Es zieht! Kalte Luft in Produktionsprozessen.

Rolf Multhauf, Thermoscreens GmbH, Köln

In Produktionshallen steht der Komfortaspekt nicht unmittelbar im Vordergrund.
Vielmehr ist der Fertigungsprozess wichtig und die Einhaltung definierter Abläufe und
Qualitätskriterien. Allerdings können die durch Zugluft entstehenden Folgen den
Produktionsprozess vielfältig beeinflussen und durcheinander bringen. Von
krankheitsbedingten Ausfällen bis hin zu Produktionsproblemen, durch nicht
konstante Temperaturen in der Fertigung reichen die Möglichkeiten. Die
Möglichkeiten von Luftschleieranlagen, sind durch ihren Einsatz an Toren und Türen
bekannt – es gibt allerdings weit mehr Anwendungsgebiete im industriellen
Verarbeitungsprozess. Mit viel Erfahrung, Know How und nicht zuletzt Kreativität,
lassen sich relativ viele Probleme mit Zugerscheinungen und Luftströmungen im
industriellen Prozess lösen. Thermoscreens, einer der weltweit größten Hersteller
von Luftschleieranlagen, bietet komplette Lösungen für seine Kunden an.

Warum „zieht“ es eigentlich?
Industriehallen sind, lufttechnisch gesehen, sehr komplexe und dynamische
Umgebungen. Hohe Hallen, undichte Dächer oder geöffnete Dachhauben,
Maschinen mit hohem Wärmeanfall, miteinander verbundene Hallen
unterschiedlicher Höhe und Luftströmungen durch Wind verursacht, sind nur ein
Ausschnitt der in der Praxis vorkommenden Möglichkeiten, warum die Luft durch die
Hallen strömt. Die Luftmengen, die insbesondere über die „Dachflächen“ der Hallen
nach draußen strömt, ergänzt um die Luft der Absauganlagen können in der Praxis
enorme Werte von 100.000m3/h und mehr erreichen. Diese „Fehlmengen“ müssen
ausgeglichen werden, in aller Regel reichen die Zuluftanlagen dafür nicht aus. Daher
sind die Türen und Tore in der Fassade, der „Ort des geringsten Widerstandes“, über
den die Luft „nachgezogen“ wird. Die Folge sind mächtige Querströmungen in den
Hallen und „Sturm“ in den Toröffnungen.

Luft sucht sich immer den geringsten Widerstand
Verfolgt man den Weg der Luft vom Tor, in die Halle, bis wieder hinaus aus dem
Dach, zeigt sich, dass die Luft sich immer den Weg des geringsten Widerstandes
sucht. Ein offenes Tor setzt der Luft beim eintreten in die Halle keinen Widerstand
entgegen. Je höher die Luftverluste der Halle desto größere Luftmengen „zwängen“
sich durch das Tor in das Innere der Halle. Je kleiner dabei der Torquerschnitt desto
höher die Luftgeschwindigkeiten in der Toröffnung.

Die Luft „schießt“ mit hoher Geschwindigkeit in die Halle hinein und fächert dann auf.
Kalte Luft ist „schwerer“ als warme Luft und breitet sich daher in Bodennähe aus. Es
bildet sich ein „Kältesee“ in der Halle. An warmen Maschinen und durch die
Vermischung mit warmer Raumluft erwärmt sich die Luft und steigt unter das Dach
der Halle, wo sie durch Undichtigkeiten (Fugen, Ritze, offene Dachhauben…) wieder
entweicht.

Die Physik kann man nicht ändern aber…
Man kann den Weg der Luftströmung mittels geeigneter Messtechnik gut
nachvollziehen und sich darüber ein Bild der individuellen Situation machen. Dazu
hat das Unternehmen Thermoscreens die nötigen Instrumente und die Erfahrung aus
vielen unterschiedlichen Situationen sammeln können. Die Aufgabe ist es, individuell
eine Lösung für die vorhandenen Probleme zu entwerfen. Reicht es in einem Fall,
eine Torluftschleieranlage an den Toren zu installieren und die Hallenlüftung neu
einzustellen, so kann es in einem anderen Fall notwendig sein, die Gesamtplanung
der Halle zu überdenken. Entscheidend bei der Betrachtung von
Strömungsproblemen in der Halle sind die individuellen Auswirkungen, die es lokal
an Arbeitsplätzen und Maschinen zu vermeiden gilt. So kann es beispielsweise
unmöglich sein, an einem Tor die eintretende Luft zu stoppen, da die
Luftgeschwindigkeiten viel zu hoch sind und jegliche Maßnahmen ohne Wirkung
bleiben würden. In solchen Fällen berät Thermoscreens die Kunden über die
alternativen Möglichkeiten. So können beispielsweise sogenannte
Arbeitsplatzluftschleier eine Lösung darstellen. Diese Luftschleieranlagen werden in
der Nähe von Arbeitsplätzen eingesetzt, um die querströmende Luft zu stoppen bzw.
zu erwärmen. Die Luft entspannt sich nach den Toren und verliert an
Geschwindigkeit. In den breiten Hallen sind die verbleibenden Luftgeschwindigkeiten
wesentlich geringer und dadurch einfacher zu konditionieren:


Komplexe Probleme auch im eigentlichen Produktionsprozess
Für den Menschen ist Zug eine unangenehme Erscheinung die letztendlich auch
krank machen kann. Im Fertigungsprozess können Temperaturunterschiede oder
Luftströmungen großen Schaden anrichten. In vielen temperatursensiblen Prozessen
geht es darum, die Innentemperatur der Prozesse möglichst konstant zu halten. Auch
hier können Luftschleieranlagen, richtig eingesetzt und eingestellt, einen wertvollen
Beitrag leisten. Mitunter sind dazu Tests nötig um die individuelle Situation zu
analysieren und eine geeignet Lösung zu entwerfen. Thermoscreens begleitet die
Kunden bereits im Vorfeld, beim Entwurf der Maschinen und Anlagen und berät
hinsichtlich der Möglichkeiten aber auch der Grenzen von Luftschleieranlagen. Dazu
können auch CFD (Computer Fluid Dynamics) durchgeführt werden, in denen die
individuelle Situation der Kunden nachgebildet werden und die theoretischen
Strömungen simuliert werden können.

Variable Lösungen für die Vielzahl von Möglichkeiten im industriellen Prozess
Thermoscreens ist mit 15.000 produzierten Anlagen pro Jahr, einer der weltweit
größten Hersteller von Luftschleieranlagen. Als Partner der Industrie aber auch der
Hersteller von Maschinen und Anlagen, besitzt das Unternehmen viel Erfahrung mit
industriellen Prozessen und den Problemen die durch Luftströmungen in Hallen
verursacht werden. Individuelle Beratung und vor Ort Analyse sind für die
Erarbeitung zugeschnittener Lösungen unerlässlich. Die Produktpalette ist auf eine
Vielzahl möglicher industrieller Einsatzfälle zugeschnitten und bietet ausgereifte
Technologien.