Druckluft-Leckagekosten-Rechner
Geben Sie Durchmesser und Anzahl der Leckagestellen an Ihrer Leitung ein. Mit einem Düsenströmungsmodell sehen Sie den Leckagevolumenstrom, den Jahresenergiebedarf, die Kosten und die Amortisationszeit der Reparaturen.
Die Berechnung läuft in Ihrem Browser; die eingegebenen Werte werden nirgendwohin gesendet.
- Jährliche Leckagekosten
- 7.275 €
- Gesamter Leckagevolumenstrom
- 20,73 L/s · 1,244 m³/min
- Leistung, die die Leckage am Kompressor kostet
- 8,084 kW
- Jahresenergie
- 48.501 kWh/Jahr
- Jährlich verlorene Luft
- 447.702 m³/Jahr
- Gesamtzahl der Löcher
- 12
- Gesamte Reparaturkosten
- 600 €
- Amortisationszeit
- 0,99 Monate
Die Strömung ist Schallgeschwindigkeit (kritisch): Der Volumenstrom ist proportional zum Absolutdruck.
Lochgruppen
| Durchmesser | Anzahl | Jahreskosten | Anteil |
|---|---|---|---|
| 3 mm | 2 | 4.677 € | 64 % |
| 1 mm | 10 | 2.598 € | 36 % |
Annahmen
- Ideales Gas, isentrope Düsenströmung, k = 1,4, Lufttemperatur 20 °C; die Leckage strömt in die Atmosphäre (1,01325 bar).
- Oberhalb eines Druckverhältnisses von etwa 1,893 (Überdruck etwa 0,9 bar) erreicht die Strömung Schallgeschwindigkeit (kritisch) und hängt nur von Absolutdruck und Lochfläche ab; darunter gilt die Unterschallformel.
- Der Ansaugvolumenstrom wird für 20 °C und 1,01325 bar angegeben (Dichte etwa 1,204 kg/m³).
- Energie = Volumenstrom × spezifische Leistung × Stunden. Angenommen wird, dass der Kompressor stets unter Volllast läuft; Leerlauf und Teillast verändern die spezifische Leistung.
- Ein häufiges Leckagebild sind viele kleine Verbindungen und Risse; der geschätzte Lochdurchmesser ist die größte Unsicherheit (der Volumenstrom wächst mit dem Quadrat des Durchmessers).
ṁ = Cd · A · P₁ · √(k/(R·T)) · (2/(k+1))^((k+1)/(2(k−1))) (kritische Strömung) · Volumenstrom = ṁ / ρ_ref · Energie = Volumenstrom · kW/(m³/min) · Stunden · Kosten = Energie · Preis
Das Ergebnis ist eine Größenordnungsschätzung aus einem Modell mit rundem, scharfkantigem Loch. Die tatsächliche Leckage sollte durch Ultraschallmessung, den Druckabfall während der Nichtproduktionszeit oder eine Durchflussmessung überprüft werden. Das Werkzeug liefert eine erste Einschätzung.
Lassen Sie uns gemeinsam prüfen, wie viel der Leckage sich aus Ihren Kompressor- und Leitungsdaten überwachen lässt und was das für den Wartungsplan bedeutet.
Gespräch anfragen01
So verwenden Sie es
A
Geben Sie Leitungsdruck, jährliche Betriebszeit, Strompreis und spezifische Leistung des Kompressors ein.
B
Geben Sie Durchmesser und Anzahl der Leckagestellen zeilenweise ein.
C
Lesen Sie Jahreskosten und Volumenstrom ab; mit den Reparaturkosten sehen Sie die Amortisationszeit.
02
Warum Druckluft teuer ist
Der größte Teil des Stroms, der zur Drucklufterzeugung eingesetzt wird, wird zu Wärme; Luft am Verbrauchsort ist ein elektrisch teurer Energieträger. Darum sind Leckagen ein stiller, aber ständiger Kostenpunkt: Eine Leckage läuft auch bei stehender Produktion weiter (wenn die Leitung unter Druck bleibt).
Der Leckagevolumenstrom wächst mit der Lochfläche, also mit dem Quadrat des Durchmessers: Ein Loch mit doppeltem Durchmesser verliert viermal so viel Luft. Wenige große Lecks kosten deshalb oft mehr als Hunderte kleine Undichtigkeiten.
03
Das Modell hinter der Berechnung
Die Leckage wird als zur Atmosphäre offene Düse modelliert. Liegt der Leitungsdruck über etwa 0,9 bar Überdruck, erreicht die Strömung durch das Loch Schallgeschwindigkeit (wird kritisch), und der Volumenstrom wird nur von Absolutdruck, Lochfläche, Temperatur und Durchflussbeiwert Cd bestimmt. Bei niedrigerem Druck gilt die Unterschallformel.
Der Ansaugvolumenstrom (FAD) ergibt sich aus dem Massenstrom geteilt durch die Luftdichte bei 20 °C und 1,01325 bar. Die elektrische Leistung ist dieser Volumenstrom mal die spezifische Leistung des Kompressors (kW/(m³/min)). Die spezifische Leistung hängt von Kompressortyp, Last und Druckeinstellung ab; Sie müssen Ihren eigenen Wert eingeben.
04
Wie man Lecks findet und wann sich die Reparatur lohnt
Der praktische Weg, Lecks zu finden, ist ein Ultraschalldetektor; Seifenlauge funktioniert an kleinen Verbindungen ebenfalls. Die einfachste Messung ist der Blick auf den Lastanteil des Kompressors bei stehender Produktion: Lädt der Kompressor ohne Produktion noch, ist die Leitung undicht.
Die Reparaturkosten liegen oft weit unter den Jahreskosten der Leckage, die Amortisation ist daher meist kurz. Vergleichen Sie das Ergebnis des Werkzeugs mit den Reparaturkosten je Stelle, um Prioritäten zu setzen. Bedenken Sie auch, dass reparierte Lecks im Lauf der Zeit wieder entstehen: Ein regelmäßiges Leckageprogramm lohnt sich.
Häufige Fragen
- Wie viel kostet ein Druckluftleck?
- Das hängt von Lochdurchmesser, Druck, Betriebszeit und Strompreis ab. Aus diesen Werten berechnet das Werkzeug mit einem Düsenströmungsmodell den Volumenstrom und mit der spezifischen Leistung des Kompressors Jahresenergie und Kosten; schon wenige Löcher fallen bei den Beispielwerten pro Jahr ins Gewicht.
- Was ist der Cd-Beiwert und welchen Wert soll ich eingeben?
- Es ist der Verlustbeiwert, das Verhältnis von realem zu idealem Durchfluss durch das Loch. Für ein scharfkantiges rundes Loch nimmt man grob 0,6–0,65. Echte Lecks (Risse, Gewinde, Dichtungen) verhalten sich anders, lesen Sie das Ergebnis daher als Größenordnungsschätzung.
- Wo finde ich die spezifische Leistung?
- Sie steht im Datenblatt oder im Leistungstest des Kompressors als Leistung je Liefermenge (kW/(m³/min)). Verwenden Sie den Volllastwert Ihrer eigenen Maschine.
- Läuft die Leckage auch außerhalb der Betriebszeit weiter?
- Ja, solange die Leitung unter Druck bleibt. Rechnen Sie in das Feld der jährlichen Betriebszeit auch die Stunden ein, in denen die Leitung bei stehender Produktion unter Druck bleibt.
- Wie viele Löcher kann ich gleichzeitig eingeben?
- Jede Zeile ist die Anzahl der Löcher eines Durchmessers; Sie können bis zu acht Zeilen hinzufügen. Fassen Sie echte Lecks zu Ersatzdurchmessern zusammen.
- Wie wird die Amortisation berechnet?
- Die gesamten Reparaturkosten (Kosten je Loch × Gesamtzahl der Löcher) werden durch die jährlichen Leckagekosten geteilt und in Monate umgerechnet. Angenommen wird, dass die Reparatur die gesamte Leckage beseitigt und keine Lecks neu entstehen.
Leckagen und Energieverluste mit Daten überwachen
Lassen Sie uns gemeinsam prüfen, wie gut sich Leckage und Ineffizienz aus Ihren Kompressor- und Leitungsdaten überwachen lassen und was das für den Wartungsplan bedeutet.