Ansaugfiltersysteme
Ansaugfiltersysteme für Gasmotoren, Turbinen und Verdichter
Hengst ist Ihr langjähriger Engineering-Partner für maßgeschneiderte Ansaugfiltersysteme für Gasmotoren, Turbomaschinen und industrielle Prozessluft. Wir lesen Ihre Spezifikation, konstruieren das passende System und antworten schnell. Jedes System basiert auf Filterelementen aus eigener Fertigung, die Hengst seit 1958 selbst entwickelt, produziert und integriert. Weltweit ist eine große installierte Basis in der Energieerzeugung, in industriellen Prozessen und in Brennstoffzellen-Anwendungen im Einsatz.
Verunreinigte Ansaugluft gehört zu den häufigsten Ursachen für Leistungsverluste bei Gasmotoren, Turbomaschinen und Verdichtern. Partikelablagerungen auf rotierenden Bauteilen senken die Leistung, abrasive Partikel beschleunigen die Erosion, und gelöste Salze führen zusammen mit Feuchtigkeit zu Korrosion. Die daraus resultierenden Wirkungsgradverluste, der höhere Energieverbrauch und ungeplante Stillstände übersteigen die Kosten der Filtration in der Regel deutlich. Ein gut ausgelegtes Ansaugfiltersystem hält den Druckverlust über die gesamte Standzeit konstant niedrig und sorgt damit unmittelbar für einen höheren Wirkungsgrad und geringere Betriebskosten. Als Engineering-Partner mit eigener Filterelement-Fertigung ist Hengst für Betreiber, OEMs und EPC-Generalunternehmer der zentrale Ansprechpartner für die komplette Filtrationslösung, von der Systemauslegung über die Produktion bis hin zu Filterelementen und Wartungsunterstützung.
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Oder suchen Sie Ersatz-Filterelemente für ein bestehendes Filtergehäuse? Unser umfangreiches Produktsortiment an Gasturbinen- und Turbomaschinenfilter finden Sie hier!
Ansaugfiltersysteme im Überblick
Die Ansaugfiltersysteme von Hengst decken die gesamte Bandbreite der industriellen Ansaugluftfiltration ab: von mehrstufigen statischen Systemen für moderate Umgebungen über selbstreinigende Pulsfilter für extreme Staublasten bis zu Ölbadfiltern für hoch belastete Großmotoren und der kombinierten Partikel- und Gasfiltration für Brennstoffzellen und Elektrolyseure. Jede Konfiguration wird passgenau für die jeweilige Anwendung und die Standortbedingungen ausgelegt.
Statische Filtersysteme
Mehrstufige Filtration mit Vorfilterstufen (Taschen- bzw. Beutelfilter) und Feinfilterstufen bis EPA-Klasse E12. Optionale Coalescer- und Tropfenabscheider-Stufen schützen an Küstenstandorten vor Salz und Feuchtigkeit. Anti-Icing-Systeme mit Wärmetauschern, Warmluftverteilern, Infrarotheizungen und Elektroerhitzern verhindern Eisbildung in kalten, feuchten Klimazonen. Statische Systeme eignen sich für Standorte mit geringer bis moderater Staubkonzentration und liefern dort eine hohe Filtrationseffizienz bei langen Wartungsintervallen.
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So wählen Sie das richtige Ansaugfiltersystem
Die Wahl eines Ansaugfiltersystems beeinflusst über Jahre die Zuverlässigkeit, die Maschinenleistung, den Wartungsaufwand und die Betriebskosten. Die richtige Entscheidung hängt von mehreren zusammenwirkenden Faktoren ab, wobei die örtliche Umgebung und die zu schützende Maschine die wichtigsten Treiber sind. Beim Vergleich von Filtersystemen sind besonders diese Leistungsmerkmale relevant: Filtrationseffizienz, Staubspeicherkapazität, Differenzdruck-Verhalten, das Verhalten bei Sprühnebel und Feuchtigkeit sowie die Abreinigungsleistung (wie wirksam ein selbstreinigender Filter nach jedem Reinigungszyklus regeneriert).
Klimazone und örtliche Luftqualität
Der wichtigste Faktor bei der Systemauswahl ist die Betriebsumgebung. Staubkonzentration, Partikelzusammensetzung, Luftfeuchtigkeit, Salzbelastung und Temperaturextreme bestimmen, ob ein statisches oder ein selbstreinigendes System erforderlich ist und welche optionalen Stufen (Coalescer, Anti-Icing) nötig sind.
Wüsten und aride Regionen mit hoher Staublast und häufigen Sandstürmen erfordern selbstreinigende Pulsfilter, die anhaltenden Partikeleintrag ohne schnelle Sättigung bewältigen. Küsten- und Offshore-Standorte verlangen feuchte- und salzbeständige Konfigurationen, in der Regel mit Coalescer- oder Tropfenabscheider-Stufen vor dem Hauptfilter. Arktische und subarktische Standorte benötigen einen Anti-Icing-Schutz, der Eisbildung am Filter verhindert, wenn Feuchtigkeit und niedrige Temperaturen zusammentreffen. Andernfalls kann es zu plötzlichen Druckspitzen bis hin zur Verblockung des Filters kommen. Tropische Umgebungen verbinden hohe Luftfeuchtigkeit mit erhöhten Temperaturen und biologischer Belastung und erfordern eine ausgewogene Auslegung zwischen Feuchtemanagement und Partikelfiltration.
Maschinentyp und Anwendung
Gasmotoren, Gasturbinen, Verdichter und andere Turbomaschinen stellen jeweils unterschiedliche Anforderungen an Filtrationseffizienz, Volumenstrom und Druckverlust-Toleranz. Gasturbinen reagieren besonders empfindlich auf Fouling und Korrosion, weil schon kleine Partikelablagerungen auf den Turbinenschaufeln den aerodynamischen Wirkungsgrad senken. Verdichter in der Öl- und Gasindustrie sowie in Prozessanwendungen sind abrasivem Staub ausgesetzt, der den mechanischen Verschleiß beschleunigt. Große Diesel- und Gasmotoren in der Energieerzeugung oder in maritimen Anwendungen arbeiten unter dauerhaft hoher Last, bei der eine zuverlässige Verbrennungsluftqualität entscheidend ist. Brennstoffzellen und Elektrolyseure benötigen nicht nur partikelfreie, sondern auch von Schadgasen freie Luft, da chemische Verunreinigungen die Leistung von Kathode und Katalysator beeinträchtigen.
Statische im Vergleich zu selbstreinigenden Filtersystemen
Das ist bei den meisten Projekten zur Ansaugluftfiltration die zentrale Entscheidung. Beide Systemtypen haben je nach Betriebsumgebung und Kostenprioritäten eigene Vorteile.
Es geht nicht um einen generell überlegenen Systemtyp, sondern darum, das System auf die konkreten Standortbedingungen und betrieblichen Prioritäten abzustimmen. Als Ihr Engineering-Partner arbeiten wir mit Ihrer Spezifikation, also mit Standortprofil, Maschinenklasse, Staublast und Klimabelastung, und legen die Konfiguration aus, die zu Ihrer Anwendung passt.
| Kriterium | Statisches Filtersystem | Selbstreinigendes (Pulse-Jet-)System |
| Funktionsprinzip | Tiefenfiltration: Partikel lagern sich im Filtermedium ein | Oberflächenfiltration: auf der Filteroberfläche bildet sich ein Staubkuchen, der per Druckluft abgereinigt wird |
| Filtrationseffizienz | bis EPA E12 (mehrstufig) | bis EPA E11 |
| Druckverlust-Verhalten | steigt mit zunehmender Beladung allmählich an | bleibt durch kontinuierliche Reinigungszyklen konstant niedrig |
| Standzeit | je nach Umgebung typisch 6 bis 24 Monate (branchenüblicher Bereich) | bis zu 2 bis 3 Jahre dank Selbstreinigung (branchenüblicher Bereich) |
| Wartungsaufwand | regelmäßiger Wechsel der Filterelemente | gering, vor allem Überwachung der Druckluftversorgung und gelegentliche Patroneninspektion |
| Investitionskosten | geringere Erstinvestition | höhere Erstinvestition |
| Betriebskosten | in moderaten Umgebungen niedriger, in staubigen Bedingungen höher wegen häufiger Filterwechsel | in staubreichen Umgebungen niedriger dank langer Standzeit und stabilem Druckverlust |
| Am besten geeignet für | Standorte mit geringer bis moderater Staublast, gemäßigtes Klima | Wüste, Schwerindustrie, Bergbau, Arktis (bei dauerhaft hoher Staub-, Sand- oder Schneelast) |
| Anti-Icing | bei Bedarf separates Anti-Icing-System erforderlich | Selbstreinigung bietet inhärenten Schutz vor Eisbildung |
| Druckluftversorgung | nicht erforderlich | für die Abreinigung erforderlich |
Gesamtbetriebskosten (TCO): mehr als nur der Anschaffungspreis
Der Anschaffungspreis eines Ansaugfiltersystems macht nur einen Bruchteil der Lebenszykluskosten aus. Die dominierenden Kostentreiber sind das Druckverlust-Verhalten, die Standzeit der Filter und wartungsbedingte Stillstände.
Jedes Millibar zusätzlicher Druckverlust an der Ansaugung senkt die Maschinenleistung und erhöht den Energieverbrauch. Ein Filtersystem, das den Druckverlust über die gesamte Standzeit stabil und niedrig hält, bewahrt den Maschinenwirkungsgrad und senkt die Betriebskosten dauerhaft. Die Standzeit bestimmt unmittelbar, wie häufig Filterelemente gewechselt werden müssen und welche Wartungsstillstände damit verbunden sind, denn jeder Filterwechsel erfordert einen Teil- oder Komplettstillstand. In staubreichen Umgebungen müssen statische Filterelemente unter Umständen alle paar Monate gewechselt werden, während selbstreinigende Systeme deutlich länger im Betrieb bleiben.
Hengst-Systeme sind auf niedrige Gesamtbetriebskosten ausgelegt: stabiler Druckverlust durch eine optimierte Filterauslegung, lange Wartungsintervalle und Konfigurationen, die zur konkreten Betriebsumgebung passen. In Verbindung mit der eigenen Filterelement-Fertigung sichert das eine gleichbleibende Qualität und eine zuverlässige Versorgung mit Ersatzelementen über die gesamte Betriebsdauer der Anlage.
Filterelemente aus eigener Fertigung
Über die Leistung eines Ansaugfiltersystems entscheidet das Filterelement im Inneren. Hengst verbindet die eigene Fertigung von Filterelementen mit der Kompetenz für die komplette Systemintegration, ein vertikal integrierter Engineering-Ansatz, der über Jahrzehnte innerhalb der Hengst-Gruppe gewachsen ist. Eigenschaften des Filterelements wie Druckverlust, Staubspeicherkapazität und Feuchteverhalten sind keine eingekaufte Massenware, sondern Konstruktionsparameter, die wir durchgängig selbst steuern.
Für Betreiber, die bereits ein Filtergehäuse besitzen und leistungsstarke Ersatzelemente benötigen, bietet Hengst ein eigenes Portfolio an Filterelementen für Gasturbinen und Turbomaschinen, gefertigt nach denselben Qualitätsstandards wie die Elemente in den kompletten Hengst-Systemen. So bedient Hengst Betreiber sowohl als Systemanbieter als auch als Lieferant von Ersatz-Filterelementen für bestehende Anlagen, einschließlich Filtergehäusen anderer Hersteller.
Branchen und Anwendungen für unsere Ansaugluft-Filtersysteme
Die Ansaugfiltersysteme von Hengst schützen kritische Maschinen in einer breiten Palette von Branchen, mit einer weltweit installierten Basis in den folgenden Anwendungsbereichen. Für kleine bis mittlere Gasturbinen eignen sich unsere kompletten Filtersysteme. Für größere Turbomaschinen-Filtergehäuse finden Sie unter Gasturbinen- und Turbomaschinenfilter das passende Ersatzelement.
Energieerzeugung
Gasmotoren, Generatoren und kleine bis mittlere Gasturbinen im Grund- und Spitzenlastbetrieb. Eine zuverlässige Luftfiltration sichert den Wirkungsgrad von Motor und Turbine und verlängert die Wartungsintervalle.
Engineering-Kompetenz und weltweiter Service
Hengst unterstützt Betreiber, OEMs und EPC-Generalunternehmer über die Lieferung der Filterhardware hinaus, mit Engineering-Kompetenz, schneller Reaktion und einer weltweiten Präsenz über den gesamten Lebenszyklus des Systems.
Beratung zur Systemauslegung
Anwendungsingenieure von Hengst analysieren standortspezifische Bedingungen wie Klimadaten, Umgebungsluftqualität und Volumenstromanforderungen und entwickeln die Systemkonfiguration, die zur Anwendung passt. Dieser Service steht für Neuanlagen ebenso zur Verfügung wie für den Austausch oder die Modernisierung bestehender Filtersysteme. Für OEMs und EPC-Generalunternehmer liefert Hengst technische Auslegung und Integrationsunterstützung in der Projektierungsphase, Spezifikation für Spezifikation.
Retrofit und Optimierung
Bestehende Filtergehäuse lassen sich auf Leistungsverbesserungen prüfen: durch ein Upgrade der Filterelemente, eine Neukonfiguration des Systems oder eine Druckverlust-Analyse zur Ermittlung von Effizienzgewinnen. Weil Hengst Systemtechnik mit eigener Filterelement-Fertigung verbindet, lassen sich Retrofits als integrierte Lösungen auslegen, statt Komponente für Komponente zu tauschen.
Weltweite Service-Präsenz
Hengst Filtration ist ein Familienunternehmen mit mehr als 3.700 Mitarbeitenden und 28 Standorten weltweit und entwickelt seit 1958 Filtrationstechnik. Diese globale Präsenz bietet Betreibern regionale Servicenähe für Wartung, Ersatzteile und Engineering-Unterstützung, wo immer ihre Anlagen betrieben werden.
Jetzt Rückruf durch unsere Anwendungsingenieure anfordern!
Unsere Anwendungsingenieure besprechen mit Ihnen gerne Ihre konkreten Filtrationsanforderungen, von der ersten Systemauswahl bis zur Retrofit-Analyse für bestehende Anlagen.
Häufige Fragen zu Ansaugfiltersystemen
Welche Arten von Ansaugfiltersystemen gibt es für Gasmotoren, Turbomaschinen und Verdichter?
Die wichtigsten Systemtypen sind statische Filtersysteme, selbstreinigende Pulsfilter (Pulse Jet) und Ölbadumlauffilter. Statische Systeme nutzen eine mehrstufige Tiefenfiltration mit Vorfiltern und Feinfiltern bis EPA-Klasse E12 und eignen sich für Umgebungen mit geringer bis moderater Staublast. Selbstreinigende Pulsfilter arbeiten mit Oberflächenfiltration und automatischer Pulse-Jet-Abreinigung und sind für staubreiche Bedingungen wie Wüsten oder Schwerindustriestandorte ausgelegt. Ölbadumlauffilter (RotaClean) filtern mit ölbenetzten Panelen die Verbrennungsluft großer Motoren. Für Brennstoffzellen, Elektrolyseure und DAC-Anwendungen vereint Blue.netic Partikelfiltration und Schadgasabscheidung in einem skalierbaren, modularen System.
Wie funktioniert ein selbstreinigendes Pulsfiltersystem?
Pulsfilter arbeiten mit Oberflächenfiltration: Partikel lagern sich auf der Außenfläche zylindrischer Filterpatronen ab und bilden einen Staubkuchen. In definierten Intervallen oder bei Erreichen einer Druckverlust-Schwelle wird ein kurzer Druckluftstoß in Gegenrichtung durch die Patrone geleitet und löst den Staubkuchen von der Filteroberfläche. Dieser Reinigungszyklus läuft automatisch und kontinuierlich und hält den Druckverlust ohne manuellen Eingriff konstant niedrig. Die beiden Hauptbauformen sind Cross-Flow-Systeme (horizontale Patronenanordnung) und Tischfiltersysteme (vertikale Patronenanordnung).
Welche Filtergüteklassen kommen bei der Ansaugluftfiltration von Gasturbinen und Gasmotoren zum Einsatz?
Die industrielle Ansaugfiltration bezieht sich in der Regel auf drei Klassifizierungssysteme. ISO 16890 definiert Effizienzklassen anhand von Partikelgrößenfraktionen (ePM1, ePM2,5, ePM10). EN 1822 / ISO 29463 definiert EPA- und HEPA-Klassen, wobei E10 bis E12 für Gasturbinenanwendungen üblich sind und HEPA-Klassen (H13 und höher) wegen des hohen Druckverlusts selten verwendet werden. ASHRAE 52.2 nutzt MERV-Werte (1 bis 16), die in nordamerikanischen Spezifikationen weiterhin verbreitet sind. Statische Hengst-Filtersysteme erreichen eine Filtration bis EPA-Klasse E12.
Wie wirkt sich die Ansaugluftfiltration auf Maschinenleistung und Energieverbrauch aus?
Jedes Millibar Druckverlust an der Ansaugung senkt die Maschinenleistung und erhöht den spezifischen Energieverbrauch. Unzureichend gefilterte Luft führt zu Fouling, also zu Partikelablagerungen auf Verdichter- und Turbinenschaufeln, die den aerodynamischen Wirkungsgrad mit der Zeit verschlechtern. Salzablagerungen können im Heißgaspfad der Turbine Korrosion verursachen. Ein Filtersystem, das den Druckverlust stabil und niedrig hält und den Eintrag von Verunreinigungen verhindert, bewahrt den Auslegungswirkungsgrad der Maschine, senkt die Energiekosten und verlängert die Wartungsintervalle der Verdichter.
Worin unterscheiden sich Tiefenfiltration und Oberflächenfiltration?
Bei der Tiefenfiltration, die in statischen Filtersystemen zum Einsatz kommt, dringen Partikel in das Filtermedium ein und werden in dessen Faserstruktur gebunden. Der Filter belädt sich allmählich mit Staub, wodurch der Druckverlust mit der Zeit ansteigt, bis das Element gewechselt werden muss. Bei der Oberflächenfiltration, die in Pulsfiltern verwendet wird, lagern sich Partikel auf der Außenfläche der Filterpatrone ab und bilden einen abreinigbaren Staubkuchen. Die Pulsabreinigung stellt die Filteroberfläche in regelmäßigen Abständen wieder her, hält den Druckverlust niedrig und verlängert die Einsatzdauer des Filters. Die Tiefenfiltration erreicht in der Regel höhere Filtergüteklassen, während die Oberflächenfiltration für Umgebungen mit hoher Staublast ausgelegt ist, in denen eine kontinuierliche Regeneration entscheidend ist.
Wie häufig müssen Ansaugfilter gewechselt werden?
Die Wechselintervalle hängen vom Systemtyp und von der Betriebsumgebung ab. Statische Filterelemente halten in moderaten Umgebungen typisch 12 bis 24 Monate. In staubigen oder belasteten Umgebungen kann ein Wechsel alle 6 bis 12 Monate nötig sein. Selbstreinigende Pulsfilter verlängern die Standzeit auf 2 bis 3 Jahre, weil der automatische Reinigungszyklus die Filteroberfläche fortlaufend regeneriert. Ölbadumlauffilter (RotaClean) nutzen keine austauschbaren Filterelemente, denn die ölbenetzten Panele werden im Umlaufsystem gereinigt, sodass der herkömmliche Filterwechsel vollständig entfällt.
Welche Rolle spielt die Ansaugluftfiltration in Brennstoffzellensystemen?
Brennstoffzellen, insbesondere PEM-Brennstoffzellen, reagieren sehr empfindlich auf luftgetragene Verunreinigungen. Salze, Stickoxide, Schwefelverbindungen und Ammoniak können die Membran-Elektroden-Einheit irreversibel schädigen und die Katalysatorleistung mindern. Reine Partikelfilter reichen nicht aus, da diese chemischen Verunreinigungen gasförmig oder in Aerosoltröpfchen gelöst vorliegen. Blue.netic von Hengst begegnet dem, indem es Partikelfiltration und gezielte Schadgasabscheidung in einem einzigen, skalierbaren System vereint, das für große Brennstoffzellenanlagen, Elektrolyseure und Direct-Air-Capture-Anlagen ausgelegt ist.
Kann Hengst ein bestehendes Filtergehäuse mit neuen Filterelementen oder Systemen nachrüsten?
Hengst bietet Retrofit- und Optimierungsleistungen für bestehende Filteranlagen. Dazu gehören eine Leistungsbewertung des aktuellen Systems, ein Upgrade der Filterelemente, eine Neukonfiguration des Systems und eine Druckverlust-Analyse. Weil Hengst Systemtechnik mit eigener Filterelement-Fertigung verbindet, profitieren Retrofit-Projekte von integrierten Lösungen, bei denen Anpassungen am Gehäuse und die Spezifikation der Filterelemente gemeinsam entwickelt werden. Für Details wenden Sie sich an das Anwendungs-Engineering-Team unter airintake.herne@hengst.de.
Liefert Hengst Filterelemente für Ansaugungen anderer Hersteller?
Hengst produziert Filterelemente für Gasturbinen und Turbomaschinen, auch für Filtersysteme, die ursprünglich von anderen Herstellern geliefert wurden. Diese Elemente werden in den eigenen Produktionsstätten von Hengst gefertigt. Für Betreiber, die Ersatz-Filterelemente für ein bestehendes Filtergehäuse suchen, bietet das Portfolio der Gasturbinen- und Turbomaschinenfilter eine eigene Auswahl an Elementen.
