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Materialverarbeitung Holzbearbeitung

Energieeffiziente Optimierung der zentralen Späneabsaugung und Filtration gemäß ATEX-Richtlinien

Aktualisierung: 2026-02-10

Problemdefinition

Branchenherausforderungen

  • 01 Hoher Energieverbrauch durch konstant laufende Ventilatoren trotz schwankender Maschinenauslastung
  • 02 Strenge gesetzliche Anforderungen an die Luftreinhaltung (TRGS 553) und den Explosionsschutz (ATEX)
  • 03 Wärmeverluste durch Abluftbetrieb in den Wintermonaten

Spezifische Schwachstellen

  • Ungenügende Absaugleistung an weit entfernten CNC-Bearbeitungszentren bei Gleichzeitigkeitsfaktor > 70%
  • Häufige Filterverstopfung durch ineffiziente Abreinigungssysteme
  • Fehlende Integration der Absperrschiebersteuerung in die Maschinenlaufzeit

Analyse des Ist-Zustands

"Bestandsanlage arbeitet im Volllastbetrieb ohne Frequenzregelung Statischer Druckverlust im Rohrleitungssystem übersteigt Auslegungswerte um 15% Manuelle Schieberbetätigung führt zu unnötigem Luftvolumenstrombedarf"

Leistungsauswirkungen

Energieeinsparung
≥ 30% im Teillastbetrieb
Filterflächenbelastung
≤ 150 m³/m²/h
Reststaubgehalt (Rückluft)
< 0,1 mg/m³ (Staubklasse M/H3)
Mindesttransportgeschwindigkeit
≥ 20 m/s (trockene Späne) / ≥ 28 m/s (feuchte Späne)
Schalldruckpegel ≤ 75 dB(A) in 1m Abstand (gekapselt)
Druckluftbedarf Abreinigung 6 bar, trocken und ölfrei (ISO 8573-1)
Soll Unterdruck (Sammelleitung) 2500 - 3500 Pa (variabel)
Technische Verifizierung

Diese Lösung wurde von Atlamech Engineering nach folgenden Standards validiert:

Details anzeigen

Technischer Umfang

  • Nachrüstung von Frequenzumrichtern (FU) für Hauptventilatoren (Reinluftseite)
  • Installation automatischer, elektropneumatischer Absperrschieber an allen Abnahmestellen
  • Implementierung einer unterdruckgeführten Kaskadenregelung
  • Integration eines Funkenlöschsystems und explosionsentkoppelnder Komponenten

Compliance-Standards

DIN EN 12779 (Sicherheit von Holzbearbeitungsmaschinen - Absauganlagen)
ATEX-Richtlinie 2014/34/EU (Geräte) und 1999/92/EG (Betrieb)
VDI 2263 (Staubbrände und Staubexplosionen)
TRGS 553 (Holzstaub)

Implementierungsstrategie

Phase 1 (Woche 1): Bestandsaufnahme Volumenströme und Druckverluste. Phase 2 (Woche 2-3): Engineering, Dimensionierung der FU und Schiebersteuerungen. Phase 3 (Woche 4-5): Mechanische und elektrische Installation während produktionsfreier Zeit. Phase 4 (Woche 6): Einregulierung der PID-Regelkreise und Abnahme.
Wichtigste Liefergegenstände
R&I-Fließschema der optimierten Absauganlage
Explosionsschutzdokument nach ATEX 137 / BetrSichV
Inbetriebnahmeprotokoll mit Nachweis der Mindesttransportgeschwindigkeiten
Energieeinsparungsnachweis (Messung vor/nach Umbau)

Beratungsnotizen

Auslegungsgrundlagen

Die Dimensionierung der Rohrleitungen muss strikt nach den erforderlichen Mindesttransportgeschwindigkeiten erfolgen, um Ablagerungen in horizontalen Strängen zu vermeiden. Bei der Berechnung des Gleichzeitigkeitsfaktors ist eine realistische Analyse der Maschinenlaufzeiten (z.B. Säge vs. Schleifmaschine) notwendig.

Sicherheitstechnik

Der Einsatz von Frequenzumrichtern darf die Sicherheitsfunktionen nicht beeinträchtigen. Bei Anlagen mit Rückluftführung in die Werkhalle muss eine automatische Umschaltung auf Fortluft bei Detektion von Reststaubüberschreitung oder Brandgasen gewährleistet sein (SIL-Level gemäß Risikoanalyse).

Explosionsschutz

  • Installation von Rückschlagklappen zur explosionstechnischen Entkopplung der Rohgasleitung.
  • Verwendung von leitfähigen Filtermedien (Antistatik-Ausrüstung) zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung.
  • Potentialausgleich aller Rohrleitungskomponenten sicherstellen.

Infrastruktur-Taxonomie

Reinluftventilatoren mit IE4/IE5 Motoren
Frequenzumrichter mit integrierter PID-Regelung
Automatische Absperrschieber (24V Steuerspannung)
Funkenmelde- und Löschzentralen
Differenzdrucktransmitter (ATEX-zertifiziert)
Typische Anwendungsmuster: Bedarfsabhängige Volumenstromregelung (Variable Air Volume - VAV) Rückluftführung mit Reststaubüberwachung zur Wärmerückgewinnung Sommer-/Winter-Umschaltung der Fortluft

Wissensgebiete

Zentrale Absaugtechnik und Filtrationssysteme in der Holzverarbeitung

Zusammenfassung der Implementierungsbeispiele

Projekt-Kurzbeschreibung

Nachrüstung einer bedarfsgesteuerten Späneabsaugung mit ATEX-Schutzkonzept

Systemmaßstab
Zentrale Filtrationsanlage mit reinluftseitigen Hauptventilatoren, versorgend ein Rohrleitungsnetz mit variablen Abnahmestellen und nachgerüsteten elektropneumatischen Absperrschiebern.
Betriebsbedingungen
Industrielle Fertigungsumgebung unter Anforderungen der TRGS 553 und ATEX-Zone 21/22; Rückluftbetrieb zur Wärmerückgewinnung in Heizperioden erforderlich.
Implementierungsbeschränkungen
Einhaltung der Mindesttransportgeschwindigkeit von ≥ 20 m/s (trocken) bzw. ≥ 28 m/s (feucht) zur Vermeidung von Ablagerungen im Rohrnetz trotz variabler Volumenströme.

Technisches Wissenscluster

Zentrale Absaugtechnik und Filtrationssysteme in der Holzverarbeitung

Technisches Themencluster zur Auslegung, energetischen Optimierung und Sicherheitskonformität (ATEX) industrieller Absauganlagen für Holzspäne und Stäube. Fokus auf Betriebskostensenkung und Explosionsschutz.

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