Trockeneisstrahlen: Prinzip, Einsatz und Kosten
Die Trockeneisreinigung ist eine Allzweckwaffe gegen Schmutz – schonend, rückstandslos und ohne Chemie. Wir erklären das Verfahren, die Einsatzbereiche und die Kosten.
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Kurz beantwortet
Beim Trockeneisstrahlen treffen Trockeneispellets mit über 150 Metern pro Sekunde und −78 °C auf die Oberfläche: Der Schmutz versprödet, platzt ab, und das Eis sublimiert rückstandslos. Weder Wasser noch Chemie sind nötig, es entsteht kein Abwasser. Das Strahlgut kostet rund 3 Euro je Kilogramm, Geräte 2.500 bis 15.000 Euro, die Dienstleistung 100 bis 300 Euro pro Stunde.
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.
Anders als bei der Reinigung mit Sand oder Wasser bleiben 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.
Wie funktioniert das Trockeneisstrahlen?
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 die Trockeneisreinigung einer der verbreitetsten.
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 so große Kräfte frei, dass Verunreinigungen jeglicher Art einfach abplatzen. Begünstigend wirkt die Temperatur der Pellets: 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 auch die spontane Sublimation bei: Dehnt sich das Trockeneis an der Oberfläche aus, entstehen kleine Mikroexplosionen, die Schmutzpartikel effektiv beseitigen.
Die drei Wirkungen des Trockeneisstrahlens
Was beim Auftreffen eines Pellets auf der Oberfläche passiert
Zeichnung seitlich verschiebbar
- AufprallDie Pellets treffen mit über 150 Metern pro Sekunde auf und schlagen Ablagerungen mechanisch los.
- VersprödungBei −78 °C erstarrt der Schmutz, wird spröde und bekommt Risse – die Haftung zur Oberfläche bricht.
- MikroexplosionDas Eis sublimiert im Riss und dehnt sich um das 760-Fache aus. Der Schmutz wird abgesprengt, das CO₂ entweicht.
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. 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 problemlos bearbeiten.
Welche Vorteile hat das Trockeneisstrahlen?
Der Trockeneisstrahl reinigt effektiv und schonend. Das Verfahren ist 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 räumlich keine Einschränkungen gibt. Von Vorteil ist außerdem, dass kein Reinigungsverfahren schneller funktioniert: Maschinen müssen nicht zerlegt werden, da die Partikel überall hingelangen, dort aber nicht verbleiben. Betriebe reduzieren so ihre Stillstandszeiten und senken die Arbeitskosten konventioneller Reinigungsverfahren.
- 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 eine gute Möglichkeit, die Kosten des Verfahrens zu senken, wenn es öfter zum Einsatz kommt.
Wie ist ein Trockeneisstrahler aufgebaut?
Geht es um das Trockeneisreinigen, benötigen Anwender ein Trockeneisstrahlgerät, einen Pelletizer (Trockeneismaschine) 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 1- und 2-Schlauch-Systeme unterscheiden.
Das Trockeneisstrahlgerät im Überblick
Vom Kompressor über Vorrat und Dosierung bis zur Strahlpistole
Zeichnung seitlich verschiebbar
- DruckluftEin Kompressor liefert saubere, ölfreie und trockene Luft mit 1 bis 10 bar – je nach Gerät 250 bis 3.500 Liter pro Minute.
- Vorrat und DosierungAus dem isolierten Behälter rieseln die Pellets nach; die Dosierscheibe portioniert sie in den Luftstrom, die Menge ist einstellbar.
- Schlauch und PistolePellets und Druckluft laufen gemeinsam zur Pistole und treffen mit rund 150 Metern pro Sekunde auf die Oberfläche.
| Trockeneisreiniger | Beschreibung |
|---|---|
| 1-Schlauch-System | Eine 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-System | Vom 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, das Pellets aus dem Vorratstank ansaugt. Beschickung: Pellets und Blöcke. |
1-Schlauch- und 2-Schlauch-System im Vergleich
Weg von Druckluft und Trockeneis bis zur Düse
Zeichnung seitlich verschiebbar
- 1-Schlauch-SystemEine Dosierscheibe gibt die Pellets in den Luftstrom; beides läuft gemeinsam zur Düse. Kompakt und günstig, aber nur für kleine Pellets.
- 2-Schlauch-SystemLuft und Eis laufen getrennt bis zur Mischkammer. Der dort entstehende Unterdruck saugt das Eis an – auch Nuggets und Blöcke sind möglich.
- GemeinsamBeide Bauarten brauchen ölfreie, trockene Druckluft mit 1 bis 10 bar und einen isolierten Vorratsbehälter.
Für den mobilen Einsatz sind Trockeneisreiniger mit Rädern ausgestattet. Sie verfügen über eine integrierte Steuerung sowie eine Möglichkeit, den Tank nach der Arbeit zu entleeren. Erdungskabel verhindern die elektrostatische Aufladung und Werkzeugfächer bieten Platz für Zubehör.
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. Sie haben eine starke Isolierung, um den Sublimationsprozess zu verlangsamen, sind in unterschiedlichen Größen erhältlich und bei Bedarf mit Rollen versehen.
Styroporbox oder Rollcontainer: die Transportbehälter im Vergleich
Isolierung bestimmt den Tagesverlust – gasdicht darf keiner der Behälter sein
Zeichnung seitlich verschiebbar
- StyroporboxFür Mengen bis etwa 50 kg – der Deckel liegt nur auf, damit Gas entweicht. Verlust: 2 bis 5 kg pro Tag, also zügig verbrauchen.
- Isolierter RollcontainerLeihbehälter der Anbieter für 40 bis über 500 kg. Die dicke Dämmwand senkt den Verlust auf rund 2 Prozent pro Tag.
- Nie gasdicht lagernIn dicht schließenden Kühlboxen steigt der Druck durch das Sublimationsgas – der Behälter kann platzen.
Pelletizer zur Produktion von Pellets für die Trockeneisreinigung
Das Strahlgut können Anwender im Handel kaufen oder selbst herstellen. Letzteres funktioniert in sogenannten Pelletizern. Dabei handelt es sich um große Behälter mit einem Anschluss an flüssiges Kohlendioxid. Strömt das Medium ein, dehnt es sich schnell aus. Dieser Vorgang entzieht dem CO₂ Energie, sodass die Temperatur sinkt und schlagartig CO₂-Schnee entsteht. Pressen verdichten den feinen Schnee zu Pellets, die dann in den Vorratsbehälter fallen.
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 bedarfsgerecht selbst her. Anwender können damit auf Pelletizer sowie Lagerbehälter verzichten und arbeiten verlustfrei – erhältlich für stationäre Anlagen oder die mobile Trockeneisreinigung.
Wo wird das Trockeneisstrahlen eingesetzt?
Auf der Baustelle, in der Industrie oder in der Pkw-Werkstatt: Es gibt kaum einen Bereich, in dem 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. Die Maschinenreinigung mit Trockeneis ist dazu eine gute Möglichkeit.
Fette, Öle, Trennmittel, Klebstoffe, Abdampfrückstände, Staubpartikel oder Plastikfolien lassen sich dabei mit dem CO₂-Strahlen unter anderem von folgenden Geräten und Maschinen entfernen:
- Pressen und Guss- oder Druckformen
- Verpackungsmaschinen
- Maschinen zur Kunststoffherstellung
- Förderbänder in Produktionsanlagen
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 anderem 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.
Restauratoren 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 Restauratoren 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
Wer das schonende und zugleich effektive Reinigungsverfahren nutzen möchte, kann Geräte zum Trockeneisstrahlen kaufen oder mieten. Der Kauf lohnt sich in der Regel immer dann, wenn Betriebe geschäftsmäßig auf das CO₂-Strahlen setzen – etwa Autoaufbereiter, Straßen- oder Fassadenreiniger sowie Dienstleister im Industriebereich. Wer nur einmal im Jahr Maschinen reinigt, ein Auto restauriert oder ein Boot vorbereitet, kann die Technik auch mieten. Ist die Zeit knapp, lässt sich die Trockeneisreinigung auch als mobile Dienstleistung beauftragen.
Kosten entstehen zuerst für das Trockeneis selbst: aus dem Fachhandel etwa drei Euro pro Kilogramm. Wer das Strahlgut selbst herstellt, zahlt weniger, benötigt dafür aber CO₂ sowie Eis- und Pelletiermaschinen (häufig über 50.000 Euro). Trockeneisreiniger sind günstiger – einfache Strahlgeräte gibt es ab 2.500 Euro, leistungsstarke Geräte für den gewerblichen Dauereinsatz kosten 10.000 bis 15.000 Euro im Verkauf und 50 bis 200 Euro pro Tag zur Miete. Als Dienstleistung sind etwa 100 bis 300 Euro pro Stunde inklusive Material und Arbeitskraft üblich.
Ja. CO₂ kommt als Gas in der Luft vor, wird zur Herstellung von Trockeneis aus dieser gewonnen und gelangt nach dem Reinigen wieder in den Kreislauf. Zusätzliche Chemikalien sind nicht erforderlich. Da kein verunreinigtes Abwasser anfällt, bleibt auch eine Kontamination von Boden- und Grundwasser aus.
Durch die niedrige Temperatur von rund −78 Grad Celsius kann es bei Berührung zu Kälteverbrennungen kommen. Außerdem kann bei der Sublimation entstehendes Gas die Atmung stören. Wer Schutzkleidung – mindestens Handschuhe – trägt und auf ausreichende Belüftung achtet, geht jedoch kein erhöhtes Risiko ein.
Das Arbeitsmittel kaufen Nutzer bei Anbietern für technische Gase, Schweißfachgeschäften oder spezialisierten Reinigungsbetrieben. Auch reine Trockeneisproduzenten, die in der Nähe oder online verkaufen, sind geeignete Ansprechpartner. Wer sehr viel benötigt, kann Trockeneis auch selbst herstellen.
Trockeneispellets kosten bei Abnahme mehrerer Kilogramm etwa 3 Euro pro Kilogramm; bei größeren Mengen gibt es bessere Konditionen. Trockeneisreiniger gibt es ab 2.500 Euro für Einsteigergeräte und für 10.000 bis 15.000 Euro in professioneller Ausführung zu kaufen oder für 50 bis 200 Euro am Tag zu mieten. Als Dienstleistung fallen je nach Einsatzbereich etwa 100 bis 300 Euro pro Stunde an.
Ja. Experten empfehlen, möglichst frisch hergestelltes Trockeneis zum CO₂-Strahlen zu verwenden, da dieses in der Regel die höchste Reinigungswirkung erzielt. Lagert das Eis schon mehrere Tage, kann die Reinigungsqualität sinken.