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01.12.07 / 00:10
Heft 23/2007 Praxis
Kompressoren: Die brummenden Helfer

Ihnen darf nie die Luft ausgehen

Die goldenen 20er-Jahre des vergangenen Jahrhunderts standen für wirtschaftlichen Aufschwung, die Faszination des Kinos und mondäne Damenmode – eine einzigartige und bis heute nachwirkende Mischung von ausgelassener Stimmung und großen Gefühlen. In jener Zeit entstand aber auch ein kleines Wunderwerk der Technik, das bis vor kurzem gänzlich unentdeckt geblieben ist: der aktuell dienstälteste Dentalkompressor Deutschlands, Baujahr 1929. Seine erstaunliche Standzeit gibt Anlass zu einem Streifzug durch die seither erfolgte Weiterentwicklung und die heutige Bedeutung des Kompressors für die zahnärztliche Praxis.




Ein guter Kompressor ist der große Unbekannte. Er tut seinen Dienst im Hintergrund, während sich das Praxisteam auf seine eigentliche Arbeit konzentriert. Für diese ist der Kompressor jedoch unverzichtbar, ohne ihn liegt der gesamte Betrieb still – weil einfach die dentale Luft ausgeht. Und die wird an allen Ecken und Enden benötigt: zum Antrieb der Turbinen, beim Trockenblasen in der Füllungstherapie, für die Steuerung von Behandlungseinheiten, in CAD-Schleifeinheiten für die Herstellung prothetischer Restaurationen in Labor und Praxis, in Reinigungsgeräten für Hand- und Winkelstücke, zur Kühlung von Autoklaven und noch an vielen anderen Stellen.

Dies schafft ein Dentalkompressor gemäß dem Prinzip eines jeden Kolbenverdichters, wie wir ihn in einfacher Form in der Fahrradluftpumpe verwirklicht sehen: Durch einen auf- und abgleitenden Kolben wird Luft zunächst angesaugt, dann unter Druckerhöhung auf ein kleineres Volumen komprimiert und schließlich mit dem höheren Druck wieder ausgestoßen. Für einen korrekten Betrieb ist der Kompressor, ähnlich wie der Verbrennungsmotor im Automobil, mit entsprechenden Druck- und Saugventilen ausgestattet.

Dentale Luft – seit 1965 absolut ölfrei

Eine grundsätzliche Herausforderung bei der Konstruktion eines Kompressors stellt der kleine Spalt zwischen dem Kolben und dem ihn umgebenden Zylinder dar. Im Automobilmotor wird er durch Öl abgedichtet. So ist auch der Veteran von 1929 ein ölgeschmiertes Modell und in der Praxis Dr. Alois Fuder heute mit nachgerüstetem Kältetrockner und Ölabscheider als optional zuschaltbares Zweitaggregat neben einer modernen Funktionseinheit (Bulle, Dürr Dental) im Einsatz.

Im Gegensatz zu diesem 78- jährigen ölgeschmierten Modell ist ein wesentliches Charakteristikum heutiger dentaler Druckluftanlagen gerade der komplette Verzicht auf Öl. Die Technologie wurde erstmals 1965 von der Firma Dürr Dental in die Zahnmedizin eingeführt. Die Innovation stellte ein Kolbenring aus einem Tefloncompound dar. Im Verdichtungsbetrieb wurde ein kleiner Teil des Kolbenrings an die Zylinderwand übertragen, ein erwünschter sogenannter „Anfangsverschleiß“. Das Ergebnis war eine dauerhafte „Transferschmierung“ durch das Tefloncompound. Nach diesem „Anfangsverschleiß“ trat kein nennenswerter Verschleiß des Kolbenrings mehr auf, so dass mit einer langen Lebensdauer des Kompressors gerechnet werden konnte. Ein nachgeschalteter Ölabscheider war ebenso unnötig wie der Ölwechsel, wie man ihn vom Automobil her kennt.

Das Entscheidende für die Zahnarztpraxis ist jedoch: Ist erst gar kein Öl in der Luft, so kann es auch kein Bakterienwachstum begünstigen oder als Trennmittel zu unzuverlässiger Verklebung von Kompositfüllungen oder Keramik führen. Die beschriebenen Druckluftanlagen erzeugen viele tausend Stunden ölfreie Luft mit rund 32 000 Einund- Ausschalt-Zyklen pro Jahr. Sie arbeiten wartungsfrei, bis auf den jährlichen Wechsel von Ansaug- und Feinstfilter.

Erst ölfrei – seit 1974 auch trocken

Mit dem Siegeszug der Adhäsivtechnik wurde eine neue Anforderung an dentale Druckluft gestellt: Trockenheit. Denn feuchte Druckluft fördert nicht nur die Korrosion von Winkelstücken, sie gefährdet auch ein erfolgreiches Bonding und fördert das Wachstum von Mikroorganismen.

Bereits 1974 wurde erstmals ein Kompressor mit Lufttrocknungs-Anlage vorgestellt, der den heutigen Anforderungen an dentale Luft – trocken, ölfrei, hygienisch – gerecht wird. Die zunächst verdichtete, gleichzeitig erwärmte und damit wasseraufnahmefähigere Luft wurde einer Zwangskühlung unterworfen, indem man sie über eine Kühlschlange leitete. Das dadurch kondensierende Wasser wurde mit einer speziellen Verwirbelung („Zyklon“) abgeschieden, in einer Wasserkammer gesammelt und abgelassen. Nachdem die Luft auf diese Weise unter Druck und Kühlung quasi ausgewrungen worden war, wurden ihr die letzten dampfförmigen Feuchtigkeitsreste mit einem speziellen Adsorptionsmittel im nachgeschalteten Trockenbehälter entzogen.

Diese sogenannten Einkammer-Adsorptionstrockner sind auch in heutigen konventionellen Anlagen noch weit verbreitet. Technologisch bedingt können damit nur etwa 50 Prozent der Leistung des Kompressors ausgeschöpft werden, da das Trocknungsmittel in regelmäßigen Abständen regeneriert werden muss.

Aktuell hat sich die Drucklufttechnologie um eine neue Facette erweitert, die eine komplett andere Technologie zur Abscheidung der Feuchtigkeit darstellt. Dabei wird die komprimierte Luft zunächst durch einen Kühler über Aluminiumlamellen bis nahe an die Umgebungstemperatur abgekühlt. In der Folgestufe strömt sie durch ein Membranmodul aus rund 1 200 dünnen Membranhohlfasern, die ihr – ähnlich dem Dialyse- Prinzip – Wasser entziehen. Auf der anderen Seite der Fasern nimmt trockene Spülluft die Feuchtigkeit wieder auf. Auf diese Weise wird dreimal mehr Wasser abgeschieden als in konventionellen Anlagen. Eine Regenerierung des Trocknungsmittels ist bei diesen Membran-Trocknungs-Systemen nicht mehr nötig – die Kompressoren können im Dauerbetrieb, gegebenenfalls ohne Unterbrechung 24 Stunden laufen.

Die heute eingesetzten ölfreien Kolbenkompressoren mit Membran-Trocknungs- System dürften als Team in der Zahnarztpraxis für geraume Zeit unschlagbar bleiben. Die in der Industrie alternativ eingesetzten Schraubenkompressoren sind für die Praxis zu teuer. Der Kältetrockner, wie wir ihn aus der Klimaanlage eines Automobils kennen, lässt sich zwar prinzipiell auch im Dentalbereich einsetzen, lohnt sich jedoch aufgrund der Investition und des Wartungsaufwandes nur für den größeren Luftbedarf, wie etwa in Kliniken. Fortschritte sind in den kommenden Jahrzehnten bei der Energieeffizienz vorstellbar, zum Beispiel durch die Entwicklung neuer Materialien.

Auswahl des Kompressors und sein neuer Standort

Die Zahnarztpraxis kann durch die Auswahl einer exakt auf ihre Bedürfnisse ausgelegten Druckluftanlage und durch eine konsequente Pflege sowohl die Versorgungssicherheit als auch den Wirkungsgrad optimieren. In erster Linie gilt es, den eigenen Bedarf an dentaler Luft zu ermitteln. Fachhändler bieten ein fein abgestuftes und durch Nachrüstung ausbaufähiges Sortiment von Kompressoren an.

Von großen Tanks oder beeindruckend hohen Ansaugleistungen braucht man sich nicht irritieren lassen. Das Entscheidende ist, dass der Luftbedarf eines einzelnen Behandlungsplatzes etwa 50 Liter pro Minute (bezogen auf 5 bar) beträgt, worauf die Förderleistung des Kompressors abgestimmt werden muss. Am Verhältnis zwischen Ansaugleistung und Förderleistung bei 5 bar kann man den Wirkungsgrad des Verdichters erkennen. Dieses Verhältnis ist ein wichtiges Kriterium zur Unterscheidung eines „Billig-Kompressors“ von einem hochwertigen Kompressor, und es wirkt sich am Ende auch maßgeblich auf den Energieverbrauch aus. Die Größe des Drucklufttanks muss auf die Förderleistung abgestimmt werden, denn ein zu großer Tank benötigt nach Entnahme lange Aufladezeiten. Zu geringe Förderleistungen können dazu führen, dass die Druckluftversorgung kurzfristig zusammenbricht und die Behandlung unterbrochen werden muss, weil man auf die Druckluft warten muss. Ein zu kleiner Tank würde zu hektischem Ein- und Ausschalten des Kompressors führen, was mechanische Belastung der Bauteile und überdies Lärmbelästigung mit sich brächte. Unterbringen lässt sich der Kompressor im Keller oder in einem Nebenraum. Generell gilt: je kühler desto besser. Außerdem ist auf eine hinreichende Belüftung zu achten, wobei eine Zusatzbelüftung generell empfehlenswert, in Einzelfällen zwingend notwendig ist. Auch in einem Raum neben den Behandlungszimmern wird sich oft der ideale Platz finden. Hier empfiehlt sich allerdings eine zusätzliche Schalldämmung. Entsprechende maßgeschneiderte Gehäuse sind bei Spezialanbietern für ihre Geräte verfügbar. Interessant ist auch, ob am Aufstellungsort ein Drehstromanschluss verfügbar ist, denn der Drehstrombetrieb eines Kompressors spart gegenüber dem Kondensatormotor rund 30 Prozent Energie. Oft reicht es, ein zusätzliches Kabel in den Raum zu legen, um diese Option wählen zu können.

Keime weiter reduzieren und clever Energie sparen

Einmal installiert, arbeitet die Druckluftanlage ohne Wartung. Lediglich einmal im Jahr sind der Feinstfilter am Ausgang, einfach durch Aufstecken eines frischen Filters, und der Ansaugfilter des Kompressors zu wechseln. Um potenzielle Keimbelastungen noch sicherer zu vermeiden, gibt es spezielle Sterilfilter. Sie halten bei einer Porengröße von einem Hunderttausendstel Millimeter selbst Bakterien, Pilzsporen, Viren, Metall- und Pigmentstäube zurück. Darüber hinaus ist es sinnvoll, die Schwingungsdämpfer regelmäßig (alle vier Jahre) zu überprüfen und gegebenenfalls auszutauschen. Denn aggressives Ozon kann zum Beispiel, wenn es am Aufstellort in höheren Konzentrationen vorhanden ist, innerhalb mehrerer Jahre die Gummikomponenten angreifen. Ihr Austausch lässt den Kompressor dann wieder ruhiger laufen und beugt Folgeschäden durch verschlissene Schwingungsdämpfer vor.

So sind es sehr wenige, einfache Handgriffe, welche die Leistungsfähigkeit eines hochwertigen Dentalkompressors über viele Jahre erhalten und überdies noch wertvolle Energie sparen. Vor allem schaffen diese im Detail weithin unbekannten und beim näheren Hinschauen so faszinierenden technischen Meisterwerke genau das, was Team und Patient als Selbstverständlichkeit erwarten: die Voraussetzung für einen täglich reibungslosen Praxisbetrieb.

Dr. Christian Ehrensberger
Zum Gipelhof 8
60594 Frankfurt/M.
cu_ehrensberger@web.de



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