Vakuumpumpen im Effizienzvergleich

Welche Vakuumpumpe erreicht den höheren Wirkungsgrad? Der Testlauf unter realistischen Bedingungen bringt ein ganz klares Ergebnis:

Beim direkten Vergleich mit einer ölgeschmierten Schrauben-Vakuumpumpe zeigt sich die R 5 von Busch deutlich überlegen.

Vorgeschichte: Äpfel vs. Birnen

Ein Hersteller von Kompressoren, der seine Technologie auch für die Vakuumerzeugung einzusetzen versucht, initiierte einen Testlauf. Dabei wurde seine ölgeschmierten Schrauben-Vakuumpumpe (SVP) mit einer ölgeschmierten Drehschieber-Vakuumpumpe (DSVP) von Busch verglichen. Im Testzyklus liefen die Pumpen auch in langen „Produktionspausen“ weiter. Bei der frequenzgeregelten SVP sank im Leerlauf die Drehzahl und damit der Stromverbrauch.

In der industriellen Realität kommt diese Situation – bei Anlagenstillstand durchlaufende Vakuumpumpe – aber praktisch nicht vor. Außerdem wurden Äpfel mit Birnen verglichen, denn die DSVP wurde ohne Frequenzumrichter betrieben.

Realistischer Testaufbau

Die unabhängige Prüforganisation TÜV Süd führte daraufhin einen Vergleichstest mit den gleichen Vakuumpumpen unter realistischen Bedingungen durch. Die DSVP erhielt nun einen integrierten Frequenzumrichter.

Der Test simulierte den typischen Arbeitszyklus einer Verpackungsmaschine – eine der häufigsten Anwendungen für industrielle Vakuumtechnologie.

Die Ergebnisse der Testläufe waren eindeutig: Die Drehschieber-Vakuumpumpe evakuiert schneller und verbraucht dabei weniger Energie als die Schrauben-Vakuumpumpe. Beim spezifischen Energieverbrauch (specific energy consumption, SEC) war die DSVP der SVP auf allen Stufen überlegen. Die Unterschiede bewegen sich in einem Bereich zwischen 13 und 73 Prozent. Beim praxisrelevanten Niveau von 10 mbar verbraucht die DSVP 38 Prozent weniger Strom als die SVP.

Drehschieber deutlich besser

Die DSVP nutzt klassische Vakuumpumpen-Technologie, die SVP ist im Grunde ein umgebauter Kompressor. Dieser arbeitet grundsätzlich mit hoher Drehzahl. Sie beträgt bei Volllast rund 7.000 U/min, während die DSVP mit maximal 1.000 U/min auskommt. Die niedrigere Drehzahl im Betrieb begünstigt prinzipiell einen niedrigeren Stromverbrauch, senkt zudem die mechanische Belastung und damit den Wartungsbedarf.

Je weniger Restgas zu fördern ist, desto sparsamer wird die Drehschieber-Vakuumpumpe. Ihre Leistung bleibt vom Beginn bis zum Ende der Evakuierung konstant. Dagegen benötigt die SVP eine gesonderte Druckregelung, um eine Überlastung zu verhindern. Bis zum Erreichen des Grobvakuums arbeitet sie mit verminderter Leistung und braucht deshalb auch deutlich länger zur Evakuierung.

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