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 →

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.