Big Bag Entleerstation

Die Big-Bag Entleerstationen von EMDE

FAQs zur automatischen Big Bag Entleerung

Wie funktioniert die automatische Big Bag Entleerung?

Die automatische Big Bag Entleerung überführt Schüttgut aus einem Big Bag (FIBC, flexibler Schüttgutbehälter) ohne Bedienereingriff in den nachgelagerten Prozess. Bei EMDE Automation umfasst der automatisierte Ablauf die Positionierung per Elektrokettenzug, das dreiseitige Aufschneiden des Big-Bag-Bodens, die staubarme Entleerung unter Einhausung und die Verdichtung des Leer-Big-Bags im Big-Bag-Verdichter. Das Einhängen des vollen Big Bags in die Traverse (Trägerrahmen mit Lasthaken) bleibt im aktuellen Auslieferungsstand manuell, während alle nachfolgenden Prozessschritte automatisiert ablaufen. Der Fachbeitrag Schüttgut / Vogel beschreibt diesen Ablauf mit Zwischenbehälter und Übergabe an das Fördersystem als etablierten Stand der Technik im industriellen Schüttguthandling. EMDE Automation liefert Anlagenplanung, Fertigung, Steuerungsbau, Montage und Inbetriebnahme als schlüsselfertige Anlage; eine Bedienerschulung und der After-Sales Service sind in der Regel Bestandteil des Projekts.

Was bedeutet „automatische Big Bag Entleerung“ bei EMDE?

Automatische Big Bag Entleerung heißt bei EMDE Automation, dass Positionieren, Aufschneiden, Entleeren und Big-Bag-Verdichten ohne Bedienereingriff laufen. Ausgeliefert wird die Anlage derzeit halbautomatisch: Der volle Big Bag wird händisch in die Lasthaken (Hakeneinheit an der Traverse) eingehängt, alle weiteren Schritte laufen automatisiert ab. Die vollautomatische Anlagensteuerung mit Visualisierung übernimmt die Prozessführung inklusive Sicherheitsabfragen und Störungsmeldungen. EMDE Automation arbeitet aktiv an der Vollautomatisierung der beiden verbliebenen manuellen Schritte, dem automatischen Einhängen des vollen Big Bags und dem automatischen Festhalten des Big Bags nach der Entleerung, mit einem Fokus auf Batterie-Herstellung und Batterie-Recycling als Kernanwendungen.

Wie läuft der Entleervorgang einer automatischen Big-Bag-Entleeranlage Schritt für Schritt ab?

Der Entleervorgang läuft in fünf Schritten ab: 1) manuelles Einhängen des vollen Big Bags in die Lasthaken der Traverse, 2) Positionierung per Elektrokettenzug (elektrischer Hubzug) mit Wegcodier-System, 3) dreiseitiges Aufschneiden des Big-Bag-Bodens durch ein anwendungsabhängiges Schneidsystem (Kreuzmesser, U-Messer oder rotierendes Kreismesser), 4) staubarme Entleerung unter geschlossener Einhausung mit Filteraspiration, wobei sich der Austragsboden erst öffnet, wenn das Messer die Grundposition erreicht hat, 5) Verdichten des leeren Big Bags im Big-Bag-Verdichter mit Presssack. Zwischen den Schritten übernimmt die vollautomatische Anlagensteuerung die Prozessführung, dokumentiert Chargen und meldet Störungen. Die Fachpublikation prozesstechnik online benennt die staubdichte Andockung des Big-Bag-Auslaufs als Voraussetzung für geschützte und staubarme Entleerung im innerbetrieblichen Schüttguthandling. Nach dem Entleerungsvorgang schwenken die Lasthaken auf und geben den nun leeren Big Bag für die Verdichtung frei.

Für welche Schüttgüter ist eine automatische Big-Bag-Entleeranlage geeignet?

Die automatische Big-Bag-Entleeranlage von EMDE Automation ist auf schwierige, staubende, toxische und agglomerierte Schüttgüter ausgelegt. Zielsektoren sind Batterie-Herstellung und Batterie-Recycling (Kernanwendung), Chemie, Recycling allgemein, Farben, Bauindustrie und die Lebensmittelindustrie in Edelstahlausführung. Typische Anwendungsfälle sind das Entleeren geschredderter Lithium- und Autobatterien im Batterie-Recycling, die Förderung und Entleerung gesundheitsgefährdender Batterie-Rohstoffe in der Lithiumhydroxid-Raffination, die Handhabung gefährlicher Filter-Stäube mit Fokus auf den Mitarbeiterschutz. Rieselfähige Pulver werden ebenso verarbeitet wie anhaftende oder agglomerierte Schüttgüter.

Welche Big-Bag-Typen und -Gewichte kann die Anlage verarbeiten?

Die EMDE-Entleeranlage verarbeitet 4-Schlaufen-Big-Bags mit einem Big-Bag-Gewicht bis 2.500 Kilogramm, mit oder ohne Folieninliner (Kunststoff-Innensack im Big Bag) und wahlweise mit oder ohne Auslaufstutzen. Die internationale Norm ISO 21898:2024 regelt Werkstoffe, Konstruktion, Typprüfung und Kennzeichnung flexibler Schüttgutbehälter (FIBCs) für nicht-gefährliche Schüttgüter und ersetzt die Erstfassung von 2004; die Norm gilt für Big Bags, die von oben mit integrierten oder abnehmbaren Hebeeinrichtungen angehoben werden. Die Spezial-Traverse mit vier Lasthaken nimmt den Big Bag auf; die Prozessschritte Aufschneiden, Entleeren und Verdichten bleiben identisch. Sonderausführungen für abweichende Big-Bag-Formate plant EMDE Automation projektspezifisch im eigenen 3D-CAD- und PDM-System am Standort Nassau in Deutschland.

Welche Leistung erreicht eine automatische Big-Bag-Entleeranlage?

Eine EMDE-Big-Bag-Entleeranlage erreicht in der halbautomatischen Standardausführung bis zu 25 Big Bags pro Stunde. Nach Herstellerangaben von EMDE Automation liegt die Gesamtprozesszeit pro Big Bag bei maximal 2,4 Minuten. Hub- und Katzfahrgeschwindigkeit (2,50 bzw. 10,00 m/min sowie 5,0 bzw. 20,0 m/min) bilden die Basis der Taktzeit.

Die reale Leistung variiert mit Schüttgutprofil, Big-Bag-Größe und Einhäng-Rhythmus. Bei stark agglomerierten Materialien reduziert das anwendungsabhängige Schneidsystem den Durchsatz, weil das rotierende Kreismesser den Big-Bag-Boden dreiseitig aufschneidet. EMDE Automation legt die Kapazität projektspezifisch aus und stimmt die Peripherie (Aspiration, Verdichter, Fördertechnik) auf den geforderten Stundendurchsatz ab.

Wie werden Mitarbeiter beim Entleeren gefährlicher oder toxischer Schüttgüter geschützt?

Der Mitarbeiterschutz erfolgt über die geschlossene Einhausung (Kapselung der Anlage) mit angeschlossener Filteraspiration und Unterdruck. Stäube werden im Inneren zurückgehalten und über die Filteranlage abgeführt; Bediener kommen nur beim Einhängen des vollen Big Bags mit dem Gebinde in Kontakt, nicht mit dem Schüttgut. Nach TRGS 900 der BAuA gelten Arbeitsplatzgrenzwerte von 10 mg/m³ für einatembaren E-Staub und 1,25 mg/m³ für alveolengängigen A-Staub, die eine eingehauste Anlage im Regelbetrieb deutlich unterschreitet.

Das STOP-Prinzip der TRGS 500 der BAuA gibt technischen Schutzmaßnahmen wie geschlossenen, abgesaugten Anlagen ausdrücklich Vorrang vor persönlicher Schutzausrüstung. Ergonomisch löst die Anlage zusätzlich die manuelle Handhabung schwerer Lasten durch mechanische Hebezeuge; nach der Lastenhandhabungsverordnung, dokumentiert bei der BAuA, muss der Arbeitgeber Arbeitsplätze mit manueller Lastenhandhabung im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung bewerten und wo möglich durch technische Hilfsmittel ersetzen.

Ist eine ATEX-Ausführung möglich?

Eine ATEX-Ausführung der automatischen Big-Bag-Entleeranlage ist bei EMDE Automation anlagenspezifisch möglich, aber keine pauschale Serienausstattung. Die Auslegung erfolgt für die relevanten Staubzonen 21 oder 22 mit Zündquellenanalyse, Materialauswahl, Erdung und gegebenenfalls Explosionsdruckentlastung. Die TRGS 722 der BAuA teilt Staubatmosphären in Zone 20 (ständig oder häufig), 21 (gelegentlich im Normalbetrieb) und 22 (selten oder kurzzeitig) ein und liefert damit die Grundlage für die anlagenspezifische ATEX-Auslegung. Den Staubzonen 20, 21 und 22 ordnet die ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU die Gerätekategorien 1D, 2D und 3D zu; je niedriger die Zonennummer, desto höher das erforderliche Schutzniveau. EMDE Automation dokumentiert die Ex-Auslegung in der Konformitätsdokumentation zur Anlage.

Lässt sich die Entleeranlage in bestehende Prozesse und Leitsysteme integrieren?

Die EMDE-Entleeranlage lässt sich an nahezu jede bestehende Förderanlage anschließen und wird über die vollautomatische Anlagensteuerung mit Visualisierung an das Prozessleitsystem (MES, Manufacturing Execution System) angebunden. Als herstelleroffener Kommunikationsstandard hat sich OPC UA nach IEC 62541 etabliert; der VDMA-Leitfaden Industrie 4.0 beschreibt OPC UA als offene Schnittstelle von der Feldebene bis in MES und ERP. Laut control.com empfiehlt das Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0 ausschließlich OPC UA für die Kommunikationsschicht. EMDE Automation liefert Steuerungsbau, Visualisierung und Schnittstellenprogrammierung aus einer Hand.

Welche Investitionshöhe ist für eine schlüsselfertige automatische Big-Bag-Entleeranlage üblich?

Die Investitionshöhe einer schlüsselfertigen automatischen EMDE-Entleeranlage mit Einhausung, Filteraspiration und Big-Bag-Verdichter liegt projektspezifisch typischerweise im mittleren sechs- bis niedrigen siebenstelligen Bereich. Betriebs-, Wartungs- und Personalkosten machen laut oberflaeche.de mehr als zwei Drittel der Lebenszykluskosten aus; die systematische Prognose folgt dem VDMA-Einheitsblatt 34160, das im Springer-Standardwerk zu Lebenszykluskosten als anerkanntes Prognosemodell beschrieben ist.

Der niedrigste Anschaffungspreis ist damit selten die wirtschaftlichste Wahl. EMDE Automation erstellt ein konkretes Angebot nach Analyse von Schüttgut, Durchsatzanforderung und örtlichen Gegebenheiten.

Welche Projektlaufzeit sollten Sie für eine automatische Entleeranlage einplanen?

Die Projektlaufzeit einer schlüsselfertigen automatischen EMDE-Entleeranlage bewegt sich für Standardprojekte im Rahmen von sechs bis acht Monaten von Auftragsbestätigung bis Inbetriebnahme. Bei Großprojekten wie einer Lithiumhydroxid-Raffinerie sind Laufzeiten von rund zwei Jahren üblich. Eine frühe Bemusterung im EMDE-Technikum in Nassau in Deutschland mit Originalschüttgut reduziert die Umsetzungsdauer.

Wie werden die leeren Big Bags nach dem Entleeren entsorgt?

Leere Big Bags werden am Ende des Entleervorgangs im Big-Bag-Verdichter mit degressiv-konischer Schnecke direkt in einen Presssack komprimiert und dienen dann als geschlossenes Entsorgungsgebinde. Die Traverse löst den Leersack, dieser gelangt über eine Rutsche in die Verdichterschnecke, und die konische Geometrie erhöht den Druck stufenweise. Big-Bag-Material und anhaftende Reststäube werden staubarm in den Presssack gedrückt, sodass keine gesonderte Presse an anderer Stelle in der Halle notwendig ist. Der Fachbeitrag Schüttgut / Vogel ordnet diese Kombination aus Aspiration und Verdichtung als etablierten Stand der Technik ein; Ergebnis sind eine deutliche Volumenreduktion und ein dicht verschlossener Behälter, der für die weitere Entsorgungslogistik dicht bleibt und die Staubbelastung an der Übergabestelle minimiert.

Können auch Big Bags mit Auslaufstutzen oder Sondermaßen verarbeitet werden?

Big Bags mit Auslaufstutzen oder Sondermaßen verarbeitet die EMDE-Entleeranlage mit projektspezifisch ausgelegten Schneidsystemen und angepassten Traversen. Standard-4-Schlaufen-Big-Bags in den gängigen Abmessungen laufen ohne Sondermaßnahmen, für Sonderformate plant EMDE Automation die Anlage im hauseigenen 3D-CAD- und PDM-System am Standort Nassau in Deutschland. Als Maschine unterliegt die Anlage der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG mit Risikobeurteilung nach DIN EN ISO 12100, beschrieben von CE-Copilot und CE-Kennzeichnung vor Inverkehrbringen. Ab dem 20. Januar 2027 wird die Maschinenrichtlinie durch die EU-Maschinenverordnung 2023/1230 abgelöst, wie TÜV SÜD darstellt; als Verordnung gilt sie danach unmittelbar in allen EU-Mitgliedstaaten.

Wie oft muss die Filteranlage der Entleeranlage gewartet werden?

Das Wartungsintervall der Filteranlage hängt vom Schüttgutprofil, vom Reststaubanteil und vom Durchsatz ab; eine pauschale Angabe ist nicht möglich. Nach der Norm EN 1822 halten HEPA-Filter der Klasse H13 mindestens 99,95 Prozent, der Klasse H14 mindestens 99,995 Prozent feiner Partikel bei der Most Penetrating Particle Size (ca. 0,3 µm) zurück. Die Anlagensteuerung meldet Wechselbedarf, sobald der Differenzdruck den Grenzwert überschreitet. Feine oder klebrige Reststäube verkürzen die Standzeit, rieselfähige Pulver verlängern sie. EMDE Automation legt Wechselzyklen in der Anlagenplanung fest, dokumentiert sie in der Betriebsanleitung und liefert Filterelemente vom Stammhaus in Nassau in Deutschland kurzfristig aus.

Wie unterstützt eine automatische Big-Bag-Entleerung den Aufbau europäischer Batterie-Recycling-Kapazitäten?

Die automatische Big-Bag-Entleerung schließt die Handling-Lücke zwischen angelieferten Batterie-Rohstoffen im Big Bag und dem nachgelagerten Recycling-Prozess. Laut Fraunhofer ISI wachsen europäische Vorbehandlungskapazitäten für Lithium-Ionen-Batterien bis Ende 2026 auf rund 420 Kilotonnen pro Jahr, Refinement-Kapazitäten bis 2030 auf rund 820 Kilotonnen pro Jahr. Die EU-Batterieverordnung 2023/1542, zusammengefasst vom BMUKN, verlangt eine Sammelquote für Gerätebatterien von 63 Prozent bis Ende 2027 und eine Lithium-Recyclingquote von 50 Prozent ab 2027 sowie 80 Prozent ab 2031.

Der Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien bringt sicherheitstechnische Anforderungen mit sich. Die DGUV Information 205-041 definiert Thermal Runaway als selbstverstärkende exotherme chemische Reaktion, bei der bei internem Zelldefekt große Wärmemengen freigesetzt werden können. Die Fachpublikation umco fasst diese Anforderungen zusammen und ordnet ein: Eingehauste Prozesse mit definierter Absaugung reduzieren das Emissions- und Kontaminationsrisiko baulich, ersetzen aber weder eine Brandschutzkonzeption noch die ATEX-Zonenzuweisung.