Trocknung und Filtration zur Sicherstellung der Luftqualität

• Feuchte/Wasser: Entsteht durch Ansaugluftfeuchte, Verdichtung und anschließende Abkühlung. Ungenügende Trocknung führt zu Korrosion in Leitungen/Behältern, Vereisung in Ventilen und Störungen in Pneumatiksystemen. FM-Fokus: Drucktaupunkt bzw. Restfeuchte ist eine zentrale Kennzahl. Regelmäßiges Entwässern (automatisch oder manuell) verhindert Wasseransammlungen im Netz.

• Partikel: Eindringung über Ansaugluft, Abrieb im Verdichter oder Rost im Netz. Ungefilterte Partikel verschleißen Ventile, Düsen und Zylinder, führen zu Verschmutzungen in Endprozessen (z.B. Lackfehler) und können Blockaden verursachen. FM-Fokus: Abgestufte Filtration (Vor-/Zwischen-/Nachfilter) und gezielte Netzreinigung schützen Anlagen.

• Öl/Aerosole (anlagenabhängig): Ölgeschmierte Kompressoren und Betriebsrückstände erzeugen feine Öltröpfchen und -dämpfe in der Luft. Diese kontaminieren nachgeschaltete Geräte (Filmbildung, Ablagerungen) und können Prozesse stören. FM-Fokus: Koaleszenzfilter und ggf. Aktivkohlefilter entfernen Ölaerosole. Das kondensierende Öl wird in Öl-Wasser-Abscheidern zurückgehalten und entsorgt.

• Mikroverunreinigungen (standortabhängig): Lösemittelemissionen, Prozessgase oder Abluft aus der Umgebung können in die Druckluft gelangen. Sie verursachen Gerüche, Ablagerungen oder Probleme in empfindlichen Anwendungen. FM-Fokus: Spezielle Ansaugfilter (z.B. Aktivkohle) und zusätzliche Reinigungsstufen sind dort einzusetzen, wo ein extrem reines Luftgemisch erforderlich ist.

• Drucktaupunkt / Trockenheit: Maß für die Restfeuchte und Kondensationsgefahr. Ein niedriger Taupunkt schützt vor Korrosion und Frost und erhöht die Netzstabilität. FM-Nutzen: Regelmäßige Taupunktmessung zeigt die Wirksamkeit der Trocknung.

• Partikelbelastung: Maß für Feststoffanteile in der Luft. Eine geringe Partikelkonzentration schützt Ventile, Instrumente und Prozesse vor Verschleiß und Verunreinigung. FM-Nutzen: Durch abgestimmte Filterstufen und Dokumentation der Partikelklasse wird die Prozessqualität gesichert.

• Öl-/Aerosolanteil (falls relevant): Maß für mitgeführte Öltropfen oder -dampf. Ein niedriger Ölgehalt ist für sensible Bereiche (Medizin, Lebensmittel, Hochtechnologie) unerlässlich, um Kontaminationen zu vermeiden. FM-Nutzen: Koaleszenz- und Aktivkohlefilter sowie Überwachung des Kondensats verhindern Öltransport im System.

• Druckverlust über Aufbereitung: Differenzdruck über Filter und Trockner. Ein niedriger Δp signalisiert energieeffizienten Betrieb; ein hoher Δp erhöht die Betriebskosten. FM-Nutzen: Δp dient als Indikator für Wartungsbedarf und Energiebilanz (Filterwechselpunkt).

• Standard/robust: Beispiele: Werkstatt, allgemeine Pneumatik. Qualitätsfokus: Kontrolle von Feuchte und Partikeln im Basissegment. Konsequenz: Installation eines Standard-Trockners (typ. Kältetrockner) und von Vor-/Nachfiltern.

• Technisch sensibel: Beispiele: Steuerluft, Mess- und Regeltechnik. Qualitätsfokus: stabile Trockenheit (niedriger Taupunkt) und minimale Partikel. Konsequenz: leistungsfähigere Trockner (Adsorption bei Bedarf) und feinere Filterstufen.

• Kontaminationssensibel: Beispiele: Labore, produktnahe Fertigungsbereiche. Qualitätsfokus: sehr geringe Restverunreinigungen. Konsequenz: erweiterte Filtration (mehrstufige Filterketten) und ggf. zusätzliche Politur bis zum Punkt-of-Use.

• Hochkritisch (standortabhängig): Beispiele: medizinische Anwendungen, Mikroelektronik. Qualitätsfokus: höchste Konstanz und Nachweisbarkeit. Konsequenz: redundante Systeme, umfangreiches Monitoring und strenge Dokumentation.

• Kältetrockner: Prinzip: Kühlung der Druckluft, dabei kondensiert Feuchtigkeit und wird abgeführt. Eignung: Standardanwendungen mit moderatem Trockenheitsbedarf (typischer Taupunkt etwa +2°C bis +10°C). FM-Punkte: Hoher Wirkungsgrad, aber abhängig von Umgebungstemperatur; Kondensatableiter müssen zuverlässig arbeiten; regelmäßige Wartung der Kühlkreisläufe erforderlich.

• Adsorptionstrockner: Prinzip: Feuchtigkeit wird an einem Trockenmittel (z.B. Silicagel) adsorbiert. Das Trockenmittel wird zyklisch regeneriert (Kalt- oder Heißregeneration). Eignung: Tiefer Taupunkt (z.B. bis –40°C) für frostkritische Netze. FM-Punkte: Höherer Energieverbrauch (Regeneration), komplexere Steuerung (Wechselzyklen); zwingende Vorfiltration zum Schutz des Trockenmittels vor Öl/Verschmutzung.

• Membrantrockner: Prinzip: Druckluft strömt durch eine Membraneinheit; Wasserdampf diffundiert durch die Membranfasern. Ein Teil der getrockneten Luft wird als Spülluft abgeführt. Eignung: Kleine bis mittlere Durchflüsse, dezentrale Anwendung (z.B. direkt am Verbraucher). FM-Punkte: Benötigt sehr saubere Eingangsluft (Vorfilter nötig); permanenter Luftverlust durch Spülluft; kompakte Bauweise, aber begrenzte Trocknungstiefe.

• Vorfilter (Grob/Partikel): Typische Position: Vor dem Trockner bzw. vor Feinfiltern. Aufgabe: Abscheidung grober Partikel und Staub. FM-Auswirkung: Schützt nachgeschaltete Komponenten (Trockner, Feinfilter) vor Verschmutzung, verlängert die Standzeiten und reduziert Ausfälle.

• Koaleszenzfilter (Aerosole): Typische Position: Nach dem Kompressor oder nach dem Trockner. Aufgabe: Abscheidung feinster Wasser- und Öltröpfchen durch Koaleszenz. FM-Auswirkung: Essentiell für effektive Kondensatableitung (flüssiges Wasser/Öl wird gesammelt); Δp-Anstieg bei Sättigung muss überwacht werden.

• Nachfilter (Fein/Endqualität): Typische Position: Direkt nach dem Trockner vor Speicher oder Netz. Aufgabe: Sicherung der geforderten Endreinheit (Feinstpartikel, Mikro-Aerosole). FM-Auswirkung: Schützt die Verbraucher optimal, minimiert Sekundärverschmutzung im Netz.

• Punkt-of-Use-Filter (optional): Typische Position: Direkt vor besonders sensiblen Verbrauchern (z.B. Reinraumgeräte). Aufgabe: Lokale Luftpolitur zur zusätzlichen Qualitätssicherung. FM-Auswirkung: Erhöht Systemkomplexität und Kosten; erfordert klare Zuständigkeiten für Wartung und Austausch, da diese Filter oft vom Nutzer beeinflusst werden.

• Nachkühlung/Abscheidung: Ziel: Kondensat durch Abkühlung auskondensieren und abführen. Kontrolle: Funktion der Ableiter, Temperaturabfall im Luftstrom.

• Vorfiltration: Ziel: Schutz des Trockners und nachfolgender Filterstufen vor groben Verunreinigungen. Kontrolle: Differenzdruck (Δp) über dem Vorfilter; Anstieg deutet auf Verschmutzung hin.

• Trocknung: Ziel: Restfeuchte bis zum Soll-Taupunkt reduzieren. Kontrolle: Taupunkt- oder Feuchtemessung am Trocknerausgang.

• Nachfiltration: Ziel: Endreinheit nach dem Trockner sichern. Kontrolle: Δp am Nachfilter; Rückmeldungen von Endverbrauchern (z.B. Feuchtesichtungen) beachten.

• Netz/Entnahmestellen: Ziel: Qualitätserhalt im gesamten Verteilnetz. Maßnahmen: Leckagesuche (z.B. Ultraschallrundgänge), zonale Absperrung bei Lecks, systematisches Gefälle/Entwässerung zur Vermeidung von Flüssigkeitsansammlungen.

• Verbraucheranforderung: Legt die Zielqualität fest (z.B. Reinheitsklasse gemäß ISO 8573-1). FM-Leitfrage: Welche Bereiche oder Prozesse sind besonders empfindlich/kritisch hinsichtlich Luftqualität (z.B. Reinräume, Labore, medizinische Anwendungen)?

• Lastprofil/Volumenstrom: Beeinflusst die Auslegung der Anlage. FM-Leitfrage: Besteht eine konstante Grundlast oder starke Schwankungen? (Beeinflusst Speichervolumen, Anzahl und Größe der Kompressoren und Trockner.)

• Eintrittsbedingungen: Beeinflussen die Leistungsanforderung der Trockner. FM-Leitfrage: Wie stabil sind Druck, Temperatur und Feuchte am Eintritt? (z.B. jahreszeitliche Schwankungen, Umgebung, Kompressortyp).

• Druckverlustbudget: Energetische Effizienz und Netzstabilität. FM-Leitfrage: Wie hoch darf der Δp sein? Werden Δp-Werte überwacht und als Filterwechsel-Trigger genutzt?

• Kondensatkonzept: Umwelt- und Betriebssicherheit. FM-Leitfrage: Ist die Ableitung/Aufbereitung des Kondensats (insbesondere ölhaltig) geregelt? Sind Entsorgungspflichten geklärt?

• Redundanz/Kritikalität: Versorgungssicherheit. FM-Leitfrage: Welche Komponenten müssen redundant ausgelegt sein, um Ausfälle zu vermeiden? (z.B. Doppel-Trockner oder Umschaltventile.)

• Wartungszugang/Standardisierung: Praktikabilität im Betrieb. FM-Leitfrage: Sind Filter und Trockner gut zugänglich und verwenden sie normierte Elemente? Ist die Ersatzteilversorgung gesichert?

• Trockenheit: Überwachung mittels Taupunktanzeiger oder Feuchtesensor sowie Beobachtung von Nutzerbeschwerden (z.B. Wassersichtungen). FM-Nutzen: Frühzeitige Erkennung von Feuchteproblemen schützt vor Korrosion/Frost und ermöglicht gezielte Fehlersuche.

• Filterzustand: Kontrolle durch Δp-Trends, definierte Wechselintervalle und Sichtprüfungen (z.B. Öl- oder Staubansammlungen an Filtergehäusen). FM-Nutzen: Verhindert Qualitätsdurchbrüche, optimiert Wartungskosten und senkt Energieverbrauch.

• Kondensatableitung: Überwachung von Ableiterfunktion, Rückstaus und Feuchtemeldungen. FM-Nutzen: Schützt Netz und Verbraucher vor Wasser- und Öleintrag, erhöht die Betriebssicherheit durch rechtzeitiges Handeln.

• Energie/Lastprofil: Erfassung von Laufzeiten, Schalthäufigkeit und Leistungsaufnahme (kWh). FM-Nutzen: Effizienzüberwachung, Leckageerkennung (unerklärter Verbrauch) und Grundlage für Energiemanagement (ISO 50001).

• Trockner: Funktionsprüfung (Kälte- bzw. Regenerationsteil), Inspektion von Wärmetauschern und Regenerationssystem (Adsorption), Kontrolle der Kondensatableiter. Vernachlässigung: Verschlechterung des Taupunkts und feuchte Luft im System.

• Filter: Regelmäßiger Elementwechsel nach Betriebsstunden oder Δp-Grenzen, Prüfung von Dichtungen und Bypass (keine Undichtigkeit), Überwachung des Druckabfalls. Vernachlässigung: Qualitätsdurchbruch (Partikel/Öl dringen durch) und hoher Energieverbrauch.

• Ableiter/Entwässerung: Funktionsprüfung der Ablässe, Kontrolle der Ablaufwege (kein Rückstau) und Rückstausicherheit. Vernachlässigung: Wassereintrag ins Netz, Korrosion und Betriebsstörungen.

• Rohrleitungsnetz (sekundär): Leckagesuche und -beseitigung (Ultraschallrundgänge), Kontrolle von Tiefpunkten und automatischen Entwässerungen, Überprüfung von Abzweigungen/Absperrventilen. Vernachlässigung: Qualitätsverluste trotz guter Station, verringerte Druckstabilität.

• Systemübersicht / Fließschema: Darstellungen der gesamten Aufbereitungskette mit Komponenten, Einbauorten und Zonen. FM-Zweck: Schafft Transparenz, erleichtert Fehlerdiagnose und Instandhaltungsplanung.

• Qualitätsanforderungsprofil: Zielwerte für Drucktaupunkt, Partikel- und Ölanteile je Verbrauchergruppe (z.B. „Standard“, „sensibel“). FM-Zweck: Klare Vorgaben für Betriebspersonal und Dienstleister, Nachweis der Einhaltung.

• Stammdaten je Komponente: Technische Daten aller Trockner, Filter, Behälter etc. (Typ, Leistungsklasse, Standort, Seriennummer). FM-Zweck: Asset-Management (CAFM/ERP) und einfache Ersatzteilversorgung.

• Wartungs-/Inspektionsplan: Geplante Intervalle, Prüfpunkte, zulässige Δp-Werte und Zuständigkeiten. FM-Zweck: Planbarer Betrieb, Erfüllung der Betreiberpflichten, vereinfachte Einsatzplanung.

• Service-/Wechselprotokolle: Aufzeichnung von Datum, Befund, Messwerten (z.B. Taupunkt, Δp) und durchgeführten Arbeiten (Filterwechsel, Reparaturen). FM-Zweck: Nachweis- und Trendanalyse, Erkennung sich anbahnender Probleme.

• Störungs- und Maßnahmenlog: Dokumentation von Ereignissen, Ursachen, Abstellungszeitpunkten und Präventionsmaßnahmen. FM-Zweck: Lessons Learned, Verbesserung der Verfügbarkeit, Nachvollziehbarkeit.

• Änderungslog: Protokoll über Umbauten, Parameteränderungen und Freigaben. FM-Zweck: Nachverfolgbarkeit im Anlagenlebenszyklus, Sicherheit im Änderungsmanagement.

Die Themen Trocknung und Filtration werden in standardisierte FM-Prozesse eingebunden. Beispielsweise sind regelmäßige Anlagenrundgänge mit Qualitätsprüfungen vorgesehen, das Störfallmanagement behandelt Meldungen wie Druckluftprobleme oder Feuchtigkeitsalarme, und das Energie- bzw. Leckagemanagement bezieht die Druckluftkennwerte mit ein. Änderungen am System (z.B. zusätzliche Filterstufen) werden formell über das Änderungsmanagement begleitet. Dadurch wird sichergestellt, dass die geforderte Luftqualität nicht nur technisch erreicht, sondern auch organisatorisch dauerhaft gesichert wird.