Für verkettete CNC-Bearbeitungszentren eignen sich vor allem zentrale Absauganlagen, die mehrere Bearbeitungsstationen gleichzeitig erfassen und Ölnebel, Kühlschmierstoffdämpfe sowie Späne zuverlässig abführen. Entscheidend ist, dass die Anlage auf den Gesamtvolumenstrom der gesamten Linie ausgelegt wird, nicht auf einzelne Maschinen. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen zur Auslegung, Filtertechnologie und Integration solcher Systeme.
Welche Schadstoffe entstehen bei verketteten CNC-Bearbeitungszentren?
Bei der CNC-Bearbeitung entstehen je nach Werkstoff und Prozess unterschiedliche luftgetragene Schadstoffe: Ölnebel und Kühlschmierstoffdämpfe aus dem Einsatz von Kühl- und Schmiermitteln, feine Metallspäne und Stäube sowie bei bestimmten Werkstoffen wie Aluminium oder Gusseisen gesundheitsgefährdende Feinpartikel. In verketteten Linien summieren sich diese Emissionen über alle Stationen.
Typische Herausforderung: Bei der Bearbeitung von Aluminium entstehen feine, reaktive Stäube, die unter bestimmten Bedingungen explosionsfähig sind. Bei der Bearbeitung von Gusseisen oder gehärteten Stählen treten Feinststäube unter 1 µm auf, die tief in die Atemwege eindringen können. Kühlschmierstoffe verdampfen oder werden durch die Bearbeitung zu Aerosolen zerstäubt, die als Ölnebel in der Hallenluft verbleiben.
Hinzu kommen prozessbedingte Gerüche und flüchtige organische Verbindungen (VOC), wenn synthetische Kühlschmierstoffe eingesetzt werden. In der Summe belasten diese Emissionen nicht nur die Gesundheit der Beschäftigten, sondern auch Maschinenkomponenten, Steuerungen und die gesamte Produktionsumgebung. Eine industrielle Absauganlage muss deshalb auf das spezifische Schadstoffspektrum der jeweiligen Linie abgestimmt sein.
Warum ist eine zentrale Absauganlage für CNC-Ketten besonders geeignet?
Eine zentrale Absauganlage ist für verkettete CNC-Anlagen geeignet, weil sie mehrere Bearbeitungsstationen über ein gemeinsames Rohrleitungssystem erfasst und mit einer einzigen Filtereinheit reinigt. Das reduziert den Wartungsaufwand, spart Stellfläche und ermöglicht eine gleichmäßige Absaugleistung über die gesamte Linie.
Dezentrale Einzellösungen je Maschine sind bei verketteten Systemen oft unwirtschaftlich: Jede Einheit muss separat gewartet, überwacht und betrieben werden. Zentrale Anlagen hingegen lassen sich mit einer gemeinsamen Steuerung betreiben und ermöglichen eine bedarfsgerechte Regelung des Volumenstroms. Wenn einzelne Stationen nicht in Betrieb sind, kann die Anlage die Luftmenge automatisch anpassen, was den Energieverbrauch senkt.
Ein weiterer Vorteil: Zentrale Systeme lassen sich mit Wärmerückgewinnung kombinieren. Die abgesaugte und gereinigte Luft kann nach der Filtration zurück in die Halle geführt werden, was Heizkosten reduziert und die Klimatisierung unterstützt. Für Betreiber in der Serienproduktion, die Betriebskosten dauerhaft senken müssen, ist das ein messbarer wirtschaftlicher Vorteil.
Wie wird eine Absauganlage für verkettete CNC-Linien dimensioniert?
Die Dimensionierung einer Absauganlage für verkettete CNC-Linien basiert auf dem Gesamtvolumenstrom aller angeschlossenen Bearbeitungsstationen, dem Schadstoffspektrum und dem Gleichzeitigkeitsfaktor der Linie. Ausgangspunkt ist immer eine Gefährdungsbeurteilung nach §5 ArbSchG.
In der Praxis läuft die Auslegung in mehreren Schritten ab:
- Erfassung aller Emissionsquellen: Welche Maschinen laufen gleichzeitig? Welche Werkstoffe werden bearbeitet?
- Ermittlung des erforderlichen Volumenstroms je Station und Berechnung des Gesamtvolumenstroms unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors
- Auswahl der Erfassungselemente: Hauben, Absaugdüsen oder maschinenintegrierte Absaugpunkte
- Auslegung des Rohrleitungsnetzes mit Druckverlustberechnung
- Wahl der Filtertechnologie entsprechend dem Schadstoffspektrum
Für verkettete Linien mit wechselnden Betriebszuständen empfiehlt sich eine frequenzgeregelte Antriebstechnik. Sie passt den Volumenstrom automatisch an die tatsächliche Last an und vermeidet unnötigen Energieverbrauch bei Teillast. Die Auslegung sollte außerdem Reservekapazität für Erweiterungen einplanen, wenn die Linie später um weitere Stationen ergänzt wird.
Welche Filtertechnologien eignen sich für Ölnebel und Kühlschmierstoffdämpfe?
Für Ölnebel und Kühlschmierstoffdämpfe aus der CNC-Bearbeitung eignen sich vor allem Ölnebelabscheider auf Basis von Koaleszenzfiltration oder elektrostatischer Abscheidung. Die Wahl der Technologie hängt von der Tröpfchengröße, dem Öltyp und dem erforderlichen Abscheidegrad ab.
Koaleszenzfilter
Koaleszenzfilter sind für grobe bis mittlere Ölnebelpartikel geeignet. Sie sammeln die Tröpfchen in einem Filtervlies, das die Partikel zusammenführt, bis sie schwer genug sind, um abzutropfen. Das abgeschiedene Öl wird gesammelt und kann in vielen Fällen wiederverwendet werden. Koaleszenzfilter sind wartungsarm und für den Dauerbetrieb in verketteten Linien geeignet.
Elektrostatische Abscheider
Elektrostatische Abscheider erfassen auch feinste Ölnebelpartikel unter 1 µm mit hohem Wirkungsgrad. Sie sind besonders geeignet, wenn der Kühlschmierstoff synthetisch ist und feine Aerosole erzeugt. Die Abscheideplatten lassen sich reinigen und wiederverwenden, was die Betriebskosten langfristig senkt.
Bei der Bearbeitung reaktiver Werkstoffe wie Aluminium oder Magnesium, bei denen neben Ölnebel auch brennbare Stäube entstehen, sind Nassabscheider eine wichtige Technologieoption. Sie binden Partikel und Dämpfe in einer Flüssigkeitsphase und reduzieren damit das Explosionsrisiko. Die Auswahl der Filtertechnologie muss immer auf Basis der Gefährdungsbeurteilung erfolgen und die Anforderungen der ATEX-Richtlinie berücksichtigen, wenn explosionsfähige Atmosphären möglich sind.
Lassen sich Absauganlagen in bestehende CNC-Verkettungen integrieren?
Ja, Absauganlagen lassen sich grundsätzlich in bestehende CNC-Verkettungen integrieren. Voraussetzung ist eine sorgfältige Analyse der vorhandenen Maschinenaufstellung, der verfügbaren Anschlusspunkte und der räumlichen Gegebenheiten in der Halle.
In der Praxis bedeutet das: Das Rohrleitungsnetz wird so geplant, dass es die bestehenden Maschinenpositionen verbindet, ohne den Produktionsablauf dauerhaft zu unterbrechen. Moderne Absaugsysteme lassen sich mit den Steuerungen der CNC-Maschinen verknüpfen, sodass die Absaugung automatisch aktiviert wird, wenn eine Maschine in Betrieb geht. Das spart Energie und verhindert, dass Emissionen bei abgeschalteter Absaugung in die Hallenluft gelangen.
Herausforderungen bei der Nachrüstung entstehen oft durch beengte Platzverhältnisse oder durch Maschinen, die keine integrierten Absaugpunkte haben. In solchen Fällen kommen externe Erfassungselemente wie Hauben oder Absaugrahmen zum Einsatz. Wichtig ist, dass die Nachrüstung die bestehende Maschinengarantie nicht beeinträchtigt und alle Sicherheitsanforderungen der Maschinenrichtlinie erfüllt. Ein Überblick über mögliche Filtersysteme und Absauganlagen hilft bei der Vorauswahl geeigneter Komponenten.
Welche Normen und Vorschriften gelten für die CNC-Absaugung?
Für die Absaugung an CNC-Bearbeitungszentren gelten mehrere Regelwerke gleichzeitig. Zentral sind die TRGS 900 (Arbeitsplatzgrenzwerte), die DGUV Regel 109-003 für Kühlschmierstoffe sowie die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG für die Absauganlage selbst.
Im Einzelnen sind folgende Vorschriften relevant:
- TRGS 900: Legt Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) für Gefahrstoffe fest, darunter auch für Ölnebel und Metallstäube. Die Einhaltung muss messtechnisch nachgewiesen werden.
- DGUV Regel 109-003: Regelt den sicheren Umgang mit Kühlschmierstoffen, einschließlich Anforderungen an Absaugung und Lüftung.
- ATEX-Richtlinie 2014/34/EU: Gilt, wenn bei der Bearbeitung explosionsfähige Stäube oder Dämpfe entstehen können, zum Beispiel bei Aluminium oder Magnesium.
- DIN EN ISO 21904: Definiert Anforderungen an Absauggeräte für Schweißrauche und die zugehörigen Filterklassen W1/W2/W3; für allgemeine Metallstäube aus Zerspanung, Guss oder Schmelze gelten stattdessen die GefStoffV, TRGS 504/528/560 sowie die einschlägigen DGUV-Regelwerke.
- §5 ArbSchG: Verpflichtet Betreiber zur Gefährdungsbeurteilung als Grundlage aller Schutzmaßnahmen.
Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte. Die Gefährdungsbeurteilung ist deshalb nicht nur eine formale Pflicht, sondern die fachliche Grundlage für die Auswahl und Dimensionierung der gesamten Absaugtechnik.
Wie ULMATEC bei der Absaugung verketteter CNC-Anlagen unterstützt
Für Betreiber verketteter CNC-Linien, die Ölnebel, Kühlschmierstoffdämpfe und Metallstäube zuverlässig erfassen müssen, analysiert ULMATEC den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage, hergestellt in Deutschland.
- Auslegung zentraler Absauganlagen für Luftvolumen von 3.000 bis 250.000 m³/h in den Größen S bis XXL
- Auswahl aus über 100 Filterkombinationen, abgestimmt auf Ölnebel, Aerosole, Metallstäube und VOC
- Planung des Rohrleitungsnetzes und Integration in bestehende CNC-Verkettungen ohne dauerhaften Produktionsstopp
- Frequenzgeregelte Antriebstechnik für bedarfsgerechten Betrieb und reduzierten Energieverbrauch
- Kombination mit Wärmerückgewinnung und Hallenlüftung möglich
- Lieferung inklusive technischer Dokumentation, Konformitätserklärung und Fördermittelberatung (BAFA, KfW)
Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um Ihre CNC-Linie zu besprechen und eine konkrete Auslegungsempfehlung zu erhalten. Einen vollständigen Überblick über das gesamte Spektrum an ULMATEC-Absauganlagen finden Sie auf der entsprechenden Produktseite.
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