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ISO 8573-1 | Laborliste

MQV LABOR | Druckluftmessungen

Untersuchte Parameter: Partikelgehalt, Drucktaupunkt, Öl -Gehalt, Mikrobiologie
Messmethode: ISO 8573-1, ISO 8573-2, ISO 8573-3, ISO 8573-4, ISO 8573-7
Abgedeckte Region: Deutschland (alle Bundesländer)
Preis: ab 3200 EUR
Kontakt: labor@mqv-lab.de
Weitere Informationen: hier

LABORATORIUM HINZUFÜGEN

Erkundigen Sie sich, wie Sie einen Eintrag auf dem Portal labkatalog.de zu den von Ihrem Labor angebotenen Dienstleistungen hinzufügen können.

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Im Folgenden erhalten Sie eine Übersicht von Laboren in ganz Deutschland, die Messungen gemäß ISO 8573-1 anbieten. Für weiterführende Informationen zu den verfügbaren Prüfverfahren, Kosten oder zur Terminvereinbarung wenden Sie sich bitte direkt an die jeweiligen Labore. Auf diese Weise erhalten Sie schnell und zuverlässig alle relevanten Angaben zu Ihren Messanforderungen.

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Die Norm ISO 8573-1 ist ein international anerkannter Standard zur Klassifizierung der Qualität von Druckluft. Sie definiert Reinheitsklassen in Bezug auf drei wesentliche Verunreinigungen: feste Partikel, Wasser in Form von Feuchtigkeit oder Drucktaupunkt sowie Öl. Für jeden dieser Parameter legt die Norm konkrete Grenzwerte fest, die eine objektive Bewertung der Druckluftqualität ermöglichen. Anwendung findet die Norm überall dort, wo Druckluft als Prozessmedium eingesetzt wird – etwa in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Pharmaindustrie, der Elektronikfertigung und in allgemeinen Produktionsbetrieben. In diesen Branchen ist die Einhaltung definierter Druckluftqualitäten unerlässlich, um Kontaminationen zu verhindern, Prozesse zu sichern und gesetzliche Anforderungen zu erfüllen. Die Überprüfung der Druckluftqualität erfolgt durch Messungen gemäß den entsprechenden Teilen der Normenreihe ISO 8573, die von spezialisierten Prüflaboren durchgeführt werden.
In Deutschland bieten mehrere Labore solche Messdienstleistungen an. Eines davon ist das MQV LABOR mit Sitz in der Gutenbergstraße 19/26, 08209 Auerbach, Deutschland (USt-IdNr.: DE460706930). Das Labor ist für Messungen in allen deutschen Bundesländern tätig, darunter Bayern, Nordrhein-Westfalen, Baden-Württemberg, Sachsen, Berlin und alle übrigen Bundesländer. Untersucht werden die Parameter Partikelgehalt, Drucktaupunkt, Öl-Aerosol-Gehalt sowie – auf Wunsch – mikrobiologische Parameter wie der Gehalt an Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen. Die Messungen erfolgen nach den Normen ISO 8573-1, ISO 8573-2, ISO 8573-3, ISO 8573-4 und ISO 8573-7. Voraussetzung am Messpunkt ist ein Betriebsdruck von unter 8 bar; der Anschluss kann über eine Schnellkupplung, ein Gewinde oder eine Leitung erfolgen. Die Messung selbst dauert in der Regel unter einer Stunde pro Messpunkt, während die Erstellung des Messberichts in deutscher Sprache zwischen 3 und 21 Tagen in Anspruch nimmt. Die Preise beginnen ab 3.200 EUR für die Untersuchung von Partikel, Wasser und Öl-Aerosol an einem Messpunkt; jede weitere Messstelle erhöht den Preis gestaffelt, sodass etwa sieben Messstellen mit denselben Parametern 4.700 EUR kosten. Wird zusätzlich eine mikrobiologische Untersuchung gewünscht, beginnt der Preis bei 3.950 EUR für eine Messstelle und steigt auf bis zu 6.400 EUR für sieben Messstellen. Hinzu kommen Fahrtkosten, die je nach Bundesland 200 EUR (z. B. Bayern, Sachsen, Thüringen, Brandenburg, Sachsen-Anhalt) oder 300 EUR (z. B. NRW, Baden-Württemberg, Hamburg, Berlin, Hessen und weitere) betragen. Kontakt zum MQV LABOR kann per E-Mail an labor@mqv-lab.de aufgenommen werden; weitere Informationen sind unter https://mqv-lab.de/de/druckluftqualitat/ verfügbar.
Ein weiteres Labor, das Druckluftmessungen in ganz Deutschland anbietet, ist KVALIFIKACE VALIDACE mit Sitz in der Soukenická 877/9, 702 00 Ostrava, Tschechische Republik (USt-IdNr.: CZ686792785). Trotz des tschechischen Firmensitzes deckt das Labor alle deutschen Bundesländer ab. Auch dieses Labor untersucht Partikelgehalt, Drucktaupunkt, Öl-Aerosol-Gehalt sowie mikrobiologische Parameter und arbeitet dabei nach denselben ISO-8573-Normen. Die Anforderungen an den Messpunkt sind identisch: Druck unter 8 bar, Anschluss per Schnellkupplung, Gewinde oder Leitung, Messdauer unter einer Stunde pro Messpunkt. Der Messbericht wird innerhalb von zwei Wochen in deutscher und englischer Sprache ausgestellt. Die Preise beginnen ab 2.900 EUR; für ein individuelles Angebot empfiehlt das Labor, den gewünschten Prüfungsumfang sowie die Anzahl der Messpunkte per E-Mail mitzuteilen. Kontaktaufnahme ist über info@kvalifikace-validace.cz möglich, die Website des Labors ist unter https://kvalifikace-validace.cz/deutsch erreichbar.
Unternehmen, die eine Überprüfung ihrer Druckluftqualität nach ISO 8573-1 benötigen, können sich an eines dieser beiden Labore wenden und auf diese Weise sicherstellen, dass ihre Druckluft den geforderten Reinheitsklassen entspricht.

ISO 8573-1 – Partikelgehalt in Druckluft
Bestimmung der Reinheitsklasse von Druckluft
Messungen von Druckluft (und anderen komprimierten Gasen wie technischem Stickstoff oder technischem Argon) werden häufig durchgeführt, um die Menge der in der Druckluft vorhandenen Verunreinigungen zu ermitteln – gelegentlich auch zur Bestimmung des Trocknungsgrades oder des Ölgehalts. Die Anzahl der in der Druckluft enthaltenen Partikel ist ein wichtiger Parameter zur Beschreibung der Gasreinheit und dient als Grundlage für die Einstufung in eine Reinheitsklasse gemäß der Norm ISO 8573-1.
Messungen des Feststoffpartikelgehalts in Druckluft, Druckstickstoff und Druckargon werden häufig in der Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie sowie in Laboratorien und anderen Einrichtungen durchgeführt, die niedrige Verunreinigungswerte in ihren komprimierten Gasen voraussetzen. Solche Messungen können in Anlagenabschnitten durchgeführt werden, in denen das Medium in direkten Kontakt mit dem Produkt oder Material gelangt, sowie an Stellen, an denen Druckluft in die Umgebung abgelassen wird und dadurch den Partikelgehalt in Reinräumen erhöht.
Die Messung der Druckluftqualität gemäß ISO 8573-1 hinsichtlich des Partikelgehalts erfolgt mithilfe eines tragbaren Laserpartikelzählers mit hoher Auflösung und Genauigkeit. Dieser ermöglicht die gleichzeitige Messung von Partikeln ab 0,1 µm in vier Kanälen: 0,1–0,5 µm, 0,5–1,0 µm, 1,0–5,0 µm und >5,0 µm. Dadurch lässt sich die Reinheitsklasse der Druckluft nach ISO 8573-1 bestimmen und die Messergebnisse können zusätzlich auf die Anforderungen der GMP, ISO 14644-1 oder SEMI 49.8 bezogen werden. Auf Wunsch des Auftraggebers können Partikelmessungen auch in einem beliebigen anderen Größenbereich innerhalb von 0,1–5,0 µm durchgeführt werden.
Der Prüfbericht zur Reinheit des komprimierten Gases umfasst: die Messergebnisse, bei Druckluft die Zuordnung zu den Reinheitsklassen gemäß ISO 8573-1:2010, die Rohdaten (Ausdrucke des Partikelzählers) sowie eine Kopie des aktuellen Kalibrierzertifikats des Partikelzählers.
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Reinheitsklassen der Druckluft nach ISO 8573-1:2010
Die Reinheitsklassen der Druckluft sind in der Norm ISO 8573-1:2010 definiert. Je niedriger die Klassenziffer, desto reiner die Druckluft. Die Verwendung von Reinheitsklassen erleichtert sowohl den branchenübergreifenden Vergleich von Anforderungen als auch die Interpretation von Prüfergebnissen. Insbesondere bei Partikeln empfiehlt es sich, nicht die Messwerte direkt miteinander zu vergleichen, sondern eher die Größenordnung zu betrachten – genau hierbei helfen die Reinheitsklassen.
Zur Klassifizierung nach Feststoffverunreinigungen werden drei Partikelgrößenbereiche herangezogen (0,1–0,5 µm, 0,5–1,0 µm und 1,0–5,0 µm). Die Messungen in diesen Bereichen sollen gleichzeitig und unter Anwendung der Norm ISO 8573-4:2019 durchgeführt werden, die die Messmethodik sowie die für die Probenahme und Messung einzusetzenden Geräte detailliert beschreibt. Damit der Partikelgehalt einer bestimmten Klasse zugeordnet werden kann, müssen die Partikelanzahlen in allen drei definierten Größenbereichen die jeweiligen Klassengrenzen gemäß ISO 8573-1:2010 einhalten.
Neben dem Partikelgehalt legt die Norm ISO 8573-1:2010 auch Grenzwerte für zwei weitere Verunreinigungskategorien fest: Wasser und Öl. Da Wasser- und Ölgehalt in nahezu allen industriellen Druckluftanwendungen relevant sind, werden bei der Qualitätsprüfung von Druckluft in der Regel an jedem Messpunkt alle drei Parameter – Partikel, Wasser und Öl – bestimmt.
Die Klassennummern sind konventionell bezeichnet: 1, 2, 3, 4 usw. Die Reinheitsklassen der drei Hauptparameter (Partikel, Wasser, Öl) werden daher durch drei durch Punkte getrennte Zahlen ausgedrückt. Bei der Angabe von Reinheitsklassen nach ISO 8573-1 sollte stets die Ausgabe der Norm genannt werden, auf deren Grundlage die Klassifizierung erfolgte. Hervorzuheben ist, dass die dritte Ausgabe der Norm ISO 8573-1 aus dem Jahr 2010 die Partikelgrenzwerte innerhalb der einzelnen Klassen gegenüber der zweiten Ausgabe von 2001 angehoben hat.
Die Norm ISO 8573-1:2010 legt die Grenzwerte für die einzelnen Reinheitsklassen der Druckluft fest. Die Prüfmethoden sind in den weiteren acht Teilen der Normenreihe ISO 8573 Compressed Air beschrieben:
• Part 1: Contaminants and purity classes
• Part 2: Test methods for oil aerosol content
• Part 3: Test methods for measurement of humidity
• Part 4: Test methods for solid particle content
• Part 5: Test methods for oil vapour and organic solvent content
• Part 6: Test methods for gaseous contaminant content
• Part 7: Test method for viable microbiological contaminant content
• Part 8: Test methods for solid particle content by mass concentration
• Part 9: Test methods for liquid water content
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An welchen Punkten sollte der Verunreinigungsgehalt der Druckluft gemessen werden?
Die erreichbare Reinheitsklasse der Druckluft hängt von folgenden Faktoren ab:
• der Qualität der Ansaugluft des Kompressors (Partikelgehalt, Feuchtegehalt, Ölgehalt in Form von Aerosolen und Dämpfen in der Atmosphäre)
• dem Ausbaugrad der Druckluftaufbereitung (Vorhandensein oder Fehlen eines Trockners, Anzahl der Filterstufen, Filtertypen, Filtergenauigkeit sowie das Vorhandensein von Filtern in der Nähe kritischer Druckluftentnahmepunkte)
• der Länge und dem Zustand des Druckluftnetzes (die Druckluftqualität kann sich in weitverzweigten Verteilnetzen verschlechtern, insbesondere dort, wo erhebliche Kondensatmengen anfallen oder früher angefallen sind)
Vor diesem Hintergrund empfiehlt es sich, die Druckluftqualität an folgenden Punkten zu messen:
• Nach der Druckluftaufbereitungsanlage – um die grundlegende Wirksamkeit des Filter- und Trocknungssystems zu ermitteln
• An mehreren Punkten des Verteilnetzes, die weit vom Kompressorraum entfernt sind – zur Bewertung der sekundären Verunreinigung
• An qualitätskritischen Punkten – beispielsweise dort, wo Druckluft in direkten Kontakt mit Lebensmitteln kommt oder wo Pneumatikkomponenten und Geräte eingesetzt werden, die empfindlich auf Verunreinigungen in der Druckluft reagieren
Druckluftqualität – Akzeptanzkriterien
Druckluft als Prozessluft
Die Normenreihe ISO 8573 dient ausschließlich der Bestimmung von Reinheitsklassen für Druckluft und enthält keine branchen- oder anwendungsspezifischen Grenzwerte. Grundlegende Leitlinien wurden von der FDA, dem VDMA, der BCAS und der BRC veröffentlicht. Jeder Druckluftanwender sollte eigene Akzeptanzgrenzen für den zulässigen Partikelgehalt festlegen und dabei folgende Faktoren berücksichtigen:
• Art der durchgeführten Prozesse
• Risiko für Qualität und Produktsicherheit
• Reinheitsanforderungen des Raumes, in den das Medium abgegeben wird
• Wirtschaftliche Gesichtspunkte
• Lokale Vorschriften und Einschränkungen
Die Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelbranche setzt Druckluft hoher Reinheit voraus. In diesen Bereichen wird in der Regel ein dezentrales Druckluftaufbereitungssystem eingesetzt, bei dem die einzelnen Druckluftfilter möglichst nah an den jeweiligen Verbrauchern positioniert werden. Dadurch wird die Menge der erzeugten und verbrauchten Hochreinheitsdruckluft minimiert. Dieses Konzept reduziert zudem das Risiko einer Wiederverunreinigung der Druckluft durch das Verteilnetz – etwa durch Mikropartikel oder Oxidpartikel (Rost) von Stahloberflächen.
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Pharmaindustrie
Für pharmazeutische Anwendungen schreibt die amerikanische FDA vor, dass komprimierte Gase mindestens die gleiche Reinheit aufweisen müssen wie die Räume, in die sie eingebracht werden (Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing — Current Good Manufacturing Practice, 2004). Für einzelne Anwendungen – wie das Beaufschlagen von Behältern mit Überdruck, den Flüssigkeitstransport oder die Tablettenbeschichtung – sowie für spezifische Reinraumklassen hat die FDA keine detaillierten Partikelgrenzwerte festgelegt.
Messungen der Druckluftqualität erfolgen in der Regel am Verwendungspunkt. Unter Berücksichtigung der FDA-Anforderung sowie der in Europa im Betriebszustand geltenden GMP-Vorschriften für den Partikelgehalt in den einzelnen Raumklassen sollte ein Kubikmeter Druckluft folgende Partikelzahlen nicht überschreiten:
• Klasse A: Partikel ≥ 0,5 µm: 3.520; Partikel ≥ 5 µm: 20
• Klasse B: Partikel ≥ 0,5 µm: 352.000; Partikel ≥ 5 µm: 2.900
• Klasse C: Partikel ≥ 0,5 µm: 3.520.000; Partikel ≥ 5 µm: 29.000
• Klasse D: nicht definiert
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Lebensmittelindustrie
Das Lebensmittelrecht schreibt allgemein vor, dass eingesetzte Hilfsstoffe nicht zur „Kontamination des Lebensmittels“ führen dürfen. Ein Großteil der Lebensmittelbetriebe hat freiwillig ein Qualitäts- und Lebensmittelsicherheitsmanagementsystem nach BRC oder IFS Food eingeführt. Im BRC-Food-Standard findet sich ein Verweis auf den gemeinsam von BRC und BCAS erarbeiteten Leitfaden „Food Grade Compressed Air – A Code of Practice“, der folgende Partikelgrenzwerte empfiehlt:
Druckluft für den direkten oder gelegentlichen Lebensmittelkontakt:
• Partikel 0,1–0,5 µm: 100.000
• Partikel 0,5–1,0 µm: 1.000
• Partikel 1,0–5,0 µm: 10
Diese Grenzwerte entsprachen zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Leitfadens der Klasse 2 gemäß ISO 8573-1:2001. Wie bereits erwähnt, hat die ISO-Norm seit 2010 die zulässigen Partikelgrenzwerte je Klasse angehoben – die BRC-Anforderungen wurden jedoch nicht entsprechend gelockert.
Ein Teil der Lebensmittelhersteller wendet noch strengere Akzeptanzkriterien an:
• Druckluft im direkten Kontakt mit nicht-trockenen Lebensmitteln (z. B. Getränke, Fleisch, Gemüse): Feststoffpartikel Klasse 1, Wasser Klasse 4, Öl Klasse 1 (nach ISO 8573-1:2010)
• Druckluft im direkten Kontakt mit Trockenlebensmitteln: Feststoffpartikel Klasse 1, Wasser Klasse 2, Öl Klasse 1 (nach ISO 8573-1:2010)
• Druckluft in Lebensmittelverpackungsmaschinen: Feststoffpartikel Klasse 1, Wasser Klasse 4, Öl Klasse 1 (nach ISO 8573-1:2010)
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Sonstige industrielle und technische Anwendungen
In bestimmten Anwendungen – wie Lackierung mit Spritzpistolen, Pulverbeschichtung, Laserschneiden, Zahnheilkunde und Fotolabore – muss die Druckluft nach wie vor eine sehr hohe Partikelreinheit aufweisen. Hier wird in der Regel Klasse 1 sowohl hinsichtlich des Partikel- als auch des Ölgehalts gefordert.
In den meisten Fällen wird Druckluft als sogenannte Instrumenten- oder Steuerluft eingesetzt, um Ventile, Stellantriebe und Greifer zu betätigen. In diesen Anwendungen sollten Verunreinigungen entfernt werden, um Pneumatikkomponenten vor Korrosion und übermäßigem Verschleiß zu schützen. In der Regel genügt hierfür Klasse 3 oder 4 (Partikelgehalt).
Partikelmessung in Druckgasanlagen
Die Messung des Partikelgehalts in komprimierten Gasen ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Der hohe Druck in der beprobten Anlage kann dazu führen, dass ein größerer Gasstrom durch den Laserpartikelzähler geleitet wird, als dieser ausgelegt ist – was zu Messfehlern und sogar zur Beschädigung des Geräts führen kann. Um den Druck des Probengases zu reduzieren und eine isokinetische Probenahme bei einem geräteverträglichen Volumenstrom (in der Regel 28,3 l/min) zu gewährleisten, werden geeignete Diffusoren eingesetzt.
Feuchtigkeitsmessung in Druckluft / Drucktaupunkt
Feuchtigkeit in Druckluft
Feuchtigkeit ist in den meisten Druckluftsystemen unerwünscht, da kondensierendes Wasser in der Anlage zu folgenden Problemen führen kann:
• Ausfälle von Druckluftanlagenkomponenten
• Schäden an druckluftbetriebenen Prozessgeräten
• Druckabfälle im System
• Verunreinigung von Roh-, Zwischen- und Fertigprodukten (durch Wasser, Oxidations- und Korrosionsprodukte sowie Mikroorganismen, die in wasserführenden Anlagen günstige Wachstumsbedingungen finden)
• Erhebliche Messfehler bei der Partikelgehaltsmessung in Druckluft – einem neben dem Feuchtegehalt ebenso wichtigen Reinheitsparameter
Die Feuchtigkeit der Druckluft wird über den Drucktaupunkt (engl. Pressure Dew Point, PDP) ausgedrückt und zur Bestimmung der Reinheitsklasse nach ISO 8573-1:2010 herangezogen.
Drucktaupunktmessungen für die Druckluftqualitätsbewertung nach ISO 8573-1 werden mit einer tragbaren Drucktaupunktsonde durchgeführt. Nach dem Anschluss an das Druckluftverteilnetz können so mehrere kritische Verwendungspunkte überprüft und die Reinheitsklasse nach ISO 8573-1:2010 bestimmt werden. Der Prüfbericht enthält neben dem Drucktaupunktwert auch die Drucklufttemperatur, die relative Feuchte, sowie den Druck am Probenahmeort. Auf Wunsch können zusätzlich weitere Feuchtigkeitskenngrößen angegeben werden: die spezifische Feuchte (x – Verhältnis von Wasserdampfmasse zu trockener Luftmasse [g/kg]) und/oder die absolute Feuchte (a – Wasserdampfmasse in kg pro m³ feuchter Luft).
Feuchtigkeitsmessung in Druckluft / Drucktaupunkt
Feuchtigkeit in Druckluft
Feuchtigkeit ist in den meisten Druckluftsystemen unerwünscht, da kondensierendes Wasser in der Anlage zu folgenden Problemen führen kann:
• Ausfälle von Druckluftanlagenkomponenten
• Schäden an druckluftbetriebenen Prozessgeräten
• Druckabfälle im System
• Verunreinigung von Roh-, Zwischen- und Fertigprodukten (durch Wasser, Oxidations- und Korrosionsprodukte sowie Mikroorganismen, die in wasserführenden Anlagen günstige Wachstumsbedingungen finden)
• Erhebliche Messfehler bei der Partikelgehaltsmessung in Druckluft – einem neben dem Feuchtegehalt ebenso wichtigen Reinheitsparameter
Die Feuchtigkeit der Druckluft wird über den Drucktaupunkt (engl. Pressure Dew Point, PDP) ausgedrückt und zur Bestimmung der Reinheitsklasse nach ISO 8573-1:2010 herangezogen.
Drucktaupunktmessungen für die Druckluftqualitätsbewertung nach ISO 8573-1 werden mit einer tragbaren Drucktaupunktsonde durchgeführt. Nach dem Anschluss an das Druckluftverteilnetz können so mehrere kritische Verwendungspunkte überprüft und die Reinheitsklasse nach ISO 8573-1:2010 bestimmt werden. Der Prüfbericht enthält neben dem Drucktaupunktwert auch die Drucklufttemperatur, die relative Feuchte, sowie den Druck am Probenahmeort. Auf Wunsch können zusätzlich weitere Feuchtigkeitskenngrößen angegeben werden: die spezifische Feuchte (x – Verhältnis von Wasserdampfmasse zu trockener Luftmasse [g/kg]) und/oder die absolute Feuchte (a – Wasserdampfmasse in kg pro m³ feuchter Luft).
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Messtechnische Spezifikationen
Parameter Messgröße Messbereich Genauigkeit
Drucktaupunkt Druckluft –70 … +30 °C td ±2 K
Temperatur Druckluft –10 … +60 °C ±0,2 K
Relative Feuchte (RH 5 %) Druckluft 0 … 100 % RH ±(0,8 % RH + 2 % v. Messwert)
Druck Druckluft 1 … 20 bar a ±0,05 bar
Anschlussarten am Probenahmeort: Schnellkupplung (Muffe) DN7.2, Innengewinde G3/8 oder G1/2, Außengewinde G3/8, Schlauch mit Außendurchmesser 6 / 8 / 10 / 12 / 16 mm
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Einflussfaktoren auf die Messgenauigkeit
Bei der Auswahl des Probenahmeortes und der Durchführung der Messung – insbesondere in sehr trockenen Umgebungen – sind folgende Punkte zu beachten:
• Die Anzahl der Verbindungselemente am Probenahmeort sollte minimal gehalten werden, um Undichtigkeiten und den daraus resultierenden Eintrag von Umgebungsfeuchte zu vermeiden.
• Messungen in Totstrecken der Anlage sind zu vermeiden – am Messpunkt muss ein ausreichender Luftdurchfluss gewährleistet sein.
• Die Temperatur der Rohrleitung und des Probenahmesystems darf den Taupunkt des entnommenen Gases nicht unterschreiten, da dies zur Kondensation und damit zu erheblichen Messfehlern führt.
• Zur weiteren Minimierung des Kondensationsrisikos im Messsystem gilt: Die Probenleitung sollte möglichst kurz und im Querschnitt klein gehalten werden. Idealerweise wird für den Probenweg Edelstahl mit geringer Oberflächenrauhigkeit verwendet. Es sind dampfdichte Materialien einzusetzen (z. B. Edelstahl), um die Diffusion von Umgebungsfeuchte in das Messsystem zu verhindern. PVC- oder Nylonleitungen sind zu vermeiden.
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Taupunkt und Drucktaupunkt
Der Taupunkt – genauer: die Taupunkttemperatur – ist die Grenztemperatur, bei der Luft mit Wasserdampf vollständig gesättigt ist (relative Feuchte 100 %). Jede weitere Abkühlung führt zur Kondensation des bis dahin dampfförmig transportierten Wassers, da Luft (bzw. Gas) bei niedrigeren Temperaturen eine geringere Menge Wasserdampf aufnehmen kann. So kondensieren beispielsweise bei 100 % relativer Feuchte und einem Temperaturabfall von 10 °C rund 50 % des enthaltenen Wasserdampfes. Die Kenntnis des Taupunkts und der aktuell gemessenen Systemtemperatur ermöglicht somit eine Einschätzung, wie weit man von den Bedingungen entfernt ist, bei denen Kondensation einsetzt.
Bei Systemen mit einem Betriebsdruck oberhalb des Atmosphärendrucks ist anstelle des Taupunkts der Drucktaupunkt (PDP) zu verwenden. Dieser gibt den Feuchtegehalt der Druckluft an und wird auf Basis von relativer Feuchte, Temperatur und Betriebsdruck am Probenahmeort berechnet.
Zwischen dem atmosphärischen Taupunkt und dem Drucktaupunkt bestehen erhebliche Unterschiede: Luft mit einem atmosphärischen Taupunkt von –35 °C weist bei 7 bar einen Drucktaupunkt von rund –10 °C auf. Bei einem atmosphärischen Taupunkt von –23 °C beträgt der Drucktaupunkt bei 7 bar bereits +2 °C. Es ist zu beachten, dass sowohl die Norm ISO 8573-1 als auch andere Leitlinien (z. B. BRC Food) den Drucktaupunkt als Grenzwert für die Reinheitsklassen angeben.
Woher stammt die Feuchtigkeit in Druckluft? Atmosphärische Luft enthält stets Wasserdampf. Ein 25-PS-Kompressor erzeugt bei 24 °C und 70 % relativer Feuchte täglich rund 80 Liter Wasser. Obwohl Trockner Bestandteil jeder Druckluftanlage sind, haben sie eine begrenzte Kapazität. Probleme mit zu hohen Feuchtigkeitswerten treten vor allem in den Sommermonaten auf, wenn die warme Atmosphärenluft mehr Feuchtigkeit trägt und diese im Trockner nicht vollständig zurückgehalten wird. Obwohl die Druckluft durch die Verdichtung zunächst erwärmt wird und das Wasser dabei dampfförmig bleibt, kühlt sie im Verteilnetz ab – der Dampf kondensiert. Kondensiertes Wasser ist in vielen Anwendungen unzulässig und kann sowohl das Druckluftsystem als auch das Endprodukt verunreinigen (Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie). Ob ein reales Risiko für das Auftreten freien Wassers im Verteilnetz besteht, zeigt die Drucktaupunktmessung.
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Ölgehaltsmessung in Druckluft
Der Ölgehalt zählt neben Feuchte und Feststoffpartikeln zu den wesentlichen Reinheitsparametern von Druckluft. Die Norm ISO 8573-2 beschreibt die Probenahmeverfahren, gibt Hinweise zur sachgerechten Probenkonservierung für den Labortransport und legt die Analysemethoden für den Ölaerosol-Gehalt in Druckluft fest. Das Ergebnis wird zur Reinheitsbewertung und Klasseneinstufung nach ISO 8573-1:2010 herangezogen.
Was sagt ISO 8573 zur Ölmessung?
Analytisch ist die Ölgehaltsbestimmung in Druckluft eine komplexe Aufgabe. ISO 8573-1 definiert den Gesamtölgehalt als Summe aus flüssigem Öl, Ölaerosol und Öldampf. Für die Klasseneinstufung ist stets dieser Gesamtölgehalt maßgeblich.
Da in gefilterten Druckluftanlagen (Grob-, Fein- und Aktivkohlefilter) der Ölaerosol-Anteil dominiert, basiert die laufende Reinheitsüberwachung in der Praxis überwiegend auf der Aerosolmessung.
ISO 8573-2 beschreibt zwei Messmethoden:
Methode A eignet sich für stark ölbelastete Messpunkte. Sie erfordert den fest in die Anlage integrierten Einbau von Koaleszenzfiltern nach ISO 12500-1 – das aufgefangene Ölvolumen wird auf den durchgeströmten Luftvolumenstrom bezogen und liefert den Ölgehalt in mg/m³. Die Probenahmedauer beträgt 50 bis 200 Stunden pro Messpunkt. Ein Vorteil dieser Methode besteht darin, dass neben Ölaerosol auch flüssiges Öl erfasst werden kann.
Methode B nutzt ein mobiles Probenahmesystem mit Glasfaserfiltern. Die aufgefangenen Aerosole werden anschließend spektrometrisch analysiert, was den Nachweis selbst spurenhafter Ölmengen ermöglicht (unter 0,01 mg/m³). Diese Nachweisgrenze erlaubt die Bewertung von Druckluft der Reinheitsklasse 1. Methode A hingegen ist erst ab 1 mg/m³ einsetzbar. Die Probenahmedauer mit Methode B beträgt je nach Durchfluss und erwartetem Ölgehalt nur wenige Minuten bis einige Stunden.
Methode B ist unterteilt in B.1 (Vollstrom-Probenahme) und B.2 (isokinetische Teilstrom-Probenahme).
Öldampfmessung
Ein Teil der Betreiber entscheidet sich statt der Aerosolmessung für die Überwachung des Öldampfgehalts. Die entsprechende Probenahmemethodik und gaschromatografische Analyse ist in ISO 8573-5 beschrieben. Derzeit sind keine Verfahren verfügbar, die eine direkte, ortsgebundene Öldampfmessung in Echtzeit und dabei normkonform nach ISO 8573-5 ermöglichen. Einige Betreiber nutzen PID-Detektor-basierte Lösungen zu rein informativen (nicht klassifikatorischen) Zwecken. Diese Methoden sind jedoch nicht ISO 8573-5-konform und können in Gegenwart anderer Kohlenwasserstoffe (z. B. organischer Lösungsmittel) zu überhöhten Messwerten führen.