Entstauber für nahezu jede Anforderung und Anwendung

Industrielle Entstauber sind lufttechnische Anlagen zur Erfassung und Abscheidung staubförmiger Emissionen aus Produktionsprozessen. Sie reduzieren die Belastung durch einatembare und alveolengängige Partikel. Die Technische Regel für Gefahrstoffe TRGS 900 legt für granuläre biobeständige Stäube ohne spezifische Toxizität allgemeine Staubgrenzwerte von 10 mg/m³ für die einatembare und 1,25 mg/m³ für die alveolengängige Fraktion fest.

Wie funktionieren industrielle Entstauber?

Ein Entstauber besteht typischerweise aus Erfassungselementen, Rohrleitungen, Filtereinheit, Ventilator und Staubaustrag. Absaughauben, Absaugarme oder Maschinenanschlüsse erfassen die belastete Luft möglichst unmittelbar an der Entstehungsquelle. Ein Ventilator erzeugt den erforderlichen Unterdruck und transportiert die Partikel zum Abscheider.

In Trockenabscheidern halten Filterpatronen, Filterplatten oder Filterschläuche die Staubpartikel zurück. Bei abreinigbaren Filtersystemen wird der abgeschiedene Filterkuchen beispielsweise durch Druckluftimpulse entfernt. Der Staub gelangt anschließend in einen Sammelbehälter oder ein kontinuierliches Austragssystem.

Entscheidend für die Wirksamkeit sind neben dem Abscheidegrad die Erfassungseffizienz, der Luftvolumenstrom und die Strömungsverhältnisse im Rohrleitungsnetz. Die Richtlinie VDI 2262 Blatt 4 behandelt die Erfassung luftfremder Stoffe durch lufttechnische Maßnahmen.

Welche Entstaubungsverfahren eignen sich für welche Stäube?

Die Auswahl der Filtertechnik richtet sich nach Partikelgröße, Staubkonzentration, Feuchtigkeit, Temperatur und chemischen Eigenschaften.

Trockenabscheider eignen sich insbesondere für trockene, filtrierbare Stäube aus Schleif-, Strahl-, Zerspanungs- oder Schüttgutprozessen. Patronenfilter bieten durch gefaltete Filtermedien eine große Filterfläche bei vergleichsweise kompakter Bauweise.

Nassabscheider trennen Partikel durch Kontakt mit einer Flüssigkeit vom Luftstrom. Venturi-Nassabscheider nutzen beispielsweise hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen Gas und Flüssigkeit zur Partikelabscheidung. Das Verfahren kommt unter anderem bei bestimmten metallischen, feuchten oder schwer trocken filtrierbaren Stäuben infrage. Die Behandlung des entstehenden Schlamm-Wasser-Gemisches muss berücksichtigt werden.

Zyklonabscheider nutzen die Fliehkraft zur Abtrennung gröberer Partikel. Als Vorabscheider können sie die Staubbelastung nachgeschalteter Filterelemente reduzieren.

Welche Einsatzbereiche gibt es in der Industrie?

Entstauber werden unter anderem in der Metallbearbeitung, Gießereitechnik, Holzverarbeitung, Kunststoffindustrie, Baustoffproduktion und Schüttgutverarbeitung eingesetzt.

Beim Schleifen und Strahlen entstehen Partikel unterschiedlicher Korngröße und Zusammensetzung. In Gießereien müssen beispielsweise mineralische Stäube aus der Formstoffaufbereitung und metallhaltige Partikel aus der Gussnachbearbeitung erfasst werden.

Bei der Verarbeitung von Pulvern in der Chemie- und Pharmaindustrie können zusätzliche Anforderungen an Containment, Filterwechsel und kontaminationsarme Staubentsorgung bestehen.

Mobile Entstauber eignen sich für wechselnde Arbeitsplätze oder einzelne Bearbeitungsmaschinen. Stationäre Entstaubungsanlagen versorgen über zentrale Rohrleitungssysteme mehrere Absaugstellen. Die Entscheidung hängt unter anderem von Maschinenanzahl, Betriebszeiten und erforderlichem Luftvolumenstrom ab.

Welche Kriterien bestimmen die Auslegung?

Für die Dimensionierung einer Entstaubungsanlage sind die gleichzeitig betriebenen Absaugstellen und deren erforderliche Luftvolumenströme maßgeblich. Der Gesamtvolumenstrom ergibt sich aus dem tatsächlichen Gleichzeitigkeitsbedarf der angeschlossenen Erfassungseinrichtungen.

Weitere Auslegungskriterien sind Staubbeladung, Filterflächenbelastung, Druckverlust, Rohrleitungsführung und Ventilatorleistung. Eine zu geringe Transportgeschwindigkeit kann Staubablagerungen begünstigen. Überhöhte Strömungsgeschwindigkeiten erhöhen dagegen Druckverlust, Geräuschentwicklung und Energiebedarf.

Der Energiebedarf des Ventilators hängt vom Volumenstrom, der zu überwindenden Druckdifferenz und dem Wirkungsgrad ab. Drehzahlgeregelte Ventilatoren und bedarfsgesteuerte Absperrklappen ermöglichen eine Anpassung an wechselnde Produktionsbedingungen.

Auch Wartungszugänglichkeit, Filterstandzeit und Entsorgungskonzept beeinflussen die Betriebskosten.

Welche Vorschriften gelten für Entstauber?

Für die Auswahl und den Betrieb industrieller Entstauber sind insbesondere Gefahrstoffrecht, Arbeitsschutz und gegebenenfalls Explosionsschutz relevant.

Die Gefahrstoffverordnung und die TRGS 900 bilden wichtige Grundlagen für die Beurteilung der Staubexposition am Arbeitsplatz. Bei der Ableitung gereinigter Abluft ins Freie können Anforderungen der TA Luft gelten.

Brennbare Stäube können explosionsfähige Staub-Luft-Gemische bilden. Für die Gefährdungsbeurteilung sind unter anderem der KSt-Wert, der maximale Explosionsdruck und die Mindestzündenergie relevant. Die Richtlinie VDI 2263 Blatt 6 behandelt den Brand- und Explosionsschutz an Entstaubungsanlagen.

Bei entsprechender Gefährdung können Explosionsdruckentlastung, Explosionsunterdrückung oder explosionstechnische Entkopplung erforderlich sein. Die Anforderungen der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU sind bei Geräten und Schutzsystemen für explosionsgefährdete Bereiche zu berücksichtigen.

Eine Rückführung gereinigter Luft in den Arbeitsraum ist nur zulässig, wenn die stoffbezogenen und rechtlichen Voraussetzungen erfüllt sind.

Praxisbeispiel: Entstaubung einer Batterierecyclinganlage

Beim mechanischen Aufbereiten von Lithium-Ionen-Batterien entstehen partikelhaltige Stoffströme, die unter anderem Graphit, Metalloxide und weitere Batteriebestandteile enthalten können.

Für die Auslegung eines Entstaubers müssen die tatsächliche Staubzusammensetzung, mögliche Reaktionen mit Wasser, Brand- und Explosionsgefahren sowie toxikologische Eigenschaften untersucht werden. Eine pauschale Entscheidung zwischen Trocken- und Nassabscheidung ist deshalb nicht sachgerecht.

Geschlossene Erfassungssysteme, geeignete Abscheidetechnik und eine kontrollierte Staubentsorgung können die Freisetzung gefährlicher Partikel begrenzen. Die Wirksamkeit der Anlage ist anhand der tatsächlichen Betriebsbedingungen und erforderlichen Arbeitsplatz- beziehungsweise Emissionsmessungen zu überprüfen.