Eine Absauganlage verbessert die Luftqualität in der Schweißerei, indem sie Schweißrauch direkt an der Entstehungsstelle erfasst, durch Filtermedien von Partikeln und Schadstoffen befreit und die gereinigte Luft zurückführt oder nach außen ableitet. Ohne diese technische Maßnahme reichern sich ultrafeine Partikel, Metalloxide und krebserzeugende Verbindungen in der Hallenluft an. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen zur Auswahl, Auslegung und Normkonformität einer Schweißrauch-Absauganlage.
Welche Schadstoffe entstehen beim Schweißen in der Luft?
Beim Schweißen entstehen gasförmige und partikuläre Schadstoffe gleichzeitig: Metalloxide, Feinstaub und ultrafeine Partikel unter einem Mikrometer Durchmesser sowie prozessabhängig krebserzeugende Verbindungen wie Chrom(VI)-Verbindungen und Nickeloxide. Die genaue Zusammensetzung hängt vom Grundwerkstoff, dem Zusatzwerkstoff und dem Schweißverfahren ab.
Beim Schweißen von unlegierten Baustählen entstehen vor allem Eisenoxide und Manganverbindungen. Sobald der Chromanteil des Werkstoffs über fünf Prozent steigt, bilden sich zunehmend Chrom(VI)-Verbindungen, die nach TRGS 561 als krebserzeugende Gefahrstoffe eingestuft sind. Beim Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle, also Edelstahl mit einem Cr/Ni-Anteil über 30 Prozent, ist das Minimierungsgebot für Cr(VI) zwingend einzuhalten.
Neben den Metallverbindungen können je nach Prozess weitere Schadstoffe auftreten:
- Ozon und Stickoxide beim WIG- und MIG/MAG-Schweißen
- Kohlenmonoxid beim Schutzgasschweißen
- Zinkoxide beim Schweißen verzinkter Stähle
- Aluminiumoxide beim Schweißen von Aluminiumlegierungen
- Flussmittelreste und deren Zersetzungsprodukte beim Löten
Besonders kritisch sind ultrafeine Partikel unter 0,1 Mikrometer: Sie dringen tief in die Lunge ein, werden nicht durch die körpereigene Selbstreinigung erfasst und können systemisch wirken. Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV ist deshalb der erste Pflichtschritt, bevor eine Absauganlage ausgewählt oder ausgelegt wird.
Wie funktioniert eine Absauganlage in der Schweißerei?
Eine Schweißrauch-Absauganlage arbeitet nach dem Prinzip Erfassen, Transportieren, Filtern: Ein Erfassungselement nahe der Schweißstelle nimmt den Rauch auf, ein Ventilator transportiert den Rohgasstrom durch Rohrleitungen oder Schläuche zur Filtereinheit, und dort scheiden Filtermedien die Partikel ab. Die gereinigte Luft wird entweder in die Halle zurückgeführt (Umluftbetrieb) oder nach außen abgeleitet (Abluftbetrieb).
Erfassung an der Entstehungsstelle
Die Erfassung direkt an der Entstehungsstelle ist entscheidend für den Wirkungsgrad. Je weiter der Rauch aufsteigt und sich verdünnt, desto größer muss der Volumenstrom sein, um dieselbe Menge Schadstoffe zu erfassen. Gängige Erfassungselemente sind Absaugarme mit stufenlos positionierbaren Hauben, Brennerabsaugungen, die direkt am Schweißbrenner ansetzen, sowie Absaugtische für kleinere Werkstücke und Schweißkabinen mit integrierter Absaugung.
Filtration und Luftrückführung
Im Filtergehäuse scheiden Patronenfilter oder Taschenfilter die Partikel ab. Bei Umluftbetrieb muss die Abscheideklasse des Geräts zur Schadstoffklasse des Schweißrauchs passen. Bei krebserzeugenden Stoffen ist eine externe Prüfung der Gesamtanlage grundsätzlich empfehlenswert. Abluftanlagen leiten den Rohgasstrom direkt nach außen; sie sind einfacher in der Normkonformität, verursachen aber Wärmeverluste und erfordern eine Zuluftöffnung.
Was sagen die Normen und Grenzwerte für Schweißrauch?
Die zentrale technische Regel für schweißtechnische Arbeiten ist die TRGS 528. Sie fordert Maßnahmen nach dem STOP-Prinzip und definiert, wann eine Absauganlage mit welcher Abscheideklasse einzusetzen ist. Ergänzend gelten die Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) der TRGS 900 sowie die Geräteanforderungen der DIN EN ISO 21904.
Die Abscheideklassen nach DIN EN ISO 21904-2 sind werkstoffbezogen gestaffelt:
- W1 mit mindestens 95 Prozent Abscheidegrad: für unlegierte und niedriglegierte Stähle mit einem Cr/Ni-Anteil unter fünf Prozent
- W2 mit mindestens 98 Prozent Abscheidegrad: für legierte Stähle mit einem Cr/Ni-Anteil zwischen fünf und 30 Prozent
- W3 mit mindestens 99 Prozent Abscheidegrad: für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle mit einem Cr/Ni-Anteil über 30 Prozent
Beim Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle fordert die TRGS 528 Schweißrauchabscheider der Abscheideklasse W3. W3-Geräte werden vom Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) geprüft. Wichtig: Die W-Abscheideklassen nach DIN EN ISO 21904-2 sind eine Geräteklassifizierung ausschließlich für Schweißrauchabscheider. Sie gelten nicht für Entstauber bei Zerspanungs- oder Schleifprozessen.
Für die Exposition gilt: 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 dabei die dokumentierte Grundlage für jede Geräte- und Filterauswahl. Hinweise zur richtigen Anwendungsauswahl helfen dabei, den passenden Ansatz für den jeweiligen Prozess zu finden.
Welche Absauganlage ist für welche Schweißanwendung geeignet?
Die Auswahl der richtigen Schweißrauch-Absauganlage richtet sich nach dem Werkstoff, dem Schweißverfahren, der Anzahl der Arbeitsplätze und der räumlichen Situation. Eine Einzellösung für den Handschweißplatz folgt anderen Kriterien als eine zentrale Absauganlage für eine Schweißhalle mit zehn oder mehr Plätzen.
Die folgende Übersicht zeigt typische Kombinationen aus Werkstoff, Schadstoff, Regelwerk und empfohlener Abscheideklasse:
- Baustahl (MIG/MAG, E-Hand): Eisenoxide, Mangan; TRGS 528, DGUV Information 209-016; Abscheideklasse W1
- Legierter Stahl (MIG/MAG, WIG): Chromate, Nickeloxide; TRGS 528, TRGS 561; Abscheideklasse W2
- Edelstahl, hochlegiert (WIG, Plasma): Cr(VI)-Verbindungen; TRGS 528, TRGS 561, TRGS 910; Abscheideklasse W3, IFA-geprüft
- Aluminium (MIG/MAG, WIG): Aluminiumoxide, reaktiver Feinstaub; GefStoffV, TRGS 504; Nassabscheider prüfen
Beim Schweißen von Aluminium oder Magnesium ist der Nassabscheider als Technologieoption zu prüfen. Nassabscheider binden den Staub. Bei Aluminium und Magnesium kann dabei 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 sowie durchgehender Potenzialausgleich. Maßgeblich sind die für die Anwendung einschlägigen Anforderungen, insbesondere DGUV Regel 109-001 und DGUV Information 209-090. Die Eignung des Nassabscheiders ist stets anwendungsbezogen zu prüfen. Für Schweißroboter und automatisierte Schweißanlagen ist eine fest installierte Brennerabsaugung oder eine Einhausung mit integrierter Absaugung der Absaugarm-Lösung vorzuziehen, da der Roboter keine Rücksicht auf Armpositionierungen nehmen kann.
Mobile Schweißrauchabsauggeräte eignen sich für wechselnde Einsatzorte, Reparaturschweißungen oder kleine Werkstätten mit einem oder zwei Plätzen. Stationäre Anlagen mit zentralem Filtersystem sind wirtschaftlicher, sobald drei oder mehr Schweißarbeitsplätze dauerhaft betrieben werden. Einen Überblick über mobile Absauganlagen bietet die entsprechende Produktseite.
Wie lassen sich Energieeffizienz und Wärmerückgewinnung kombinieren?
Absauganlagen im Umluftbetrieb führen die gereinigte Luft in die Halle zurück und vermeiden damit den Energieverlust, der beim Abluftbetrieb durch den Abzug erwärmter Hallenluft entsteht. Durch die Kombination von Absauganlage, Hallenlüftung und Wärmerückgewinnung lassen sich Heizkosten messbar senken, ohne den Arbeitsschutz zu kompromittieren.
Im Umluftbetrieb muss die Filterleistung der Abscheideklasse des Schweißrauchs entsprechen, da die gereinigte Luft in den Atembereich der Beschäftigten zurückströmt. Bei krebserzeugenden Stoffen und Anlagen mit W3-Zertifizierung nach DIN EN ISO 21904 empfiehlt sich grundsätzlich eine externe Prüfung der Gesamtanlage. Ist der Umluftbetrieb normkonform nachgewiesen, spart ein Betrieb in einer beheizten Halle die Energie, die sonst für das Nachheizen der Zuluft aufgewendet werden müsste.
Frequenzgeregelte Ventilatoren passen den Volumenstrom an die tatsächliche Last an. Sind nicht alle Schweißplätze gleichzeitig aktiv, reduziert die Regelung den Luftstrom und damit den Stromverbrauch erheblich. Dieser Effekt ist eng mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) verknüpft: Ein GZF von 0,6 bedeutet, dass im Durchschnitt 60 Prozent der Absaugstellen gleichzeitig aktiv sind. Der Ventilator muss dann nicht für die Volllast aller Plätze ausgelegt werden, was Investitions- und Betriebskosten senken kann.
Wann lohnt sich eine zentrale Absauganlage gegenüber Einzelgeräten?
Eine zentrale Absauganlage lohnt sich, sobald drei oder mehr Schweißarbeitsplätze dauerhaft betrieben werden, da zentrale Systeme pro erfasstem Kubikmeter Luft in der Regel energieeffizienter und wartungsärmer sind als eine entsprechende Anzahl von Einzelgeräten. Der entscheidende Auslegungsparameter ist der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF).
Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Ein Betrieb mit 20 Absaugstellen muss also nicht für 20, sondern realistisch für etwa 12 gleichzeitig aktive Stellen auslegen. Dieser Faktor sollte jedoch immer anhand der tatsächlichen Produktionsabläufe ermittelt und dokumentiert werden.
Zentrale Absauganlagen bieten gegenüber Einzelgeräten weitere Vorteile:
- Ein zentrales Filtersystem statt vieler dezentraler Filtereinheiten senkt den Wartungsaufwand
- Die Filterstandzeit und der Filterzustand lassen sich zentral überwachen
- Rohrleitungsnetze können mit Hallenlüftung und Wärmerückgewinnung kombiniert werden
- Die Investitionssicherheit ist höher, da eine zentrale Anlage bei wachsender Platzzahl modular erweiterbar ist
Einzelgeräte oder mobile Schweißrauchabsauggeräte bleiben die richtige Wahl bei wenigen Arbeitsplätzen, wechselnden Einsatzorten oder wenn eine Rohrleitungsinstallation baulich nicht möglich ist. Bei der Entscheidung sollte immer die Gesamtkostenbetrachtung über die Nutzungsdauer einbezogen werden, nicht nur der Anschaffungspreis. Einen Überblick über das gesamte Produktspektrum bietet Hilfe bei der Einordnung der verfügbaren Systemklassen.
Wie ULMATEC bei der Schweißrauchabsaugung unterstützt
Wir analysieren bei jedem Projekt den Werkstoff, das Schweißverfahren und den erforderlichen Volumenstrom, bevor wir eine Absauganlage empfehlen. Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme erfolgen aus einer Hand, hergestellt in Deutschland.
- Absauganlagen für Schweißrauch in den Abscheideklassen W1, W2 und W3 nach DIN EN ISO 21904, ausgelegt nach TRGS 528
- Entstauber der CF-Baureihe (XS bis XXL) für trockene Staubabsaugung sowie Nassabscheider der WE-Baureihe (S bis X) für reaktive Metallstäube wie Aluminium
- Zentrale Absauganlagen für Luftvolumen bis 250.000 m³/h, skalierbar für Schweißhallen jeder Größe
- Berechnung des Gleichzeitigkeitsfaktors (GZF) auf Basis der tatsächlichen Produktionsabläufe für eine normkonforme und wirtschaftliche Auslegung
- Alle Anlagen werden nach den für den jeweiligen Prozess einschlägigen Regelwerken ausgelegt: bei schweißtechnischen Prozessen nach DIN EN ISO 21904 und TRGS 528
- Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.
Wenn Sie eine bestehende Schweißerei nachrüsten oder eine neue Absauganlage für mehrere Schweißarbeitsplätze planen, sprechen Sie uns direkt an. Über unsere Kontaktseite erreichen Sie unsere Spezialisten für eine technische Erstberatung ohne Umwege.
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