Feinstaub beim Schweißen lässt sich wirksam reduzieren, indem Schweißrauch direkt an der Entstehungsstelle erfasst und durch geeignete Filteranlagen abgeschieden wird. Entscheidend ist dabei die Wahl der richtigen Absauganlage in Kombination mit dem passenden Filtergrad für den jeweiligen Werkstoff. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Schweißrauch, Absaugtechnik, Vorschriften und Förderung.
Wie gefährlich ist Feinstaub beim Schweißen wirklich?
Schweißrauch ist nachweislich gesundheitsschädlich und seit 2017 von der Weltgesundheitsorganisation als krebserzeugend für den Menschen eingestuft. Besonders gefährlich sind ultrafeine Partikel unterhalb von 1 Mikrometer, die tief in die Lunge eindringen und dort nicht mehr abtransportiert werden können. Wer regelmäßig ohne ausreichende Absaugung schweißt, setzt sich einem erheblichen Langzeitrisiko aus.
Die Gefahr hängt stark vom verarbeiteten Werkstoff ab. Beim Schweißen von hochlegierten Chrom-Nickel-Stählen entstehen krebserzeugende Stoffe wie Chrom(VI)-Verbindungen und Nickeloxide. Für diese Stoffe gilt kein klassischer Arbeitsplatzgrenzwert nach TRGS 900, sondern das risikobezogene Maßnahmenkonzept der TRGS 910 mit Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen. Das bedeutet: Selbst unterhalb des Toleranzwertes besteht ein Restrisiko, das durch technische Schutzmaßnahmen so weit wie möglich minimiert werden muss.
Auch Schweißrauch aus unlegierten Baustählen enthält Manganverbindungen, die das Nervensystem schädigen können. Die TRGS 528 regelt Schutzmaßnahmen bei schweißtechnischen Arbeiten und verpflichtet Betriebe zur Gefährdungsbeurteilung sowie zu technischen Lüftungsmaßnahmen. Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.
Welche Quellen erzeugen beim Schweißen den meisten Feinstaub?
Die größten Schweißrauchmengen entstehen beim MIG/MAG-Schweißen, da hier kontinuierlich Draht abgeschmolzen wird und hohe Lichtbogentemperaturen große Mengen ultrafeiner Partikel erzeugen. Thermische Schneidverfahren wie Plasmaschneiden erzeugen ebenfalls erhebliche Feinstaubmengen, während WIG-Schweißen und Laserschweißen in der Regel geringere, aber nicht weniger gefährliche Emissionen produzieren.
Die Feinstaubbelastung beim Schweißen wird von mehreren Faktoren beeinflusst:
- Schweißverfahren: MIG/MAG erzeugt mehr Rauch als WIG oder Laserschweißen
- Grundwerkstoff: Hochlegierte Stähle, Aluminium und verzinkter Stahl emittieren besonders kritische Schadstoffe
- Zusatzwerkstoffe: Fülldrahtelektroden erzeugen mehr Rauch als Massivdraht
- Schweißposition und Schutzgas: Beeinflussen Lichtbogentemperatur und Verdampfungsrate
- Abstand des Schweißers zur Rauchquelle: Bestimmt die tatsächliche Exposition maßgeblich
Beim Schweißen von verzinktem Stahl entstehen Zinkoxid-Dämpfe, die Metallrauchfieber auslösen können. Aluminium-Schweißrauch enthält Aluminiumoxide, die aufgrund ihrer reaktiven Eigenschaften besondere Anforderungen an die Absaugtechnik stellen. Für solche reaktiven Stäube kann Nassabscheidung ein regelwerksseitig vorgesehenes Verfahren sein. Dabei kann Wasserstoff entstehen, der ab etwa 4 Vol.-% mit Luft explosionsfähig ist – auch im Stillstand. Die Wasserstoffgefahr muss durch geeignete Auslegung beherrscht werden. Dazu gehören Entlüftungsöffnungen am Abscheider, ein Luftwechsel am Aufstellungsort von mindestens 1/h auch im Stillstand sowie durchgehender Potenzialausgleich. Maßgeblich sind DGUV Regel 109-001 und DGUV Information 209-090. Die Eignung ist stets anwendungsbezogen zu prüfen.
Was ist der Unterschied zwischen Absaugung und Filterung bei Schweißrauch?
Absaugung bezeichnet die Erfassung und den Transport von Schweißrauch an der Entstehungsstelle, während Filterung den Prozess beschreibt, bei dem die abgesaugten Schadstoffe aus dem Luftstrom abgeschieden werden. Beide Schritte sind zwingend erforderlich: Ohne wirksame Erfassung gelangt der Rauch in die Atemluft des Schweißers, ohne ausreichende Filterung wird die Schadstofflast lediglich verlagert.
Erfassung: So nah wie möglich an der Quelle
Die Erfassung von Schweißrauch erfolgt über verschiedene Elemente. Absaugarme mit Erfassungshaube eignen sich für stationäre Arbeitsplätze und erlauben eine flexible Positionierung. Brennerintegrierte Absaugung erfasst den Rauch direkt am Entstehungsort und ist besonders effektiv bei MIG/MAG-Schweißen. Absaugtische bieten eine vollflächige Erfassung von unten und eignen sich für kleinere Werkstücke. Die TRGS 528 fordert grundsätzlich, Schweißrauch so nah wie möglich an der Entstehungsstelle zu erfassen, bevor er in die Atemzone des Schweißers gelangt.
Filterung: Abscheideklasse richtet sich nach dem Werkstoff
Für Schweißrauchabsauganlagen gelten die Abscheideklassen W1, W2 und W3 nach DIN EN ISO 21904-2. Die Wahl der Klasse richtet sich nach dem Chrom-Nickel-Anteil des Werkstoffs:
- W1 (mindestens 95 % Abscheidegrad): für unlegierte und niedriglegierte Stähle wie Baustahl
- W2 (mindestens 98 % Abscheidegrad): für legierte Stähle mit einem Cr/Ni-Anteil von 5 bis 30 %
- W3 (mindestens 99 % Abscheidegrad, IFA-geprüft): für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle mit über 30 % Cr/Ni-Anteil
Beim Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle fordert die TRGS 528 Abscheider der Abscheideklasse W3. Diese Geräte werden vom Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) geprüft. Wichtig: Die W-Klassen gelten ausschließlich für Schweißrauch und dürfen nicht auf allgemeinen Zerspanungsstaub oder andere Prozesse angewendet werden.
Wie wählt man die richtige Absauganlage für den Schweißbetrieb?
Die richtige Schweißrauchabsaugung wird auf Basis der Gefährdungsbeurteilung ausgewählt. Maßgebliche Kriterien sind der verarbeitete Werkstoff, das Schweißverfahren, die Anzahl der gleichzeitig aktiven Schweißarbeitsplätze und die räumlichen Gegebenheiten der Werkstatt oder Produktionshalle. Eine pauschale Empfehlung ohne diese Angaben ist technisch nicht seriös möglich.
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen drei Konzepten:
- Mobile Schweißrauchabsaugung: Flexibel einsetzbar, geeignet für Betriebe mit wechselnden Schweißorten oder wenigen Arbeitsplätzen. Schnell verfügbar und ohne bauliche Maßnahmen einsetzbar.
- Stationäre dezentrale Absauganlage: Fest einem oder mehreren Arbeitsplätzen zugeordnet, höhere Erfassungsleistung als mobile Geräte, geeignet für regelmäßige Schweißarbeiten am gleichen Ort.
- Zentrale Schweißrauchabsaugung: Versorgt mehrere Arbeitsplätze über ein gemeinsames Rohrleitungssystem. Wirtschaftlich ab etwa fünf bis sechs gleichzeitig aktiven Schweißarbeitsplätzen.
Bei der Auslegung zentraler Absauganlagen spielt der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) eine wichtige Rolle. Er beschreibt das Verhältnis der gleichzeitig aktiven Absaugstellen zur Gesamtzahl der Anschlusspunkte. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren, was die Investitionskosten erheblich senken kann. Entscheidend ist zudem die Wahl zwischen Umluft- und Abluftsystem: Bei krebserzeugenden Schweißrauchemissionen wie Cr(VI) muss die Luftrückführung den Anforderungen der TRGS 560 entsprechen.
Für verschiedene Schweißanwendungen wie Roboterschweißen, Laserschweißen oder automatisierte Schweißanlagen sind spezifische Erfassungskonzepte erforderlich, die sich von manuellen Arbeitsplätzen unterscheiden.
Lassen sich Absaugung und Wärmerückgewinnung im Schweißbetrieb kombinieren?
Ja, Schweißrauchabsaugung und Wärmerückgewinnung lassen sich in modernen Absauganlagen technisch kombinieren. Dabei wird die abgesaugte und gereinigte Luft nicht ins Freie abgeleitet, sondern nach der Filtration in die Halle zurückgeführt. Die in der Abluft enthaltene Wärmeenergie bleibt so im Gebäude und reduziert den Heizenergiebedarf messbar.
Voraussetzung für die Luftrückführung ist, dass die Filteranlage die Schadstoffe auf ein gesundheitlich unbedenkliches Niveau reduziert. Bei krebserzeugenden Stoffen wie Cr(VI)-Verbindungen aus dem Schweißen hochlegierter Stähle gelten die strengen Anforderungen der TRGS 560. Hier ist eine W3-zertifizierte Filteranlage mit entsprechend hohem Abscheidegrad zwingend erforderlich, bevor eine Rückführung der Luft in den Arbeitsbereich zulässig ist.
Die wirtschaftlichen Vorteile einer kombinierten Lösung sind in der Praxis erheblich. In beheizten Produktionshallen entfällt durch die Wärmerückgewinnung ein großer Teil der Heizkosten, die bei konventioneller Abluftführung durch den Ersatz der abgesaugten Warmluft entstehen. In Kombination mit einer Hallenlüftung lassen sich Luftreinigung, Klimatisierung und Energierückgewinnung in einem System abbilden. Das senkt die Betriebskosten dauerhaft und verbessert gleichzeitig das Raumklima in der Schweißerei.
Welche Förderungen gibt es für Schweißrauchabsauganlagen?
Schweißrauchabsauganlagen sind grundsätzlich förderfähig über verschiedene staatliche Programme, insbesondere über BAFA und KfW. Ob eine konkrete Anlage tatsächlich gefördert wird, hängt von den jeweils geltenden Fördervoraussetzungen und einer individuellen Prüfung ab. Eine pauschale Förderzusage ist nicht möglich.
Folgende Förderwege kommen typischerweise in Betracht:
- BAFA-Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW): Kann für energieeffiziente Absauganlagen mit Wärmerückgewinnung genutzt werden, wenn die Anlage messbar Energie einspart
- KfW-Förderprogramme: Zinsgünstige Kredite für Investitionen in Arbeitsschutz und Energieeffizienz, etwa über das KfW-Umweltprogramm
- Berufsgenossenschaftliche Förderung: Einige Berufsgenossenschaften unterstützen Maßnahmen zur Reduzierung von Gefahrstoffexpositionen am Arbeitsplatz finanziell oder beratend
- Landesförderprogramme: Je nach Bundesland existieren ergänzende Fördermittel für Arbeitsschutzinvestitionen
Wichtig ist die frühzeitige Beantragung: Förderanträge müssen in der Regel vor Beginn der Investition gestellt werden. Ein nachträglicher Antrag ist bei den meisten Programmen ausgeschlossen. Betriebe sollten daher bereits bei der Planung der Schweißrauchabsauganlage die Fördervoraussetzungen prüfen.
Wie ULMATEC bei der Reduzierung von Schweißrauch und Feinstaub hilft
ULMATEC analysiert für jeden Schweißbetrieb den spezifischen Werkstoff, das Schweißverfahren und den erforderlichen Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage dazu. Dabei decken wir das gesamte Spektrum ab:
- Mobile Schweißrauchabsaugung für flexible Einsatzorte und kleine Werkstätten
- Stationäre dezentrale Absauganlagen für feste Schweißarbeitsplätze
- Zentrale Schweißrauchabsauganlagen für mehrere Arbeitsplätze mit Luftvolumen bis zu 250.000 m³/h in der CF-Baureihe (XS bis XXL)
- W3-zertifizierte Filteranlagen nach DIN EN ISO 21904 für krebserzeugende Schweißrauchemissionen wie Chrom(VI)-haltige Stähle
- Nassabscheider für reaktive Werkstoffe wie Aluminium oder Magnesium
- Kombinierte Systeme aus Schweißrauchabsaugung, Hallenlüftung und Wärmerückgewinnung zur Senkung der Betriebskosten
- Vollständige technische Dokumentation für Behördenprüfungen
Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %. Alle Systeme werden inklusive Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme geliefert, hergestellt in Deutschland. Sprechen Sie uns an: Wir beraten Sie konkret zu Ihrer Schweißsituation, der passenden Absauganlage und den Fördermöglichkeiten für Ihren Betrieb.
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