Was ist eigentlich Druckluft?

Druckluft begegnet uns im Alltag an vielen Stellen. Denken Sie nur an einen Luftballon, an einen Autoreifen oder eine Luftmatratze.

Sicherlich denken Sie dabei an die Füllung dieser Gegenstände. Das ist absolut richtig, doch vielleicht ist Ihnen gar nicht bewusst, dass schon zur Herstellung dieser Gegenstände bereits Druckluft benötigt wurde.

Definition Druckluft

Nach der Definition ist Druckluft verdichtete, atmosphärische Luft. Es handelt sich hierbei um ein Gasgemisch das kompressibel ist (d.h. es kann verdichtet werden). Generell ist Druckluft somit ein Energieträger und speicherbar.

Je nach Qualität und Umgebungsbedingungen enthält Druckluft unter anderem Anteile an Wasser, Feststoffen und Öl.

Woraus besteht Luft?

Luft ist nicht gleich Sauerstoff. Luft ist ein Gasgemisch und besteht zum größten aus Stickstoff.

Bestandteile von Luft

Druckluft

Druckluft ist verdichtete Luft. Durch das Verdichten bewegen sich die Moleküle schneller als im entspannten Zustand. Beim Verdichten werden die Moleküle in einen engeren Raum gezwängt. Durch schnellere Bewegung der Moleküle entsteht die sogenannte Verdichtungswärme.

Ist die kinetische Energie groß, also der Druck hoch, ist auch die Lufttemperatur hoch. Im Umkehrschluss sind bei niedriger kinetischer Energie, der Druck und die Lufttemperatur niedrig.

Deshalb ist Druckluft ein hervorragendes Speichermedium und Energieträger. Druckluft ist flexibel, vielseitig und sicher.

Am Beispiel eines Kolbenverdichters

Der Kolben verdichtet die Luft

Die Luft entspannt und drückt den Kolben zurück

Fazit:
Ist die Luft verdichtet wird Energie gespeichert. Wenn sich Druckluft entspannt, wird diese als Arbeit [W] nutzbar gemacht

Druckluft v.s. Strom

Der entscheidende Vorteil von Druckluft ist die Sicherheit. Druckluftwerkzeuge können überall dort eingesetzt werden wo Strom zu einem Risikofaktor wird, z.B. bei hoher Luftfeuchtigkeit, Nässe und EX-gefährdeten Räumlichkeiten. Druckluft ist flexibler und kann auch in abgelegen Gebieten leichter verwendet werden.

Die äquivalente Kraft von Druckluft mit Strom zu erzeugen ist wesentlich schwieriger. Druckluftwerkzeuge sind in der Regel leichter und sehr robust.

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Atmosphärischer Druck, Absoluter Druck und Überdruck

Drei Parameter die im allgemeinen Sprachgebrauch immer wieder zur Verwirrung führen.

Atmosphärischer Druck
Atmosphärischer Druck wird durch das Gewicht der Lufthülle erzeugt. Er hängt von der Dichte der Luft und von der Höhe ab. Der Normaldruck in Meereshöhe beträgt 1,013 bar (absolut). Je 1.000 m Höhenmeter nimmt der absolute Druck um ca. 100 mbar ab.

 Bildquelle: pixabay 

Je höher man sich befindet desto geringer ist der Atmosphärische Druck.

 

Absoluter Druck / Überdruck
Absoluter Druck
Ist der vom perfekten Vakuum aus gemessene Druck. Er wird für Vakuum- und Gebläsetechnik benötigt.

Überdruck Druck
Ist die paxisgerechte Bezugsgröße und wird vom atmosphärischen Druck aus bestimmt.

 

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Titelbild: Mark-E Effizienz