Luftverbrauch und Kompressor: die Zahl, die fast nie vollständig ist

Was eine Luftverbrauchsangabe braucht

Eine brauchbare Luftverbrauchsangabe besteht aus drei Teilen: einer Menge, einer Bezugsgröße und einem Druck. Die Menge ist die Zahl selbst, etwa 2,25 Liter. Die Bezugsgröße sagt, worauf sie sich bezieht — auf einen einzelnen Eintreibvorgang oder auf eine Zeiteinheit. Und der Druck sagt, bei welchem Betriebsdruck gemessen wurde.

Fehlt eines dieser drei Teile, ist die Angabe nicht unbrauchbar, aber sie ist nicht mehr vergleichbar. Genau das ist im Feld der Regelfall. Ein Hersteller nennt 0,66 Liter je Schuss und in derselben Tabelle zwei verschiedene Druckwerte, ohne einen davon dem Verbrauch zuzuordnen. Ein anderer nennt 0,6 CFM bei 90 psi — mit Bezugsdruck, aber als Durchsatz und nicht als Menge je Schuss.

Menge, Bezugsgröße, Druck. Fehlt eines davon, lässt sich die Zahl nicht neben eine zweite legen — und genau das ist beim Kompressorkauf die Aufgabe.

Warum der Bezugsdruck alles entscheidet

Luft ist kompressibel. Dieselbe Stoffmenge Luft nimmt bei 6 bar ein deutlich kleineres Volumen ein als bei Umgebungsdruck, und bei 8 bar noch einmal ein kleineres. Wenn ein Hersteller schreibt, sein Gerät verbrauche 2,25 Liter je Schuss, dann hängt die Bedeutung dieser Zahl vollständig daran, worauf sich das Liter bezieht.

Ein Kompressor wird üblicherweise nach seiner Liefermenge in Litern je Minute beurteilt, und dieser Wert bezieht sich auf angesaugte Luft bei Umgebungsdruck. Eine Verbrauchsangabe, die sich auf verdichtete Luft bei 7 bar bezieht, beschreibt physikalisch eine ganz andere Menge. Ohne die Druckangabe lässt sich zwischen beiden nicht übersetzen.

Für die Praxis heißt das nicht, dass die Zahlen wertlos wären. Es heißt, dass sie als Größenordnung zu lesen sind und nicht als exakte Vergleichsgrundlage — und dass beim Kompressor Reserve einzuplanen ist, weil die Unsicherheit in genau diese Richtung wirkt.

Die vier belegten Werte und der Faktor 4

Über die fünfzehn Geräte der drei Vergleiche dieses Clusters hinweg nennen genau vier einen Luftverbrauch je Schuss samt Bezugsdruck. Sie verteilen sich sauber auf zwei Bauformen und machen damit sichtbar, worum es beim Kompressorkauf eigentlich geht.

Bemerkenswert ist die zweite Beobachtung: Auch innerhalb derselben Bauform ist die Spreizung erheblich. Die beiden Leistennagler unterscheiden sich um mehr als Faktor 2, obwohl sie dieselbe Nagelstärke verarbeiten. Wer also glaubt, die Bauform allein bestimme den Verbrauch, liegt falsch — sie bestimmt die Größenordnung, nicht die Zahl.

Vier Ersatzformen, wenn die Zahl fehlt

Elf der fünfzehn Geräte nennen keinen vollständigen Wert. Was sie stattdessen liefern, zerfällt in vier Formen, und die sind unterschiedlich brauchbar.

Die erste ist eine Literangabe ohne Bezugsdruck. Zwei Klammergeräte nennen 0,66 und 1,5 Liter je Schuss, ohne den Druck zu benennen. Diese Werte lassen sich als Größenordnung lesen, aber nicht neben die vier belegten legen.

Die zweite ist ein Durchsatz statt einer Menge je Schuss: 0,6 CFM bei 90 psi bei einem Klammergerät, 5 Liter je Sekunde bei einem Streifennagler ohne Bezugsdruck, 68 Liter je Minute bei 60 Schuss je Minute bei einem Leistennagler ohne Bezugsdruck. Der letzte Wert ist der interessanteste, weil er die Schussfrequenz mitliefert — und zugleich der auffälligste, weil derselbe Hersteller in derselben Tabelle einen Schalldruckwert nennt, der zahlengleich mit dieser Zahl ist.

Die dritte Form ist ein Kompressor-Diagramm. Zwei Geräte eines Herstellers ersetzen die Verbrauchsangabe durch eine Kurve, die Schussfrequenzen einer Kompressorgröße zuordnet. Für die Auswahl eines Kompressors ist das durchaus brauchbar; für den Vergleich mit einem anderen Gerät nicht, weil sich eine Kurve neben eine Literangabe nicht legen lässt.

Die vierte Form ist die praxistauglichste des ganzen Felds: eine unmittelbare Auslegungsregel. Ein Hersteller schreibt, bei rund 60 Auslösungen je Minute sei eine Luftmengenleistung von über 55 Litern je Minute vorzusehen. Das beantwortet genau die Frage, für die man den Verbrauchswert sonst braucht.

Fünf Geräte des Clusters nennen zum Luftverbrauch überhaupt nichts. Bei ihnen bleibt als einzige druckbezogene Angabe der Betriebsdruckbereich — und der sagt über die Menge nichts aus.

Die Faustregel, die um Faktor 7 danebenliegt

Bei der Auswertung des Wettbewerbsumfelds für diesen Cluster ist eine Zahl mehrfach aufgetaucht, die als allgemeine Faustregel für Druckluftnagler weitergereicht wird: ein Luftverbrauch von 0,1 bis 0,7 Litern je Schuss. Diese Spanne ist nicht falsch — sie ist falsch zugeordnet.

Der Grund für den Fehler ist strukturell und in diesem Feld gut erklärbar. Die großen Vergleichsportale besetzen den Oberbegriff Druckluftnagler und behandeln dort Geräte mit Nagellängen von etwa 32 bis 64 Millimetern — also die feine Klasse. Streifennagler beginnen bei 50 Millimetern und reichen bis 160. Beide Klassen laufen unter demselben Suchbegriff, und die Zahl der einen wandert auf die andere.

Praktisch heißt das: Eine Verbrauchsangabe ohne Angabe der Bauform ist wertlos. Wer eine Zahl übernimmt, prüft zuerst, welche Nagelstärke das Gerät verarbeitet, aus dem sie stammt. Welche Bauform welche Nagelstärke setzt, klärt die Übersicht über Druckluftnagler und ihre Bauformen.

Vom Schuss zur Liefermenge

Wer die Verbrauchsangabe seines Geräts kennt, kommt in zwei Schritten zur nötigen Liefermenge. Der erste Schritt ist die realistische Schussfrequenz, und der wird regelmäßig falsch angesetzt.

Maßgeblich ist nicht, wie schnell das Gerät schießen könnte, sondern wie oft tatsächlich geschossen wird. Bei Leistenarbeit liegen zwischen zwei Schüssen Ausrichten, Messen und Andrücken — realistisch sind wenige Schüsse je Minute. Beim Aufstellen einer Wand, beim Nageln einer Lattung oder beim Palettieren fällt Schuss auf Schuss, und dort sind Frequenzen um 60 je Minute plausibel. Zwischen beiden Arbeitsweisen liegt leicht der Faktor 5.

Der zweite Schritt ist die Multiplikation: Verbrauch je Schuss mal Schussfrequenz ergibt den Bedarf je Minute. Dieser Wert ist mit der Liefermenge des Kompressors zu vergleichen — nicht mit der Ansaugleistung, die auf vielen Geräten prominenter steht und einen anderen Sachverhalt beschreibt.

Die einzige Herstellerangabe im Feld, die diesen Schritt selbst vollzieht, stammt von einem Leistennagler und lautet, bei rund 60 Auslösungen je Minute sei eine Luftmengenleistung von über 55 Litern je Minute vorzusehen. Sie ist damit die einzige Zahl, die man ohne eigene Rechnung übernehmen kann — für dieses eine Gerät.

Die Schussfrequenz ist der unterschätzte Faktor

Von den beiden Größen, aus denen sich der Bedarf ergibt, wird die eine sorgfältig recherchiert und die andere geschätzt — und die geschätzte hat den größeren Hebel. Der Verbrauch je Schuss unterscheidet sich zwischen den Bauformen um Faktor 4. Die Schussfrequenz unterscheidet sich zwischen zwei Arbeitsweisen leicht um Faktor 5.

Der Grund ist die Art der Arbeit. Beim Setzen einer Sockelleiste wird zugeschnitten, angehalten, ausgerichtet, angedrückt und dann geschossen. Die Luftentnahme ist ein Bruchteil der Arbeitszeit. Beim Nageln einer Dachlattung oder beim Aufstellen einer Ständerwand liegt zwischen zwei Schüssen nur das Umsetzen des Geräts.

Praktisch empfiehlt sich, die Frequenz nicht zu schätzen, sondern einmal zu messen: eine typische Arbeitseinheit ausführen, die Schüsse zählen, die Zeit stoppen. Das Ergebnis liegt fast immer deutlich unter dem, was man vorher vermutet hätte — und es ist die belastbarere Grundlage als jede Katalogangabe.

Zu bedenken ist dabei die Verteilung. Auch wer im Schnitt nur zehn Schüsse je Minute abgibt, tut das selten gleichmäßig: Auf eine Serie von zwanzig Nägeln folgt eine Pause zum Umsetzen. Der Kompressor muss die Serie tragen, nicht den Durchschnitt — und genau dafür ist der Kessel da.

Warum der Kessel bei Naglern mehr zählt

Bei den meisten Druckluftwerkzeugen ist die Liefermenge die entscheidende Größe. Ein Schleifer, eine Lackierpistole oder ein Ausblaspistolenbetrieb ziehen Luft mehr oder weniger gleichmäßig, und wenn der Kompressor mithält, ist alles gut. Ein Nagler arbeitet anders.

Er ruft seine Luft in sehr kurzen, sehr heftigen Impulsen ab. Zwischen den Schüssen fließt praktisch nichts, während des Schusses fließt viel. Genau diese Spitzen puffert der Kessel ab. Ist er zu klein, sinkt der Druck bei jedem Schuss messbar, der Kompressor läuft dauerhaft mit, und die Eintreibtiefe schwankt.

Am Werkstück sieht man einen zu kleinen Kessel sofort: Die ersten Nägel sitzen bündig, nach einigen Schüssen stehen sie über. Wer dann den Druck nachstellt, kuriert das Symptom und treibt die ersten Nägel des nächsten Zyklus zu tief ein.

Für die Auswahl heißt das: Bei einem Leistennagler mit niedriger Frequenz ist ein kleiner Kessel unkritisch. Bei einem Streifennagler im Serienbetrieb ist er der begrenzende Faktor, und ein größerer Kessel bringt dort mehr als ein etwas stärkerer Verdichter. Wer beides betreiben will, legt nach der durstigeren Bauform aus.

Welchen Druck man tatsächlich einstellt

Der Betriebsdruck ist besser dokumentiert als der Verbrauch, aber auch dort lohnt der zweite Blick. Die Geräte dieses Clusters nennen Bereiche zwischen etwa 4,0 und 8,3 bar, wobei die Untergrenzen bei 4,0 bis 4,9 bar liegen und die Obergrenzen bei 7 bis 8,3 bar. Drei Geräte nennen gar keinen Bereich.

Einzustellen ist nicht der Maximaldruck, sondern der niedrigste Wert, mit dem der Nagel sauber bündig sitzt. Zu wenig Druck lässt den Kopf überstehen, was sich mit ein paar Zehntel bar korrigieren lässt. Zu viel Druck treibt den Nagel zu tief ein, beschädigt bei weichem Holz die Oberfläche und belastet die Mechanik dauerhaft.

Praktisch geht man so vor: Reduzierventil auf den unteren Bereich stellen, an einem Reststück desselben Materials einen Probeschuss setzen, Druck in kleinen Schritten erhöhen, bis der Kopf bündig sitzt. Bei Geräten mit einstellbarem Tiefenanschlag wird die Feinjustage danach über den Anschlag gemacht und nicht über den Druck — das schont die Mechanik und ist reproduzierbarer.

Wasser, Schmutz und Öl — und was die Wartungseinheit leistet

Beim Verdichten von Luft kondensiert Wasser. Es sammelt sich im Kessel und wird ohne Abscheider mit der Luft ins Werkzeug getragen. Bei einem Nagler mit engen Führungen für Nägel von einem Millimeter Stärke führt das schneller zu Klemmern und zu Rost von innen als bei gröberen Werkzeugen.

Der Baustein Eintreibgeräte der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft formuliert die Anforderung knapp: Die Druckluft muss frei von Schmutz sein. Er verlangt außerdem die Verwendung von Druckminderern mit Sicherheitsventil zur Verhinderung von Drucküberschreitungen und schreibt vor, als Energiequelle ausschließlich Druckluft und keinen Sauerstoff zu verwenden.

Zur Reinheitsklasse der Druckluft gibt es eine eigene Normenreihe, die Klassen für Feststoffe, Wasser und Öl definiert. Kein Hersteller der fünfzehn Geräte dieses Clusters nennt eine solche Klasse für sein Gerät — die Anforderungen stehen stattdessen als Klartextvorgabe in den Betriebsanleitungen, etwa als gereinigte und ölvernebelte Druckluft. Eine Klassenangabe wird hier deshalb nicht behauptet.

Beim Öl ist die Lage eindeutiger. Alle fünf Klammergeräte des Clusters schreiben Ölung ausdrücklich vor, und keines ist ölfrei. Verlangt wird Druckluftöl. Zu viel davon ist kein harmloser Fehler: Es sammelt sich im Gerät und tritt mit der Abluft aus. Ausgerechnet der einzige dedizierte Polstertacker des Felds warnt selbst davor.

Eine Wartungseinheit fasst drei Funktionen in einem Bauteil zusammen: Filter mit Wasserabscheider, Druckminderer mit Manometer und optional einen Nebelöler. Sie sitzt zwischen Kompressor und Schlauch und ist für Nagler der sinnvollste Einzelposten neben dem Kompressor selbst.

Der Filter hält Kondensat und Partikel zurück. Der Druckminderer stellt den Arbeitsdruck ein und hält ihn konstant, auch wenn der Kesseldruck zwischen Ein- und Ausschaltpunkt schwankt — das allein beseitigt einen guten Teil der Eintreibtiefenschwankungen. Der Nebelöler gibt eine definierte Ölmenge in den Luftstrom, was das tägliche Einträufeln von Tropfen ersetzt.

Eine Einschränkung gilt für Polster-, Bezugs- und Teppicharbeiten: Ein Nebelöler führt dem Luftstrom dauerhaft Öl zu, und was nicht im Gerät bleibt, geht mit der Abluft hinaus. Wer auf hellen Stoffen arbeitet, fährt mit dosierter Handölung sicherer.

Schlauch, Kupplung und der Druckabfall

Zwischen Reduzierventil und Gerät liegt der Schlauch, und über ihn fällt Druck ab. Die Hersteller dieses Clusters empfehlen Innendurchmesser zwischen 6 und 10 Millimetern; ein Gerät nennt 9 Millimeter, ein anderes 10, ein drittes 6. Wichtiger als der Nennwert ist die Kombination aus Länge und Querschnitt.

Je länger der Schlauch und je enger der Querschnitt, desto größer der Druckverlust — und zwar nicht gleichmäßig, sondern besonders während der Verbrauchsspitze beim Schuss. Wer mit 20 Metern arbeitet, sollte den größeren Querschnitt wählen, sonst kommt am Gerät weniger an, als am Ventil eingestellt ist. Spiralschläuche sind bequem, haben aber bei gleicher Nennweite mehr Widerstand als gerade Schläuche.

Betriebsregeln aus dem Arbeitsschutz

Über den Kompressor hinaus gibt es eine Reihe von Betriebsregeln, die im gewerblichen Einsatz verbindlich und im privaten sinnvoll sind. Sie stehen im Baustein Eintreibgeräte der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft und lassen sich in wenigen Sätzen zusammenfassen.

Vor dem Anschließen an eine Druckleitung wird das Magazin entleert. Nach beendeter Arbeit wird das Gerät von der Leitung getrennt und das Magazin wieder entleert. Transportiert wird ausschließlich druckfrei. Beim Füllen des Magazins wird das Gerät nicht auf sich selbst oder andere gerichtet, und beim Bedienen steht man seitlich vom Gerät. Das Gerät wird sicher abgelegt und nie über das Griffstück aufgehängt — die geltende Gerätenorm verlangt vom Hersteller inzwischen sogar, für jedes Gerät eine sichere Ablageposition zu definieren.

Bei der Arbeit selbst gilt: Bediener und Helfer tragen geeigneten Gehör-, Augen- und Gesichtsschutz. Das ist bei dieser Geräteklasse keine Vorsichtsformel, sondern folgt aus dem Impulslärm, der beim Eintreibvorgang entsteht — mehr dazu in der Cluster-Übersicht.

Für die Prüfung legt der Unternehmer Art, Umfang und Fristen anhand der Gefährdungsbeurteilung fest. Genannt wird beispielhaft eine Prüfung nach etwa 100 Betriebsstunden auf Gesamtfunktionsfähigkeit durch den Hersteller, mit dokumentiertem Ergebnis. Für den rein privaten Gebrauch folgt daraus keine Pflicht.

Symptom, Ursache, Lösung

Die meisten Probleme, die im Betrieb als Gerätefehler wahrgenommen werden, sind in Wirklichkeit Luftprobleme. Vier Symptome decken den größten Teil ab.

Die ersten Nägel sitzen bündig, spätere stehen über. Das ist das Lehrbuchsymptom eines zu kleinen Kessels oder einer zu knappen Liefermenge. Der Kesseldruck sinkt schneller, als der Verdichter nachliefert. Abhilfe: Frequenz drosseln, größeren Kessel verwenden oder in Abschnitten arbeiten und den Kompressor zwischendurch aufholen lassen. Den Druck nachzustellen ist die falsche Antwort, weil dann die ersten Nägel des nächsten Zyklus zu tief sitzen.

Der Nagel steht durchgehend über, auch bei vollem Kessel. Hier ist entweder der eingestellte Druck zu niedrig oder der Druckabfall über den Schlauch zu groß. Erst am Manometer der Wartungseinheit prüfen, dann die Schlauchlänge und den Querschnitt. Bei 20 Metern Länge und knappem Querschnitt kommt am Gerät deutlich weniger an als eingestellt.

Das Gerät wird schwergängig oder klemmt zunehmend. Typisch für fehlende oder zu geringe Ölung und für Wasser in der Leitung. Beides zusammen führt dazu, dass die Führungen trocken laufen und gleichzeitig Rost ansetzen. Abhilfe: Wasserabscheider prüfen und Kessel entwässern, danach nach Herstellervorgabe ölen. Wenn ein Gerät längere Zeit ohne Ölung lief, hilft eine einmalige Nachölung nicht sofort — die Mechanik braucht einige Zyklen.

Aus der Abluft tritt Öl aus. Zu viel Öl im Gerät, entweder durch zu großzügige Handölung oder durch einen zu hoch eingestellten Nebelöler. Bei Arbeiten auf hellen Materialien ist das der Fall, der nachträglich am teuersten wird. Abhilfe: Ölzufuhr reduzieren, Gerät ohne Werkstück einige Male gegen einen Lappen auslösen und die Abluftrichtung prüfen, sofern das Gerät eine drehbare Abluftblende hat.

Bevor ein Gerät als defekt eingeschätzt wird, lohnt die Prüfung in dieser Reihenfolge: Kesseldruck, eingestellter Arbeitsdruck, Schlauchquerschnitt und -länge, Wasserabscheider, Ölung. In den meisten Fällen ist die Ursache vor dem Gerät zu finden, nicht in ihm.

Welcher Kompressor zu welcher Bauform passt

Aus den belegten Werten und der Frequenzfrage ergibt sich eine einfache Zuordnung. Wer ausschließlich Sockelleisten, Zierprofile und Rückwände befestigt, arbeitet mit niedrigem Verbrauch je Schuss und niedriger Frequenz — dort ist der Kompressor selten der begrenzende Faktor, und ein kompaktes Gerät reicht. Welche Nagler in diese Klasse gehören, steht bei den Stauchkopf- und Bradnaglern.

Wer Rahmen, Lattung oder Schalung nagelt, liegt beim Vierfachen des Verbrauchs je Schuss und bei einem Vielfachen der Frequenz. Hier entscheidet der Kessel, und hier lohnt es sich, großzügiger auszulegen als die Rechnung nahelegt. Die Geräte dieser Klasse stehen bei den Streifennaglern.

Klammergeräte liegen dazwischen und sind der Fall mit der schlechtesten Datenlage: Von fünf Geräten nennen zwei einen Wert ohne Bezugsdruck, eines einen Durchsatz mit Bezugsdruck und zwei gar nichts. Wer dort auslegen will, orientiert sich am höchsten bezifferten Wert des Felds und plant Reserve ein; die Einzelheiten stehen bei den Drucklufttackern.

Welche Kompressorbauformen für die Werkstatt in Frage kommen und worin sie sich unterscheiden, ist ein eigenes Thema — die passenden Geräte stehen unter Kompressoren für die Werkstatt.