Patronenfilter oder Schlauchfilter — was passt wann?

Patronenfilter eignen sich für trockene, feinkörnige Stäube mit niedrigem bis mittlerem Staubanfall, während Schlauchfilter bei hohen Staubmengen, grobem Gut oder klebrigen Partikeln die bessere Wahl sind. Die Entscheidung hängt vom Werkstoff, dem Volumenstrom und der geforderten Staubklasse nach DIN EN IEC 60335-2-69 ab. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen zum Filtervergleich Schritt für Schritt.

Wie unterscheiden sich Patronenfilter und Schlauchfilter technisch?

Patronenfilter nutzen gefaltetes Filtermedium in zylindrischer Bauform. Die Faltung vergrößert die aktive Filterfläche bei kompaktem Einbauraum erheblich. Schlauchfilter bestehen aus schlauchförmigen Gewebetaschen, die in Reihe aufgehängt werden. Beide Typen arbeiten nach dem Prinzip der Oberflächenfiltration, unterscheiden sich aber in Bauform, Reinigungsmechanismus und Druckverlustverhalten deutlich.

Beim Patronenfilter erfolgt die Abreinigung meist per Druckstoß (Jet-Pulse): Kurze Druckluftimpulse stoßen den Staubkuchen von der Filteroberfläche ab. Das funktioniert effizient, solange der Staub trocken und nicht klebrig ist. Schlauchfilter werden ebenfalls per Druckstoß oder mechanisch gerüttelt gereinigt. Durch die größere Filterfläche pro Einheit vertragen sie höhere Staubbeladungen, bevor der Differenzdruck kritische Werte erreicht.

Ein weiterer technischer Unterschied liegt in der Einbaurichtung: Patronenfilter sind häufig horizontal oder vertikal eingebaut, was die Baugröße der Absauganlage kompakt hält. Schlauchfilter hängen vertikal, was mehr Bauhöhe erfordert, dafür aber eine natürlichere Schwerkraftunterstützung beim Staubabtrag bietet.

Für welche Stäube und Partikelgrößen ist jeder Filtertyp geeignet?

Patronenfilter sind für trockene, feinkörnige Stäube der alveolengängigen Fraktion nach DIN EN 481 ausgelegt und erreichen je nach Filtermedium die Staubklassen L, M oder H nach DIN EN IEC 60335-2-69. Schlauchfilter eignen sich für ein breiteres Partikelspektrum, sind aber besonders stark bei grobem Schüttgut, hohem Staubanfall und Stäuben mit fasriger oder fadenziehender Struktur.

Für die Auswahl ist der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) des jeweiligen Stoffs entscheidend. Die Staubklassen L, M und H sind Geräteeinstufungen nach DIN EN IEC 60335-2-69; die zugehörigen Arbeitsplatzgrenzwerte sind in der TRGS 900 festgelegt:

• Staubklasse L (AGW über 1 mg/m³): für wenig gefährliche Stäube, etwa Holzstaub aus Weichhölzern
• Staubklasse M (AGW ab 0,1 mg/m³): für Metallstäube aus Zerspanung oder Schleifen, reguliert durch GefStoffV und TRGS 504
• Staubklasse H (AGW unter 0,1 mg/m³ oder krebserzeugende Stäube): maximaler Durchlassgrad des Geräts 0,005 %; die Staubklasse bewertet das Gerät, nicht allein das Filtermedium. Die Auswahl einer geeigneten Filtermedienklasse ist gesondert anhand der Anwendung und Gerätekonfiguration zu prüfen. In der Praxis werden für die Abscheidung entsprechend hochwertiger Schwebstofffilterstufen nach DIN EN 1822 eingesetzt, sofern dies für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlich ist

Wichtig: Schweißrauch wird nicht nach Staubklasse L/M/H bewertet. Für Schweißrauch gelten die Abscheideklassen W1/W2/W3 nach DIN EN ISO 21904-2 ausschließlich für schweißtechnische Prozesse. Wer Patronenfilter oder Schlauchfilter für Zerspanungsstaub auswählt, orientiert sich an GefStoffV, TRGS 504 und den AGW-Werten, nicht an W-Klassen.

Wann ist ein Patronenfilter die bessere Wahl?

Ein Patronenfilter ist die bessere Wahl, wenn trockene Feinstäube mit geringer bis mittlerer Staubbeladung anfallen, der Platzbedarf begrenzt ist und eine kompakte Entstauber-Bauform gefragt ist. Er bietet hohe Filterfläche bei kleinem Bauvolumen und eignet sich besonders für Schleif-, Fräs- und Bohrprozesse in der Metallbearbeitung.

Typische Einsatzsituationen für den Patronenfilter:

• Metallschleifstaub aus Stahl oder Gusseisen (Staubklasse M nach DIN EN IEC 60335-2-69)
• Holzstaub aus Trockenbearbeitung (Staubklasse M oder L)
• Kunststoffschleifstaub ohne krebserzeugende Anteile
• Pharmazeutische Pulver mit niedrigem AGW (Staubklasse H)
• Anwendungen mit begrenztem Hallenvolumen, wo kompakte Absauganlagen gefragt sind

Die Jet-Pulse-Abreinigung hält den Differenzdruck stabil und verlängert die Standzeit des Filtermediums. Das reduziert Wartungsintervalle und Betriebskosten im Vergleich zu ungeregelten Systemen. Für krebserzeugende Stäube ohne Schweißbezug gilt nach GefStoffV und TRGS 910 das Minimierungsgebot, was Staubklasse H zwingend vorschreibt.

Wann sollte man einen Schlauchfilter bevorzugen?

Ein Schlauchfilter ist vorzuziehen, wenn sehr hohe Staubmengen anfallen, der Staub grob oder fasrig ist oder wenn Schüttgut in der Produktion verarbeitet wird. Er bietet bei großen Volumenströmen eine höhere Staubbeladungstoleranz und ist in zentralen Entstauberanlagen mit hohem Luftdurchsatz wirtschaftlicher auslegbar.

Schlauchfilter sind besonders geeignet bei:

• Großem Staubanfall aus Schüttgut-, Pulver- oder Granulat-Prozessen
• Fasrigen Stäuben (Textilfasern, Mineralwolle, CFK-Bearbeitung nach FBHM-074)
• Hohen Volumenströmen in zentralen Absauganlagen
• Anwendungen, bei denen der Staubkuchen mechanisch gerüttelt werden soll
• Industrien wie Lebensmittel, Chemie oder Pharma mit großen Chargenmengen

Für reaktive Stäube wie Aluminium, Magnesium oder Titan ist weder Patronenfilter noch Schlauchfilter die erste Wahl. Hier sollten Nassabscheider geprüft werden. Die Eignung ist anwendungsbezogen zu prüfen. Bei Aluminium und Magnesium ist Nassabscheidung ein regelwerksseitig vorgesehenes Verfahren; die dabei mögliche Wasserstoffbildung muss beherrscht werden. Nassabscheider binden den Staub. Bei Aluminium und Magnesium kann dabei Wasserstoff entstehen, der ab einem Volumenanteil von etwa 4 % mit Luft explosionsfähig ist – auch im Stillstand. Die Wasserstoffgefahr muss durch eine geeignete Auslegung beherrscht werden. Dazu nennen die ULMATEC-Vorgaben Entlüftungsöffnungen am Abscheider, einen Luftwechsel am Aufstellungsort von mindestens 1/h auch im Stillstand und durchgehenden Potenzialausgleich. Maßgeblich sind die für die Anwendung einschlägigen Anforderungen, insbesondere DGUV Regel 109-001 und DGUV Information 209-090. Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.

Was kostet der Betrieb beider Filtersysteme im Vergleich?

Patronenfilter haben in der Regel niedrigere Investitionskosten und geringeren Platzbedarf, aber höhere Filtermediumkosten bei stark verschmutzten Anwendungen. Schlauchfilter erfordern mehr Investition und Bauraum, amortisieren sich aber bei hohem Staubanfall durch längere Standzeiten und niedrigere Druckverluste über den Betriebszeitraum.

Energiekosten und Druckverlust

Der Druckverlust über das Filtermedium bestimmt direkt den Energieverbrauch des Ventilators. Patronenfilter mit effizienter Jet-Pulse-Reinigung halten den Druckverlust niedrig, solange die Staubbeladung im vorgesehenen Bereich bleibt. Schlauchfilter bieten bei hoher Staubbeladung stabilere Druckverlustverläufe, weil die größere Filterfläche die Last verteilt.

Wartungs- und Wechselkosten

Patronenfilter lassen sich schneller wechseln, da die Patronen einzeln zugänglich sind. Schlauchfilter erfordern mehr Aufwand beim Austausch, da die Schläuche aufgehängt und einzeln abgedichtet werden müssen. Bei der Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV ist auch der Wechselvorgang selbst zu bewerten, denn beim Filterwechsel kann Sekundärstaub freigesetzt werden. Schutzmaßnahmen nach TRGS 504 sind einzuplanen.

Wie findet man das richtige Filtersystem für die eigene Anlage?

Das richtige Filtersystem ergibt sich aus vier Parametern: dem Schadstoff und seinem AGW, dem erforderlichen Volumenstrom, der Staubbeladung pro Zeiteinheit und dem verfügbaren Bauraum. Eine Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV bildet die Pflichtgrundlage, bevor ein Gerät ausgewählt wird.

Die folgende Übersicht ordnet typische Prozesse den empfohlenen Filterstufen zu:

• Stahlschleifen: Staubklasse M nach DIN EN IEC 60335-2-69, Patronenfilter geeignet, Regelwerk: TRGS 504, DGUV
• Holzbearbeitung (Weichholz): Staubklasse L oder M, Patronenfilter oder Schlauchfilter, Regelwerk: TRGS 553
• Pharmazeutische Pulver: Staubklasse H, Patronenfilter mit geeigneter Schwebstofffilterstufe nach DIN EN 1822, sofern anwendungsbezogen erforderlich, Regelwerk: GefStoffV, TRGS 910
• Schüttgut/Granulat: Schlauchfilter bevorzugt, Zoneneinteilung nach GefStoffV Anhang I Nr. 1.7 prüfen (Zone 20/21/22 für Staub)
• Reaktive Metallstäube (Al, Mg, Ti): Nassabscheider prüfen, kein Trockenfilter ohne Risikoanalyse; bei Nassabscheidern mögliche Wasserstoffbildung und anwendungsbezogene Schutzmaßnahmen berücksichtigen

Beim Einsatz zentraler Absauganlagen mit mehreren Arbeitsplätzen lohnt sich die Berechnung des Gleichzeitigkeitsfaktors (GZF). Nicht alle Arbeitsplätze sind gleichzeitig aktiv. Sind in einer Halle 20 Absaugpunkte installiert, aber erfahrungsgemäß nur 12 gleichzeitig in Betrieb, beträgt der GZF 0,6. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Produktionsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Der GZF ist ein Auslegungsparameter, kein Sicherheitspuffer.

Für die Wahl zwischen Patronen- und Schlauchfilter empfiehlt sich dieser Prüfpfad:

1. Schadstoff identifizieren und AGW aus TRGS 900 ermitteln
2. Staubklasse L, M oder H nach DIN EN IEC 60335-2-69 ableiten
3. Volumenstrom je Erfassungsstelle und Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) berechnen
4. Staubbeladung und Staubart (trocken, klebrig, fasrig, reaktiv) bewerten
5. Bauraum und Hallengegebenheiten prüfen
6. Filtertyp und Gerätegröße anhand dieser Parameter festlegen

Wer verschiedene Anwendungen in einer Anlage zusammenführen möchte, muss die strengste Anforderung als Maßstab nehmen. Ein gemeinsames Filtersystem für Staubklasse M und Staubklasse H ist nur zulässig, wenn das gesamte System die H-Anforderungen erfüllt.

So unterstützt ULMATEC bei der Wahl zwischen Patronenfilter und Schlauchfilter

Wir analysieren den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickeln, fertigen und montieren die passende Absauganlage dazu. Für Betreiber in der Metallverarbeitung, Pharma oder Chemie, die die richtige Staubabscheidung normkonform auslegen müssen, bieten wir Folgendes:

• Individuelle Auslegungsrechnung inklusive Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) und normkonformer Staubklassenzuordnung nach DIN EN IEC 60335-2-69
• Entstauber der CF-Serie (Patronenfilter-Baureihe) von Größe XS bis XXL für Volumenströme, die auf den jeweiligen Prozess abgestimmt sind
• Nassabscheider der WE-Serie (S bis X) für reaktive oder klebrige Medien, bei denen Trockenfilter nicht geeignet sind
• Normkonforme Dokumentation für Gefährdungsbeurteilung und BG-Prüfungen. Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.
• Angebot in 24 Stunden und Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand, hergestellt in Deutschland

Betriebe, die ihre Absauganlage normkonform auslegen und gleichzeitig Investitionskosten optimieren wollen, können direkt mit uns in Kontakt treten. Sprechen Sie uns an und lassen Sie Ihren Prozess konkret bewerten: Jetzt Beratung anfragen.

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