Partikel, Pollen, Sporen, Ingredienzen – Staub ist ein täglich wiederkehrendes, lästiges Phänomen in der Produktion. Er tritt nahezu überall auf und verursacht weltweit hohe Kosten durch Maschinenstillstände. Durch gezielte Befeuchtung der Raumluft lassen sich Schwebstäube vermeiden und Reinigungszyklen verlängern.
Staub verursacht in der Industrie weltweit mit die höchsten Kosten aufgrund abrasiven Verschleißes von Maschinen durch kleine Partikel, die oft härter sind als Stahl, durch Stillstand von Maschinen zu Reinigungszwecken oder durch minderwertige Produkte und ein Verfehlen von Qualitätsstandards.
Darüber hinaus kann Staub eine Ursache für das Auftreten von technischen Problemen sein, etwa überhitzende Elektronik, eingeschränkt funktionierende Sensoren oder reduzierte Förderleistung aufgrund einer behinderten Luftströmung zum Gebläse. In geschmierten oder geölten Gelenken, Kugellagern oder anderen beweglichen Maschinenteilen vermischt sich Staub gern mit dem Schmieröl und erzeugt einen schmirgelpapierartigen Film, wodurch sich die Abnutzung drastisch erhöht.
Verpackungsprozess kritisch
Vor allem die Verarbeitung und Verpackung mit Kunststofffolien zieht große Mengen von Staub an. Der Grund: Durch Reibung im Verarbeitungsprozess laden sich insbesondere synthetische Materialien elektrostatisch positiv oder negativ auf, abhängig von ihrer Zusammensetzung. Staubpartikel, die sich mit Luftströmen bewegen, nehmen durch den Kontakt mit verschiedenen Gegenständen ebenfalls eine positive oder negative Ladung an. Nach dem physikalischen Coulomb-Gesetz werden positiv geladene Partikel von negativ geladenen Gegenständen angezogen und umgekehrt. Je näher sich die Moleküle kommen, desto stärker ist diese Adhäsion genannte Anziehungskraft. Deshalb haftet Staub besonders gut auf glatten Oberflächen wie Folien oder Filmen, so diese elektrostatisch geladen sind.
In der Pharmaindustrie führen elektrostatische Aufladungen, die durch Reibung bei der Mischung, Befüllung oder Tablettierung entstehen, zu einer zusätzlichen Staubanziehung und somit zu einer ungewollten Verunreinigung von Medikamenten und Pharmaprodukten.
Schwebstäube binden
Industriestaub muss ordnungsgemäß gefiltert und abgesaugt werden, um die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeitenden zu gewährleisten, Maschinen funktionsfähig zu halten und die behördlichen Vorschriften zu erfüllen. Mittels Luftbefeuchtung kann dieser Prozess unterstützt und optimiert werden, indem die Menge an Schwebstaub durch Staubbindung verringert wird.
Das funktioniert folgendermaßen: In trockener Luft schweben Staubpartikel tendenziell länger. Ab einer bestimmten Luftfeuchtigkeit kondensiert das Wasser in der Luft an den Partikeln, sie werden dadurch schwerer und sinken zu Boden. Schwebstaub wird so zu Staubniederschlag, der sich aufgrund seines Gewichts nicht mehr so leicht aufwirbeln lässt.
Dazu kommt, dass Oberflächen bei einer relativen Luftfeuchtigkeit um 50 % weniger Stäube anziehen und länger frei von Partikelablagerungen bleiben, da sie sich weniger stark statisch aufladen. Sie geben ihre überschüssige Ladung stattdessen kontinuierlich an die Wassermoleküle in der Luft ab, da Wasser ein guter elektrischer Leiter ist.
Direkt oder indirekt
Bei den Systemen zur Luftbefeuchtung unterscheidet man neben den zugrundeliegenden thermodynamischen Prinzipien (adiabatisch/isotherm) auch nach Art der Feuchteeinbringung. Zu unterscheiden ist hier in erster Linie zwischen Systemen zur Direktraum- und Kanalbefeuchtung. Wie der Name schon vermuten lässt, werden Direktraumsysteme unmittelbar in dem zu befeuchtenden Raum installiert. Systeme für die Kanalbefeuchtung stellen Komponenten für raumlufttechnische Anlagen (RLT) dar. Die Luft wird hierbei in einem RLT-Gerät oder in einem Lüftungskanal befeuchtet. Über ein Lüftungskanalnetz werden die verschiedenen Räume dann mit befeuchteter Luft versorgt.
Je nach Einsatz- und Nutzungsart der jeweiligen Gebäude und ihrer Einzelräume verfügen beide Systeme über spezifische Vor- und Nachteile, die ihren jeweiligen Einsatzzwecken entsprechen.
Vorteile direkter Luftbefeuchtung
Die direkte Raumluftbefeuchtung vereint alle Vorteile einer schnellen, hochgradig flexiblen und einfachen Installation in sich. Auf diese Weise lassen sich jede Art von Industrie-, Büro- und Lagergebäuden anforderungs- und bedarfsgerecht einrichten. Insbesondere eignen sich Direktraumsysteme zur Nachrüstung. Dies gilt vor allem dann, wenn ein nachträglicher Einbau einer Lüftungsanlage aus baulichen Gründen wie z. B. Platzmangel, Architektur etc. technisch nicht möglich ist. Eine dezentrale Anlage ist auch dann vorteilhaft, wenn in einem Produktionsraum oder -bereich eine Luftfeuchtigkeit verlangt wird, die von den Zielwerten in den anderen Räumen deutlich abweicht. Ein weiterer Anwendungsfall ist eine gezielte Entfeuchtung von (pulverförmigen) Wirkstoffen oder Trägersubstanzen in einem bestimmten Produktionsschritt in der Prozesstechnik.
Vorteile Luftbefeuchter RLT-Anlage
Eine RLT-Anlage ist in der Pharmaproduktion fast immer vorhanden. Sie versorgt die Produktionsräume mit einer raumspezifisch berechneten Luftmenge und kann zur Luftbefeuchtung genutzt werden. Luftbefeuchtungssysteme als Komponenten umfangreicher RLT-Anlagen bieten maximale Flexibilität in der Anlagenkonzeption und hohen Komfort in der Anwendung. Verschiedene Verfahren, Technologien und Bauformen erlauben eine genaue Anpassung an die jeweilige Anwendung. Durch geeignete Auswahl der Energieträger sind auch sehr große Dampf- bzw. Befeuchtungsleistungen energieeffizient realisierbar. Verschiedene Regelkonzepte gewährleisten einen effizienten, hygienischen und äußerst präzisen Betrieb.
Halle 4.0, Stand F65
Autor: Rico Popp
Technischer Vertrieb für Luftbefeuchtung und
Verdunstungskühlung,
Condair
