Druckluft in der Werkstatt

Druckluft in der Werkstatt

Der Druckluftkompressor hält in immer mehr Werkstätten Einzug, da er sich vielfältig einsetzen und nicht nur beim Aufpumpen von Reifen nutzen lässt. Mit vielen unterschiedlichen Druckluftwerkzeugen lassen sich inzwischen fast alle elektrischen Handwerkzeuge ersetzen.

Doch welcher besondere Grund steckt dahinter? Worin liegen die Unterschiede zu elektrischen Werkzeugen und warum greifen viele lieber zu Druckluftwerkzeugen? Der Grund wird deutlich, wenn der Aufbau und die Preise zwischen Elektro- und Druckluftwerkzeugen verglichen werden. Doch auch die Sicherheit und die Folgekosten spielen eine große Rolle.

Einen besonderen Status nehmen Silentkompressoren ein. Sie arbeiten sehr leise, sind jedoch in der Anschaffung recht kostspielig. Daraus hat sich die inzwischen weit verbreitete Variante des Selbstbaus aus Kühlschrankkompressoren ergeben. Verdichter aus alten Kühlschränken sind leicht zu bekommen und auch der Bau eines solchen Kompressors benötigt keine besonderen Fertigkeiten.

Warum werden Druckluftwerkzeuge genutzt?

Wie bei einem Ventilator lässt sich Druckluft umgedreht leicht in eine Drehbewegung umwandeln. Rein theoretisch können somit alle Elektrowerkzeuge, welche einen Motor besitzen, auch mit Druckluft betrieben werden. Doch warum wird das gemacht? Elektrowerkzeuge arbeiten gut, relativ sicher und Strom steht nahezu überall zur Verfügung – zumindest benötigt auch ein elektrischer Kompressor einen Stromanschluss.

Wird jedoch der Aufbau eines Elektrowerkzeuges mit dem eines Druckluftwerkzeuges verglichen, wird der große Vorteil bereits sichtbar: Elektrowerkzeuge benötigen neben dem Motor eine elektronische Drehzahlregulierung, einen Schutz gegen Feuchtigkeit, eine intakte Isolierung, regelmäßige Überprüfungen, eine für die benötigte Leistung ausgelegt Elektroinstallation etc. Der Aufwand ist groß und auch die Reparaturkosten für Elektrowerkzeuge sind nicht zu unterschätzen. Druckluftwerkzeuge sind hingegen einfach aufgebaut, können durch die mit Öl versetzte Druckluft geschmiert werden und unterliegen daher einem deutlich geringerem Wartungsaufwand.

Spezielles Druckluftwerkzeug im Einsatz
Spezielles Druckluftwerkzeug im Einsatz
Keine Gefahr für Stromleitungen bei Funkenbildung
Keine Gefahr für Stromleitungen bei Funkenbildung

Ein weiterer, sehr wichtiger Aspekt ist jedoch die Sicherheit. Elektrowerkzeuge benötigen eine regelmäßige Kontrolle zur allgemeinen Betriebssicherheit – gerade in Unternehmen ein nicht zu verachtender Kostenfaktor, der bei der Nutzung von Druckluftwerkzeugen minimiert werden kann. Ein weiterer Nachteil ist häufig die Funkenbildung der Elektromotoren. In feuergefährlicher Umgebung sollten sie daher nicht eingesetzt werden. Aber auch feiner Schleifstaub kann sehr empfindlich reagieren und bereits kleine Funken eines Elektroantriebes können eine Staubexplosion auslösen. Druckluftwerkzeuge benötigen keinen elektrischen Antrieb und arbeiten daher absolut funkenfrei. Ebenso sind sie relativ unempfindlich gegen Feuchtigkeit und können sogar bei Regen genutzt werden.

Werden in einer Werkstatt schwere Teile bewegt, wird mit Wärme gearbeitet oder entstehen scharfkantige Metallspäne, besteht immer die Gefahr, dass Anschlusskabel von elektrischen Werkzeugen beschädigt werden. Dieses kann schnell zu einem Kurzschluss führen oder die Sicherheit beeinträchtigen. Ein beschädigter Druckluftschlauf verliert maximal Luft, stellt aber kein besonderes Sicherheitsrisiko dar.

Ein sehr wichtiger Aspekt ist sicher der Preis der benötigten Werkzeuge. Da Druckluftwerkzeuge deutlich einfacher aufgebaut sind, können diese günstiger angeboten werden und die Kosten des benötigten Kompressors amortisiert sich schnell. Ein günstiger elektrischer Schlagschrauber kostet etwa 50 € – mit Druckluft betrieben kostet ein vergleichbares Modell unter 30 €. Ähnliche Unterschiede sind auch bei höherwertigen Werkzeugen und im professionellen Bereich erkennbar.

Presslufthämmer mit überzeugender Schlagstärke

Sie sind schwer machen enormen Lärm – Presslufthämmer. Jedoch überzeugen sie mit einer enormen Schlagstärke und der Druckluftantrieb macht sie relatiev unempfindlich gegen Schmutz und Nässe. Presslufthämmer mit überzeugender Schlagstärke

Wie funktioniert ein Kompressor oder Verdichter?

Es gibt viele verschiedene Funktionsweisen eines Verdichters, wie Rotationsverdichter, Schraubenverdichter oder Membranverdichter. In heimischen Werkstätten kommt jedoch fast ausschließlich der Kolbenverdichter zum Einsatz. Dieser ist ähnlich einem Verbrennungsmotor aufgebaut und nutzt die Funktion in umgekehrter Richtung: Mit Hilfe eines Elektromotors wird der Verdichter angetrieben und der Kolben im Zylinder in Bewegung versetzt. Bewegt sich der Kolben nach unten, entsteht ein Unterdruck im Zylinder und Luft wird durch den Lufteinlass angesaugt. Ein Rückschlagventil verhindert, dass die Luft am Lufteinlass wieder entweichen kann. Folgt anschließend eine Kolbenbewegung nach oben, wird die angesaugte Luft durch den Luftauslass gepresst und in die Druckluftleitung oder einen Druckluftspeicher gedrückt. Damit die Luft nicht wieder in den Zylinder gezogen werden kann, verhindert auch hier ein Rückschlagventil eine unerwünschte Luftbewegung.

Das folgende Video stellt diese Funktion sehr einfach und verständlich dar:

Video zur Funktion des Kolbenverdichters

Weitere Informationen zu Druckluftkompressoren

Kompressoren und Verdichter halten in vielen Werkstätten Einzug. Wir erklären wie sie funktionieren und welche Daten für den heimischen Gebrauch wichtig sind. Verdichter / Druckluftkompressor

Was wird für die Nutzung von Druckluft benötigt?

Grundvoraussetzung ist natürlich ein Kompressor, der recht günstig im Baumark oder online erhältlich ist. Viele dieser Kompressoren sind bereits mit den wichtigsten Anbauteilen versehen und lassen sich mit einem Druckluftschlauch und einer Druckluftpistole für Reinigungsaufgaben, wie das Ausblasen von Staub, nutzen. Für eine umfassendere Nutzung sind jedoch weitere Ausstattungen nötig, die hier kurz vorgestellt werden:

Kombination aus Wasserabscheider und Öler
Kombination aus Wasserabscheider und Öler
  • Druckminderer – Handelsübliche Kompressoren arbeiten mit einem Maximaldruck von 8 bar, welchen der Kompressor automatisch mittels eines Druckschalters reguliert. Wird für spezielle Arbeiten ein konstanter, niedrigerer Druck benötigt, so lässt sich dieser mittels eines Druckminderers einstellen und an einem Manometer ablesen. Druckminderer gehören fast immer zur Grundausstattung eines Kompressors.
  • Überdruckventil – Das Überdruckventil soll eine Überlastung aller Komponenten vermeiden, falls der Druckschalter beim maximalen Arbeitsdruck nicht abschaltet. Da das Überdruckventil die Betriebssicherheit gewährleistet, gehört es zur Grundausstattung aller Kompressoren.
  • Ölabscheider – Viele Kompressoren arbeiten zur Eigenschmierung mit Öl, wodurch funktionsbedingt immer etwas Ölnebel mit der Druckluft abgegeben wird. Werden nur Druckluftwerkzeuge genutzt, schadet das enthaltene Öl nicht – es ist sogar eine sinnvolle Unterstützung. Bei Lackierarbeiten oder Arbeiten an Holz muss jedoch das Öl abgeschieden werden. Hierfür wird am Druckluftauslass ein Ölabscheider angebracht.
  • Wasserabscheider – Ölfreie Verdichter benötigen nur einen Wasserabscheider, der angesammeltes Kondenswasser aus der geförderten Druckluft abscheidet.
  • Kondensatabscheider – Sie bilden eine Kombination aus Öl- und Wasserabscheider, indem sie alle Flüssigkeiten aus der Druckluft filtern.
  • Öler – Öler werden hauptsächlich nur in Druckluftwerkzeuge eingesetzt, falls diese eine Schmierung benötigen, die über die Druckluft erfolgen kann. Öler versetzen die Druckluft mit einem Ölnebel, der bei den eingesetzten Druckluftwerkzeugen für die nötige Schmierung sorgt. Zumeist sind Öler dosierbar und lassen sich in der geförderten Ölmenge einstellen.

Welche technischen Daten eine Kompressors sind wichtig und was bedeuten sie?

Neben den typischen Angaben zu elektrischen Geräten, wie Aufnahmeleistung oder Spannungsversorgung, besitzen Kompressoren spezielle Angaben, die für ihren späteren Einsatz von entscheidender Bedeutung sein können.

Der maximale Betriebsdruck gibt an, mit welchem Druck der Kompressor arbeitet. Durch einen Druckschalter schaltet sich der Kompressor bei diesem Druck aus und mit dem Sinken um 1 bis 2 bar wieder ein. Der maximale Betriebsdruck wird daher nicht konstant gehalten. Für einen stabilen maximalen Wert muss der Druckminderer auf den Wert eingestellt werden, bei dem sich der Kompressor erneut einschaltet. Kompressoren im Heimwerkerbereich arbeiten durchschnittlich mit einem Maximaldruck von 8 bar, was für fast alle Anwendungen ausreichend ist.

Mit der Kesselgröße wird der dazugehörige Druckbehälter in Liter angegeben, der für einen Vorrat an Pressluft verantwortlich ist. Zum einen verhindert er, dass sich der Kompressor bei jeder kleinen Entnahme von Druckluft einschaltet und zum anderen kann eine mangelnde Leistung an geförderter Luftmenge für einen bestimmt Zeitraum überbrückt werden. Für kleine Anwendungen, bei denen der Kompressor selten an seine Förderleistung gebracht wird, ist ein kleiner Druckbehälter von 6 Liter ausreichend. Bei größeren geforderten Luftmengen ist auch ein entsprechend größerer Druckbehälter von teilweise mehreren hundert Litern sinnvoll.

Die Ansaugleistung ist selten eine hilfreiche Angabe, da sie nur angibt, welche Luftmenge der Kompressor in der Lage ist aufzunehmen. Dieser angegebene Wert ist mitunter deutlich höher als die Abgabeleistung und wird daher häufig als Werbezweck angegeben. Einen exakten Wert, aus dem sich die Abgabeleistung nach der Ansaugleistung berechnen lässt, gibt es nicht. Hier ist der Käufer auf die Angaben des Herstellers angewiesen. Vorbildlich sind Angaben der Abgabeleistung bei unterschiedlichen Druckleistungen. Damit lässt sich genau ablesen, ob ein Kompressor für die gewünschte Anwendung ausreichend ist.

Beispielrechnung für den Leistungsbedarf eines Schlagschraubers

Der gewünschte Schlagschrauber ist mit folgenden Daten angegeben:

  • maximaler Betriebsdruck 6,3 bar
  • Luftverbrauch: 288 l/min

Mitunter magere Angaben zum Kompressor enthalten nur die Daten der maximalen Ansaugleistung von 270 l/min. Dieser Wert passt auf den ersten Blick zwar zu denen des Schlagschraubers, sagt aber nichts über die tatsächliche Luftabgabe aus. Erst mit einer umfangreichen Angabe der Abgabeleistung wird ersichtlich, ob der Kompressor die Anforderungen erfüllt. In diesem Beispiel eine sehr vorbildliche Angabe.

  • Abgabeleistung bei 0 bar: 140 l/min
  • Abgabeleistung bei 4 bar: 127 l/min
  • Abgabeleistung bei 7 bar: 100 l/min

Jetzt wird deutlich, dass der Kompressor bei 6 bar etwa 109 l/min liefert, was für den Betrieb des gewünschten Schlagschraubers unzureichend ist. Mit einem entsprechend großen Kesselinhalt kann natürlich ein Vorrat an Luft geschaffen werden, der für eine kurze Zeit die benötigte Luftmenge überbrückt. Bei längerem Betrieb wäre der Kompressor jedoch überlastet. Die Angabe der Ansaugleistung ist demnach nicht ausreichend.

Die Beispielrechnung bezieht sich auf folgende Produkte:

Druckluftschlagschrauber

Gerade in KFZ-Werkstätten kommen Druckluftschlagschrauber zum Einsatz, die eine sehr hohe Schraubleistung aufbringen. Mit dem entsprechenden Kompressor können sie jedoch auch privat genutzt werden. Druckluftschlagschrauber

Sinnvolles Zubehör für die Werkstatt

Auch ohne einen großen Umfang an Druckluftwerkzeugen ist ein Kompressor in der Werkstatt durchaus sinnvoll. Bereits mit einer einfachen Druckluftpistole und einem kleinen, günstigen Kompressor lassen sich viele Reinigungsarbeiten ausführen. Als Beispiele wären hier das Ausblasen von Bohrlöchern oder Staubsaugerfilter zu nennen. Auch beschliffene Holzteile können mit Druckluft von Staub befreit und für eine Oberflächenbehandlung vorbereitet werden.

Ein weiterer, praktischer Einsatz ist das Aufpumpen von Fahrrad-, Moped- oder Autoreifen. Hierzu wird jedoch eine spezielle Druckluftpistole zum Reifenfüllen mit Manometer benötigt. Günstige Modelle für den privaten Bereich sind bereits ab acht Euro erhältlich. Bei diesen Arbeiten sollte jedoch immer mit einem Kondens- oder Ölabscheider gearbeitet werden. Dieser wird ebenso bei Lackierarbeiten benötigt. Hierbei ist wieder auf die benötigte Luftleistung zu achten. Lackierpistolen benötigen zwar meist einen geringeren Druck, jedoch eine höhere Luft-Abgabeleistung. Zu empfehlen sind daher Airbrush-Pistolen und Lackierpistolen, welche als "Mini" ausgeschrieben werden.

Mini-Lackierpistole
Mini-Lackierpistole
Reifenfüll-Pistole mit Manometer
Reifenfüll-Pistole mit Manometer

Sehr gerne wird Druckluft zur Reinigung von schwer zugänglichen Stellen und komplizierten Oberflächen genutzt. Ritzen und enge Stellen sind mit einem Lappen oder Pinsel nur schwer zu erreichen und lassen sich stattdessen leicht mit Druckluft ausblasen. Oft benötigt wird so eine Reinigung etwa in Computer-Gehäusen: Zwischen Kühlrippen und Lüfterrädern sammeln sich schnell die bekannten "Staub- oder Wollmäuse" an, welche eine Abfuhr der warmen Luft verhindern. Mit Druckluft wird die Oberfläche nicht mechanisch beschädigt, der Staub jedoch restlos entfernt.

Vorsicht bei der Reinigung von Computer-Lüftern!

Werden Computer und speziell enthaltene Lüfter gereinigt, müssen Lüfterräder unbedingt fixiert (festgehalten) werden. Jeder Motor ist umgedreht in der Lage Strom zu erzeugen und werden Lüfter mit hoher Drehzahl durch Druckluft in Bewegung gesetzt, können Spannungen erzeugt werden, welche die Elektronik des Rechners schädigen.

Mittels Sandstrahlen lassen sich Rost und Farbe entfernen oder Oberflächen bearbeiten. Wir zeigen, wie sich eine Sandstrahlkabine für kleine Arbeiten selbst bauen lässt. Sandstrahlkabine bauen

Eigenbau Silent-Kompressor aus Kühlschrank-Kompressoren
Eigenbau-Silentkompressor aus Kühlschrank-Kompressoren

Besonders leise "Silentkompressor"

Ein handelsüblicher Kompressor verursacht mit bis zu 100 dB eine enorme Lautstärke, was bei häufigem Einsatz schnell zur Belästigung werden kann. Eine Verwendung während der Nacht oder am Sonntag ist somit fast ausgeschlossen. Daher besteht großes Interesse an leiseren, sogenannten Silenkompressoren. Diese pegeln sich zwischen 30 und 60 dB ein, was maximal der üblichen Zimmerlautstärke entspricht. Erreicht wird dies durch eine entsprechende Dämmung oder spezielle Arten von Verdichtern. Preislich liegen diese sehr leisen Kompressoren bei vergleichbarer Leistung häufig weit über einfachen lauten Kompressoren.

Daher wird in privaten Werkstätten häufig versucht, sich leise Kompressoren zu bauen oder vorhandene zu dämmen. Die Dämmung von Kolbenkompressoren wird zumeist jedoch durch eine mangelnde Wärmeableitung beschränkt, sodass ein Hitzestau zu irreparablen Schäden führt.

Der Eigenbau aus Kühlschrankkompressoren gestaltet sich weniger kompliziert als gedacht, hat jedoch mit der Luftfördermenge ein großes Handicap. Mit nur wenigen Litern pro Minute reicht die Fördermenge nicht zum Betreiben von Druckluftwerkzeugen aus oder es wird ein enorm großer Druckspeicher benötigt. Zum Ausblasen von Spänen, Reifenfüllen oder für kleinere Lackieraufgaben ist ein Eigenbau-Kühlschrankkompressor durchaus sinnvoll.

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Stephan , d. 16-01-17 11:14:

Hallo,

genau, was ich gesucht habe - ein umfangreicher Ratgeber, in der eigenen Werkstatt eine Druckluftversorgung zu installieren.
Danke auch für den praktischen Hinweis mit den verschiedenen Luft-Leistungen bei unterschiedlichen Drücken. Da kann man schon mal blöd schaun, wenn man das nicht von Anfang an berücksichtigt!

LG

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