Pneumatische Vakuumförderung

Vakuumförderung von Schüttgütern

Pneumatische Vakuumförderung (Saugförderung) ist eine staubfreie Methode zur Förderung von Schüttgütern – Pulvern, Granulaten, Flocken und Pellets – mittels eines von einer Vakuumpumpe erzeugten Luftstroms. Im Gegensatz zu mechanischen Förderern (Schneckenförderer, Bandförderer, Becherwerke) hat ein Vakuumfördersystem keine beweglichen Teile entlang der Förderstrecke – das Material fließt in geschlossenen Rohrleitungen, was einen vollständig staubfreien Betrieb, minimalen Wartungsaufwand und eine vollständig geschlossene Produkthandhabung gewährleistet. Damit ist die pneumatische Vakuumförderung die ideale Lösung für Branchen mit strengen Hygieneanforderungen (Lebensmittel, Pharma) und für potenziell explosionsgefährdete Atmosphären (ATEX).

Bei InterProcess konstruieren und bauen wir maßgeschneiderte Vakuumfördersysteme, die auf das jeweilige Material, den geforderten Durchsatz, den verfügbaren Platz und die bestehende Anlageninfrastruktur abgestimmt sind. Unsere Systeme können einzelne oder mehrere Aufgabe- und Abgabepunkte umfassen, im Dünnstrom- oder Dichtstrom-Modus für empfindliche Produkte arbeiten und sich nahtlos mit Dosierern, Big-Bag-Stationen, Mischern und Prozesssteuerungssystemen integrieren.

Funktionsprinzip und Systemkomponenten

Jedes Vakuumfördersystem besteht aus drei Schlüsselkomponenten, die in einem Saug-Abgabe-Wiederholungszyklus zusammenarbeiten:

📥 Materialaufgabepunkt

Saugtrichter, Sauglanze, Sackentleerstation oder Big-Bag-Entleerstation. Das Produkt wird vor dem Eintritt in die Förderleitung konditioniert (belüftet), um einen gleichmäßigen Fluss zu gewährleisten.

🔽 Vakuumempfänger

Die Kernkomponente des Systems – er trennt das geförderte Material mittels Patronenfiltern mit automatischer Druckluftrückspülung von der Transportluft. Ausgestattet mit Füllstandssensor, Austragsventil (Absperrklappe oder Zellenradschleuse) und optionalen Austragshilfen (Vibrator, Belüftungskissen).

🌀 Vakuumerzeuger

Die Vakuumquelle, die das System antreibt. Der Pumpentyp wird nach Durchsatz, Förderdistanz und Materialeigenschaften ausgewählt – vom kompakten Seitenkanalgebläse bis zum leistungsstarken Roots-Gebläse. Ausgestattet mit Sicherheitsfilter und Ablaufsteuerung.

Vakuumfördersystem-Schema – Aufgabepunkt, Förderleitung, Vakuumempfänger, Vakuumerzeuger

Förderarten: Dünnstrom vs. Dichtstrom

Die passende Betriebsart wird entsprechend den Eigenschaften des Fördergutes gewählt. Dünnstromförderung ist der Standardmodus – das Material ist im Luftstrom bei einer Geschwindigkeit von 15–25 m/s suspendiert. Sie eignet sich für die Mehrzahl der Anwendungen mit Pulvern und Granulaten mit typischen Fließeigenschaften. Dichtstromförderung (Langsamförderung) ist ein fortgeschrittener Modus für bruchempfindliche und zerbrechliche Materialien – das Material bewegt sich in Pfropfenform durch das Rohr bei nur 3–15 m/s, was Partikelzerstörung, Rohrverschleiß und Entmischung vorgemischter Mischungen minimiert.

ParameterDünnstromDichtstrom
Luftgeschwindigkeit15–25 m/s3–15 m/s
Materialbeladung im RohrNiedrig (Material suspendiert)Hoch (Pfropfenförderung)
ProduktbeschädigungMäßigMinimal
EntmischungsrisikoMöglichSehr gering
RohrverschleißHöherDeutlich geringer
Typische AnwendungenMehl, Zucker, Chemiepulver, ZementFlocken, Granulate, Vormischungen, Kristalle, Tabletten
Erforderliche VakuumpumpeSeitenkanalgebläse / Roots-Gebläse / mehrstufiger EjektorDrehschieberpumpe / Klauenpumpe / Hochvakuum-Mehrstufen-Ejektor

Vakuumerzeugungssysteme im Vergleich

Die Wahl des richtigen Vakuumerzeugers ist entscheidend für den Durchsatz und die Energieeffizienz des gesamten Systems. Der Pumpentyp hängt von der erforderlichen Förderleistung, Distanz, dem Vakuumniveau und den Schüttguteigenschaften ab:

ErzeugertypVakuumniveauDistanzDurchsatzOptimale Anwendung
Seitenkanalgebläsebis ca. 250 mbarbis 30 mbis 500 kg/hKompakte Systeme, saubere Pulver, Dosierernachfüllung
Roots-Gebläse (Verdrängerpumpe)bis ca. 500 mbarbis 50 mbis 6.000 kg/hHohe Durchsätze, Mehrliniensysteme, mittlere bis lange Distanzen
Drehschieber- / Klauenpumpebis ca. 800 mbarbis 50+ mbis 4.000 kg/hDichtstrom, lange Distanzen, empfindliche Produkte, ölfreie Ausführung

Alle unsere Systeme sind mit einem Sicherheitsfilter (Schutz der Pumpe vor Feinpartikeleinzug und Verhinderung einer Staubwolke bei Ausfall des Primärfilters im Vakuumempfänger) und einer Ablaufsteuerung ausgestattet – pneumatisch, SPS-basiert oder in die übergeordnete Anlagensteuerung integriert. Pumpentyp und Systemkonfiguration werden projektbezogen in der Engineering-Phase ausgewählt.

Vakuumerzeuger für pneumatische Vakuumfördersysteme

Typische Systemkonfigurationen

Jedes Vakuumfördersystem wird individuell für die Kundenanwendung konstruiert. Nachfolgend typische Konfigurationen – von einfachen Einlinien-Layouts bis zu komplexen Systemen mit mehreren Aufgabe- und Abgabepunkten, Dichtstromförderung und gravimetrischer Chargenbildung:

Schema – mehrere Aufgabepunkte, ein Ziel

Mehrere Aufgabepunkte

Das System schaltet die Materialaufnahme automatisch zwischen der STB-Sackentleerstation und der BSB-Big-Bag-Entleerstation um und bedient so Prozesse mit unterschiedlichen Rohstoffquellen.

Schema – ein Aufgabepunkt, drei Ziel-Dosierer

Mehrere Abgabepunkte

Material aus der Sackentleerstation versorgt drei DSL-Loss-in-Weight-Dosierer über automatisch gesteuerte Weichenventile.

Schema – Dichtstromförderung für empfindliche Materialien

Dichtstromförderung

Bruchempfindliche und zerbrechliche Materialien (Flocken, Granulate, Vormischungen) werden bei niedriger Geschwindigkeit von 3–15 m/s in Pfropfenform gefördert – minimale Zerstörung und keine Entmischung.

Schema – gravimetrische Chargendosierung in einen Mischer mit Vakuumwägeempfänger

Chargendosierung in den Mischer

Der auf Wägezellen montierte Empfänger fungiert als Aufgabewaage (Gain-in-Weight) – er gibt Materialchargen mit einer Genauigkeit von <1 % des Wägebereichs ab und führt sie im Batch-Modus dem Mischer zu.

Branchen und typische Anwendungen

Vakuumförderung in der Lebensmittelindustrie

🍞 Lebensmittel und Futtermittel

Mehl, Zucker, Kakao, Milchpulver, Stärke, Vormischungen, Tierfutter. Mischerbeschickung, Dosierernachfüllung, Förderung aus Big-Bags. FDA-zugelassene, HACCP-konforme Ausführung.

Vakuumförderung in der Pharma- und Chemieindustrie

⚗️ Pharma und Chemie

Wirkstoffe (APIs), Tabletten, Pigmente, Harze, Kunststoffgranulate. Geschlossene Förderung, ATEX-Zonen, schnelle Demontage für Validierung und Reinigung.

Vakuumförderung in der Kunststoff- und Baustoffindustrie

🏗️ Kunststoffe und Baustoffe

PE/PP-Granulate, PVC, Zement, Kalk, Titandioxid, Flugasche. Siloentleerung, Tankerfahrzeug-Entladung, Extruder- und Reaktorbeschickungssysteme.

🎬 Video — Einfacher Zugang zum Innenraum des Empfängers Typ L

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Welche Vorteile bietet die Vakuumförderung gegenüber mechanischen Förderern?

Die Vakuumförderung bietet gegenüber mechanischen Förderern (Schnecke, Band, Becher) mehrere entscheidende Vorteile. Erstens: keine beweglichen Teile entlang der Förderstrecke – minimaler Wartungsaufwand und kein Risiko der Produktkontamination durch Schmierstoffe oder Verschleißpartikel. Zweitens: das Material fließt in geschlossenen Rohren – vollständig staubfreier Betrieb, was in der Lebensmittel-, Pharma- und ATEX-Branche entscheidend ist. Drittens: Rohre können durch Wände, zwischen Etagen und um Hindernisse geführt werden – die Routenflexibilität übersteigt die von Schnecken- oder Bandförderern bei Weitem. Viertens: bei einer Leckage im Vakuumsystem tritt kein Material in die Umgebung aus (im Gegensatz zur Druckförderung), was die Sicherheit verbessert. Darüber hinaus ermöglicht ein Vakuumsystem die einfache Materialaufnahme aus mehreren Quellen (Säcke, Big-Bags, Silos) und Lieferung an ein einzelnes Ziel.

Kann ein Vakuumsystem in einer Anlage mit begrenztem Platz installiert werden?

Ja – das ist einer der Hauptvorteile der Vakuumförderung. Im Gegensatz zu mechanischen Förderern (die geradlinige Strecken und große Installationsflächen erfordern) haben Vakuumförderleitungen einen Durchmesser von nur 38–100 mm und können in jeder Richtung verlegt werden – vertikal, horizontal, durch Wände, Decken, Versorgungsschächte und um bestehende Anlagen herum. Als Engineeringunternehmen konstruieren wir jedes System individuell auf Basis einer Vor-Ort-Begehung – unter Berücksichtigung bestehender Infrastruktur, räumlicher Einschränkungen, Aufgabe- und Zielorten sowie zukünftiger Erweiterungen. Der Vakuumerzeuger kann in einem separaten Raum vom Empfänger aufgestellt werden, was zusätzlich Platz im Produktionsbereich spart.

Wann sollte Dichtstrom- statt Dünnstromförderung gewählt werden?

Die Dichtstromförderung (Langsamförderung) wird in drei Schlüsselsituationen empfohlen. Erstens: wenn das Material bruchempfindlich oder zerbrechlich ist – z. B. Flocken, Kristalle, Tabletten, Granulate – und die Standardgeschwindigkeit der Dünnstromförderung Bruch oder Abrieb verursachen würde. Zweitens: wenn das Material vorgemischt wurde und die Beibehaltung der Mischungshomogenität wichtig ist – niedrige Geschwindigkeit minimiert die Entmischung von Komponenten mit unterschiedlichen Dichten und Partikelgrößen. Drittens: wenn das Material stark abrasiv ist (z. B. Mineralien, Quarz) – niedrige Geschwindigkeit reduziert den Rohr- und Bogenverschleiß erheblich. Dichtstromförderung erfordert ein höheres Vakuumniveau (Drehschieber- oder Klauenpumpe statt Seitenkanalgebläse), verbraucht aber weniger Energie pro Tonne geförderten Materials.

Baut InterProcess maßgeschneiderte Systeme und nicht nur Standardanlagen?

Ja – das ist unser wesentliches Unterscheidungsmerkmal. Viele Anbieter bieten Paket-Vakuumsysteme mit Standard-Durchsätzen und -Konfigurationen an. Als Engineeringunternehmen gehen wir jedes Projekt individuell an: Wir wählen Empfängertyp und -größe passend zum geforderten Durchsatz und Zykluszeit, konstruieren die Leitungsführung unter Berücksichtigung bestehender Hindernisse und räumlicher Einschränkungen, wählen den passenden Pumpentyp für Materialeigenschaften und Förderdistanz und integrieren das System mit bestehenden Prozessgeräten – Dosierern, Big-Bag-Stationen, Mischern, Waagen und Steuerungssystemen. Wir fertigen auch Empfänger mit nicht standardmäßigen Kapazitäten, wenn der Prozess dies erfordert. Wir bieten volle Unterstützung – von der Vor-Ort-Begehung über Konstruktion, Fertigung und Installation bis zur Inbetriebnahme und After-Sales-Service.

Wie kann ein Vakuumsystem mit Loss-in-Weight-Dosierern zusammenarbeiten?

Der Vakuumempfänger wird direkt über dem Dosierertrichter montiert. Wenn der Füllstandssensor im Dosierer einen niedrigen Materialstand signalisiert, initiiert die Steuerung einen Förderzyklus – Material wird in den Empfänger gesaugt, gefiltert und dann per Schwerkraft in den Dosierertrichter abgegeben, sobald das Austragsventil öffnet. Der Nachfüllzyklus wird mit dem Dosiererbetrieb synchronisiert, sodass die Nachfüllung den Dosierprozess nicht beeinträchtigt (die Nachfüllung erfolgt am passenden Punkt im Loss-in-Weight-Zyklus). Bei Mehrfach-Dosierer-Systemen werden Weichenventile eingesetzt, sodass ein einzelner Empfänger sequenziell mehrere Dosierer versorgen kann, oder es werden dedizierte Empfänger über jedem Dosierer installiert.

Welche Materialien können per Vakuum gefördert werden?

Praktisch alle trockenen Schüttgüter – von feinen Pulvern (Mehl, Puderzucker, Kakao, Titandioxid, Flugasche) über Granulate (PE/PP/PVC-Kunststoffe, Düngergranulate, Pellets) bis hin zu bruchempfindlichen Materialien (Flocken, Kristalle, Tabletten) und abrasiven Produkten (Zement, Kalk, Quarzsand). Entscheidend ist die Wahl der geeigneten Förderart: Dünnstrom für Standardmaterialien, Dichtstrom für empfindliche und abrasive. Wir stimmen auch den Rohrleitungswerkstoff (Edelstahl, Baustahl oder Kunststoff) auf die Produkteigenschaften und Branchenanforderungen ab. Die einzige Einschränkung sind nasse, feuchte oder stark haftende Materialien – in solchen Fällen empfehlen wir eine Beratung mit unserem Anwendungsingenieur.

Kann ein Vakuumsystem für die Chargenwiegung eingesetzt werden?

Ja – ein auf Wägezellen montierter Vakuumempfänger wird zur Aufgabewaage (Gain-in-Weight) und kann als Präzisions-Chargenwaage dienen. Das Funktionsprinzip: Die Steuerung initiiert einen Saugzyklus und überwacht den Massezuwachs im Empfänger in Echtzeit. Bei Erreichen des Ziel-Sollwerts schließt die Steuerung sofort das Förderleitungsventil und beendet die Saugphase. Dann – nach Stabilisierung des Wägewerts – öffnet das Austragsventil und die gewogene Charge fällt per Schwerkraft in den Prozess, z. B. Mischer, Reaktor oder Prozessbehälter. Die Wägegenauigkeit liegt typischerweise unter ±1 % des Sollwerts. Die Steuerung kann Mehrkomponenten-Rezepturen verarbeiten – nacheinander verschiedene Zutaten in denselben Empfänger saugen und wiegen, bevor die gesamte Charge ausgetragen wird. Bei InterProcess konstruieren wir sowohl die Wägeanordnung als auch eine dedizierte SPS + HMI-Steuerung und gewährleisten so die volle Integration in die übergeordnete Anlagenautomatisierung.

Mehrstufen-Ejektor oder zentrale mechanische Pumpe – was wählen?

Vorteile von Mehrstufen-Ejektoren: keine beweglichen Teile und kein Stromanschluss, sofortiges Ein-/Ausschalten, minimaler Wartungsaufwand, direkte Montage am Empfänger möglich (dezentral). Vorteile eines zentralen mechanischen Pumpensystems (Gebläse, Roots, Drehschieber): Im Dauerbetrieb ist eine mechanische Pumpe ca. 3× energieeffizienter – Druckluft ist eines der teuersten Betriebsmittel in der Industrie. Ein einzelner zentraler Vakuumerzeuger kann sequenziell mehrere Förderleitungen von einem Standort aus bedienen. Keine umfangreiche Druckluftinstallation erforderlich (Kompressor, Trockner, Filter, Verteilnetz). Einfachere Kapazitätsskalierung – die Pumpe wird auf den Gesamtbedarf der Anlage ausgelegt. Wann Ejektor, wann mechanische Pumpe? Ein Mehrstufen-Ejektor ist optimal, wenn: die Anlage bereits über eine leistungsstarke Druckluftinstallation verfügt, das System einzelne Leitungen bei niedrigem bis mittlerem Durchsatz bedient, oder der Betrieb in einer ATEX-Zone ohne Stromanschluss erforderlich ist. Ein zentrales mechanisches Pumpensystem ist die bessere Wahl, wenn: die Anlage mehrere gleichzeitig betriebene Förderleitungen erfordert, Durchsätze hoch sind und der Betrieb sich dem Dauerbetrieb nähert, keine Druckluftinstallation vorhanden ist oder deren Erweiterung kostspielig wäre, oder die Minimierung der Energiekosten pro Tonne geförderten Materials ein Schlüsselkriterium ist.

Pneumatisches Fördersystem benötigt?

Kontaktieren Sie uns – wir konstruieren ein System, das auf Ihr Material, den geforderten Durchsatz und den verfügbaren Platz zugeschnitten ist. Wir bieten Audits bestehender Anlagen, Modernisierung von Altsystemen und volle Unterstützung von der Konstruktion bis zur Inbetriebnahme.

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