Zwei Fliegen mit einer Klappe

Fasertechnologie steigert die Effizienz in der Filtrationstechnik

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08.12.2015 Wie lässt sich die Filtrationstechnik effizienter gestalten? Die jüngsten Fortschritte in der Filtertechnik basieren auf Entwicklungen der Fasertechnologie und neuartigen Methoden zur Herstellung von Filtermedien. Während in der Vergangenheit eine höhere Filtrationsleistung mit einem steigenden Differenzdruck einherging, ist es heute durch den Einsatz neuer Filtermedien möglich, die Standzeit der Filterelemente zu verlängern und den Differenzdruck gleichzeitig zu minimieren. Dies ist ein wichtiger Faktor zur Steigerung der Energieeffizienz.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Filtereigenschaften können unter Einsatz der Nanotechnologie unter anderem durch hydrophobische und oleophobische Faserveredlung sowie durch elektrostatische Ausrüstung auf unterschiedliche Anwendungsbereiche und Anforderungen abgestimmt werden.
  • Wenn die neuesten Entwicklungen der Filtermedien für die Filtration von Luft und Gasen berücksichtigt werden, führt dies zur deutlichen Verbesserung der Filtrationsleistung und steigert die Energieeffizienz von Maschinen und Anlagen.

Die Filtereigenschaften können unter Einsatz der Nanotechnologie unter anderem durch hydrophobische und oleophobische Faserveredlung sowie durch elektrostatische Ausrüstung auf unterschiedliche Anwendungsbereiche und Anforderungen abgestimmt werden. Filterhersteller, die nicht nur Filter für Gas, Flüssigkeiten und Entstaubung anbieten, sondern auch die Filtermedien selbst entwickeln und herstellen, können die Fortschritte in der Filtermedienentwicklung durch die Kundenähe direkt auf die Praxis übertragen.

Differenzdruck um 50 % gesenkt
Typischerweise kommen derartige Filtermedien bei der Filtration von Druckluft und Gasen zum Einsatz, da hier nicht nur eine hohe, definierte Filterleistung verlangt wird, sondern gleichzeitig eine Reduzierung des Energiebedarfs der Kompressoren durch die konsequente Senkung des Differenzdrucks.
So nutzt die Filtrationstechnologie Ultrapleat eine neue Struktur beschichteter Hightech-Fasern, die zu einem plissierten Filtermedium mit hoher Abscheideleistung von Flüssigpartikeln und großer Aufnahmekapazität für Feststoffpartikel verarbeitet werden. Der mehrschichtige Aufbau des Filtermediums wurde so gestaltet, dass sich strömungstechnisch optimale Verhältnisse ergeben und gleichzeitig eine bis zu mehr als 400 % größere Filterfläche im Vergleich zu gewickelten Filtermedien zur Verfügung steht.
Bei der Abscheidung von Ölaerosolen wird eine Effizienz von ? 99,9 % gemäß ISO12500-1 erzielt. Die Filterleistungsdaten nach ISO12500-1 und ISO12500-3 sind darüber hinaus von einem unabhängigen Institut für Energie- und Umweltforschung validiert worden. Dass diese hohe Filtrationsleistung bei gleichzeitiger Senkung des Differenzdrucks um weitere 50 % erzielt werden konnte, unterstreicht die Bedeutung dieser Filtrationstechnologie zur Steigerung der Energieeffizienz und der Ressourcenschonung.
Für Druckluftanwender lohnt sich der Einsatz dieses Verfahrens, wie ein Beispiel, bezogen auf den Druckluftfilter des Typs Ultra-Filter DF-S1100 Ultra­pleat, zeigt. Hier konnte der Differenzdruck im ölbenetzten Zustand um 190 mbar auf 180 mbar gesenkt werden. Wird dieser Filter 8.000 Betriebsstunden mit einem Volumenstrom von 1.000 m³/h bei einem Betriebsüberdruck von 7 bar betrieben, ergibt sich – bei einem Strompreis von 8 Cent/kWh – eine Einsparung an Energiekosten von rund 1.460 Euro pro Jahr; dies entspricht mehr als einer Halbierung.

In der europäischen Industrie verbrauchen rund 320.000 Kompressoren bei der Erzeugung von Druckluft ca. 80 Mrd. kWh/a. Das entspricht etwa 10 % des industriellen Strombedarfs und kostet die Industrie bei einem Strompreis von 8 Cent/kWh rund 6,4 Mrd. Euro. Auf der Basis des EVU-Kraftwerkmix wird die Umwelt dadurch mit 47,2 Mio. t CO2 belastet. Berücksichtigt man, dass für die Aufbereitung von Druckluft durchschnittlich zwei Filter eingesetzt werden, wird der Einfluss von Druckluftfiltern mit geringerem Durchflusswiderstand auf den Energieverbrauch besonders deutlich.

Heftausgabe: Dezember 2015
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Über den Autor

Wolfgang Bongartz, Product Line Manager Industrial Filtration Technology, Donaldson Filtration Deutschland
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