Trockeneisstrahlen: Prinzip, Einsatz und Kosten

Bei der Trockeneisreinigung mit dem Trockeneisstrahler schießen feine Pellets aus verfestigtem Kohlendioxid auf verschiedene Oberflächen. Durch die hohe Geschwindigkeit und die Tatsache, dass die Trockeneispartikel eine Temperatur von –78,64 Grad Celsius haben, stellt sich eine sehr hohe Reinigungswirkung ein.

Trockeneisstrahlen in der Industrie

Anders als bei der Reinigung mit Sand oder Wasser bleiben jedoch nur die Verunreinigungen zurück, was aufwendige Vorarbeiten überflüssig macht. Denn das Trockeneis sublimiert und entweicht im gasförmigen Aggregatzustand. Wir erklären, wie ein Trockeneisstrahler funktioniert, wann das Trockeneisstrahlen von Vorteil ist und welche Kosten dafür anfallen.

Die Themen im Überblick

Die Reinigung mit Trockeneisstrahler: Einfach erklärt

Trockeneis ist Kohlendioxid (kurz CO2) in verfestigter Form. Es entsteht, wenn verflüssigtes CO2 in kurzer Zeit den Aggregatzustand wechselt. Der Übergang in die Gasphase und die dabei stattfindende Ausdehnung des Volumens um den Faktor 760 benötigt so viel Energie, dass sich ein Teil des Kohlendioxids stark abkühlt. Es erstarrt und bildet Trockeneisschnee. Pressen Maschinen die feinen Partikel in kleine Pellets, lassen sich diese für verschiedene Einsatzbereiche nutzen. Neben der Kühlung ist eines der verbreitetsten die Trockeneisreinigung.

Eispartikel schießen mit hoher Geschwindigkeit auf Oberflächen

Ähnlich wie beim Sandstrahlen schießen Maschinen die Pellets beim Trockeneisreinigen auf verschiedene Oberflächen. Das Aufprallen mit einer Geschwindigkeit von über 150 Metern pro Sekunde setzt dabei so große Kräfte frei, dass Verunreinigungen jeglicher Art einfach abplatzen. Begünstigend wirkt die Temperatur der Trockeneispellets: Denn diese liegt mit -78,64 Grad Celsius weit unter dem Gefrierpunkt und sorgt dafür, dass Schmutzpartikel erstarren. Sie bekommen Risse und lösen sich dadurch noch besser ab. Zur hohen Reinigungswirkung trägt überdies auch die spontane Sublimation bei: Dehnt sich das Trockeneis an der zu reinigenden Oberfläche aus, entstehen kleine Mikroexplosionen, die Schmutzpartikel effektiv beseitigen.

Trockeneisreinigung ist sauber: Vom Strahlgut bleibt nichts zurück

Hochdruckreiniger auf Wasserbasis sind nicht überall einsetzbar, da die zur Reinigung benötigte Flüssigkeit am Einsatzort zurückbleibt. Auch Sand ist nur in bestimmten Fällen geeignet, da sich die kleinen Partikel vor allem in Innenräumen oder Industrieanlagen festsetzen. Für eine gründliche Reinigung müssen Betreiber Anlagen daher erst einmal komplett zerlegen.

Trockeneisstrahlen in der Industrie

Beim Trockeneisstrahlen (auch CO2-Strahlen) ist das nicht der Fall. Denn das wasserfreie Eis sublimiert – es geht vom festen direkt in den gasförmigen Zustand über. Am Einsatzort bleibt nichts vom Strahlgut zurück und selbst feuchtesensible Oberflächen lassen sich mit einem Trockeneisreiniger problemlos bearbeiten.

Trockeneisstrahlen: Vorteile des Verfahrens im Überblick

Der Trockeneisstrahl reinigt effektiv und schonend. Das Verfahren ist außerdem besonders sauber und ökologisch. Es werden keine zusätzlichen Chemikalien benötigt und vom Strahlgut bleibt nichts zurück. Die Herstellung des Trockeneises lässt sich stationär oder mobil bewerkstelligen, sodass es in Bezug auf die Einsatzgebiete auch räumlich keine Einschränkungen gibt. Von Vorteil ist außerdem die Tatsache, dass kein Reinigungsverfahren schneller funktioniert. Denn Maschinen müssen für die Trockeneisreinigung nicht zerlegt werden, da die Partikel überall hingelangen, dort aber nicht verbleiben. Betriebe reduzieren auf diese Weise ihre Stillstandszeiten und senken die hohen Arbeitskosten, die bei konventionellen Reinigungsverfahren anfallen.

Die wichtigsten Vorteile des Trockeneisstrahlen:

hohe Reinigungswirkung

schonendes Verfahren

keine Chemikalien nötig

Strahlgut verflüchtigt sich (sublimiert)

keine Feuchtigkeit am Einsatzort

vergleichsweise kurze Arbeitszeiten

Maschinen sind nicht zu zerlegen

Reinigung in Innen- und Außenbereichen

stationäres und mobiles Trockeneisstrahlen

Das Trockeneis für die Trockeneisstrahlung können Betriebe kaufen oder in stationären sowie mobilen Anlagen selbst herstellen. Die eigene Produktion ist dabei eine gute Möglichkeit, die Kosten des Verfahrens zu senken, wenn es öfter zum Einsatz kommt.

Aufbau und Funktionsweise der Trockeneisstrahler

Geht es um das Trockeneisreinigen, benötigen Anwender einen Trockeneisstrahler, einen Pelletizer (Eismaschine) sowie Kühlboxen für den Transport und die Lagerung des Strahlgutes.

Trockeneisstrahler beschleunigen Pellets auf über 150 m/s

Das Arbeitsgerät für die Trockeneisreinigung ist der Strahler. Er besteht im Kern aus einem isolierten Tank, in den Nutzer Trockeneispellets einfüllen. Ein Kompressor erzeugt einen hohen Druck und bläst die Pellets durch die Schlauchleitung zur Düse. Hier strömt das kleinteilige Trockeneis mit einer Geschwindigkeit von über 150 Metern pro Sekunde aus, bevor es kurze Zeit später auf die zu reinigende Oberfläche prallt. Grundsätzlich lassen sich dabei 1- und 2-Schlauch-Systeme unterscheiden, wie die folgende Übersicht zeigt.

TrockeneisreinigerBeschreibung
1-Schlauch-SystemEine Dosierscheibe bringt Trockeneispellets in den Luftstrom eines Kompressors. Die Partikel strömen durch den Schlauch zu einer Düse in der Strahlpistole, an der sie annähernd Schallgeschwindigkeit erreichen.

 

Beschickung: kleine Trockeneispellets

2-Schlauch-SystemVom Trockeneisreiniger führen zwei Schläuche zu einer Mischkammer in der Strahlpistole. Durch einen strömt Druckluft, durch den anderen Trockeneis. An der Verbindungsstelle entsteht ein annäherndes Vakuum, welches Pellets aus dem Vorratstank ansaugt, bevor diese mit der Luft nach draußen strömen.

 

Beschickung: Pellets und Blöcke (Schab- und Mahlwerke verarbeiten großteiliges Trockeneis direkt im Strahlgerät)

Für den mobilen Einsatz sind Trockeneisreiniger mit Rädern ausgestattet. Sie verfügen außerdem über eine integrierte Steuerung sowie eine Möglichkeit, den Tank nach der Arbeit zu entleeren. Erdungskabel verhindern die elektrostatische Aufladung und Werkzeugfächer bieten ausreichend Platz für Zubehör und Arbeitsmittel.

Kühlboxen bevorraten Pellets für die Dauer des Einsatzes

Da die Füllvolumen der Trockeneisreiniger begrenzt sind, benötigen Anwender weitere Lagermöglichkeiten. Kühlboxen aus Styropor oder festem Kunststoff stellen diese zur Verfügung. Diese haben eine starke Isolierung, um den Sublimationsprozess zu verlangsamen. Sie sind in unterschiedlichen Größen erhältlich und bei Bedarf auch mit Rollen versehen. Auf diese Weise steht der mobilen Trockeneisreinigung nichts im Weg.

Pelletizer zur Produktion von Pellets für die Trockeneisreinigung

Das Strahlgut können Anwender im Handel kaufen oder einfach selbst herstellen. Letzteres funktioniert in sogenannten Pelletizern oder Pelletierern. Dabei handelt es sich um große Behälter mit einem Anschluss an flüssiges Kohlendioxid (Liquid Carbon Dioxide oder auch LIC). Strömt das Medium ein, dehnt es sich schnell aus. Dieser Vorgang entzieht CO2 Energie, sodass die Temperatur sinkt und schlagartig CO2-Schnee entsteht. Pressen verdichten den feinen Schnee zu Pellets, die dann in den Vorratsbehälter fallen.

Trockeneis Pellets

Während Trockeneis kaufen vor allem für die gelegentliche Nutzung geeignet ist, lohnt es sich, Trockeneis selbst herzustellen, wenn Nutzer regelmäßig CO2-strahlen.

Vollautomatische Systeme für die Trockeneisstrahlung

Eine Alternative zu den reinen Strahlgeräten sind vollautomatische Trockeneisreiniger mit eigener Trockeneisproduktion. Die Anlagen sind mit einer CO2-Gasflasche ausgestattet und stellen die Pellets zum CO2-Strahlen bedarfsgerecht selbst her. Anwender können damit auf Pelletizer sowie Lagerbehälter verzichten und arbeiten Verlustfrei. Erhältlich sind vollautomatische Systeme für stationärer Anlagen oder für die mobile Trockeneisreinigung.

Bauarbeiter strahlt Bodenfläche mit Trockeneisstrahler

Zahlreiche Einsatzbereiche für das Trockeneisstrahlen

Auf der Baustelle, in der Industrie oder in der PKW-Werkstatt: Es gibt kaum einen Bereich, in denen die Trockeneisstrahlung ihre Vorteile nicht ausspielen kann. Die folgende Übersicht zeigt typische Einsatzfälle.

CO2-Strahlen in Druckereien und ähnlichen Betrieben

Große Druck- und Kopieranlagen sind regelmäßig von Farbresten, Ölen und Fetten zu befreien, um eine hohe Druckqualität sicherstellen zu können. Die mechanischen Bauteile zu säubern ist dabei eine aufwendige Aufgabe. Denn oft sind die Maschinen komplett zu zerlegen, um einzelne Komponenten gründlich und schonend bearbeiten zu können. Mit der Trockeneisreinigung in Druckereien ist das nicht nötig. Hier lassen sich Verunreinigungen ohne Vorarbeiten gründlich entfernen. Es fällt keine Feuchtigkeit an und das Strahlgut löst sich in Kürze auf.

Druckfarben, Öle, Fette, Toner, Tusche, Klebereste oder Zellulosefasern lassen sich dabei unter anderem von folgenden Geräten entfernen:

Papiermühlen

Etikettiermaschinen

Fotokopierer

Offset-Druckmaschinen

Maschinenteile

Trockeneisstrahlen in der Kunststoffindustrie

Geht es um die Herstellung oder Verarbeitung von Gummi, Plastik oder Schaumstoffen, sind Formen und Maschinen von Fetten sowie Produktionsrückständen zu befreien.

Fette, Öle, Trennmittel, Klebstoffe, Abdampfrückstände, Staubpartikel oder Plastikfolien lassen sich dabei mit dem CO2-Strahlen unter anderen von folgenden Geräten und Maschinen entfernen:

Pressen und Guss- oder Druckformen

Verpackungsmaschinen

Maschinen zur Kunststoffherstellung

Förderbänder in Produktionsanlagen

Einsatz des eines Trockeneisreinigers in der Stahlindustrie

Trockeneisreinigung in Metallbetrieben und Gießereien

Um die Qualität in der Metallindustrie hoch zu halten, müssen die eingesetzten Maschinen absolut sauber sein. Dazu entfernen Experten mit einem Trockeneisstrahl Trennmittel, Sand, Späne, Schweißspritzer und sogar Flugrost.

Bearbeiten lassen sich unter anderem folgende Maschinen und Komponenten:

Umformwerkzeuge

Schweißroboter

Maschinenteile

Walzen und Rollen

Guss- und Pressformen

Fette, Schmierstoffe und Speisereste zuverlässig entfernen

Geht es um hohe Hygieneanforderungen, sind vor allem in der Lebensmitteltechnik innovative und unbedenkliche Reinigungsprozesse gefragt. Schnell und zuverlässig funktioniert hier die Trockeneisreinigung von Maschinen und Produktionsanlagen.

Entfernen lassen sich Fette, Harze, Karamellrückstände, Kochrückstände, Klebstoffe sowie Proteinablagerungen unter anderen in folgenden Bereichen:

Fisch verarbeitende Betriebe

Käsereien

Backwarenhersteller

Öfen und Förderanlagen

Industrie- und Großküchen

Trockeneis-Fassadenreinigung für Farbe, Schmutz und Moos

Nicht nur in der Industrie, auch auf Baustellen gibt es zahlreiche Einsatzbereiche für die Trockeneisreinigung. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die Trockeneis-Fassadenreinigung, mit der sich schnell und schonend Farben, Verschmutzungen und Moosrückstände entfernen lassen, ohne die Fassade selbst mit Wasser zu durchfeuchten.

Restaurateure nutzen das CO2-Strahlen darüber hinaus, um Kunstwerke, Vertäfelungen oder Skulpturen zu reinigen und Reinigungsbetriebe befreien Holz, Parkett oder Böden im Außenbereich per Trockeneisstrahl von Lack, Schmutz und Ablagerungen.

Öle, Fette, Farben, Lacke, Harze, Verschmutzungen, Graffitis, Aufkleber, Kleberückstände, Rost oder Kunststoffe lassen sich dabei unter anderem in folgenden Bereichen effektiv entfernen:

Parkettböden

Harthölzer

Fassaden

Werbetafeln

LKW-Planen

Trockeneis-Autoaufbereitung für Restaurateure und Reinigungsbetriebe

Besonders interessant ist das Trockeneis- oder CO2-Strahlen auch im Kfz- und Bootsbereich. Denn die stark beschleunigten Eispellets entfernen Verunreinigungen selbst von schwer erreichbaren Stellen, ohne die teilweise sehr empfindlichen Oberflächen zu beschädigen. Auf diese Weise ist es neben der wasser- und chemiefreien Trockeneis-Motorreinigung auch möglich, Felgen, Karosserieteile und sogar Innenräume von Fetten, Verschmutzungen oder Flugrost zu befreien.

Nicht nur bei der Trockeneis-Autoaufbereitung, auch bei der Reinigung von Booten kommt der besondere Stoff immer öfter zum Einsatz. So ist die Trockeneisreinigung eine ökologische Alternative zum Antifouling mit Bioziden, die als Beschichtung an der Unterseite von Booten vor dem Anheften von Mikroorganismen schützen sollen.

Häufige Fragen zum Thema Trockeneisreinigung:

Geräte zum Trockeneisstrahlen kaufen oder mieten?

Wer das schonende und zugleich effektive Reinigungsverfahren für sich nutzen möchte, kann Geräte zum Trockeneisstrahlen kaufen oder mieten. Ersteres lohnt sich in der Regel immer dann, wenn Betriebe geschäftsmäßig auf das CO2-Strahlen setzen. Typische Beispiele sind Autoaufbereiter, Straßen- oder Fassadenreiniger. Auch Dienstleister im Industriebereich fahren in der Regel günstiger, wenn sie Geräte zum Trockeneisstrahlen kaufen.

Wer einmal im Jahr Maschinen reinigen muss, ein Auto restaurieren oder ein Boot für die nächste Saison vorbereiten möchte, kann die Technik auch mieten. Anwender bekommen auf diese Weise immer top gewartete Markengeräte und meist auch günstige Konditionen für die benötigten Trockeneispellets. Ist die Zeit zum Reinigen knapp, können Anlagenbetreiber darüber hinaus auch Dienstleister mit der Trockeneisreinigung beauftragen. Die Experten kommen dann mit der entsprechenden Technik und viel Erfahrung zum Einsatzbereich und führen die Arbeiten mobil durch.

Kosten und Preise für die Trockeneisstrahlung im Überblick

Geht es um die Kosten, entstehen diese in jedem Fall erst einmal für das Trockeneis selbst. Wer das Medium aus dem Fachhandel bezieht, muss hier mit Preisen von etwa drei Euro pro Kilogramm rechnen. Stellen Nutzer das Arbeitsmedium für den Trockeneisstrahl selbst her, fallen die Kosten üblicherweise niedriger aus. Dafür entstehen in diesem Fall Ausgaben für CO2, Eis- und Pelletiermaschinen. Letztere kosten in der Anschaffung häufig mehr als 50.000 Euro und lohnen sich daher nur für den regelmäßigen Einsatz.

Trockeneisreiniger sind um einiges günstiger. So gibt es einfache Strahlgeräte bereits ab 4.000 Euro zu kaufen. Leistungsstarke Produkte für die mobile Trockeneisreinigung kosten hingegen 12.000 bis 20.000 Euro im Verkauf und 50 bis 200 Euro zur Miete (inklusive Kompressor).

Die dritte Möglichkeit ist das Beauftragen der Trockeneisreinigung als Dienstleistung. Hier hängen die Kosten sehr stark vom Einsatzbereich und den zu reinigenden Werkstücken ab. Üblich sind etwa 100 bis 300 Euro pro Stunde inklusive Material, Arbeitskraft und Trockeneis.

Ist die Trockeneisreinigung umweltfreundlich?

Ja, denn CO2 kommt als Gas in der Luft vor. Es wird zur Herstellung von Trockeneis bzw. flüssigem CO2 aus der Luft gewonnen und gelangt nach dem Reinigen erneut in den Kreislauf. Zusätzliche Chemikalien sind nicht erforderlich. Da kein verunreinigtes Abwasser anfällt, wie etwa bei der Trockeneis-Motorreinigung, bleibt auch eine mögliche Kontamination von Boden- und Grundwasser aus.

Welche Gefahren bestehen beim Reinigen mit Trockeneis?

Durch die niedrige Temperatur von – 78 Grad Celsius kann es bei der Berührung von Trockeneis zu Kälteverbrennungen kommen. Außerdem besteht die Gefahr, dass bei der Sublimation entstehendes Gas die Atmung stört. Wer Schutzkleidung (mindestens Handschuhe) trägt und auf eine ausreichende Belüftung achtet, geht jedoch kein erhöhtes Risiko ein.

Wo bekomme ich das Trockeneis für den Trockeneisstrahl her?

Das Arbeitsmittel zum Trockeneisstrahlen kaufen Nutzer bei Anbietern für technische Gas, Schweißfachgeschäften oder spezialisierten Reinigungsbetrieben. Auch reine Trockeneisproduzenten, die das Mittel in der Nähe oder online verkaufen, sind geeignete Ansprechpartner. Wer sehr viel benötigt, kann Trockeneis auch selbst herstellen.

Wie viel kostet Trockeneis und wie viel die Trockeneisreinigung?

Trockeneispellets kosten bei Abnahme mehrere Kilogramm etwa 3 Euro pro Kilogramm. Bei größeren Abnahmemengen kommen Anbieter ihren Kunden meist mit besseren Konditionen entgegen. Trockeneisreiniger gibt es für 5.000 bis 15.000 Euro zu kaufen oder für 50 bis 200 Euro am Tag zu mieten. Wer sich für die Trockeneisstrahlung als Dienstleistung interessiert, zahlt je nach Einsatzbereich etwa 100 bis 300 Euro pro Stunde für Maschinen, Eis und Arbeitskräfte.

Wirkt sich die Trockeneis-Qualität auf das Ergebnis der Reinigung aus?

Ja. Experten empfehlen, möglichst frisch hergestelltes Trockeneis zum CO2-Strahlen zu verwenden, da dieses in aller Regel die höchste Reinigungswirkung erzielt. Lagert das Eis schon mehrere Tage, kann die Reinigungsqualität sinken.

Author: Marc Bode

Marc Bode

Marc ist Geschäftsführer bei Lindenfield, vormals Flüssiggas1.de. Er arbeitet seit 2009 in der Energiebranche und hat seine Ausbildung bei einem Anbieter für Flüssiggas gemacht. Seitdem war der Experte für Wärme- und Kältetechniken in vielen verschiedenen Funktionen tätig und hat 2020 Trockeneis-kaufen gestartet.