Drucklufttrockner: Grund, Einsatz und Arten

Die Themen im Überblick

Drucklufttrockner entfernen Wasser aus verdichteter Luft

Drucklufttrockner sind Geräte aus dem Bereich der Drucklufttechnik. Sie ergänzen Druckluftkompressoren und ermöglichen eine Nachbehandlung der verdichteten Luft. Konkret geht es dabei darum, dem Luftstrom Wasser zu entziehen. Auf diese Weise sinkt der relative Feuchtegrad und die Kondensation von Wasserdampf lässt sich vermeiden. Welcher Drucklufttrockner zum Einsatz kommt, hängt dabei von der Beschaffenheit der jeweiligen Anlage ab. Entscheidend sind Faktoren wie der Druck, der Luftbedarf und die Kondition der Außen- oder Umgebungsluft (zum Beispiel relative Feuchte oder Temperatur).

Separat installiert oder in den Druckluftkompressor integriert

Trockner für Druckluft lassen sich in der Regel einzeln kaufen und nach dem Kompressor installieren. Alternativ zur separaten Aufstellung gibt es auch die Möglichkeit, Full-Feature Druckluftkompressoren mit Vollausstattung zu ordern. Diese beinhalten neben der Druckluft- und Steuertechnik auch Drucklufttrockner. Entscheiden Sie sich für eine solche Anlage, sparen Sie in der Regel Platz und Kosten ein. Letzteres lässt sich mit der geringeren Montagezeit und den reduzierten Druckverlusten erklären. Erfolgt die Montage schneller, kosten Fachhandwerker weniger. Sinkt der Druckverlust, müssen Kompressoren weniger leisten und auch die Betriebskosten fallen geringer aus.

Ursachen und Folgen von Wasser in der Druckluftanlage

Während warme Luftmassen viel Wasserdampf mitführen, sinkt das Speichervermögen mit der Temperatur. Ähnlich verhält es sich mit dem Druck. Ist dieser niedrig, nimmt Luft viel Wasser auf. Kommt es in einem Druckluftkompressor jedoch zur Verdichtung, sinkt das Vermögen, Wasserdampf mitzuführen. Die Luft wird wie ein Schwamm ausgequetscht und es bilden sich feine Tröpfchen. In Druckluftanlagen haben letztere jedoch gravierende Folgen. So kann es zur Kondensation, zu Undichtigkeiten oder zur Kontamination kommen, wie die folgende Übersicht zeigt.

Folgen von Wasser in einer Druckluftanlage:

• Korrosionserscheinungen: Treffen Wasser und Sauerstoff aufeinander, entsteht Rost. In Druckluftsystemen sorgt dieser zum einen für Undichtigkeiten, zum anderen verteilen sich frei gewordene Partikel in der Anlage. Sie verstopfen Ventile, verfälschen Messergebnisse und stören den gesamten nachfolgenden Prozess.
• Undichtigkeiten: Durch das Wasser verschleißen Anlagen schneller. Das führt zu undichten Anschlüssen sowie Dichtungen und zu einem Druckabfall. Gleichen Druckluftkompressoren diesen aus, verbrauchen sie mehr Energie und die Betriebskosten steigen an.
• Schäden an Geräten: Viele mit Druckluft arbeitende Geräte oder Anlagen vertragen die Wasserpartikel nicht. Es kann zur mechanischen Zerstörung kommen und Geräte oder Anlagenteile fallen aus.
• Kontamination: Erzeugt ein Druckluftkompressor Prozessluft, etwa für die Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmaindustrie, kann Feuchtigkeit die Qualität der Endprodukte mindern. Möglich ist sogar die Kontamination mit Viren oder Bakterien aus dem Wasser.

Indem ein Drucklufttrockner der verdichteten Luft Wasser entzieht, beugt er den möglichen Folgen vor. Anlagen lassen sich dadurch zuverlässig und lange betreiben. Sie verschleißen langsamer und Endprodukte bleiben unversehrt.

Übliche Einsatzbereiche der Drucklufttrockner im Überblick

Wann ein Drucklufttrockner erforderlich ist, hängt von den Bedingungen am Einsatzort ab. Saugen Kompressoren Luft mit hoher relativer Feuchtigkeit an und vertragen Druckluftsysteme diese nicht, ist ein Trockner zu empfehlen. Der Fall ist das zum Beispiel in Werkstätten, Gewerbeanlagen sowie verschiedenen Industriebereichen. Zu letzteren gehören unter anderem Lebensmittel-, Chemie- und Pharmabetriebe, die allesamt hohe Qualitätsanforderungen an die Endprodukte stellen.

Verschiedene Bauarten: Funktionsweise und Anwendung

Geht es um die Funktion der Dampftrockner, lassen sich verschiedene Bauarten voneinander unterscheiden. So gibt es neben Adsorptionstrocknern unter anderem auch Kältetrockner und Membrantrockner. Wie diese funktionieren, erklärt die nachfolgende Tabelle.

Drucklufttrockner Bauart	Funktion und Eigenschaften
Adsorptionstrockner	Adsorptionstrockner bestehen aus porösen Materialien im Druckluftstrom. Diese speichern Wasser an ihrer Oberfläche, um die Druckluft zu trocknen. Sind die Trockner voll beladen (gesättigt), drehen sie sich aus dem Luftstrom und geben Wasserdampf an die Umgebung ab. Um den Prozess nicht zu unterbrechen, arbeiten Adsorptionstrockner in der Regel mit zwei Trockenbehältern. So kann einer Feuchtigkeit abgeben, während der andere diese aus der Druckluft entnimmt.
Kältetrockner	Hier kühlen Kälteanlagen die Druckluft herunter. Das enthaltene Wasser kondensiert dabei und entweicht aus dem Luftstrom. Im Vergleich zu anderen Anlagen sind Kältetrockner einfach zu installieren. Sie haben einen geringen Wartungsaufwand und sind günstig im Betrieb. Letzteres gilt vor allem für Kältetrockner mit Drehzahlregler, da diese ihren Leistungsbedarf an den Trocknungs- und Luftbedarf anpassen.
Membrantrockner	Bei dieser Drucklufttrockner Bauart strömt verdichtete Luft durch spezielle Fasern in einem Zylinder. Während die Feuchtigkeit über die Faserwände nach außen diffundiert, bleibt die trockenere Druckluft zurück.

Wann welcher Drucklufttrockner zum Einsatz kommt, hängt von den Bedingungen am Einsatzort ab. Sind Drucktaupunkte von bis zu – 70 Grad Celsius zu erreichen, kommen in der Regel nur leistungsstarke Adsorptionstrockner zum Einsatz. Für Drucktaupunkt-Temperaturen von über 0 Grad Celsius (in der Regel 3 bis 5 °C) kommen Kältetrockner oder Kältemitteltrockner zum Einsatz, die sich bei Bedarf mit Membrantrocknern kombinieren lassen.

Für die eigene Anlage einen Drucklufttrockner auswählen

Möchten Sie Druckluft trocknen und ein passendes Gerät kaufen oder mieten, kommt es auf die richtige Dimensionierung an. Entscheidend sind dabei vor allem zwei Faktoren:

• Der Drucktaupunkt: Dieser gibt an, wann Wasser in der Druckluft kondensiert, und ist somit ein Kennzeichen für den Trockengrad der Druckluft. Liegt der benötigte Drucktaupunkt weit unter 0 Grad Celsius, sollten Sie einen Adsorptionstrockner kaufen. Ab 3 Grad Celsius kommen auch Kältetrockner sowie Membrantrockner zum Einsatz.
• Der Volumenstrom: Dieser beschreibt die Menge an Druckluft, die Sie in einer bestimmten Zeiteinheit benötigen. Je höher der Volumenstrom ist, umso mehr muss der Drucklufttrockner leisten. Entscheidend sind dabei die Anschlussdaten und Nutzungszeiten der zu versorgenden Geräte.

Die Wahl des Drucklufttrockners wirkt sich sowohl auf die Qualität der Prozessluft als auch auf die Energieeffizienz der Anlage aus. Während optimal dimensionierte Geräte nur wenige Prozent des Gesamtenergiebedarfs verursachen sollten, kann letzterer bei ungünstigen Konfigurationen leicht um 10 Prozent steigen. Um das zu verhindern, empfehlen wir die Unterstützung von Fachanbietern. Wenn Sie einen Drucklufttrockner kaufen oder mieten wollen, helfen diese auf Basis Ihrer Anlagendaten bei der richtigen Dimensionierung.

FAQ: Häufig gestellte Fragen und Antworten zum Thema

Wie entsteht Wasser in einem Druckluftsystem?

Wasser entsteht durch die Kondensation an kühlen Flächen. Welche Temperaturen dazu nötig sind, hängt unter anderem von der Lufttemperatur und dem Luftdruck ab. Der sogenannte Taupunkt, bei dem es zur Kondensation kommt, fällt mit sinkenden Lufttemperaturen und steigenden Luftdrücken geringer aus.

Welche Vorteile bietet ein Drucklufttrockner?

Ein Trockner entfernt Wasserdampf aus dem Luftstrom und senkt damit die Taupunkttemperatur ab. Das führt dazu, dass es deutlich später (bei niedrigeren Kühlflächentemperaturen) zur Kondensation kommt. Es fällt weniger Wasser an und teils schwerwiegende Folgen lassen sich verhindern. Drucklufttrockner helfen somit gegen Kondensation. Sie verlangsamen den Verschleißt, steigern die Lebensdauer und sorgen für eine hohe Produktqualität, wenn die Druckluft mit Endprodukten in Kontakt kommt.

Wann kommt ein Trockner für Druckluft zum Einsatz?

Ob ein Drucklufttrockner nötig ist, hängt vom Zustand der Außen-/Umgebungsluft, von den Druckverhältnissen und von den Anforderungen der Druckluftanlage ab. Hat die Ausgangsluft eine hohe relative Feuchte und vertragen Netze sowie zu versorgende Geräte und Prozesse kein Wasser, sollten Sie einen Drucklufttrockner kaufen oder mieten. Bedenken Sie dabei, dass Kühler und Kondensatabscheider bereits einen großen Teil des Wassers entfernen. Trockner für Druckluft ergänzen diese.

Welche Bauarten lassen sich unterscheiden?

Verfügbar sind unter anderem Adsorptions-, Kälte- und Membrantrockner. Erstere bestehen aus zwei Behältern, die abwechselnd in den Druckluftstrom fahren. Sie binden Wasser an speziellen Materialien (Aluminiumoxid, Kieselgel, Molekularsiebe etc.) und geben die Feuchtigkeit anschließend an die Umgebung ab. Kältetrockner lassen Wasser an kalten Flächen kondensieren und in Membrantrocknern diffundiert Wasserdampf über die Außenwände von Hohlfaserbündeln an die Umgebung.

Wie finde ich den passenden Drucklufttrockner?

Entscheidend sind vor allem der benötigte Drucktaupunkt (Startpunkt der Kondensation und Kennwert für Trockengrad der Luft) sowie der erforderliche Druckluftvolumenstrom. Der benötigte Taupunkt beeinflusst die Bauart der Trockner. Liegt er bei unter 0 Grad Celsius (bis zu – 70 Grad Celsius), kommen Adsorptionstrockner zum Einsatz. Bis zu + 3 Grad Celsius sind Kältetrockner zu empfehlen. Diese lassen sich mit Membrantrocknern kombinieren, um niedrigere Trockengrade zu erreichen. Die Baugröße der Geräte hängt vom Druck und vom gleichzeitig nötigen Druckluftbedarf der zu versorgenden Geräte ab. Entsprechende Angaben finden sich in den jeweiligen Produktunterlagen.