Lösemitteldämpfe an Ansatz- und Mischbehältern erfasst man am wirkungsvollsten durch eine Randabsaugung direkt am Behälterrand oder eine Deckelabsaugung, die den Dampf unmittelbar an der Entstehungsquelle abführt. Entscheidend ist, dass die Absauganlage für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen (Ex-Zonen 0, 1 oder 2 für Gase und Dämpfe) ausgelegt ist und die Gasphasenbehandlung durch Aktivkohle erfolgt. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Detailfragen zur Auslegung, Technik, Normkonformität und Wirtschaftlichkeit.
Welche Absaugstellen eignen sich für Ansatz- und Mischbehälter?
Für Ansatz- und Mischbehälter kommen drei Erfassungsprinzipien in Frage: die Randabsaugung am Behälterrand, die Deckelabsaugung mit integriertem Absaugstutzen sowie die Einhausung des gesamten Behälters. Welche Variante geeignet ist, hängt von der Behältergröße, dem Öffnungsquerschnitt und der Dampfkonzentration im Normalbetrieb ab.
Bei offenen Behältern mit kleinem Querschnitt ist eine Randabsaugung oft ausreichend. Der Absaugstutzen wird dabei so nah wie möglich an der Flüssigkeitsoberfläche positioniert, damit die Dämpfe nicht in den Atembereich der Beschäftigten aufsteigen. Bei größeren Behältern oder stark flüchtigen Lösemitteln empfiehlt sich eine Deckelabsaugung: Der Behälter wird weitgehend geschlossen, und der Absaugstutzen ist direkt im Deckel integriert. Das reduziert den erforderlichen Volumenstrom erheblich, weil der Dampf nicht mehr in den Hallenraum entweichen kann.
Ist eine vollständige Schließung nicht möglich, etwa weil Bedienpersonal während des Mischvorgangs eingreifen muss, bietet sich eine Einhausung mit Schiebefenster oder Klappdeckel an. Dabei wird der Behälter nur während der Ruhephase vollständig abgedeckt. Wichtig: Alle Erfassungselemente, die in Ex-Zone 0 oder 1 eingebracht werden, müssen entsprechend der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU ausgeführt sein.
Welche Lösemitteldämpfe entstehen typischerweise beim Ansetzen und Mischen?
Beim Ansetzen und Mischen entstehen typischerweise Dämpfe flüchtiger organischer Verbindungen (VOC), darunter Alkohole, Ketone, Ester und aromatische Kohlenwasserstoffe. Welche Stoffe konkret auftreten, ergibt sich aus den Sicherheitsdatenblättern der eingesetzten Roh- und Hilfsstoffe und muss im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung nach GefStoffV ermittelt werden.
Die Dampfkonzentration an der Behälteroberfläche hängt vom Dampfdruck des Lösemittels, der Flüssigkeitstemperatur und der Rührenergie ab. Je höher der Dampfdruck und je stärker der Mischvorgang, desto mehr Lösemittel tritt in die Gasphase über. Für die Beurteilung, ob die Arbeitsplatzgrenzwerte eingehalten werden, ist die Gefährdungsbeurteilung nach GefStoffV in Verbindung mit den Arbeitsplatzgrenzwerten der TRGS 900 maßgeblich. Konkrete Grenzwerte für einzelne Lösemittel sind dort stoff- und anwendungsspezifisch aufgeführt und müssen für jeden Prozess individuell geprüft werden.
Darüber hinaus ist zu prüfen, ob Gemische aus Lösemitteldampf und Partikeln vorliegen, etwa wenn Pulver in Lösemittel eingerührt werden. In diesem Fall überlagern sich zwei Gefährdungsebenen, die getrennt bewertet und technisch separat behandelt werden müssen.
Welche Absaugtechnik ist für lösemittelhaltige Dämpfe geeignet?
Für die Absaugung lösemittelhaltiger Dämpfe ist eine zweistufige Anlage aus Partikelabscheidung und anschließender Gasphasenbehandlung mit Aktivkohle erforderlich, sofern Partikel im Luftstrom vorhanden sind. Handelt es sich um reine Dampfphasen ohne Partikel, genügt eine einstufige Aktivkohlefilteranlage.
Aktivkohle für die Gasphase
Aktivkohle adsorbiert gasförmige Lösemittelverbindungen zuverlässig aus dem Luftstrom. Sie wirkt jedoch ausschließlich gegen die Gasphase, nicht gegen Partikel oder Aerosole. Wer Aktivkohle als einzige Filterstufe einsetzt, obwohl der Luftstrom auch Partikel enthält, riskiert eine schnelle Beladung und den Durchbruch des Aktivkohlebetts. Die Partikelabscheidung muss daher immer vorgelagert sein.
Zweistufige Auslegung bei Staub-Dampf-Gemischen
Wenn beim Mischvorgang sowohl Partikel als auch Lösemitteldampf entstehen, gilt die folgende Reihenfolge zwingend: zuerst Partikelabscheidung, dann Gasphasenbehandlung. Ein Nassabscheider ist dabei die geeignete Option, wenn die Partikel klebrig, reaktiv, hygroskopisch oder elektrostatisch aufladbar sind. Trockene Entstauber scheiden für klebrige oder feuchte Medien in der Regel aus. Nach der Partikelabscheidung übernimmt die Aktivkohlestufe die Behandlung der verbleibenden Dampfphase.
Alle Komponenten der Absauganlage, die mit dem lösemittelhaltigen Luftstrom in Berührung kommen, müssen für den Einsatz in der jeweiligen Ex-Zone zertifiziert sein. Für Gase und Dämpfe gelten die Zonen 0, 1 und 2 nach der ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG. Diese Zoneneinteilung darf nicht mit den Staubzonen 20, 21 und 22 vermischt werden, die ein separates Regelwerk bilden.
Welche Normen und Vorschriften gelten für die Lösemitteldampf-Absaugung?
Für die Absaugung von Lösemitteldämpfen an Ansatz- und Mischbehältern sind vor allem die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV), die TRGS 900, die ATEX-Richtlinien 2014/34/EU und 1999/92/EG sowie die DGUV Regel 109-002 maßgeblich. Die Gefährdungsbeurteilung nach GefStoffV bildet die rechtliche Grundlage für alle technischen Schutzmaßnahmen.
Im Einzelnen gilt:
- GefStoffV: Pflicht zur Gefährdungsbeurteilung und Umsetzung technischer Schutzmaßnahmen nach dem STOP-Prinzip (Substitution, technische, organisatorische, persönliche Maßnahmen).
- TRGS 900: Enthält die Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) für Lösemittel und andere Gefahrstoffe. Die Einhaltung ist messtechnisch nachzuweisen.
- TRGS 727: Regelt die Vermeidung von Zündgefahren durch elektrostatische Aufladungen, relevant bei der Auswahl leitfähiger Rohrleitungen und Behälter.
- ATEX 2014/34/EU: Geräteanforderungen für Produkte, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden.
- ATEX 1999/92/EG (ATEX 137): Betreiberpflichten zur Zoneneinteilung und Erstellung des Explosionsschutzdokuments.
- DGUV Regel 109-002: Konkretisiert die Anforderungen an arbeitsplatzbezogene Lüftungsmaßnahmen.
Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte. Investitionssicherheit entsteht daher nur, wenn die Anlage von Anfang an normkonform ausgelegt und dokumentiert ist.
Hinweis: Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wird zum 20. Januar 2027 ohne Übergangsfrist durch die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 abgelöst. Wer jetzt eine neue Absauganlage beschafft, sollte sicherstellen, dass die Anlage bereits der neuen Verordnung entspricht.
Wie wird der Volumenstrom für die Behälterabsaugung berechnet?
Der erforderliche Volumenstrom für die Behälterabsaugung ergibt sich aus der Erfassungsgeschwindigkeit an der Behälteröffnung, dem Querschnitt der Öffnung und dem Korrekturfaktor für die Behältergeometrie. Die Auslegung muss sicherstellen, dass die Lösemitteldampfkonzentration unterhalb des Arbeitsplatzgrenzwerts nach TRGS 900 bleibt.
Als Ausgangspunkt dient die Erfassungsgeschwindigkeit: Sie muss hoch genug sein, um die entstehenden Dämpfe sicher in den Absaugstutzen zu ziehen, ohne dass Dampf in den Atembereich der Beschäftigten entweicht. Die konkrete Erfassungsgeschwindigkeit hängt von der Flüchtigkeit des Lösemittels, der Behältergeometrie und den Strömungsverhältnissen im Raum ab. Diese Werte sind projektspezifisch zu ermitteln und sollten durch eine messtechnische Überprüfung nach DIN EN 689 validiert werden.
Bei zentralen Absauganlagen mit mehreren Behältern ist der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) ein wichtiger Auslegungsparameter. Der GZF beschreibt das Verhältnis der gleichzeitig aktiven Absaugstellen zur Gesamtzahl aller Absaugstellen. Ein GZF von 0,6 bedeutet, dass 60 % der Absaugstellen gleichzeitig aktiv sind, was eine bis zu 40 % kleinere Anlagendimensionierung ermöglicht. Dieser Wert muss auf Basis einer realistischen Prozessanalyse festgelegt werden und darf nicht als garantierte Ersparnis verstanden werden, sondern als Auslegungsparameter der Bedarfsanalyse.
Wann lohnt sich eine zentrale statt einer dezentralen Absauganlage?
Eine zentrale Absauganlage lohnt sich, wenn drei oder mehr Behälter oder Arbeitsplätze gleichzeitig oder wechselweise abgesaugt werden müssen, der Platzbedarf für mehrere Einzelgeräte zu hoch ist oder eine gemeinsame Aktivkohlestufe wirtschaftlicher betrieben werden kann als mehrere separate Einheiten.
Dezentrale Lösungen mit einem Gerät je Behälter sind dann sinnvoll, wenn die Behälter räumlich weit voneinander entfernt sind, unterschiedliche Lösemittel verarbeitet werden, die getrennte Aktivkohlekreise erfordern, oder wenn die Prozesse zeitlich unabhängig voneinander laufen und keine Gleichzeitigkeit besteht.
Der entscheidende Vorteil einer zentralen Anlage liegt in der Möglichkeit, den Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) zu nutzen. Wenn erfahrungsgemäß nie alle Behälter gleichzeitig in Betrieb sind, kann die Anlage kleiner dimensioniert werden, ohne dass die Schutzwirkung leidet. Das senkt die Investitionskosten und den Energieverbrauch. Gleichzeitig lässt sich bei einer zentralen Anlage die Aktivkohle in größeren Einheiten einsetzen, was die Standzeiten verlängert und den Wartungsaufwand reduziert.
Für Betriebe, die neben der Lösemitteldampfabsaugung auch Hallenlüftung oder Wärmerückgewinnung benötigen, bietet eine zentrale Anlage zusätzliches Optimierungspotenzial. Luftreinhaltung, Klimatisierung und Wärmerückgewinnung lassen sich in einem System kombinieren, was die Betriebskosten messbar senkt. Die Entscheidung zwischen zentraler und dezentraler Lösung sollte auf Basis einer vollständigen Prozessanalyse und einer Auslegungsrechnung getroffen werden, nicht allein nach dem Anschaffungspreis.
So unterstützt ULMATEC bei der Lösemitteldampf-Erfassung an Behältern
Für Betreiber von Ansatz- und Mischbehältern, die Lösemitteldämpfe normkonform und sicher erfassen müssen, analysiert ULMATEC den jeweiligen Prozess, die eingesetzten Medien und den erforderlichen Volumenstrom. Darauf aufbauend entwickelt, fertigt und montiert ULMATEC die passende Absauganlage, hergestellt in Deutschland.
Das umfasst konkret:
- Auslegung der Erfassungselemente (Randabsaugung, Deckelabsaugung, Einhausung) passend zur Behältergeometrie und Lösemittelflüchtigkeit
- ATEX-konforme Ausführung aller Komponenten für die jeweilige Ex-Zone (0, 1 oder 2 für Gase und Dämpfe)
- Zweistufige Filtration bei Staub-Dampf-Gemischen: Partikelabscheidung vor der Aktivkohlestufe
- Berechnung des Gleichzeitigkeitsfaktors (GZF) für zentrale Anlagen mit mehreren Absaugstellen
- Vollständige technische Dokumentation zur Vorlage bei Behörden und Berufsgenossenschaften
- Prüfung der Förderfähigkeit über BAFA oder KfW
Alle Anlagen erfüllen die geltenden Normen, einschließlich der ab Januar 2027 geltenden Maschinenverordnung (EU) 2023/1230. Mehr zu den verfügbaren Anwendungslösungen finden Sie auf unserer Website. Sprechen Sie uns an: Unsere Spezialisten bewerten Ihren Prozess und erstellen eine konkrete Auslegungsempfehlung. Jetzt Kontakt aufnehmen und einen Beratungstermin vereinbaren.
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