Kostentreiber

Was es kostet, wenn Druckuftwerkzeuge zu wenig Druck bekommen

Wenn Druckluftwerkzeuge nicht genügend Druck bekommen, kostet das Geld. Wie viel, zeigen vier Rechenbeispiele. Sie handeln von der unendlichen Geschichte falscher, nämlich druckvernichtender Werkzeuganschlüsse. Die Beispiele machen klar, dass der umbedachte Umgang mit der Edelenergie Druckluft sich schnell zu deutlichen Zusatzkosten summiert.

07. Dezember 2001

Trotz jahrzehntelanger Aufklärungsarbeit der Werkzeughersteller wird die Mehrzahl aller Luftwerkzeuge nur mit einem Fließdruck zwischen 3 und 5 bar betrieben. Das sind 1 bis 3 bar zu wenig. Nur bemerkt das kaum jemand, weil die Manometer an den Reglern und Wartungseinheiten vor den Werkzeugen einen ganz anderen Wert zeigen: den statischen Druck. Doch nicht der treibt die Werkzeuge, sondern der dynamische, der so genannte Fließdruck.

Schaut man in die Werkzeugkataloge, wird man feststellen, in einem Punkt sind sich alle Hersteller einig: rund 6 bar Fließ-Überdruck braucht ein Luftwerkzeug, um auf Nennleistung zu kommen. Atlas Copco Tools, aus deren „Installationsleitfaden für Luftwerkzeuge“ die folgenden Kostenbeispiele stammen, bezieht seine Leistungsdaten zum Beispiel auf 6,3 bar Überdruck.

Was aber macht es aus, wenn ein auf diesen Fließdruck ausgelegtes Werkzeug weniger Druck bekommt? Fest steht: Fällt der Fließdruck im Leitungsnetz von 7 auf 5 bar, reduziert sich die Werkzeugleistung um knapp 50 % Schon wenn er nur von 6 auf 5 bar fällt, geht die Lastdrehzahl bereits um 25 % zurück, obwohl die Leerlaufdrehzahl nur um 5 % abnimmt. Welche Kostenkonsequenzen die Atemnot der Werkzeuge für Arbeits- und Stromkosten hat, ist hier für einige Werkzeuganwendungen durchgespielt.

Mit einer 2-kW-Winkelschleifmaschine des Modells LSS 64 S085 von Atlas Copco wurde ein Test mit Schruppscheibe durchgeführt. Ein Druckverlust von 1 bar führte zu fast 30 % geringerem Materialabtrag. Das bedeutet: Der Anwender braucht 40 % mehr Zeit für dieselbe Arbeit. Angenommen, bei einem effizienten Einsatz würde die Arbeitszeit drei Stunden betragen. Dann ergeben sich bei einem Mehraufwand an Zeit von 40 % und einem Stundensatz von 20 € Mehrkosten von 24 €/d, das sind bei 20 Arbeitstagen 480 € im Monat. In die Kostenkalkulation sind zudem die bei der Drucklufterzeugung anfallenden Kosten einzubeziehen. Vorausgesetzt sei, der Kompressor liefert in einem Druckband von 7 bis 7,5 bar einen konstanten Netzdruck, und zwar unabhängig von einem möglichen Druckabfall im System. Braucht der Werker wegen des (aus welchem Grund auch immer) geringeren Fließdrucks am Werkzeug 40 % länger an Arbeitszeit, wird auch der Kompressor länger arbeiten. Die zusätzlichen Stromkosten betragen dann 8,30 € pro Monat, wenn der Strompreis 0,06 €/kWh beträgt.

Beim Bohrtest bohrte eine Bohrmaschine (LBB 36 H060) ein Loch von Ø 6 mm bei einem Fließ-Überdruck von 6,3 bar binnen 2 s, brauchte dafür aber bei 5,8 bar bereits 3,2 s. Zusätzlich 1,2 s pro Bohrung bedeutet 60 % mehr Arbeitszeit. Beträgt die effiziente Bohrzeit pro Tag eine Stunde, dann werden täglich 36 min zusätzlich gebraucht, das heißt bei Arbeitskosten von 20 €/h sind das 240 € pro Monat, die verschwendet werden. Die zusätzlichen Energiekosten bei zu geringem Luftdruck am Werkzeug betragen 3,6 € pro Monat.

Bei einem nicht selbstabschaltenden Schlagschrauber LMS 37 hängt das Moment vom Arbeitsdruck ab. Bei der Montage mit diesem Schlagschraubertyp gibt es keine zusätzliche Montagezeit denn in den meisten Fällen wird dem Werker nicht bewusst sein, dass er mit zu geringem Druck arbeitet. Dennoch beeinflusst der Druckabfall die Qualität seiner Arbeit, vor allem, wenn der Schraubfall nahe am Nennmoment des Schlagschraubers liegt.

Bei der Montage mit Impulsschraubern, so zeigten von Atlas Copco Tools durchgeführte Tests, verlängert der Druckabfall die Schraubzeiten deutlich und das erreichte Moment wird verringert. Tests mit einem ErgoPuls 8 XS zeigen: Zu geringer Druck führt zu längeren Zykluszeiten und einer Unterschreitung des geforderten Drehmoments. Eine einfache Vergleichsrechnung für die Zykluszeiten im besten und dem schlimmsten anzunehmenden Fall ergab im Test eine um 35 % verlängerte Zykluszeit bei zu geringem Druck. Falls die effiziente Schraubzeit 4 h/d beträgt und die Löhne wieder bei etwa 20 €/h liegen, folgt daraus, dass 760 € pro Monat durch Arbeiten bei korrektem Fließdruck gespart werden könnten. Dazu kommen 2,47 € pro Monat an Energiekosten.

Auch bei anderen Einsatzbeispielen ist interessant festzustellen, dass die zusätzlichen Arbeitskosten immer sehr viel höher sind als die zusätzlichen Energiekosten am Kompressor. Ferner zeigt sich, dass ein Arbeitsdruck von unter 6,3 bar nicht akzeptabel ist, denn schon bei 5,8 bar statt der vorgesehenen 6,3 bar Überdruck sind die zusätzlichen Arbeits- und Energiekosten zu hoch.

Erschienen in Ausgabe: 12/2001