Schweissrauch: ultrafeine Partikel und strenge Grenzwerte
Was ist Schweißrauch?
Schweißrauch ist ein Gemisch aus festen Partikeln und Gasen. Die Hitze des Lichtbogens lässt Grundwerkstoff, Zusatzwerkstoffe und vorhandene Beschichtungen verdampfen. Dieser Dampf kühlt ab und schlägt sich als Partikel nieder, die meist kleiner als ein tausendstel Millimeter sind. Das ist der sichtbare Rauch. Was Sie nicht sehen, sind die Gase, die gleichzeitig entstehen: Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickoxide und Ozon.
Was genau freigesetzt wird, hängt vom Verfahren und vom Werkstoff ab. Bei unlegiertem Baustahl sind es vor allem Eisenoxide. Beim Schweißen legierter Stähle kommen Mangan, Chrom und Nickel hinzu. Diese drei bestimmen das Gesundheitsrisiko - und sie verlangen mehr als einen Absaugarm in der Nähe.
Schweißrauch entsteht durch Kondensation, nicht durch Abrieb. Deshalb ist er deutlich feiner als Schleifstaub. Das hat zwei Folgen, die Sie in der Werkstatt merken. Die Partikel sinken kaum ab und bleiben lange auf Atemhöhe in der Luft. Und sie werden von Nase und Rachen nicht zurückgehalten, sondern passieren die oberen Atemwege ohne Widerstand.
Warum die Absaugung keine Kür ist
Schweißrauch ist als krebserzeugend eingestuft. Das gilt für Schweißrauch insgesamt, nicht nur für bestimmte Legierungen.
Kurzfristig zeigt sich das an gereizten Augen, kratzendem Hals, Kopfschmerzen, Schwindel und Übelkeit. Wer verzinkten Stahl schweißt, kennt das Metallrauchfieber: grippeähnliche Beschwerden, die erst Stunden nach Schichtende auftreten.
Langfristig wird das Bild ernster. Chronische Bronchitis, Lungenkrebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind dokumentierte Folgen. Chrom(VI)- und Nickelverbindungen sind selbst krebserzeugend. Und dann ist da Mangan, das neurologische Schäden mit parkinsonähnlichen Symptomen verursacht. Das ist das Risiko, das in der Praxis am häufigsten unterschätzt wird — schlicht weil es sich erst nach Jahren zeigt.
Welche Grenzwerte gelten für Schweißrauch?
In Deutschland gelten verbindliche Grenzwerte, die den zulässigen Schadstoffanteil in der Atemluft festlegen:
- A-Staub (alveolengängig, dringt bis in die Lungenbläschen vor): Allgemeiner Staubgrenzwert 1,25 mg/m³ nach TRGS 900
- E-Staub (einatembar, alles was Sie aufnehmen): Allgemeiner Staubgrenzwert 10 mg/m³ nach TRGS 900
- Mangan: Arbeitsplatzgrenzwert 0,02 mg/m³ für die alveolengängige Fraktion — relevant vor allem beim Schweißen von Baustählen
- Chrom(VI) und Nickeloxide: als krebserzeugend eingestuft. Hier gilt das Minimierungsgebot nach TRGS 528: Die Exposition ist so weit zu senken, wie es technisch möglich ist. Sie treten vor allem beim Schweißen hochlegierter Stähle auf
Der Mangan-Wert ist der schwierigste im Feld. Ohne wirksame Erfassung an der Quelle ist er nicht einzuhalten. Genau deshalb schreibt die TRGS 528 die Absaugung direkt am Entstehungsort vor - vor Raumlüftung und lange vor persönlicher Schutzausrüstung.
Wie saugen Sie Schweißrauch wirksam ab?
Bei Schweißrauch zählt der Abstand mehr als bei jedem anderen Staub. Der Rauch steigt mit der Wärme auf und zieht dabei genau am Gesicht des Schweißers vorbei, zwischen Helm und Werkstück hindurch. Eine Anlage, die erst einen Meter weiter zu ziehen beginnt, erfasst den Rauch erst nach dem Einatmen.
Die Erfassung an der Quelle - die Punktabsaugung - ist deshalb der Ausgangspunkt. Dafür gibt es zwei Prinzipien.
Hochvakuum: kleines Volumen, hohe Kraft
Hochvakuum arbeitet mit hohem Unterdruck und geringem Luftvolumenstrom, über eine schlitz- oder trichterförmige Düse dicht am Lichtbogen oder direkt im Brenner. Die Erfassung ist sehr präzise, die Reichweite jedoch begrenzt: Die Absaugposition muss mitgeführt werden. Geeignet für ortsfeste Arbeiten an wenigen Positionen.
Niedrigvakuum: großes Volumen, große Reichweite
Niedrigvakuum bewegt große Luftmengen bei geringem Unterdruck, über Absaugarme oder Hauben. Vergleichbar mit einer Dunstabzugshaube in der Küche: Das System nutzt, dass heißer Rauch von selbst aufsteigt. Über einem Schweißtisch angeordnet funktioniert das hervorragend. Die größere Reichweite macht es breit einsetzbar bei wechselnden Arbeiten und großen Bauteilen. In der Praxis ist dies das am häufigsten eingesetzte Prinzip.
Brennerintegrierte Absaugung
Die präziseste Form der Punktabsaugung sitzt im Brenner selbst. Rund um die Gasdüse liegt eine trichterförmige Absaugöffnung, die den Rauch abzieht, bevor er den Atembereich erreicht. Der entscheidende Vorteil: Die Erfassung folgt dem Brenner automatisch. Wechselt der Schweißer die Position, bleibt die Erfassung konstant, ohne dass jemand einen Arm nachführen muss. In Kombination mit einer mobilen Hochvakuumanlage werden bis zu 99,9 Prozent der erfassten Schweißrauchpartikel entfernt. Bei mobilen Einsätzen und beengten Bauteilen ist das oft die einzige Möglichkeit, es wirklich richtig zu machen.
Stationär oder mobil?
Stationäre Anlagen sind für feste Arbeitsplätze mit konstantem Schweißbedarf gedacht. Eine zentrale Installation versorgt mehrere Schweißplätze gleichzeitig, mit konstanter Leistung und mehrstufigem Filtersystem aus Vor- und Hauptfilter. Einmal installiert, läuft sie in Ihrem Prozess mit, ohne dass jemand sich darum kümmern muss.
Mobile Anlagen sind für Arbeiten gedacht, die sich verlagern. Kompakt, fahrbar, mit eigenem Absaugarm, kräftigem Ventilator und mechanischem Filter. Sie stellen das Gerät dort auf, wo Sie es brauchen. Häufig als Ergänzung zu einer festen Anlage, aber auch als eigenständige Lösung.
Welche der beiden passt, hängt davon ab, wie oft, wo und woran Sie schweißen. Unsere Ingenieure klären das gemeinsam mit Ihnen vor Ort.
Filterklassen: W1, W2 oder W3
Nicht jeder Filter darf alles. Die Normenreihe DIN EN ISO 21904 teilt Schweißrauchabscheider nach ihrem Abscheidegrad in drei Klassen ein:
- W1: Abscheidegrad mindestens 95 Prozent. Für unlegierte und niedriglegierte Stähle.
- W2: Abscheidegrad über 98 Prozent. Für Stähle mit bis zu 30 Prozent Nickel- oder Chromanteil.
- W3: Abscheidegrad über 99 Prozent. Für hochlegierte Stähle ab 30 Prozent Nickel- oder Chromanteil.
Diese Einstufung entscheidet auch, ob Sie die gereinigte Luft in den Arbeitsbereich zurückführen dürfen. Nur eine W3-zertifizierte Anlage darf das. Das spart erheblich Heizkosten, weil Sie keine erwärmte Luft ins Freie blasen. Unsere Systeme werden mit hocheffizienten Filtern der Klasse W3 ausgestattet.
Entstehen gasförmige Bestandteile, wird zusätzlich Aktivkohle benötigt. Mechanische Filtration hält Gase nicht zurück, wie fein der Filter auch ist.
Branchen, in denen Schweißrauch eine Rolle spielt
- Metallverarbeitung und Blechbearbeitung
- Maschinen- und Anlagenbau
- Automobilindustrie und Zulieferer
- Schiffbau und Offshore
- Luft- und Raumfahrt
- Instandhaltungsbetriebe und technisches Handwerk
Kiekens: Ihr Spezialist für Schweißrauchabsaugung
Mit über 100 Jahren Erfahrung in der industriellen Absaugtechnik kennen wir nahezu jede Schweißsituation. Vom mobilen Gerät für wechselnde Arbeitsplätze bis zur zentral gesteuerten Anlage, die Dutzende Schweißplätze gleichzeitig versorgt. Wir beginnen mit Hinsehen: welches Verfahren, welcher Werkstoff, wie ist die Halle angeordnet. Danach planen, installieren und warten wir — aus einer Hand. Mit dem Clean Air Plan halten wir die Anlage ganzjährig in Bestform.
Möchten Sie wissen, ob Sie in Ihrer Schweißerei die Grenzwerte einhalten? Vereinbaren Sie eine kostenlose Nullmessung mit einem unserer Spezialisten.
Ein festes Kalenderintervall gibt es nicht. Eine Messung ist bei Inbetriebnahme erforderlich und immer dann, wenn sich am Schweissverfahren, am Grundwerkstoff, an den Zusatzwerkstoffen oder an der Anordnung des Arbeitsplatzes etwas ändert. Auch eine geänderte Absauganlage oder ein angepasstes Lüftungsregime ist Anlass für eine neue Beurteilung. Die Expositionsbeurteilung nach TRGS 402 und DIN EN 689 legt anschliessend fest, wie häufig Wiederholungsmessungen nötig sind.
Das ist möglich, aber nicht mit jeder Anlage. Da Schweissrauch als krebserzeugend eingestuft ist, gelten strenge Anforderungen an die Filterleistung, bevor Luft in den Arbeitsraum zurückgeführt werden darf. Geräte mit W3-Zertifizierung nach DIN EN ISO 21904 sind dafür vorgesehen. Beim Schweissen legierter Stähle mit Chrom oder Nickel ist eine Rückführung ohne zusätzliche Massnahmen häufig nicht zulässig. Lassen Sie dies im Einzelfall prüfen.
In engen Räumen reichert sich Schweissrauch schneller an, und eine Verdünnung über Raumlüftung ist keine Option. Die Erfassung an der Quelle ist dort also nicht weniger, sondern umso wichtiger. Praktisch bedeutet das meist eine Hochvakuumlösung mit Brennerintegration oder einer kompakten Düse, da sich ein Absaugarm dort selten sinnvoll positionieren lässt. Ergänzender Atemschutz bleibt in solchen Situationen üblich.
Ja, laut TRGS 528 ist die Absaugung von Schweißrauch in Deutschland verpflichtend. Arbeitgeber müssen geeignete Schutzmaßnahmen gegen die schädlichen Emissionen treffen.
Die effektivste Methode ist die Punktabsaugung mit brennerintegrierten Systemen oder Absaugarmen. Dabei wird der Schweißrauch direkt an der Entstehungsquelle erfasst und über leistungsstarke Filteranlagen gereinigt.
Für die Schweißrauchabsaugung eignen sich Filter mit W3-Zertifizierung nach ISO 21904. Dazu gehören unter anderem HEPA-Filter, Filterpatronen mit Abreinigungsfunktion und Aktivkohlefilter zur Gasbindung.