Welcher Schlauch­durchmesser für Werkstatt­sauger und Absaugung?

Ein Sauger erzeugt Unterdruck und zieht damit Luft an. Je mehr Luft durchströmt, desto weniger Unterdruck bleibt übrig. Im Datenblatt stehen meist nur die zwei Endpunkte: der größte Unterdruck bei verschlossenem Anschluss und die größte Luftmenge ganz ohne Schlauch. Werkstattsauger liegen dort meist bei rund 3.600 bis 4.500 l/min und 21 bis 27 kPa, also 210 bis 270 mbar.

Der Schlauch arbeitet dagegen. Je schneller die Luft strömt, desto mehr Unterdruck frisst die Reibung. Wo sich die Kennlinie des Saugers und die des Schlauchs schneiden, liegt der Arbeitspunkt. Nur diese Luftmenge kommt am Werkzeug wirklich an.

λ ist die Rohrreibungszahl. In einem glatten Rohr liegt sie bei dieser Strömung um 0,02. Im Wellschlauch bremsen die Rillen innen zusätzlich, je nach Form auf das Zwei- bis Mehrfache. Der Rechner nimmt λ = 0,06 an. ζ fasst Einlauf, Werkzeug und Übergänge zusammen, hier ζ = 2. ρ ist die Dichte der Luft mit 1,2 kg/m³.

Durchgerechnet mit den Startwerten im Rechner: Sauger mit 4.000 l/min und 24 kPa, 4 m Schlauch mit 35 mm.

Vom Datenblattwert kommen also gut 60 % an. Für den Transport der Späne reicht die Geschwindigkeit locker. An der Haube fehlen aber rund 40 % der Luft, und je weniger Luft dort ankommt, desto schlechter fängt sie die Späne ein.

Die Fläche wächst mit dem Quadrat des Durchmessers. Ein 50-mm-Schlauch hat mit 19,6 cm² fast dreieinhalbmal so viel Querschnitt wie ein 27-mm-Schlauch mit 5,7 cm². Bei gleicher Luftmenge muss die Luft im dünnen Schlauch also fast dreieinhalbmal so schnell strömen.

Der Reibungsverlust steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und fällt mit dem Durchmesser. Zusammen heißt das: Bei gleicher Luftmenge fällt der Verlust ungefähr mit der fünften Potenz des Durchmessers. Umgekehrt kostet ein 27- statt 35-mm-Schlauch rund 3,7-mal so viel Unterdruck für die Reibung. Das gleicht auch ein starker Sauger nur zum Teil aus, die Luftmenge sinkt deutlich.

Der Durchmesser wirkt also stärker als die Länge. Alle Werte gelten für den Beispielsauger mit 4.000 l/min und 24 kPa. Probier im Rechner aus, wie es mit deinem Sauger aussieht.

Ein Werkstattsauger hat viel Unterdruck, aber wenig Luft. Selbst ganz ohne Schlauch schafft er laut Datenblatt höchstens rund 4.500 l/min. In einem 100-mm-Schlauch strömt diese Luftmenge mit gerade einmal 9,5 m/s.

Damit Holzspäne in Rohr und Schlauch sicher mitfliegen, rechnet man mit mindestens rund 20 m/s. In Österreich schreibt § 17 der Grenzwerteverordnung diesen Wert für Absauganlagen mit Holzstaub vor, bei feuchten Spänen 28 m/s. Das gilt für Betriebe mit Beschäftigten. Als Richtwert passt es auch in der Hobbywerkstatt.

Wird die Luft deutlich langsamer, sinken zuerst die schweren Späne ab, feiner Staub fliegt noch länger mit. Die Späne sammeln sich am Boden des Schlauchs, in Durchhängen und vor Steigungen. Mit der Zeit kann daraus ein Pfropfen werden, der den Schlauch zumacht.

Mit dem Beispielsauger und 4 m Schlauch liegt die Grenze im Rechner bei rund 63 mm. Darüber wird die Luft zu langsam. Am Werkstattsauger sind 50 mm deshalb die vernünftige Obergrenze.

Die 100 mm gehören an eine Späneabsaugung. Die arbeitet genau umgekehrt: viel Luft, laut Datenblatt oft 900 m³/h und mehr, das sind 15.000 l/min, aber wenig Unterdruck, oft unter 2 kPa. Sie braucht den dicken Schlauch, weil ihr Gebläse gegen den Widerstand eines dünnen kaum Luft durchbringt.

1. So kurz wie möglich. Jeder Meter kostet Unterdruck. Stell den Sauger nah ans Werkzeug und lass keinen Rest aufgerollt liegen.
2. Dick bis kurz vors Werkzeug. Braucht dein Werkzeug 35 mm, reduziere erst dort. 3 m mit 50 mm plus 1 m mit 35 mm bringen im Modell rund 2.870 l/min, 4 m mit 35 mm nur 2.430 l/min.
3. Wenige Übergänge. Jede Muffe, jeder Adapter und jeder Knick bremst die Luft. An Kanten innen bleiben außerdem lange Späne zuerst hängen.
4. Innen glatt. Ein innen glatter Schlauch oder ein Stück Rohr hat weniger Reibung als ein innen gewellter Schlauch. Mit λ = 0,025 statt 0,06 bringt derselbe 35-mm-Schlauch im Modell rund 2.830 statt 2.430 l/min.
5. Kein Durchhang. Wo der Schlauch durchhängt oder steil ansteigt, setzen sich Späne zuerst ab.
6. Antistatisch. Strömender Staub lädt einen Kunststoffschlauch elektrisch auf. Ein antistatischer Schlauch leitet die Ladung über den Sauger ab, wenn der Sauger dafür ausgelegt ist. Das verhindert Schläge an Hand und Werkzeug, und weniger Feinstaub bleibt außen am Schlauch hängen.
7. Filter frei halten. Ein zugesetzter Filter senkt die ganze Kennlinie des Saugers. Dann sinkt auch im passenden Schlauch die Luftgeschwindigkeit.

Die Absaugstutzen von Handmaschinen sind nicht genormt. Die meisten Schleifer, Oberfräsen und Handkreissägen haben Stutzen im Bereich von ca. 27 bis 36 mm, oft mit konischen Muffen. Kleine Schleifer haben manchmal dünnere Stutzen. Miss im Zweifel nach. Die Tabelle gibt Richtwerte.

Die magnetische Absaughaube des Fräsus Maximus hat Adapter für 100, 50 und 35 mm Schlauch. Am Werkstattsauger nimmst du den 50er, an der Späneabsaugung den 100er. Wie viele Späne beim Planfräsen anfallen, rechnest du im Späne-Rechner aus.

Ein Vorabscheider sitzt zwischen Werkzeug und Sauger. Er holt Späne und Staub aus der Luft, bevor sie in den Sauger kommen. Die Reihenfolge ist immer dieselbe:

1. Werkzeug mit Absaugstutzen oder Haube.
2. Schlauch vom Werkzeug zum Vorabscheider. Für ihn gelten alle Regeln von oben: so dick und so kurz wie möglich, reduziert erst am Werkzeug.
3. Vorabscheider. Die Späne fallen ins Fass, die Luft geht oben weiter.
4. Kurzer Schlauch zum Sauger. Beim Wirbelwerk hat er 50 mm Innendurchmesser. Adapter gibt es für gängige Sauger.
5. Sauger. Er bekommt nur noch, was der Abscheider durchlässt.

Warum 50 mm zwischen Abscheider und Sauger? Bei 2.500 l/min kostet 1 m Wellschlauch mit 35 mm im Modell rund 1,9 kPa, mit 50 mm nur rund 0,3 kPa. Auch der Abscheider selbst braucht etwas Unterdruck, weil er die Luft umlenkt. Umso wichtiger ist, dass die Schläuche davor und danach wenig verbrauchen. [Messwert Wirbelwerk: Volumenstrom am Werkzeug mit und ohne Abscheider]

Der zweite Vorteil zeigt sich mit der Zeit. Ohne Vorabscheider setzt der feine Staub den Filter zu, und die Kennlinie des Saugers sinkt. Dann fällt die Luft auch im passenden Schlauch irgendwann unter die Mindestgeschwindigkeit, und Späne setzen sich im Schlauch ab. Mit Vorabscheider bleibt der Filter länger frei.

Holzstaub ist gesundheitsschädlich, Staub von Eiche und Buche gilt als krebserzeugend. Nimm für Holzstaub einen Sauger mindestens der Staubklasse M und trag bei staubigen Arbeiten zusätzlich Atemschutz. Saug keine glühenden Teile oder heißen Späne ein. Mehr dazu in „Staubklassen L, M und H erklärt“.