Arbeiten mit Druckluft / 2.3 Druckluftaufbereitung

2.3.1 Druckluftqualität

Unabhängig vom Erzeugungssystem kann eine genau definierte Druckluftqualität nur mit entsprechender Aufbereitung erreicht werden. Druckluft aus ölgeschmierten Kompressoren enthält Öl und ist damit nicht für alle Anwendungen geeignet. Aber auch Luft aus ölfreien Kompressoren enthält immer etwas Öl, da mit der Ansaugluft Öl und andere Stoffe in das Druckluftsystem gelangen. In Produktionsbereichen mit schlechter Luftqualität oder in Industriegebieten ist der Gehalt an Feststoffen oder Ölaerosolen messbar höher als in Umgebungen ohne entsprechende Emittenten.

Die Qualität von Druckluft wird beeinträchtigt durch

• Staub, Schmutz, Pollen, Mikroorganismen, Rauch, Abgasemissionen und andere Partikel,
• Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf,
• Öl, unverbrannte Kohlenwasserstoffe aus der Umgebungsluft und Reste des Kompressorkühlmittels,
• Gase, wie z. B. Schwefeloxide, Stickoxide und Chlorverbindungen.

Wasser ist als natürliche Luftfeuchtigkeit immer in der Luft vorhanden. Wasser wird beim Abkühlen der Druckluft in größeren Mengen frei. Trocknung hilft Korrosionsschaden im Druckluftnetz und Funktionsstörungen bei den angeschlossenen Verbrauchern zu vermeiden.

Druckluft minderer Qualität kann schädliche Folgen haben, wie

• vorzeitiger Verschleiß und Abrieb der Oberflächen,
• Rost und Korrosion an Werkzeugen, Rohren und Ausrüstungen,
• beschädigte Geräte,
• Beschädigung lackierter Oberflächen,
• gestiegene Abfallmenge.

Wichtig

Schadstoffbelastung am Arbeitsplatz

Zum Schutz der Gesundheit der Mitarbeiter ist auch auf die Verunreinigungen der nach dem Verbraucher expandierten Druckluft zu achten. Dies gilt speziell in Bezug auf Öl in der Druckluft, die z. B. direkt aus einem Druckluftzylinder oder einer Blasdüse an die Umgebung abgegeben wird.

Daher sind, je nach geforderter Druckluftqualität, Aerosole, Partikel und Feuchtigkeit aus dem Druckluftnetz zu entfernen. Die Aufbereitung der Druckluft kann zentral oder dezentral erfolgen.

Die Druckluftqualität wird gemäß ISO 8573 in Reinheitsklassen eingeteilt. Kriterien sind der Gehalt an festen Verunreinigungen, Feuchte und Wassergehalt (flüssig) und Ölgehalt. Die Druckluftqualität in Anwendungen beispielsweise der pharmazeutischen Industrie oder der Medizintechnik muss entsprechend höher sein als z. B. in Anwendungen in der Kunststoffindustrie. Eine regelmäßige Überprüfung der Druckluftqualität muss in Krankenhäusern erfolgen.

2.3.2 Trockner

Die Verunreinigung durch Feuchtigkeit kann Rost und Korrosion in der Rohrleitung des Druckluftsystems, unzureichende Schmierung der Druckluftwerkzeuge oder Beschädigungen der Verpackung und Endprodukte verursachen.

Zum Trocknen der Druckluft können unterschiedliche Trockner eingesetzt werden. Häufig werden Kältetrockner verwendet. Mit sinkender Temperatur verringert sich die Fähigkeit der Druckluft Wasser mitzuführen. Bei fallender Temperatur kondensiert Wasserdampf zu Wasser. Im Kältetrockner wird die Druckluft in einem Wärmetauschersystem gekühlt. Wasser- und Öldampf werden durch Kondensation, Öl durch Koagulation (Zusammenballung der Ölteilchen) entzogen. Ableitsysteme führen das Kondensat ab. Herkömmliche Kältetrockner arbeiten kontinuierlich über die gesamte Einsatzzeit. Sie können nur im Volllast-Betrieb arbeiten, ähnlich wie ein Kühlschrank, unabhängig von dem tatsächlichen Druckluftbedarf. Energiespartrockner sind hier eine neue Entwicklung, in dem sie die Kälte zwischenspeichern. Das im Trockner integrierte Kälte-Speichermedium puffert den tatsächlichen Bedarf und minimiert dadurch die Einschaltdauer des Trockners. So kann der Energieverbrauch des Trockners um bis zu 50 % verringert werden.

Neben dem Kältetrockner werden auch Adsorbtionstrockner und Membrantrockner verwendet.

2.3.3 Filter

Zur Beseitigung von festen und flüssigen Verunreinigungen werden verschiedene Filter verwendet.

Vorfilter

Vorfilter filtern feste Verunreinigungen bis zu einer Partikelgröße von ca. 3 µm aus der Druckluft während sie Öl und Feuchte nur in sehr geringem Maß ausfiltern. Vorfilter entlasten bei sehr staubhaltiger Luft Hochleistungsfilter und Trockner. Sind die Anforderungen an die Qualität der Druckluft gering, kann auf feinere Filter verzichtet werden.

Vorfilter arbeiten nach dem Prinzip der Oberflächenfiltration. Sie haben eine reine Siebwirkung. Die Porengröße gibt dabei die Partikelgröße an, die gerade noch ausgefiltert werden kann. Die Verunreinigungen bleiben nur an der äußeren Oberfläche der Filterelemente zurück.

Mikrofilter

Mikrofilter kommen zum Einsatz, wenn hohe Ansprüche an die Qualität der Druckluft gestellt werden. Sie liefern technisch ölfreie Druckluft. Mikrofilter reduzieren den Restöl-Gehalt der Druckluft auf 0,01 mg/m³. Sie filtern Schmutzpartikel mit einem Abscheidegrad von 99,9999 % bezogen auf 0,01 µm aus. Mikrofilter, auch Koalenz- oder Hochleistungsfilter genannt, sind Tiefenfilter. Der Tiefenfilter ist ein Faservlies, das aus einem Gewirr von feinsten Einzelfasern besteht. Die Fasern sind zufällig miteinander verschlungen und bilden so eine poröse Struktur. Zwischen den Fasern bi...