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Kurz nachgefragt

Was sind Prüfstäube?

© TÜV NORD

28. Juni 2019

Staub ist lästiger Dreck und gehört möglichst schnell in Müll­eimer oder Staub­sauger­beutel entsorgt – diese gängige Meinung wird bei DMT nicht in jeder Hinsicht geteilt. Die Experten der TÜV-NORD-Tochter produzieren jedes Jahr tonnen­weise Staub, den sie in die ganze Welt verkaufen, mittler­weile auch online. Wofür man solche „Prüf­stäube“ benötigt, wie man sie entwickelt und was sich hinter dem Bank­noten­staub verbirgt, verrät Dirk Renschen von DMT im Kurz­interview.

#explore: Was sind Prüfstäube?
Dirk Renschen: Staubsauger oder Filter für Lüftungsanlagen müssen im Hinblick auf ihre Leistungs­daten mit speziellen Prüf­stäuben getestet werden. Mit solchen Stäuben wird zudem überprüft, ob das Gehäuse eines Geräts ausreichend dicht ist. Auch für Umwelt­simulationen werden solche Prüf­stäube eingesetzt. Das betrifft etwa Autos, Farben, Solar­anlagen oder andere technische Produkte, die Außen­bedingungen aus­gesetzt sind. Grund­sätzlich gilt: Alles, was sich draußen abspielt, ist sehr verschleiß­anfällig. Wenn Staub in ein Kugel­lager eindringt, führt das schnell dazu, dass technische Produkte leiden. Auch das wird mit solchen Prüf­stäuben getestet. Damit die Ergebnisse dieser Prüfungen vergleich­bar sind, dürfen dabei aus­schließlich standardisierte Prüf­stäube verwendet werden.

Wie wird ein solcher Prüfstaub entwickelt?
Zunächst analysieren wir den jeweiligen Staub, dann machen wir uns daran, diesen Staub zu simulieren. Wir sammeln also nicht den Dreck aus dem Staub­sauger­beutel und bereiten ihn auf. Auch aus hygienischen Gründen verwenden wir aus­schließlich künstliche Materialien. Wir haben etwa aus mineralischen Komponenten, Zellulose- und Baum­woll­fasern einen synthetischen Haus­staub entwickelt. Die Woll­mäuse, wie man sie in jedem Staub­sauger­beutel findet, werden dabei mit einer hoch­wertigen Baum­wolle simuliert, die in feinste Fasern zerkleinert wird.

Warum ist die Qualität der verwendeten Baumwolle so wichtig?
Diese Stäube sind ja Prüfmittel. Wie ein Zollstock, den ich für eine Längen­messung verwende, dient ein Prüf­staub etwa dazu, die Qualität meines Filters zu vermessen. Daher ist es wichtig, dass so ein Prüfstaub in der Zusammen­setzung immer gleich ist. Beim Naturstoff Baum­wolle gibt es aber je nach Produktions­land deutliche Qualitäts­unter­schiede. Bei der ägyptischen Baum­wolle haben wir festgestellt, dass sie die höchste Über­einstimmung von Charge zu Charge aufweist. Deshalb ist sie für den Prüfstaub am besten geeignet.

„Der Prüfstaub muss dem realen Staub­verhalten möglichst nahekommen.“

Dirk Renschen, Leiter Produkt­prüfung Kälte & Luft­qualität bei DMT in Essen

Wie nah kommt ein solcher synthetischer Staub seinem realen Vorbild?
Bei der Entwicklung eines Prüf­staubs geht es immer um einen guten Kompromiss aus Realitäts­nähe und Praktikabilität. Die Staub­zusammen­setzung in der Außen­luft ist zum Beispiel sehr komplex und ändert sich je nach Wind­richtung. Auch der Haus­staub ist in seiner Zusammen­setzung von Haushalt zu Haushalt recht unter­schiedlich – je nachdem, ob man etwa Kinder oder Haus­tiere hat. 20 verschiedene synthetische Haus­stäube zu entwickeln wäre schlicht zu teuer, zu aufwendig und wenig sinnvoll. Der Prüfstaub muss daher immer etwas einfacher aufgebaut sein, aber zugleich dem realen Staub­verhalten möglichst nahekommen.

Welcher Staub ist am stärksten gefragt?
Da wir uns in den vergangenen 15 Jahren sehr stark auf die Staub­sauger­industrie konzentriert haben, ist bei uns der synthetische Haus­staub sehr gefragt. Der zweite sehr gebräuchliche Prüfstaub ist der sogenannte A2 fine. Der gehört zur Gruppe der Arizona-Prüf­stäube, benannt nach dem Bundes­staat in den USA. General Motors hat in den 1930er-Jahren fest­gestellt, dass der Straßen­staub in Arizona die Lebens­zeit von Motoren erheblich verkürzt. Das war die Geburts­stunde der Motor­luft­ansaug­filter, wie man sie heute noch in jedem Verbrennungs­motor findet. Um die Funktions­fähig­keit dieser Filter zu testen, wurde auch ein Prüfstaub entwickelt – der Arizona Road Dust. Den gibt es mittler­weile in vier Varianten. Und der besagte A2 fine wird heute in Filterprüfungen wie beispielsweise den Umweltprüfungen sehr oft verwendet.

„Der Hersteller der Druck­maschinen der Bundes­druckerei hat Banknotenstaub bei uns in Auftrag gegeben, um auf diese Weise seine Maschinen zu verbessern.“

Dirk Renschen, Leiter Produkt­prüfung Kälte & Luft­qualität bei DMT in Essen

Sie haben auch einen Banknotenstaub im Angebot. Dafür werden aber doch nicht etwa echte Geld­scheine geschreddert?
Nein, für den Banknotenstaub werden auch keine ausgelaufenen Bank­noten verwendet (lacht). Er simuliert den Feinstaub, der beim Schneiden von Bank­noten anfällt. Dieser Feinstaub ist sehr heikel für Mensch und Maschine. Der Hersteller der Druck­maschinen der Bundes­druckerei hat diesen Prüf­staub bei uns in Auftrag gegeben, um auf diese Weise seine Maschinen zu verbessern.

DMT kommt ja ursprünglich aus dem Bergbausektor. Wie sind Sie auf Staub gekommen?
Bergarbeiter sind über Jahrhunderte an der Quarz­staub­lunge erkrankt. Um dieser Berufs­krank­heit Herr zu werden, wurden in den 1970er-Jahren Entstauber für den Bergbau entwickelt. Wir bei DMT haben uns damals schon mit Staub­messung und Staub­minderung beschäftigt und auch Abnahme­prüfungen für diese Geräte durch­geführt. Und dafür benötigt man große Staubmengen – je nach Beschaffenheit zwischen 100 und 1.000 Kilo­gramm. Zum Vergleich: Die meisten unserer heutigen Kunden kaufen ein bis zwei Kilogramm, die wenigsten benötigen mehr als 100. Und weil wir selbst so viel Prüfstaub verbraucht haben, sind wir dazu über­gegangen, den eingekauften Staub zu qualifizieren und zu standardisieren. Als wir das Know-how dann hatten, haben wir festgestellt, dass auch von anderer Seite Bedarf an Prüfstäuben besteht. Mittler­weile haben wir rund 60 verschiedene Staub­typen im Angebot, von denen wir jährlich insgesamt um die acht Tonnen verkaufen. Weil es für die Verantwortlichen in den Unternehmen nicht immer ganz leicht zu ermitteln ist, welcher Staub für welche Prüfung verwendet werden soll, haben wir im Mai auch den weltweit ersten Webshop für Prüf­stäube aufgesetzt. Hier kann man alle unsere Prüf­stäube recherchieren und heraus­finden, für welche Normen sie einzusetzen sind. Dadurch kann man als Nutzer von Prüf­stäuben recht einfach den passenden Prüf­staub finden.

ZUR PERSON

Dirk Renschen ist Leiter Produkt­prüfung Kälte & Luft­qualität bei DMT in Essen. Der Chemiker hat sich bereits in seiner Doktor­arbeit mit Luft­verunreinigungen beschäftigt. „Staub ist nicht gleich Staub: Wie in der belebten Natur gibt es auch bei den Stäuben eine sehr große Vielfalt“, erklärt Renschen sein Interesse für die Aus­einander­setzung mit der Materie. Durch das Mikroskop betrachtet hätten Stäube auch ästhetisch verblüffend viel zu bieten. „Von daher ist das nicht nur ein spannendes, sondern auch ein reizvolles Thema“, so Renschen.

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