Küchenabluft reinigen – aber wie?

Die Abluft von Großküchen wird nicht selten unbehandelt einfach ins Freie entlassen. Das führt oft zu Beschwerden aus der Nachbarschaft aufgrund der Geruchsbelästigung. Außerdem sind die luftgetragenen Schadstoffe eine Gefahr für die Gesundheit. Die Berufsgenossenschaft ist dann schnell mit Auflagen zur Stelle. Wie lassen sich die agressiven Verunreinigungen vermeiden?

Zunächst muss der Fachplaner den beiden Hauptaufgaben einer gewerblichen Küchenlüftung Rechnung tragen. Diese sind:

Wie der schwäbische Lüftungsspezialist Rentschler Reven betont, lassen sich verdampfte Flüssigkeiten durch Kondensation, Aerosole dagegen aufgrund ihrer Massenträgheit durch Abscheidung vom Luftstrom trennen. Reven-Geschäftsführer Sven Rentschler zur Redaktion: „Die große Herausforderung sind indes die agressiven und geruchsintensiven Gasverbindungen.“

Gängige Verfahren zur Beseitung der geruchsbelasteten Verbindungen aus dem Abluftstrom sind die Absorption durch Aktivkohle und die Oxidation mithilfe von UV-Strahlen. Letztere erzeugen den Wirkstoff Ozon. Relativ unbekannt ist die Oxidation durch Kaliumpermanganat und Zeolith-Vulkangestein. Betrachten wir die Verfahren der Reihe nach.

Aktivkohle ungeeignet

Aktivkohle hat sich sowohl in der Chemie- und Lebensmittelindustrie als auch beim Filtern klebstoff- und lösemittelhaltiger Dämpfe in verschiedenen Industriezweigen sehr bewährt. Ferner beim Filtern von Kraftstoffdämpfen an Tankstellen. Vereinfacht beschrieben, arbeitet die hoch poröse Aktivkohle wie ein Molekularsieb und filtert so auch langkettige Kohlenstoffverbindungen, wie beispielsweise Lösemitteldämpfe, aus der Luft. Die vom Abluftstrom durchströmten Poren der Aktivkohle liegen in einem Größenbereich von rund 0,1 bis 50 nm. Solange diese mikroskopisch kleinen Poren nur von relativ trockener – beispielsweise mit Lösemitteldämpfen belasteter – Abluft durchströmt werden, lassen sich die langkettigen Kohlenstoffverbindungen mit Aktivkohle aus dem Abluftstrom herausfiltern.  

Zur Reinigung von Küchenabluft ist laut Reven die Aktivkohle dagegen ungeeignet. Denn in gewerblichen Großküchen ist die Abluft in der Regel sehr feucht. Das schließt eine effiziente Aerosolabscheidung von vornherein aus. Sven Rentschler sagt: „Die in der Abluft vorkommenden Teilchen wirken sich äußerst negativ auf die mikroskopisch kleinen Poren der Aktivkohle aus und und führen zu einer frühzeitigen Sättigung.“ Des weiteren ist Aktivkohle brennbar und nur bei einer Umgebungstemperatur bis zu circa 40 °C einsetzbar. Bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr, dass die Aktivkohle aufgrund von Molekularschwingungen gefilterte Teilchen wieder an den Abluftstrom abgibt. Obendrein ist Aktivkohle nicht keimtötend; sie verklebt bei hoher Luftfeuchtigkeit und fängt im Sättigungszustand an, selbst unangenehme Gerüche freizusetzen. Darüber hinaus sind Aktivkohlefilter Sondermüll und für die Entsorgung fallen hohe Kosten an.

Als Alternative zur Aktivkohle bietet sich das bekannte Desinfektionsmittel Kaliumpermanganat (KMnO) an. Kaliumpermanganat hat im Gegensatz zu Aktivkohle eine keimtötende Wirkung und hemmt das Wachstum vieler Bakterien. Geruchsmoleküle werden durch die chemische Reaktion mit dem Wirkstoff wirkungsvoll abgebaut, verbleibende Restmoleküle fängt das Trägermaterial (Zeolith-Vulkangestein) ab. Sven Rentschler erläutert: „Ein großer Teil der Geruchsverbindungen wird also chemisch oxidiert und nicht nur herausgefiltert wie in einem Aktivkohlesystem.“ Die Abbaurate von Geruchsstoffen kann bei diesem Hochleistungs-Granulat bis zu 90 % betragen. Diese Eigenschaft macht Kaliumpermanganat für Raumluftreiniger, die im Umluftbetrieb arbeiten, interessant - ebenso für Umluft-Küchenhauben, bei denen die gereinigte Abluft wieder in die Küche zurückströmt (Bild 1). Aufgrund der zahlreichen Vorteile wird KMnO auch seit Jahrzehnten zur Erstentkeimung von Trinkwasser eingesetzt. Das Verfahren hat sich ferner für die Abluftreingung in der Lebensmittelindustrie bewährt.

Kaliumpermanganat ist preiswert und kann einfach mit dem Hausmüll entsorgt werden, wenn es verbraucht ist. Ein willkommener Nebeneffekt: Mit zunehmender Oxidation verfärbt sich das Granulat von violett zu dunkelbraun. Für die Zustandsüberwachung genügt also ein Schauglas. Bei Aktivkohle dagegen macht sich die Sättigung erst bemerkbar, wenn die Kohle beginnt, selbst Geruchsstoffe an den Abluftstrom abzugeben oder wenn die Poren verstopft sind und somit der Luftstrom gebremst wird. Beim Kaliumpermanganat ist das Überschreiten der Standzeit hingegen nicht dramatisch: „Das Trägermaterial wirkt dann als einfacher mechanischer Filter weiter“,erläutert der Reven-Geschäftsführer. Das Kaliumpermanganat befindet sich in Filterpatronen, die in einem Multi-Kartuschengehäuse untergebracht sind (Bild 2). Dieses Filtermodul wird in den Fortluftkanal eingesetzt und ist leicht nachrüstbar, benötigt allerdings genügend Raum.

Vorsicht bei Ozon

Seit einigen Jahren werden für die Vernichtung organischer Geruchsmoleküle auch UVC-Systeme angepriesen. Sie erzeugen Ozon, das die Fettaerosole angeblich per „Kaltverbrennung“ zu weißer Asche und Wasser oxidieren lässt. Diese Geruchsvernichter werden oft auch als Plasma-Systeme angeboten. Wissenschaftliche Untersuchungen, so von der amerikanischen Air & Waste Management Association, belegen indes, dass das Verfahren wenig effektiv ist und keine Aerosolate beseitigt. Die Systeme wurden mit Hilfe aufwendiger Messtechnik, beispielsweise per Massenspektrometrie, untersucht. 

„Lösungen mit UV-Systemen erfordern zudem aufwendige Sicherheitsmaßnahmen, da schon eine geringe Ozonkonzentration erhebliche Gesundheitsschäden verursachen kann“, unterstreicht Sven Rentschler. Raum- und die Fortluft müssen demnach ozonfrei sein. Bisher galt für Innenräume ein Grenzwert von 0,2 mg/m³ Raumluft. Dieser MAK-Wert wurde kürzlich auf null heruntergesetzt, da Ozongase im Verdacht stehen, Krebs zu erregen. Deshalb muss bei der Abnahme und Inbetriebnahme einer UV-Anlage die Küchenabluft auf Ozonspuren kontrolliert und das Ergebnis protokolliert werden. Die hierfür erforderliche Messtechnik gibt es seit Jahrzehnten, jedoch die wenigsten Systemanbieter setzen sie auch ein. Wichtig ist außerdem, dass ozonberührte Kunststoffbauteile im Abluftsystem UV-beständig sind. Andernfalls verspröden sie binnen weniger Monate.

Ein weiterer Nachteil der UV-Systeme: Die Vorreinigung der Abluft ist dringend geboten, weil sonst die empfindlichen UV-Röhren in kurzer Zeit verfetten und wöchentlich gereinigt werden müssen. Die Verschmutzung der Röhren verhindert die Ozonerzeugung, was die Werbung gerne verschweigt. Reven verweist in diesem Zusammenhang auf die neue Euronorm DIN EN 16282 „Großküchengeräte – Einrichtungen zur Be- und Entlüftung“, die dem Thema im Teil 8 ein ganzes Kapitel widmet.

Der Vorteil der UV-Lösung liegt darin, dass die Röhren platzsparend sind und sich schnell in die Abzugshaube integrieren lassen. Das macht die Planung, die Konstruktion der Abscheider sowie die Nachrüstung recht einfach. Zwei Klemmfedern pro Röhre und der Stromanschluss genügen. Außerdem ist der Luftwiderstand geringer als bei anderen Varianten. Kurz gesagt: Die UV-Lösung ist eine simple Technik für schmale Budgets und wenig anspruchsvolle Projekte. Reven empfiehlt, ozonerzeugende UV-Systeme nur zum Abbau von Geruchsbelastungen einzusetzen. Sie gehören folglich in den Abluftkanal und nicht in die Küchenhaube (Bild 3).

Elektrostatische Luftfilter ? 

Welche Rolle spielen elekrostatische Luftfilter? In der verabeitenden Industrie, vor allem bei spanenden Werkzeugmaschinen, die mit nicht wasserhaltigen Kühl- und Schmierstoffen arbeiten, sind sie eine bewährte und weitverbreitete Technik für die Abluftreinigung. Für die Beseitigung organischer Geruchsstoffe kommen sie indes nicht infrage, weil auch hier Ozon im Spiel ist: Als Geruchsvernichter funktionieren Elektrostate nur, wenn sie große Mengen an Ozon generieren. Außer den erwähnten Sicherheitsmaßnahmen ist auch eine gründliche Vorabscheidung großer Fettpartikel erforderlich, da sonst die empfindlichen, unter Hochspannung stehenden Ionisationsdrähte und Kollektorplatten schnell verschmutzen und wirkungslos werden. Bei hoher Luftfeuchtigkeit, wie es bei der Küchenabluft meist der Fall ist, muss von Elektrofiltern wegen der Gefahr von Spannungsüberschlägen abgeraten werden. Diese Lösungsmöglichkeit testet Reven im Einzelfall mit einem Laborprüfgerät beim Anwender.

Fazit

Eine Allroundlösung für die wirkungsvolle Geruchsbeseitigung gibt es nicht. Von allen Sorbentien ist Kaliumpermanganat am wirkungsvollsten und im Handling am einfachsten. Mitunter ist aber bei dieser Lösung die Peripherie relativ aufwendig und platzraubend.