Energieerzeugung und Offshore – Luftfiltration für Turbinen, Aggregate und Plattformen

Gasturbinen, Dieselaggregate und Kompressoren sind auf saubere Ansaugluft angewiesen. Bereits geringe Mengen an Salzkristallen, Feuchtigkeit oder Feinstaubpartikeln führen zu Fouling und Korrosion an Verdichterschaufeln – mit messbaren Folgen für Wirkungsgrad, Leistung und Wartungskosten. Auf Offshore-Plattformen, in Küstenkraftwerken und bei Windenergieanlagen auf See verschärfen Salzaerosole, hohe Luftfeuchtigkeit und eingeschränkte Wartungszugänge diese Herausforderung zusätzlich.

HS-Luftfilterbau entwickelt und fertigt am Standort Kiel mehrstufige Filtrationssysteme für die Energieerzeugung – von der Koaleszenzstufe über Feinstaub-Kompaktfilter bis zum Schwebstofffilter. Unsere Lösungen schützen Turbinen und Aggregate zuverlässig vor partikulären und gasförmigen Kontaminanten und sind auf die besonderen Anforderungen maritimer und industrieller Standorte ausgelegt: korrosionsbeständige Materialien, hochfeste Filterelemente mit Berstschutz und modulare Gehäusesysteme, die auch unter rauen Bedingungen sicher funktionieren.

Warum Luftfiltration in der Energieerzeugung entscheidend ist

Eine Gasturbine saugt je nach Leistungsklasse zwischen 50.000 und über 500.000 Kubikmeter Luft pro Stunde an. Jedes Partikel, das den Verdichter erreicht, kann dort Erosion, Fouling oder Korrosion verursachen. Salzaerosole – typisch für Küsten- und Offshore-Standorte – sind besonders problematisch: Sie lagern sich auf den Schaufeln ab, ziehen Feuchtigkeit an und bilden aggressive Salzlösungen, die das Schaufelmaterial angreifen. Die Folge ist ein schleichender Leistungsverlust, der im ungünstigsten Fall mehrere Prozent der Turbinenleistung kosten kann, bevor eine aufwändige Offline-Wäsche erforderlich wird.

Dieselaggregate und Gasmotoren auf Plattformen und in Notstromversorgungen sind ähnlich empfindlich gegenüber partikulärer Verschmutzung der Ansaugluft. Bei Offshore-Windenergieanlagen (WEA) kommt hinzu, dass elektronische Komponenten und Antriebssysteme in den Gondeln vor salzhaltigem Nebel geschützt werden müssen – bei stark eingeschränkten Wartungszugängen auf See.

Normen und Regelwerke

ISO 29461 – Prüfnorm für Turbinenluftfilter

Die Normenreihe ISO 29461 ist der internationale Standard speziell für Ansaugluftfilter in Turbomaschinen. Sie gliedert sich in drei Teile: ISO 29461-1 definiert Filterklassen von T1 bis T13 auf Basis der bewährten Prüfverfahren aus ISO 16890 (Feinstaub) und ISO 29463/EN 1822 (Schwebstoff). ISO 29461-2 prüft das Verhalten von Filterelementen unter Nebel- und Feuchtigkeitsbelastung – ein entscheidendes Kriterium für Offshore- und Küstenstandorte. ISO 29461-3 bewertet die mechanische Integrität (Berstfestigkeit) unter hohem Differenzdruck, um sicherzustellen, dass bei Druckstößen keine Filterteile in die Turbine gelangen.

ISO 16890, EN 779 und ASHRAE 52.2

Für die einzelnen Filterstufen gelten die allgemeinen Prüfnormen: Taschenfilter und Kompaktfilter der Vor- und Zwischenstufen werden nach ISO 16890 klassifiziert (ePM10, ePM2,5, ePM1). Im Turbinenumfeld ist daneben die ältere Norm EN 779 nach wie vor verbreitet, ebenso wie der amerikanische Standard ASHRAE 52.2. Schwebstofffilter (EPA/HEPA/ULPA) als Endstufe folgen der EN 1822 bzw. ISO 29463. HS-Luftfilterbau betreibt am Standort Kiel eine eigene Prüfeinrichtung, auf der nach ISO 29461, ISO 16890, EN 779 und ASHRAE 52.2 geprüft wird – sowohl im Rahmen der Filterentwicklung als auch für die produktionsbegleitende Qualitätssicherung. Auf Anforderung – insbesondere bei internationalen Turbinenprojekten – stellt HS-Luftfilterbau ergänzend Prüfzertifikate akkreditierter externer Labore bereit.

Weitere relevante Regelwerke

Bei kerntechnischen Anwendungen – etwa der Zuluftfiltration in Kernkraftwerken oder Rückbauprojekten – gelten zusätzlich die Anforderungen der KTA 1401 (Kerntechnischer Ausschuss: Lüftungstechnische Anlagen). HS-Luftfilterbau verfügt über langjährige Erfahrung in der Fertigung von KTA-konformen Filterelementen und Sicherheitsgehäusen. Für den Explosionsschutz auf Offshore-Plattformen sind je nach Zone die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU sowie die Betriebssicherheitsverordnung relevant.

Mehrstufiges Filterkonzept für Turbinen und Offshore

Die Ansaugluftfiltration für Gasturbinen und Offshore-Anwendungen erfolgt typischerweise in drei bis vier Stufen, die aufeinander abgestimmt sein müssen, um maximale Standzeiten bei geringstem Druckverlust zu erreichen:

Stufe 1: Wetterschutz und Koaleszenz

Die erste Stufe fängt Regen, Nebel, Gischt und grobe Partikel ab. Koaleszenzfilter vereinigen feinste Wassertröpfchen und Salzaerosole zu größeren Tropfen, die durch Schwerkraft abgeschieden und über Drainagesysteme abgeführt werden. Diese Stufe ist an Küsten- und Offshore-Standorten unverzichtbar, da sie die nachfolgenden Filterstufen vor Durchfeuchtung schützt und deren Standzeit deutlich verlängert.

Stufe 2: Grobstaub-Vorfilter (ISO Coarse / ePM10)

Filterzellen oder robuste Taschenfilter der Klassen ISO Coarse bis ePM10 scheiden Grobstaub, Sand und größere Salzpartikel ab. Sie schützen die nachfolgenden Feinstaubfilter und werden je nach Staubbelastung in kurzen Intervallen gewechselt. HS-Luftfilterbau setzt hier auf vollsynthetische Filtermedien, die feuchteunempfindlich sind und auch bei wechselnder Luftfeuchtigkeit stabile Abscheidegrade liefern.

Stufe 3: Feinstaub-Hauptfilter (ePM2,5 / ePM1)

Der HS-Mikro Pak ist der Kernfilter für Turbinenanwendungen: Als V-Form-Kompaktfilter erreicht er Volumenströme bis 5.000 m³/h bei nur 292 mm Einbautiefe und bietet eine große Filterfläche für lange Standzeiten. Für Offshore- und Turbinenstandorte ist der HS-Mikro Pak optional als hochfeste Ausführung lieferbar – mit 15 % mehr Filterfläche und einem Berstschutzgitter, das sicherstellt, dass selbst bei extremen Druckstößen keine Filterbestandteile in die Turbine gelangen (relevant für ISO 29461-3).

Stufe 4 (optional): Schwebstofffilter (EPA/HEPA)

In besonders sensiblen Anwendungen – etwa bei Turbinen mit hohen Verdichtungsdrücken oder bei kerntechnischen Anlagen – wird eine Endstufe mit HEPA-Filtern der Klasse H13 oder H14 ergänzt. HS-Luftfilterbau fertigt Schwebstofffilter in MiniPleat-Bauweise (HS-Mikro S, HS-Mikro R), die nach EN 1822 einzelgeprüft und mit Prüfzertifikat geliefert werden.

Typische Einsatzgebiete

HS-Filterlösungen für die Energieerzeugung kommen unter anderem zum Einsatz in:

• Gaskraftwerke und GuD-Anlagen: Mehrstufige Zuluftfiltration für stationäre Gasturbinen mit Fokus auf Fouling-Prävention und geringem Druckverlust für maximale Turbineneffizienz.
• Offshore-Öl- und Gasplattformen: Schutz von Gasturbinen, Dieselaggregaten und Kompressoren vor Salzaerosolen, Gischt und Ölnebel unter extremen klimatischen Bedingungen.
• Offshore-Windenergieanlagen: In Gondeln, Umrichtergehäusen und Steuerschränken von Offshore-WEA müssen elektronische Komponenten, Getriebe und Generatoren zuverlässig vor salzhaltigem Nebel und Feuchtigkeit geschützt werden – bei gleichzeitig stark eingeschränkten Wartungsintervallen, da jeder Serviceeinsatz auf See mit hohem logistischem Aufwand verbunden ist. Der HS-Alpha Pak hat sich in diesem Anwendungsfeld als bevorzugte Lösung führender WEA-Hersteller etabliert: Die kompakte Filterzelle kombiniert eine hohe Staubspeicherkapazität mit geringer Druckdifferenz und einem besonders robusten Design, das den Vibrationen und klimatischen Belastungen im Offshore-Betrieb standhält.
• Diesel- und Gasaggregate: Ansaugluftfilter für Notstrom- und Dauerbetriebsaggregate in Küstenregionen, auf Schiffen und auf Plattformen.
• Kompressoren und Gebläse: Schutz vor Partikel- und Feuchtigkeitseintrag in Verdichtersysteme der Prozessindustrie und Energietechnik.
• Kerntechnische Anlagen: Zuluft- und Abluftfiltration für Kernkraftwerke, Rückbauprojekte und nukleare Entsorgungseinrichtungen nach KTA 1401.

Gehäuse und Sonderkonstruktionen

Turbinenansaugsysteme stellen besonders hohe Anforderungen an die mechanische Stabilität, Dichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Filtergehäuse. HS-Luftfilterbau fertigt projektspezifische Sondergehäuse aus Edelstahl und beschichteten Stahlblechen, die auf die jeweilige Einbausituation und Umgebungsbedingungen abgestimmt sind. Für kerntechnische Anwendungen stehen Sicherheitsgehäuse mit Bag-In/Bag-Out-Wechseltechnik zur Verfügung, die einen kontaminationsfreien Filterwechsel ermöglichen.

Alle Gehäuselösungen werden als individuelle Konstruktion am Standort Kiel gefertigt und können auf die spezifischen Anforderungen vor Ort angepasst werden – einschließlich Optionen wie thermischer Isolierung, Wetterschutz, Drainagesysteme und ATEX-konformer Ausführung für explosionsgefährdete Bereiche.

Wartung und Zustandsüberwachung

Auf Offshore-Plattformen und in Turbinenanlagen ist jede ungeplante Wartung kostenintensiv. Deshalb sind lange Filterstandzeiten und eine zuverlässige Zustandsüberwachung besonders wichtig. HS-Luftfilterbau empfiehlt die kontinuierliche Differenzdrucküberwachung über alle Filterstufen, um den optimalen Wechselzeitpunkt zu bestimmen und ungeplante Stillstände zu vermeiden. Die Kombination aus großflächigen HS-Mikro Pak Kompaktfiltern mit hoher Staubspeicherkapazität und korrosionsbeständigen Gehäusen mit Schnellwechselsystemen reduziert den Zeitaufwand beim Filterwechsel auf ein Minimum.

Die Filterversorgung für Turbinen- und Offshore-Projekte erfolgt im Rahmen projektbezogener Beschaffung mit individueller technischer Abstimmung. Unser Vertriebsteam begleitet Sie von der Erstauslegung über die Bemusterung bis zur laufenden Filterlieferung.

Ihre Vorteile mit HS-Luftfilterbau

• Eigenes Prüflabor für Entwicklung und Qualitätssicherung: Wir prüfen nach ISO 29461, ISO 16890, EN 779 und ASHRAE 52.2 – für die Filterentwicklung ebenso wie für die laufende Qualitätskontrolle. Bei größeren Turbinenprojekten werden mindestens zwei Stichproben je Los einem vollständigen Prüfzyklus unterzogen. Auf Anforderung stellen wir zusätzlich Prüfzertifikate akkreditierter externer Labore bereit.
• Hochfeste Filterelemente für Turbinenanwendungen: HS-Mikro Pak mit optionalem Berstschutzgitter, ausgelegt auf die mechanischen Anforderungen nach ISO 29461-3 – kein Materialübertritt in die Turbine, auch bei extremen Druckstößen.
• Vollsynthetische Filtermedien: Feuchteunempfindlich, biostatisch und ohne Glasfaserbruch – besonders geeignet für feuchte und salzhaltige Umgebungen an Küsten- und Offshore-Standorten.
• Projektspezifische Sondergehäuse: Individuelle Gehäusekonstruktionen aus Edelstahl und beschichteten Materialien, angepasst auf Einbausituation, Umgebungsbedingungen und ggf. ATEX-Anforderungen – gefertigt am Standort Kiel.
• Erfahrung in kritischen Anwendungen: Über 50 Jahre Kompetenz in der Filtration für Kernkraftwerke (KTA 1401), BSL-4-Labore und sicherheitsrelevante Industrieanlagen – inklusive lückenloser Dokumentation und Rückverfolgbarkeit.

Sie planen ein Filtrationssystem für Gasturbinen, eine Offshore-Plattform oder eine kerntechnische Anlage? Unsere Ingenieure unterstützen Sie bei der Auslegung – von der Konzeptphase über die Bemusterung bis zur Serienlieferung. Kontaktieren Sie uns für eine individuelle Beratung und ein projektbezogenes Angebot.