Druckmaschine


Zuletzt aktualisiert von Rolf Gloor am 23.04.2014

Artikel Introbild
Für das Bedrucken von Papier gibt es verschiedene Verfahren. Die Energieeffizienz von kleinen Kopieren und Druckern fürs Büro (Laser, Tintenstrahl) wird oft auf die Leerlaufverluste (Standby) reduziert und diese werden veröffentlicht, zum Beispiel unter www.topten.ch. Im Gegensatz zur Umweltbelastung wurde die Energieeffizienz von gewerblichen Druckmaschinen bisher nicht vertieft untersucht.

Etwa 65% der weltweit erzeugten Druckerzeugnisse basieren auf dem Offsetdruckverfahren. In der Druckvorstufe wird für jede Farbe das Druckbild in der Belichtungsmaschine auf eine Folie oder direkt auf eine dünne Druckplatte aufgebracht. Die Druckplatte wird auf einen Zylinder gespannt in die Druckmaschine eingebaut. In der Druckmaschine wird zuerst ein Feuchtmittel (Wasser mit Alkohol) an die Druckplatte abgegeben. Dieses bleibt nur an den gravierten Stellen haften. Dahinter wird eine "fette" Druckfarbe auf die Druckplatte aufgetragen, welche nur an den glatten Stellen haftet. Diese Schichten werden von der Druckplatte auf einen Gummizylinder (Gummituch) übertragen, welcher dann diese an das zu bedruckende Medium (Papier, Karton, Blech  ...) abgibt.

Es ist wichtig, dass die Temperatur im Druckbereich nicht zu hoch wird (unter 55 °C), damit die Farbpigmente nicht kristallisieren. Dazu werden die Druckwalzen mit Wasser gekühlt. Das vollständige Trocknen der Druckfarben dauert Stunden. Damit die Farben auf dem gestapelten Papier nicht schmieren, werden die Druckflächen mit Puder bestreut. Für beidseitigen Druck oder für eine schnelle Auslieferung ist nach dem Druckwerk oft ein Infrarottrockner und dahinter ein Kühlbereich eingebaut.

100% Elektrische Leistungsaufnahme
10% Vakuumgebläse
5% Druckluft
5% Kältemaschine und Kühlmittelpumpe
5% Abluftsystem
40% Infrarottrockner
35% Antriebe für die Walzen und Papiertransport
Leistungsbilanz einer 4-Farben Offsetdruckmaschine mit 1 m Druckbreite, installierte Leistung 76 kW, Leistungsaufnahme 42 kW.
(Quelle: Schätzung Gloor)

Kennzahlen

VergleichsgrösseDurchschnittZiel
Stromverbrauch um 1 kg Papier zu bedrucken 0,15 kWh/kg 0,08 kWh/kg
Der spezifische Energieverbrauch kann je nach Druck, Papier und Auflage stark variieren.
(Quelle: Schätzung Gloor)

Energiesparmassnahmen

ProzessMassnahmeBemerkungen
Leistungsmessung Am Hauptanschluss der Druckmaschine mit allen Zusatzaggregaten ist eine Leistungsmessung zu installieren. Am Steuerpult für den Drucker soll eine Anzeige die aktuelle Leistungsaufnahme zeigen. Durch eine Leistungsmessung erhält der Drucker auch Informationen über den Zustand der Druckmaschine.
Abschalten Wenn die Maschine nicht läuft (Pause, Reinigung, Störung, Arbeitsende), sind alle nicht erforderlichen Aggregate abzuschalten. Der Drucker sollte am Schaltpult die Übersicht haben und die Leistungsaufnahme der Aggregate im Leerlauf kennen.
Druckluft Den Druck auf minimalen Wert einstellen, welcher im Bereich von 6 bar Überdruck liegen sollte. Die Ansaugfilter regelmässig reinigen. Monatliche Lecküberprüfung. Bei Neuanschaffungen drehzahlvariable Kompressoren wählen. Abwärmenutzung.
Vakuumgebläse Den Druck auf minimalen Unterdruck einstellen. Die Ansaugfilter regelmässig reinigen. Monatliche Lecküberprüfung. Bei Neuanschaffungen drehzahlvariable Unterdruckgebläse wählen. Abwärmenutzung.
Abluftsystem Drehzahlvariabler Betrieb über Temperaturmessung und Wärmrückgewinnung. Bei Neuanschaffungen berücksichtigen.
Abwärmenutzung Die Abwärme (Kompressor, Vakuumpumpe, Kühlkompressor, Abluft, Kühlung) kann in der kalten Jahreszeit dem Heizsystem zur Verfügung gestellt werden. Im Sommer kann die Wärme ins Freie geleitet werden. Eine Abwärmenutzungsanlage lässt sich am einfachsten in einer Lüftungsanlage integrieren.
Raumklimatisierung Wenn der Druckraum mit einer Befeuchtungsanlage oder sogar einer Kühlanlage ausgerüstet ist, dann sollte der Luftaustausch mit anderen Räumen vermieden werden. Türen und Fenster schliessen, Einsatz von Schnelllauftoren. Die Maschinenkühlung erfolgt am effektivsten über eine eingebaute Wasserkühlung.
Infrarottrocknung Die Heizleistung sollte stufenlos geregelt werden. Je näher die Lampen am Papier sind, desto wirksamer ist die Strahlung. Der Hintergrund sollte verspiegelt und mit einer Wärmedämmung versehen sein. Das automatische Abschalten ist technologiebedingt schon installiert, damit das Papier im Stillstand nicht brennt.
Temperatureinstellung Die Kühlmitteltemperatur (Wasser, Luft) sollten regelmässig überprüft werden. Zu tiefe Werte weisen auf einen zu grossen Volumenstrom hin, welcher mit einer Volumenstromregelung reduziert werden kann. Zu hohe Temperaturen schaden dem Druckprozess.
Antriebe Für Antriebsleistungen bis 5 kW sind permanenterregte Servomotoren effizienter als Asynchronmaschinen, darüber sind Asynchronmotoren mit der EFF1 Klasse vorzusehen. Bei Neuanschaffungen berücksichtigen. Dadurch entsteht auch weniger Wärme in der Druckmaschine.

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