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Ausgewählte Ausgabe: 09-2015 Ansicht: Modernes Layout
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Einfluss der Filtertechnik auf die Beseitigung luftgetragener Schadstoffe

Die produzierende Industrie ist von einer Vielzahl an Verfahren geprägt, die unerwünschte Partikel erzeugen, und sich nachteilig auf Mensch und Umwelt auswirken. Die Beseitigung solcher anfallender Stäube, Rauche, Dämpfe, Gase oder Gerüche gelingt nur dann, wenn auch entsprechenden Filtertechnologien eingesetzt werden.


Schweißgas muss gefiltert werden.

Schweißgas muss gefiltert werden.

Die in der Produktion freigesetzten Partikel sind ein unerwünschter Nebeneffekt, da sie aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften negative Einflüsse auf Menschen, Anlagen, Produkte und die Umwelt aufweisen. Sie können Krankheiten auslösen, die Maschinenfunktionalität beeinträchtigen oder Produkte verschmutzen.
Der Gesetzgeber schreibt daher vor, wie Schadstoffe in der Atemluft beseitigt werden müssen. Geregelt ist dies durch die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV), die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) und Technische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS).

 Absaugen alleine reicht nicht

Der Einsatz einer Absauganlage ist obligatorisch. Bei der Auswahl einer solchen sind jedoch eine Reihe von Parametern zu beachten, die bei der Entscheidung für ein geeignetes System wichtig sind. Für die restlose Beseitigung aller bedenklichen Partikel müssen die entsprechenden Filtertechnologien eingesetzt werden. Dabei sollte Kenntnis darüber herrschen, welche Art luftgetragener Schadstoffe beim jeweiligen Prozess entstehen. Man unterscheidet hierbei zwischen partikelförmigen und gasförmigen Stoffen. Zum Teil können letztere auch wieder reagieren und zu Partikeln werden. Verfahren wie Schweißen, Lasern oder andere thermische Prozesse bedingen die Entstehung von Partikeln, die immer kleiner werden und mittlerweile im Nanometer-Bereich angekommen sind.
Neben der Partikelgröße sind die Eigenschaften des zu filternden Mediums zu berücksichtigen. Es sollten Daten darüber vorhanden sein, ob die entstehenden Partikel beispielsweise adhäsiv oder kondensierend sind, wie hoch der Gasanteil ist oder ob es sich etwa um brennbare oder explosive Gefahrstoffe handelt.

Luftfilterarten und deren Unterteilung

Bild 1: Unterteilung der Filterklassen.

Bild 1: Unterteilung der Filterklassen.

Filtern bedeutet die Trennung von festen Stoffen und Gas. Dafür werden unterschiedlichste Verfahren eingesetzt:

  •  Schwerkraftabscheider (z.B. Absetzkammern), Zentrifugalkraftabscheider (z.B. Zyklone),
  •  Nassabscheider (z.B. Wäscher),
  •  elektrische Abscheider (Elektrofilter),
  •  filternde Abscheider (Gewebefilter, Patronenfilter) oder
  •  adsorptive Filter (z.B. Aktivkohle).

Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) differenziert in seiner aktualisierten Ausgabe der „VDMA Luftfilterinformation (2015– 02)“ filternde Abscheider in unterschiedliche Filterklassen (Bild 1). Demnach wird zwischen Fein- und Grobstaubfiltern (nach DIN EN 779:2012) sowie Schwebstofffiltern (nach DIN EN 1822:2011) 1) unterschieden.
Die Partikelgröße ist entscheidend für den Einsatz des jeweiligen Filtertyps. Wesentliche Bestimmungs- und Leistungsgrößen für den praktischen Einsatz von Luftfiltern sind bei gegebener Luftmenge der Abscheidegrad bezogen auf:

  •  anfallende Partikel,
  •  Anfangsdruckdifferenz und Druckdifferenzverlauf sowie
  •  Standzeiten beziehungsweise mögliche Einsatzdauer 2).

Filterleistung (Abscheidegrad/Wirkungsgrad), Druckverlust und Partikeltyp sind die wesentlichsten Entscheidungskriterien zur Auswahl des geeigneten Luftfilters. Dabei sollte auch der Energieaspekt in Betracht gezogen werden, auf den die ersten beiden Kriterien großen Einfluss haben.

Unterschiedliche Filtersysteme

Bild 2: Einsatz der Filterklassen entsprechend der Partikelgrößen.

Bild 2: Einsatz der Filterklassen entsprechend der Partikelgrößen.

Abhängig vom Material kommen unterschiedliche Filterarten, die im Folgenden aufgelistet sind, zum Einsatz (Bild 2):

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Autoren

 Stefan Meißner

ULT AG, Löbau
meissner@ult.de

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