Ein Schweißrauchabscheider ist ein Filtersystem, das beim Schweißen entstehende Partikel, Gase und Schadstoffe direkt an der Entstehungsstelle erfasst und aus der Atemluft entfernt. Das Gerät saugt den Schweißrauch ab, leitet ihn durch ein mehrstufiges Filtersystem und gibt gereinigte Luft zurück in den Arbeitsbereich oder nach außen ab. Welche Abscheideklasse, welche Bauform und welche Normen dabei gelten, hängt vom Werkstoff und Schweißverfahren ab.
Wie funktioniert ein Schweißrauchabscheider technisch?
Ein Schweißrauchabscheider erfasst den Schweißrauch möglichst nah an der Entstehungsstelle, transportiert ihn über einen Absaugstrom durch ein Filtersystem und scheidet dabei Partikel und Schadstoffe aus der Luft ab. Die gereinigte Luft wird entweder in die Halle zurückgeführt (Umluftbetrieb) oder nach außen abgeleitet (Abluftbetrieb).
Der technische Ablauf folgt einem klaren Prinzip: Erfassung, Transport, Filtration, Rückführung. An der Entstehungsstelle erzeugt ein Gebläse einen Unterdruck, der den Schweißrauch in den Erfassungsbereich zieht. Absaugarme, Brennerabsaugungen oder Absaugtische leiten den Rauch in die Filtereinheit.
Mehrstufige Filtration
Die Filtration erfolgt in mehreren Stufen. Eine Vorfilterstufe scheidet grobe Partikel und Metallspritzer ab, bevor der Hauptfilter die feinen Rauchpartikel zurückhält. Bei krebserzeugenden Schadstoffen wie Chrom-VI-Verbindungen kommt eine zusätzliche Sicherheitsstufe zum Einsatz. Die Abscheideklassen W1, W2 und W3 nach DIN EN ISO 21904-2 beschreiben, wie effektiv ein Gerät Schweißrauchpartikel zurückhält.
Umluft oder Abluft
Bei Umluftbetrieb muss die Anlage die geltenden Abscheidegrade sicher einhalten, da die gefilterte Luft direkt am Arbeitsplatz verbleibt. Abluftanlagen leiten den Rauch nach außen ab und stellen geringere Anforderungen an den Abscheidegrad, erzeugen jedoch Wärmeverluste. Für viele Betriebe ist Umluftbetrieb wirtschaftlich attraktiver, da keine Heizenergie verloren geht.
Welche Schadstoffe hält ein Schweißrauchabscheider zurück?
Ein Schweißrauchabscheider hält feine Metallpartikel, Metalloxide, Gase und krebserzeugende Verbindungen zurück, die beim Schweißen entstehen. Die genaue Zusammensetzung des Schweißrauchs hängt vom Grundwerkstoff, dem Zusatzwerkstoff und dem Schweißverfahren ab.
Beim Schweißen von Baustahl entstehen vor allem Eisenoxide und Manganverbindungen. Beim Schweißen von legierten und hochlegierten Stählen kommen Chrom- und Nickelverbindungen hinzu. Besonders kritisch ist Chrom-VI (Cr(VI)), das beim Schweißen von Edelstahl und chromhaltigen Stählen entsteht und als krebserzeugend eingestuft ist. Für Cr(VI) gilt das Minimierungsgebot: Die Exposition ist so weit wie technisch möglich zu reduzieren.
Weitere Schadstoffe, die ein Schweißrauchabscheider zurückhält:
- Eisenoxide (beim Schweißen von Baustahl)
- Mangan und Manganoxide (neuralgisch relevant bei hoher Exposition)
- Nickelverbindungen (bei legierten Stählen)
- Chrom-VI-Verbindungen (bei Edelstahl, krebserzeugend)
- Zinkoxide (beim Schweißen verzinkter Stähle)
- Aluminiumoxide (beim Schweißen von Aluminiumlegierungen)
- Ozon und Stickoxide (entstehen vor allem beim WIG-Schweißen)
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 Absaugarm und zentraler Absauganlage?
Ein Absaugarm ist ein flexibles Erfassungselement, das an einem einzelnen Schweißarbeitsplatz positioniert wird und den Rauch direkt an der Entstehungsstelle erfasst. Eine zentrale Absauganlage versorgt mehrere Arbeitsplätze gleichzeitig über ein gemeinsames Rohrleitungssystem mit einer zentralen Filtereinheit.
Der Absaugarm gehört zur Punktabsaugung: Er wird manuell nahe an die Schweißstelle geführt und erfasst den Rauch, bevor er sich in der Hallenluft verteilt. Diese Lösung eignet sich für einzelne oder wenige Schweißarbeitsplätze und lässt sich als mobile Schweißrauchabsaugung oder als stationäre Einzelplatzlösung realisieren. Entscheidend ist, dass der Absaugarm konsequent positioniert wird, da der Erfassungsgrad direkt von der Nähe zur Schweißstelle abhängt.
Eine zentrale Absauganlage ist die wirtschaftlichere Lösung, sobald mehrere Schweißarbeitsplätze gleichzeitig betrieben werden. Über ein Netz aus Rohrleitungen und Absaugstellen wird der Schweißrauch aller Plätze zu einer zentralen Filtereinheit transportiert. Dabei lässt sich der sogenannte Gleichzeitigkeitsfaktor nutzen: Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Ein Beispiel: Bei 20 Schweißarbeitsplätzen mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 0,6 sind maximal 12 Plätze gleichzeitig aktiv, was eine entsprechend kleinere Anlagengröße ermöglicht.
Die Wahl zwischen dezentraler Punktabsaugung und zentraler Schweißrauchabsaugung hängt von der Anzahl der Arbeitsplätze, der Hallengröße und der Flexibilität der Produktionsprozesse ab. Für Schweißereien in der Industrie mit fest installierten Arbeitsplätzen ist die zentrale Lösung meist die wirtschaftlich überlegene Variante.
Wann muss ein Schweißrauchabscheider nach TRGS 528 eingesetzt werden?
Die TRGS 528 verpflichtet Arbeitgeber grundsätzlich, Schweißrauch an der Entstehungsstelle zu erfassen und abzuscheiden, wenn technische Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Eine Gefährdungsbeurteilung entscheidet, welche Maßnahmen konkret notwendig sind.
Die TRGS 528 gilt für schweißtechnische Arbeiten und verwandte Verfahren wie thermisches Schneiden, Löten und thermisches Spritzen. Sie schreibt vor, dass Schweißrauch vorrangig durch technische Maßnahmen zu erfassen ist, bevor persönliche Schutzausrüstung zum Einsatz kommt. Der Einsatz eines Schweißrauchabscheiders ist damit in der Regel die erste Pflichtmaßnahme.
Besondere Anforderungen gelten beim Schweißen von hochlegierten Chrom-Nickel-Stählen: Hier fordert die TRGS 528 den Einsatz von Abscheidern der Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904-2. Diese Klasse gilt für Stähle mit einem Cr/Ni-Anteil über 30 % und erfordert einen Abscheidegrad von mindestens 99 %. W3-Geräte werden vom Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) geprüft.
Die drei Abscheideklassen nach DIN EN ISO 21904-2 im Überblick:
- W1: Mindestens 95 % Abscheidegrad, für un- und niedriglegierte Stähle (Baustahl, Cr/Ni-Anteil unter 5 %)
- W2: Mindestens 98 % Abscheidegrad, für legierte Stähle mit einem Cr/Ni-Anteil bis 30 %
- W3: Mindestens 99 % Abscheidegrad, für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle und Edelstahl mit einem Cr/Ni-Anteil über 30 %; IFA-geprüft
Wichtig: Die Abscheideklassen W1, W2 und W3 nach DIN EN ISO 21904-2 gelten ausschließlich für Schweißrauch. Sie sind auf andere Prozesse wie Zerspanung, Holzbearbeitung oder allgemeine Staubabsaugung nicht anwendbar. Kein Schweißprozess bedeutet keine W-Klasse und keine DIN EN ISO 21904.
Wie wählt man den richtigen Schweißrauchabscheider aus?
Die Auswahl des richtigen Schweißrauchabscheiders beginnt mit der Gefährdungsbeurteilung: Werkstoff, Schweißverfahren und Anzahl der Arbeitsplätze bestimmen die erforderliche Abscheideklasse, den notwendigen Volumenstrom und die geeignete Bauform.
Folgende Faktoren sind bei der Auswahl entscheidend:
- Werkstoff: Baustahl erfordert mindestens W1, legierter Stahl W2, Edelstahl mit hohem Cr/Ni-Anteil W3
- Schweißverfahren: MIG/MAG erzeugt mehr Rauch als WIG; Plasmaschneider erzeugen hohe Partikelmengen
- Anzahl der Arbeitsplätze: Ein bis drei Plätze sprechen für mobile oder stationäre Einzelgeräte, viele Plätze für eine zentrale Anlage
- Hallengröße und Raumgeometrie: Beeinflusst, ob Punktabsaugung, Absaugtisch oder Hallenabsaugung sinnvoll ist
- Umluft oder Abluft: Umluft spart Energie, erfordert aber zuverlässige Filtration; Abluft ist einfacher, aber kostenintensiver im Betrieb
Für krebserzeugende Schweißrauchemissionen wie kobalthaltigen Schweißrauch ist eine W3-Zertifizierung nach DIN EN ISO 21904 Pflicht. Bei krebserzeugenden Stoffen und Anlagen mit W3-Zertifizierung empfiehlt sich grundsätzlich eine externe Prüfung. Beim Schweißen reaktiver Werkstoffe wie Aluminium sollte zudem geprüft werden, ob ein Nassabscheider die geeignetere Technologieoption ist. Die Eignung ist anwendungsbezogen zu prüfen. Bei Aluminium ist Nassabscheidung ein regelwerksseitig vorgesehenes Verfahren; die dabei mögliche Wasserstoffbildung muss beherrscht werden. Dabei sind anwendungsbezogene Schutzmaßnahmen zu berücksichtigen: Bei Aluminium in Verbindung mit Wasser 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.
Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV ist die verbindliche Grundlage für jede Geräte- und Filterauswahl. Sie legt fest, welche Schutzmaßnahmen im konkreten Betrieb erforderlich sind, und muss vor der Anschaffung einer Schweißrauch-Absauganlage erstellt oder aktualisiert werden.
Wie oft müssen Filter in einem Schweißrauchabscheider gewechselt werden?
Ein festes Filterwechselintervall lässt sich nicht pauschal nennen, da die Standzeit des Filters vom Schweißrauchvolumen, dem Werkstoff und der Betriebszeit abhängt. Moderne Schweißrauchabscheider signalisieren den Filterzustand über Differenzdruckanzeigen oder elektronische Überwachungssysteme.
Als Orientierung gilt: Je höher das Schweißrauchaufkommen und je feiner die abgeschiedenen Partikel, desto kürzer die Filterstandzeit. In Betrieben mit intensivem Schweißbetrieb kann ein Filterwechsel alle drei bis sechs Monate erforderlich sein. In Betrieben mit geringem Schweißaufkommen kann derselbe Filter deutlich länger halten.
Entscheidend für den Filterwechsel sind folgende Indikatoren:
- Der Differenzdruck am Filter überschreitet den zulässigen Grenzwert
- Der Volumenstrom an der Absaugstelle nimmt spürbar ab
- Die Anlage signalisiert über ein integriertes Überwachungssystem Handlungsbedarf
- Eine regelmäßige Sichtprüfung zeigt starke Verschmutzung des Vorfilters
Beim Umgang mit krebserzeugenden Schweißrauchen, insbesondere bei Cr(VI)-haltigem Rauch, müssen beim Filterwechsel besondere Schutzmaßnahmen eingehalten werden. Der Filter muss staubdicht entnommen und entsorgt werden, da er hochkonzentrierte Schadstoffe enthält. Die DGUV Information 209-016 gibt konkrete Hinweise zu Schadstoffen beim Schweißen und zu Schutzmaßnahmen bei der Wartung.
Neben dem Filterwechsel umfasst die regelmäßige Wartung eines Schweißrauchabscheiders die Prüfung des Gebläses, der Dichtungen und der Absaugwege. Eine dokumentierte Wartung ist auch aus Haftungsgründen wichtig: Wer bei einer Kontrolle durch die Berufsgenossenschaft keine Wartungsnachweise vorlegen kann, riskiert Auflagen und im Schadensfall persönliche Haftung.
So unterstützt ULMATEC bei der Schweißrauchabsaugung
Für Betriebe, die Schweißrauchabsaugung normkonform auslegen und betreiben müssen, analysiert ULMATEC den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage dazu. Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme erfolgen aus einer Hand, hergestellt in Deutschland.
Konkret bedeutet das:
- Auslegung der Abscheideklasse (W1, W2 oder W3) auf Basis der Gefährdungsbeurteilung und des eingesetzten Werkstoffs
- Auswahl zwischen mobiler Schweißrauchabsaugung, stationärer Punktabsaugung und zentraler Absauganlage je nach Anzahl der Schweißarbeitsplätze und Hallengröße
- Planung der Rohrleitungsführung und Dimensionierung des Volumenstroms unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors
- Lieferung inklusive vollständiger technischer Dokumentation für Gefährdungsbeurteilung und BG-Prüfung
- Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.
Nehmen Sie Kontakt mit ULMATEC auf und schildern Sie Ihren Anwendungsfall. Wir legen gemeinsam mit Ihnen die passende Lösung für Ihre Schweißarbeitsplätze aus.
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