In einer Metallwerkstatt sind 6 bis 12 Luftwechsel pro Stunde als Richtwert anzusetzen, bei intensiven Schweißprozessen oder hohem Staubanfall auch deutlich mehr. Die genaue Luftwechselrate hängt von den eingesetzten Verfahren, dem Raumvolumen und den entstehenden Schadstoffen ab. Die folgenden Abschnitte klären, wie Sie den Luftwechsel berechnen, welche Technik ihn sicherstellt und welche Folgen ein zu niedriger Wert hat.
Wie viele Luftwechsel braucht eine Metallwerkstatt pro Stunde?
Für eine Metallwerkstatt gelten in der Regel 6 bis 12 Luftwechsel pro Stunde als Ausgangswert. Bei Schweißarbeiten, Plasmaschneiden oder Schleifprozessen mit hohem Schadstoffaufkommen können die Anforderungen auf 15 bis 30 Luftwechsel pro Stunde steigen. Maßgeblich sind die DGUV-Vorschriften sowie die TRGS 900 und TRGS 561 für krebserzeugende Stoffe wie Chrom(VI).
Die genannten Richtwerte gelten für die allgemeine Raumlüftung. Wo direkt an der Entstehungsquelle abgesaugt wird, lässt sich der Gesamtluftbedarf oft reduzieren, weil Schadstoffe gar nicht erst in die Raumluft gelangen. Entscheidend ist die Gefährdungsbeurteilung nach § 5 ArbSchG: Sie legt fest, welche Verfahren, Stoffe und Mengen in der Werkstatt eingesetzt werden und welche Luftwechselrate daraus resultiert.
Wovon hängt die benötigte Luftwechselrate ab?
Die benötigte Luftwechselrate hängt von Verfahren, Schadstoffart, Raumvolumen und Belegungsdichte ab. Ein Betrieb, der ausschließlich kalt bearbeitet, hat andere Anforderungen als eine Werkstatt mit mehreren Schweißplätzen oder Plasmaschneidanlagen. Weitere Einflussfaktoren sind die Art der Erfassung (Quellabsaugung vs. Raumlüftung) und die Emissionsmenge pro Zeiteinheit.
- Verfahren: Schweißen, Löten, Schleifen, Plasmaschneiden und thermisches Spritzen erzeugen unterschiedliche Schadstoffmengen und -arten.
- Schadstoffklasse: Krebserzeugende Stoffe wie Chrom(VI)-Verbindungen unterliegen dem Minimierungsgebot nach TRGS 561 und erfordern besonders hohe Erfassungsgrade.
- Raumgeometrie: Hallenhöhe, Querschnitt und Hindernisse beeinflussen, wie effektiv Luft ausgetauscht wird.
- Anzahl der Arbeitsplätze: Mehrere gleichzeitig betriebene Quellen erhöhen den Gesamtvolumenstrom proportional.
- Wärmelasten: Prozesswärme erzeugt Thermik, die die Schadstoffausbreitung beeinflusst.
Typische Herausforderung: Betriebe unterschätzen die Emissionsmengen bei intermittierenden Prozessen. Auch kurze Spitzenbelastungen, etwa beim Anschweißen, muss die Lüftungsanlage abdecken können.
Wie berechnet man den Luftwechsel für eine Werkstatt?
Der Luftwechsel berechnet sich aus dem Volumenstrom der Anlage geteilt durch das Raumvolumen: Luftwechsel pro Stunde = Volumenstrom (m³/h) ÷ Raumvolumen (m³). Eine Halle mit 2.000 m³ Raumvolumen und einer Anlage mit 12.000 m³/h Förderleistung erreicht damit 6 Luftwechsel pro Stunde.
Der benötigte Volumenstrom ergibt sich aus der Schadstoffmenge, dem Emissionsgrad des Verfahrens und dem zulässigen Grenzwert am Arbeitsplatz (AGW nach TRGS 900). Für die Auslegung sind folgende Schritte notwendig:
- Gefährdungsbeurteilung erstellen: Verfahren, Werkstoffe und Expositionszeiten erfassen.
- Schadstoffquellen und Emissionsmengen bestimmen.
- Volumenstrom für die Erfassung an der Quelle berechnen.
- Restluftbedarf für die allgemeine Raumlüftung ermitteln.
- Anlage auf den Spitzenlastfall auslegen, nicht auf den Mittelwert.
Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.
Was ist der Unterschied zwischen Raumlüftung und Quellabsaugung?
Raumlüftung verdünnt Schadstoffe durch den Austausch der gesamten Hallenluft, während Quellabsaugung Schadstoffe direkt am Entstehungsort erfasst, bevor sie sich in der Raumluft verteilen. Quellabsaugung ist bei krebserzeugenden Stoffen und hohen Emissionsmengen die technisch überlegene und normativ geforderte Methode.
Nach DGUV Regel 109-002 und TRGS 561 hat die Erfassung an der Quelle Vorrang vor der verdünnenden Raumlüftung. Die Quellabsaugung benötigt deutlich geringere Volumenströme, um denselben Schutz zu erreichen, weil der Schadstoff konzentriert und vor der Verdünnung abgesaugt wird. Raumlüftung eignet sich als ergänzende Maßnahme für diffuse Quellen oder Restemissionen, ersetzt aber keine wirksame Absaugung an der Quelle.
Ein weiterer Unterschied liegt im Energiebedarf: Raumlüftung mit hohen Luftwechselraten verbraucht erheblich mehr Energie als eine gezielte Quellabsaugung mit angepasstem Volumenstrom. Für Metallbetriebe, die Schweißrauch, Schleifstaub oder Lötrauch erzeugen, ist die Kombination aus Quellabsaugung und bedarfsgerechter Hallenlüftung in der Regel die wirtschaftlichere Lösung.
Welche Folgen hat ein zu niedriger Luftwechsel in der Werkstatt?
Ein zu niedriger Luftwechsel führt zur Anreicherung von Schadstoffen in der Atemluft und überschreitet Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900. Die Folgen reichen von akuten Reizungen der Atemwege bis zu langfristigen Erkrankungen wie Silikose, Schweißerfieber oder Lungenkrebs bei chronischer Exposition gegenüber krebserzeugenden Stäuben.
Für den Betrieb entstehen darüber hinaus rechtliche und wirtschaftliche Risiken:
- Verstöße gegen die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG).
- Bußgelder und Auflagen durch die Berufsgenossenschaft oder Gewerbeaufsicht.
- Erhöhte Krankenstände und Ausfallzeiten durch arbeitsbedingte Erkrankungen.
- Schäden an Maschinen durch Staubablagerungen in sensiblen Bauteilen.
- Im Schadensfall persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.
Besonders kritisch ist die Unterschreitung der Mindestluftmengen bei Verfahren, die Chrom(VI)-Verbindungen freisetzen, etwa beim Schweißen von hochlegierten Stählen. Hier gilt das Minimierungsgebot nach TRGS 561: Die Exposition ist so weit wie technisch möglich zu reduzieren, unabhängig davon, ob der AGW eingehalten wird.
Welche Absaugtechnik eignet sich für hohe Luftwechselraten in Metallbetrieben?
Für hohe Luftwechselraten in Metallwerkstätten eignen sich zentrale Absauganlagen mit modularem Aufbau, die mehrere Arbeitsplätze gleichzeitig erfassen und Volumenströme von mehreren tausend Kubikmetern pro Stunde verarbeiten können. Ergänzt werden sie durch Hallenlüftungssysteme für die allgemeine Raumluftqualität.
Die Wahl der richtigen Filtertechnik hängt vom Schadstoff ab:
- Schweißrauch und Lötrauch: Trockenfilteranlagen mit W3-Zertifizierung nach DIN EN ISO 21904 für krebserzeugende Feinstäube.
- Schleifstaub und Metallstaub: Entstauber mit Patronen- oder Schlauchfiltern, ausgelegt nach den Anforderungen der GefStoffV sowie TRGS 504 und DGUV auf den spezifischen Partikelgrößenbereich.
- Reaktive Stäube (Aluminium, Magnesium, Titan): Nassabscheider, da Trockenfilter bei diesen Werkstoffen ein Brandrisiko darstellen.
- Ölnebel und Kühlschmierstoffdämpfe: Ölnebelabscheider mit Koaleszenzfilter oder elektrostatischer Abscheidung.
- Hallenlüftung: Zuluft-Abluft-Systeme mit Wärmerückgewinnung zur Reduktion von Energiekosten.
Für Betriebe mit wechselnden Verfahren oder Werkstoffen empfiehlt sich eine Anlage, die sich an veränderte Anforderungen anpassen lässt, ohne vollständig neu ausgelegt werden zu müssen. Mehr zu den verfügbaren Filtersystemen und Absauganlagen finden Sie in der Produktübersicht.
So unterstützt ULMATEC bei der Auslegung der richtigen Luftwechselrate
Wir analysieren bei ULMATEC den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickeln, fertigen und montieren die passende Absauganlage dazu. Unsere Absauganlagen werden in Deutschland gefertigt und durch erfahrene Spezialisten weltweit in Betrieb genommen.
Konkret bieten wir für Metallbetriebe folgende Leistungen:
- Berechnung des erforderlichen Volumenstroms auf Basis der Gefährdungsbeurteilung und der eingesetzten Verfahren.
- Zentrale Absauganlagen für Luftvolumen von 3.000 bis 250.000 m³/h in den Größen S bis XXL.
- Filtersysteme im Standard von 500 bis 100.000 m³/h mit Auswahl aus über 100 Filterkombinationen.
- W3-zertifizierte Systeme nach DIN EN ISO 21904 für Schweißrauch mit krebserzeugenden Anteilen.
- Nassabscheider für reaktive Metallstäube sowie Hallenlüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung.
- Technische Dokumentation für BAFA- und KfW-Förderanträge inklusive.
Für Betreiber in der Metallverarbeitung, die Luftwechselraten normkonform nachweisen und gleichzeitig Energiekosten senken müssen, bietet unser modulares System die technische Grundlage. Einen umfassenden Überblick über unser gesamtes Spektrum an Absauganlagen für die Metallverarbeitung finden Sie auf unserer Website. Kontaktieren Sie uns für eine konkrete Auslegung auf Basis Ihrer Anlage und Prozesse.
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