Boreas, Notus & Zephyr: Das richtige Filtermedium für Deinen 3D-Drucker auswählen

Wenn Du ABS, ASA, PC, Nylon oder andere Hochtemperaturmaterialien in einem Gehäuse druckst, wird eine Luftfilterung schnell zu einem der nützlichsten Upgrades, die Du vornehmen kannst.

Ein Filter im Nevermore-Stil ist ein Umluftfilter für den Druckraum. Er leitet Dämpfe nicht nach draußen ab, sondern saugt Luft aus dem Gehäuse an, leitet sie durch das Filtermedium und führt sie zurück in den Druckraum. Dieselbe Luft wird während eines Drucks immer wieder behandelt, und genau deshalb ist die Wahl des Mediums so wichtig.

Eine gute Druckraumfilterung reduziert Gerüche und den Aufbau gasförmiger VOCs im Gehäuse und trägt dabei dazu bei, die Wärme im Druckraum zu halten. Sie ist ein wirklich nützlicher Bestandteil eines geschlossenen Druck-Setups, aber man sollte ehrlich sagen, was sie nicht ist: kein magischer „Sichere-Luft“-Knopf. Raumlüftung, eine sinnvolle Materialwahl und der Aufstellort Deines Druckers spielen weiterhin eine Rolle.

Wir führen drei neue Filtermedien von Miranina ein, hergestellt in Kanada und von Ondsk4, dem Schöpfer des Nevermore-Projekts selbst, als Nevermore-tauglich freigegeben:

• Boreas – säurefreie Aktivkohle
• Notus – Aktivtonerde mit Kaliumpermanganat
• Zephyr – eine fertige Mischung aus Notus und Boreas

Hier erfährst Du, was die einzelnen Medien leisten, warum sie gut zu geschlossenen 3D-Druckern passen und wie Du das richtige für Dein Setup auswählst.

Kurze Einführung: So funktionieren Filtermedien

Bei Filtermedien für den Druckraum spielen zwei Hauptmechanismen eine Rolle: Adsorption und chemische Oxidation.

Adsorption

Bei der Adsorption haften Gasmoleküle an der inneren Oberfläche eines porösen Mediums. Aktivkohle ist das klassische Beispiel: Sie hat eine enorme innere Oberfläche und wirkt sehr gut gegen viele der Gerüche und VOCs, die beim 3D-Druck entstehen.

Der Haken: Physikalische Adsorption ist nicht immer dauerhaft. Hitze, Feuchtigkeit und Sättigung können allesamt verringern, wie stark manche Verbindungen gebunden werden. Das ist einer der Gründe, warum die Qualität des Mediums wichtig ist, besonders in geschlossenen Druckern, in denen die Temperatur im Druckraum bei ABS-, ASA- oder PC-Drucken ansteigen kann.

Chemische Oxidation

Kaliumpermanganat (KMnO₄) bringt einen anderen Mechanismus ins Spiel. Statt sich nur auf physikalische Speicherung zu verlassen, reagiert KMnO₄-basiertes Medium chemisch mit bestimmten gasförmigen Schadstoffen und wandelt sie in weniger flüchtige Verbindungen um, die in der Medienschüttung gebunden bleiben.

Das ist im Druckraum eines geschlossenen Druckers wirklich nützlich, weil Kohle und KMnO₄-Medien gut zusammenarbeiten:

• Aktivkohle sorgt für eine breitbandige Adsorption von VOCs und Gerüchen.
• KMnO₄-Medien ergänzen eine chemische Behandlung für reaktive Verbindungen, die Kohle möglicherweise nicht so zuverlässig abdeckt, besonders in wärmeren Druckräumen.
• Ein gemischtes Setup vereint beide Mechanismen in einem Filtersystem.

Eines sollte klar sein: Diese Medien zielen auf gasförmige Schadstoffe und Gerüche ab. Sie sind nicht dasselbe wie eine HEPA-Filterung und sollten nicht als vollständiges System zur Partikelkontrolle betrachtet werden.

Boreas: die zuverlässige Kohle

Boreas ist säurefreie, dampfaktivierte Kohle in 3-mm-Pellets mit einer Substratoberfläche von 1.250 m²/g. Ein vakuumversiegelter Beutel mit 2,15 L (etwa 1 kg) füllt einen Nevermore StealthMax vollständig.

Die Säurefreiheit ist wichtiger, als es klingt. Manche günstigeren Kohlen sind säuregewaschen oder chemisch behandelt, und ungeeignete Kohle in der Nähe Deiner Aluminiumprofile, Stahlteile, Linearführungen, Lager und Elektronik kann Korrosion beschleunigen. Boreas ist dampfaktiviert und säurefrei und damit die sicherere Wahl für das Innere eines geschlossenen Druckers.

Boreas ist die richtige Wahl, wenn Du eine breite Adsorption von VOCs und Gerüchen möchtest, ohne die Mehrkosten oder die Handhabungsaspekte von KMnO₄-basierten Medien.

Am besten geeignet für

• PLA, PETG, TPU und andere geruchsärmere Materialien
• Leicht beheizte (unter 50 °C*) oder unbeheizte Gehäuse
• Drucker, bei denen Du hauptsächlich eine allgemeine Reduzierung von VOCs und Gerüchen möchtest
• Alle, die ein einfaches, sauberes Aktivkohle-Medium wollen

PLA, PETG und TPU sind im Allgemeinen weniger bedenklich als ABS oder ASA, aber sie sind nicht emissionsfrei. Boreas bietet Dir eine sinnvolle Basis für den alltäglichen Mischbetrieb, besonders wenn der Druckraum nicht heiß läuft.

* Aktivkohle verliert oberhalb von 50 °C ihre gesamte Haltekapazität für VOCs und beginnt bei hohen Temperaturen, gespeicherte VOCs aktiv wieder abzugeben.

Notus: die Chemie-Option

Notus besteht aus Aktivtonerde-Kügelchen, die mit 8 % Kaliumpermanganat getränkt sind. Frisch ist es leuchtend violett und wird allmählich grau, wenn das KMnO₄ aufgebraucht wird.

Notus verwendet dasselbe aktive Oxidationsmittel, das Du aus Kaliumpermanganat-Medien wie Nevermore Scorch kennst, jedoch auf einem anderen Trägersubstrat: Aktivtonerde statt Zeolith.

Dieser Träger ist wichtig. Aktivtonerde ist porös, stabil und ein weit verbreitetes Substrat für Filtermedien zur Gasphasenfilterung. In Notus hilft sie dabei, VOCs mit dem KMnO₄ in Kontakt zu bringen, sodass reaktive Verbindungen über einen kombinierten Adsorptions- und Oxidationsweg behandelt werden können.

Aktivtonerde ist außerdem hygroskopisch. In einem Umluft-Druckraum strömt dieselbe eingeschlossene Luft wiederholt durch das Medium, sodass die Tonerde reichlich Gelegenheit hat, dieser Luft etwas Feuchtigkeit zu entziehen. Das kann helfen, die Luftfeuchtigkeit rund um die Medienschüttung zu stabilisieren und die KMnO₄-Chemie zu unterstützen – ersetzt aber nicht, dass Du Dein Filament vor dem Drucken richtig trocknest.

Notus ist besonders in heißeren Druckräumen nützlich, weil es sich nicht allein auf physikalische Adsorption wie bei Kohle verlässt. Die Leistung hängt weiterhin von Luftstrom, Füllmenge, Bedingungen im Druckraum und Druckdauer ab, aber es passt hervorragend zu Materialien, bei denen Gerüche und VOCs am deutlichsten auffallen.

Am besten geeignet für

• ABS
• ASA
• PC und PC-Blends
• Beheizte Druckräume
• Alle, die zusätzlich zur Adsorption eine chemische Behandlung wollen

ABS und ASA sind hier der eindeutigste Anwendungsfall, da Styrol und verwandte aromatische VOCs bei diesen Materialien bekanntermaßen problematisch sind. Notus ist außerdem eine gute Wahl für anderes Hochtemperaturdrucken im geschlossenen Gehäuse, wenn Du mehr als nur eine reine Kohlefilterung möchtest.

Tipp zum Farbwechsel

Die Außenseite von KMnO₄-Medien kann schon grau werden, lange bevor der Kern aufgebraucht ist. Gehe nicht davon aus, dass die ganze Füllung verbraucht ist, nur weil sich die Oberfläche verfärbt hat.

Zerdrücke zur Kontrolle ein Kügelchen. Ist es innen noch violett, ist reichlich aktives KMnO₄ übrig. Ist es durch und durch grau, ist es Zeit, das Medium zu tauschen.

Der Zeitpunkt für den Austausch hängt von Druckstunden, Filamenttyp, Temperatur im Druckraum, Luftfeuchtigkeit und Luftstrom ab, daher gibt es keine einzelne magische Zahl – der Kügelchen-Test ist der zuverlässigste Anhaltspunkt.

Zephyr: die ausgewogene Ein-Beutel-Lösung

Zephyr ist eine fertig gemischte 60/40-V/V-Mischung aus Notus und Boreas – eine Alternative zu Mischmedien im Stil von Nevermore Boost. Ein Beutel mit 2,15 L (etwa 1,6 kg) füllt einen StealthMax.

Die Idee ist simpel: Die meisten geschlossenen Drucker profitieren sowohl von breitbandiger Kohle-Adsorption als auch von chemischer Behandlung auf KMnO₄-Basis. Zephyr liefert Dir beides in einem Beutel, ohne dass Du die beiden selbst mischen musst.

Außerdem macht es das Nachfüllen sauberer. KMnO₄-Staub ist genau das, was Du beim Medienwechsel nicht in der Luft haben möchtest, daher ist ein vorgemischtes Produkt eine praktische Wahl für den regelmäßigen Einsatz.

Zephyr ist nicht so spezialisiert wie reines Notus und nicht so günstig wie reines Boreas. Es liegt dazwischen: eine ausgewogene Option für alle, die von allem etwas drucken und eine Kartusche möchten, die für mehrere Materialien sinnvoll ist.

Am besten geeignet für

• Workflows mit gemischten Materialien
• Alle, die mal PLA/PETG und mal ABS/ASA drucken
• Setups mit nur einer Kartusche
• Alle, die Kohle und KMnO₄-Medien wollen, ohne separate Beutel zu mischen
• Eine einfache „Einfüllen, Kartusche schließen, drucken“-Lösung

Was ist mit Medien auf Zeolith-Basis?

Zeolithbasierte KMnO₄-Medien – Nevermore Scorch ist das naheliegende Beispiel – sind ebenfalls eine völlig gültige Option für beheizte Druckräume. Zeolith und Aktivtonerde sind beide poröse Substrate für die Gasphasenfilterung, und beide lassen sich mit Kaliumpermanganat kombinieren.

Der Unterschied liegt im Trägersubstrat.

Notus verwendet Aktivtonerde, einen gängigen Träger für KMnO₄ in der Gasphasenfilterung. Sie ist außerdem hygroskopisch, was sie zu einer interessanten Wahl für einen Umluft-Druckraum macht, in dem dieselbe eingeschlossene Luft immer wieder durch das Medium strömt.

Zeolith hat seine eigenen Stärken und ist ein völlig gültiges Filtermaterial. Zeolithe haben zwar eine kohleähnlichere Oberflächenstruktur (ideal zum Einfangen von VOCs), doch das Imprägnieren mit KMnO4 verstopft diese Poren teilweise und verringert so die aktive Oberfläche für die VOC-Adsorption. Hier hat Aktivtonerde einen Vorteil gegenüber Zeolithen.

Für unser Sortiment bietet uns der Miranina-Ansatz eine starke Kombination aus Aktivtonerde, KMnO₄-Chemie und sauberer Handhabung in einem Format, das gut mit Filtern im Nevermore-Stil funktioniert.

Welches solltest Du wählen?

Wenn Du Platz für getrennte Filterstufen hast, ist der Betrieb von Kohle und KMnO₄-Medien in separaten Kartuschen ein ausgezeichnetes Setup. In kompakten Druckerfiltern ist eine gemischte Schüttung meist die praktische Lösung – und genau da spielt Zephyr seine Stärken aus.

Ein Wort zu Nylon: Die wichtigsten „unangenehmen“ Nebenprodukte sind Caprolactam (PA6) und Laurolactam (PA12), die gegenüber KMnO4 nicht reaktiv sind, und Nylon wird bei Druckraumtemperaturen gedruckt, die für Kohle zu heiß sind. Die Empfehlung lautet hier aktive Belüftung nach draußen; leider funktioniert keines der gängigen Filtermedien dafür.

Der Luftstrom ist wichtig

Die Wahl des Mediums ist wichtig, aber der Luftstrom ebenso.

Ein Druckraumfilter muss Luft wiederholt durch die Medienschüttung bewegen, ohne dass sie sie einfach umgeht. Überfüllte Kartuschen, verdichtetes Medium, Staubablagerungen oder schwache Lüfter können die Leistung beeinträchtigen.

Für die besten Ergebnisse:

• Befülle die Kartusche richtig, aber drücke oder verdichte das Medium nicht zu stark.
• Stelle sicher, dass der Lüfter die Luft tatsächlich durch den Filter ziehen kann.
• Tausche das Medium aus, wenn es verbraucht ist.
• Halte den Filter abgedichtet, damit die Luft durch das Medium strömt und nicht daran vorbei.

Ein Umluftfilter arbeitet mit wiederholten Durchläufen. Je besser der Luftweg, desto nützlicher wird das Medium.

Hinweis zu Handhabung und Entsorgung

Notus und Zephyr enthalten Kaliumpermanganat. Bei üblichen Nachfüllmengen ist die Handhabung unkompliziert, aber es bleibt ein reaktives, oxidierendes Material, daher lohnen sich ein paar sinnvolle Vorsichtsmaßnahmen.

Beim Nachfüllen:

• Trage Handschuhe.
• Trage eine Schutzbrille.
• Atme keinen Staub ein.
• Verwende beim Medienwechsel eine Staubmaske oder ein Atemschutzgerät.
• Wasche Dir danach die Hände.
• Halte KMnO₄-Staub von Augen, Nase und Mund fern.

Sobald KMnO₄-Medium vollständig verbraucht und grau ist, können kleine Mengen aus dem normalen 3D-Drucker-Betrieb in der Regel mit dem Hausmüll entsorgt werden, vorbehaltlich der örtlichen Vorschriften.

Ist das Medium noch leuchtend violett, behandle es als unverbrauchtes reaktives Material und entsorge es über Deine örtliche Abfallbehörde. Bitte kippe unverbrauchtes KMnO₄-Medium nicht draußen oder an Stellen aus, an denen es ins Grundwasser gelangen könnte.

Das Fazit

Boreas, Notus und Zephyr sind drei Wege, dasselbe Problem anzugehen: Gerüche und den Aufbau gasförmiger VOCs in einem geschlossenen 3D-Drucker zu reduzieren.

• Wähle Boreas, wenn Du saubere, säurefreie Aktivkohle für die allgemeine Adsorption von VOCs und Gerüchen möchtest.
• Wähle Notus, wenn Du ABS, ASA oder heißere technische Materialien druckst und eine chemische Behandlung auf KMnO₄-Basis möchtest.
• Wähle Zephyr, wenn Du eine ausgewogene Mediummischung möchtest, die die meisten Workflows mit gemischten Materialien abdeckt, ohne dass Du selbst mischen musst.

Ein Filter im Nevermore-Stil ersetzt keine gute Raumlüftung, und Gasphasenmedien sind nicht dasselbe wie eine HEPA-Partikelfilterung. Aber in einem Umluft-Druckraum macht das richtige Medium einen echten Unterschied – weniger Geruch, geringerer VOC-Aufbau, besseres Luftmanagement im Druckraum und ein angenehmeres Setup für das Drucken im geschlossenen Gehäuse.

Alle drei sind jetzt auf Lager. Wenn Du Dir nicht sicher bist, welches zu Deinem Drucker oder Deiner Filament-Mischung passt, schreib uns einfach eine Nachricht, wir helfen Dir gerne bei der Auswahl.