
• Umweltbedingungen: Temperatur, Feuchte, Staubbelastung.

Verteilung und Speicher

• Ring- statt Stichleitungen für gleichmäßigen Druck.
• Zwischenspeicher nahe großer Verbraucher (z. B. an Hydraulikaggregaten).
• Entwässerungspunkte an tiefsten Stellen, um Kondensat abzuführen.

Druckluftanschlüsse und Schläuche

• Passende Kupplungen und Nenndurchmesser reduzieren Druckabfälle.
• Schlauchmanagement: knickarm, kurze Wege, Schutz vor Abrieb.
• Regelung am Verbraucher: Druckminderer und Wartungseinheiten mit Filter und Nebler, falls erforderlich.

Wartung, Effizienz und Fehlersuche

Regelmäßige Pflege erhöht Verfügbarkeit und senkt Kosten. Leckagen sind ein häufiger Effizienzverlust; sie steigern den Energiebedarf und reduzieren den am Werkzeug anliegenden Druck.

Wesentliche Maßnahmen

• Leckagekontrolle: Akustisch, mit Messgeräten oder in Last-/Drucktests; Beseitigung spart Energie.
• Filterwechsel: Rechtzeitig, um Druckverluste zu vermeiden und Qualität zu sichern.
• Kondensatmanagement: Automatische Ableiter prüfen; Kondensat vorschriftsgemäß entsorgen.
• Kompressorwartung: Ansaugfilter, Keilriemen, Ölstand (bei ölgeschmierten Systemen) und Kühler reinigen.

Bei Leistungsverlusten an Betonzangen oder Stein- und Betonspaltgeräten, die über luftbetriebene Hydraulikaggregate versorgt werden, sind neben hydraulischen Parametern auch pneumatische Faktoren zu prüfen: Leitungsdruck, Volumenstrom, Filterzustand und die Funktion der Luftmotoren. Oft lassen sich mit geringem Aufwand Druckverluste reduzieren und damit die hydraulische Arbeitsleistung stabilisieren.

Arbeitsschutz und Umweltaspekte

Beim Umgang mit Druckluft sind generelle Schutzmaßnahmen zu beachten. Dazu gehören der sichere Umgang mit Schläuchen und Kupplungen, der Schutz vor Lärm und umherfliegenden Partikeln sowie das Vermeiden ungeeigneter Anwendungen (z. B. niemals Druckluft auf Personen richten). In sensiblen Bereichen können luftbetriebene Aggregate helfen, Abgase zu vermeiden; gleichzeitig sind Geräuschminderung, ausreichende Belüftung und eine sorgfältige Auswahl der Aufbereitungskomponenten sinnvoll. Rechtliche Anforderungen können je nach Region und Einsatzumgebung variieren und sollten im Rahmen der Projektplanung berücksichtigt werden.

Energieeffizienz und Entwicklungen

Moderne Systeme setzen auf drehzahlgeregelte Kompressoren, Wärmerückgewinnung und intelligente Steuerungen, um den spezifischen Energiebedarf zu senken. In wechselnden Baustellensituationen bieten modulare Konzepte aus Kompressor, Speicher und Aufbereitung Flexibilität. Im Zusammenspiel mit hydraulischen Werkzeugen – etwa Betonzangen, Tankschneidern oder Kombischeren – ermöglicht eine effiziente Druckluftversorgung kurze Rüstzeiten, reproduzierbare Leistung und einen verlässlichen Betrieb, ohne den Fokus auf Sicherheit und Umweltschutz aus den Augen zu verlieren.