Für die CNC-Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen wie GFK und CFK eignen sich Trockenfilteranlagen mit HEPA-Filterstufe H13 oder H14 als Standardlösung. Entscheidend ist die Filterklasse: Glasfaser- und Kohlenstofffaserstaub gelten als gesundheitsgefährdend und erfordern eine zertifizierte Absauganlage nach DGUV-Vorschrift. Welche Filterklasse, welche Bauart und welche Anlagengröße konkret erforderlich sind, hängt vom Prozess, der Maschinenzahl und dem Volumenstrom ab. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen zur Absaugtechnik bei GFK- und CFK-Bearbeitung.
Welche Gesundheitsrisiken entstehen beim CNC-Fräsen von GFK und CFK?
Beim CNC-Fräsen von GFK und CFK entstehen feine Faserpartikel und Stäube, die beim Einatmen die Lunge schädigen können. Kohlenstofffasern gelten als biologisch persistent. Glasfasern können Haut, Augen und Atemwege reizen. Beide Staubarten sind nach TRGS 900 als Gefahrstoffe eingestuft und erfordern technische Schutzmaßnahmen.
Besonders kritisch ist der Feinstaubanteil unter 10 Mikrometern. Diese Partikel sind nicht sichtbar, bleiben lange in der Raumluft und dringen tief in die Atemwege ein. Ohne wirksame Absaugung am Entstehungsort sammeln sich diese Partikel in der gesamten Produktionshalle.
Für Betreiber gilt: Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV ist die Grundlage jeder Geräte- und Filterauswahl. Wer bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen kann, riskiert Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte. Die Absaugung am Entstehungsort, also direkt an der CNC-Maschine, ist dabei Pflicht, nicht Option.
Welche Filterklassen sind für GFK- und CFK-Staub vorgeschrieben?
Für Glasfaserstaub und Kohlenstofffaserstaub aus der CNC-Bearbeitung sind Filteranlagen mit HEPA-Filterstufe H13 oder H14 nach EN 1822 erforderlich. Diese Klassen scheiden mindestens 99,95 Prozent (H13) beziehungsweise 99,995 Prozent (H14) der Partikel ab. Vorgeschaltet werden Vorfilter, um die HEPA-Stufe vor Grobstaub zu schützen und die Standzeit zu verlängern.
Nach DGUV Information 213-726 sind für krebserzeugende oder biologisch persistente Faserstäube besonders leistungsfähige Absauganlagen vorgeschrieben. Bei CFK-Staub gilt das Minimierungsgebot: Der Staubeintrag in die Atemluft ist so weit wie technisch möglich zu reduzieren, unabhängig davon, ob ein konkreter Grenzwert überschritten wird.
Für Anlagen, die krebserzeugende Stäube abscheiden, sind die Anforderungen der GefStoffV sowie der TRGS 504 und TRGS 528 maßgeblich. Die einzusetzenden Absauggeräte müssen nach den Vorgaben der DGUV ausgelegt und nachgewiesen werden.
Welcher Unterschied besteht zwischen Trockenfilter- und Nassabscheidesystemen für Verbundwerkstoffe?
Trockenfilteranlagen sind die Standardlösung für GFK- und CFK-Staub. Sie arbeiten ohne Wasser, sind wartungsarm und lassen sich mit HEPA-Filterstufen ausrüsten. Nassabscheider binden Stäube durch Wasser, sind aber für trockene Faserpartikel aus der CNC-Bearbeitung in der Regel nicht die erste Wahl, da der Schlamm entsorgt werden muss und der Aufwand steigt.
Trockenfilteranlagen: Einsatzbereich und Vorteile
Trockenfilteranlagen mit Kassettenfilter, Taschenfilter und nachgeschalteter HEPA-Stufe sind für die industrielle Absaugtechnik bei GFK und CFK gut geeignet. Sie ermöglichen eine mehrstufige Filtration: Vorfilter für Grobstaub, Feinfilter für Mittelstaub und HEPA für den Restanteil. Die Filterelemente lassen sich wechseln, ohne die Anlage vollständig zu demontieren.
Nassabscheider: Wann sinnvoll?
Nassabscheider kommen vor allem bei reaktiven Stäuben wie Aluminium, Magnesium oder Titan zum Einsatz, wo Brandgefahr besteht. Für GFK und CFK ist diese Technologie nur dann relevant, wenn gleichzeitig Kühlmittel oder Öl im Prozess eingesetzt werden und ein Nassabscheider die gesamte Aerosol- und Staubbindung übernehmen soll. In der Regel ist der Trockenfilterweg einfacher zu betreiben und zu dokumentieren.
Wie dimensioniert man eine Absauganlage für CNC-Bearbeitungszentren richtig?
Die Dimensionierung einer CNC-Absauganlage beginnt mit der Erfassung des erforderlichen Volumenstroms je Absaugstelle. Als Richtwert gelten je nach Maschinengröße und Prozess zwischen 800 und 3.000 m³/h pro Bearbeitungszentrum. Maßgeblich ist die Erfassungsgeschwindigkeit am Entstehungsort, nicht die Nennleistung der Anlage.
Für Anlagen mit mehreren CNC-Maschinen gilt: Nicht alle Maschinen laufen gleichzeitig mit Vollast. Der Gleichzeitigkeitsfaktor kann die Anlagengröße um bis zu 40 Prozent reduzieren. Wer zum Beispiel 10 Bearbeitungszentren absaugen will, von denen typischerweise 6 gleichzeitig aktiv sind, plant die Zentralanlage für 6 aktive Absaugstellen statt für 10.
Weitere Einflussfaktoren bei der Auslegung:
- Rohrleitungslänge und Druckverluste im Leitungsnetz
- Art der Erfassungselemente (Einhausung, Absaughaube, Schlauchanschluss)
- Filterklasse und damit verbundener Druckverlust über die Filterelemente
- Möglichkeit zur Wärmerückgewinnung aus der Abluft
Die Gefährdungsbeurteilung liefert die Grundlage für die Auswahl der richtigen Filterklasse. Erst danach lässt sich die Anlage sinnvoll auslegen. Wer diese Reihenfolge umdreht, riskiert eine unterdimensionierte oder normwidrige Anlage. Einen Überblick über mögliche Filtersysteme und Absauganlagen gibt es auf der Produktseite.
Kann eine Absauganlage für GFK/CFK auch für andere Fertigungsprozesse genutzt werden?
Ja, eine Absauganlage für GFK- und CFK-Staub kann grundsätzlich auch für andere Fertigungsprozesse genutzt werden, wenn die Filterklasse und der Volumenstrom zur jeweiligen Anwendung passen. Voraussetzung ist, dass die abzusaugenden Medien chemisch und physikalisch kompatibel sind und keine Reaktionsgefahr entsteht.
Typische Kombinationen in der Praxis:
- GFK-Fräsen und Kunststoffschleifen auf derselben Anlage, wenn dieselbe Filterklasse ausreicht
- CFK-Bearbeitung und allgemeine Holzstaubabsaugung, wenn separate Filterkammern verwendet werden
- Kombination mit Hallenlüftung, wenn die Anlage für Luftrückführung ausgelegt ist
Nicht kombinierbar sind Anlagen, die GFK-Staub und brennbare Stäube (zum Beispiel Aluminium oder Magnesium) in denselben Filterkreis leiten. Hier besteht Explosionsgefahr. Eine gemeinsame Nutzung setzt immer eine separate Gefährdungsbeurteilung für jede Anwendung voraus.
Welche Fördermittel gibt es für Absauganlagen in der Kunststoffverarbeitung?
Absauganlagen für die Kunststoffverarbeitung, einschließlich GFK- und CFK-Bearbeitung, sind unter bestimmten Voraussetzungen förderfähig. Die wichtigsten Programme in Deutschland sind die BAFA-Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft sowie KfW-Kredite für Energieeffizienzinvestitionen.
Voraussetzung für die BAFA-Förderung ist in der Regel, dass die Anlage nachweislich zur Energieeinsparung beiträgt, zum Beispiel durch Wärmerückgewinnung aus der Abluft. Absauganlagen mit integrierter Wärmerückgewinnung reduzieren den Heizbedarf der Halle und erfüllen damit die Fördervoraussetzungen.
Darüber hinaus können Berufsgenossenschaften Investitionen in den Arbeitsschutz bezuschussen, wenn die Absauganlage nachweislich zur Reduzierung gesundheitsgefährdender Stäube beiträgt. Die genauen Konditionen variieren je nach BG und Betriebsgröße.
Wichtig: Die Förderfähigkeit muss vor der Investition geprüft und beantragt werden. Eine nachträgliche Förderung ist in den meisten Programmen ausgeschlossen. Die technische Dokumentation der Anlage, einschließlich Leistungsnachweise und Zertifikate, ist Pflichtbestandteil der Förderanträge.
So unterstützt ULMATEC bei der Absaugtechnik für GFK und CFK
Für Betreiber von CNC-Bearbeitungszentren, die GFK oder CFK bearbeiten und eine normkonforme Absauganlage benötigen, analysiert ULMATEC den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage. Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme aus einer Hand, hergestellt in Deutschland.
Was wir konkret leisten:
- Auslegung der Anlage auf Basis der Gefährdungsbeurteilung und des tatsächlichen Volumenstroms
- Auswahl aus über 100 Filterkombinationen, angepasst an Faserstaub, Filterklasse H13/H14 und die Anforderungen nach GefStoffV sowie DGUV
- Zentrale Absauganlagen für Luftvolumen von 3.000 bis 250.000 m³/h, skalierbar von S bis XXL
- Integration von Wärmerückgewinnung für Förderfähigkeit nach BAFA oder KfW
- Vollständige technische Dokumentation für BG-Prüfungen und Förderanträge
Nehmen Sie direkt Kontakt mit uns auf, um Ihre Anlage gemeinsam auszulegen. Unsere Spezialisten beraten Sie technisch konkret, ohne Verkaufsfloskeln. Einen vollständigen Überblick über das gesamte Spektrum unserer Absauganlagen finden Sie auf unserer Übersichtsseite.
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