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Erst vor Kurzem, Anfang März 2024, ließ eine Meldung alle professionellen Anwender von Druckluft aufhorchen: In Zusammenarbeit mit einem Druckluft-Start-up haben Forscher der Universität Stuttgart eine KI entwickelt, die den Verlust von Druckluft aufgrund von Leckagen in pneumatischen Anwendungen um bis zu 30% minimieren soll. Druckluft und pneumatische Technik stehen somit auch im Zeitalter der Künstlichen Intelligenz mehr denn je im Fokus von Unternehmen. Wir werfen einen Blick auf die Grundlagen der Pneumatik.
Entscheidendes Kriterium: Druckluft ist ein Arbeitsmedium
Der Begriff Pneumatik leitet sich aus dem altgriechischen Wort “Pneuma” ab, das sich mit “Wind”, “Hauch” oder “Atem” übersetzen lässt. Übertragen auf die Welt der Technik beschreibt der Begriff mechanische Anwendungen, bei denen unter Zuhilfenahme von Druckluft eine Arbeit verrichtet wird. Entscheidendes Kriterium ist dabei nicht die Art der Arbeit – es kann sich hierbei auch um die Übertragung von Signalen oder die Steuerung von Komponenten mittels Druckluft handeln -, sondern die erbrachte Leistung. In pneumatischen Anwendungen geht es immer um die Erzeugung von Druckluft für industrielle Zwecke. Grundsätzlich wird zwischen Aktivluft (= Luft für den Transport von Stoffen), Prozessluft (=Luft, die unmittelbar in technische Verfahren involviert ist) und Prüfluft (Luft als Medium für Prüfvorgänge) unterschieden. Früher wurde Druckluft übrigens als Pressluft bezeichnet.
Ein Blick in die Geschichte der Pneumatik
Die Geschichte der Pneumatik beginnt bereits vor der Industrialisierung – weit davor, um genau zu sein. Schon im dritten Jahrhundert v. Chr. experimentierte der griechische Techniker, Erfinder und Mathematiker Ktesibios im väterlichen Barbiergeschäft mit Konstruktionen, in denen Luft mittels eines Gewichts kontrolliert aus einem Loch in einer Röhre gepresst wurde. Damit war der Grundstein für die Lehre der Pneumatik gelegt. Auf der Basis dieser – sich stetig bis heute weiterentwickelnden – Lehre kristallisierte sich im Lauf der Jahre eine Unterteilung in vier pneumatische Stufen heraus: Drucklufterzeugung, Druckluftaufbereitung, Druckluftverteilung und Drucklufteinsatz.
Beispiele für weit verbreitete pneumatische Anwendungen
Druckluft kommt in einer Vielzahl von Branchen zur Anwendung. An erster Stelle sind neben dem Maschinenbau und der verfahrenstechnischen Industrie insbesondere die Mineralölindustrie, die chemische Industrie, die Lebensmittelindustrie, der Bergbau und die Fahrzeugindustrie zu nennen. Bekannte Beispiel sind Druckluftzylinder in pneumatischen Antrieben, Druckluftwerkzeuge wie etwa Drucklufthämmer, Sprühpistolen für die Lackierung, pneumatische Verfahren wie Sandstrahlen oder Kiesstrahlen sowie die Verwendung von komprimierter Luft in Rohren für den Transport von Flüssigkeit, Granulat, kleinem Stückgut oder Körnern.
Fünf Vorteile von pneumatischen Anwendungen im Alltag:
- Luft ist ein leicht zugängliches und unerschöpfliches Medium, dessen Verwendung die Umwelt nicht belastet
- Luft lässt sich mittels Leitungen über große Entfernungen hinweg transportieren und kann nach der Verwendung ohne weitere technische Hilfsmittel einfach ins Freie abgeleitet werden
- Druckluftgeräte nehmen selbst bei einer starken Überlastung keinen Schaden und sind äußerst robust
- Druckluftsysteme sind stufenlos regelbar und besitzen aufgrund des verwendeten Mediums Luft ein geringes Gewicht
- Pneumatische Systeme sind leicht zu konstruieren und wartungsarm