Ethylenoxid in Lagerräumen kontrollieren: Was ist kostengünstiger, Belüftung oder Filterung?

Bei der Entfernung von Ethylenoxid (EtO) aus der Luft in Lagerhallen denkt man oft zuerst an zusätzliche Belüftung. Das erscheint logisch, doch eine zusätzliche Belüftung ist häufig mit hohen Energie- und Investitionskosten verbunden. Eine Beispielberechnung für eine Lagerhalle mit 100.000 m³ zeigt, dass eine EtO-Filtration mit Umluft sowohl hinsichtlich der Investitionen als auch der jährlichen Kosten günstiger sein kann als eine zusätzliche Belüftung.

Das Problem: Ehtylenoxid in Lagern

Ethylenoxid (EtO) wird zur Sterilisation medizinischer Produkte eingesetzt. Auch nach der Verpackung und während der Lagerung kann EtO weiterhin aus den Produkten selbst, den Verpackungen oder den verwendeten Paletten freigesetzt werden. Dadurch kann die Luftqualität in Lagerhallen und logistischen Umgebungen beeinträchtigt werden.

Belüftung versus Filterung: Was ist der Unterschied?

Belüftung

Bei der Belüftung wird verunreinigte Raumluft abgeführt und durch Außenluft ersetzt. Dadurch wird die EtO-Konzentration im Lagerraum gesenkt. Der Nachteil besteht darin, dass die gesamte zugeführte Außenluft anschließend erwärmt oder gekühlt werden muss, um ein angenehmes Raumklima aufrechtzuerhalten. Zudem kostet das kontinuierliche Umwälzen großer Luftmengen viel Energie.

Ethylenoxid darf außerdem nicht einfach nach draußen abgeleitet werden. Da es sich um einen Schadstoff handelt, können für die nach draußen geleitete Luft Emissionsauflagen gelten. Eine zusätzliche Belüftung senkt also möglicherweise die Konzentration im Innenraum, erfordert aber auch die Berücksichtigung der Emissionen in die Umgebung.

Filtration

Bei der Filtration verbleibt die Luft im Gebäude. Die Luft wird durch Filter geleitet, die Ethylenoxid entfernen, woraufhin die aufbereitete Luft wieder in den Raum zurückgeführt wird. Für diesen Vergleich wurden die EtO-Filter von Euromate herangezogen, eine Lösung, die speziell für die Entfernung von Ethylenoxid aus der Raumluft entwickelt wurde.

Der Praxisfall: ein Lager mit 100.000 m³

Um die Kosten beider Lösungen zu vergleichen, wurde ein Lager in Breda, Niederlande,  mit einem Volumen von ca. 100.000 m³ zugrunde gelegt. Die gewünschte Luftbehandlung beträgt einen Luftwechsel pro Stunde, was einem Luftdurchsatz von 100.000 m³ pro Stunde entspricht. Das Lager ist 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche in Betrieb.

Warum Lüftung mehr kostet, als oft angenommen wird

Auf dem Papier scheint die Belüftung eine einfache Lösung zu sein. In der Praxis liegt der größte Kostenfaktor jedoch nicht nur in der Belüftungsanlage selbst. Bei einem Luftdurchsatz von 100.000 m³ pro Stunde muss kontinuierlich Außenluft zugeführt werden. Im Winter muss diese Luft erwärmt und im Sommer gekühlt werden. Darüber hinaus sind Ventilatoren erforderlich, um diese Luftströme Tag und Nacht zu bewegen.

Selbst bei Einsatz einer Wärmerückgewinnung (WRG) bleiben ein erheblicher Energiebedarf und hohe Wartungskosten bestehen. Die Luft muss mechanisch bewegt werden, oft mit Ventilatoren sowohl auf der Zu- als auch auf der Abluftseite. Dadurch steigt der Stromverbrauch. Zudem muss die Anlage über ausreichende Kapazität verfügen, um Spitzen bei Heizung und Kühlung abzufangen. Dadurch spielen nicht nur Betriebskosten (OPEX), sondern auch Investitionskosten (CAPEX) eine wichtige Rolle.

Die Investition: Lüftung versus Filterung

Betrachtet man ausschließlich die Anfangsinvestition, ergibt sich folgendes Bild:

Für den weiteren Vergleich wurden Durchschnittswerte von 900.000 € für die Lüftung ohne Wärmerückgewinnung, 1.400.000 € für die Lüftung mit Wärmerückgewinnung und 625.000 € für die Filterung herangezogen. Auf der Grundlage dieser Annahmen liegt die Investition für die Filterung unter der für die untersuchten Lüftungslösungen.

Die jährlichen Kosten: Was geschieht nach der Investition?

Neben den Anschaffungskosten sind die jährlichen Kosten mindestens ebenso wichtig.

Bei der Lüftung setzen sich diese Kosten wie folgt zusammen:

• Heizen und Kühlen der Luft
• Energieverbrauch der Ventilatoren
• Wartung der Anlage

Bei der Filterung setzen sich die Kosten wie folgt zusammen:

• Stromverbrauch der Geräte
• Wartung der Filtersysteme

Die berechneten jährlichen Kosten belaufen sich auf:

Auffällig ist, dass die Filterung hinsichtlich der Betriebskosten kostenmäßig mit der Lüftung mit Wärmerückgewinnung vergleichbar ist, während die erforderliche Investition deutlich geringer ausfällt.

Was bedeutet dies für die Gesamtbetriebskosten?

Bei Investitionsentscheidungen werden häufig die Gesamtbetriebskosten (TCO) betrachtet: die Gesamtkosten über mehrere Jahre. Dabei werden sowohl die Investition als auch die jährlichen Betriebskosten berücksichtigt. Für einen Zeitraum von fünf Jahren ergibt sich folgender Vergleich:

In dieser Beispielberechnung erweist sich die Filtrationslösung als die günstigste Option.

Was können Sie bei Ihrer Entscheidung berücksichtigen?

Die richtige Lösung hängt immer von der Situation in Ihrem Lager ab. Dennoch zeigt dieser Vergleich, dass eine Lüftungsanlage nicht automatisch die wirtschaftlichste Wahl ist, wenn das primäre Ziel die Reduzierung von Ethylenoxid in der Raumluft ist. Insbesondere wenn noch keine geeignete Lüftungsanlage vorhanden ist, können die Investitions- und Energiekosten schnell steigen. In diesem Praxisbeispiel erweist sich die EtO-Umluftfilterung sowohl hinsichtlich der Investition als auch der Gesamtkosten über mehrere Jahre hinweg als interessante Alternative.

Einblick in die Situation im konkreten Lager 

Jede Lagerumgebung ist anders. Faktoren wie Lagervolumen, Luftströme, Betriebszeiten und vorhandene Anlagen beeinflussen die endgültige Lösung. Möchten Sie wissen, welcher Ansatz am besten zu Ihrer Situation passt? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um sich über die Ethylenoxid-Kontrolle in Lagern und Logistikumgebungen beraten zu lassen.