Eine Schweißrauchabsaugung wird richtig ausgelegt, wenn Luftvolumenstrom, Erfassungsmethode, Abscheideklasse und geltende Vorschriften gemeinsam auf den konkreten Werkstoff und Prozess abgestimmt werden. Die Gefährdungsbeurteilung nach TRGS 528 bildet dabei die verbindliche Grundlage. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Planungsfragen Schritt für Schritt.
Welche Faktoren bestimmen die Auslegung einer Schweißrauchabsaugung?
Die Auslegung einer Schweißrauchabsaugung hängt von fünf zentralen Faktoren ab: dem Grundwerkstoff und seinen Legierungsanteilen, dem eingesetzten Schweißverfahren, der Anzahl der gleichzeitig aktiven Schweißarbeitsplätze, der Hallengeometrie sowie den geltenden Arbeitsplatzgrenzwerten nach TRGS 900. Erst wenn diese Parameter bekannt sind, lässt sich eine technisch korrekte Absauganlage für Schweißrauch dimensionieren.
Der Werkstoff ist der entscheidende Ausgangspunkt. Wer unlegierten Baustahl schweißt, steht vor einer anderen Gefährdungssituation als jemand, der hochlegierten Edelstahl oder verzinkten Stahl bearbeitet. Beim Schweißen von Chrom-Nickel-Stählen entsteht Chrom(VI), ein krebserzeugender Stoff, für den das Minimierungsgebot gilt. Das bedeutet: Die Absaugung muss so nah wie möglich an der Entstehungsstelle ansetzen, und die Abscheideklasse der Anlage muss dieser erhöhten Gefährdung entsprechen.
Das Schweißverfahren beeinflusst sowohl die Rauchentwicklung als auch die Wahl der Erfassungsmethode. MIG/MAG-Schweißen erzeugt deutlich mehr Rauch als WIG-Schweißen. Beim Roboterschweißen oder automatisierten Schweißen sind brennerintegrierte Absauglösungen häufig die technisch sinnvollste Wahl, da der Brenner eine feste Position hat.
Die Anzahl der Schweißarbeitsplätze bestimmt, ob eine zentrale oder dezentrale Lösung wirtschaftlicher ist. Dabei spielt der Gleichzeitigkeitsfaktor (GZF) eine wichtige Rolle: Nicht alle Absaugstellen sind gleichzeitig in Betrieb. Ein GZF von 0,6 bedeutet, dass 60 % der Absaugstellen gleichzeitig aktiv sind, was abhängig von den tatsächlichen Produktionsabläufen eine kleinere Dimensionierung der Gesamtanlage ermöglichen kann.
Wie wird der benötigte Luftvolumenstrom für eine Schweißrauchabsaugung berechnet?
Der benötigte Luftvolumenstrom für eine Schweißrauchabsaugung ergibt sich aus dem Produkt der erforderlichen Erfassungsgeschwindigkeit an der Entstehungsstelle, der Querschnittsfläche des Erfassungselements und der Anzahl der gleichzeitig aktiven Absaugstellen. Als Orientierung gilt: Pro Schweißarbeitsplatz mit Absaugarm werden je nach Verfahren und Werkstoff typischerweise zwischen 800 und 2.500 m³/h benötigt.
Für die Gesamtanlage multipliziert man den Einzelvolumenstrom mit der Anzahl der aktiven Plätze. Hier greift der Gleichzeitigkeitsfaktor: Bei 20 Schweißarbeitsplätzen, von denen im Normalbetrieb 12 gleichzeitig in Betrieb sind, beträgt der GZF 0,6. Durch die Analyse des Gleichzeitigkeitsfaktors lässt sich die Absauganlage abhängig von den tatsächlichen Betriebsabläufen bis zu 40 % kleiner dimensionieren. Das kann die erforderliche Anlagengröße und damit die Investitionskosten spürbar reduzieren.
Zusätzlich zur reinen Rauchmenge ist die Absaugart entscheidend. Brennerintegrierte Absaugung arbeitet mit hohem Unterdruck direkt an der Schweißstelle und benötigt deutlich geringere Volumenströme als eine Absaughaube oder ein Absaugarm mit größerem Abstand zur Quelle. Je weiter das Erfassungselement von der Entstehungsstelle entfernt ist, desto mehr Luft muss bewegt werden, um dieselbe Erfassungswirkung zu erzielen. Deshalb gilt als Grundregel: Schweißrauch so nah wie möglich an der Entstehungsstelle erfassen.
Für zentrale Absauganlagen kommen bei mehreren Arbeitsplätzen schnell Luftvolumenströme von mehreren tausend m³/h zusammen. Auch Rohrleitungsverluste, Filterwiderstände und Reserven für zukünftige Erweiterungen müssen in der Auslegung berücksichtigt werden.
Welche Absaugmethode ist die richtige – Punktabsaugung oder Hallenabsaugung?
Die Punktabsaugung direkt an der Entstehungsstelle ist der Hallenabsaugung grundsätzlich vorzuziehen, weil sie Schweißrauch erfasst, bevor er in die Atemluft der Beschäftigten gelangt. Die Hallenabsaugung oder Raumlüftung ist nur dann als ergänzende Maßnahme geeignet, wenn eine Punktabsaugung technisch nicht umsetzbar ist, zum Beispiel bei sehr großen Bauteilen oder wechselnden Schweißpositionen.
Wann ist Punktabsaugung die richtige Wahl?
Die Punktabsaugung über einen Absaugarm, einen Absaugtisch oder eine brennerintegrierte Absaugung ist immer dann die technisch korrekte Lösung, wenn der Schweißarbeitsplatz eine feste oder halbfeste Position hat. Sie erfasst den Schweißrauch unmittelbar an der Quelle, bevor er aufsteigt und sich in der Hallenluft verteilt. Das senkt die Schadstoffkonzentration im Atembereich des Schweißers direkt und ist damit die wirksamste Schutzmaßnahme nach dem Stand der Technik.
Für Schweißkabinen, Schweißarbeitsplätze in der Serienfertigung und automatisierte Schweißanlagen ist die Punktabsaugung in der Regel die erste Wahl. Beim Roboterschweißen bietet sich die brennerintegrierte Absaugung an, da der Brenner exakt positioniert ist und keine manuelle Nachführung des Absaugarms erforderlich ist.
Wann reicht Hallenabsaugung allein nicht aus?
Eine reine Hallenabsaugung oder allgemeine Raumlüftung der Schweißerei verdünnt den Schweißrauch, verhindert aber nicht, dass der Schweißer ihn zunächst einatmet. TRGS 528 fordert deshalb vorrangig die Erfassung an der Entstehungsstelle. Die Hallenabsaugung kann als Hintergrundlüftung ergänzend eingesetzt werden, ersetzt aber keine wirksame Punktabsaugung. Bei krebserzeugenden Schweißrauchemissionen wie Chrom(VI) aus Edelstahl ist eine reine Hallenabsaugung keine ausreichende Schutzmaßnahme.
Welche Filterklasse wird für Schweißrauch benötigt?
Für Schweißrauchabsauganlagen gelten die Abscheideklassen W1, W2 und W3 nach DIN EN ISO 21904-2. Welche Klasse erforderlich ist, hängt vom Grundwerkstoff ab: W1 mit mindestens 95 % Abscheidegrad für unlegierte und niedriglegierte Stähle, W2 mit mindestens 98 % für legierte Stähle mit bis zu 30 % Chrom-Nickel-Anteil, W3 mit mindestens 99 % für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle und Edelstahl mit über 30 % Cr/Ni-Anteil.
Wichtig: Die W-Klassen sind eine Geräteklassifizierung für Schweißrauchabscheider nach DIN EN ISO 21904 und gelten ausschließlich für Schweißrauch. Sie dürfen nicht mit den Staubklassen L/M/H nach DIN EN IEC 60335-2-69 verwechselt werden, die für Entstauber und trockene Staubabsaugung gelten, und auch nicht mit den Schwebstofffilterklassen H13/H14 nach DIN EN 1822.
Beim Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle fordert TRGS 528 Abscheider der Abscheideklasse W3. W3-Geräte werden vom Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) geprüft. Bei krebserzeugenden Stoffen und Anlagen mit W3-Zertifizierung nach DIN EN ISO 21904 empfiehlt sich grundsätzlich eine externe Prüfung der Anlage im eingebauten Zustand.
Für die praktische Planung gilt die folgende Übersicht:
- Baustahl (unlegiert, niedriglegiert): Abscheideklasse W1, Regelwerk TRGS 528, DGUV Information 209-016
- Legierter Stahl (Cr/Ni bis 30 %): Abscheideklasse W2, Regelwerk TRGS 528, TRGS 561
- Edelstahl / hochlegierter Cr/Ni-Stahl (Cr/Ni über 30 %): Abscheideklasse W3 nach DIN EN ISO 21904, Regelwerk TRGS 528, TRGS 561, Minimierungsgebot für Cr(VI)
- Verzinkter Stahl: Abscheideklasse mindestens W2, erhöhte Anforderungen durch Zinkoxid-Emissionen, Gefährdungsbeurteilung erforderlich
Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.
Wann ist eine zentrale Absauganlage sinnvoller als dezentrale Geräte?
Eine zentrale Schweißrauchabsauganlage ist sinnvoller als dezentrale Einzelgeräte, wenn mehr als drei bis vier Schweißarbeitsplätze dauerhaft in Betrieb sind, die Arbeitsplätze räumlich konzentriert sind und ein einheitlicher Wartungsaufwand gewünscht wird. Dezentrale, mobile Schweißrauchabsauggeräte sind dagegen die richtige Wahl bei wechselnden Einsatzorten, kleinen Werkstätten oder einzelnen Schweißarbeitsplätzen.
Zentrale Absauganlagen bieten bei größeren Schweißereien klare Vorteile: Ein zentrales Filtersystem ist wartungsärmer als viele Einzelgeräte, der Gleichzeitigkeitsfaktor lässt sich konsequent nutzen, und die Anlage lässt sich mit Wärmerückgewinnung kombinieren, was die Energiekosten senken kann. Die gefilterte Luft kann bei geeigneter Filterklasse in die Halle zurückgeführt werden (Umluftbetrieb), was besonders in der Heizsaison wirtschaftlich relevant ist.
Mobile Schweißrauchabsauggeräte punkten mit Flexibilität. Sie sind sofort einsatzbereit, erfordern keine aufwendige Rohrinstallation und können bei Bedarf an den Arbeitsort gebracht werden. Für Betriebe mit wechselnden Schweißaufgaben, Baustellen oder Reparaturarbeiten sind sie oft die praktischere Lösung.
Die Entscheidung zwischen zentraler und dezentraler Absauganlage für Schweißrauch hängt letztlich von der Anzahl der Arbeitsplätze, der Nutzungsintensität, der Hallengeometrie und den langfristigen Betriebskosten ab. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung über die Lebensdauer der Anlage zeigt in vielen Fällen, dass zentrale Systeme ab einer bestimmten Anlagengröße deutlich günstiger sind.
Welche Normen und Vorschriften gelten bei der Auslegung einer Schweißrauchabsaugung?
Die Auslegung einer Schweißrauchabsaugung ist durch mehrere Regelwerke verbindlich geregelt. Die wichtigsten sind TRGS 528 (Schweißtechnische Arbeiten), TRGS 900 (Arbeitsplatzgrenzwerte), TRGS 561 (Tätigkeiten mit krebserzeugenden Metallen), DGUV Information 209-016 (Schadstoffe beim Schweißen) und DIN EN ISO 21904 (Einrichtungen zum Erfassen und Abscheiden von Schweißrauch). Diese Regelwerke definieren gemeinsam, welche Schutzmaßnahmen erforderlich sind und welche Anforderungen die Absauganlage erfüllen muss.
Die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV ist der gesetzlich vorgeschriebene Ausgangspunkt jeder Planung. TRGS 528 konkretisiert dabei, welche Schadstoffe beim jeweiligen Schweißprozess entstehen, in welcher Konzentration sie auftreten und welche technischen Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Ohne eine vollständige Gefährdungsbeurteilung ist eine rechtssichere Auslegung der Absauganlage nicht möglich.
Für die Luftrückführung in die Halle (Umluftbetrieb) bei krebserzeugenden Gefahrstoffen gilt zusätzlich TRGS 560. Diese Technische Regel stellt erhöhte Anforderungen an den Abscheidegrad der Anlage und schreibt in bestimmten Fällen eine externe Prüfung vor.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die technische Dokumentation der Anlage. Absauganlagen für Schweißrauch müssen mit vollständiger Dokumentation geliefert werden, die den Nachweis der eingehaltenen Normen und Abscheideklassen enthält. Diese Unterlagen sind bei einer Begehung durch die Berufsgenossenschaft oder die Aufsichtsbehörde vorzulegen.
Wie ULMATEC bei der Auslegung einer Schweißrauchabsaugung unterstützt
Für Betreiber in der Metallverarbeitung, im Maschinenbau oder in der Fahrzeugproduktion, die eine normkonforme Schweißrauchabsaugung planen oder nachrüsten müssen, analysiert ULMATEC den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage dazu. Hergestellt in Dornstadt bei Ulm, ausgeliefert weltweit.
Konkret bedeutet das:
- Auslegung des Luftvolumenstroms auf Basis von Werkstoff, Verfahren und Gleichzeitigkeitsfaktor
- Auswahl der richtigen Abscheideklasse (W1, W2 oder W3 nach DIN EN ISO 21904) entsprechend der Gefährdungsbeurteilung
- Wahl zwischen Punktabsaugung, brennerintegrierter Absaugung, mobiler Absauganlage oder zentraler Absauganlage für Schweißrauch
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- Vollständige technische Dokumentation für Behörden und Berufsgenossenschaft
- Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.
Wenn Sie eine Absauganlage für Ihren Schweißarbeitsplatz planen oder eine bestehende Anlage auf den aktuellen Stand der Technik bringen möchten, nehmen Sie direkt Kontakt mit uns auf. Wir besprechen Ihren konkreten Fall und zeigen Ihnen, welche Lösung technisch und wirtschaftlich passt.
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