Kompressoren

Ratgeber Kompressoren

Viele verschiedene technische Geräte arbeiten mit Gasen. Viele von ihnen verwenden verdichtete oder auch komprimierte Gase, die jedoch in diesem Zustand zunächst einmal bereitgestellt werden müssen. Dies geschieht vielfach mit einem Kompressor. Mit einem Kompressor ist man in der Lage, Luft oder andere Gase zu komprimieren und zu verdichten. Dabei wird das Volumen des Gases verringert, um es im neuen Zustand zu nutzen. Druck und Temperatur erhöhen sich nämlich bei der Komprimierung. So kommen Kompressoren zum Beispiel zur Anwendung in Kühlschränken. Mit (Druck-)Luftkompressoren bzw. Pressluftkompressoren oder auch Luftverdichtern hingegen wird die komprimierte Luft genutzt, indem sie über Düsen wieder ausgestoßen wird.

Kompressoren haben verschiedene Anwendungsgebiete wie die Nutzung in Motoren, Flugzeugturbinen oder schlicht als Luftpumpen. Auch innerhalb des Motors kann ein Verdichter zur Leistungssteigerung beitragen, indem er den Motorraum dauerhaft mit Lüft füllt. Das steigert dann die Wirkungsweise des Motors und er ist bis zu 40% leistungsfähiger.

Funktionsweise und Nutzen

Nach den Gesetzen der Thermodynamik gilt für ein ideales Gas bei konstanter Temperatur, dass eine Verringerung des Volumens zu einer Druckerhöhung führt. So saugt ein Kompressor Luft an und verdichtet sie, um ein Gas mit höherem Druck zu erzeugen. Da es sich nicht vollständig um ein ideales Gas handelt, erhöht sich dabei allerdings auch die Temperatur.

Wichige Kenngrößen für Kompressoren sind Saugvolumenstrom und Austrittsvolumenstrom, also das Gasvolumen, das pro Sekunde vom Verdichter angesaugt wird und dasjenige Volumen, das pro Sekunde vom Verdichter ausgestoßen wird. Beide Größen sind jeweils bezogen auf einen zugehörigen Wert für den Gasdruck, das sind zum Einen der Saugdruck und zum Anderen der Enddruck. Diese Angaben sind allerdings meist als Überdruck bezogen auf den Atmosphärendruck angegeben und nicht als absoluter Druck.

Grundsätzlich zu unterscheiden sind lediglich zwei Arten von Verdichtern. Auf der einen Seite die Turboverdichter, die mit großen Volumenströmen arbeiten, während sie nur geringe Enddrücke bewirken, und auf der anderen Seite die Verdrängerverdichter mit kleinem Durchsatz und großen Enddrücken. Von beiden Kompressorarten gibt es Varianten, die mit Öl geschmiert sind und solche, die es nicht sind.

Luftdruckkompressoren arbeiten meist mit ölgeschmierten Laufwerken. Dadurch befindet sich jedoch auch in der ausgeblasenen Luft Öl, was bei einer Vielzahl von Anwendungen definitiv nicht erwünscht ist bzw. bestenfalls vermieden werden sollte. Dabei kann es sich beispielsweise um medizinische Anwendungen handeln. Es ist jedoch auch möglich, in den Kompressor einen Filter zu integrieren, um das Maß an mit ausgestoßenem Öl auf ein Minimum zu reduzieren.

Abgesehen von der Tatsache, ob ein Kompressor mit oder ohne Öl betrieben wird, sowie von den Volumenströmen und den Druckverhältnissen, sind weitere interessante Merkmale eines Kompressors selbstverständlich die Ausmaße, das heißt Länge, Breite und Höhe, sowie das Gewicht. Diese Eigenschaften lassen einen Schluss zu, inwiefern das jeweilige Gerät transportfähig ist bzw. welcher Raum zur Verfügung stehen muss, wenn er transportiert werden soll, mitunter sogar regelmäßig oder dauerhaft. Die maximale Drehzahl ist, da es sich um ein motorbetriebenes technisches Gerät handelt, ebenfalls von Belang. Darüber hinaus sind von den meisten Herstellern auch die maximalen Geräuschpegel zum Gerät mit angegeben, was unter Umständen relevant sein kann, wenn es um die gesetzliche Erlaubnis geht, es an bestimmten Orten oder zu bestimmten Zeiten in Betrieb zu haben.

Kompressortypen

Das erste Beispiel für eine Kompressorbauart ist hier der Schraubenkompressor. Dabei handelt es sich um einen Rotationsverdichter, der nach dem Verdrängungsprinzip arbeitet. Das bedeutet, er besitzt rotierende Kolben. Derartige Verdichter werden vielfach im sog. Kleinkältebereich genutzt, es werden damit also Kühlschränke, Tiefkühltruhen und Klimaanlagen betrieben.

Airbrushkompressoren werden genutzt, indem das mit hoher Geschwindigkeit ausströmende Gas zum Auftragen von Farbe verwendet wird. Dabei wird es durch eine Farbpistole aus dem Kompressor herausgeleitet, innerhalb derer der schnell strömenden Luft Farbpartikel beigemischt werden, die dann mit hoher Geschwindigkeit auf eine zu färbende Oberfläche auftreffen. Für diese Anwendung ist es ebenfalls erforderlich, mit möglichst „reiner” Luft zu arbeiten, das heißt auch hier wird bestenfalls ein ölfreier Kompressor benutzt.

Kolbenkompressoren arbeiten ebenfalls nach dem Verdrängerprinzip. In ihrem Inneren wird Luft in einer Kapsel verdichtet und wieder ausgestoßen, was von einem Kolben umgesetzt wird, so dass dies ein zyklischer Vorgang ist. Der Austrittsvolumenstrom pulsiert also, was beim oben genannten Schraubenkompressor zum Beispiel nicht der Fall ist. Preislich sind sie im mittleren Segment angesiedelt.

Es existiert auch eine Reihe von 12V-Kompressoren bzw. Mini-Kompressoren, die zum Betrieb über den Zigarettenanzünder eines Autos geeignet sind. Bei diesen handelt es sich auch meist um tragbare Verdichter, die relativ kompakt sind und für Notfälle unterwegs genutzt werden können. Diese Verdichter eignen sich ebenso für den hobbymäßigen Betrieb zu Hause, falls dort beispielsweise mit Airbrush-Methoden gemalt wird.

Die meisten anderen Verdichter sind auf befestigten Rollen gelagert und besitzen einen Griff, um mühelos bewegt werden zu können. Davon ausgenommen sind größere und schwerere Geräte, die nahezu ausschließlich für den Betrieb in der Werkstatt geeignet sind.

Ölfreie Kompressoren sind schon für relativ wenig Geld erhältlich, erreichen jedoch häufig nur Drücke von 8 bar und eventuell etwas darüber hinaus. Dazu kommt, dass sie hohe Drehzahlen haben und auch verhältnismäßig laut sein können.

Empfehlung

Es ist wie in vielen Fällen ratsam, wenn Sie vor dem Erwerb einen Händler aufsuchen und ein wenig die Geräte ansehen, die er Ihnen für die Zwecke nahelegt, für die Sie es benötigen. Zum gelegentlichen Aufblasen einer Luftmatratze beim Camping reicht definitiv eine Minimalvariante mit 12V-Betrieb. Betreiben Sie Airbrush-Malereien in Ihrer Freizeit, sollten Sie prüfen, ob das von Ihnen in Betracht gezogene Modell auch ohne Öl arbeitet, sofern es für Ihre Zwecke relevant ist, dass Lacke und Oberfläche geschont werden. Sind Sie auf der Suche nach einem neuen oder auch Ihrem ersten Kompressor für Ihre Werkstatt, dann vergewissern Sie sich, dass das zu erwerbende Modell all das kann, was Sie dort damit vorhaben. Es kann ein teures Ärgernis sein, wenn sich später herausstellt, dass Ihr Modell nicht alles kann, was Sie an Funktionen benötigen. Seien Sie sich dieser also vorab bewusst, bedenken Sie auch, dass sich Ihre Anforderungen an einen Kompressor womöglich erweitern können. Der Kauf eines Kompressors, der lediglich die jetztigen Anforderungen erfüllt aber keinesfalls darüber hinaus genutzt werden kann, ist womöglich ein riskantes Investment, dass sich langfristig nicht auszahlt.