Hochentwickelte Luft- und Wasserfiltrationssysteme, die den strengen Sicherheitsstandards wichtiger Industrien wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie des Bergbaus und der Mineraliengewinnung entsprechen, wurden auf der Messe Filtech in Köln von über 590 Ausstellern vorgestellt.
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie gelten strenge Spezifikationen, um durchgängig sichere Prozesse zu gewährleisten, da selbst kleinste Verunreinigungen und Kontaminationen die Haltbarkeit von Produkten verringern oder sogar zum Verlust ganzer Chargen führen können. Hochentwickelte Filtermembranen eignen sich hervorragend für Reinigungsverfahren bei der Herstellung von zum Beispiel Milch, Käse, Zucker und Süssungsmitteln, während in vielen anderen Bereichen hochmoderne Biofilter eingesetzt werden, um eine Vielzahl von Verunreinigungen wie Legionellen, Bakterien, Parasiten, Trübungen, Rost, Arzneimittelrückstände, Arsen und störende Aromen zu entfernen. Die Filtration ist auch für den Geschmack von Tee und Kaffee entscheidend.
Im Bergbau gelten inzwischen ebenso strenge Vorschriften für die Kontrolle von Staub, Abwasser und anderen Emissionen, die durch wirksame Filtersysteme erfüllt werden. Bei der Aufbereitung von Mineralien werden erhebliche Mengen an Wasser verbraucht, und die Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten ermöglicht die Wiederverwendung von Wasser, wodurch der Verbrauch gesenkt und die Umweltbelastung verringert wird.
Gefährliche «Tailings» – das Abfallmaterial, das nach der Gewinnung von Mineralien zurückbleibt – werden mit den riesigen automatisierten Filterpressen, die von Unternehmen wie Andritz, Diemme und Metso entwickelt wurden, ebenfalls effektiv entwässert. Das reduziert die Abfallmenge weiter und verhindert die Bildung von Absetzteichen, die Umwelt- und Sicherheitsrisiken darstellen können.
Bei der Mineralienaufbereitung sorgen Filtrationssysteme für eine hohe Produktreinheit, indem sie unerwünschte Feststoffe entfernen und so sowohl die Produktqualität als auch den Marktwert verbessern. Die Rückgewinnung feiner Partikel wertvoller Mineralien, die andernfalls verloren gehen könnten, ist ein weiterer wichtiger Vorteil.
Konferenz mit 200 Vorträgen
Bei der Optimierung der Effizienz von gewebten oder nicht gewebten Filtermedien geht es im Wesentlichen darum, ein perfektes Gleichgewicht zwischen der Fähigkeit des Materials, Staub oder andere Partikel aufzufangen und festzuhalten und seinem Druckabfall (seinem Widerstand gegenüber der Luft, der Flüssigkeit oder dem Gas, das durch das Material geleitet wird) zu erreichen.
Es gibt viele Parameter, die dies beeinflussen können – ebenso wie eine potenziell endlose Reihe möglicher Gewebekonstruktionen – und es werden weiterhin intensive Forschungen und Versuche durchgeführt, um dieses Gleichgewicht zu optimieren. Das ist auch jeweils grundlegendes Thema an der Filtech-Konferenz. Auf der Veranstaltung 2024 wurden viele neue Konzepte zur Optimierung der Filtereffizienz vorgestellt: von der Individualisierung von Hochleistungsmembranen auf der Nanoskala bis hin zum Einsatz von KI und digitalen Zwillingen.
Trends im Bereich Filtermedien
Bei den Filtermedientrends war besonders auffällig, dass die Integration von Nanofaserpartikeln und -vliesen in Vliesstoffe immer mehr an Bedeutung gewinnt und die Verwendung nachhaltiger Rohstoffe als Alternative zu Kunststoffen ein wichtiges Thema war.
Technologiehersteller von Nanofasern wie Elmarco und Inovenso erforschen mit ihren Kunden die Einführung von erneuerbaren Rohstoffen und umweltfreundlichen Lösungsmitteln bei der Herstellung von elektrogesponnenen Nanofasern, um diese beiden Aspekte miteinander zu verbinden.
Zu den vielversprechenden neuen Rohstoffen gehören PETG – ein kostengünstiges Polyesterderivat als umweltfreundliche Alternative zu PET, das die Verarbeitung mit fluorierten Lösungsmitteln überflüssig macht – sowie Polymilchsäure (PLA) und Polycaprolacton (PL). Natürliche Zellulose wird jetzt auch zu ultrafeinen Fasern mit einer Grösse von nur 300 Nanometern elektrogesponnen, die eine geringe Wärmeausdehnung aufweisen und dennoch leicht und stabil sind. Chitosan ist ein weiteres biobasiertes Polymer mit hervorragenden Wasseraufnahmeeigenschaften, das zur Bildung von Hydrogelen verwendet wird.
Es werden auch umweltfreundliche Lösungsmittel entwickelt, um giftige oder aus der Petrochemie stammende Substanzen beim Elektrospinnen zu ersetzen.
Nanofasern in den Vliesstoff integrieren
Zu den bedeutenden Vliesstoffentwicklungen, die auf der Filtech vorgestellt wurden, gehörte «MecNa» der Mativ-Marke Gessner. Im Gegensatz zu vielen anderen Vliesstoffen, die Schichten aus kontinuierlich elektrogesponnenen Nanofasern enthalten, zeichnen sich diese Vliesstoffe dadurch aus, dass einzelne Nanofasern direkt in der Entstehungsphase in den Vliesstoff integriert werden, um sowohl die Haltbarkeit als auch die Leistung zu verbessern. Dieses Medium wurde ursprünglich als Reaktion auf die Covid-19-Pandemie entwickelt, als eine garantierte Effizienz für kritische Filtrationsanwendungen im Gesundheitswesen unerlässlich wurde.
Eine weitere interessante Entwicklung ist «ProLine» von Hollingsworth und Vose, ein patentiertes neues Medium, das nicht nur eine unterschiedliche Dichte, sondern auch eine unterschiedliche Faserausrichtung aufweist.
Um eine höhere Schmutzaufnahmekapazität bei einem gegebenen Wirkungsgrad zu erreichen, wird ein Filtermedium in der Regel zweiphasig ausgelegt, mit einem Dichtegradienten in Z-Richtung. Das Ergebnis ist eine deutliche Verbesserung der Schmutzaufnahmekapazität und der Luftdurchlässigkeit bei einem gegebenen erforderlichen Wirkungsgrad. Durch eine wesentliche Neuanordnung der Fasern in ProLine-Medien werden sowohl eine grössere Oberfläche als auch neue Kanäle für die Aufnahme von Luft- und Flüssigkeitsverunreinigungen geschaffen.
Plissieren: Schnelleres Falten
Ein weiterer bemerkenswerter Trend ist das Plissieren von Filtermedien – ein in dieser Branche einzigartiges Verfahren, das sich immer mehr durchsetzt, da damit die Leistungsgeschwindigkeit erhöht wird. Durch das Plissieren können Filter eine grössere Oberfläche und Dichte bieten, ohne den Luftstrom zu beeinträchtigen, sodass mehr Partikel aufgefangen werden können, ohne den Druckabfall oder den Energieverbrauch zu erhöhen.
Entwickler von Plissee-Technologien wie JCEM aus der Schweiz, Roth Composite Machinery aus Deutschland und A2Z Technologies aus Indien arbeiten kontinuierlich an der Verbesserung ihrer Maschinen. In Köln wurden Modelle vorgeführt, die Falten mit einer Tiefe von 24 bis 40 Millimetern in Vliesstofffilter mit einer Geschwindigkeit von über 500 pro Minute einlegen.
Termin der Filtech 2026 bekannt
Kurz: Die Anwendungen für Filtersysteme sind vielfältig. Suzanne Abetz, Geschäftsführerin von Filtech, ergänzt: «Wichtige neue Märkte für effektive Filtration in Bereichen wie der Elektrifizierung von Fahrzeugen, dem Transport und der Speicherung von Wasserstoff und der Kohlenstoffabscheidung bedeuten, dass die Industrie weiterhin die technologischen Optionen vorantreibt und erweitert.» Die nächste Messeausgabe der Filtech findet vom 30. Juni bis am 2. Juli 2026 in Köln (D) statt.
