Bei Druckluft- und Gasleckagen strömt Medium aus dem System aus. Bei Vakuum ist die Strömungsrichtung umgekehrt: Umgebungsluft strömt in das System. Auch dabei können an kleinen Öffnungen, Dichtungssitzen, Flanschen oder Ventilen turbulente Strömungen entstehen, die Ultraschallanteile erzeugen.
Die Ultraschallkamera erkennt also nicht „Vakuum“ als Medium, sondern die akustische Energie der einströmenden Luft an der Leckagestelle. Das Verfahren bleibt passiv und benötigt kein Prüfgas. Die Bewertung verschiebt sich jedoch: Im Vordergrund stehen Vakuumstabilität, Pumpenlast, Prozessqualität, Evakuierungszeit und Kontaminationsrisiko.
| Aspekt | Druckluftleckage | Vakuumleckage |
| Strömungsrichtung | Medium strömt aus dem System aus. | Umgebungsluft strömt in das System ein. |
| Typische Bewertung | Energieverlust, Grundlast, Kompressorarbeit, Medienkosten. | Vakuumstabilität, Pumpenlast, Evakuierungszeit, Prozessqualität, Kontamination. |
| Akustisches Signal | Bei ausreichendem Druck häufig stabil und deutlich. | Oft schwächer und stärker von Geometrie, Abstand und Zugang abhängig. |
| Messstrategie | Aus Distanz starten, große Leckagen zuerst, danach näher an kleinere Quellen. | Kurze Distanz, ruhiges Frequenzfenster, mehrere Blickwinkel und gezielte Prüfung von Dichtstellen. |
Da der absolute Druckunterschied in vielen Vakuumanwendungen geringer ist als in Druckluftnetzen, entsteht an der Leckagestelle häufig ein schwächeres Ultraschallsignal. Darüber hinaus hat die Leckagegeometrie einen wesentlichen Einfluss auf die Schallabstrahlung. Kleine Spalte oder Dichtungssitze erzeugen oftmals weniger gerichteten Ultraschall als düsenartige Austrittsöffnungen in Druckluftanwendungen.
Für die praktische Leckageortung sind insbesondere kurze Messabstände, störungsarme Frequenzfenster, stabile Prozessbedingungen und Messungen aus mehreren Blickwinkeln entscheidend. Bei Mikroleckagen ist meist nicht die theoretische Empfindlichkeit des Systems der begrenzende Faktor, sondern das Signal-Rausch-Verhältnis am Mikrofonarray. Entscheidend ist, ob sich das Leckagesignal ausreichend vom Hintergrund-Ultraschall abhebt.
Leckage an einer Vakuumpumpe in einem Technikraum
| 1. | Messung bei realem Betriebszustand durchführen, wenn die Leckage nur unter Vakuum entsteht. |
| 2. | Mit geringer Distanz beginnen, weil das Signal oft schwächer ist als bei Druckluftleckagen. |
| 3. | FFT bzw. Frequenzfenster nutzen, um Störungen im Ultraschallbereich zu reduzieren. |
| 4. | Dichtstellen aus mehreren Blickwinkeln abtasten, da Spalte und Risse gerichtet abstrahlen können. |
| 5. | Bei geschlossenen Verkleidungen offene Bereiche oder Spalte nutzen; nicht durch Plexiglas oder geschlossene Flächen messen. |
| 6. | Hotspots immer mit Anlagenkontext prüfen: Vakuumkomponenten und Dichtstellen priorisieren, reflektierende Flächen kritisch bewerten. |
Differenzdruck bestimmt die Signalstärke. Je größer die Druckdifferenz zur Umgebung, desto stärker das Ultraschallsignal an der Leckage. Als praktische Untergrenze sollten etwa −300 mbar relativ (ca. 700 mbar absolut) anliegen; darunter wird die Leckage akustisch schwerer detektierbar.
Materialtransport kann stören. Fördert das Vakuum Feststoffe wie Spritzgussgranulat, kann der Partikelaufprall an der Rohrwand breitbandigen Ultraschall erzeugen, der das Leckagesignal überdeckt. Da er im selben Frequenzbereich liegt, hilft das Verschieben des Frequenzfensters nur bedingt – daher sollte unter Vakuum ohne gleichzeitige Förderung geprüft werden.
Sehr kleine Leckagen können unter der akustischen Nachweisgrenze liegen – oder von räumlich nahen, stärkeren Ultraschallquellen überdeckt werden. Lässt sich das auch durch geringeren Messabstand nicht auflösen, können ergänzende Dichtheitsprüfverfahren nötig sein.
Die Ultraschallmessung lokalisiert praxistypische Leckagen schnell im laufenden Betrieb, ersetzt aber nicht jede hochsensitive Dichtheitsprüfung im Mikrobereich.
Vertiefung: Druckluft-Leckageortung trotz Ultraschall-Störquellen
| Problem | Lösung mit Ultraschall | Vorteil |
| Vakuum erreicht Sollwert nur langsam | Dichtstellen systematisch mit Ultraschall prüfen. | Schnellere Eingrenzung möglicher Fremdlufteinträge. |
| Pumpenlast steigt | Leckagestellen lokalisieren und priorisieren. | Geringere Pumpenbelastung und stabilerer Betrieb. |
| Prozessqualität schwankt | Dichtungen und Kammern bei realem Zustand prüfen. | Weniger Fremdlufteintrag und stabilere Prozessbedingungen. |
| Leckage schwer zugänglich | Messung aus sicherer Position oder über offene Bereiche. | Weniger Demontageaufwand und schnellere Inspektion. |
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