Energieeffizienz ist in der Prozessindustrie kein neues Thema. Was hat sich zuletzt verändert?
Ich beobachte in meinen täglichen Kundengesprächen einen deutlichen Wandel in der Herangehensweise. Während Energieeffizienz früher oft als Nachhaltigkeits-Aushängeschild in Unternehmensberichten diente, ist sie heute knallharte Betriebswirtschaft. Die Volatilität der Energiepreise und regulatorische Vorgaben wie die europäische Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) führen dazu, dass Investitionsentscheidungen viel strenger nach der Amortisationszeit bewertet werden. Die Betreiber fragen uns nicht mehr nur, ob eine Komponente theoretisch effizienter ist, sondern sie fordern den exakten, messtechnischen Nachweis über den gesamten Lebenszyklus. Die Technik dafür war in Teilen zwar schon da, aber die Bereitschaft, etablierte pneumatische Strukturen zu hinterfragen und in digitale oder elektrifizierte Alternativen zu investieren, ist in den letzten Quartalen gestiegen.
Ventile wirken im Vergleich zum Energiebedarf einer Gesamtanlage wie ein kleiner Hebel. Wo wird ihr Einfluss unterschätzt?
Das ist vor allem ein Skalierungseffekt. In einer mittelständischen Brauerei oder vergleichbaren Prozessanlage sind oft Hunderte Magnet- und Prozessventile verbaut. Werden einzelne Komponenten dauerhaft bestromt oder benötigen ihre Antriebe unnötig viel Druckluft, summiert sich das über Anlage und Betriebszeit erheblich. Der größere Hebel liegt häufig in der Druckluft. Leckagen, lange Steuerluftleitungen, unnötige Totvolumina sowie überdimensionierte pneumatische Antriebe erhöhen den Druckluftbedarf eines Stellventils und verursachen vermeidbare Betriebskosten. Zusätzlich können ältere oder technisch veraltete Stellungsregler durch einen erhöhten Eigenluftverbrauch den Druckluftbedarf weiter steigern. Noch bedeutender sind häufig die indirekten Effekte: Regelt ein Ventil ungenau, kann dies zu Energieverlusten, Qualitätsabweichungen, Ausschuss oder verlängerten Reinigungszyklen führen. In diesen Fällen steht nicht mehr der Verbrauch einer einzelnen Komponente im Mittelpunkt, sondern die Wirtschaftlichkeit und Effizienz der gesamten Anlage. In der Praxis beginnt die Suche im Druckluftnetz und reicht bis zum Antrieb. Schläuche werden porös, Steckverschraubungen undicht. Lange Steuerluftleitungen sind ungünstig, weil ihr Volumen bei jedem Schaltspiel gefüllt und entlüftet werden muss. Überdimensionierte Antriebe benötigen mehr Luft. Auch der Netzdruck in Pausen ist ein Ansatzpunkt: Vielleicht reichen vier statt sechs, sieben oder acht bar. Heute müssen wir die Kette aus Erzeugung, Aufbereitung, Verteilung und Verbraucher als Ganzes betrachten.
Wie wird aus einem vermuteten Potenzial dann ein belastbarer Investitionsgrund?
Bei Bürkert arbeiten wir nach dem Prinzip der Vorher-Nachher-Validierung. Vor dem Austausch oder einer Anpassung erfassen wir den Ist-Zustand über vorhandene Sensoren oder temporäre Messtechnik. Fehlen Daten, bringen wir Datenlogger oder mobile Durchflussmessung mit. Wichtig ist, unter vergleichbaren Bedingungen zu messen und nicht nur einen einzelnen Betriebszustand zu betrachten. Wir bestimmen den Verbrauch pro Zyklus oder Mengeneinheit und messen danach erneut. Kennzahlen sind Druckluft pro Charge, Wirkleistung pro Schaltspiel oder Spülmedienvolumen pro CIP-Zyklus. So entsteht eine belastbare Entscheidungsbasis. Die Rechnung darf nicht bei der direkt eingesparten Energie stehen bleiben. Oft sind kürzere Stillstände, stabilere Prozesse, weniger Ausschuss oder eine schnellere Reinigung entscheidender. Dabei prüfen wir auch eine andere Antriebstechnologie. Ein elektromotorischer Antrieb kostet Strom, benötigt aber keine Druckluft. Diesen Verbrauch spare ich ab Sekunde eins. Bei hoher Schalthäufigkeit oder kontinuierlichem Regelbetrieb kann sich der höhere Anschaffungspreis relativieren. Pneumatik bleibt stark, wenn schnelle Sicherheitsabschaltungen, hohe Schließkräfte oder niedrige Anschaffungskosten bei vielen einfachen Schaltventilen gefragt sind. Entscheidend ist die Lebenszyklusbetrachtung: Anschaffung, Energie, Wartung, Prozessrisiken und Betriebsdauer gehören in dieselbe Rechnung.
Welche Rolle spielen Regelgüte und richtige Dimensionierung für die Effizienz?
Ein sauber ausgelegtes pneumatisches Regelventil kann die Anforderungen sehr gut erfüllen. Der elektromotorische Antrieb ist im Vergleich zu pneumatischen Antrieben ein steifes und damit robusteres System, dass unempfindlicher gegenüber Druckstößen und Überschwingern ist. Es zeigt über den gesamten Hub ein nahezu lineares Verhalten bei konstanter Geschwindigkeit, wodurch die Positionsreglung unabhängig von Hub und Last ist. Eine falsche Dimensionierung zeigt sich, wenn das Ventil nur in einem kleinen Öffnungsbereich arbeitet oder bei voller Öffnung den erforderlichen Durchfluss nicht erreicht. Im ersten Fall wird die Regelung nervös, im zweiten muss die Pumpe gegen unnötigen Druckverlust arbeiten. Kavitation und Flashing können den Verschleiß erhöhen. Auch Überschwingen, Totzeiten und Hysterese sind versteckte Energiefaktoren. Reagiert ein Kühl- oder Dampfventil träge, schwingt die Temperatur über oder unter den Sollwert. Dann wird zu stark gekühlt oder geheizt und später gegengesteuert. Das kostet Energie und belastet das Ventil. Ein präzise regelndes Ventil spart nicht nur Energie, sondern stabilisiert die Produktqualität und reduziert Ausschuss. Deshalb beginnt die Auslegung beim Prozess. Wir brauchen minimale, normale und maximale Durchflüsse, Drücke, Medium, Dichte und Viskosität sowie Pumpen- und Anlagenkennlinien. Daraus lässt sich der Kv-Wert bestimmen. Ändern sich die Prozessbedingungen, lassen sich Sitz und Regelkegel bei unseren Geradsitzventilen als Garnitur austauschen. Der Kunde muss nicht zwingend das komplette Ventil ersetzen. Das ist sowohl wirtschaftlich als auch unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten interessant.
Wo kann Ventiltechnik bei energieintensiven Reinigungs- und Sterilisationsprozessen ansetzen – und warum ist die Regelgüte dabei so wichtig?
Bei der Sterilisation mit Dampf, also SIP, ist unser Tube Valve Body ein Beispiel. Das innenhochdruckumgeformte Gehäuse kommt mit weniger Material aus als ein Schmiedegehäuse. Dadurch verkürzt sich vor allem die Abkühlzeit, die Anlage kann schneller wieder produzieren. Die thermische Masse, die bei jedem Zyklus mit aufgeheizt und abgekühlt werden muss, ist geringer. Bei der CIP-Reinigung mit Wasser und Chemikalien kommt es auf präzise Ansteuerung und eine geeignete Anlagenkonfiguration an. Unsere Steuerköpfe lassen sich auch auf Fremdventile aufsetzen. Eine gezielte Taktung, etwa beim Sitzliften von Doppelsitzventilen, kann Reinigungsmedium einsparen, ohne die hygienische Sicherheit zu beeinträchtigen. Kompakte Ventilblöcke und Multiport-Lösungen senken Toträume, Rohrleitungslängen und Produktverluste. Die Prozessstabilität ist ebenso wichtig wie die unmittelbare Einsparung. Bei Gärung und Lagerung müssen Druck und Temperatur stabil bleiben. Druckstöße am Gärtank können gebundenes CO2 austreiben und Schaumbildung, langsamere Abfüllung oder Ausschuss verursachen. Ein präzise arbeitendes Ventil verhindert solche Schwankungen und trägt indirekt zur Ressourcen- und Energieeffizienz bei. Außerdem müssen Anlagen seltener neu angefahren werden.
Welche Diagnoseinformationen liefern moderne Ventile bereits selbst, und wie lassen sie sich für die Instandhaltung nutzen?
Moderne Stellungsregler erfassen je nach Ausführung Ventilstellung, Stellzeit, Zyklenzahl und Versorgungszustand. Daraus lassen sich Hinweise auf Reibung, Dichtungsverschleiß oder nachlassenden Versorgungsdruck ableiten – ohne zusätzliche Sensorik an jedem Ventil. Wichtig ist, diese Daten mit dem Prozess und den erwarteten Betriebszuständen zu verknüpfen.
Können Sie einen Praxisfall nennen, der zeigt, was ein Retrofit ohne kompletten Ventiltausch bringt?
Bei einer Mineralwasserabfüllung haben wir einen vorhandenen Stellungsregler durch unseren SideCONTROL ersetzt. Das Gerät arbeitete mit alter Düsen-Prallplatten-Technologie und hatte auch im ausgeregelten Zustand einen kontinuierlichen Druckluftverbrauch. Das war aus dem Datenblatt bekannt; unsere Messung vor Ort zeigte sogar einen höheren Verbrauch. Der Kunde hatte sich mit einer zusätzlichen Absperrung der Zuleitung beholfen. Wir montierten unseren Stellungsregler über eine genormte Schnittstelle am Fremdventil. Danach wurde erneut gemessen: Der kontinuierliche Eigenluftverbrauch entfiel, die Einsparung war sofort sichtbar. Das Prozessventil blieb eingebaut. Gerade im hygienischen Bereich, wo Ventile häufig eingeschweißt sind, ist das wichtig: Wir mussten nichts heraustrennen und neu einschweißen. Der Fall zeigt: Energieeffizienz muss nicht mit einem Komplettaustausch beginnen. Ist ein vorhandenes Ventil geeignet, kann ein Retrofit die wirtschaftlichere Lösung sein.
Wie wird aus einem solchen Einzelversuch eine Modernisierung der gesamten Anlage, und welche Rolle spielt Ihr Service dabei?
Meistens nicht mit einem harten Schnitt. Wir fangen in einem Teilbereich an, den der Kunde überblicken kann. Häufig stellen wir ihm ein Gerät kostenlos zum Testen zur Verfügung. Unsere Spezialisten unterstützen bei Bedarf bei Einbau, Inbetriebnahme und Messung. So sammelt der Kunde Erfahrungen unter realen Bedingungen, wir prüfen gemeinsam die Ergebnisse und entscheiden dann über den nächsten Abschnitt – oder eben auch nicht. Der Kunde wirft funktionierende Regelventile nicht heraus, bloß weil wir kommen. Wir müssen einen nachvollziehbaren Mehrwert bieten. Dann wächst Vertrauen, und die Modernisierung kann in den Produktionsalltag hineinwachsen. Das reduziert das Projektrisiko: Der Betreiber sieht, dass die Lösung im eigenen Prozess funktioniert, bevor er sie überträgt. Einfach Hardware hinzuschicken und zu sagen: Baut das mal ein – das funktioniert nicht. In der Praxis gehört mehr dazu, gerade wenn jemand lange mit einer anderen Lösung gearbeitet hat. Deshalb holen wir unseren Service mit ins Boot. Wir übernehmen Messung, Einbau, Inbetriebnahme und Integration, bei Bedarf auch die Schulung. So lassen wir den Kunden nicht mit der Komponente allein und entdecken weitere Ansatzpunkte. Das ist ein wesentlicher Vorteil von Bürkert: Wir verkaufen nicht nur Hardware, sondern sorgen dafür, dass die Lösung in der Praxis funktioniert.
Warum sollten sich Betreiber für Bürkert als Partner entscheiden, wenn sie ihre Prozesse mit Flüssigkeiten und Gase energieeffizienter machen wollen?
Weil wir nicht nur einzelne Ventile verkaufen, sondern die Fluidikaufgabe ganzheitlich betrachten. Wir verbinden Sensorik, Stellungsregler, Ventil, Software und Service. Unsere Spezialisten analysieren die Anwendung, berechnen das energetische Potenzial und begleiten die Umsetzung – von der Bestandsaufnahme über die kostenlose Teststellung bis zu Einbau, Inbetriebnahme und Schulung. Unser Ziel ist eine nachweisbar wirtschaftliche Lösung, die Prozessqualität und Verfügbarkeit verbessert. Wenn wir dafür zunächst mit einer kleinen Teststellung anfangen, ist das kein Umweg, sondern der pragmatische Weg zu einer belastbaren Entscheidung.
