Wie hält man eine Schlauchbeutelmaschine staubfrei?

Eine Schlauchbeutelmaschine hält man staubfrei, indem man an den relevanten Entstehungsstellen eine geeignete Absauganlage installiert, die Staub direkt an der Quelle erfasst, bevor er sich in der Halle verteilt. Entscheidend ist die richtige Kombination aus Erfassungselement, Volumenstrom und Filtertyp, abgestimmt auf das verarbeitete Produkt. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Staubquellen, Schutzpflichten und die Auswahl der passenden Technik.

Welche Staubquellen entstehen beim Betrieb einer Schlauchbeutelmaschine?

Beim Betrieb einer Schlauchbeutelmaschine entstehen Stäube vor allem an drei Stellen: beim Befüllen der Schlauchbeutel, beim Siegeln der Folie und beim Austragen von Produktresten. Je nach verarbeitetem Produkt, etwa Mehl, Gewürze, Kaffeepulver, Waschmittel oder pharmazeutische Wirkstoffe, variiert die Staubkonzentration erheblich.

Typische Entstehungsstellen im Detail:

• Füllstation: Beim Einfüllen von Schüttgut entweichen feine Partikel seitlich und nach oben, besonders bei hohen Füllgeschwindigkeiten.
• Siegelbereich: Wärme und Druck können pulverförmige Produktreste aus dem Beutelrand heraustreiben.
• Förder- und Übergabepunkte: Bandübergaben und Auslaufrutschen erzeugen Turbulenzen, die feine Partikel aufwirbeln.
• Produktreste am Maschinengehäuse: Ablagerungen, die durch Vibration oder Luftströmungen sekundär aufgewirbelt werden.

Besonders kritisch ist die Partikelgröße. Feinstaub unter 10 Mikrometern bleibt lange in der Luft und ist alveolengängig, das heißt, er dringt bis in die Lungenbläschen vor. Für alveolengängigen Staub (A-Staub) gilt nach TRGS 900 ein Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) von 1,25 mg/m³. Wer mit Produkten arbeitet, deren AGW darunter liegt, muss entsprechend leistungsfähigere Entstauber einsetzen.

Warum ist Staubbelastung an Schlauchbeutelmaschinen ein Sicherheitsproblem?

Staubbelastung an Schlauchbeutelmaschinen ist ein Sicherheitsproblem, weil sie gleichzeitig die Gesundheit der Beschäftigten gefährdet und in vielen Fällen ein Explosionsrisiko darstellt. Viele Lebensmittel-, Chemie- und Pharmastaube sind brennbar und können in bestimmten Konzentrationen explodieren.

Aus gesundheitlicher Sicht greifen die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) sowie die TRGS 504 und TRGS 900. Betreiber sind verpflichtet, eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen und die Staubbelastung am Arbeitsplatz unterhalb der geltenden AGW-Werte zu halten. Für krebserzeugende Stäube gilt zusätzlich das Minimierungsgebot.

Aus sicherheitstechnischer Sicht sind die Staubexplosionszonen nach GefStoffV Anhang I Nr. 1.7 relevant:

• Zone 20: Explosionsfähige Staubatmosphäre ist ständig oder über lange Zeiträume vorhanden.
• Zone 21: Explosionsfähige Staubatmosphäre tritt im Normalbetrieb gelegentlich auf.
• Zone 22: Explosionsfähige Staubatmosphäre tritt im Normalbetrieb normalerweise nicht auf, und wenn doch, nur selten und kurzzeitig.

Wichtig: Diese Zonen gelten ausschließlich für Staub. Gase und Dämpfe fallen unter die Zonen 0, 1 und 2. Beide Systeme dürfen nicht vermischt werden. Bei der Zoneneinteilung müssen auch Staubablagerungen berücksichtigt werden, nicht nur die Staubwolke selbst. Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.

Wie funktioniert eine Absauganlage an einer Schlauchbeutelmaschine?

Eine Absauganlage an einer Schlauchbeutelmaschine erfasst Staub direkt an der Entstehungsstelle über Absaughauben, Schlitzdüsen oder eingehauste Erfassungselemente, transportiert ihn über ein Rohrleitungssystem zum Filter und scheidet ihn dort ab. Die gereinigte Luft wird entweder in die Halle zurückgeführt oder ins Freie abgeleitet.

Der Prozess folgt immer dem gleichen Prinzip: Erfassung, Transport, Filtration, Rückführung oder Ableitung. Entscheidend für die Wirksamkeit ist die Erfassungseffizienz, also wie vollständig der Staub am Entstehungsort gebunden wird, bevor er sich ausbreitet. Hier spielen der Volumenstrom, die Geometrie der Erfassungselemente und die Strömungsgeschwindigkeit eine zentrale Rolle.

Für die Auslegung des Volumenstroms ist der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) ein wichtiger Parameter. Wenn an einer Verpackungslinie nicht alle Staubquellen gleichzeitig aktiv sind, kann der GZF die rechnerisch notwendige Anlagengröße um bis zu 40 % reduzieren. Ein Beispiel: Bei zehn potenziellen Erfassungsstellen, von denen im Normalbetrieb nur sechs gleichzeitig aktiv sind, muss die Absauganlage nicht für alle zehn gleichzeitig ausgelegt werden. Das spart Investitionskosten, ohne die Schutzwirkung zu mindern.

Welche Filtertypen eignen sich für Verpackungsstaub?

Für Verpackungsstaub an Schlauchbeutelmaschinen eignen sich vor allem Entstauber mit Trockenfiltern der Staubklasse M oder H nach DIN EN IEC 60335-2-69, abhängig vom AGW des jeweiligen Produkts. Bei klebrigen, hygroskopischen oder reaktiven Stäuben kommen Nassabscheider in Betracht.

Die Wahl des richtigen Filtertyps hängt von den Eigenschaften des Staubs ab:

• Staubklasse L: Für Stäube mit einem AGW über 1 mg/m³, maximaler Durchlassgrad unter 1 %.
• Staubklasse M: Für Stäube mit einem AGW ab 0,1 mg/m³, maximaler Durchlassgrad unter 0,1 %.
• Staubklasse H: Für Stäube mit einem AGW unter 0,1 mg/m³ sowie für krebserzeugende Stäube, maximaler Durchlassgrad unter 0,005 %.

Wichtig: Die Staubklasse H nach DIN EN IEC 60335-2-69 ist eine Geräteeinstufung und nicht gleichzusetzen mit HEPA-Filterklassen H13 oder H14 nach DIN EN 1822. Gleicher Buchstabe, zwei verschiedene Normen. Ein Gerät der Staubklasse H kann, muss aber keinen H13-Filter enthalten.

Bei Produkten, die zur Agglomeration neigen oder Feuchtigkeit aufnehmen, verstopfen Trockenfilter schnell. Hier sind Nassabscheider die geeignete Option, da sie auch klebrige, reaktive oder elektrostatisch aufladbare Medien sicher abscheiden. Für pharmazeutische Wirkstoffe mit sehr niedrigen AGW-Werten ist die Staubklasse H in der Regel die Mindestanforderung, die konkrete Anforderung ergibt sich aus der Gefährdungsbeurteilung.

Wann sollte eine zentrale statt einer dezentralen Absaugung eingesetzt werden?

Eine zentrale Absauganlage ist sinnvoll, wenn mehrere Schlauchbeutelmaschinen oder Verpackungslinien gleichzeitig betrieben werden und die Staubquellen räumlich nah beieinander liegen. Dezentrale Lösungen eignen sich besser für einzelne Maschinen oder wenn unterschiedliche Stäube getrennt erfasst werden müssen.

Die Entscheidung hängt von mehreren Faktoren ab:

• Anzahl der Erfassungsstellen: Ab einer bestimmten Anzahl ist eine zentrale Anlage wirtschaftlicher, weil Rohrleitungen, Ventilatoren und Filtereinheiten gemeinsam genutzt werden.
• Produktvielfalt: Werden verschiedene Produkte mit unterschiedlichen AGW-Werten verarbeitet, kann eine gemeinsame Absaugung problematisch sein, wenn die Stäube nicht kompatibel sind.
• Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF): Bei zentralen Anlagen lässt sich der GZF besonders effektiv nutzen, weil selten alle Quellen gleichzeitig aktiv sind.
• Platzverhältnisse: Zentrale Anlagen benötigen einen zentralen Aufstellungsort für den Filter, dezentrale Einheiten stehen direkt an der Maschine.

Für zentrale Absauganlagen spricht außerdem die einfachere Wartung: Ein zentraler Filter ist leichter zugänglich und effizienter zu warten als viele kleine dezentrale Einheiten. Bei sehr unterschiedlichen Stäuben oder bei Produktwechseln, die eine vollständige Reinigung der Anlage erfordern, sind dezentrale Lösungen jedoch flexibler.

Wie lässt sich die Absaugung in bestehende Maschinenlinien integrieren?

Eine Absauganlage lässt sich in bestehende Schlauchbeutellinien integrieren, indem Erfassungselemente nachgerüstet, Rohrleitungen an bestehende Strukturen angepasst und der Filter platzsparend in der Nähe der Linie oder in einem separaten Technikraum aufgestellt wird. Voraussetzung ist eine genaue Aufnahme der Ist-Situation.

Die Integration in laufende Produktionslinien erfordert eine sorgfältige Planung, um Stillstandszeiten zu minimieren. Folgende Punkte sind bei der Nachrüstung zu berücksichtigen:

• Erfassung der Ist-Situation: Welche Staubquellen sind vorhanden, welche Volumenströme werden benötigt, welche Platzverhältnisse bestehen?
• Rohrleitungsführung: Leitungen müssen so dimensioniert sein, dass die Mindestströmungsgeschwindigkeit für den Staubtransport eingehalten wird, ohne dass es zu Ablagerungen kommt.
• Elektrische Anbindung: Die Absauganlage sollte mit der Maschinensteuerung verknüpft werden, damit sie automatisch mit der Verpackungsmaschine startet und stoppt.
• Normenkonformität: Alle nachgerüsteten Komponenten müssen den geltenden Anforderungen entsprechen. Hinweis: Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wird zum 20. Januar 2027 durch die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 abgelöst. Bei Nachrüstungen, die nach diesem Datum abgeschlossen werden, gilt die neue Verordnung.

Für die Integration in Verpackungsanwendungen empfiehlt sich außerdem eine Prüfung, ob Wärmerückgewinnung sinnvoll ist. Wenn die gereinigte Abluft in die Halle zurückgeführt wird, lässt sich die Energie der Abluft nutzen, um Heizkosten zu senken. Das verbessert die Energiebilanz der gesamten Anlage und senkt die Betriebskosten messbar.

Wie ULMATEC bei der Staubfreiheit von Schlauchbeutelmaschinen hilft

Wir bei ULMATEC analysieren für jeden Betreiber den konkreten Werkstoff, den Prozess und den erforderlichen Volumenstrom, bevor wir eine Absauganlage empfehlen. Das bedeutet: keine pauschalen Lösungen, sondern eine Auslegung, die auf Ihre Schlauchbeutellinie, Ihr Produkt und Ihre Hallensituation abgestimmt ist.

Was wir konkret leisten:

• Technische Auslegung der Absauganlage inklusive Berechnung des Gleichzeitigkeitsfaktors (GZF) für Ihre spezifische Linienkonfiguration
• Auswahl des passenden Filtertyps, ob Entstauber der Staubklasse M oder H nach DIN EN IEC 60335-2-69, Nassabscheider oder kombinierte Systeme, abhängig vom AGW des verarbeiteten Produkts
• Planung der Erfassungselemente und Rohrleitungsführung für die Nachrüstung in bestehende Verpackungslinien
• Lieferung aller Standardkomponenten innerhalb von 24 Stunden
• Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand, hergestellt in Deutschland
• Vollständige technische Dokumentation für die Gefährdungsbeurteilung und Behördenprüfungen
• Prüfung der Förderfähigkeit über BAFA und KfW zur Reduzierung der Investitionskosten

Unsere Entstauber und Filtersysteme sind für den Einsatz in Verpackungsbetrieben ausgelegt und erfüllen alle geltenden Normen. Wenn Sie wissen möchten, welche Absauganlage für Ihre Schlauchbeutellinie die richtige ist, nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf. Wir klären gemeinsam mit Ihnen, welche Lösung zu Ihrem Prozess, Ihrem Produkt und Ihrem Budget passt.

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