Arbeitsschutz bei der Kunststoffverarbeitung ist wichtig, weil bei mechanischen und thermischen Prozessen gesundheitsschädliche Stäube, Dämpfe und flüchtige organische Verbindungen (VOC) entstehen, die Atemwege, Schleimhäute und in manchen Fällen das Erbgut schädigen können. Betriebe sind nach der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und den einschlägigen TRGS verpflichtet, diese Gefährdungen zu beurteilen und wirksam zu reduzieren. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Schadstoffe, gesetzliche Pflichten und die richtige Absaugung für Kunststoffbetriebe.
Welche Schadstoffe entstehen bei der Kunststoffverarbeitung?
Bei der Kunststoffverarbeitung entstehen je nach Prozess und Werkstoff drei Schadstoffgruppen: Feinstaub und Kunststoffstaub aus mechanischen Bearbeitungsschritten, thermische Zersetzungsprodukte und Kunststoffdämpfe durch Wärmeeinwirkung sowie flüchtige organische Verbindungen (VOC) und Aerosole aus Kühl- und Hilfsstoffen. Welche Fraktion dominiert, hängt vom Werkstoff und der Bearbeitungstemperatur ab.
Mechanische Bearbeitung: Staub und Feinstaub
Fräsen, Sägen, Schleifen, Bohren und Polieren von Kunststoffbauteilen erzeugen Kunststoffstaub in einem breiten Korngrößenspektrum. Besonders kritisch ist die alveolengängige Fraktion nach DIN EN 481, die tief in die Bronchien und Lungenbläschen eindringen kann. Bei faserverstärkten Kunststoffen wie GFK oder CFK kommen Glas- und Carbonfasern hinzu, die eigene Gefährdungsprofile mitbringen. Auch beim Handling von Kunststoffgranulat, Regranulat, Mahlgut und Masterbatch entsteht Feinanteil, der in der Raumluft aufgewirbelt wird.
Thermische Prozesse: Dämpfe, Rauch und VOC
Spritzguss, Extrusion, Thermoformen, Tiefziehen, Kunststoffschweißen und Laserschneiden bringen den Werkstoff in die Nähe seiner Zersetzungstemperatur oder darüber hinaus. Dabei entstehen Pyrolyserauch, Thermodämpfe und ein komplexes Gemisch aus VOC, das je nach Kunststofftyp sehr unterschiedliche Inhaltsstoffe enthält. PVC gibt beispielsweise Chlorwasserstoff und Weichmacherdämpfe ab. ABS, Polyamid und POM zersetzen sich unter anderem zu Formaldehyd und Isocyanaten. Acrylglas und PMMA setzen beim Fräsen und Laserschneiden Methylmethacrylat frei.
Welche gesundheitlichen Risiken haben Beschäftigte in der Kunststoffverarbeitung?
Beschäftigte in der Kunststoffverarbeitung sind je nach Exposition durch Kunststoffstaub, Dämpfe und VOC gefährdet: Akut drohen Reizungen der Atemwege, Augen und Schleimhäute. Bei chronischer Belastung können Atemwegserkrankungen, Sensibilisierungen und bei bestimmten Stoffen krebserzeugende Wirkungen auftreten. Das Gefährdungspotenzial steigt erheblich, wenn der Staub krebserzeugende Bestandteile enthält.
Kunststoffstaub aus mechanischer Bearbeitung wirkt je nach Werkstoff unterschiedlich. Viele Thermoplaste gelten primär als Stäube mit allgemeiner Wirkung, für die der A-Staub-Grenzwert von 1,25 mg/m³ gilt. Enthält der Staub krebserzeugende Bestandteile, greift zusätzlich das risikobezogene Maßnahmenkonzept der TRGS 910 mit Akzeptanz- und Toleranzkonzentration. Wer in diesem Fall nur TRGS 504 nennt, beschreibt eine zu niedrige Schutzanforderung.
Besonders kritisch sind CFK-Stäube aus der mechanischen Bearbeitung von Carbonfaserverbundwerkstoffen. Hier gilt nach DGUV Fachbereich AKTUELL FBHM-074 ein spezifisches Maßnahmenkonzept, da lungengängige Carbonfaserfragmente nach TRGS 905 als Kategorie 2 (Verdacht auf krebserzeugende Wirkung) eingestuft sind und ein eigenes Gefährdungspotenzial besitzen. Glasfaserstaub aus der GFK-Bearbeitung ist ebenfalls einatembar und kann die Atemwege mechanisch reizen.
Thermische Zersetzungsprodukte wie Formaldehyd, Isocyanate oder Chlorwasserstoff können auch in geringen Konzentrationen sensibilisierend oder toxisch wirken. Bei Überschreitung der Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900 besteht akuter Handlungsbedarf. Für VOC aus Kunststoffdämpfen gelten ebenfalls die Arbeitsplatzgrenzwerte der TRGS 900, wobei lösemittelhaltige Hilfsstoffe zusätzliche Gefährdungen erzeugen können.
Was schreibt das Gesetz zum Arbeitsschutz in der Kunststoffbranche vor?
Für die Kunststoffbearbeitung gelten als zentrale Regelwerke die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV), TRGS 900 (Arbeitsplatzgrenzwerte), TRGS 504 (Exposition gegenüber Stäuben) sowie TRGS 727 und ATEX bei elektrostatischer Aufladung und Explosionsgefahr. DIN EN ISO 21904 und die W-Klassen für Schweißrauch sind hier ausdrücklich nicht anwendbar.
Die Gefährdungsbeurteilung ist der gesetzliche Ausgangspunkt. Betreiber müssen nach § 6 GefStoffV ermitteln, welche Schadstoffe bei ihren Prozessen entstehen, wie hoch die Exposition der Beschäftigten ist und welche Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Diese Beurteilung ist zu dokumentieren und bei Änderungen der Prozesse oder Werkstoffe zu aktualisieren.
Enthält der Kunststoffstaub krebserzeugende Bestandteile, greift zusätzlich TRGS 910. Diese Technische Regel verlangt bei Überschreitung der Akzeptanzkonzentration einen Maßnahmenplan mit konkreten Fristen. Für Kunststoffstäube aus mechanischen Bearbeitungsprozessen gelten TRGS 900 und TRGS 504 als maßgebliche Regelwerke.
Bei Prozessen mit elektrostatisch aufladbaren Kunststoffpulvern und explosionsfähigen Staubgemischen sind zusätzlich TRGS 727 und die ATEX-Richtlinien zu beachten. Staubzonen 20, 21 oder 22 müssen korrekt klassifiziert werden. Gase und Dämpfe fallen unter die Zonen 0, 1 und 2, Stäube unter die Zonen 20, 21 und 22. Beide Zonensysteme dürfen nicht vermischt werden.
Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.
Wie schützt eine Absauganlage Beschäftigte in der Kunststoffverarbeitung?
Eine Absauganlage erfasst Kunststoffstaub, Dämpfe und VOC direkt an der Entstehungsstelle, bevor sie in die Atemluft der Beschäftigten gelangen. Der Prozess folgt dem Prinzip Erfassung, Filtration und Ergebnis: Schadstoffe werden an der Quelle abgesaugt, über ein geeignetes Filtersystem abgeschieden und die gereinigte Luft entweder zurückgeführt oder abgeführt.
Die Wahl der richtigen Filtertechnologie richtet sich nach dem Schadstoffprofil. Für trockene Kunststoffstäube aus mechanischer Bearbeitung eignen sich Entstauber mit Trockenfilter. TRGS 900 enthält Arbeitsplatzgrenzwerte. Die Staubklassen L, M und H sind Geräteeinstufungen nach DIN EN IEC 60335-2-69: Staubklasse L bei AGW über 1 mg/m³, Staubklasse M ab 0,1 mg/m³ und Staubklasse H unter 0,1 mg/m³ sowie bei krebserzeugenden Stäuben. Diese Geräteklassen nach DIN EN IEC 60335-2-69 dürfen nicht mit den W-Klassen für Schweißrauch gleichgesetzt werden.
Bei klebrigen, reaktiven, hygroskopischen oder elektrostatisch aufladbaren Kunststoffstäuben ist die Eignung eines Nassabscheiders anwendungsbezogen zu prüfen. Bei Aluminium und Magnesium ist Nassabscheidung ein regelwerksseitig vorgesehenes Verfahren; dabei kann Wasserstoff entstehen, der ab etwa 4 Vol.-% mit Luft explosionsfähig ist – auch im Stillstand. Die Wasserstoffgefahr muss durch geeignete Auslegung beherrscht werden. Dazu gehören Entlüftungsöffnungen am Abscheider, ein Luftwechsel am Aufstellungsort von mindestens 1/h auch im Stillstand sowie durchgehender Potenzialausgleich. Maßgeblich sind DGUV Regel 109-001 und DGUV Information 209-090. Der Einsatz von Nassabscheidern erfordert eine anwendungsbezogene Prüfung, da bei bestimmten Stäuben und Prozesswässern Wasserstoff entstehen kann und geeignete Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Für Kunststoffdämpfe und VOC-haltige Abluft aus thermischen Prozessen wie Spritzguss oder Extrusion ist eine Aktivkohlestufe zur Gasphasenbehandlung erforderlich. Dabei gilt: Zuerst erfolgt die Partikelabscheidung, danach die Gasphasenbehandlung. Aktivkohle wirkt gegen die Gasphase, nicht gegen Partikel.
Die Absaugung direkt an der Maschine, also Direktabsaugung oder Maschinenabsaugung, ist der wirksamste Ansatz. Erfassungselemente wie Absaughauben oder integrierte Einhausungen minimieren die Ausbreitung von Kunststoffstaub in der Produktionshalle. Ergänzend kann eine Hallenlüftung die Hintergrundbelastung in der Raumluft senken.
Wann lohnt sich eine zentrale Absauganlage für Kunststoffbetriebe?
Eine zentrale Absauganlage lohnt sich für Kunststoffbetriebe, wenn mehrere Maschinen oder Arbeitsplätze gleichzeitig abgesaugt werden müssen, die Prozesse vergleichbare Schadstoffe erzeugen und eine gemeinsame Rohrleitungsinfrastruktur wirtschaftlich sinnvoll ist. Gegenüber dezentralen Einzelgeräten sinken Investitions- und Betriebskosten bei größeren Anlagen erheblich.
Ein entscheidender Auslegungsparameter ist der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF). Er beschreibt das Verhältnis gleichzeitig aktiver Absaugstellen zu sämtlichen Absaugstellen. Wenn in einem Betrieb beispielsweise 20 Absaugstellen vorhanden sind, davon aber typischerweise nur 12 gleichzeitig aktiv sind, ergibt sich ein GZF von 0,6. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Die tatsächliche Einsparung hängt von den betriebsspezifischen Abläufen ab und ist keine garantierte Größe.
Zentrale Absauganlagen decken Luftvolumen bis 250.000 m³/h ab und eignen sich für verkettete Kunststoffanlagen, automatisierte Schleifprozesse und Roboterbearbeitung ebenso wie für manuelle Arbeitsplätze. Sie ermöglichen zudem die Kombination von Luftreinhaltung, Klimatisierung und Wärmerückgewinnung, was die Energiekosten messbar senken kann.
Dezentrale oder mobile Absauggeräte bleiben die richtige Wahl bei einzelnen, räumlich getrennten Arbeitsplätzen, wechselnden Einsatzorten oder wenn eine Rohrleitungsinfrastruktur wirtschaftlich nicht darstellbar ist. Viele Absauganlagen können grundsätzlich förderfähig sein, etwa über BAFA oder KfW. Die tatsächliche Förderung hängt von den jeweils geltenden Voraussetzungen und einer individuellen Prüfung ab.
Wie findet man die richtige Absauglösung für die eigene Kunststoffanwendung?
Die richtige Absauglösung für Kunststoffanwendungen ergibt sich aus einer strukturierten Gefährdungsbeurteilung: Werkstoff und Schadstoffprofil bestimmen die Filtertechnologie, der Volumenstrom an den Erfassungsstellen bestimmt die Anlagengröße, und der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) bestimmt die wirtschaftlich optimale Auslegung. Ohne diese drei Parameter ist eine korrekte Dimensionierung nicht möglich.
Der erste Schritt ist die Analyse des Werkstoffs und des Prozesses. Thermoplaste aus mechanischer Bearbeitung erfordern eine andere Filterstufe als thermisch zersetzende Kunststoffe aus dem Spritzguss. CFK-Stäube unterliegen nach DGUV Fachbereich AKTUELL FBHM-074 besonderen Anforderungen. Kunststoffpulver mit elektrostatischer Aufladung erfordern ATEX-konforme Absauganlagen. Diese Zuordnung ist verbindlich und darf nicht verallgemeinert werden.
Der zweite Schritt ist die Volumenstromermittlung. An jeder Erfassungsstelle, ob Absaughaube, Maschinenanbindung oder Punktabsaugung, ist der notwendige Volumenstrom zu berechnen. Ist die Absauganlage zu klein dimensioniert, werden die Arbeitsplatzgrenzwerte nicht eingehalten. Eine Nachrüstung im laufenden Betrieb ist aufwendig und teuer.
Der dritte Schritt ist die Auswahl der Filterkombination. Für Kunststoffstaub aus trockener mechanischer Bearbeitung gilt nach TRGS 900 und TRGS 504 die Staubklasse als Auswahlkriterium. Bei krebserzeugenden Stäuben greift zusätzlich TRGS 910. Bei VOC-haltigen Dämpfen ist eine Aktivkohlestufe erforderlich, die immer nachgeschaltet zur Partikelabscheidung betrieben wird. Für Kunststoffbearbeitung sind DIN EN ISO 21904 und die W-Klassen ausdrücklich nicht anwendbar.
Staubmessungen im laufenden Betrieb helfen, die tatsächliche Exposition zu verifizieren und die Wirksamkeit der Absauganlage zu belegen. Diese Messungen sind auch im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung dokumentationspflichtig und bei BG-Prüfungen relevant. Mehr zu den verfügbaren Serviceleistungen rund um Absauganlagen finden Sie auf den entsprechenden Seiten.
Wie ULMATEC bei der Absaugung in der Kunststoffverarbeitung unterstützt
Für Betreiber in der Kunststoffverarbeitung, die Compliance-Risiken eliminieren und die Luftqualität in ihrer Produktion dauerhaft sicherstellen müssen, analysieren wir den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickeln, fertigen und montieren die passende Absauganlage dazu. Hergestellt in Deutschland, ausgelegt nach den geltenden Normen, geliefert inklusive technischer Dokumentation.
- Prozessanalyse: Wir ermitteln das Schadstoffprofil Ihrer Kunststoffanwendung, ob mechanische Bearbeitung, thermische Prozesse oder beides, und leiten daraus die erforderliche Filtertechnologie ab.
- Volumenstromberechnung mit Gleichzeitigkeitsfaktor: Wir legen die Absauganlage auf Basis des tatsächlichen Betriebs aus und nutzen den GZF, um die Anlage wirtschaftlich zu dimensionieren, ohne Abstriche bei der Schutzwirkung.
- Filtersystemauswahl: Wir wählen die passende Filterstufe für Kunststoffstaub, Dämpfe und VOC – von Staubklasse M bis H, mit optionaler Aktivkohlestufe für thermische Prozesse.
- ATEX-konforme Auslegung: Bei elektrostatisch aufladbaren Kunststoffpulvern und explosionsfähigen Staubgemischen planen wir die Absauganlage nach den geltenden ATEX-Anforderungen und TRGS 727.
- Zentrale und dezentrale Lösungen: Ob Einzelarbeitsplatz, mehrere Maschinen oder eine vollständig vernetzte Produktionslinie, wir bieten industrielle Absauganlagen bis 250.000 m³/h.
- Förderfähigkeit: Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.
Sprechen Sie uns an, wenn Sie Ihre Absaugung für Kunststoffbearbeitung neu planen, nachrüsten oder auf aktuelle Normen prüfen lassen möchten. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und beschreiben Sie kurz Ihren Werkstoff und Prozess. Wir melden uns mit einer konkreten technischen Einschätzung.
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