Wer eine Druck­luft­sta­ti­on plant, legt mög­li­cher­wei­se nicht genug Wert auf die Fil­ter­tech­nik, meint Atlas Cop­cos Pro­dukt­ma­na­ger Chris­ti­an Baer. Denn die­se beein­flus­se nicht nur die Druck­luft­qua­li­tät, son­dern auch die Ener­gie­ef­fi­zi­enz der Anla­ge. Gute Fil­ter zeich­nen sich durch nied­ri­gen Dif­fe­renz­druck, hohe Effi­zi­enz und lan­ge Stand­zei­ten bis zur nächs­ten War­tung aus. Schlech­te Fil­ter dage­gen kön­nen schnell ins Geld gehen.

Fra­ge der Redak­ti­on: Wie fin­de ich den rich­ti­gen Fil­ter für mei­ne Anfor­de­rung?

Chris­ti­an Baer: Je nach­dem, wofür ich in mei­nem Unter­neh­men Druck­luft ein­set­ze, muss die­se eine bestimm­te Qua­li­tät haben. Wenn ich etwa Schütt­gü­ter pneu­ma­tisch för­de­re, kann feuch­te oder ölhal­ti­ge Druck­luft das Pro­dukt ver­kle­ben; Druck­luft­lei­tun­gen kön­nen durch Feuch­tig­keit kor­ro­die­ren, staub­hal­ti­ge Druck­luft kann Abrieb und Ver­schleiß för­dern. Je nach Anfor­de­rung und Anwen­dung gibt es laut ISO 8573–1:2010 fünf Rein­heits­klas­sen für Druck­luft, die ein­ge­hal­ten wer­den müs­sen. Die­se geben uns unse­re Kun­den bei der Pla­nung einer Druck­luft­sta­ti­on meist schon als Para­me­ter mit.

Wenn die Anfor­de­rung an die Druck­luft­qua­li­tät bei­spiels­wei­se 2–4-1 lau­tet, bedeu­tet das: Klas­se 2 für Par­ti­kel, Klas­se 4 bei der Feuch­tig­keit und Klas­se 1 für Öl. Wenn abso­lut rei­ne Luft gefor­dert ist, wie etwa in der Lebens­mit­tel­in­dus­trie oder bei der Ver­wen­dung als Atem­luft, wird für Öl die Klas­se 0 gefor­dert. Für nahe­zu jede Rein­heits­klas­se jeder Kate­go­rie gibt es Fil­ter. Unter Umstän­den müs­sen meh­re­re vor die Anwen­dung gesetzt wer­den.

Fra­ge: Wel­che Ver­un­rei­ni­gun­gen sind am häu­figs­ten her­aus­zu­fil­tern und wel­che Fil­ter eig­nen sich dafür?

Chris­ti­an Baer: Feuch­te Druck­luft wird mit Käl­te­trock­nern getrock­net, die wir in unse­re Kom­pres­so­ren mit dem Kür­zel „FF“ (Full Fea­ture) schon ab Werk inte­grie­ren. Wenn Adsorp­ti­ons­trock­ner ver­wen­det wer­den, fil­tert ein nach­ge­schal­te­ter Fein­staub­fil­ter die beim Trock­nen mit Adsorp­ti­ons­mit­tel ent­ste­hen­den Par­ti­kel her­aus. Eine spe­zi­el­le Her­aus­for­de­rung ist immer die Fil­te­rung von Öldämp­fen. Die­se bewäl­ti­gen wir mit unse­ren Aktiv­koh­le­ad­sor­bern der Bau­rei­he QDT aber sicher.

Öl-Aero­so­le, Nass­staub und Was­ser­trop­fen wer­den aus der Druck­luft von unse­ren Grob- und Fein­fil­tern DD+ und PD+ abge­schie­den. Für höhe­re Anfor­de­run­gen an die Druck­luft­qua­li­tät wer­den bei­de Fil­ter nach­ein­an­der geschal­tet. Weil dies den Druck­ver­lust erhöht, haben wir kürz­lich einen ganz neu­en Fil­ter ent­wi­ckelt — den UD+. Die­ser ver­ei­nigt Fein- und Grob­fil­ter in einem, arbei­tet somit effi­zi­en­ter, hat eine hohe Stand­zeit und ist in der War­tung kos­ten­güns­ti­ger als zwei ein­zel­ne. Außer­dem pro­fi­tiert auch die Umwelt, wenn ich nur einen Fil­ter ent­sor­gen muss.

Fra­ge: Wie hoch ist denn der Druck­ver­lust durch einen Fil­ter? Und wie oft soll­te ich ihn wech­seln?

Chris­ti­an Baer: Der Druck­ver­lust etwa bei unse­rem UD+ liegt anfangs bei 0 bar. Die­ser Wert steigt jedoch rela­tiv schnell auf einen sta­bi­len Druck­ver­lust zwi­schen 0,185 und 0,245 bar an. Die­ser Wert sta­gniert in der Regel über lan­ge Zeit. Wenn man ein­kal­ku­liert, dass jedes Bar Druck, das mehr auf­ge­wen­det wird, mit einem um sechs bis sie­ben Pro­zent höhe­ren Ener­gie­ver­brauch zu Buche schlägt, wird deut­lich, dass die Ener­gie­ef­fi­zi­enz auch für Fil­ter eine Rol­le spielt: Ein bis zwei Pro­zent der gesam­ten Ener­gie­kos­ten einer Druck­luft­sta­ti­on gehen also über den Fil­ter ver­lo­ren.

An unse­ren Fil­tern sitzt oben ein Indi­ka­tor für den Dif­fe­renz­druck. Wenn die­ser über eine bestimm­te Mar­ke steigt und damit der Druck­ver­lust zu hoch ist, muss der Fil­ter gewech­selt wer­den. Über den Dau­men ist das nach etwa 4000 Betriebs­stun­den der Fall. Wir legen die Fil­ter und auch deren War­tung auf die Refe­renz­be­din­gun­gen hin aus. Und ach­ten zum Bei­spiel auch auf die Umge­bung. Wenn es im Umfeld sehr feucht und stau­big ist, set­zen sich Fil­ter schnel­ler zu und müs­sen öfter gewech­selt wer­den.

Fra­ge: Wie hoch kön­nen denn die Kos­ten sein, die ein ver­stopf­ter Fil­ter ver­ur­sacht?

Chris­ti­an Baer: Wenn wir einen typi­schen ölein­ge­spritz­ten Kom­pres­sor wie unse­re GA-Bau­rei­he mit 90 Kilo­watt Leis­tung und 10 bar Druck neh­men, so erge­ben sich pro Jahr Ener­gie­kos­ten in Höhe von 128.160 Euro, wenn der Kom­pres­sor 8000 Betriebs­stun­den läuft und die Kilo­watt­stun­de Strom 0,15 Euro kos­tet. Bei einem Druck­ver­lust von 0,25 bar durch einen recht guten Fil­ter lie­gen die Kos­ten bei 129.948 Euro. Mit einem Fil­ter, der einen höhe­ren Druck­ver­lust von etwa 0,35 bar auf­weist, lie­gen die jähr­li­chen Ener­gie­kos­ten schon bei 130.728 Euro. Sprich, die­ser schein­bar klei­ne Unter­schied von nur 0,1 bar beim Druck­ver­lust bedeu­tet schon 780 Euro mehr an Ener­gie­kos­ten im Jahr.

Fra­ge: Wenn ich ölfreie Druck­luft benö­ti­ge — ist es dann bes­ser, einen ölfrei ver­dich­ten­den Kom­pres­sor ein­zu­set­zen, oder soll­te ich ent­spre­chen­de Fil­ter vor die Anwen­dung set­zen?

Chris­ti­an Baer: Abso­lut ölfreie Druck­luft ist nur in eini­gen Bran­chen not­wen­dig. Wie etwa für Anwen­dun­gen in der Lebens­mit­tel- oder Papier­in­dus­trie, der Phar­ma­zie oder auch in Lackie­re­rei­en. In sol­chen Fäl­len for­dert der Kun­de soge­nann­te „tech­nisch ölfreie“ Luft. Die erfor­der­li­che Luft­rein­heit kann nur mit ölfrei ver­dich­ten­den Kom­pres­so­ren erreicht wer­den. Wir bie­ten sol­che Maschi­nen in unse­ren Z-Bau­rei­hen an, die alle­samt vom TÜV ent­spre­chend zer­ti­fi­ziert wur­den.

Für die meis­ten Anwen­dun­gen reicht es aber, die von den Kom­pres­so­ren erzeug­te Druck­luft mit Fil­tern zu rei­ni­gen. Denn selbst, wenn die­se im Fal­le von belas­te­ter Umge­bungs­luft häu­fi­ger gewech­selt wer­den müss­ten, wür­de sich die Anschaf­fung eines Z-Kom­pres­sors (Z = Zero = „null Öl“) im Gegen­satz zu einem ölein­ge­spritz­ten GA-Kom­pres­sor mit den glei­chen Leis­tungs­da­ten kei­nes­falls amor­ti­sie­ren — oder jeden­falls nicht nur dadurch, dass kei­ne Fil­ter nötig sind.

Aller­dings soll­te man bei die­sem Ver­gleich ohne­hin vor­sich­tig sein. Je nach Leis­tungs­klas­se sind zum Bei­spiel unse­re neu­en ölfrei ver­dich­ten­den ZR-VSD+-Kompressoren deut­lich effi­zi­en­ter als die ölein­ge­spritz­ten GA-Kom­pres­so­ren oder umge­kehrt. Und da der Ener­gie­ver­brauch all­ge­mein sehr stark zu Buche schlägt, müss­te man sich jeden Fall ein­zeln anschau­en und dann die Inves­ti­ti­ons­kos­ten sowie alle Betriebs­kos­ten über die Lebens­dau­er ver­glei­chen.

Fra­ge: Gibt es bei Fil­tern Qua­li­täts­un­ter­schie­de, die zu beach­ten sind?

Chris­ti­an Baer: Bei der Aus­wahl eines Fil­ters sind Effi­zi­enz, Dif­fe­renz­druck, Stand­zeit bis zum nächs­ten Ser­vice und die War­tungs­freund­lich­keit wich­ti­ge Para­me­ter — das heißt, er muss ein­fach zu wech­seln sein. Es gibt gewi­ckel­te und plis­sier­te Fil­ter. Atlas Cop­co ver­wen­det gewi­ckel­te Fil­ter. Der Vor­teil die­ser Kon­struk­ti­on ist die grö­ße­re Fil­ter­flä­che und die höhe­re Fil­ter­ef­fi­zi­enz. Beson­ders wich­tig ist aber auch, dass man vor Pro­dukt­pi­ra­te­rie auf der Hut ist. Denn wenn ein Fil­ter nicht die ver­spro­che­ne ISO-Klas­se erreicht, kann dar­un­ter die Qua­li­tät der Druck­luft lei­den — mit allen nega­ti­ven Kon­se­quen­zen bis hin zur Pro­dukt­haf­tung. Tests, die wir in Bel­gi­en mit Mar­ken­fil­tern und Bil­lig­wa­re gemacht haben, haben erge­ben, dass trotz äuße­rer Ähn­lich­keit auch die Ener­gie­ef­fi­zi­enz der Fil­ter sehr unter­schied­lich aus­fal­len kann.

Ins­ge­samt raten wir Anwen­dern, sich im Sin­ne der Ener­gie­ef­fi­zi­enz jeden­falls auch die Fil­ter anzu­se­hen und nicht nur die Leis­tungs­da­ten des Kom­pres­sors. Denn ein undurch­dach­tes Fil­ter­kon­zept, Bil­lig­wa­re oder zuge­setz­te Fil­ter kön­nen den Druck­ver­lust durch­aus erhö­hen — oder sogar das Pro­dukt gefähr­den, wenn die erfor­der­li­che Luft­qua­li­tät nicht erreicht wird. Ganz abge­se­hen davon, dass die Kos­ten durch den höhe­ren Ener­gie­ver­brauch die­je­ni­gen für einen neu­en Fil­ter durch­aus über­stei­gen kön­nen.