Kontaminationen von Druckluft

Druckluft wird vielseitig verwendet, z. B. zum Steuern von Ventilen oder als Förderluft für rieselfähige Lebensmittel. Sobald Druckluft direkt oder indirekt mit Lebens- und Arzneimitteln, steht die Qualität der Druckluft im Fokus.

Die vom Kompressor angesaugte Umgebungsluft enthält Verunreinigungen in Form von Mineralölaerosolen und Kohlenwasserstoffdämpfen, Wasserdampf und Partikeln. Bei der Verdichtung können zusätzlich Schmieröl und Abriebteilchen aus dem Kompressor in die Druckluft gelangen. Staub und andere Partikel führen zu vorzeitigem Verschleiss. Verharztes Öl im Rohrleitungssystem kann Querschnittreduzierungen und Blockaden verursachen. In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sind die Anforderungen an die Druckluft besonders hoch. Daher ist die Druckluft entsprechend aufzubereiten und die Qualität zu überprüfen.

Beispiele für Anwendungen von Druckluft mit besonderen Anforderungen

Blasen und Transportieren von PET-Flaschen

Siloeinlagerung von Bulk-Rohstoffen

Aufschlagen der Masse mit Sauerstoff bei der Glaceherstellung

Hefepropagation für die anschliessende Gärung

QUALITÄTSKLASSEN

Die ISO-Normenreihe 8573 «Compressed air» regelt sowohl die Qualitätsanforderungen an die Druckluft als auch die anzuwendenden Prüfverfahren.

	Partikel			Taupunkt/Wasser	Öl
Kl.	Anzahl Partikel pro m³ (Kl. 0 bis 5) Massenkonzentration (Kl. 6 bis X)			Taupunkt (Kl. 0 bis 6) Wassergehalt (Kl. 7 bis X)	Gesamtöl
	0.1 < d ≤ 0.5 µm	0.5 < d ≤ 1.0 µm	1.0 < d ≤ 5.0 µm
0	gemäss Definition besser als Klasse 1/ vom Anwender zu präzisieren
1	≤ 20'000	≤ 400	≤ 10	≤ − 70 °C	≤ 0.01 mg/m³
2	≤ 400'000	≤ 6'000	≤ 100	≤ − 40 °C	≤ 0.1 mg/m³
3	ns	≤ 90'000	≤ 1'000	≤ − 20 °C	≤ 1 mg/m³
4	ns	ns	≤ 10'000	≤ + 3 °C	≤ 5 mg/m³
5	ns	ns	≤ 100'000	≤ + 7 °C	ns
6	ns	0 < C_p ≤ 5 mg/m³	ns	≤ + 10 °C	ns
7	ns	5 < C_p ≤ 10 mg/m³	ns	C_w ≤ 0.5 g/m³	ns
8	ns	ns	ns	0.5 < C_w ≤ 5 g/m³	ns
9	ns	ns	ns	5 < C_w ≤ 10 g/m³	ns
X	ns	ns	ns	C_w > 10 g/m³	> 5 mg/m³

gemäss ISO 8573-1:2010 beschriebene Qualitätsklassen für Druckluft [#1]

FESTLEGUNG VON QUALITÄTSZIELEN

Die Prozessschritte müssen bekannt sein, in welchen Druckluft direkt oder indirekt mit dem Produkt oder Lebensmittelkontaktflächen von Primärpackmaterialien in Berührung kommen. Es liegt in der Verantwortung des Unternehmens, anhand von Risikoüberlegungen die Qualität der Druckluft für die entsprechenden Kontakte zu definieren. Es empfiehlt sich, die VDMA-Einheitsdatenblätter 15390-1 [#2] und 15390-2 [#3], welche eine Ergänzung zur ISO 8573 darstellen, zu konsultieren (VDMA = Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V.).

Für direkt mit Arznei- oder Lebensmitteln in Kontakt kommende Druckluft wird vom VDMA die Einhaltung folgender Reinheitsklassen empfohlen (Feststoffpartikel-Drucktaupunkt-Ölgehalt):

direkter Kontakt der Druckluft mit trockenen Produkten: 2-2-1
direkter Kontakt der Druckluft mit trockenen, sterilen Produkten: 1-2-1
direkter Kontakt der Druckluft mit nicht trockenen Produkten: 2-4-1
direkter Kontakt der Druckluft mit nicht trockenen, sterilen Produkten: 1-4-1

Bei Prozessluft mit direktem Produktkontakt ist die Qualitätsklasse 2-2-1 bzw. bei Prozessluft mit indirektem Produktkontakt die Qualitätsklasse 2-4-2 meistens ausreichend (gem. Erfahrung Labor Veritas AG sowie [#4].

In vielen Fällen spielt die Gesamtölkonzentration die wichtigste Rolle. Viele Unternehmer glauben, dass sich mit der Installation von ölfreien Kompressoren die Frage nach dem Ölgehalt in der Druckluft erübrigt. Dazu ist im VDMA-Einheitsblatt 15390-1 [#2] zu lesen: «Selbst bei ölfreien Kompressoren können geringe Mengen Öl (gasförmig oder in Aerosolform) in der Druckluft durch angesaugte Kohlenwasserstoffe enthalten sein.» Gemäss VDMA liegen die Ölgehalte der Druckluft «hinter» den ölfrei verdichtenden Kompressoren zwischen der Nachweisgrenze und 3 mg/m³ Luft. Zudem darf nicht ausgeblendet werden, dass ölfreie Kompressoren nur einen eingeschränkten Beitrag zur Senkung des Ölgehaltes leisten können, wenn das Druckluftnetz kontaminiert ist.

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Druckluftglossar
bereitgestellt von BEKO Technologies GmbH

Drucklufttechnik
Grundlagen und Tipps von Kaeser Kompressoren AG

Quellenverzeichnis

ISO 8573-1:2010 Compressed air — Part 1: Contaminants and purity classes

VDMA 15390-1:2014-12 Druckluftreinheit – Teil 1: Typische anwendungsspezifische Reinheitsklassen gemäss ISO 8573-1:2010 und Anleitung zur Erzeugung und Überprüfung von entsprechenden Druckluftreinheiten für industrielle Anwendungen

VDMA 15390-2:2018-04 Druckluftreinheit – Teil 2 : Typische anwendungsspezifische Reinheitsklassen gemäss ISO 8573-1:2010 und Anleitung zur Erzeugung und Überprüfung von entsprechenden Druckluftreinheiten für Anwendungen im Bereich Lebensmittel- und Pharmatechnologie

Praxisleitfaden Lebensmittelsicherheit und Druckluft, BEKO Technologies GmbH, Neus, 26.08.2020

ISO 8573-2 Compressed air — Contaminant measurement — Part 2: Oil aerosol content

ISO 8573-5 Compressed air — Part 5: Test methods for oil vapour and organic solvent content

Bildmaterial: sämtliche Bilder → Adobe Stock

DIENSTLEISTUNG LABOR VERITAS AG

Labor Veritas AG verfügt über das nötige Equipment, um die Einhaltung der für die Lebensmittel-, Verpackungs- sowie Pharmaindustrie relevanten Qualitätsklassen analytisch zu verifizieren. Relevant bedeutet hier: Partikel – Klassen 0 bis 5; Taupunkt – Klassen 0 bis 6; Öl – alle Klassen).

Hinweis 1: Bei der Messung des Ölgehaltes ist wichtig, dass die flüssigen wie auch dampfförmigen Anteile erfasst werden; die bei Labor Veritas angewandte Methodik ist darauf ausgerichtet, den gesamten Ölgehalt zu erfassen.

Hinweis 2: Lediglich die Ölgehaltsbestimmung im Labor erfolgt unter akkreditierten Bedingungen; für die Partikelmessung und Taupunktbestimmung werden zwar übliche Messgeräte eingesetzt, dennoch wird die Methodik wegen der mangelnden Rückführbarkeit auf ein Urmass von der Akkreditierungsstelle bisher als nicht nach ISO 17025 akkreditierbar eingestuft. Es werden dennoch angemessene qualitätssichernde Massnahmen umgesetzt.

Die Bestimmung der Partikelkonzentration und des Taupunktes erfolgt direkt während der Probenahme und dauert in der Regel 1 Stunde. Für die Bestimmung der Ölkonzentration muss je nach erwarteter Klasse eine Probenahmezeit von bis zu 7 Tagen vorausgesetzt werden (keine Präsenz des Probenehmers erforderlich). Die eigentliche Messung des Ölgehalts erfolgt nach einem Labormessverfahren, welches auf der Grundlage der ISO 8573-2 [#5] und 8573-5 [#6] entwickelt wurde. Für besondere Fragestellungen bieten sich weitere Möglichkeiten an. So kann zum Beispiel durch vergleichende GC/MS-Analysen festgestellt werden, ob das an der Entnahmestelle austretende Öl mit dem im Kompressor befindlichen Öltyp identisch ist.

Falls erhöhte mikrobiologische Anforderungen an die Druckluft bestehen, kann Labor Veritas AG ebenfalls analytische Lösungen anbieten.

KONTAKT

Mathias Müller

Staatlich geprüfter Brau- und Getränketechnologe, Betriebsbraumeister

Spezialist Getränkehygiene/-technologie

+41 44 283 29 35

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Markus Lüönd

dipl. Chem. HTL

Prüfleiter Chemie, FvP,
Spezialist Verifizierung/Validierung

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m.luond@laborveritas.ch

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Zertifizierung nach ISO 9001:2015

Das Qualitätsmanagementzertifikat muss jeweils nach drei Jahren im Rahmen eines Rezertifizierungsaudits erneuert werden. Dazwischen findet jährlich ein Aufrechterhaltungsaudit statt.

Die Audits werden von der Schweizerischen Vereinigung für Qualitäts- und Management-Systeme (SQS) durchgeführt.

Zertifikat ISO 9001:2015
Reg.-Nr. 43774, gültig bis 25.06.2026

Zertifikat IQNet
Reg.-Nr. 43774, gültig bis 25.06.2026

Akkreditierung nach ISO/IEC 17025:2017

Die Akkreditierung ist jeweils fünf Jahre gültig und wird ca. alle anderthalb Jahre einer Zwischenprüfung (Überwachungsaudit) unterzogen. Die Begutachtungen werden von der Schweizerischen Akkreditierungsstelle SAS durchgeführt. Die Prüfverfahren im akkreditierten Bereich sind im Anhang zur Akkreditierungsurkunde aufgelistet.

Akkreditierungsurkunde ISO/TS 17025:2017
STS 524, gültig bis 31.10.2029

Anhang zur Akkreditierungsurkunde
STS 524, dat. 26.08.2024, gültig bis 31.10.2029