Kompressor-Ratgeber: Welcher Kompressor ist der richtige?

Der passende Kompressor hängt nicht allein von der Größe des Druckluftbehälters oder der Motorleistung ab. Entscheidend sind vor allem der benötigte Luftbedarf in l/min, der erforderliche Arbeitsdruck, die Nutzungsdauer und die Frage, ob mehrere Druckluftgeräte gleichzeitig eingesetzt werden.

In diesem Ratgeber erklären wir Ihnen Schritt für Schritt, worauf Sie beim Kauf eines Kompressors achten sollten und wie Sie die benötigte Leistung für Ihre Anwendung bestimmen.

Inhalt

• 1. Welcher Kompressor passt zu meiner Anwendung?
• 2. Wie viel Luftleistung benötige ich?
• 3. Ansaugleistung und effektive Liefermenge
• 4. Wie viel bar benötige ich?
• 5. Was bedeutet Duty Cycle?
• 6. Kolbenkompressor oder Schraubenkompressor?
• 7. Welche Kesselgröße ist sinnvoll?
• 8. 230 V oder 400 V?
• 9. Ölgeschmiert oder ölfrei?
• 10. Wann lohnt sich ein Silent-Kompressor?
• 11. Warum muss Druckluft aufbereitet werden?
• 12. Wie ist eine Druckluftanlage aufgebaut?
• 13. Häufige Fragen zu Kompressoren

1. Welcher Kompressor passt zu meiner Anwendung?

Bevor Sie sich für einen Kompressor entscheiden, sollten Sie zunächst klären, wie die Druckluft später eingesetzt wird. Fünf Fragen sind dabei besonders wichtig:

Auch die Aufstellung spielt eine Rolle: Befindet sich der Kompressor direkt am Arbeitsplatz, kann ein schallgedämpfter beziehungsweise besonders leiser Kompressor deutlich angenehmer sein.

2. Wie viel Luftleistung benötige ich?

Die Luftleistung gehört zu den wichtigsten Angaben bei der Auswahl eines Kompressors. Sie wird meistens in Litern pro Minute (l/min) angegeben.

Entscheidend ist nicht nur, wie viel Luft ein angeschlossenes Werkzeug benötigt, sondern auch wie lange und wie häufig es tatsächlich verwendet wird.

Luftbedarf berechnen

Gehen Sie in drei Schritten vor:

1. Ermitteln Sie den Luftverbrauch aller Druckluftgeräte in l/min.
2. Schätzen Sie, wie viel Prozent der Arbeitszeit das jeweilige Gerät tatsächlich läuft.
3. Berücksichtigen Sie, welche Geräte gleichzeitig verwendet werden.

Beispiel

Eine Lackierpistole benötigt beispielsweise 180 l/min und wird innerhalb des betrachteten Zeitraums zu ungefähr 40 % genutzt.

180 l/min × 0,40 = 72 l/min

Der durchschnittliche Luftbedarf dieser Anwendung beträgt damit 72 l/min innerhalb des betrachteten Zeitraums.

Bei mehreren Geräten wird der berechnete Bedarf der gleichzeitig verwendeten Geräte zusammengerechnet. In einer Werkstatt sollten Sie deshalb nicht nur das größte einzelne Werkzeug betrachten, sondern die tatsächliche Nutzung aller angeschlossenen Verbraucher.

Grundformel:
Luftverbrauch des Geräts × Nutzungsanteil × Anzahl der Geräte × Gleichzeitigkeitsfaktor

3. Ansaugleistung und effektive Liefermenge – wo liegt der Unterschied?

Bei Kompressoren finden Sie unterschiedliche Angaben zur Luftleistung. Besonders wichtig ist, zwischen Ansaugleistung und der tatsächlich verfügbaren beziehungsweise effektiven Liefermenge zu unterscheiden.

Ansaugleistung

Die Ansaugleistung beschreibt die Luftmenge, die der Kompressor auf der Ansaugseite theoretisch aufnimmt. Sie entspricht nicht automatisch der Luftmenge, die am Druckluftanschluss tatsächlich zur Verfügung steht.

Effektive Liefermenge / FAD

Die effektive Liefermenge beziehungsweise FAD (Free Air Delivery) beschreibt die tatsächlich vom Kompressor abgegebene Luftmenge unter definierten Bedingungen und eignet sich deshalb wesentlich besser, um die Leistung eines Kompressors mit dem Luftverbrauch eines Druckluftwerkzeugs zu vergleichen.

Bei der Auswahl sollte deshalb – sofern angegeben – die effektive Liefermenge und nicht ausschließlich die Ansaugleistung herangezogen werden.

4. Wie viel bar benötigt mein Kompressor?

Neben der Luftmenge muss der Kompressor den erforderlichen Arbeitsdruck bereitstellen. Dieser wird in bar angegeben.

Entscheidend ist der vom angeschlossenen Werkzeug oder Gerät vorgeschriebene Betriebsdruck. Beachten Sie dabei, dass der maximale Kesseldruck des Kompressors nicht automatisch dem benötigten Arbeitsdruck des Werkzeugs entspricht.

Über einen Druckregler wird der Ausgangsdruck des Kompressors auf den benötigten Arbeitsdruck eingestellt.

5. Was bedeutet Duty Cycle beim Kompressor?

Der Begriff Duty Cycle beschreibt den Anteil eines bestimmten Zeitraums, in dem ein Gerät tatsächlich arbeitet.

Dabei müssen zwei verschiedene Duty Cycles unterschieden werden:

Duty Cycle des Druckluftwerkzeugs

Dieser Wert beschreibt, wie lange Sie ein Werkzeug tatsächlich verwenden. Das Beispiel mit 180 l/min und 40 % Nutzung ergibt deshalb einen durchschnittlichen Bedarf von 72 l/min.

Duty Cycle des Kompressors

Beim Kompressor beschreibt der Duty Cycle dagegen, wie lange der Verdichter unter Last laufen darf. Das ist insbesondere bei Kolbenkompressoren wichtig.

Für klassische Kolbenkompressoren empfiehlt Contimac im Hinblick auf eine lange Lebensdauer einen maximalen Duty Cycle von ungefähr 50 %.

Bezogen auf einen Zeitraum von zehn Minuten bedeutet das:

• maximal etwa 5 Minuten Betrieb unter Volllast
• anschließend etwa 5 Minuten ohne Volllast

Muss ein Kolbenkompressor praktisch permanent laufen, ist er für die vorhandene Luftmenge möglicherweise zu klein dimensioniert oder ein Schraubenkompressor ist für die Anwendung besser geeignet.

6. Kolbenkompressor oder Schraubenkompressor?

Welche Bauart sinnvoll ist, hängt vor allem davon ab, wie viel Druckluft benötigt wird und wie gleichmäßig der Verbrauch über den Arbeitstag verteilt ist.

Kolbenkompressor

Ein Kolbenkompressor verdichtet Luft mithilfe eines oder mehrerer Kolben. Beim Abwärtsbewegen des Kolbens wird Umgebungsluft angesaugt. Bei der anschließenden Aufwärtsbewegung wird die Luft verdichtet und in den Druckluftbehälter gefördert.

Ein Kolbenkompressor eignet sich besonders für:

• wechselnden Luftbedarf
• unterbrochene beziehungsweise intermittierende Nutzung
• Werkstätten mit zeitweise hohem Luftbedarf
• kleinere und mittlere Luftmengen
• Anwendungen, bei denen der Kompressor zwischendurch ausreichend Zeit zum Abschalten hat

Ist der gewünschte Kesseldruck erreicht, schaltet ein klassischer Kolbenkompressor ab und startet wieder, sobald der Druck unter den eingestellten Einschaltwert fällt.

Schraubenkompressor

Ein Schraubenkompressor verdichtet Luft kontinuierlich über zwei ineinandergreifende Schraubenelemente. Durch das geschlossene Ölsystem und die entsprechende Kühlung sind ölgeschmierte Schraubenkompressoren für lange Laufzeiten ausgelegt.

Ein Schraubenkompressor eignet sich besonders für:

• kontinuierlichen Druckluftbedarf
• hohe Luftmengen
• industrielle Anwendungen
• mehrere gleichzeitig betriebene Druckluftverbraucher
• lange tägliche Betriebszeiten

Schraubenkompressoren können für einen Duty Cycle bis 100 % ausgelegt sein und eignen sich damit für Anwendungen mit kontinuierlichem Luftbedarf.

Sie arbeiten vibrationsarm und sind häufig deutlich geräuschärmer als offene Kolbenkompressoren. Viele Anlagen besitzen zudem eine elektronische Steuerung, über die Betriebsparameter, Betriebsstunden und Wartungsmeldungen überwacht werden können.

Schraubenkompressoren arbeiten typischerweise besonders wirtschaftlich in Druckbereichen von ungefähr 5 bis 13 bar.

Ab wann sollte ich einen Schraubenkompressor wählen?

Als Orientierung empfiehlt Contimac, bei einer Netto-Druckluftanforderung von mehr als 500 l/min und einem Duty Cycle von mindestens 50 % einen Schraubenkompressor in Betracht zu ziehen.

Bei einem sehr unregelmäßigen, gleichzeitig aber hohen Luftbedarf kann alternativ ein Tandem-Kompressor sinnvoll sein.

Drehzahlgeregelter Schraubenkompressor

Schwankt der Luftbedarf stark, kann ein Schraubenkompressor mit variabler Drehzahlregelung eine interessante Lösung sein. Die Drehzahl und damit die erzeugte Luftmenge werden dabei an den tatsächlichen Bedarf angepasst.

Bei geeigneten Anwendungen können dadurch Energieeinsparungen von bis zu etwa 30 % gegenüber einer ungünstig ausgelasteten Anlage mit konstanter Drehzahl möglich sein. Die tatsächliche Einsparung hängt jedoch immer vom individuellen Verbrauchsprofil ab.

7. Welche Kesselgröße ist sinnvoll?

Der Druckluftbehälter – häufig einfach als Kessel bezeichnet – dient als Puffer. Er speichert Druckluft und kann kurzfristige Verbrauchsspitzen ausgleichen.

Je mehr Druckluft Sie innerhalb kurzer Zeit benötigen, desto wichtiger wird ein ausreichend großer Behälter.

Ein größerer Kessel kann:

• kurzzeitige Verbrauchsspitzen abfangen
• die Anzahl der Kompressorstarts reduzieren
• für gleichmäßigere Betriebsbedingungen sorgen
• bei wechselndem Luftbedarf Reserven bereitstellen

Die Kesselgröße ersetzt jedoch keine ausreichende Kompressorleistung. Bei dauerhaft hohem Luftverbrauch ist ein größerer Behälter keine Lösung für einen zu klein dimensionierten Verdichter.

Wie häufig darf ein Kolbenkompressor starten?

Contimac empfiehlt bei Kolbenkompressoren, maximal etwa 10 Starts pro Stunde einzuhalten. Dadurch sollen eine Überhitzung und unnötiger Verschleiß des Elektromotors vermieden werden.

Startet der Kompressor wesentlich häufiger, kann ein größerer Druckluftbehälter oder ein leistungsstärkerer Kompressor sinnvoll sein.

8. 230 V oder 400 V – was benötige ich?

1~230 V

230-V-Kompressoren können an einem entsprechenden normalen Wechselstromanschluss betrieben werden und sind besonders für kleinere Werkstätten, Servicearbeiten und mobile Anwendungen interessant.

Im Contimac-Programm sind Kompressoren mit 1~230-V-Antrieb bis 3 PS vorgesehen. Die höchste Netto-Luftleistung innerhalb der entsprechenden 230-V-Ausführungen wird dort unter anderem mit den Schraubenkompressoren NS 3/150 und NS 3/270 erreicht.

3~400 V

Für größere Motorleistungen und entsprechend leistungsfähigere Kompressoren wird in der Regel ein 3~400-V-Drehstromanschluss verwendet.

Das ist insbesondere bei größeren stationären Kolben- und Schraubenkompressoren relevant.

9. Ölgeschmiert oder ölfrei?

Bei Kolben- und Schraubenkompressoren gibt es je nach Bauart ölgeschmierte und ölfreie Ausführungen. Welche Variante sinnvoll ist, hängt von der Anwendung ab.

Ölgeschmierter Kompressor

Bei einem ölgeschmierten Kompressor werden mechanische Komponenten mit Öl geschmiert. Diese Bauweise ist robust und besonders für viele Werkstatt- und Industrieanwendungen geeignet.

Typische Anwendungen sind beispielsweise:

• Schlagschrauber
• Druckluftwerkzeuge
• Montagearbeiten
• Werkstätten
• Maschinen und pneumatische Systeme

Bei ölgeschmierten Kompressoren können sich geringe Ölbestandteile in der erzeugten Druckluft befinden. Für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Luftqualität kann deshalb eine zusätzliche Druckluftaufbereitung erforderlich sein.

Ölfreier Kompressor

Bei einem ölfreien Verdichter gelangt kein Schmieröl aus dem Verdichtungsprozess in die Druckluft. Das kann für Anwendungen sinnvoll sein, bei denen Ölbestandteile möglichst vermieden werden sollen.

Ölfrei bedeutet jedoch nicht automatisch trockene oder vollständig saubere Druckluft. Auch ein ölfreier Kompressor saugt Feuchtigkeit und Partikel aus der Umgebungsluft an. Abhängig von der Anwendung können deshalb weiterhin Filter und ein Drucklufttrockner erforderlich sein.

10. Wann lohnt sich ein Silent-Kompressor?

Ein Kompressor erzeugt durch Motor, Verdichtung und Luftströmung Geräusche. Steht der Kompressor direkt in der Werkstatt oder in unmittelbarer Nähe von Mitarbeitern, kann die Geräuschentwicklung deshalb ein wichtiges Auswahlkriterium sein.

Silent- beziehungsweise schallgedämpfte Kompressoren reduzieren die Geräuschbelastung durch eine leisere Verdichtereinheit, geringere Drehzahlen, vibrationsreduzierende Konstruktionen oder eine schallgedämmte Verkleidung.

Ein leiser Kompressor ist besonders interessant für:

• kleine Werkstätten
• Montagearbeitsplätze
• Innenräume
• Arbeitsplätze direkt neben dem Kompressor
• Bereiche, in denen Kommunikation und Arbeitskomfort wichtig sind

Achten Sie beim Vergleich auf die vom Hersteller angegebene Geräuschmessung. Angaben wie LpA und LwA beschreiben unterschiedliche akustische Messgrößen und sollten deshalb nicht ohne Weiteres miteinander verglichen werden.

11. Warum muss Druckluft aufbereitet werden?

Ein Kompressor saugt normale Umgebungsluft an. Diese enthält unter anderem Wasserdampf und mikroskopisch kleine Partikel.

Beim Verdichten der Luft steigt die Konzentration dieser Bestandteile. Beim anschließenden Abkühlen entsteht außerdem Kondenswasser. Bei ölgeschmierten Kompressoren können zusätzlich geringe Ölanteile in der Druckluft vorhanden sein.

Je nach Anwendung muss die Druckluft deshalb aufbereitet werden.

Mögliche Komponenten der Druckluftaufbereitung

• Kondensatablass: entfernt angesammeltes Kondenswasser aus Behälter und System
• Druckluftfilter: reduziert Partikel und – abhängig vom Filtertyp – Ölbestandteile
• Drucklufttrockner: reduziert den Feuchtigkeitsgehalt der Druckluft
• Öl-Wasser-Trenner: unterstützt die fachgerechte Behandlung ölhaltigen Kondensats
• Nachkühler: kühlt die verdichtete Luft und unterstützt dadurch die Kondensation und Abscheidung von Feuchtigkeit

Warum ist trockene Druckluft wichtig?

Zu viel Feuchtigkeit kann beispielsweise zu folgenden Problemen führen:

• Korrosion in Leitungen und Werkzeugen
• Störungen pneumatischer Komponenten
• Problemen beim Lackieren
• Wasser im Druckluftnetz
• verkürzter Lebensdauer von Druckluftwerkzeugen und Maschinen

Die Anforderungen an die Reinheit von Druckluft werden unter anderem in ISO 8573-1:2010 beschrieben. Die Norm klassifiziert Druckluft unter anderem nach dem Gehalt an Partikeln, Wasser und Öl.

12. Wie ist eine komplette Druckluftanlage aufgebaut?

Eine funktionierende Druckluftversorgung lässt sich grundsätzlich in vier Bereiche aufteilen:

1. Druckluft erzeugen

Die Druckluft wird beispielsweise mit einem Kolbenkompressor oder Schraubenkompressor erzeugt.

2. Druckluft aufbereiten

Kondensatablässe, Filter und gegebenenfalls Drucklufttrockner sorgen dafür, dass die Druckluftqualität zur jeweiligen Anwendung passt.

3. Druckluft transportieren

Die Druckluft gelangt über Schläuche, Schlauchaufroller oder ein fest installiertes Druckluftleitungssystem zum Arbeitsplatz.

Dabei sollte die Leitung ausreichend dimensioniert sein. Zu kleine Leitungsquerschnitte, lange Schläuche und ungeeignete Kupplungen können zu Druckverlusten führen und die Leistung des angeschlossenen Werkzeugs reduzieren.

4. Druckluft nutzen

Druckluft kann für sehr unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden, zum Beispiel:

• pneumatische Zylinder und Maschinen
• Nagler und Klammergeräte
• Schlagschrauber und Montagewerkzeuge
• Schleifgeräte
• Sandstrahlgeräte und Sandstrahlpistolen
• Ausblaspistolen
• Reifenfüller und Reifendruckmessgeräte
• Lackier- und Spritzpistolen

13. Häufige Fragen zu Kompressoren

Was ist beim Kauf eines Kompressors am wichtigsten?

Die wichtigsten Werte sind die benötigte Luftmenge, der Arbeitsdruck und die Nutzungsdauer. Erst danach sollten Kesselgröße, Motorleistung, Bauart und Ausstattung betrachtet werden.

Ist ein Kompressor mit größerem Kessel automatisch besser?

Nein. Ein größerer Kessel bietet mehr gespeicherte Druckluft und kann Verbrauchsspitzen abfangen, erhöht aber nicht die eigentliche Förderleistung des Verdichters.

Was passiert, wenn der Kompressor zu klein ist?

Bei dauerhaft zu hoher Luftabnahme sinkt der Kesseldruck. Der Kompressor läuft immer länger und kann die benötigte Luftmenge nicht mehr nachliefern. Bei einem Kolbenkompressor führt eine dauerhaft zu hohe Auslastung außerdem zu höherer thermischer und mechanischer Belastung.

Warum läuft mein Kompressor ständig?

Möglicherweise liegt der Luftverbrauch nahe an oder oberhalb der tatsächlichen Lieferleistung des Kompressors. Auch Leckagen im Druckluftsystem können zu unnötigem Dauerbetrieb führen.

Wann ist ein Schraubenkompressor sinnvoll?

Ein Schraubenkompressor ist besonders interessant, wenn über längere Zeit große Luftmengen benötigt werden. Als Orientierung empfiehlt Contimac, ab mehr als 500 l/min Netto-Luftbedarf bei einem Duty Cycle von mindestens 50 % über einen Schraubenkompressor nachzudenken.

Kann ein Kolbenkompressor dauerhaft laufen?

Ein klassischer Kolbenkompressor ist normalerweise nicht für permanenten Volllastbetrieb vorgesehen. Für eine lange Lebensdauer empfiehlt Contimac als Richtwert eine maximale Volllast-Laufzeit von etwa 50 % innerhalb eines Zehn-Minuten-Zeitraums.

Wie oft darf ein Kolbenkompressor starten?

Als Richtwert sollten etwa 10 Starts pro Stunde nicht überschritten werden. Bei deutlich häufigeren Starts sollte die Auslegung von Kompressor und Druckluftbehälter überprüft werden.

Was ist wichtiger: PS oder l/min?

Für die Frage, ob ein Kompressor Ihre Druckluftwerkzeuge versorgen kann, ist die tatsächlich verfügbare Luftmenge in l/min zusammen mit dem benötigten Arbeitsdruck entscheidender als die reine Motorleistung in PS.

Was bedeutet FAD?

FAD steht für Free Air Delivery und beschreibt die tatsächlich abgegebene Luftmenge, umgerechnet auf definierte Ansaugbedingungen. Dieser Wert eignet sich zum Vergleich der verfügbaren Kompressorleistung mit dem Luftverbrauch eines Druckluftwerkzeugs.

Brauche ich einen Drucklufttrockner?

Das hängt von der Anwendung ab. Für einfache Ausblas- oder Montagearbeiten ist nicht immer ein Trockner notwendig. Bei Lackierarbeiten, empfindlichen Maschinen oder größeren fest installierten Druckluftanlagen kann eine gezielte Trocknung der Druckluft dagegen sehr wichtig sein.

Ist ein ölfreier Kompressor automatisch wartungsfrei?

Nein. Auch ein ölfreier Kompressor besitzt Verschleißteile und benötigt je nach Bauart regelmäßige Wartung. „Ölfrei“ beschreibt in erster Linie die Art der Verdichtung und nicht den gesamten Wartungsbedarf.

Kompressor richtig auswählen – kurz zusammengefasst

Für die richtige Auswahl sollten Sie zuerst den tatsächlichen Luftbedarf Ihrer Werkzeuge und Maschinen bestimmen. Berücksichtigen Sie dabei auch deren Nutzungsdauer und einen möglichen gleichzeitigen Betrieb.

• Gelegentlicher oder wechselnder Luftbedarf: häufig ist ein Kolbenkompressor die wirtschaftlichere Lösung.
• Hoher und dauerhafter Luftbedarf: ein Schraubenkompressor ist meist besser geeignet.
• Mehr als 500 l/min Netto-Luftbedarf bei mindestens 50 % Duty Cycle: Schraubenkompressor in Betracht ziehen.
• Häufige Verbrauchsspitzen: ausreichende Kesselgröße berücksichtigen.
• Maximal ca. 10 Starts pro Stunde: wichtiger Richtwert für Kolbenkompressoren.
• Direkt am Arbeitsplatz: Geräuschpegel und gegebenenfalls Silent-Ausführung berücksichtigen.
• Empfindliche Anwendungen: auf geeignete Filterung, Trocknung und Druckluftqualität achten.

Sind Luftbedarf, Betriebsdruck und Einsatzdauer bekannt, lässt sich der passende Kompressor deutlich gezielter auswählen.