Entfeuchtungssysteme für Lager: wie Sie Waren und Ausrüstung vor Feuchtigkeit schützen

Autor: Technische Abteilung Mycond

Moderne Lagerflächen in der Schweiz erfordern eine sorgfältige Feuchtekontrolle, um eine sachgerechte Lagerung der Waren sicherzustellen und Schäden zu vermeiden. Eine übermässige Luftfeuchtigkeit führt zu gravierenden Problemen: Korrosion von Metallprodukten, Verlust der Festigkeit von Kartonverpackungen, Schimmelbildung und Kondensat auf kalten Oberflächen. Die wirtschaftliche Sinnhaftigkeit der Installation von Entfeuchtungssystemen ist offensichtlich – die jährlichen Verluste durch beschädigte Waren infolge unzureichender Feuchtekontrolle übersteigen die Kosten des Entfeuchtungssystems häufig um das 3- bis 5‑Fache.

Für eine effiziente Auslegung von Entfeuchtungssystemen werden Lager in zwei Typen unterteilt: passive und aktive. Passive Lager zeichnen sich durch seltenen Personenzugang und minimale Warenbewegungen aus. Aktive Lager sind durch ständiges Be- und Entladen sowie häufiges Öffnen der Türen geprägt. Diese Klassifizierung bestimmt grundsätzlich unterschiedliche Ansätze bei der Planung der Luftentfeuchtung.

Definition der Projektziele und Zielwerte der Luftfeuchtigkeit

Die korrekte Formulierung des Entfeuchtungsziels ist der erste Schritt zum Erfolg. Es reicht nicht aus, die relative Luftfeuchtigkeit zu senken; es muss klar definiert werden, wofür dies konkret geschieht. Ein aussagekräftiges Beispiel: In einem Lager für Metallwaren wurde gemäss Spezifikation eine relative Luftfeuchtigkeit von 40% eingehalten, dennoch bildete sich nachts Kondensat auf dem Metalldach, wenn dessen Oberflächentemperatur unter den Taupunkt der Luft fiel. Der Fehler lag darin, dass als Projektziel die Einhaltung eines bestimmten RH-Wertes festgelegt wurde und nicht die Vermeidung von Kondensation auf Oberflächen.

Für verschiedene Warentypen werden unterschiedliche Zielwerte der relativen Luftfeuchtigkeit empfohlen:

• Für Stahl- und Gusseisenprodukte – maximal 40% relative Luftfeuchtigkeit bei 18-22°C
• Für Aluminium und Nichteisenmetalle – bis zu 50%
• Für Kartonverpackungen – 45-55%, um 80% der Festigkeit zu erhalten
• Für Elektronik und Leiterplatten – 30-45%
• Für pharmazeutische Lager – 30-40%, abhängig vom Produkt

Für Kühllager erfolgt die Regelung nach dem Taupunkt und nicht nach der relativen Luftfeuchtigkeit. Der Taupunkt der Luft sollte 2-3°C unter der Temperatur der kältesten Oberfläche liegen, um Kondensatbildung zu vermeiden.

Vergleich zwischen passiven und aktiven Lagern

Passive Lager, wie Archivdepots, Museumsbestände oder Lager für langfristig eingemottete Militärtechnik, weisen niedrige Feuchtelasten auf. Hauptquellen der Feuchte sind Diffusion durch die Gebäudehülle sowie minimale Infiltration durch Leckagen. Das Entfeuchtungssystem für solche Räume kann kompakt und mit geringer Leistung ausgelegt werden.

Aktive Lager – das sind Verteilzentren, Logistik-Hubs, Produktionspuffer, Kühllager. Sie sind durch hohe dynamische Lasten infolge häufigen Toröffnens, Staplerverkehrs, Personalanwesenheit und Anlieferung feuchter Waren gekennzeichnet. Vergleichendes Beispiel: Ein Lager mit 3000 m³ Volumen und einem Toröffnen pro Stunde benötigt einen Entfeuchter mit ca. 2-3 kg/h Leistung, während dasselbe Lager mit 20 Öffnungen pro Stunde 15-25 kg/h benötigt – ein 8- bis 10‑facher Unterschied bei gleichen Raumabmessungen.

Berechnung der Feuchtelasten

Die korrekte Berechnung der Feuchtelast ist der Schlüssel zur effizienten Auslegung des Entfeuchtungssystems. Hauptquellen der Feuchte in einem aktiven Lager und deren typische Gewichtung:

• Toröffnungen – 60-80% der Gesamtlast. Für ein Tor mit 4×3,5 m bei Aussenbedingungen von 28°C und 75% relativer Luftfeuchtigkeit (Feuchtegehalt ~18 g/kg) sowie Innenbedingungen von 18°C und 45% (Feuchtegehalt ~6 g/kg), bei einer Luftgeschwindigkeit von 0,8 m/s und einer Öffnungszeit von 2 Minuten bringt eine Öffnung etwa 1,2-1,5 kg Feuchte ein. Bei 15 Öffnungen pro Stunde ergibt das 18-22 kg/h.
• Infiltration durch Spalten und Leckagen – 10-25% der Last, abhängig vom Bauzustand und Druckdifferenzen.
• Diffusion durch Wände, Boden und Dach – weniger als 5% der Gesamtlast. Viele Planer überschätzen diesen Faktor und investieren erheblich in zusätzliche Dampfsperren, obwohl es wirtschaftlich sinnvoller ist, in das Management der Tür- und Toröffnungen zu investieren.
• Last durch Personal – 40-100 g/h pro Person, abhängig von der körperlichen Aktivität.
• Feuchteabgabe durch Waren – abhängig von deren Hygroskopizität. Beim Erstinbetriebnehmen der Anlage oder bei der Einlagerung neuer Waren kann dies eine erhebliche Zusatzlast verursachen.

Auswahl des Typs des Entfeuchtungssystems

Es gibt drei grundlegende Typen von Entfeuchtungssystemen für Lagerbereiche:

1. Kondensationsentfeuchter – optimal bei Lufttemperaturen über 15°C und einem Ziel-Taupunkt über 7-10°C. Die Leistungszahl (COP) liegt bei 2,0-4,0, was sie bei hohen Feuchtelasten und moderaten Trockenheitsanforderungen wirtschaftlich macht. Eine Einschränkung ist das Einfrieren von Kondensat am Verdampfer bei niedrigen Temperaturen.
2. Adsorptionstrockner – erforderlich bei Lufttemperaturen unter 15°C oder einem Ziel-Taupunkt unter 5°C. Sie sind unverzichtbar für Kühllager, Niedertemperaturräume und Bereiche mit strengen Feuchteanforderungen. Wichtig zu beachten: Ein Adsorptionstrockner erhöht aufgrund der Adsorptionswärme die Lufttemperatur um 10-15°C.
3. Kombinierte Systeme – vereinen die Vorteile beider Technologien. Ein typisches Schema beinhaltet eine Vorkühlung der Luft vor dem Adsorptionsblock. Beispiel: Das Kühlen der Zuluft von 32°C und 20 g/kg auf 18°C und 12 g/kg reduziert die Last des Adsorptionstrockners um 40%.

Architektonische und organisatorische Massnahmen zur Reduktion der Lasten

Oft sind architektonische und organisatorische Massnahmen zur Reduktion der Feuchtelast am wirtschaftlichsten:

• Schnelllauftore – reduzieren die Öffnungszeit von typischen 120-180 Sekunden auf 20-30 Sekunden, was die Feuchtelast proportional verringert.
• Luftschleier – bilden eine Barriere zwischen Aussen- und Innenluft mit einer Wirksamkeit von 70-85% bei korrekter Auslegung und Montage. Die Luftgeschwindigkeit sollte 8-12 m/s betragen, der Neigungswinkel 15-20° nach aussen.
• PVC-Streifenvorhänge – besonders wichtig bei hohen Öffnungen (über 3 m), wo durch Dichteunterschiede von kalter und warmer Luft starke konvektive Strömungen entstehen.
• Schleusen – effektiv für Bereiche mit strengen Feuchteanforderungen.
• Organisatorische Massnahmen – beispielsweise kann die Reduktion der durchschnittlichen Öffnungszeit von 3 auf 1 Minute die Feuchtelast um 72% senken, ganz ohne Investitionen in Anlagen.

Verteilung der entfeuchteten Luft und Automatisierung

Eine effiziente Verteilung der entfeuchteten Luft spielt eine Schlüsselrolle. Grundprinzip: Die trockenste Luft dorthin führen, wo sie am dringendsten benötigt wird. Beispielsweise kann die Anordnung der Zuluftdiffusoren für trockene Luft direkt neben den Türen einer Kühlkammer die Last des internen Trockners der Kammer um 35% senken.

Empfehlungen zur Platzierung der Diffusoren umfassen Anordnungen entlang der Torwand sowie in der Nähe von Öffnungen zu kalten Zonen. Feuchtesensoren sollten in 1,5 m Höhe über dem Boden in einem Bereich mit guter Luftzirkulation installiert werden, nicht näher als 2 m an Türen, Wärme- oder Kältequellen und Zuluftdiffusoren.

Die Modulation der Regenerationsleistung bei Adsorptionstrocknern ermöglicht 40-60% Energieeinsparung bei Teillast. Die Regelung erfolgt über die Lufttemperatur am Austritt der Regenerationszone, die zur vollständigen Wiederherstellung der Adsorptionsfähigkeit von Kieselgel (Silicagel) bei mindestens 50-60°C gehalten werden sollte.

Typische Planungsfehler

Analyse typischer Fehler bei der Planung von Entfeuchtungssystemen:

1. Übermässiger Fokus auf die Abdichtung der Wände statt auf das Management der Tür- und Toröffnungen. Beispiel: 40000 Euro für zusätzliche Dampfsperren reduzierten die Last nur um 6%, während Schnelllauftore für 12000 Euro die Last um 45% senkten.
2. Auslegung nach durchschnittlichen statt nach Spitzenlasten, was in kritischen Perioden zu unzureichender Leistungsfähigkeit des Systems führt.
3. Ignorieren der Anfangstrocknung – neue Gebäude und frisch eingelagerte Waren können über Wochen Feuchte abgeben.
4. Fehlende Abstimmung mit dem Betrieb – das beste System hilft nicht, wenn das Personal die Türen offen lässt.
5. Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit ohne Berücksichtigung der Oberflächentemperaturen – ein formal erreichter Wert von 40% RH verhindert keine Kondensation an kalten Bauteilen.

FAQ: Antworten auf häufige Fragen

Welche relative Luftfeuchtigkeit ist erforderlich, um Korrosion bei Stahlprodukten zu verhindern?

Maximal 40% bei stabiler Temperatur von 18-22°C. Wichtig ist zudem, abrupte Temperaturänderungen zu vermeiden, die zu einem temporären Anstieg der relativen Feuchte an der Metalloberfläche führen können.

Worin unterscheidet sich die Planung für ein passives und ein aktives Lager grundsätzlich?

Der Hauptunterschied liegt in 5- bis 10‑fach höheren Feuchtelasten bei gleichen Raumgrössen. Bei aktiven Lagern liegt der Fokus auf dem Management der Feuchteeinträge über Türen und Tore.

Wann sind Adsorptionstrockner zwingend einzusetzen?

Bei Lufttemperaturen unter 15°C, einem Ziel-Taupunkt unter 5°C sowie für Kühllager. Kondensationsentfeuchter arbeiten unter diesen Bedingungen ineffizient oder gar nicht, da das Kondensat einfriert.

Fazit

Für eine erfolgreiche Planung des Entfeuchtungssystems in Lagerbereichen sind drei Schlüsselprinzipien zu beachten:

1. Definition des tatsächlichen Projektziels statt rein formaler Feuchtekennwerte
2. Korrekte Lastberechnung mit den richtigen Prioritäten, wobei Türen wichtiger sind als Wände
3. Auswahl des Systems passend zu den konkreten Temperaturbedingungen und dem erforderlichen Taupunkt

Organisatorische und architektonische Massnahmen sind oft wirksamer als teure Geräte. Ein schrittweises Vorgehen ist empfehlenswert: Zuerst organisatorische Massnahmen umsetzen, deren Wirkung bewerten und danach die Geräte an die tatsächliche Last anpassen. So lässt sich ein optimales Verhältnis von Kosten und Wirksamkeit des Entfeuchtungssystems für Lagerbereiche erreichen.