Was unterscheidet eine Schweißrauchabsaugung mit Absaugarm von anderen Systemen?

Eine Schweißrauchabsaugung mit Absaugarm erfasst den Schweißrauch direkt an der Entstehungsstelle, bevor er sich in der Raumluft verteilt. Das unterscheidet sie grundlegend von Hallenlüftungssystemen oder Deckenabsaugungen, die Schadstoffe erst nach der Ausbreitung behandeln. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Funktionsprinzip, Einsatzgrenzen, Filterauswahl und Systemintegration.

Wie funktioniert ein Absaugarm bei der Schweißrauchabsaugung?

Ein Absaugarm ist ein gelenkig geführtes Rohrsystem, das an einem festen Punkt montiert wird und eine Erfassungshaube oder einen Trichter am Ende trägt. Der Arm wird manuell in die Nähe der Schweißstelle positioniert, wo ein Unterdruck den entstehenden Schweißrauch ansaugt, bevor er in die Atemzone des Schweißers aufsteigt. Die abgesaugte Luft wird anschließend einem Filter zugeführt.

Das Funktionsprinzip basiert auf der sogenannten Quellenabsaugung: Die Erfassungshaube wird so nah wie möglich an den Schweißprozess herangeführt, typischerweise in einem Abstand von 20 bis 40 cm. Je näher die Haube an der Entstehungsstelle positioniert ist, desto geringer muss der Volumenstrom sein, um den Rauch zuverlässig zu erfassen. Das spart Energie und reduziert den Filterverschleiß.

Absaugarme sind in verschiedenen Längen erhältlich, häufig zwischen einem und drei Metern, und lassen sich in mehrere Richtungen schwenken. Manche Ausführungen verfügen über eine selbsthaltende Mechanik, die den Arm in der eingestellten Position fixiert, ohne dass der Schweißer nachjustieren muss. Die Verbindung zur Absauganlage erfolgt entweder über einen flexiblen Schlauch oder ein starres Rohrsystem.

Was sind die Vorteile der Quellenabsaugung gegenüber der Raumlufterfassung?

Die Quellenabsaugung mit einem Absaugarm erfasst Schweißrauch mit deutlich geringerem Luftvolumenstrom als eine Raumlüftung, weil sie am Entstehungsort ansetzt. Eine Hallenabsaugung muss die gesamte Raumluft mehrfach pro Stunde umwälzen; ein Absaugarm benötigt nur den Volumenstrom, der ausreicht, um die Schadstoffquelle zu erfassen, typischerweise 300 bis 1.500 m³/h pro Arbeitsplatz.

Daraus ergeben sich konkrete Vorteile für Betreiber in der Schweißfertigung:

• Niedrigere Energiekosten: Kleinere Volumenströme bedeuten kleinere Ventilatoren und geringeren Stromverbrauch.
• Höherer Abscheidegrad: Die Schadstoffkonzentration im abgesaugten Luftstrom ist hoch, was den Filter effizient auslastet.
• Kein Wärmeverlust durch Abluft: Bei Umluftbetrieb mit geeignetem Filter wird die gereinigte Luft zurückgeführt, Heizenergie bleibt in der Halle.
• Schutz der Atemzone: Der Rauch wird abgeleitet, bevor er in Kopfhöhe des Schweißers gelangt, was die persönliche Exposition direkt senkt.
• Normkonformität leichter erreichbar: TRGS 528 fordert vorrangig technische Schutzmaßnahmen an der Entstehungsstelle; eine Quellenabsaugung erfüllt diese Anforderung direkt.

Im Vergleich dazu verteilt eine Raumlüftung die Schadstoffe zunächst im Raum, bevor sie verdünnt oder abgeführt werden. Das führt zu höheren mittleren Konzentrationen in der Halle und erfordert deutlich größere Luftmengen, um die Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900 einzuhalten.

Für welche Schweißverfahren ist ein Absaugarm geeignet?

Ein Absaugarm ist grundsätzlich für alle Schweißverfahren geeignet, bei denen der Schweißprozess an einem festen oder wenig veränderten Ort stattfindet. Das schließt MIG/MAG-Schweißen, WIG-Schweißen, Elektrohandschweißen sowie Löten und thermisches Spritzen ein. Entscheidend ist, dass die Erfassungshaube nah genug an die Entstehungsstelle herangeführt werden kann.

Beim MIG/MAG-Schweißen entstehen vergleichsweise hohe Schweißrauchmengen, weshalb ein ausreichend dimensionierter Volumenstrom wichtig ist. Beim WIG-Schweißen ist die Rauchentwicklung geringer, aber die entstehenden Partikel sind feiner und können tiefer in die Atemwege eindringen. Auch hier ist die Quellenabsaugung per Absaugarm eine wirksame Maßnahme.

Für das Schweißen von legierten und hochlegierten Chrom-Nickel-Stählen gelten besondere Anforderungen: Chrom(VI)-Verbindungen im Schweißrauch sind krebserzeugend. TRGS 528 schreibt für diese Werkstoffe das Minimierungsgebot vor. Der eingesetzte Schweißrauchabscheider muss dann die Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904-2 erfüllen, die einen Abscheidegrad von mindestens 99 % vorschreibt und vom Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) geprüft wird.

Thermisches Schneiden, Plasma- und Laserschneiden fallen ebenfalls in den Geltungsbereich der DIN EN ISO 21904, sofern Schweißrauch oder vergleichbare thermische Emissionen entstehen. Auch hier ist ein Absaugarm eine sinnvolle Erfassungslösung, sofern der Prozess ortsfest ist.

Wann stößt ein Absaugarm an seine Grenzen?

Ein Absaugarm stößt an seine Grenzen, wenn der Schweißprozess stark ortsveränderlich ist, der Arbeitsbereich sehr groß ist oder die Zugänglichkeit des Schweißorts durch Bauteilgeometrie eingeschränkt wird. In diesen Situationen kann die Erfassungshaube nicht nah genug an die Entstehungsstelle herangeführt werden, was den Abscheidegrad deutlich verschlechtert.

Typische Situationen, in denen ein Absaugarm allein nicht ausreicht:

• Schweißen an großen Bauteilen: Wenn der Schweißer mehrere Meter entlang eines Werkstücks arbeitet, muss der Arm ständig nachgeführt werden, was den Arbeitsfluss unterbricht.
• Schweißen in beengten Räumen oder Ecken: Die Haube kann geometrisch nicht nah genug positioniert werden.
• Automatisierte und Roboterschweißanlagen: Hier ist ein fest installierter Absaugarm meist nicht integrierbar; stattdessen kommen brennerintegrierte Absaugungen oder prozessnahe Hauben zum Einsatz.
• Sehr hohe Schweißrauchmengen: Bei intensiven Prozessen wie Unterpulverschweißen oder Lichtbogenhandschweißen mit großen Elektroden kann der Volumenstrom eines einzelnen Arms nicht ausreichen.
• Starke Zugluft in der Halle: Querlüftung oder Hallentore können den Rauch aus dem Erfassungsbereich der Haube drängen, bevor er abgesaugt wird.

In diesen Fällen empfiehlt sich eine Ergänzung durch eine übergeordnete Hallenabsaugung oder eine brennerintegrierte Absaugung, die direkt am Schweißbrenner ansetzt. Beide Systeme können kombiniert werden.

Welcher Filter ist für die Schweißrauchabsaugung mit Absaugarm notwendig?

Für die Schweißrauchabsaugung mit Absaugarm bestimmt der geschweißte Werkstoff die erforderliche Abscheideklasse des Filters. Maßgeblich sind die Schweißrauch-Abscheideklassen W1, W2 und W3 nach DIN EN ISO 21904-2, das sind Geräteklassifizierungen für Schweißrauchabscheider, keine allgemeinen Filtermedienklassen.

Die drei Abscheideklassen im Überblick:

• W1 (mindestens 95 % Abscheidegrad): Für unlegierte und niedriglegierte Stähle, beispielsweise Baustahl.
• W2 (mindestens 98 % Abscheidegrad): Für legierte Stähle mit einem Chrom/Nickel-Anteil zwischen 5 und 30 %.
• W3 (mindestens 99 % Abscheidegrad, IFA-geprüft): Für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle und Edelstahl. Pflicht beim Schweißen krebserzeugender Emissionen wie Chrom(VI)-haltigem Schweißrauch.

Wichtig für die Praxis: Die W-Klassen klassifizieren das Gerät, nicht das Filtermedium. In der Praxis werden W3-Geräte häufig mit Schwebstoffstufen der Klasse H13 oder H14 nach DIN EN 1822 ausgestattet, um den geforderten Abscheidegrad zu erreichen. Die Staubklassen L/M/H nach DIN EN IEC 60335-2-69 gelten dagegen ausschließlich für Entstauber und trockene Staubabsaugung, nicht für Schweißrauchabscheider. Diese vier Klassifizierungssysteme dürfen nicht verwechselt oder vermischt werden.

Wird im Umluftbetrieb gearbeitet, also die gefilterte Luft in die Halle zurückgeführt, muss die Abscheideleistung des Geräts besonders sorgfältig geprüft werden. Bei krebserzeugenden Stoffen und Anlagen mit W3-Zertifizierung nach DIN EN ISO 21904 empfiehlt sich grundsätzlich eine externe Prüfung. Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV bildet die Grundlage für die Wahl des richtigen Schweißrauchabscheiders.

Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.

Wie lässt sich ein Absaugarm in eine zentrale Absauganlage integrieren?

Ein Absaugarm lässt sich über einen Rohrleitungsanschluss an eine zentrale Schweißrauchabsauganlage anbinden. Dabei ist der Absaugarm kein eigenständiges Gerät mit eigenem Filter, sondern ein Erfassungselement, das über ein Rohrnetz mit dem zentralen Abscheider verbunden ist. Mehrere Absaugarme können so an eine gemeinsame Anlage angeschlossen werden.

Bei der Auslegung einer solchen zentralen Absauganlage für mehrere Schweißarbeitsplätze ist der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) ein zentraler Auslegungsparameter. Der GZF beschreibt das Verhältnis der gleichzeitig aktiven Absaugstellen zur Gesamtzahl der angeschlossenen Stellen. Sind beispielsweise von 20 Schweißarbeitsplätzen maximal 12 gleichzeitig aktiv, 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, was die Investitionskosten und den Energieverbrauch deutlich senken kann.

Für die Rohrleitungsplanung sind folgende Punkte zu beachten:

• Strömungsgeschwindigkeit im Rohrnetz: Schweißrauch neigt bei zu geringer Strömungsgeschwindigkeit zum Absetzen; typische Richtwerte liegen bei mindestens 15 bis 20 m/s in horizontalen Leitungen.
• Absperrorgane an den Anschlussstellen: Nicht genutzte Absaugarme müssen absperrbar sein, damit der Unterdruck an aktiven Stellen erhalten bleibt.
• Dichtheit der Luftleitungen: DIN EN 12237 und EN 15727 regeln die Anforderungen an die Leckage von Luftleitungssystemen; die BetrSichV und DGUV Regel 109-002 sind ebenfalls zu beachten.
• Filterstandort: Der zentrale Abscheider wird üblicherweise in einem separaten Technikraum oder außerhalb der Halle aufgestellt, um Wartungsarbeiten ohne Betriebsunterbrechung zu ermöglichen.

Zentrale Absauganlagen ermöglichen außerdem die Kombination von Luftreinigung und Wärmerückgewinnung. Die gereinigte Abluft kann über einen Wärmetauscher geführt werden, bevor sie nach außen abgegeben wird, was den Heizenergiebedarf der Halle reduziert. Ob eine Anlage dieser Art über BAFA oder KfW förderfähig ist, hängt von den jeweils geltenden Fördervoraussetzungen und einer individuellen Prüfung ab.

Wie ULMATEC bei der Schweißrauchabsaugung mit Absaugarm unterstützt

ULMATEC analysiert den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage dazu, hergestellt in Deutschland, eingesetzt weltweit. Für Betreiber in der Schweißfertigung, die Schweißrauch direkt an der Entstehungsstelle erfassen müssen, bieten wir folgende Leistungen:

• Auslegung der Erfassungselemente: Wir dimensionieren Absaugarme, Hauben und Rohrnetze auf Basis der tatsächlichen Schweißprozesse, Werkstoffe und Hallensituation.
• Schweißrauchabscheider nach W1, W2 und W3: Unsere Abscheider entsprechen den Abscheideklassen nach DIN EN ISO 21904-2, einschließlich IFA-geprüfter W3-Geräte für krebserzeugende Emissionen beim Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle.
• Zentrale Absauganlagen mit Gleichzeitigkeitsfaktor: Wir legen zentrale Absauganlagen unter Berücksichtigung des GZF aus. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren, was Investitions- und Betriebskosten senkt.
• Wärmerückgewinnung und Umluftbetrieb: Wir integrieren Wärmerückgewinnung und prüfen, ob Umluftbetrieb für den jeweiligen Prozess und Werkstoff zulässig ist.
• Vollständige technische Dokumentation: Jede Absauganlage wird inklusive Dokumentation geliefert, die Betreibern bei der Gefährdungsbeurteilung und bei BG-Prüfungen als Nachweis dient.
• Förderung: 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 und schildern Sie Ihre Schweißprozesse. Wir beraten Sie konkret zur richtigen Abscheideklasse, zur Dimensionierung Ihrer Absauganlage und zur möglichen Förderfähigkeit über BAFA oder KfW.

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