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 →

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.