Bei der Absaugung von Regranulat und Mahlgut sind vor allem drei Faktoren entscheidend: die Staubart und Korngröße des Materials, mögliche Explosionsgefahren durch elektrostatisch aufladbare Kunststoffpartikel sowie die richtige Dimensionierung der Absauganlage für schwankende Volumenströme. Regranulat und Mahlgut aus der Kunststoffverarbeitung erzeugen je nach Ausgangsmaterial und Prozess sehr unterschiedliche Emissionen, von feinem Kunststoffstaub bis hin zu flüchtigen organischen Verbindungen. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen zur Auslegung, Filtertechnik und zum Explosionsschutz.
Welche Schadstoffe entstehen bei der Verarbeitung von Regranulat und Mahlgut?
Bei der Verarbeitung von Regranulat und Mahlgut entstehen hauptsächlich Kunststoffstaub und Feinstaub, flüchtige organische Verbindungen (VOC) sowie thermisch bedingte Dämpfe. Welche Schadstoffe konkret auftreten, hängt vom Kunststofftyp, dem Prozess und den enthaltenen Additiven ab. Besonders Mahlgut aus mehrfach verarbeitetem Material kann durch Additive, Farbmasterbatches oder Füllstoffe wie Talkum, Kreide oder Glasfasern belastet sein.
Beim mechanischen Zerkleinern und Fördern von Regranulat entstehen Staubfraktionen unterschiedlicher Korngröße. Feine Partikel der alveolengängigen Fraktion nach DIN EN 481 gelten als besonders kritisch, da sie tief in die Atemwege eindringen können. Bei Mahlgut aus gefüllten oder verstärkten Kunststoffen, etwa glasfaserverstärkten Thermoplasten oder Duroplasten, kommen zusätzlich mineralische Fasern und anorganische Partikel hinzu, die eigene Grenzwerte nach den einschlägigen Technischen Regeln für Gefahrstoffe auslösen.
Enthält das Regranulat Farbmasterbatches oder organische Additive, können beim Mahlen und Compoundieren auch VOC freigesetzt werden. Diese flüchtigen organischen Verbindungen sind oft geruchsintensiv und können je nach Stoff die Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900 überschreiten. Bei PVC-haltigem Mahlgut ist zudem auf Hydrogenchlorid (2 ml/m³ = 3 mg/m³) als mögliches Spaltprodukt zu achten. Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV ist deshalb der erste Schritt vor jeder Anlagenplanung: Sie legt fest, welche Schadstoffe im Einzelfall relevant sind und welche Grenzwerte einzuhalten sind.
Welche Anforderungen stellen Regranulat und Mahlgut an die Filtertechnik?
Regranulat und Mahlgut stellen hohe Anforderungen an die Filtertechnik, weil die Partikel häufig elektrostatisch aufladbar, abrasiv und in ihrer Korngröße sehr uneinheitlich sind. Trockenfilter sind in vielen Fällen geeignet, stoßen aber bei klebrigen, hygroskopischen oder reaktiven Materialien an ihre Grenzen.
Für die meisten trockenen Kunststoffstäube aus Regranulat und Mahlgut kommen Entstauber mit Trockenfiltern zum Einsatz. Die erforderliche Staubklasse richtet sich nach dem Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) des jeweiligen Staubs: Liegt der AGW über 1 mg/m³, ist Staubklasse L ausreichend. Ab 0,1 mg/m³ ist Staubklasse M erforderlich, und bei krebserzeugenden Stäuben oder einem AGW unter 0,1 mg/m³ ist Staubklasse H vorgeschrieben. Diese Einstufung gilt nach DIN EN IEC 60335-2-69 und ist unabhängig von den Abscheideklassen W1 bis W3, die ausschließlich für Schweißrauch gelten.
Bei klebrigen Mahlgütern, hygroskopischen Materialien oder Stäuben mit starker elektrostatischer Aufladung sind Nassabscheider die technisch überlegene Wahl. Sie verhindern, dass Partikel die Filteroberfläche zusetzen oder sich unkontrolliert entladen. Bei Mahlgut aus faserverstärkten Kunststoffen wie GFK oder CFK sind zusätzlich die spezifischen Regelwerke für Faserstäube zu beachten. Für die CFK-Bearbeitung gilt das FBHM-074 als maßgebliches Regelwerk.
Enthält das Mahlgut sowohl Staub als auch flüchtige Verbindungen, muss die Filtertechnik zweistufig aufgebaut sein: Zuerst erfolgt die Partikelabscheidung, danach die Behandlung der Gasphase, etwa mit Aktivkohle. Eine Umkehrung dieser Reihenfolge führt dazu, dass die Aktivkohle durch Partikel blockiert wird und ihre Wirksamkeit verliert.
Wie wird eine Absauganlage für Regranulat richtig ausgelegt?
Eine Absauganlage für Regranulat wird richtig ausgelegt, indem der tatsächlich benötigte Volumenstrom je Absaugstelle ermittelt, die Anzahl gleichzeitig aktiver Stellen bestimmt und daraus die Anlagengröße berechnet wird. Wer diesen Prozess sorgfältig durchführt, vermeidet sowohl eine unterdimensionierte Anlage als auch unnötige Investitionskosten durch Überdimensionierung.
Volumenstrom und Erfassungsprinzip
Der Volumenstrom hängt von der Erfassungsgeometrie, dem Abstand zwischen Emissionsquelle und Erfassungselement sowie der Partikelgröße des Mahlguts ab. Direktabsaugungen an Mühlen, Granulierern oder Förderanlagen erfassen Emissionen nahe an der Quelle und benötigen deshalb in der Regel geringere Volumenströme als offene Hallenabsaugungen. Die genauen Erfassungsvolumenströme je Arbeitsplatz oder Maschine müssen individuell ermittelt werden, da pauschale Richtwerte die tatsächliche Situation oft nicht abbilden.
Gleichzeitigkeitsfaktor nutzen
Ein zentrales Auslegungsinstrument ist der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF). Er beschreibt das Verhältnis der gleichzeitig aktiven Absaugstellen zur Gesamtzahl aller Absaugstellen. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Ein Betrieb mit 20 Absaugplätzen, von denen maximal 12 gleichzeitig aktiv sind, erreicht damit einen GZF von 0,6 und kann die Anlage entsprechend kleiner auslegen. Dieser Faktor sollte jedoch immer anhand der tatsächlichen Produktionsabläufe ermittelt und dokumentiert werden.
Für eine belastbare Auslegung empfiehlt sich eine individuelle Auslegungsrechnung statt einer Kataloglösung. Dabei werden Werkstoff, Prozess und Volumenstrom analysiert, bevor die Anlagengröße festgelegt wird. Eine zu klein dimensionierte Absauganlage gefährdet nicht nur die Gesundheit der Beschäftigten, sondern kann bei einer Prüfung durch die Berufsgenossenschaft zu Auflagen und im Schadensfall zur persönlichen Haftung verantwortlicher Führungskräfte führen.
Wann ist bei der Mahlgutabsaugung ein Explosionsschutz notwendig?
Bei der Mahlgutabsaugung ist Explosionsschutz notwendig, wenn der abgesaugte Kunststoffstaub brennbar ist und in einer bestimmten Konzentration eine explosionsfähige Staubatmosphäre bilden kann. Das gilt für viele gängige Thermoplaste wie PE, PP oder PA sowie für organische Füllstoffe und Farbpigmente.
Die Zoneneinteilung für Staubexplosionsgefahren richtet sich nach der GefStoffV, Anhang I Nr. 1.7. Zone 20 gilt, wenn eine explosionsfähige Staubatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist. Zone 21 gilt, wenn sie im Normalbetrieb gelegentlich auftritt. Zone 22 gilt, wenn sie im Normalbetrieb normalerweise nicht auftritt und, wenn doch, nur selten und kurzzeitig. Wichtig: Die Zonen 20, 21 und 22 gelten ausschließlich für Stäube. Die Zonen 0, 1 und 2 gelten für Gase und Dämpfe. Beide Systeme dürfen nicht vermischt werden. Für explosionsfähige Stäube ist zusätzlich ein Explosionsschutzdokument erforderlich.
Elektrostatische Aufladung ist bei Kunststoffpulver und Mahlgut ein besonderes Risiko, da viele Polymere elektrisch nicht leitfähig sind. Die TRGS 727 regelt die Vermeidung von Zündgefahren durch elektrostatische Aufladungen und ist bei der Auslegung der Absauganlage zwingend zu berücksichtigen. Dazu gehören geerdete Rohrleitungen, ableitfähige Filtermaterialien und gegebenenfalls ATEX-zertifizierte Geräte und Komponenten.
Bei der Zoneneinteilung sind außerdem Staubablagerungen zu berücksichtigen, nicht nur die Staubwolke in der Luft. Ablagerungen an Maschinengehäusen, Förderstrecken oder in Absaugkanälen können bei Aufwirbelung eine explosive Atmosphäre erzeugen. Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV muss diesen Aspekt ausdrücklich einschließen.
Wie lassen sich Energie und Betriebskosten bei der Absaugung von Mahlgut senken?
Energie und Betriebskosten bei der Absaugung von Mahlgut lassen sich vor allem durch bedarfsgerechte Volumenstromregelung, den Einsatz des Gleichzeitigkeitsfaktors bei der Auslegung und die Integration von Wärmerückgewinnung senken. Eine zu groß dimensionierte Anlage verbraucht dauerhaft mehr Energie als nötig, eine zu kleine Anlage verursacht erhöhten Filterverschleiß und häufigere Wartungsintervalle.
Drehzahlgeregelte Ventilatoren passen den Volumenstrom dynamisch an den tatsächlichen Bedarf an. Wenn nicht alle Absaugstellen gleichzeitig aktiv sind, reduziert die Regelung die Motorleistung entsprechend. Das spart Strom und verlängert die Lebensdauer der Anlage. Dieser Ansatz ist besonders effektiv in Betrieben mit wechselnden Schichten oder ungleichmäßig ausgelasteten Produktionslinien.
Wärmerückgewinnung ist eine weitere Möglichkeit, die Betriebskosten messbar zu senken. Die abgesaugte und gereinigte Luft kann, sofern die Schadstoffkonzentration nach der Filtration die zulässigen Grenzwerte unterschreitet, als Umluft zurückgeführt werden. Das reduziert den Heizenergieaufwand in der Halle erheblich, besonders in den Wintermonaten. Ob eine Umluftführung zulässig ist, hängt vom Schadstoffprofil des Mahlguts und den einschlägigen Technischen Regeln für Gefahrstoffe ab und muss im Einzelfall geprüft werden.
Regelmäßige Wartung und ein rechtzeitiger Filterwechsel verhindern einen Druckanstieg im System, der den Energieverbrauch des Ventilators erhöht und die Abscheideleistung verringert. Ein verstopfter Filter verdoppelt in der Praxis häufig den Energiebedarf, ohne dass die Absaugleistung steigt. Eine strukturierte Wartungsplanung ist deshalb nicht nur eine Frage der Arbeitssicherheit, sondern auch der Wirtschaftlichkeit.
Wie ULMATEC bei der Absaugung von Regranulat und Mahlgut unterstützt
ULMATEC analysiert für jeden Betrieb den spezifischen Werkstoff, den Prozess und den erforderlichen Volumenstrom, bevor eine Absauganlage ausgelegt wird. Statt einer Kataloglösung entsteht eine Anlage, die auf die tatsächlichen Produktionsbedingungen abgestimmt ist. Das umfasst:
- Individuelle Auslegungsrechnung unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors (GZF), sodass die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Produktionsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensioniert werden kann
- Auswahl der passenden Filtertechnologie, ob Trockenfilter (CF-Serie, Entstauber), Nassabscheider (WE-Serie) oder zweistufige Systeme für Staub und VOC, kombiniert
- ATEX-konforme Auslegung bei brennbaren Kunststoffstäuben und elektrostatisch aufladbaren Mahlgütern nach TRGS 727 und GefStoffV
- Integration von Wärmerückgewinnung und drehzahlgeregelten Ventilatoren zur Senkung der Betriebskosten
- Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand, hergestellt in Deutschland
- Alle Anlagen werden nach den für den jeweiligen Prozess einschlägigen Regelwerken ausgelegt, bei Zerspanung und Kunststoffbearbeitung nach TRGS 504, TRGS 900 und GefStoffV
- Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.
Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte. Sprechen Sie mit uns, bevor es zu einer Beanstandung kommt. Informieren Sie sich über unsere Absauganlagen oder nehmen Sie direkt Kontakt auf, um eine individuelle Auslegungsrechnung anzufordern.
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