Ob Sie es wissen oder nicht, Druckluft spielt in jedem Aspekt unseres Lebens eine Rolle, von den Luftballons auf Ihrer Geburtstagsfeier bis hin zur Luft in den Reifen unserer Autos und Fahrräder. Es wurde wahrscheinlich sogar bei der Herstellung des Telefons, Tablets oder Computers verwendet, auf dem Sie dies sehen.
Der Hauptbestandteil von Druckluft ist, wie Sie vielleicht schon vermutet haben, Luft. Luft ist ein Gasgemisch, das heißt, sie besteht aus vielen Gasen. Dies sind vor allem Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %). Es besteht aus verschiedenen Luftmolekülen, die jeweils über eine bestimmte kinetische Energie verfügen.
Die Temperatur der Luft ist direkt proportional zur mittleren kinetischen Energie dieser Moleküle. Das bedeutet, dass die Lufttemperatur hoch ist, wenn die mittlere kinetische Energie groß ist (und sich die Luftmoleküle schneller bewegen). Die Temperatur ist niedrig, wenn die kinetische Energie klein ist.
Durch die Komprimierung der Luft bewegen sich die Moleküle schneller, wodurch die Temperatur steigt. Dieses Phänomen wird „Kompressionswärme“ genannt. Das Komprimieren von Luft bedeutet im wahrsten Sinne des Wortes, sie in einen kleineren Raum zu zwingen und dadurch die Moleküle einander näher zu bringen. Die dabei freigesetzte Energie entspricht der Energie, die erforderlich ist, um die Luft in den kleineren Raum zu drücken. Mit anderen Worten: Es speichert die Energie für die zukünftige Nutzung.
Nehmen wir zum Beispiel einen Ballon. Durch das Aufblasen eines Ballons wird Luft in ein kleineres Volumen gedrückt. Die in der Druckluft im Ballon enthaltene Energie entspricht der Energie, die zum Aufblasen des Ballons benötigt wird. Wenn wir den Ballon öffnen und die Luft entweicht, wird diese Energie abgebaut und der Ballon fliegt davon. Dies ist auch das Hauptprinzip eines Verdrängerkompressors.
Druckluft ist ein hervorragendes Medium zur Speicherung und Übertragung von Energie. Im Vergleich zu anderen Energiespeichermethoden wie Batterien und Dampf ist es flexibel, vielseitig und relativ sicher. Akkus sind sperrig und haben eine begrenzte Ladedauer. Dampf hingegen ist weder kosteneffizient noch benutzerfreundlich (er wird extrem heiß).
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.04.2022