Wissenscenter › Ventilatoren & Steuerungen · Kapitel 7/16

Ventilatoren & Steuerungen – Betriebspunkt, Regelung und Praxislogik

Der Ventilator ist das “Herz” der Absauganlage – aber er ist nur dann wirklich gut gewählt, wenn er am richtigen Betriebspunkt arbeitet. In der Praxis scheitern Anlagen selten an “zu wenig kW”, sondern an einem falschen Zusammenspiel aus Volumenstrom (Q), Druckverlust (Δp), Regelung und Gleichzeitigkeit. Genau hier entscheidet sich, ob eine Anlage stabil läuft, leise bleibt und wirtschaftlich arbeitet – oder ob sie ständig nachgeregelt werden muss.

Dieses Kapitel erklärt die wesentlichen Ventilator-Typen, die Auslegung über Kennlinien, die wichtigsten Steuerungs- und Regelkonzepte (FU, Zonen, Klappen, Unterdruckregelung) sowie Monitoring und typische Fehlerbilder. Ziel: Sie können Anlagen “lesen” – und erkennen, welche Lösung in Ihrem Betrieb realistisch stabil ist.

1) Grundprinzip: Der Betriebspunkt ist die Wahrheit

Ventilatoren werden nicht sinnvoll nach “kW” ausgewählt, sondern nach dem Betriebspunkt. Der Betriebspunkt ist der Schnittpunkt aus:

• Systemkurve: Was Ihr System fordert (Q und Δp – Summe aus Erfassung, Rohrnetz, Filter, Austritt).
• Ventilatorkennlinie: Was der Ventilator liefern kann (Q bei einem bestimmten Δp).

1.1 Warum Δp in der Praxis unterschätzt wird

Druckverlust entsteht nicht nur im Rohr, sondern in Summe aus vielen kleinen Widerständen: Bögen, T-Stücke, Schieber, Übergänge, flexible Strecken, Vorabscheider, Filterbeladung, Austritt. Wenn diese Summe zu klein “geschätzt” wird, landet der Ventilator im Betrieb an einer Stelle, die keiner geplant hat: Der Volumenstrom bricht ein oder der Motor läuft dauerhaft am Limit.

Grundlage und Rechenlogik: Planung & Dimensionierung.

2) Ventilator-Typen: Radial, axial, Material und Bauform

In der Absaugtechnik dominiert der Radialventilator, weil er bei relevanten Druckverlusten stabil arbeiten kann. Axialventilatoren sind eher für grosse Luftmengen bei sehr kleinen Druckverlusten geeignet (z. B. reine Lüftung).

2.1 Radialventilatoren (typisch in Absauganlagen)

• Stärken: gut bei mittleren bis hohen Druckverlusten, robuste Kennfelder, gut regelbar.
• Typische Anwendungen: Absauganlagen mit Filtern, Rohrnetzen, Mehrplatzsystemen.
• Auswahlkriterium: Wirkungsgradbereich, Geräusch, Materialausführung, Staub-/Partikelverträglichkeit.

2.2 Axialventilatoren (seltener für “klassische Absaugung”)

• Stärken: sehr hohe Luftmengen bei niedrigen Druckverlusten.
• Grenzen: bei steigendem Δp fällt die Leistung stark ab; für Filter-/Rohrnetzsysteme oft ungeeignet.

2.3 Material und Explosions-/Korrosionsumfeld

Je nach Medium und Umgebung müssen Sie Material, Oberflächen und ESD/ATEX-Themen berücksichtigen. Korrosive Dämpfe, Funken und brennbare Stäube verändern die Auswahl erheblich. Einstieg: ATEX, ESD & Brandschutz.

3) Auslegung Schritt für Schritt: Von Q/Δp zur konkreten Auswahl

Eine saubere Auswahl ist weniger “Black Box” als viele denken. Entscheidend ist ein reproduzierbarer Ablauf:

3.1 Schritt 1: Ziel-Volumenstrom Q definieren

Q kommt aus der Volumenstrombilanz der Arbeitsplätze inkl. Gleichzeitigkeit. Wenn Q “zu optimistisch” ist, entsteht später Unterversorgung am letzten Arbeitsplatz. Wenn Q “zu gross” gewählt wird, zahlen Sie das dauerhaft über Strom, Lärm und unnötige Filterbeladung. Grundlage: Planung & Dimensionierung.

3.2 Schritt 2: Gesamtdruckverlust Δp realistisch ansetzen

Δp ist die Summe aus Systemwiderständen – inklusive Filterbeladung und Reserve. Wer nur den Rohranteil berücksichtigt, wird im Betrieb nach oben korrigieren müssen (und dann stimmen Betriebspunkt und Effizienz nicht mehr).

3.3 Schritt 3: Kennlinien lesen – und “den richtigen Bereich” wählen

Der beste Ventilator ist der, der am Betriebspunkt im effizienten Kennfeld läuft – nicht am Rand. Ventilatoren haben Bereiche mit gutem Wirkungsgrad und stabilem Lauf. Wenn Sie am Rand fahren, steigen Geräusch, Stromverbrauch und Verschleiss.

• Effizienz: Betriebspunkt im “guten Feld” – nicht nahe am Stall (Abwürgen) oder im instabilen Bereich.
• Geräusch: hohe Drehzahl und hohe Druckverluste erhöhen Lärm; Regelung kann hier stark helfen.
• Reserve: nicht “überdimensionieren”, sondern regelbar auslegen (FU) – das ist meist die bessere Reserve.

4) Steuerung vs. Regelung: Zwei Begriffe, zwei Welten

“Steuerung” ist häufig: Ein/Aus, eventuell Stern-Dreieck oder einfache Schaltlogik. “Regelung” bedeutet: Das System hält einen Zielwert stabil (z. B. Unterdruck oder Volumenstrom) – auch wenn sich Betrieb und Gleichzeitigkeit ändern.

4.1 Einfache Steuerungen (solide, wenn der Betrieb konstant ist)

• Ein/Aus-Betrieb: geeignet bei konstanten Prozessen und wenig wechselnden Betriebszuständen.
• Stern-Dreieck: reduziert Anlaufstrom, ist aber keine “Regelung”.
• Thermoschutz / Motorschutz: Pflicht für Betriebssicherheit.

4.2 Frequenzumrichter (FU): Der Standardhebel für Stabilität und Effizienz

Der FU macht aus einem “starren” Ventilator eine anpassungsfähige Einheit. Er kann Drehzahl und damit Q/Δp dynamisch anpassen. In Mehrplatzanlagen oder wechselnden Prozessen ist das häufig der Unterschied zwischen “läuft dauerhaft gut” und “ständig Nachjustieren”.

• Vorteil 1 – Stabilität: konstante Saugleistung trotz wechselnder Nutzung.
• Vorteil 2 – Energie: Ventilator fördert nur so viel Luft wie nötig → deutliche Einsparungen möglich.
• Vorteil 3 – Lärm: geringere Drehzahl reduziert Geräusch deutlich.
• Vorteil 4 – Schonung: sanfter Anlauf, weniger mechanische Belastung.

Energetische Einordnung: Energieeffizienz & Kosten.

5) Regelstrategien in der Praxis: Was wird “geführt”?

Die wichtigste Frage ist: Welcher Zielwert soll konstant gehalten werden? In der Absaugtechnik sind die häufigsten Regelgrössen:

5.1 Unterdruckregelung (Δp im System)

Sehr verbreitet bei Mehrplatzanlagen: Der FU regelt so, dass ein definierter Unterdruck (z. B. im Hauptkanal) gehalten wird. Wenn Klappen öffnen, steigt Luftbedarf – der Ventilator erhöht Drehzahl. Wenn Klappen schliessen, reduziert er Drehzahl. Das stabilisiert das System.

5.2 Volumenstromregelung (Q-Führung)

Wenn Sie definierte Luftmengen sicherstellen müssen (z. B. für bestimmte Erfassungssysteme), wird Q geführt. Das ist messtechnisch anspruchsvoller, liefert aber sehr klare Ergebnisse – insbesondere bei kritischen Prozessen.

5.3 Zonenregelung (Mehrplatzsysteme, unterschiedliche Bereiche)

In grossen Anlagen ist “eine Regelung für alles” oft zu grob. Zonen (Werkstattbereiche, Prozesse, Schichten) können über Klappen/Schieber und Sensorik separat geführt werden. Das erhöht Stabilität und spart Energie.

6) Klappen, Schieber und Abgleich: Luft verteilt sich nicht “von selbst”

Luft nimmt den Weg des geringsten Widerstands. Ohne Abgleich ziehen Stränge mit wenig Widerstand mehr Luft, andere bekommen zu wenig. Das ist der Klassiker: “Am letzten Arbeitsplatz ist die Saugleistung schlecht.”

• Abgleich-Schieber: gezielt pro Strang/Zone – nicht willkürlich irgendwo im Rohrnetz.
• Automatische Klappen: bei Mehrplatzsystemen effizient, besonders in Kombination mit FU-Regelung.
• Messbarkeit: Inbetriebnahme braucht Messwerte (Unterdruck, Volumenstrom, Differenzdruck am Filter).

Der Abgleich ist Teil der Inbetriebnahme – sonst fehlen später Referenzwerte für Diagnose und Wartung: Installation & Inbetriebnahme.

7) Monitoring: Was Sie messen sollten (und warum)

Gute Anlagen sind nicht nur “gebaut”, sondern auch “geführt”. Messwerte machen Leistung sichtbar – und Probleme früh erkennbar. Typische Monitoring-Punkte:

• Differenzdruck am Filter: zeigt Beladung; Basis für Abreinigung und Wechselintervalle.
• Unterdruck im Hauptkanal: zentrale Regelgrösse bei FU-Unterdruckregelung.
• Motordaten: Stromaufnahme/Leistung → Frühwarnung bei Verschmutzung oder Fehlbetrieb.
• Klappenstatus: welche Zonen sind offen/geschlossen; hilfreich für Energie- und Fehleranalyse.

Vertiefung: Betriebsüberwachung & Wartung.

8) Lärm und Schwingung: oft ein Steuerungs- und Auslegungsproblem

Lärm entsteht durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten, ungünstige Betriebspunkte, zu hohe Drehzahlen und ungünstige Leitungsführung. Der FU ist auch hier ein starker Hebel: geringere Drehzahl senkt Geräusch deutlich. Zusätzlich spielt die akustische Auslegung (Dämpfer, Aufstellung, Schwingungsentkopplung) eine Rolle.

Vertiefung: Lärm & Akustik.

9) Quick-Checklisten: Auswahl, Regelung, typische Fehlerbilder

A) Auswahl-Checkliste (Ventilator)

• Q: Ziel-Volumenstrom aus Arbeitsplatzbilanz inkl. realistischer Gleichzeitigkeit
• Δp: Gesamtdruckverlust inkl. Filterbeladung und 10–15 % Reserve
• Kennfeld: Betriebspunkt im effizienten Bereich, nicht am Rand
• Material: Medium, Temperatur, Korrosion, Funken, ATEX/ESD klären
• Service: Zugänglichkeit, Wartung, Ersatzteilversorgung

B) Regelungs-Checkliste (Mehrplatz)

• Regelgrösse: Unterdruck oder Volumenstrom festlegen
• Zonen: Wo lohnt sich Zonenlogik?
• Klappen/Schieber: Abgleich messbar planen, nicht “nach Gefühl”
• Sensorik: Unterdruck, Differenzdruck, Motordaten
• Dokumentation: Baseline nach Inbetriebnahme festhalten (Referenzwerte)

C) Symptome → wahrscheinliche Ursache

• Zu wenig Saugleistung am Ende: Abgleich fehlt, Widerstand im Strang zu hoch, NW zu gross/klein, Filter beladen.
• Hoher Lärm: Betriebspunkt ungünstig, Drehzahl zu hoch, Strömungsgeschwindigkeiten zu hoch, Dämpfung fehlt.
• Stromverbrauch auffällig: FU fehlt oder falsch parametriert, Filter läuft hoch, Nebenluft/Leckagen, Betriebspunkt ausserhalb Effizienzbereich.
• Schwankende Leistung: Regelung fehlt, Klappenlogik unklar, Sensorik fehlt, Zonen nicht sauber definiert.

FAQ

Warum ist “mehr kW” nicht automatisch besser?
Weil der Betriebspunkt aus Q und Δp entsteht. Wenn das System zu viel Widerstand hat oder falsch ausgelegt ist, verpufft Leistung in Lärm und Stromkosten. Oft ist eine saubere Auslegung plus FU-Regelung deutlich wirksamer als “einfach grösser”.

Wann ist ein Frequenzumrichter (FU) wirklich sinnvoll?
Fast immer, wenn Last und Nutzung schwanken: Mehrplatzanlagen, unterschiedliche Prozesse, wechselnde Schichten, viele Klappen/Anschlüsse. Der FU stabilisiert Leistung, reduziert Lärm und senkt Energieverbrauch. Energetische Einordnung: Energieeffizienz & Kosten.

Welche Regelgrösse ist besser: Unterdruck oder Volumenstrom?
Unterdruckregelung ist oft der pragmatische Standard für Mehrplatzanlagen. Volumenstromregelung ist präziser, aber messtechnisch anspruchsvoller. Entscheidend ist, was Ihr Prozess braucht – und ob Messpunkte sauber definiert werden können.

Warum ist Abgleich so entscheidend?
Weil Luft den Weg des geringsten Widerstands nimmt. Ohne Abgleich werden einzelne Stränge bevorzugt, andere “hungern”. Das zeigt sich typischerweise am letzten Arbeitsplatz. Abgleich gehört zur Inbetriebnahme: Installation & Inbetriebnahme.

Welche Messwerte sind im Alltag am wichtigsten?
Differenzdruck am Filter (Beladung), Unterdruck im Hauptkanal (Regelbasis) und Motordaten (Leistung/Strom). Damit erkennen Sie früh Verschmutzung, Fehlbetrieb oder Undichtigkeiten. Vertiefung: Betriebsüberwachung & Wartung.

Absaugtechnik Schweiz GmbH | Wissenscenter | Ventilatoren & Steuerungen | Stand: Januar 2026
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