{"id":32508,"date":"2024-01-23T11:11:27","date_gmt":"2024-01-23T09:11:27","guid":{"rendered":"https:\/\/obera.fr\/ratschlage\/was-sind-die-aktuellen-innovationen-bei-der-entstaubung-und-filtration-von-industrieemissionen\/"},"modified":"2025-04-15T11:28:36","modified_gmt":"2025-04-15T09:28:36","slug":"quelles-innovations-actuelles-filtration-emissions-industrielles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/obera.fr\/de\/ratschlage\/quelles-innovations-actuelles-filtration-emissions-industrielles\/","title":{"rendered":"Was sind die aktuellen Innovationen bei der Entstaubung und Filtration von Industrieemissionen?"},"content":{"rendered":"\n

Innovationen im Bereich der Entstaubung und Filtration von Industrieemissionen konzentrieren sich auf Filtermaterialien und Technologien zur Steuerung und Wartung der Ger\u00e4te<\/strong>. Sie zielt darauf ab, die Praktikabilit\u00e4t und Effizienz von Entstaubungssystemen zu verbessern. <\/p>\n\n

\"Design<\/figure>\n\n

Aktuelle Innovationstrends bei Staubabscheidern und Luftfiltern<\/h2>\n\n

Innovationen bei der Fernwartung<\/strong>von Entstaubungsanlagen und Filterger\u00e4ten : <\/strong> <\/h3>\n\n

Die Integration von Sensoren und Internet-of-Things-Technologien zielt darauf ab, in Echtzeit \u00fcber das Verhalten des Entstaubungssystems zu informieren und diese Informationen zwischen dem Hersteller und seinem Lieferanten auszutauschen. Zum Beispiel k\u00f6nnen Koffer-Modems die Fernwartung des Staubabscheiders<\/strong> \u00fcbernehmen. Das Ziel ist es, die wichtigsten Betriebsparameter einer Absauganlage in Echtzeit oder auf Anfrage zwischen dem Betreiber und dem Hersteller auszutauschen (Verschmutzung delta P, Leistungsaufnahme, Fehlerhistorie, Anzahl der Betriebsstunden, Funktion der verschiedenen Unterorgane,…). Diese L\u00f6sungen erm\u00f6glichen es, die Entwicklung einer Anlage genauer zu verfolgen und ihre Zuverl\u00e4ssigkeit zu erh\u00f6hen<\/strong>, w\u00e4hrend die Reisen von Wartungstechnikern reduziert werden.<\/p>\n\n

Innovationen im Bereich der Energieeinsparung :<\/strong><\/h3>\n\n

Ein Beispiel hierf\u00fcr ist die pr\u00e4zise Steuerung der Reinigung<\/strong>. Druckluft ist ein teures Medium. Durch eine pr\u00e4zise Steuerung kann der Druckluftverbrauch reduziert werden. Die Reinigung wird genau dann beginnen, wenn es notwendig ist (programmierte Zeit oder Druckdifferenz). Dies reduziert die Anzahl der Reinigungsvorg\u00e4nge und damit auch die Abnutzung und den Verbrauch der Filtermedien. Dar\u00fcber hinaus sind die neuen Entstaubungsanlagen<\/strong> energiesparend konzipiert. So kann der Einsatz neuer Venturi-D\u00fcsen bei der Reinigung den Druckluftverbrauch um 20% bis 40% senken, bei gleichem Reinigungseffekt<\/strong>. <\/p>\n\n

Schlie\u00dflich kann die genaue Steuerung der Saugleistung zu erheblichen Einsparungen f\u00fchren. Die Leistung eines Ventilators ist direkt proportional zum angesaugten Volumenstrom. Daher ist es wichtig, dass Sie die Ansaugleistung nicht \u00fcberdimensionieren. Andere L\u00f6sungen bestehen darin, den Ventilator mit einem Frequenzumrichter auszustatten<\/strong> und den Luftstrom entsprechend dem Ansaugbedarf zu regeln. Der Frequenzumrichter passt die Saugleistung an den Unterdruck, den Volumenstrom oder die Anzahl der Maschinen an, die gesaugt werden sollen. Durch die Beeinflussung des Luftstroms kann der Verbrauch des Ventilators und auch der Heizkosten, wenn die angesaugte Luft nach au\u00dfen geleitet wird, erheblich reduziert werden.<\/p>\n\n

Innovationen in der Filtrationstechnologie <\/strong><\/h3>\n\n

Die Vielfalt der Partikelemissionen<\/strong>, die von einer Aktivit\u00e4t ausgehen, wird durch eine Innovation in der Anwendung beantwortet: die additive Filtration. Hierbei wird ein Satz spezieller Filtermedien in einem Entstauber<\/a> serialisiert, um alle St\u00e4ube und VOCs aus einem industriellen Prozess aufzufangen (siehe: Dustomat 24, ePUR Box). Auf diese Weise wird dem Unternehmer eine ma\u00dfgeschneiderte und anpassungsf\u00e4hige L\u00f6sung angeboten. Beispielsweise erzeugen die Verarbeitung von Verbundwerkstoffen<\/strong>, Laserschwei\u00dfen oder 3D-Druck Emissionen unterschiedlicher Art und Struktur: sowohl Staub als auch sehr feine Rauchgase oder gasf\u00f6rmige Verbindungen (VOCs, Ger\u00fcche, etc.).<\/p>\n\n

Die Innovation bei Materialien und Design von Filtermedien<\/strong> konzentriert sich auf Nanotechnologie und Biomimikry. Es werden Nanomaterialien hergestellt, die auf die Filtration einer bestimmten Art von Molek\u00fclen (CO2<\/sub> CH4<\/sub>) spezialisiert sind, oder im Gegenteil eine Vielzahl von Partikeln auffangen k\u00f6nnen, die bei einem industriellen Prozess freigesetzt werden. <\/p>\n\n

Fokus auf innovative Materialien zur Erkennung, Filterung und Neutralisierung von Luftpartikeln<\/h2>\n\n
\"Design<\/figure>\n\n

Nanofabrikation eines Filters aus Maisproteinen<\/h3>\n\n

Die Entwicklung von umweltfreundlichen Materialien ist ein Weg zur Innovation<\/strong>. So wurde ein Filtermedium aus Maisproteinen nanogefertigt. Dieser Filter kann sowohl 99,5% der Partikel wie die heutigen HEPA-Filter als auch Formaldehyde mit einer Rate von 87% abfangen. Diese Leistung ist besser als die von Filtern, die auf diese Art von toxischen Molek\u00fclen spezialisiert sind. Der Einfangmechanismus beruht auf der F\u00e4higkeit der funktionellen Gruppen auf der Oberfl\u00e4che des Proteins, wie Tentakel zu wirken, die die Molek\u00fcle einfangen. Die gleichzeitige Aufnahme verschiedener Gasmolek\u00fcle<\/strong> wird durch die Neuordnung der Aminos\u00e4uren des Proteins erm\u00f6glicht. Da das Protein hydrophob ist, kann der Filter auch in feuchter Luft eingesetzt werden.<\/p>\n\n

Neutralisierung von toxischen Molek\u00fclen<\/h3>\n\n

Eine Innovation betrifft die Nanoherstellung einer Mehrkomponentenfaser<\/strong>, die ein photokatalytisches Mittel in die Faserstruktur integriert. Sie zerst\u00f6rt VOCs, Ger\u00fcche und Krankheitserreger und vermeidet gleichzeitig die Freisetzung von sekund\u00e4ren Schadstoffen. Die biomimetische Struktur \u00e4hnelt der von Kieselalgen, um den Austausch zwischen der Luft und dem Reinigungsmittel zu maximieren. Diese Innovation kann anstelle von Aktivkohlefiltern<\/strong> eingesetzt werden, was zu einer geringeren Wartung und einer niedrigeren Filtrationsenergie f\u00fchrt. Diese Innovation wurde von der franz\u00f6sischen Firma Purenat zum Patent angemeldet.<\/p>\n\n

Eine weitere Quelle der Innovation ist die Oberfl\u00e4chenbehandlung von Filtergewebe<\/strong>. Eine neue Beschichtung verwendet einen Kupfervorl\u00e4ufer, um eine leitf\u00e4hige metallisch-organische Struktur zu schaffen. Stickstoffmonoxid wird in Nitrit und Nitrat und Schwefelwasserstoff in Kupfersulfat umgewandelt. Die metallisch-organische Struktur, die in Baumwolle oder Polyester<\/strong> integriert ist , schafft ein reaktives und wiederverwendbares Material<\/strong>. Die Fl\u00e4chenbehandlung erm\u00f6glicht es, spezifische Muster zu kreieren und die Zwischenr\u00e4ume zwischen den F\u00e4den der Stoffe pr\u00e4zise auszuf\u00fcllen. Dieses Material ist verschlei\u00dffest, rei\u00dffest und h\u00e4lt einer Standardw\u00e4sche stand. Es kann f\u00fcr intelligente Filter<\/strong>, Umweltsensoren und pers\u00f6nliche Schutzausr\u00fcstung verwendet werden. <\/p>\n\n

Innovation bei der Erfassung und Erkennung von Aerosol-Pathogenen.<\/h3>\n\n

Neue antiallergene und antibakterielle Technologien werden in die Materialien<\/strong> integriert , um eine ges\u00fcndere Umgebung zu schaffen<\/strong>. Einige Elemente der Entstaubungsanlagen k\u00f6nnen in Zukunft aus solchen bestehen. <\/p>\n\n

Das Risiko einer Infektion in Krankenh\u00e4usern besteht trotz strenger Reinigungs- und Desinfektionsverfahren <\/a>. Um diese Frage zu beantworten, wurde ein Kunststoffmaterial, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), das h\u00e4ufig f\u00fcr Krankenhausausstattungen (und f\u00fcr die Verkleidung von Autos und Haushaltsger\u00e4ten, Telefonen, Computern und 3D-Druckdr\u00e4hten) verwendet wird, mit Chlorhexidin verschmolzen<\/strong>. Dies f\u00fchrte zu einem neuen fl\u00e4chendeckenden Behandlungsmaterial, das Bakterien innerhalb von 30 Minuten abt\u00f6ten kann. Diese Innovation l\u00f6st die Nachteile herk\u00f6mmlicher Desinfektionsmittel<\/strong>, die sich in der Luft verteilen und bei Ber\u00fchrung von Oberfl\u00e4chen entweichen. Es wird erwogen, dieses neue Material bei der Herstellung des Kunststoffs hinzuzuf\u00fcgen.<\/p>\n\n

In diesem Zusammenhang wurde auch eine antimikrobielle<\/strong>, antifungale und antivirale Oberfl\u00e4chenbehandlung<\/strong> auf der Basis von Chlorhexidindigluconat entwickelt, die an die auf dem Markt erh\u00e4ltlichen Filtermedien angepasst werden kann. Die Technologie wurde in den Z\u00fcgen des britischen Eisenbahnnetzes getestet, bevor sie patentiert wurde.<\/p>\n\n

Eine Innovation bei der Oberfl\u00e4chenbeschichtung von Filtermedien<\/strong> soll die biologische Luftprobenahme voranbringen. Es geht darum, die Natur von Bakterien und Viren fr\u00fchzeitig zu erkennen und zu identifizieren, indem sie lebend gefangen werden. Notwendige Voraussetzung f\u00fcr eine fr\u00fchzeitige Identifizierung eines biologischen Risikos. HEPA-Filter fangen Krankheitserreger zwar effektiv ein, sind aber nicht in der Lage, sie am Leben zu erhalten. Die Innovation besteht aus einer Verbundmembran <\/strong>mit einer Fl\u00fcssigkeitsschicht, die die Lebensf\u00e4higkeit von bakteriellen oder viralen Proben erhalten soll, die f\u00fcr die Untersuchung im Labor gefangen werden. <\/p>\n\n

Innovation bei der Filterung von industriellenCO2-Emissionen <\/sub> an der Quelle <\/h3>\n\n

Um die Kohlendioxidemissionen in der Industrie an der Quelle zu filtern, m\u00fcssen die Trennmaterialien verbessert werden. <\/p>\n\n

Si-CHA ist eine kristalline Struktur auf Siliziumdioxidbasis, mit der eine Membran mit gleichm\u00e4\u00dfiger Porosit\u00e4t geschaffen<\/strong> werden kann, die Kohlendioxid von Methan oder anderen gr\u00f6\u00dferen Molek\u00fclen trennt. Die Entwicklung einer Methode zur Synthese einer reinen Si-CHA-Membran erh\u00f6ht die Leistung bei derCO2-Abscheidung<\/sub> und verbraucht gleichzeitig weniger Zeit und Energie bei der Herstellung. Die Forschung wird fortgesetzt, um dieses Verfahren zu industrialisieren.<\/p>\n\n

Eine weitere Innovation ist die Verwendung von Membranen auf dem a-Markt<\/strong>, um derenCO2-Selektivit\u00e4t<\/sub> zu verbessern. Bei dieser Nanotechnologie wachsen hydrophile undCO2-durchl\u00e4ssige<\/sub> Polymerketten auf der Oberfl\u00e4che der Membran. Dadurch wird dieCO2-Selektivit\u00e4t<\/sub> einer handels\u00fcblichen Membran um das 150-fache erh\u00f6ht. Die modifizierten Membranen bleiben trotz der zus\u00e4tzlichen Kosten f\u00fcr die Nanoherstellung rentabel. Diese neue Membrantechnologie wurde zun\u00e4chst f\u00fcr Kraftwerke entwickelt<\/strong> und soll nun in Zusammenarbeit mit der Industrie optimiert und auf andere Polymere ausgeweitet werden, um den spezifischen Anforderungen der Industrie gerecht zu werden.<\/p>\n\n

Eine Textilinnovation zur Filterung vonCO2<\/sub> aus Kraftwerken hat eine Abscheidungsrate von 80%. Sie integriert das nat\u00fcrliche Enzym Carboanhydrase in einen Baumwollstoff, damit dieses die Reaktion beschleunigt, die Wasser undCO2<\/sub> in Bikarbonat umwandelt<\/strong>. Die Luft durchstr\u00f6mt den Filter mit einer Geschwindigkeit von 4 l\/min, was noch weit von den 10 Millionen Litern Luft entfernt ist, die in einem Kraftwerk behandelt werden m\u00fcssen. Da die Herstellung des Filters jedoch die traditionellen Methoden der Textilindustrie nutzt, ist die industrielle Skalierung einfacher und wird Gegenstand des n\u00e4chsten Schrittes sein. Funktionstests des Filters nach Wasch-, Trocknungs- und Lagerungszyklen best\u00e4tigten ebenfalls, dass die Leistung des Filters erhalten bleibt. <\/p>\n\n

Der 3D-Druck vonCO2-Filtern<\/sub>, bei dem als Basismaterial ein Hydrogel verwendet wird, das das Enzym Carboanhydrase enth\u00e4lt, ist ein weiterer Weg der Innovation. Diese Technologie erm\u00f6glichte es, ein 1D-Garn und eine 2D-Struktur zu extrudieren. Sie zielt auf Vielseitigkeit und Beschleunigung in der Methode zur Gestaltung vonCO2-Filtern<\/sub> ab. Die Herstellung eines Filters mit einem Durchmesser von weniger als 2 cm f\u00fcr den Versuch ergab bislang nur eine Fangrate von 24% und nach 1000 Stunden Betrieb halbierte sich diese Rate. Um diese zu erh\u00f6hen, erw\u00e4gen die Forscher dasStapeln von modularen Elementen<\/strong>. Diese Forschung befindet sich noch in einem fr\u00fchen Stadium.<\/p>\n\n

Eine weitere technologische Innovation zurCO2-Auffangung<\/sub> ist die Verwendung eines innovativen Polymerfilters, der Kupfer enth\u00e4lt. Dieser Filter wandeltCO2<\/sub> haupts\u00e4chlich in Natriumbicarbonat<\/strong> um. Dieses neue Hybridmaterial ist ein Sorptionsmittel, mechanisch fest und chemisch stabil. Er f\u00e4ngt dreimal mehrCO2<\/sub> ein als die derzeitigen Techniken, die direkt aus der Luft abgeschieden werden. Unabh\u00e4ngig von derCO2-Konzentration<\/sub> (nat\u00fcrlich oder industriell) wird die Abscheidung bis zur S\u00e4ttigung des Filters fortgesetzt. Sobald der Filter ges\u00e4ttigt ist, flie\u00dft Salzwasser durch den Filter und wandelt dasCO2<\/sub> in Natriumbicarbonat um. Dieses kann ohne negative Auswirkungen ins Meer eingeleitet werden. Es k\u00f6nnen auch bestehende Techniken genutzt werden, um: den Filter zu desorbieren (Hei\u00dfwasser- oder Dampfstrom), dasCO2<\/sub><\/strong> zu gewinnen, zu komprimieren und zu lagern<\/strong>.<\/p>\n\n

Industrialisierung von staubbindenden Nanotechnologien in der Oberfl\u00e4chenbehandlung<\/h3>\n\n

Staubschutztechnologien <\/strong>gibt es schon lange. Sie kamen jedoch nicht \u00fcber das Forschungsstadium hinaus, da die Umsetzung in den industriellen Ma\u00dfstab zu schwierig war. Neue Herstellungskonzepte haben dieses Hindernis \u00fcberwunden. Nano-Clearing und Nano-Druck modernisieren eine Technik des Zeitungsdrucks aus dem 19<\/sup><\/strong>. Sie legen nanoskalige pyramidenf\u00f6rmige Strukturen an, die das Anhaften von Staub verhindern. Diese Innovation erm\u00f6glicht es, viele Arten von Materialien staubabweisend zu machen. Zuk\u00fcnftige Anwendungen auf Industrieger\u00e4ten sind nun m\u00f6glich, insbesondere auf den Innenfl\u00e4chen der Elemente eines Entstaubungssystems und auf den Au\u00dfenfl\u00e4chen der Ger\u00e4te.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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