Welche Absauglösung ist für Plasmaschneiden und Schweißen geeignet?

Für Betreiber in der Metallbearbeitung, die sowohl Plasmaschneiden als auch Schweißen in ihrer Produktion einsetzen, stellt sich früher oder später eine zentrale Frage: Welche Absauganlage ist für Plasmaschneiden, welche für Schweißen geeignet? Die Antwort ist nicht trivial, denn beide Verfahren erzeugen unterschiedliche Schadstoffe – in unterschiedlichen Mengen und mit unterschiedlichen Eigenschaften. Wer hier die falsche Anlage wählt, riskiert nicht nur Verstöße gegen DGUV-Vorschriften, sondern auch überhöhte Betriebskosten und eine verkürzte Filterstandzeit.

Dieser Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen rund um Absauganlagen und Absaugsysteme für Plasmaschneiden und Schweißen kompakt und technisch konkret: von den entstehenden Schadstoffen über die Filterprinzipien bis hin zur Auslegung einer passenden Absauganlage für den eigenen Betrieb.

Was sind die Unterschiede zwischen Plasmaschneiden und Schweißen – und warum ist das für die Absaugtechnik relevant?

Plasmaschneiden und Schweißen sind beide thermische Verfahren in der Metallbearbeitung, unterscheiden sich jedoch grundlegend in Prozesstemperatur, Schadstoffmenge und Emissionscharakter. Beim Plasmaschneiden wird ein Lichtbogen mit Temperaturen von bis zu 20.000–30.000 Grad Celsius eingesetzt, um Metall zu durchtrennen. Beim Schweißen werden Metalle durch lokale Wärmeeinwirkung verbunden, typischerweise bei deutlich niedrigeren Temperaturen. Diese Unterschiede bestimmen direkt, welche Absauganlage technisch geeignet ist.

Für die Absaugtechnik sind vor allem drei Unterschiede relevant:

• Emissionsmenge: Plasmaschneiden erzeugt deutlich größere Mengen an Rauch, Partikeln und Gasen als die meisten Schweißverfahren.
• Partikelgröße: Schweißrauch enthält einen hohen Anteil an ultrafeinen Partikeln unter einem Mikrometer. Plasmaschneidrauch enthält zusätzlich gröbere Metallpartikel und Schlackespritzer.
• Prozessgeometrie: Plasmaschneiden findet häufig auf großen Tischen statt, Schweißen dagegen oft an wechselnden, beengten Arbeitsplätzen.

Diese Unterschiede wirken sich direkt auf die Wahl der Erfassungseinheit, die benötigte Luftmenge und das Filtersystem aus.

Welche Schadstoffe entstehen beim Plasmaschneiden und Schweißen?

Beim Plasmaschneiden entstehen Metalloxide, Ozon, Stickoxide (NOₓ) und feine Metallpartikel, deren Zusammensetzung stark vom verarbeiteten Material abhängt. Beim Schweißen sind es vor allem Schweißrauch, Metalloxide, Mangan- und Chromverbindungen sowie Flussmitteldämpfe. Beide Prozesse erzeugen luftgetragene Schadstoffe, die ohne Absaugung die Atemluft am Arbeitsplatz belasten.

Schadstoffe beim Plasmaschneiden

Wer Baustahl, Edelstahl oder Aluminium mit Plasma schneidet, erzeugt je nach Material unterschiedliche Schadstoffprofile. Bei Edelstahl entstehen Chromate und Nickelverbindungen, die als krebserzeugend eingestuft sind. Ozon und Stickoxide entstehen durch die hohe Prozesstemperatur nahezu unabhängig vom Material und erfordern eine gasförmige Filterstufe – in der Regel Aktivkohle.

Schadstoffe beim Schweißen

Schweißrauch besteht zu einem großen Teil aus ultrafeinen Partikeln, die tief in die Atemwege eindringen können. Beim Edelstahlschweißen gilt nach TRGS 528 eine besondere Sorgfaltspflicht, da hexavalentes Chrom (Cr(VI)) als krebserzeugend gilt und dem Minimierungsgebot unterliegt; die Toleranzkonzentration beträgt 1,0 µg/m³ (E-Fraktion) nach TRGS 910. Auch Manganverbindungen, die beim Stahl- und Fülldrahtschweißen entstehen, unterliegen strengen Grenzwerten nach TRGS 900.

Welche Gesundheitsrisiken entstehen ohne ausreichende Absaugung?

Kurzfristige Symptome können bereits nach kurzer Exposition auftreten. Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindel und Reizungen der Atemwege sind typische Reaktionen, besonders bei Ozon und Stickoxiden, die beim Plasmaschneiden entstehen.

Langfristig sind chronische Bronchitis, Asthma und ein erhöhtes Krebsrisiko durch krebserzeugende Stoffe wie hexavalentes Chrom (bei Edelstahl) und Nickelverbindungen dokumentierte Folgen unzureichender Absaugung. Nach TRGS 528 gilt für diese Stoffe das Minimierungsgebot: Die Exposition ist so weit wie technisch möglich zu reduzieren. 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 Absaugung und Filterung?

Absaugung beschreibt das Erfassen und Transportieren von schadstoffbelasteter Luft von der Entstehungsquelle weg. Filterung beschreibt das Abscheiden der Schadstoffe aus dieser Luft, bevor sie zurück in den Raum oder nach außen abgegeben wird. Beide Funktionen sind Bestandteil einer vollständigen Absauganlage, erfüllen aber unterschiedliche Aufgaben – und beide müssen korrekt ausgelegt sein, damit der Arbeitsplatz wirksam geschützt wird.

Eine Absauganlage besteht in der Regel aus drei Elementen:

1. Erfassung: Absaugarm, Schneidtisch mit Absaugung, Düse oder Haube direkt an der Emissionsquelle
2. Transport: Rohrleitungssystem und Ventilator, der den nötigen Volumenstrom erzeugt
3. Filtration: Filtereinheit, die Partikel und Gase aus der Luft abscheidet

Wer nur absaugt, ohne zu filtern, verlagert das Problem lediglich. Wer filtert, ohne effektiv zu erfassen, schützt den Arbeitsplatz nicht ausreichend. Erst das Zusammenspiel beider Funktionen ergibt eine wirksame Lösung, die den Anforderungen der DGUV entspricht.

Eine korrekt ausgelegte Absauganlage bringt für Metallbetriebe konkrete Vorteile über den reinen Gesundheitsschutz hinaus:

• Gesundheitsschutz: Reduzierung der Exposition gegenüber krebserzeugenden Stoffen wie hexavalentem Chrom und Manganverbindungen auf das technisch mögliche Minimum – Pflicht nach Minimierungsgebot der TRGS 528.
• Normkonformität: Nachweis der Erfassungswirksamkeit nach DGUV Regel 109-002 und Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900.
• Anlagenverfügbarkeit: Saubere Arbeitsumgebung reduziert den Wartungsaufwand an Maschinen und Werkzeugen durch weniger Staubeintrag.
• Wirtschaftlichkeit: Bedarfsgerechte Dimensionierung auf Basis des Gleichzeitigkeitsfaktors verhindert Überdimensionierung und senkt Energie- und Filterkosten dauerhaft.
• Haftungsschutz: Dokumentierte, normkonforme Absaugtechnik schützt verantwortliche Führungskräfte bei BG-Prüfungen vor persönlicher Haftung.

Mehr zu den verfügbaren Filtersystemen und Absauganlagen gibt es in der Produktübersicht.

Welche Absauganlage eignet sich für Plasmaschneiden?

Für das Plasmaschneiden eignen sich Tischabsaugungen mit Unterflur- oder Segmentabsaugung in Kombination mit einem mehrstufigen Hochleistungsfiltersystem für Feinstaub und Gase. Die hohe Emissionsmenge erfordert einen großen Volumenstrom; die entstehenden Gase wie Ozon und Stickoxide verlangen eine zusätzliche Gasstufe, in der Regel Aktivkohle.

Typische Herausforderung beim Plasmaschneiden: Die Emissionen entstehen flächig über den gesamten Schneidtisch. Eine punktuelle Erfassung reicht hier nicht aus. Bewährt haben sich Schneidtische mit integrierter Segmentabsaugung, bei der nur die aktiven Schneidbereiche abgesaugt werden. Das reduziert den benötigten Volumenstrom erheblich.

Filterklassen für Plasmaschneidanlagen

Für die Filtration beim Plasmaschneiden sind folgende Filterstufen erforderlich:

• Vorfilter: Abscheidung grober Metallpartikel und Schlacke
• Hauptfilter: Kartuschen- oder Taschenfilter für Feinstpartikel, Filterklasse mindestens M nach EN ISO 16890
• Nachfilter/Aktivkohle: Adsorption von Ozon, Stickoxiden und anderen gasförmigen Schadstoffen

ATEX-Anforderungen beim Plasmaschneiden reaktiver Metalle

Besondere Anforderungen gelten, wenn in der Produktion explosionsgefährdete Bereiche vorhanden sind. Beim Plasmaschneiden von Aluminium, Magnesium oder Titan entstehen reaktive Metallstäube, die in bestimmten Konzentrationen explosionsfähige Gemische bilden können. In solchen Fällen müssen Absauganlagen nach ATEX-Richtlinie 2014/34/EU ausgelegt sein – das betrifft Ventilator, Filtergehäuse, elektrische Komponenten und Rohrleitungssystem. Als Filterprinzip für reaktive Stäube kommt neben Trockenfiltern auch der Nassabscheider in Betracht. Die Eignung ist anwendungsbezogen zu prüfen. Bei Aluminium und Magnesium ist Nassabscheidung ein regelwerksseitig vorgesehenes Verfahren; die dabei mögliche Wasserstoffbildung muss beherrscht werden. Bei Aluminium und Magnesium kann durch den Kontakt mit Wasser Wasserstoff entstehen, der ab einem Volumenanteil von etwa 4 % mit Luft explosionsfähig ist – auch im Stillstand. Die Wasserstoffgefahr muss durch eine geeignete Auslegung beherrscht werden. Dazu gehören Entlüftungsöffnungen am Abscheider, ein Luftwechsel am Aufstellungsort von mindestens 1/h auch im Stillstand und durchgehender Potenzialausgleich. Maßgeblich sind die für die Anwendung einschlägigen Anforderungen, insbesondere DGUV Regel 109-001 und DGUV Information 209-090. Ob ATEX-Anforderungen zutreffen, klärt die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV – sie ist die Grundlage jeder Anlagenauslegung in diesem Bereich.

Bei der Absauganlage für das Plasmaschneiden sollte die Dimensionierung des Volumenstroms immer auf Basis der tatsächlichen Tischgröße und des Gleichzeitigkeitsfaktors erfolgen. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Einen ersten Überblick über mögliche Anwendungen und Prozesse bietet die Anwendungsübersicht.

Welche Absauglösung eignet sich für Schweißrauch?

Für die Schweißrauchabsaugung eignen sich Absaugarme mit Erfassungshaube direkt an der Schweißstelle, kombiniert mit einem Filtersystem der Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904 bei krebserzeugenden Stoffen (z. B. Cr(VI) beim Edelstahlschweißen) oder mindestens W2 bei legierten Stählen. Die dezentrale oder zentrale Ausführung hängt von der Anzahl der Schweißplätze und den Anforderungen an deren Flexibilität ab.

Dezentrale Absaugung am Schweißplatz

Bei einzelnen oder wenigen festen Schweißplätzen ist ein dezentrales Absauggerät mit integriertem Filter die einfachste Lösung. Absaugarme mit einem Erfassungsbereich von bis zu einem Meter Radius erfassen den Schweißrauch direkt an der Entstehungsquelle. Diese Lösung ist flexibel einsetzbar und erfordert keine aufwendige Verrohrung.

Zentrale Absauganlage für mehrere Schweißplätze

Ab einer bestimmten Anzahl von Schweißplätzen rechnet sich eine zentrale Absauganlage. Sie versorgt mehrere Absaugstellen über ein gemeinsames Rohrleitungsnetz. Der Gleichzeitigkeitsfaktor – also das Verhältnis gleichzeitig aktiver Absaugstellen zur Gesamtzahl aller Absaugstellen – bestimmt hier den tatsächlich benötigten Volumenstrom. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren.

Nach DGUV Regel 109-002 ist der Betreiber verpflichtet, Schweißrauch wirksam zu erfassen. Die Wahl zwischen dezentraler und zentraler Lösung ist dabei nachrangig; entscheidend ist die nachgewiesene Erfassungswirksamkeit.

Kann eine Absauganlage für Plasmaschneiden und Schweißen gemeinsam genutzt werden?

Eine gemeinsame Absauganlage für Plasmaschneiden und Schweißen ist grundsätzlich möglich, wenn die Schadstoffprofile beider Prozesse bei der Auslegung vollständig berücksichtigt werden. Voraussetzung ist eine genaue Kenntnis der verarbeiteten Materialien, der Emissionsmengen und der zeitlichen Nutzungsmuster beider Prozesse.

Die entscheidenden Auslegungskriterien sind der summierte Volumenstrom beider Prozesse, der Gleichzeitigkeitsfaktor und die strengste erforderliche Filterklasse. Der Gleichzeitigkeitsfaktor gibt an, welche Prozesse tatsächlich parallel laufen – und die strengste erforderliche Filterklasse bestimmt das gesamte Filtersystem. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren.

Wenn beim Schweißen krebserzeugende Stoffe wie hexavalentes Chrom (Cr(VI)) entstehen, muss das gesamte System auf die Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904 ausgelegt sein – auch für den Plasmaanteil. Eine gemeinsame Anlage ist dann technisch anspruchsvoller, aber wirtschaftlich oft sinnvoller als zwei separate Systeme. Die Grundlage jeder Auslegung ist eine vollständige Gefährdungsbeurteilung für beide Prozesse nach § 6 GefStoffV.

Wie wählt man die richtige Absauganlage für den eigenen Betrieb aus?

Die richtige Absauganlage für Plasmaschneiden oder Schweißen wählt man anhand von fünf Kerninformationen: dem benötigten Luftvolumen, der genauen Prozessbeschreibung, dem Gleichzeitigkeitsfaktor, dem verfügbaren Budget und dem geplanten Projektzeitplan. Ohne diese Angaben lässt sich keine belastbare Anlagenauslegung erstellen.

In der Praxis fehlen bei fast jeder Anfrage mindestens zwei dieser Informationen. Besonders das benötigte Luftvolumen ist den meisten Betreibern nicht bekannt; dabei ist es die wichtigste Grundlage für die Dimensionierung. Wer hier auf Schätzwerte setzt, riskiert eine unter- oder überdimensionierte Anlage.

Folgende Fragen helfen bei der Vorbereitung:

• Welcher Prozess findet statt, und welches Material wird verarbeitet?
• Wie viele Absaugstellen gibt es, und wie viele sind gleichzeitig in Betrieb?
• Soll die Luft in die Halle zurückgeführt oder nach außen abgegeben werden?
• Welche Normen und Grenzwerte gelten für den jeweiligen Schadstoff (z. B. TRGS 900, TRGS 528)?
• Gibt es ATEX-relevante Bereiche in der Produktion (z. B. Aluminium- oder Magnesiumbearbeitung)?

Betriebskosten und Wartung: Was die Wirtschaftlichkeit langfristig bestimmt

Neben der technischen Auslegung bestimmen Wartungsaufwand und Betriebskosten die Wirtschaftlichkeit der Anlage langfristig.

• Filterstandzeit: Sie hängt von Schadstoffmenge, Partikelgröße und Betriebsdauer ab. Ein Vorfilter verlängert die Standzeit des Hauptfilters erheblich und senkt die Filterkosten je Betriebsstunde.
• Energieverbrauch: Ein zu groß dimensionierter Ventilator erhöht den Stromverbrauch dauerhaft. Eine bedarfsgerechte Auslegung auf Basis des Gleichzeitigkeitsfaktors reduziert die laufenden Energiekosten.
• Wartungsintervalle: Regelmäßige Differenzdruckkontrolle, Filterwechsel nach Beladungsgrad und Dichtheitsprüfung des Rohrleitungssystems sind Pflichtbestandteile eines Wartungsplans nach DGUV.
• Gesamtbetriebskosten (TCO): Die Investitionskosten einer Anlage machen oft weniger als die Hälfte der Gesamtkosten über zehn Jahre aus. Filterkosten, Energie und Wartung sind bei der Anlagenauswahl gleichwertig zu berücksichtigen.

Wer diese Faktoren bei der Auslegung ignoriert, riskiert eine Anlage, die normkonform ist, aber wirtschaftlich nicht tragfähig bleibt. Wer diese Fragen vorab klärt, legt die Grundlage für eine effiziente Anlagenplanung. Für eine erste Orientierung ohne Beratungsgespräch bietet sich ein strukturiertes Selbstbewertungsformat an, das den Ist-Zustand des Betriebs erfasst und den tatsächlichen Bedarf sichtbar macht. Wer konkrete Unterstützung bei der Auslegung sucht, findet weitere Informationen auf der ULMATEC-Website.

Wie ULMATEC bei der Absauganlage für Plasmaschneiden und Schweißen hilft

Für Betreiber in der Metallbearbeitung, die eine Absauganlage für Plasmaschneiden, Schweißen oder beide Prozesse kombiniert benötigen, analysieren wir den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom – und entwickeln, fertigen und montieren die passende Absauganlage dazu. Alle Anlagen werden in Deutschland gefertigt.

Was wir konkret liefern:

• Auslegung der Absauganlage auf Basis von Volumenstrom, Schadstoffprofil und Gleichzeitigkeitsfaktor
• Zentrale Absauganlagen für Luftvolumen bis 250.000 m³/h
• Mehrstufige Filtration für Feinstaub, Metalloxide und gasförmige Schadstoffe wie Ozon – einschließlich Systemen mit Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904 für krebserzeugende Schweißrauche
• Zentrale Absauganlagen in den Größen S bis XXL
• Alle Anlagen CE-konform, ATEX-fähig und nach DGUV-Anforderungen ausgelegt
• Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %. Die vollständige technische Dokumentation wird mitgeliefert.

Für Betreiber in der Metallbearbeitung, die eine Absauganlage für Plasmaschneiden, Schweißen oder beide Prozesse kombiniert benötigen, ist der erste Schritt eine klare Prozessbeschreibung. Einen umfassenden Überblick über das gesamte Spektrum an ULMATEC-Absauganlagen bietet die entsprechende Übersichtsseite. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und erhalten Sie auf Basis Ihrer Angaben ein konkretes Angebot.

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