Faltenfilter im Entstauber und ihre Abreinigung

Der Faltenfilter ist das Bauteil, an dem ein Entstauber seine Abscheidung erbringt und an dem er zuerst nachlässt. Während der Arbeit legt sich ein Staubkuchen auf das Medium, der Differenzdruck steigt und der Volumenstrom fällt. Die Filterabreinigung holt diesen Zustand zurück, von Hand, elektromagnetisch oder über einen Druckluftimpuls. Wie oft das gelingt und wann nur noch der Wechsel bleibt, hängt am Stoff, an der Feuchte und am Zustand des Mediums.

Wie ist ein Faltenfilter im Entstauber aufgebaut?

Ein Faltenfilter besteht aus einem plissierten Filtermedium, das in engen Falten um einen Stützkorb aus Kunststoff oder Lochblech liegt. Oben und unten schließen Endscheiben mit einer Dichtung ab, die den Einsatz gegen den Gerätekopf abdichtet. Die Falten vervielfachen die Fläche auf gleichem Bauraum.

Das Medium ist je nach Staubklasse unterschiedlich. Zellulosevliese mit Kunststoffanteil arbeiten als Oberflächenfilter, der Staub bleibt auf der Rohluftseite liegen und löst sich beim Abreinigen gut. Beschichtete Medien mit Membran halten feinere Partikel zurück und geben den Kuchen leichter frei, reagieren aber empfindlicher auf mechanische Beschädigung. Als letzte Stufe sitzt in Geräten der höchsten Klasse ein HEPA-Filter hinter dem Faltenfilter.

Die Fläche entscheidet über die Anströmgeschwindigkeit. Verteilt sich derselbe Volumenstrom auf mehr Quadratmeter, trifft die Luft langsamer auf das Medium, der Kuchen baut sich lockerer auf und lässt sich leichter lösen. Deshalb hält ein großflächiger Einsatz bei gleichem Stoff länger als ein kleiner.

Wie weit sich das Medium bereits zugesetzt hat, zeigt kein Blick in den Behälter, sondern eine Messgröße.

Was sagt der Differenzdruck über den Zustand des Filters?

Der Differenzdruck ist die Druckdifferenz zwischen Rohluft- und Reinluftseite des Filters. Er steigt, sobald sich Staub auf dem Medium ablagert, und er ist damit das direkte Maß für den Zustand des Faltenfilters. Fest eingebaute Entstauber zeigen ihn an, tragbare Geräte melden stattdessen den sinkenden Volumenstrom.

Der Anfangswert eines frischen Einsatzes steht in der Herstellerunterlage. Praktisch brauchbar ist nicht der Absolutwert, sondern der Abstand zum Startwert: Erreicht der Differenzdruck ein Mehrfaches davon, ist das Medium belegt. Fällt er nach einer Abreinigung nicht mehr annähernd auf den Startwert zurück, sitzt ein Teil des Staubs dauerhaft in den Poren.

Tragbare Geräte der Staubklasse M und H haben für diesen Fall eine Volumenstromwarnung. Die Warnung meldet, wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Saugschlauch unter den Normwert fällt, und trifft damit dieselbe Aussage aus der anderen Richtung. In festen Anlagen steuert der Differenzdruck die Abreinigung unmittelbar, wie die Entstaubung am Silo im Dauerbetrieb zeigt.

Die einfachste Art, den Druck wieder zu senken, ist der Eingriff von Hand.

Wie läuft die Abreinigung von Hand ab?

Die Abreinigung von Hand arbeitet mit einem Hebel oder Knopf am Gerätekopf, der das Filterpaket mechanisch bewegt oder kurzzeitig einen Luftstoß aus der Reinluftseite auslöst. Der Kuchen löst sich und fällt in den Behälter. Der Vorgang dauert wenige Sekunden und verlangt, dass der Saugschlauch kurz geschlossen wird.

Wirksam ist das Verfahren bei trockenem Grobstaub, Spänen und Gipsabrieb. Je nach Stoff reicht ein Eingriff pro Behälterfüllung, bei Feinstaub eher einer pro Arbeitsstunde. Ein verlässlicher Anhalt ist der nachlassende Zug an der Düse, nicht ein fester Takt.

Der Nachteil liegt in der Unterbrechung. Jede Abreinigung von Hand hält die Arbeit an, und bei Arbeiten mit laufendem Elektrowerkzeug am Sauger geschieht sie deshalb zu selten. Für den Dauerbetrieb übernimmt eine Mechanik im Gerät.

Wie arbeitet eine elektromagnetische Filterabreinigung?

Die elektromagnetische Abreinigung versetzt das Filterpaket mit einem Magnetschlag in Schwingung. Ein Elektromagnet zieht eine Platte oder den Filterteller an und lässt sie wieder abfallen, der Schlag läuft durch die Falten und sprengt den Staubkuchen ab. Die Auslösung erfolgt in festen Abständen oder nach Differenzdruck.

Der Vorteil liegt im laufenden Betrieb: Der Takt braucht keine Druckluft und keinen Eingriff von Hand, das Gerät reinigt zwischen zwei Saugvorgängen ab oder während einer kurzen Umschaltung. Üblich sind Takte im Minutenbereich, der genaue Abstand steht in der Herstellerangabe und richtet sich am anfallenden Stoff aus.

Die Grenze liegt in der Energie des Schlages. Feine, haftende Stäube wie Toner, Ruß oder Kalkmehl bleiben teilweise im Medium, weil die Beschleunigung sie nicht löst. Wird der Takt zur Gegenwehr verkürzt, wandert der Verschleiß in die Falten und die Standzeit sinkt.

Mehr Energie bringt der Impuls aus der Reinluftseite.

Wodurch löst ein Druckluftimpuls den Staubkuchen vom Medium?

Der Druckluftimpuls schießt einen kurzen Stoß Druckluft entgegen der Betriebsrichtung in den Filter. Die Strömung kehrt für Millisekunden um, das Medium wölbt sich nach außen und der Staubkuchen reißt als Schicht ab. Ein Magnetventil und ein Druckbehälter liefern den Stoß, eine Steuerung legt Zeitpunkt und Dauer fest.

Die Impulsdauer liegt üblicherweise bei rund 100 Millisekunden, je nach Steuerung plus minus 50. Der Vordruck wird nach Herstellerangabe eingestellt und soll gleichbleibend sein, weil ein zu geringer Druck den Kuchen nur lockert und ein zu hoher das Medium an den Faltenkanten überdehnt. Die Druckluft muss trocken und ölfrei sein, sonst trägt sie Feuchte genau dorthin, wo sie am meisten schadet.

Angesteuert wird entweder nach Zeit oder nach Differenzdruck. Die Steuerung nach Differenzdruck reinigt nur ab, wenn das Medium es verlangt, und schont damit Falten und Druckluft. Reihen von Filterpatronen werden dabei nacheinander beschickt, damit der Volumenstrom in der Anlage nicht zusammenbricht.

So viel Energie der Impuls einbringt: gegen einen bestimmten Zustand des Mediums hilft kein Verfahren.

Warum verblockt Feuchte einen Faltenfilter?

Feuchte verblockt den Faltenfilter, weil nasser Staub nicht als Kuchen abplatzt, sondern am Medium festklebt und in die Poren einwandert. Die Abreinigung greift dann ins Leere, der Differenzdruck bleibt nach dem Impuls hoch und der Volumenstrom erholt sich nicht.

Feuchte kommt aus drei Quellen: aus dem abgesaugten Material, aus feuchter Umgebungsluft bei kalter Anlage und aus unzureichend getrockneter Druckluft. Gipsstaub, Zement und Kalk reagieren besonders empfindlich, weil sie mit Wasser abbinden und auf dem Medium eine harte Schicht bilden, die sich mechanisch nicht mehr löst. Organische Stäube aus Holz oder Futtermitteln beginnen stattdessen zu quellen.

Vorbeugen lässt sich über getrennte Geräte. Ein Nass-Trocken-Sauger erfasst Flüssigkeiten mit einem anderen Einsatz, der Faltenfilter für Trockenstaub bleibt im Gerät für Trockenstaub. Wird ein Trockenfilter einmal nass gefahren, hilft Trocknen selten, weil die eingewanderten Partikel im Medium bleiben.

Nicht jeder steigende Differenzdruck liegt an Feuchte, manchmal ist das Medium einfach am Ende.

Woran zeigt sich das Ende der Standzeit eines Faltenfilters?

Das Ende der Standzeit zeigt sich daran, dass der Differenzdruck nach der Abreinigung nicht mehr auf den Startwert zurückfällt. Der Resteintrag in den Poren wächst mit jedem Zyklus, bis das Medium dauerhaft belegt ist. Ein zweiter Anhalt sind sichtbare Schäden an den Falten.

Zu prüfen ist der Einsatz bei jedem Behälterleeren auf wenige Dinge: harte, glänzende Stellen auf der Rohluftseite als Zeichen eingedrungener Feuchte, aufgerissene oder zusammengelegte Falten, eine verformte oder verhärtete Dichtung an den Endscheiben und Staub auf der Reinluftseite. Staub hinter dem Filter bedeutet, dass das Medium oder die Dichtung durchlässig ist.

Die Standzeit selbst lässt sich nicht als Zahl angeben, weil sie am Stoff, an der Taktzahl und an der Flächenbelastung hängt. Herstellerangaben nennen deshalb Prüfintervalle statt Wechselfristen. Ein durchlässiger Einsatz senkt zudem die Einstufung des Geräts im Betrieb, auch wenn das Typenschild unverändert bleibt, wie die Einteilung der Entstauber nach Durchlassgrad erklärt.

Wann lohnt sich der Wechsel statt einer weiteren Abreinigung?

Der Wechsel lohnt sich, sobald eine Abreinigung den Volumenstrom nicht mehr hörbar und messbar verbessert. Ab diesem Punkt kostet jeder weitere Zyklus Druckluft oder Standzeit der Mechanik, ohne den Zustand zu ändern, und das Gerät arbeitet mit dauerhaft erhöhtem Differenzdruck.

Sofort gewechselt wird bei Schäden am Medium und bei Staub auf der Reinluftseite. Dabei entscheidet der erfasste Stoff über den Weg des alten Einsatzes: Bei Geräten der oberen Staubklasse wird der Faltenfilter im Behälter in den Entsorgungsbeutel eingeschlagen und erst danach herausgenommen, damit der anhaftende Kuchen nicht abplatzt.

Beim Einbau zählt der Sitz der Dichtung mehr als das Anzugsmoment. Ein neuer Einsatz mit schief liegender Endscheibe lässt Rohluft am Medium vorbei und bringt einen auffällig niedrigen Differenzdruck, der wie ein gutes Ergebnis aussieht und keines ist. Der Startwert nach dem Wechsel gehört deshalb notiert, denn er ist der Bezug für jede folgende Beurteilung.