Erfassungselemente bei der Schweißrauchabsaugung sind die Bauteile, die den entstehenden Schweißrauch direkt an seiner Entstehungsstelle aufnehmen und in die Absauganlage leiten. Sie bilden den ersten und entscheidenden Schritt im Absaugprozess: Nur ein richtig positioniertes und zum Prozess passendes Erfassungselement garantiert, dass der Schweißrauch tatsächlich erfasst wird, bevor er in die Atemluft des Schweißers gelangt. Dieser Artikel erklärt die gängigen Typen, ihre Funktionsweise und wann welches Element am besten geeignet ist.
Welche Typen von Erfassungselementen gibt es bei der Schweißrauchabsaugung?
Bei der Schweißrauchabsaugung unterscheidet man im Wesentlichen vier Typen von Erfassungselementen: den flexiblen Absaugarm, die brennernahe Absaugung (Brennerabsaugung), den Absaugtisch sowie die Absaughaube. Jeder Typ ist für bestimmte Prozesse, Werkstücke und Arbeitsplatzsituationen ausgelegt. Die Wahl des richtigen Elements ist die Grundlage für eine wirksame Absaugung am Schweißarbeitsplatz.
- Absaugarm: Flexibler Gelenkarm mit Fangtrichter, der nah an der Schweißzone positioniert wird. Geeignet für stationäre und wechselnde Arbeitsplätze.
- Brennerabsaugung (brennernahe Erfassung): Die Absaugung ist direkt in den Schweißbrenner integriert oder am Brenner montiert. Erfasst den Rauch unmittelbar an der Entstehungsstelle.
- Absaugtisch: Ein Arbeitstisch mit integrierter Absaugfläche, der Schweißrauch von unten oder durch die Tischfläche absaugt. Besonders geeignet für kleine Werkstücke.
- Absaughaube: Eine über dem Arbeitsbereich angebrachte Haube, die Rauch auffängt, der nach oben steigt. Wird häufig als ergänzende Maßnahme eingesetzt.
Grundsätzlich gilt: Je näher das Erfassungselement an der Schweißzone positioniert ist, desto geringer muss der Volumenstrom der Absauganlage sein, um denselben Erfassungsgrad zu erzielen. Dieser Zusammenhang hat direkte Auswirkungen auf Energieverbrauch und Anlagengröße.
Wie funktioniert ein Absaugarm als Erfassungselement?
Ein Absaugarm besteht aus einem flexiblen Gelenksystem mit einem Fangtrichter am Ende, der über einen Schlauch mit der Absauganlage verbunden ist. Der Schweißer positioniert den Trichter manuell in einem Abstand von etwa 15 bis 30 cm zur Schweißzone. Der entstehende Schweißrauch wird durch den Unterdruck in der Anlage in den Trichter gezogen und über den Arm zur Filtration weitergeleitet.
Absaugarme sind die häufigste Form der Punktabsaugung beim Schweißen. Sie sind in verschiedenen Längen erhältlich, typischerweise zwischen einem und drei Metern, und können sowohl an der Wand als auch an der Decke oder an Arbeitsplatzgestellen montiert werden. Die Gelenkigkeit des Arms erlaubt es dem Schweißer, das Erfassungselement schnell und ohne Werkzeug neu auszurichten, wenn sich die Schweißposition ändert.
Ein wichtiger Punkt: Der Absaugarm erfasst Schweißrauch im sogenannten Niedervakuumbereich. Das bedeutet, er arbeitet mit einem relativ großen Volumenstrom bei geringem Unterdruck. Das ist effizient, solange der Abstand zur Schweißzone eingehalten wird. Wird der Arm zu weit von der Quelle entfernt, sinkt der Erfassungsgrad erheblich, weil der Rauch bereits aufgestiegen und verteilt ist, bevor er den Trichter erreicht.
Was ist der Unterschied zwischen Erfassung an der Quelle und Hallenabsaugung?
Die Erfassung an der Quelle bedeutet, dass das Erfassungselement direkt an der Schweißzone platziert wird und den Schweißrauch erfasst, bevor er sich in der Hallenluft verteilt. Die Hallenabsaugung hingegen verdünnt oder ersetzt die gesamte Hallenluft durch Zu- und Abluftanlagen, ohne den Rauch gezielt an seiner Entstehungsstelle aufzufangen.
Aus Sicht des Arbeitsschutzes und der TRGS 528 hat die Erfassung an der Quelle klare Priorität. Sie ist effizienter, weil deutlich kleinere Luftvolumenströme benötigt werden, um denselben Schutzeffekt zu erzielen. Gleichzeitig schützt sie gezielt den Schweißer und nicht nur den allgemeinen Hallenbereich.
Wann ist Quellenabsaugung ausreichend?
Quellenabsaugung ist in den meisten Schweißsituationen die bevorzugte Lösung: bei stationären oder semistationären Arbeitsplätzen, bei definierten Schweißbahnen und bei Prozessen, bei denen ein Absaugarm oder eine Brennerabsaugung technisch realisierbar ist. Sie ist besonders wirksam, wenn der Schweißrauch hochgiftige Bestandteile wie Chrom(VI)-Verbindungen enthält, da hier das Minimierungsgebot besonders streng gilt.
Wann ist Hallenabsaugung notwendig?
Eine Hallenabsaugung oder Raumlüftung für Schweißereien ist dann erforderlich, wenn Schweißarbeiten an großen oder unhandlichen Werkstücken durchgeführt werden, bei denen ein Erfassungselement an der Quelle nicht sinnvoll positioniert werden kann. Auch bei einer Vielzahl von Schweißarbeitsplätzen in einer Halle kann eine Kombination aus Quellenabsaugung und unterstützender Hallenbelüftung sinnvoll sein. Die Hallenabsaugung allein gilt jedoch nicht als ausreichende Schutzmaßnahme nach TRGS 528, wenn eine Quellenabsaugung technisch möglich ist.
Welches Erfassungselement eignet sich für welchen Schweißprozess?
Die Wahl des richtigen Erfassungselements hängt vom Schweißverfahren, der Werkstückgeometrie und der Arbeitsplatzsituation ab. Für MIG/MAG-Schweißen mit hoher Rauchentstehung sind Absaugarme oder Brennerabsaugungen am effektivsten. Beim WIG-Schweißen, das weniger Rauch erzeugt, reicht in vielen Fällen ein gut positionierter Absaugarm aus.
- MIG/MAG-Schweißen: Absaugarm oder Brennerabsaugung; bei hohem Rauchaufkommen empfiehlt sich die brennernahe Erfassung.
- WIG-Schweißen: Absaugarm mit ausreichend kleinem Fangtrichter; geringerer Volumenstrom erforderlich.
- Laserschweißen: Speziell ausgelegte Absaugdüsen oder Crossjet-Systeme, die den Laserstrahl nicht beeinflussen.
- Roboterschweißen / automatisierte Anlagen: Brennerintegrierte Absaugung oder fest installierte Absaugelemente, die in die Roboterbewegung integriert sind.
- Schweißen kleiner Teile: Absaugtisch als Erfassungselement, da der Schweißer das Werkstück bewegt und ein stationärer Arm nicht praktikabel ist.
- Schweißen in Schweißkabinen: Kombination aus Absaugarm und Kabinenabsaugung für vollständige Raumerfassung.
Bei krebserzeugenden Schweißrauchemissionen, zum Beispiel beim Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle, fordert die TRGS 528 den Einsatz von Absauggeräten der Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904. Das Erfassungselement muss dabei so nah wie möglich an der Schweißzone positioniert werden, um eine ausreichende Erfassung sicherzustellen.
Wie beeinflusst die Position des Erfassungselements die Absaugleistung?
Die Position des Erfassungselements ist der wichtigste Einzelfaktor für die Wirksamkeit der Schweißrauchabsaugung. Der Erfassungsgrad sinkt mit zunehmendem Abstand zur Schweißzone überproportional, weil der Schweißrauch aufsteigt, sich verteilt und durch Luftströmungen abgelenkt wird, bevor er das Erfassungselement erreicht.
Als Faustregel gilt: Ein Absaugarm sollte mit seinem Fangtrichter nicht weiter als 30 cm von der Schweißzone entfernt sein. Bei größeren Abständen muss der Volumenstrom der Absauganlage deutlich erhöht werden, um denselben Erfassungsgrad zu erzielen. Das bedeutet mehr Energieverbrauch und eine größer dimensionierte Anlage.
Zusätzlich spielt die Ausrichtung des Erfassungselements eine Rolle. Schweißrauch steigt thermisch auf, daher sollte der Fangtrichter leicht über und hinter der Schweißzone positioniert werden, nicht direkt davor. Zugluft aus Hallentoren, Lüftungsanlagen oder Ventilatoren kann den Rauchstrom ablenken und die Erfassung erschweren. In solchen Situationen sollte die Absauganlage so ausgelegt sein, dass sie diese Störfaktoren kompensiert.
Bei brennernahen Erfassungssystemen entfällt das Positionierungsproblem weitgehend, da das Erfassungselement mit dem Brenner mitbewegt wird. Diese Systeme sind daher besonders für mobile Schweißrauchabsaugung und wechselnde Arbeitspositionen geeignet.
Wann sollte ein Erfassungselement ausgetauscht oder angepasst werden?
Ein Erfassungselement sollte ausgetauscht oder angepasst werden, wenn der Schweißrauch sichtbar an der Absaugzone vorbeizieht, wenn sich der Schweißprozess oder das Grundmaterial geändert haben oder wenn Verschleiß und Beschädigungen am Element selbst die Strömungsgeometrie beeinflussen. Auch eine geänderte Arbeitsplatzgeometrie kann eine Anpassung erforderlich machen.
Konkrete Anzeichen, dass ein Erfassungselement nicht mehr ausreicht oder ersetzt werden sollte:
- Sichtbarer Schweißrauch entweicht seitlich am Fangtrichter vorbei in den Atembereich des Schweißers.
- Das Gelenksystem des Absaugarms lässt sich nicht mehr stabil fixieren, sodass der Arm aus der optimalen Position wegrutscht.
- Der Fangtrichter ist mechanisch beschädigt oder deformiert, was die Strömungsgeometrie verändert.
- Der Schweißprozess wurde auf ein anderes Verfahren umgestellt, das ein anderes Erfassungsprinzip erfordert.
- Das Werkstück oder die Werkstückgröße hat sich geändert, sodass ein Absaugtisch nun besser geeignet wäre als ein Arm.
- Die Absauganlage wurde durch eine neue ersetzt, die einen anderen Anschlussdurchmesser oder Volumenstrom erfordert.
Betriebe sind nach TRGS 528 verpflichtet, die Wirksamkeit ihrer Absaugmaßnahmen regelmäßig zu überprüfen. Die Gefährdungsbeurteilung bildet dabei die Grundlage: Ändert sich der Prozess, das Material oder die Arbeitsplatzgestaltung, muss die Gefährdungsbeurteilung aktualisiert und die Absaugtechnik gegebenenfalls angepasst werden. Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.
Ein weiterer Auslöser für eine Anpassung ist die Einführung von Werkstoffen mit höheren Gefährdungspotenzialen, zum Beispiel der Wechsel von Baustahl auf hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle. In diesem Fall reicht ein bisher eingesetztes Erfassungselement möglicherweise nicht mehr aus, um den nun erforderlichen Abscheidegrad der Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904 sicherzustellen.
Wie ULMATEC bei der Auswahl und Auslegung von Erfassungselementen hilft
Wir bei ULMATEC analysieren für jeden Schweißarbeitsplatz den konkreten Prozess, den Werkstoff und die räumliche Situation, bevor wir ein Erfassungselement empfehlen. Dabei geht es nicht um eine Standardlösung, sondern um die Absauganlage, die zu Ihrem Volumenstrom, Ihrem Verfahren und Ihrer Hallengeometrie passt.
Was wir konkret leisten:
- Analyse des Schweißprozesses und des Grundmaterials zur Bestimmung der erforderlichen Abscheideklasse (W1, W2 oder W3 nach DIN EN ISO 21904-2)
- Auswahl des passenden Erfassungselements: Absaugarm, Brennerabsaugung, Absaugtisch oder Kombination
- Auslegung der Absauganlage inklusive Volumenstromberechnung und Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors, der die Anlagengröße um bis zu 40 % reduzieren kann
- Planung zentraler Absauganlagen für Schweißereien mit Luftvolumen von 3.000 bis 250.000 m³/h
- Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand, hergestellt in Deutschland
- Technische Dokumentation für die Gefährdungsbeurteilung und behördliche Nachweise
- Hinweis auf mögliche Förderfähigkeit der Anlage über BAFA oder KfW, abhängig von den jeweils geltenden Voraussetzungen und einer individuellen Prüfung
Wenn Sie Ihren Schweißarbeitsplatz absaugtechnisch neu bewerten oder aufrüsten möchten, sprechen Sie uns an. Kontaktieren Sie uns für eine technische Erstberatung, in der wir gemeinsam das richtige Erfassungselement und die passende Absauganlage für Ihre Anwendung ermitteln.
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