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Kühlschmierstoffe (KSS): Arten, Pflege und Arbeitsschutz in der Metallbearbeitung

Das Wichtigste in Kürze

  • Kühlschmierstoffe (KSS) kühlen, schmieren, spülen Späne weg und schützen vor Korrosion.
  • Es gibt zwei Hauptgruppen: nicht wassermischbare KSS (Schneidöle) und wassermischbare KSS, die mit Wasser zu Emulsionen oder Lösungen angesetzt werden.
  • Wassermischbare KSS müssen regelmäßig kontrolliert und gepflegt werden, unter anderem nach TRGS 611.
  • Die größten Gesundheitsrisiken sind Hautkontakt und eingeatmeter KSS-Nebel – dagegen helfen Hautschutz und eine Absaugung direkt an der Maschine.

Ohne Kühlschmierstoff läuft in der Zerspanung wenig: Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen und viele Umformverfahren brauchen ihn für Maßhaltigkeit, Oberfläche und Werkzeugstandzeit. Gleichzeitig ist der KSS einer der wichtigsten Gefahrstoffe in der Metallbearbeitung. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Arten, die Pflege und den Arbeitsschutz – und zeigt, wo die Absaugung ins Spiel kommt.

Was Kühlschmierstoffe leisten

  • Kühlen: Wärme aus der Schnittzone abführen, damit Werkstück und Werkzeug nicht überhitzen.
  • Schmieren: Reibung und Verschleiß verringern, die Werkzeugstandzeit verlängern und die Oberfläche verbessern.
  • Spülen: Späne aus der Bearbeitungszone und aus Bohrungen transportieren.
  • Schützen: Werkstück und Maschine vor Korrosion bewahren.

Die Arten im Überblick

Nicht wassermischbare KSS Wassermischbare KSS
Zusammensetzung Mineralöle oder synthetische Öle mit Additiven, werden pur eingesetzt Konzentrat, das mit Wasser zu einer Emulsion oder Lösung angesetzt wird, meist mit wenigen Prozent Konzentrat
Stärke sehr gute Schmierwirkung sehr gute Kühlwirkung
Typische Verfahren Schleifen, Gewindeschneiden, Verzahnen, Tieflochbohren, schwierige Werkstoffe Drehen, Fräsen, Bohren in der Serienfertigung
Was in die Luft gelangt Ölnebel und – bei hohen Temperaturen – Ölrauch Emulsionsnebel, Wasserdampf, Inhaltsstoffe der Emulsion
Besondere Risiken Brandgefahr, Ablagerungen in Maschine und Abluft Keimbelastung, Hautreizungen, Pflegeaufwand

Die Einteilung beruht auf der Norm DIN 51385. In der Praxis gibt es viele Zwischenformen, und neuere Verfahren wie die Minimalmengenschmierung kommen mit sehr wenig Schmierstoff aus.

Wassermischbare KSS richtig pflegen

Eine Emulsion ist ein lebendiges System: Wasser verdunstet, Konzentration und pH-Wert verschieben sich, Fremdöle aus Hydraulik und Führungen gelangen hinein, Bakterien und Pilze vermehren sich. Ein schlecht gepflegter KSS riecht, schäumt, greift die Haut an und verschlechtert die Bearbeitung. Wichtig sind:

  • Regelmäßige Kontrolle von Konzentration, pH-Wert und Nitritgehalt in festen Abständen, wie es die TRGS 611 und die DGUV Regel 109-003 beschreiben – mit Dokumentation.
  • Nitrosamine vermeiden: Die TRGS 611 stellt Anforderungen an die Zusammensetzung wassermischbarer KSS, damit sich keine krebserzeugenden Nitrosamine bilden.
  • Fremdöl entfernen und Späne sowie Schlamm regelmäßig austragen.
  • Gute Wasserqualität beim Ansetzen und Nachfüllen.
  • Systemreinigung beim Wechsel des KSS, damit sich keine Keime in Leitungen und Tanks halten.

Gesundheitsschutz: Haut und Atemwege

Haut

KSS gehören zu den häufigsten Ursachen für berufsbedingte Hauterkrankungen in der Metallbearbeitung. Schutzhandschuhe, wo es die Arbeit erlaubt, ein Hautschutzplan mit Schutz-, Reinigungs- und Pflegemitteln sowie die Vermeidung von Feuchtarbeit über lange Zeit gehören deshalb in jede Gefährdungsbeurteilung. Die TRGS 401 beschreibt die Gefährdung durch Hautkontakt.

Atemwege

Bei hohen Drehzahlen und Drücken zerstäubt ein Teil des KSS zu feinsten Tröpfchen. Dieser Nebel kann die Atemwege reizen. Bei nicht wassermischbaren Ölen und hohen Temperaturen entsteht zusätzlich Ölrauch mit noch feineren Partikeln. Der Nebel legt sich außerdem als Film auf Böden, Maschinen und Steuerungen.

Nebel vermeiden und absaugen

  1. An der Quelle verringern: KSS-Menge und Druck an den tatsächlichen Bedarf anpassen, Düsen richtig ausrichten, wo möglich nebelarme Produkte wählen.
  2. Maschine kapseln: Die Einhausung hält den Nebel im Arbeitsraum.
  3. Im Arbeitsraum absaugen: Ein Ölnebel- bzw. Emulsionsnebelabscheider saugt den Nebel aus der gekapselten Maschine ab, filtert ihn und führt den abgeschiedenen KSS zurück.
  4. Nachlaufzeit einplanen: Die Tür erst öffnen, wenn der Nebel abgesaugt ist.

Unsere Oilmaster-Anlagen arbeiten mit drei Filterstufen – waschbarer Edelstahl-Gewebefilter, Kompakt-Taschenfilter und hydrophober Feinfilter – und erreichen schon in der Standardausführung einen Restölgehalt unter 2mg/m³ in der gereinigten Luft. Sie eignen sich für reines Öl ebenso wie für Emulsionen. Wie Sie die Belastung systematisch beurteilen, lesen Sie im Beitrag Gefährdungsbeurteilung Ölnebel.

Checkliste für den KSS-Einsatz

  1. Sind alle KSS mit Sicherheitsdatenblatt im Gefahrstoffverzeichnis erfasst?
  2. Werden wassermischbare KSS regelmäßig kontrolliert und die Werte dokumentiert?
  3. Ist der KSS nitrosaminarm im Sinne der TRGS 611?
  4. Gibt es einen Hautschutzplan und geeignete Handschuhe?
  5. Sind die Maschinen gekapselt und abgesaugt?
  6. Gibt es Ölfilme auf Böden oder Steuerungen?
  7. Ist die arbeitsmedizinische Vorsorge geregelt?

So unterstützt KAWEHA

KAWEHA plant und baut Ölnebel-, KSS- und Emulsionsnebelabscheider seit 1991 – für die einzelne CNC-Maschine bis zur zentralen Anlage für ganze Linien. Wir nehmen Ihre Maschinen und KSS bei der Begehung auf und legen die Absaugung passend aus. Ersatzfilter für unsere Anlagen und für Ölnebelabscheider anderer Hersteller liefern wir ebenfalls.

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Häufige Fragen

Welche Kühlschmierstoffe gibt es?

Zwei Hauptgruppen: nicht wassermischbare KSS, also Schneidöle, die pur eingesetzt werden, und wassermischbare KSS, die als Konzentrat mit Wasser zu einer Emulsion oder Lösung angesetzt werden.

Wann nimmt man wassermischbare und wann nicht wassermischbare KSS?

Wassermischbare KSS kühlen besser und sind in der Serienzerspanung verbreitet. Nicht wassermischbare KSS schmieren besser und werden oft beim Schleifen, Gewindeschneiden, Verzahnen und bei schwer zerspanbaren Werkstoffen eingesetzt.

Wie oft muss ein wassermischbarer KSS kontrolliert werden?

In festen, regelmäßigen Abständen, wie es TRGS 611 und DGUV Regel 109-003 beschreiben. Kontrolliert werden unter anderem Konzentration, pH-Wert und Nitritgehalt; die Ergebnisse werden dokumentiert.

Sind Kühlschmierstoffe gesundheitsschädlich?

Sie können es sein, vor allem über Hautkontakt und eingeatmeten Nebel. Mit Hautschutz, gepflegtem KSS und einer Absaugung an der Maschine lassen sich die Risiken gut beherrschen.

Kann ein Abscheider Öl und Emulsion gleichermaßen abscheiden?

Ja. Unsere Oilmaster-Anlagen arbeiten als Ölnebelabscheider für reines Öl ebenso wie als Emulsionsnebelabscheider für wassermischbare KSS.

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Dämpfe und Gase in der Industrie absaugen: erfassen, binden, abführen

Das Wichtigste in Kürze

  • Dämpfe und Gase bestehen aus einzelnen Molekülen. Ein normaler Staubfilter hält sie nicht zurück – dafür braucht es zum Beispiel Aktivkohle.
  • Entscheidend ist die Erfassung an der Quelle: Kapselung, Haube oder Absaugtisch, so nah wie möglich am Prozess.
  • Sind auch Partikel in der Luft, gehört ein Vorfilter vor die Aktivkohle. Sonst setzt sie sich zu.
  • Lösemitteldämpfe werden in der Regel nach außen geführt. Eine Wärmerückgewinnung hält die Heizwärme im Betrieb.

Beim Lackieren, Kleben, Reinigen oder Trocknen verdunsten Lösemittel. Bei der Wärmebehandlung und in der Kunststoffverarbeitung entstehen Dämpfe und Gerüche, im Labor wird mit flüchtigen Chemikalien gearbeitet. Was man riecht, atmet man auch ein. Dieser Beitrag erklärt, wie Dämpfe und Gase in der Industrie wirksam erfasst und abgeschieden werden und worauf es im Betrieb ankommt.

Um Öldämpfe aus der Metallbearbeitung geht es im Beitrag Öldämpfe. Einen Überblick über alle Verfahren der Abluftreinigung gibt der Beitrag Prozessluftreinigung.

Dampf, Gas, Nebel – was ist der Unterschied?

  • Gas: Ein Stoff, der schon bei Raumtemperatur gasförmig ist, zum Beispiel Ammoniak.
  • Dampf: Die gasförmige Form eines Stoffes, der bei Raumtemperatur flüssig ist – etwa ein Lösemittel, das aus Lack oder Kleber verdunstet.
  • Nebel: Feine Tröpfchen in der Luft. Nebel sind Partikel und werden mit Filtern abgeschieden, nicht mit Aktivkohle.

Für die Absaugung ist der Unterschied wichtig: Partikel lassen sich ausfiltern, Gase und Dämpfe müssen gebunden werden. Oft kommt beides zusammen vor, zum Beispiel beim Lackieren.

Wo Dämpfe und Gase entstehen

Prozess Was entsteht Typische Erfassung
Lackieren, Beschichten, Trocknen Lösemitteldämpfe (VOC), dazu Lacknebel Kabine, Haube oder direkter Anschluss am Trockner
Kleben, Primern, Laminieren mit Harzen Lösemittel- und Harzdämpfe Absaugarm, Absaugtisch, Haube über der Linie
Reinigen und Entfetten mit Lösemitteln Lösemitteldämpfe Reinigungsplatz mit Absaugtisch, gekapselte Reinigungsanlage
Härten und Wärmebehandlung Dämpfe und Rauch, zum Beispiel beim Abschrecken in Öl Haube über Abschreckbad oder Ofenöffnung
Kunststoffverarbeitung Dämpfe und Gerüche aus erwärmtem Kunststoff Haube über Werkzeug, Düse oder Extruderkopf
Labor Lösemitteldämpfe, je nach Arbeit auch saure oder basische Gase Abzug, Absaugtisch, Punktabsaugung

Erfassung: Der Dampf muss erst einmal in die Anlage

Die beste Aktivkohle nützt nichts, wenn der Dampf an der Absaugung vorbei in die Halle zieht. Die Rangfolge ist dieselbe wie bei Staub und Rauch:

  1. Kapselung: Der Prozess läuft in einem geschlossenen Raum oder Gehäuse, aus dem abgesaugt wird. Das ist am wirksamsten und braucht die wenigste Luft. Beispiele sind gekapselte Trockner, Reinigungsanlagen oder Kabinen.
  2. Haube: Sie sitzt über oder neben der Quelle. Die Wirkung nimmt mit dem Abstand stark ab – eine Haube gehört so nah wie möglich an den Prozess. Seitliche Wände oder Lamellenvorhänge verbessern die Erfassung deutlich.
  3. Absaugtisch oder Absaugarm: Für Handarbeitsplätze, an denen geklebt, gereinigt oder abgedunstet wird. Die Luft wird direkt an der Arbeitsfläche abgesaugt.

Praxis-Hinweis: Viele Lösemitteldämpfe sind schwerer als Luft. Über kalten Quellen, etwa an einem Reinigungsplatz, sinken sie eher ab, als dass sie aufsteigen. Eine Haube weit über dem Arbeitsplatz erfasst sie dann schlecht. Hier ist eine Absaugung direkt an der Arbeitsfläche besser. Über warmen Quellen wie Trocknern und Öfen steigen die Dämpfe dagegen mit der warmen Luft auf.

Abscheidung: wie Aktivkohle Dämpfe bindet

Aktivkohle hat eine sehr große innere Oberfläche aus feinsten Poren. Daran werden Gas- und Dampfmoleküle gebunden. Zwei Wirkprinzipien:

  • Adsorption: Die Moleküle lagern sich an der Oberfläche der Kohle an. So werden viele organische Lösemittel und Gerüche gebunden.
  • Chemiesorption mit imprägnierter Kohle: Manche Gase lassen sich schlecht adsorbieren, etwa Ammoniak, Schwefelwasserstoff oder saure Gase. Dafür wird die Kohle mit einem Stoff getränkt, der mit dem Gas chemisch reagiert und es so festhält oder neutralisiert.

Nicht jede Aktivkohle bindet jeden Stoff gleich gut. Die Auswahl der Kohle nach dem Sicherheitsdatenblatt ist deshalb der wichtigste Schritt der Auslegung. Auch hohe Luftfeuchte und hohe Temperaturen können die Aufnahmefähigkeit der Kohle verringern und müssen bei der Planung berücksichtigt werden.

Vorfilter: erst die Partikel, dann die Gase

Staub, Lacknebel oder Aerosole würden die Poren der Aktivkohle verstopfen. Die Kohle setzt sich zu, bevor sie gesättigt ist. Deshalb gehört bei Mischungen eine Partikelfilterstufe vor die Aktivkohle. Sie hält die Kohle frei und verlängert ihre Standzeit deutlich.

Patrone oder Schüttbett?

Aktivkohle-Patronen Aktivkohle-Schüttbett
Aufbau Kohle in austauschbaren Patronen Kohle lose in einem Bett eingefüllt
Passt für geringe bis mittlere Konzentrationen, Arbeitsplätze und Maschinen hohe Konzentrationen, große Luftmengen, ganze Fertigungslinien
Wechsel Patronen einfach tauschen verbrauchte Kohle wird gegen frische getauscht

Bei sehr großen Lösemittelmengen kommen auch andere Verfahren in Frage, zum Beispiel die thermische Nachverbrennung. Welches Verfahren passt, hängt von Stoff, Menge und Betriebszeiten ab.

Abluft nach außen oder zurück in die Halle?

Bei Staub und Ölnebel wird gereinigte Luft oft in die Halle zurückgeführt. Bei Lösemitteldämpfen ist das anders: Wird die Aktivkohle allmählich gesättigt, gelangen Dämpfe wieder in die Luft – oft ohne dass es sofort auffällt. Deshalb führen wir Lösemitteldämpfe nach außen ab. Bei krebserzeugenden Stoffen gelten für eine Rückführung ohnehin besondere Bedingungen nach der TRGS 560.

Damit dabei nicht die Heizwärme verloren geht, lässt sich die Absaugung mit einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung kombinieren: Die warme Abluft gibt ihre Wärme an die frische Zuluft ab.

Für die Abluft nach außen können Anforderungen gelten, etwa aus der TA Luft, der 31. BImSchV für Anlagen mit Lösemitteln oder aus einer Genehmigung. Ob und welche Anforderungen für Ihren Betrieb gelten, klären Sie am besten früh mit der zuständigen Behörde. Viele Lösemittel sind außerdem brennbar – ob eine Ausführung mit Explosionsschutz nötig ist, ergibt sich aus Ihren Stoffen und Ihrer Gefährdungsbeurteilung.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick und ersetzt keine Rechtsberatung. Maßgeblich ist die aktuelle Fassung der Vorschriften.

Kohlewechsel und Standzeit

Aktivkohle nimmt nur eine begrenzte Menge auf. Ist sie gesättigt, muss sie getauscht werden. Wie lange das dauert, hängt ab von:

  • dem Stoff und wie gut die gewählte Kohle ihn bindet,
  • der Konzentration in der Abluft und der Luftmenge,
  • den Betriebsstunden,
  • Luftfeuchte und Temperatur,
  • und davon, ob ein Vorfilter die Kohle frei von Partikeln hält.

Eine gute Auslegung sorgt dafür, dass die Grenzwerte sicher unterschritten werden und die Kohle möglichst lange hält. Der Wechsel lässt sich dann planen, statt erst zu reagieren, wenn es riecht. Die gebrauchte Aktivkohle wird fachgerecht verwertet.

Praxisbeispiel: Lösemitteldämpfe aus sechs Fertigungslinien

Ein Hersteller von Faserverbundwerkstoffen betreibt sechs Fertigungslinien mit Durchlauftrocknern. In den Trocknern dunstet Harz aus, Lösemitteldämpfe entstehen. KAWEHA hat dafür eine Aktivkohle-Schüttbettanlage vom Typ AKSBF 20F HC mit 9.000m³/h geplant und gebaut, ausgelegt auf das eingesetzte Harz. Eine einzige Anlage saugt alle sechs Linien ab. Sie läuft 18 Stunden am Tag an 270 Tagen im Jahr und bindet in dieser Zeit rund 3.630kg Lösemitteldämpfe (VOC) pro Jahr (aus den Betriebszeiten berechnet).

Checkliste für Ihre Planung

  1. Welche Stoffe verdunsten oder entstehen? Liegen die Sicherheitsdatenblätter vor?
  2. Wie viel wird verbraucht – pro Tag, pro Schicht, pro Jahr?
  3. Wo genau entstehen die Dämpfe, und lässt sich der Prozess kapseln?
  4. Sind auch Partikel in der Luft, etwa Lacknebel oder Staub? Dann Vorfilter einplanen.
  5. Sind die Stoffe brennbar? Dann Explosionsschutz prüfen.
  6. Wohin geht die Abluft, und gibt es Auflagen aus Genehmigung oder Immissionsschutz?
  7. Wie viele Stunden am Tag läuft der Prozess? Das bestimmt Anlagengröße und Kohlewechsel.
  8. Soll die Heizwärme über eine Wärmerückgewinnung im Betrieb bleiben?

So unterstützt KAWEHA

KAWEHA plant und baut seit 1991 Absauganlagen für Lösemitteldämpfe und VOC: mobile Arbeitsplatzabsaugungen und Arbeitstische mit Aktivkohle, stationäre Aktivkohle-Patronenfilter (AKPF) und Aktivkohle-Schüttbettanlagen (AKSBF) für ganze Fertigungslinien, modular erweiterbar. Auf Wunsch als Komplettanlage mit vorgeschalteter Partikelfilterung, Zu- und Abluftanlage und Wärmerückgewinnung. Wir wählen die Aktivkohle nach Ihrem Stoff aus, liefern sie als Patrone oder Schüttung und kümmern uns um die Verwertung der gebrauchten Kohle. Planung, Montage und Service kommen aus einer Hand.

Aktivkohle-Anlagen für Gase und VOC → · Lack- und Farbnebelabsaugung → · Absaugung für Pharma und Chemie →

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Häufige Fragen

Wie werden Lösemitteldämpfe abgesaugt?

Die Dämpfe werden möglichst direkt an der Quelle erfasst – mit Kapselung, Haube, Absaugtisch oder Absaugarm. In der Anlage bindet Aktivkohle die Lösemittel. Sind auch Partikel in der Luft, scheidet ein Vorfilter sie vorher ab. Die gereinigte Luft wird nach außen geführt.

Warum reicht ein normaler Filter nicht für Dämpfe?

Dämpfe und Gase bestehen aus einzelnen Molekülen, die durch jeden Partikelfilter hindurchgehen. Sie müssen gebunden werden, zum Beispiel durch Adsorption an Aktivkohle oder durch Chemiesorption an imprägnierter Kohle.

Wie lange hält die Aktivkohle?

Das hängt vom Stoff, der Konzentration, der Luftmenge und den Betriebsstunden ab, außerdem von Luftfeuchte und Temperatur. Eine gute Auslegung sorgt für eine lange Standzeit und einen planbaren Wechsel.

Darf die gereinigte Luft zurück in die Halle?

Bei Lösemitteldämpfen führen wir die Luft nach außen ab, weil eine allmählich gesättigte Aktivkohle Dämpfe wieder durchlassen kann. Mit einer Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung bleibt die Heizwärme trotzdem im Betrieb. Bei krebserzeugenden Stoffen gelten für eine Rückführung besondere Bedingungen nach TRGS 560.

Was passiert mit der gebrauchten Aktivkohle?

Sie wird fachgerecht verwertet. Für Anlagen von KAWEHA organisieren wir den Kohlewechsel und die Verwertung der gebrauchten Kohle.

Was ist der Unterschied zwischen Patrone und Schüttbett?

Aktivkohle-Patronen eignen sich für geringe bis mittlere Konzentrationen und lassen sich einfach wechseln. Ein Schüttbett mit lose eingefüllter Kohle ist die richtige Wahl bei hohen Konzentrationen und großen Luftmengen, etwa an ganzen Fertigungslinien.

Energieeffizienz von Absauganlagen: Frequenzumrichter, Steuerung und Wärme

Das Wichtigste in Kürze

  • Eine Absauganlage verbraucht Energie an drei Stellen: Strom für den Ventilator, Druckluft für die Filterabreinigung und Heizwärme für die Luft, die nach außen geht.
  • Ein Frequenzumrichter passt die Drehzahl des Ventilators an den Bedarf an. Weil die Leistung ungefähr mit der dritten Potenz der Drehzahl steigt, spart schon eine kleine Absenkung viel Strom.
  • Noch mehr bringt eine bedarfsgerechte Steuerung: Abgesaugt wird nur dort, wo gerade gearbeitet wird.
  • Im Winter ist die Heizwärme oft der größte Posten. Luftrückführung und Wärmerückgewinnung setzen genau dort an.

Absauganlagen laufen oft viele Stunden am Tag, in manchen Betrieben rund um die Uhr. Kleine Verbesserungen summieren sich deshalb schnell. Dieser Beitrag zeigt, wo eine Absaug- und Filteranlage Energie verbraucht, was ein Frequenzumrichter tatsächlich bringt und welche weiteren Stellschrauben es gibt – von der Steuerung bis zur Wahl des Filters.

Wo eine Absauganlage Energie verbraucht

Verbraucher Wofür Wichtigste Stellschrauben
Ventilator (Strom) bewegt die Luft und überwindet den Widerstand von Erfassung, Rohrleitung und Filter Frequenzumrichter, bedarfsgerechte Steuerung, gute Erfassung an der Quelle, strömungsgünstige Rohrleitung
Druckluft reinigt bei Staubfiltern die Filterflächen per Druckluftstoß ab Abreinigung nach Bedarf statt im festen Takt, dichte Leitungen, passende Filterbauart
Heizwärme abgesaugte Luft, die ins Freie geht, muss als kalte Außenluft nachströmen und aufgeheizt werden Luftmenge senken, gereinigte Luft zurückführen, wo zulässig, Wärmerückgewinnung

Welcher Posten bei Ihnen am größten ist, hängt von der Anlage ab. Bei großen Luftmengen, die nach außen geführt werden, ist es im Winter häufig die Heizwärme – nicht der Strom für den Ventilator.

Was ein Frequenzumrichter bringt

Ein Frequenzumrichter verändert die Drehzahl des Ventilatormotors stufenlos. Ohne ihn läuft der Ventilator immer mit derselben Drehzahl, egal wie viel Luft gerade gebraucht wird.

Drehzahl und Leistung: die Affinitätsgesetze

Für Ventilatoren gelten einfache Zusammenhänge, die sogenannten Affinitätsgesetze:

  • Die Luftmenge ändert sich etwa im gleichen Verhältnis wie die Drehzahl.
  • Der Druck ändert sich etwa mit dem Quadrat der Drehzahl.
  • Die Leistung ändert sich etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl.

Läuft der Ventilator mit vier Fünfteln der Drehzahl, braucht er rechnerisch nur noch rund die Hälfte der Leistung (0,8 × 0,8 × 0,8 ≈ 0,5). In der Praxis fällt die Ersparnis etwas anders aus, weil Motor, Umrichter und Filter eigene Einflüsse haben. Die Richtung stimmt aber: Wer die Luftmenge etwas senken kann, spart überproportional Strom.

Zum Vergleich: Wird die Luftmenge stattdessen mit einer Drosselklappe gesenkt, läuft der Ventilator gegen den zusätzlichen Widerstand an. Die Leistungsaufnahme sinkt dabei nur wenig.

Druckverlust des Filters ausgleichen

Ein neuer Filter hat einen geringen Widerstand. Mit der Zeit lagert sich Staub oder Öl ab, der Widerstand steigt. Ohne Frequenzumrichter muss der Ventilator so groß ausgelegt sein, dass er auch mit vollem Filter noch genug Luft fördert. Mit sauberem Filter saugt er dann mehr Luft ab als nötig.

Mit Frequenzumrichter wird die Anlage auf eine gleichbleibende Luftmenge oder einen gleichbleibenden Unterdruck geregelt: Bei sauberem Filter läuft der Ventilator langsamer, mit zunehmender Beladung schneller. Die Absaugung an der Quelle bleibt gleich gut, und der Ventilator arbeitet nie mehr als nötig.

Teillast und Sanftanlauf

  • Teillast: Laufen nur einige Maschinen oder Arbeitsplätze, reicht eine kleinere Luftmenge. Der Umrichter senkt die Drehzahl entsprechend.
  • Sanftanlauf: Der Motor fährt sanft hoch statt schlagartig. Das vermeidet hohe Anlaufströme und schont Motor, Lager und Antrieb.
  • Einstellen bei der Inbetriebnahme: Die Luftmenge lässt sich genau auf den Prozess einstellen, statt sie über Klappen abzudrosseln.

Bedarfsgerechte Steuerung: nur absaugen, wo gearbeitet wird

In vielen Betrieben ist an einer zentralen Absaugung nur ein Teil der Arbeitsplätze gleichzeitig in Betrieb. Trotzdem wird oft an allen Stellen abgesaugt. Hier liegt meist das größte Sparpotenzial beim Strom:

  • Absperrklappen an jeder Absaugstelle: Die Klappe öffnet, wenn die Maschine läuft oder der Arbeitsplatz genutzt wird, und schließt danach. Die Steuerung erkennt das zum Beispiel über ein Signal der Maschine.
  • Regelung auf konstanten Unterdruck: Schließen Klappen, steigt der Unterdruck in der Leitung. Der Frequenzumrichter senkt die Drehzahl, bis der Unterdruck wieder stimmt. Die offenen Stellen werden weiter gut abgesaugt.
  • Nachlauf: Nach dem Ende eines Arbeitsgangs läuft die Absaugung kurz weiter, damit Rauch oder Dampf vollständig erfasst wird, und schaltet sich dann selbst ab.
  • Kopplung an die Maschine: Die Absaugung startet und stoppt mit der Maschine. So läuft sie nicht in Pausen oder nach Schichtende weiter.

Wichtig bei Staub: In der Rohrleitung muss die Luft schnell genug strömen, damit sich nichts ablagert. Eine bedarfsgerechte Steuerung muss deshalb von Anfang an mit der Rohrleitung zusammen geplant werden. Einfach Klappen nachzurüsten, kann zu Ablagerungen führen – bei brennbaren Stäuben ein Sicherheitsrisiko.

Druckluft sparen bei der Filterabreinigung

Staubfilter werden meist mit kurzen Druckluftstößen abgereinigt. Druckluft ist eine teure Energieform, weil beim Verdichten viel Energie als Wärme verloren geht. Drei Ansätze:

  • Abreinigung nach Differenzdruck: Abgereinigt wird, wenn der Filter es braucht, statt in einem festen Takt. Das spart Druckluft und schont das Filtermedium.
  • Dichte Leitungen: Undichte Druckluftleitungen und Ventile kosten rund um die Uhr Energie, auch wenn die Anlage steht.
  • Filterbauart: Wie viel Druckluft und Strom eine Anlage braucht, hängt auch vom Filter ab – dazu gleich mehr.

Heizwärme: Luft zurückführen oder Wärme zurückgewinnen

Jeder Kubikmeter Luft, der im Winter ins Freie geht, muss als kalte Außenluft nachströmen und aufgeheizt werden. Zwei Wege, die Wärme im Betrieb zu halten:

  1. Luftrückführung: Die gereinigte Luft bleibt in der Halle. Das geht, wenn der Filter die Stoffe so sicher abscheidet, dass die Atemluft nicht belastet wird. Bei krebserzeugenden Stoffen gelten dafür besondere Bedingungen nach der TRGS 560, etwa geprüfte Filter und eine Überwachung. Lösemitteldämpfe werden in der Regel nach außen geführt.
  2. Wärmerückgewinnung: Muss die Luft nach außen, kann eine Zu- und Abluftanlage mit Wärmetauscher einen großen Teil der Wärme an die frische Zuluft übergeben.

Die einfachste Maßnahme kommt davor: weniger Luft absaugen. Eine gute Erfassung direkt an der Quelle – Kapselung, Haube oder Absaugarm nah am Prozess – braucht deutlich weniger Luft als eine Absaugung aus großer Entfernung. Mehr dazu im Beitrag Hallenabsaugung.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick und ersetzt keine Rechtsberatung. Maßgeblich ist die aktuelle Fassung der Vorschriften.

Die Filterwahl entscheidet mit

Der Filter verursacht einen großen Teil des Widerstands, gegen den der Ventilator arbeitet, und bei Staubfiltern den Druckluftbedarf. Die Filterbauart wirkt sich deshalb direkt auf die Betriebskosten aus. Ein Beispiel aus unserem Programm: Unsere Dustmaster-Anlagen mit Filterplatten brauchen rund 40% weniger Strom und Druckluft als Anlagen mit Filterpatronen. Bei großen Luftmengen und Dauerbetrieb macht das einen deutlichen Unterschied.

Filterpatronen haben trotzdem ihren Platz, etwa wenn wenig Platz da ist oder sehr feine Stäube abgeschieden werden müssen. Welche Bauart auf Dauer günstiger ist, hängt vom Staub, der Luftmenge und den Betriebsstunden ab.

Auch die Pflege zählt: Ein zugesetzter Filter erhöht den Widerstand. Mit Frequenzumrichter gleicht der Ventilator das zwar aus – aber nur mit mehr Strom. Rechtzeitiger Filterwechsel lohnt sich deshalb doppelt.

Förderung

Für Maßnahmen zur Energieeffizienz in Unternehmen gibt es Förderprogramme. Die Bedingungen ändern sich allerdings regelmäßig. Prüfen Sie deshalb vor der Bestellung, welche Programme aktuell gelten und ob ein Antrag schon vor dem Auftrag gestellt werden muss.

Checkliste: Energie-Check für Ihre Absauganlage

  1. Wie viele Stunden am Tag läuft die Anlage – und wie viele davon wird wirklich gearbeitet?
  2. Wird an allen Absaugstellen gleichzeitig abgesaugt, auch wenn nur einige genutzt werden?
  3. Läuft der Ventilator immer mit voller Drehzahl? Wird die Luftmenge mit Klappen gedrosselt?
  4. Wird die Luft nach außen geführt? Wäre Rückführung zulässig oder Wärmerückgewinnung möglich?
  5. Wird der Filter im festen Takt abgereinigt? Gibt es Undichtigkeiten in der Druckluft?
  6. Wann wurde der Filter zuletzt gewechselt? Wie hoch ist der Differenzdruck?
  7. Sitzt die Erfassung nah genug an der Quelle, oder wird viel unnötige Luft mit abgesaugt?

So unterstützt KAWEHA

KAWEHA plant und baut seit 1991 Absaug- und Filteranlagen, mobil oder zentral, modular erweiterbar. Wir konstruieren selbst, fertigen in Nordhessen und übernehmen Planung, Montage und Service aus einer Hand. Energieeffizienz ist dabei Teil der Auslegung: Unsere Oilmaster-Ölnebelabscheider arbeiten mit integriertem Frequenzumrichter, die Dustmaster-Staubfilter mit Filterplatten, und unsere Aktivkohle-Anlagen bauen wir auf Wunsch mit Zu- und Abluft und Wärmerückgewinnung. Bei der Begehung sehen wir uns an, wo bei Ihnen am meisten Energie verloren geht.

Alle Absauganlagen im Überblick → · Staubabsaugung mit Dustmaster →

Ihre Absaugung soll weniger Energie verbrauchen?

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Häufige Fragen

Wie viel Energie spart ein Frequenzumrichter bei einer Absauganlage?

Das hängt davon ab, wie oft die Anlage weniger als die volle Luftmenge braucht. Nach den Affinitätsgesetzen steigt die Leistung eines Ventilators ungefähr mit der dritten Potenz der Drehzahl. Schon eine kleine Absenkung spart deshalb überproportional Strom. Die tatsächliche Ersparnis lässt sich für die einzelne Anlage abschätzen oder messen.

Lohnt sich ein Frequenzumrichter auch, wenn die Anlage immer voll läuft?

Weniger als bei wechselndem Bedarf. Er hilft aber auch dann: Er gleicht den steigenden Widerstand des Filters aus, statt bei sauberem Filter zu viel Luft abzusaugen, ermöglicht einen Sanftanlauf und lässt die Luftmenge genau einstellen.

Spart ein Frequenzumrichter auch Druckluft?

Nicht direkt. Druckluft wird bei Staubfiltern für die Abreinigung gebraucht. Hier sparen eine Abreinigung nach Differenzdruck, dichte Leitungen und die passende Filterbauart. Unsere Dustmaster-Anlagen mit Filterplatten brauchen rund 40% weniger Strom und Druckluft als Anlagen mit Filterpatronen.

Darf die gereinigte Luft zurück in die Halle?

Oft ja, wenn der Filter die Stoffe sicher abscheidet. Bei krebserzeugenden Stoffen gelten besondere Bedingungen nach TRGS 560. Lösemitteldämpfe werden in der Regel nach außen geführt, dann hilft eine Wärmerückgewinnung.

Gibt es Förderung für energieeffiziente Absauganlagen?

Es gibt Förderprogramme für Energieeffizienz in Unternehmen. Die Bedingungen ändern sich regelmäßig. Prüfen Sie vor der Bestellung, was aktuell gilt und wann der Antrag gestellt werden muss.

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Wirksamkeit einer Absauganlage prüfen: Erfassung, Volumenstrom, Filter und Messung

Das Wichtigste in Kürze

  • Eine Absauganlage ist wirksam, wenn sie den Stoff an der Quelle erfasst und die Belastung in der Atemluft niedrig hält – nicht schon, weil der Ventilator läuft.
  • Geprüft wird in Stufen: Erfassung sichtbar machen, Volumenstrom messen und mit den Planwerten vergleichen, Filterzustand kontrollieren, bei Bedarf in der Atemluft messen.
  • Die Gefahrstoffverordnung verlangt, Funktion und Wirksamkeit technischer Schutzmaßnahmen regelmäßig zu prüfen, mindestens alle drei Jahre, und das Ergebnis festzuhalten.
  • Lässt die Leistung nach, liegt es meist an zugesetzten Filtern, Leckagen, verstellten Klappen oder an Erweiterungen ohne neuen Abgleich.

Viele Absauganlagen laufen jahrelang, ohne dass jemand nachmisst. Die Leistung lässt dabei schleichend nach – so langsam, dass es im Alltag kaum auffällt. Erst ein Geruch in der Halle, ein Staubfilm auf den Maschinen oder eine Arbeitsplatzmessung zeigen, dass die Absaugung nicht mehr leistet, wofür sie geplant wurde. Dieser Beitrag zeigt, wie Sie die Wirksamkeit Ihrer Anlage Schritt für Schritt prüfen, was die Pflichten sind und wo die Ursachen meist liegen. Worauf es schon bei der Planung ankommt, lesen Sie im Beitrag Absaugung von Gefahrstoffen am Arbeitsplatz.

Was „wirksam“ bei einer Absauganlage heißt

Die Wirksamkeit hat drei Ebenen, die aufeinander aufbauen:

  1. Erfassung: Der Stoff gelangt vollständig in Haube, Absaugarm oder Einhausung.
  2. Abscheidung: Der Filter hält den Stoff zurück, die Anlage bringt die geplante Luftmenge.
  3. Ergebnis: Die Belastung in der Atemluft der Beschäftigten liegt sicher unter den Grenzwerten.

Für die Bewertung brauchen Sie Bezugswerte: die Planwerte aus der Auslegung und die Messwerte bei der Inbetriebnahme. Ohne sie lässt sich nur sagen, wie viel die Anlage heute leistet – nicht, ob das noch genug ist. Fehlen die Unterlagen, wird die erste gründliche Messung zum neuen Bezugswert.

Die Prüfung in vier Schritten

Schritt Was geprüft wird Wie
1. Erfassung Gelangt der Stoff in die Haube? Rauch- oder Strömungstest, Erfassungsgeschwindigkeit an der Quelle
2. Luftmengen Bringt jede Absaugstelle ihren Planwert? Volumenstrom im Rohr oder an der Öffnung messen
3. Filter Ist der Filter in Ordnung und dicht? Differenzdruck, Abreinigung, Reingasseite prüfen
4. Atemluft Ist die Belastung niedrig genug? Ermittlung nach TRGS 402, z. B. Arbeitsplatzmessung

Schritt 1: Erfassung sichtbar machen

Der einfachste und oft aufschlussreichste Test ist der Rauch- oder Strömungstest: Mit einem Rauchröhrchen oder einem kleinen Nebelgerät wird an der Entstehungsstelle sichtbarer Rauch erzeugt. Zieht er vollständig und zügig in die Haube, stimmt die Erfassung. Treibt er seitlich weg oder steigt er am Gesicht vorbei, stimmt sie nicht.

Wichtig ist, unter echten Bedingungen zu testen: mit dem Werkstück, in der üblichen Arbeitshaltung, mit geöffnetem Hallentor und laufender Hallenlüftung. Querströmungen und die Thermik von warmem Rauch verändern das Bild oft stark.

Mit einem Anemometer lässt sich zusätzlich die Erfassungsgeschwindigkeit messen – also wie schnell die Luft an der Entstehungsstelle in Richtung Haube strömt. Sie nimmt mit dem Abstand zur Öffnung sehr schnell ab. Gemessen wird deshalb dort, wo der Stoff entsteht, nicht nur direkt an der Haubenöffnung. Welche Geschwindigkeit nötig ist, hängt von Stoff, Thermik und Umgebung ab und steht in der Auslegung.

Schritt 2: Volumenstrom messen und vergleichen

Der Volumenstrom gibt an, wie viel Luft pro Stunde an einer Absaugstelle abgesaugt wird, meist in m³/h. Er wird gemessen:

  • im Rohr: mit einem Staurohr an mehreren Punkten über den Rohrquerschnitt, an einer möglichst geraden Rohrstrecke. Das ist das genaueste Verfahren.
  • an der Öffnung: mit einem Anemometer über die Fläche der Haube oder Kabine verteilt, multipliziert mit der Fläche. Das geht schnell, ist aber ungenauer.

Verglichen wird jede Absaugstelle mit ihrem Planwert und die Summe mit der Gesamtluftmenge der Anlage. Weichen alle Stellen gleichmäßig ab, liegt die Ursache meist an Filter oder Ventilator. Weichen nur einzelne ab, eher an Klappen, Leckagen oder am Rohrnetz. Bei Staub zählt zusätzlich die Geschwindigkeit im Rohr: Ist sie zu niedrig, lagert sich Staub ab, die Rohre wachsen langsam zu – bei brennbarem Staub auch ein Sicherheitsrisiko.

Am Ventilator lohnt ein Blick auf Drehzahl, Stromaufnahme und Drehrichtung. Ein Ventilator, der nach einem Motortausch falsch herum läuft, fördert noch Luft – aber deutlich weniger.

Schritt 3: Filterzustand und Abscheidung prüfen

  • Differenzdruck: Die Anzeige zeigt den Widerstand des Filters. Steigt er dauerhaft an, ist der Filter zugesetzt oder die Abreinigung arbeitet nicht richtig. Ist er auffällig niedrig oder plötzlich gefallen, kann ein Filter gerissen oder falsch eingesetzt sein. Vergleichen Sie mit dem Anfangswert nach dem letzten Filterwechsel und dem Endwert des Herstellers.
  • Abreinigung: Bei abreinigbaren Filtern Druckluft, Ventile und Takt prüfen. Eine ausgefallene Abreinigung lässt den Differenzdruck schnell steigen.
  • Reingasseite: Staub am Ausblas, ein Ölfilm hinter dem Filter oder Geruch weisen auf einen Filterschaden oder undichte Dichtungen hin.
  • Staubaustrag: Ein voller Behälter oder eine undichte Schleuse saugt Falschluft und verschlechtert die Absaugung.
  • Bei Luftrückführung: Nachfilter und Überwachung prüfen. Bei krebserzeugenden Stäuben gelten dafür die Anforderungen der TRGS 560.

Schritt 4: Belastung in der Atemluft ermitteln

Ob die Absaugung ausreicht, zeigt sich am Ende in der Atemluft. Die TRGS 402 beschreibt, wie die Belastung ermittelt und beurteilt wird. Häufig geschieht das durch eine Arbeitsplatzmessung: Ein Probenahmegerät sammelt im Atembereich der Beschäftigten über eine typische Schicht Proben, die im Labor ausgewertet und mit dem Arbeitsplatzgrenzwert oder anderen Beurteilungsmaßstäben verglichen werden. Solche Messungen führen fachkundige Stellen durch, etwa akkreditierte Messstellen.

Nicht immer ist eine Messung nötig. Die TRGS 402 lässt auch andere Wege zu, zum Beispiel die Übertragung von Ergebnissen vergleichbarer Arbeitsplätze. Nach größeren Änderungen an Anlage oder Arbeitsverfahren ist eine neue Ermittlung aber meist sinnvoll.

Prüfpflicht und Dokumentation

Die Gefahrstoffverordnung verlangt, die Funktion und Wirksamkeit technischer Schutzmaßnahmen regelmäßig zu überprüfen, mindestens alle drei Jahre. Das Ergebnis ist aufzuzeichnen und in der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen. Unabhängig davon ist eine Prüfung sinnvoll, wenn sich etwas ändert: neue Maschinen, neue Werkstoffe, Umbau der Halle oder Erweiterung der Absaugung. Für Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen kommen Prüfungen nach der Betriebssicherheitsverordnung hinzu.

Ein gutes Prüfprotokoll enthält:

  • Datum, Prüfer und geprüfte Anlage,
  • Messwerte je Absaugstelle im Vergleich zu den Planwerten,
  • Differenzdruck, Zustand von Filter, Abreinigung und Staubaustrag,
  • Ergebnis des Rauchtests an den wichtigsten Stellen,
  • festgestellte Mängel, Maßnahmen und Termin der nächsten Prüfung.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick und ersetzt keine Rechtsberatung. Maßgeblich sind die aktuellen Fassungen der Gefahrstoffverordnung und der Technischen Regeln.

Warum Absauganlagen mit der Zeit schlechter saugen

Ursache Woran Sie es erkennen Was hilft
Zugesetzte Filter, Abreinigung ausgefallen Differenzdruck hoch, alle Stellen saugen schwächer Abreinigung prüfen, Filter wechseln
Leckagen in Rohren, Schläuchen, Flanschen, Revisionsklappen Pfeifen, Staubspuren an Verbindungen, an der Haube kommt weniger an Undichtigkeiten suchen und abdichten, Schläuche tauschen
Verstellte oder offene Klappen einzelne Stellen zu stark, andere zu schwach; ungenutzte Stellen offen Klappen nach Protokoll einstellen und sichern
Erweiterung ohne Abgleich hintere Stellen schwächer seit dem Anschluss neuer Maschinen Rohrnetz neu berechnen und einregeln, gegebenenfalls Ventilator anpassen
Ablagerungen im Rohrnetz Volumenstrom sinkt langsam, Geräusche, sichtbare Ablagerungen Rohre reinigen, Geschwindigkeit im Rohr prüfen
Ventilator falsche Drehrichtung, rutschender Riemen, verschmutztes Laufrad, falsch eingestellter Frequenzumrichter Ventilator prüfen und warten
Erfassung verändert Haube versetzt, Absaugarm wird nicht nachgeführt, neue Zugluft durch Tore oder Lüftung Haube zurücksetzen, Mitarbeiter einweisen, Querströmung abschirmen

Checkliste

  1. Liegen Planwerte und Messwerte der Inbetriebnahme vor?
  2. Zieht der Rauch beim Test an jeder Absaugstelle vollständig in die Haube – auch unter echten Arbeitsbedingungen?
  3. Erreicht jede Absaugstelle ihren geplanten Volumenstrom?
  4. Liegt der Differenzdruck im normalen Bereich, und funktioniert die Abreinigung?
  5. Ist die Reingasseite sauber und der Filter dicht?
  6. Wurden seit der letzten Prüfung Absaugstellen ergänzt oder Klappen verstellt?
  7. Ist die Belastung in der Atemluft nach TRGS 402 ermittelt?
  8. Ist die letzte Wirksamkeitsprüfung jünger als drei Jahre und dokumentiert?

So unterstützt KAWEHA

KAWEHA plant und baut Absauganlagen seit 1991 – mit eigener Konstruktion und Fertigung in Nordhessen, Planung, Montage und Service aus einer Hand. Für Anlagen, die wir betreuen, übernehmen wir Wartung und Prüfung mit Protokoll für Ihre Unterlagen: Wir messen die Luftmengen, prüfen Filter und Abreinigung und regeln die Anlage bei Bedarf neu ein. Soll Ihre Absaugung erweitert werden oder reicht sie nicht mehr, legen wir sie neu aus.

So gehen wir vor: kostenlose Erstberatung, Abstimmung per Teams oder Telefon, Begehung vor Ort, Konzept und Angebot, dann Montage und Service.

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Häufige Fragen

Wie oft muss die Wirksamkeit einer Absauganlage geprüft werden?

Nach Gefahrstoffverordnung regelmäßig, mindestens alle drei Jahre. Dazu kommen Wartung und Filterwechsel nach Herstellerangaben sowie eine Prüfung nach jeder größeren Änderung an Anlage oder Arbeitsverfahren.

Wie misst man den Volumenstrom einer Absauganlage?

Am genauesten im Rohr mit einem Staurohr an mehreren Punkten über den Querschnitt. Schneller, aber ungenauer geht es mit einem Anemometer an der Öffnung der Haube. Der Messwert wird mit dem Planwert der Absaugstelle verglichen.

Was ist ein Rauchtest bei der Absaugung?

An der Entstehungsstelle wird mit einem Rauchröhrchen oder Nebelgerät sichtbarer Rauch erzeugt. Zieht er vollständig in die Haube, stimmt die Erfassung. Treibt er weg, erfasst die Absaugung den Stoff nicht zuverlässig.

Was sagt der Differenzdruck über den Filter aus?

Er zeigt den Widerstand des Filters. Ein hoher Wert bedeutet einen zugesetzten Filter oder eine gestörte Abreinigung. Ein auffällig niedriger oder plötzlich gefallener Wert kann auf einen gerissenen oder schlecht sitzenden Filter hinweisen.

Warum saugt meine Absauganlage schlechter als früher?

Häufige Ursachen sind zugesetzte Filter, Leckagen im Rohrnetz, verstellte Klappen, neu angeschlossene Absaugstellen ohne Abgleich, Ablagerungen in den Rohren oder ein Problem am Ventilator. Eine Messung der Luftmengen zeigt meist schnell, wo es liegt.

Muss die Belastung in der Atemluft immer gemessen werden?

Nicht immer. Die TRGS 402 lässt auch andere Wege der Ermittlung zu, etwa die Übertragung von Ergebnissen vergleichbarer Arbeitsplätze. Nach größeren Änderungen ist eine neue Ermittlung aber meist sinnvoll.