Hinaus mit Dreck und Staub: Zentralstaubsauganlagen – Gerätephilosophien und Komponenten der Hersteller unter der Lupe

Zentralstaubsauganlagen gibt es schon seit Jahrzehnten. In angloamerikanischen und skandinavischen Ländern gehören sie zum Standard in Neubauten. In Deutschland lässt der große Durchbruch nach wie vor auf sich warten. Erhält ein Betrieb die Anfrage, eine Zentralstaubsauganlage in ein Wohngebäude einzubauen, muss er seinen Kunden unabhängig beraten, welche Zentraleinheit wohl die richtige sei, welches Filtersystem das beste und welches Rohrsystem den geringsten Saugkraftverlust bietet. Jeder Hersteller wirbt natürlich damit, dass sein System das optimale sei.

Planungshilfe VDI-Richtlinie
Unabhängige Tests wären sicher hilfreich. Doch leider sehen die gängigen Institute bisher keinen Handlungsbedarf. Immerhin nahm sich vor einigen Jahren der Verein Deutscher Ingenieure der Sache an und erarbeitete eine Richtlinie über Zentralstaubsauganlagen, die für das Saugen und Entsorgen von gewöhnlichem Hausstaub geeignet sind. Hygieneaspekte, aber auch die Wirtschaftlichkeit von zentralen Staubsauganlangen, bilden die Grundlage der VDI-Richtlinie 4709. Diese soll helfen, unterschiedliche Problematiken, aber auch technische Lösungen aufzuzeigen. Sie dient als Orientierung bei der Planung, Prüfung und beim Einsatz von Zentral­staubsaugern im Gebäudemanagement. Die Richtlinie beschreibt die Anlagenkonzeption sowie die Anforderungen an das System selbst. Naturgemäß kann sie aber nur Anhaltspunkte geben und Erfahrungswerte sowie Tests mit einzelnen Systemen und Komponenten nicht ersetzen.

Auf die Dauer hilft nur Power?
Die Saugleistung eines Zentralstaubsaugers wird in Airwatt, gemessen an der Turbine, angegeben. Airwatt errechnet sich aus den Faktoren Saugvolumen und entsprechendem Unterdruck am Saugstutzen. Die elektrische Leistungsaufnahme des Motors lässt keinerlei Schluss auf die tatsächliche Saugleistung zu. Eine hohe Wattleistung garantiert also lediglich eine hohe Stromrechnung, jedoch nicht zwingend auch eine große Saugleistung.
Im Hinblick auf die Energieeffizienz ist der Wirkungsgrad eines Motors wichtig. Die VDI-Richtlinie 4709 definiert eine Mindestanforderung an die Saugleistung, damit eine Anlage zufriedenstellend funktioniert. Demnach muss an allen Saugdosen mindestens ein Betriebsunterdruck von 10 kPa gewährleistet sein. Hierzu wird an den Saugdosen mit einem Messgerät und einem Messadapter, der den Anschluss eines Reinigungssets simuliert, der Unterdruck ermittelt. Die Saugleistung sollte mindestens 320 Airwatt betragen. Für das Saugen von Hausstaub ist eine Luftgeschwindigkeit im Rohrsystem von etwa 16-26 m/Sek. (etwa 95 km/h) erforderlich.
Die Rolle der Saugleistung bewerten Hersteller jedoch unterschiedlich. Während Centramat der Meinung ist, die Saugkraft sei das A und O, gilt bei Smartvac nicht immer „mehr ist besser“. Man wähle für den Kunden individuell aus drei Leis­tungsstufen das passende Gerät aus. „Was nutzt es dem Kunden, wenn das Gerät einen extrem hohen Unterdruck erzeugt, die Saugbürste sich am Boden festsaugt und es erst durch Regulierung der Saugleistung möglich wird, vernünftig zu saugen“, sagt Hans-Peter Thoms, Firmengründer von Smart Zentral Vakuum Systeme.

Kleben, stecken oder was?
Von der Saugleistung in Airwatt ist abhängig, welche Rohrlängen installiert werden können. Es ist unerlässlich, auch die Geometrie der Rohrverlegung zu beachten. Jeder 90°-Bogen bremst die Saugleistung. Grundsätzlich gilt, Saugluftleitungen sind auf dem kürzesten Weg von der Saugdose zum Zentralstaubsauger zu führen. Zugelassene Rohrwerkstoffe für den Vakuum-Staubtransport sind gemäß VDI-Richtlinie Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (ABS) sowie verzinkter und nicht rostfreier Stahl. Egal aus welchem Material, die Rohre sollten glattwandig und abriebbeständig sein sowie eine hohe Festigkeit und reduzierte statische Aufladbarkeit aufweisen. Entwässerungsrohre dürfen nur dann zum Einsatz kommen, wenn sie als Unterdruckleistungen zugelassen sind.
Da, wie schon beschrieben, die Funktionalität einer Zentralstaubsauganlage stark von der im Rohrsystem herrschenden Sauggeschwindigkeit abhängt, dürfen nur Formteile mit einem strömungsgünstigen Verhalten und geringem Widerstand zum Einsatz kommen. PVC-Rohre werden geklebt, PP-Rohre gesteckt. Optimale Strömungseigenschaften bieten Vakuumrohrsysteme mit 50 bzw. 50,8 mm Durchmesser.
Im weltweiten Markt durchgesetzt hat sich das PVC-Vakuum-Kleberohrsystem (Durchmesser 50,8 mm): 70-80% aller Anlagen sind mit diesem Rohrsystem ausgestattet. Doch PVC ist in Europa seit einigen Jahren wegen der gesundheitsschädlichen Weichmacher zunehmend in der Kritik. Manche Länder haben bereits Konsequenzen gezogen. Will man beispielsweise in Österreich öffentliche Fördermittel erhalten, so muss eine PVC-freie Bauweise nachgewiesen werden.

Eine Alternative, ebenfalls mit 50,8 mm Durchmesser, ist das PP-Vakuum-Streckrohrsystem „VAC UP“ von Fawas. Geschäftsführer Roland Stanger hat es zusammen mit einem schwedischen Ingenieur und mehreren schwedischen Kunststoffspezialisten entwickelt. Seit einem Jahr ist dieses Rohrsystem auf dem Markt.
Einige Hersteller sind der Meinung, dass Abwasserrohre, auch wenn sie für Unterdruckleistungen zugelassen sind, doch erhebliche Nachteile aufwiesen. Innen seien sie nie ganz glatt und an den Stößen nicht übergangsfrei. Daraus resultiere eine bis zu 20% geringere Saugleistung. Außerdem sei die Verstopfungsneigung hoch. Gleiches gälte für die neuerdings angebotenen Flexi-Rohr-Systeme, ebenfalls zum Stecken. Auch bei ihnen sei die Störungsanfälligkeit zu häufig. Dieses System lässt sich jedoch einfach und schnell in großen Längen verlegt und bietet somit Vorteile bei der Installation. Hersteller von Flexi-Rohren wie das Unternehmen Zentralsaug widersprechen. Sie sagen, gerade weil es weniger Rohrverbindungen gäbe, entstünden auch weniger Verstopfungen.

Unterschiedliche Filtertechniken
Ein weiter Aspekt, der die Saugleistung beeinflusst, sind Filtertechnik und Filtergröße. Im Zentralgerät müssen Filter vorhanden sein, um den Grobstaub zurückzuhalten. Die Zeit bis zum nächsten Filterwechsel oder dem Leerem des Behälters sollte wenigstens zwei Monate erreichen. Dazu muss der Staubbehälter ein Volumen von etwa 13 l aufweisen.
Nahezu allen Filtertechniken liegt das Zyklon-Prinzip in Verbindung mit einem Feinfilter zugrunde. Schwere Schmutzteilchen werden durch die rotierende Luft in den Auffangbehälter abgeschieden, kleine und feinste Staubpartikel vom Filter zurückgehalten. Es gibt Zyklonabscheider mit Feinfilter, Filterpatronen aus Papier oder Polyester, waschbare und wechselbare Textilfilter, sogenannte selbstreinigende Hubfilter und Papiertütenfilter. Einige Hersteller wie Prinz Anlagenbau verzichten hingegen auf Zyklonfilter, da sie diesem Prinzip grundsätzlich kritisch gegenüber stehen. Günter Prinz sagt: „Unsere Geräte verfügen über Lamellenfilter mit großer Filterfläche wie Luftfilter in Pkws. Die Autohersteller wissen, warum sie diese einsetzen.“
Hersteller wie Smart bieten für den Bereich Niedrigenergiehäuser und integrierte Wohnraumbelüftung Geräte mit waschbaren Filtern an. Diese sind mit einem potenzialfreien Meldekontakt zur Ansteuerung der Lüftungsanlage ausgestattet. Das bedeutet, sie können in das Belüftungssys­tem integriert werden, sodass kein Wärmeverlust entsteht.
Selbstreinigende Dauerfilter setzen ein hohes Maß an technischer Erfahrung und Entwicklung voraus. Um eine größtmögliche Abfilterung, aber auch einen hohen Luftdurchsatz zu erreichen, müssen Filteroberfläche, Filtermaterial und Durchmesser des Gerätekorpus genau aufeinander abgestimmt sein.
Nicht selbstreinigende Textilfilter und Filterpatronen müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Das bedeutet, der Nutzer kommt mit dem Schmutz in Berührung, was für Asthmatiker und Allergiker von großem Nachteil ist. Viele Hersteller bieten wahlweise Papierfilter an, da sie für Asthmatiker und Allergiker die erste Wahl sind, um nicht mit dem Staub in Berührung zu kommen. Gemäß des Herstellers Zentralsaug belegt eine Untersuchungen, dass ein Filtersystem mit Staubbeutel zu den bes­ten Resultaten hinsichtlich Schmutzbeseitigung führen würde, sofern die Filterfläche groß genug sei.

Der Einsatz von Zentralstaubsaugern ohne Feinfilter kann als bedenklich gesehen werden, da der Grobstaub mit allen gesaugten Partikeln und Gegenständen ausgeblasen wird. Außerdem kann der Staub den Motor belasten und auf Dauer zu Funktionsstörungen führen.

Varianten der Anlagensteuerung
Die Inbetriebnahme der Zentralstaubsauganlage erfolgt je nach Gerätefabrikat auf unterschiedliche Weise. Möglich wird das Ein- und Ausschalten des Zentralgeräts über einen in die Saugsteckdose integrierten Kontaktschalter. Dieser wird beim Einstecken des Saugschlauchs betätigt und gibt ein Signal an die Geräteeinheit im Zentralstaubsauger weiter. Bei dieser Steuerung muss eine Steuerleitung 12 oder 24 V installiert werden. Zwar stellt diese Art der Montage zu Beginn einen gewissen Mehraufwand dar, doch einmal installiert, funktionieren sie in der Regel einwandfrei.

Eine komfortable Gerätesteuerung ohne zusätzliche Hilfsenergie wird mit einem in die Geräteeinheit eingebauten Luftdrucksensor erreicht. Ein Kolben im Handgriff gibt einen Druckstoß an den Sensor im Zentralgerät und schaltet damit das Gerät ein. Durch Verschluss des Schlauchgriffes schaltet das Zentralgerät mit kurzem Nachlauf automatisch ab.
Möglich ist auch eine Funksteuerung, bei der ein Sender im Handgriff ein Signal zum Empfänger im Zentralgerät sendet und das Gerät ein- und ausschaltet. Probleme können allerdings bei gro­ßen Entfernungen, dickem Mauerwerk und Stahlbeton auftreten. Da das Zentralgerät außerhalb des Nutzungsbereiches steht, hat man außerdem keine Kontrolle, ob das Gerät tatsächlich ausgeschaltet ist. 

Leichte Handhabung ist wichtig
Alle Geräte sind praktisch wartungsfrei. Lediglich die Motorschleifkohlen müssen nach einer Laufleistung zwischen 500 und 1500 Betriebsstunden, je nach Gerätetyp, ausgewechselt werden. Bei manchen Geräten, z.B. bei Smartvac, wird dies dem Nutzer durch eine Leuchtdiode angezeigt. Andere Geräte, wie die Basic- und Komfort-Modelle von Centramat, schalten sich nach Verschleiß automatisch ab. Den Austausch der Kohlebürsten kann der Nutzer selbst durchführten.

Autorin: Angela Kanders, freie Journalistin

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Nicht nur sauber sondern rein
Dieser Werbespruch aus vergangenen Zeiten für ein Waschmittel hätte auch für Zentralstaubsauger kreiert werden können. Denn während herkömmliche Hand- und Bodenstaubsauger Schmutz, Milbenkot und Pollen erst aufwirbeln und den eingesaugten Staub teilweise hinten wieder herausblasen, werden beim Zentralstaubsauger auch die kleinsten Staubpartikel aus den Räumen entfernt. Und was nicht im Haus ist, kann sich auch nicht wieder auf Möbeln und anderen Flächen ablagern.
Das Prinzip: Schmutz und Staub werden über den Saugschlauch und das Rohrsystem zum Zentralgerät transportiert, dort gefiltert und über ein Rohr ins Freie geleitet. Hygienebewusste Menschen und erst recht Allergiker können aufatmen.
Weil das Zentralgerät i.d.R. außerhalb des Wohnraums platziert ist (Garage, Keller), hört man beim Saugen lediglich das leise Geräusch der Saugdüse. Außerdem sind Zentralstaubsauger komfortabler in der Handhabung: Der Schlauch wird einfach in die Saugdose gesteckt und los geht’s. Umfangreiches Zubehör für alle erdenklichen Tätigkeiten im Haushalt sind erhältlich – vom Kamin säubern, über die Reinigung von Boden, Decke, Möbeln und Auto, bis hin zur Tierpflege.

Planungs- und Montagetipps
Platzierung des Zentralstaubsaugers

• Installieren Sie den Zentralstaubsauger im Heizungskeller, der Garage, der Werkstatt oder dem Hauswirtschaftsraum Ihres Kunden in der Nähe einer Schuko-Steckdose.
• Beachten Sie einen Freiraum unter und über dem Gerät, damit Tätigkeiten wie Wechseln des Staubauffangbehälters und Reinigen des Filters problemlos erfolgen können.
• Platzieren Sie das Zentralgerät möglichst nahe neben der Ausblasstelle, also am besten an einer Außenwand, damit das Abluftrohr relativ kurz wird. Das Einblasen der Abluft in einen Lichtschacht ist bei manchen Geräten kein Problem.
• Um unnötigen Stromverbrauch zu vermeiden, empfehlen Sie Ihren Kunden eine Zeitschaltuhr am Gerät, sodass der Stand-by-Modus über Nacht ausgeschaltet werden kann.

Platzierung und Montage der Saugsteckdosen

• Die Saugsteckdosen sollten so zentral wie möglich eingebaut werden. Auf jede Etage gehört eine Saugsteckdose in den Flur, damit mehrere Räume problemlos zu erreichen sind.
• Planen Sie die Saugstellen im Haus so, dass alle Räume mit der maximal angegebenen Schlauchlänge bequem gesaugt werden können. Beachten Sie dabei, dass Möbel umgangen werden müssen. Beziehen Sie Nebenräume wie Garage, Keller und Speicher sowie Einbauschränke mit ein.
• Die Rohrleitungslänge von der entferntesten Saugdose zum Zentralgerät darf eine bestimmte Länge nicht überschreiten. Diese ist je nach Art des Geräts/Herstellers sehr unterschiedlich und schwankt zwischen 30 und 100 m.
• Bei Ständerwänden ist für den Einbau der Saugdosen eine Ständerstärke von mindestens 75 mm notwendig, ideal sind 100 mm.

So ermitteln Sie die Lage der Saugdosen
Mit einem Zirkel schlagen Sie im Maßstab des Grundrisses Kreise, jeweils ausgehend von den Außenecken. Die von allen Kreisen eingeschlossene Fläche ist der Montageort der Saugdose.
Beispiel: Bei einer angegebenen maximalen Schlauchlänge von 9 m planen Sie, um Möbel zu umgehen, mit einer Arbeitslänge von maximal 7,5 m. Bei einem Maßstab von 1:100 ergibt sich demnach ein Radius von 7,5 cm.

Montage des Rohrsystems

• Beginnen Sie mit der Rohrverlegung in dem Raum, in dem das Sauggerät hängen soll.
• Achten Sie beim Einbau der Abzweige auf die Saugrichtung. Bei verklebten Rohren: Es darf kein Kleber in die Innenseite der Formstücke kommen.
• Für die Verlegung der waagerechten Saugleitung auf dem Rohboden ist eine Isolierung von mindestens 5 cm erforderlich. Das Saugrohr wird mit Randdämmstreifen überdeckt. Dies garantiert eine Trennung vom Estrich. Das Niedervolt-Kabel sollte in einem Leerrohr verlegt werden.
• Montieren Sie hinter jede Steckdose ein kurzes 90°-Sicherheits-Knie. Damit lässt sich das Einsaugen längerer Gegenstände und somit eine Rohrverstopfung vermeiden. An allen anderen Stellen sollten ausschließlich 45°-Bögen oder lange 90°-Rohrbögen verwendet werden, da dies die saugtechnisch beste Verlegart ist.