In der Höhe wie bei grosser Hitze ist die Luft, die ein Kompressor ansaugt, weniger dicht: Jeder Liter enthält weniger Luft. Bei gleicher Leistung liefert die Maschine also etwas weniger tatsächliche Luft und kühlt schlechter. Auf etwa 1.500 m fällt der atmosphärische Normdruck auf rund 0,85 bar: Jeder angesaugte Liter enthält etwa 16 % weniger Luft als auf Meereshöhe.
Warum die Luft „leichter" ist
Wie viel Luft ein Liter enthält, hängt von zwei Grössen ab: Druck und Temperatur. Die Menge steigt mit dem Druck und sinkt, wenn die Temperatur steigt. Das ist das ideale Gasgesetz, ein physikalisches Standardgesetz.
Die Höhe senkt den Druck. Die folgenden Werte sind die der Normatmosphäre, einer internationalen physikalischen Referenz. Der tatsächliche Druck schwankt etwas mit dem Wetter.
| Höhe | Atmosphärischer Normdruck | Luft je angesaugtem Liter, verglichen mit Meereshöhe |
|---|---|---|
| 0 m | 1,013 bar | 100 % |
| 500 m | 0,955 bar | etwa 94 % |
| 1.000 m | 0,899 bar | etwa 89 % |
| 1.500 m | 0,846 bar | etwa 84 % |
| 2.000 m | 0,795 bar | etwa 78 % |
| 3.000 m | 0,701 bar | etwa 69 % |
Wärme dehnt die Luft aus. Bei gleichem Druck enthält Luft mit 35 °C etwa 5 % weniger Luft als Luft mit 20 °C, bei 40 °C etwa 6 % weniger. Gerechnet wird in Kelvin: (273 + 20) / (273 + 35) = 0,95.
Beide Effekte addieren sich. Eine Werkstatt auf 1.000 m, die im Sommer 35 °C erreicht, hat beide.
Was sich bei der Liefermenge ändert
Die Liefermenge im Datenblatt, in l/min oder m³/min, ist ein Volumen freier Luft, gemessen bei Ansaugbedingungen. Bei gleicher Drehzahl saugt ein Schraubenkompressor in der Höhe ungefähr dasselbe Volumen an. Dieses Volumen enthält aber weniger Luft, und die Werkzeuge brauchen eine bestimmte Luftmenge, um zu arbeiten.
Das Manometer zeigt immer den Überdruck: Ein auf 8 bar eingestellter Kompressor liefert 8 bar über dem Umgebungsdruck, im Gebirge wie im Flachland. Das Verdichtungsverhältnis steigt jedoch. Auf Meereshöhe liegt es bei 8 bar bei etwa 9,0 / 1,0 = 9. Auf etwa 1.500 m steigt es auf etwa 8,85 / 0,85 = 10,4. Die Maschine leistet mehr Arbeit je angesaugtem Liter und wird wärmer.
Rechenbeispiel auf 1.500 m. Ein S 150 liefert laut Datenblatt 2.200 l/min bei 8 bar.
- Höhenfaktor aus der Tabelle: 0,84.
- Tatsächlich verfügbare Luft, umgerechnet auf Meereshöhe: 2.200 × 0,84 = etwa 1.850 l/min.
- Brauchen Ihre Werkzeuge 1.900 l/min, berechnet mit ihren üblichen Verbrauchswerten, wird der S 150 zu knapp. Der S 220 PM, laut Datenblatt 3.600 l/min bei 8 bar, ergibt mit demselben Faktor etwa 3.600 × 0,84 = 3.020 l/min.
Das ist eine vorsichtige Schätzung, die unsere Techniker bestätigen sollten. Sie lässt weitere, kleinere Effekte in beide Richtungen ausser Acht. Für den Luftbedarf Ihrer Werkzeuge folgen Sie unserem Ratgeber zur Kompressorleistung.
Was sich bei der Kühlung ändert
Unsere Schraubenkompressoren sind luftgekühlt. Der Lüfter bewegt ein Luftvolumen durch den Ölkühler. Zwei Situationen verringern diese Kühlung:
- In der Höhe ist die Luft weniger dicht: Dasselbe Volumen nimmt weniger Wärme mit.
- Bei grosser Hitze wird der Temperaturunterschied zwischen Öl und Raumluft kleiner: Jeder Kubikmeter kühlt weniger.
Auch die Druckluft tritt wärmer aus. Bei unseren Schraubenkompressoren liegt sie höchstens 15 °C über der Umgebungstemperatur: In einem Raum mit 40 °C kann sie mit 55 °C in den Trockner gelangen. Der Elektromotor, ebenfalls luftgekühlt, ist genauso betroffen.
Die Betriebsanleitung jedes Kompressors nennt seine Einsatzbedingungen, darunter die maximale Umgebungstemperatur. Vergleichen Sie sie mit der tatsächlichen Raumtemperatur an einem Sommernachmittag, und nennen Sie die Höhenlage Ihres Standorts vor der Bestellung.
Wasser, Wärme bringt mehr davon
Warme Luft kann viel mehr Wasserdampf aufnehmen. Physikalische Standardwerte für gesättigte Luft:
| Lufttemperatur | Maximaler Wassergehalt |
|---|---|
| 10 °C | etwa 9 g je m³ |
| 20 °C | etwa 17 g je m³ |
| 30 °C | etwa 30 g je m³ |
| 35 °C | etwa 40 g je m³ |
| 40 °C | etwa 51 g je m³ |
Zwischen 20 und 35 °C kann sich die Wassermenge mehr als verdoppeln. Kältetrockner und Kondensatableiter müssen entsprechend mehr abscheiden. Unser Artikel zum Kompressor bei 35 Grad Umgebungstemperatur nennt die Faktoren, die unser Konfigurator auf den Trockner anwendet, und zeigt, wie man die Warmluft abführt.
Kälte hilft auch nicht immer: Unter null gefriert das Kondensat in Behälter, Ableitern und Trockner. Der Raum muss frostfrei bleiben.
Was das für Auswahl und Aufstellung bedeutet
- Nennen Sie Höhenlage und maximale Sommertemperatur in Ihrer Anfrage: Die Auslegung berücksichtigt sie.
- Planen Sie in der Höhe eine Reserve bei der Liefermenge mit dem Faktor aus der Tabelle ein, bevor Sie die übliche Reserve aufschlagen.
- Achten Sie auf die Belüftung: Frischluft unten, Warmluft über einen Kanal ins Freie, wie in unserem Artikel zur Aufstellung im Kompressorraum beschrieben.
- Legen Sie den Trockner für den Sommer aus, oder wählen Sie einen einzelnen Kompressor der S-Serie mit einem Trockner im kühlsten Bereich, wenn der Raum sehr warm bleibt.
- Reinigen Sie Kühler und Ansaugfilter öfter: Eine Staubschicht verringert eine ohnehin begrenzte Kühlung.
Schaltet die Maschine trotzdem ab, listet unser Artikel Kompressor wird zu heiss die Prüfpunkte auf. Für ein neues Projekt berechnen Sie Ihren Bedarf im Konfigurator und senden uns eine Angebotsanfrage mit Höhenlage und Raumtemperatur: Unsere Techniker prüfen die Rechnung mit Ihnen.