Totvolumen

Das Totvolumen bezeichnet in der Verfahrenstechnik das Volumen innerhalb eines Apparates oder einer Anlage, das nicht aktiv am Trenn‑ oder Transportprozess beteiligt ist. In der Chromatographie definiert die Wikipedia das Totvolumen als „nicht an einer Trennung beteiligtes Volumen, welches sowohl die Räume vor und hinter der stationären Phase als auch die Zwischenräume im Medium umfasst Übertragen auf Filtrations‑ und Förderanlagen meint Totvolumen jene Hohlräume, in denen das Medium stagniert, sich vermischt oder nicht erneuert wird. Zu großes Totvolumen führt zu längeren Verweilzeiten, unscharfen Trennprofilen, erhöhtem Produktverlust und erhöhtem Reinigungsaufwand.

In Filtern, Pumpen oder Rohrleitungen entstehen Totvolumina vor allem durch schlecht gestaltete Gehäuse, Totwinkel, Rohrleitungen mit großen Durchmessersprüngen oder zu lange Anschlussschläuche. Diese Bereiche werden vom Hauptstrom kaum durchflossen; es kommt zu Ablagerungen, Produktverweilzeiten und im schlimmsten Fall zu Kontaminationen. In der Lebensmittel‑ und Pharmaindustrie ist ein minimales Totvolumen unerlässlich, um hygienische Standards einzuhalten. In der chemischen Verfahrenstechnik beeinflusst das Totvolumen die Reaktionszeit und kann zu unerwünschten Nebenreaktionen führen.

Bei der Auslegung von Filtrationssystemen achten wir darauf, das Totvolumen so gering wie möglich zu halten. Gehäuse für unsere Kerzenfilter und Siebfilter werden strömungsoptimiert konstruiert, um Toträume zu vermeiden. Prozessbänder und Endlosgewebe sind exakt an die Abmessungen der Filtergehäuse angepasst, sodass keine ungenutzten Hohlräume entstehen. Zudem verwenden wir bei Anschlussleitungen hygienische Schnellkupplungen mit definierten Übergängen, die kein zusätzliches Totvolumen erzeugen. In Pilotanlagen wird häufig die sogenannte Totzeit t₀ gemessen – die Zeit, die ein Medium benötigt, um den Apparat ohne Wechselwirkung zu durchlaufen. Anhand dieser Kennzahl lassen sich Totvolumina ermitteln und optimieren.

Die Verringerung des Totvolumens wirkt sich nicht nur auf die Produktqualität aus, sondern auch auf Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Weniger Totvolumen bedeutet weniger Produktverluste, kürzere Spülzeiten und geringeren Chemikalienverbrauch bei der Reinigung. Für Kunden aus der Umwelttechnik oder der Lebensmittelindustrie, die CIP‑fähige (Cleaning‑in‑Place) Anlagen benötigen, entwickeln wir Gewebe und Filtergehäuse, die sich durch geringen Totraum vollständig reinigen lassen.