Schweißrauchabsaugungen für Schweißarbeiten

Kurzer Überblick: Schweißrauchabsaugungen schützen Beschäftigte vor krebserzeugenden Partikeln. Diese Seite bündelt Grundlagen, Funktionsweise, Regelwerk, Auswahl, Betrieb und häufige Fehler – faktenbasiert und ohne Produktwerbung.

Diese Fachseite richtet sich an HSE-Verantwortliche, Fertigungsleiter und Planer in der D-A-CH-Region. Sie erklärt, was Schweißrauchabsaugungen leisten, welche Normen gelten und wie Auswahl, Auslegung sowie sicherer Betrieb gelingen. Ziel ist, Gefährdungen zu minimieren, Rechtssicherheit zu erhöhen und Betriebskosten durch passende Auslegung im Griff zu behalten.

Grundlagen und Begriffsklärung
Schweißrauch entsteht bei thermischen Fügeverfahren und enthält ultrafeine Partikel, Metalloxide und Gase. Schweißrauchabsaugungen sind Einrichtungen, die den Rauch möglichst nah an der Quelle erfassen, abscheiden und die Luft entweder als Fortluft ins Freie führen oder – bei erfüllten Voraussetzungen – als Reinluft zurückführen. Ausgangspunkt jeder Maßnahme ist die Gefährdungsbeurteilung: Verfahren, Werkstoffe, Zusatzwerkstoffe, Dauer und Arbeitsposition lenken die Auswahl von Erfassungselement und Filterprinzip. In Deutschland gelten Schweißrauche als krebserzeugend (IARC Gruppe 1); technische Schutzmaßnahmen haben Vorrang vor organisatorischen und persönlicher Schutzausrüstung.

Kernaussage
Quelle zuerst erfassen, dann wirksam filtern; Rückführung nur mit nachweislich geeigneten Geräten und dokumentierter Wirksamkeit.

So arbeitet das System: Prinzip und Aufbau
Eine Schweißrauchabsaugung besteht typischerweise aus:
• Erfassungselement (Absaughaube, Absaugarm, Schlitzdüse oder Brennerabsaugung/on-torch).
• Vorabscheidung/Funkenfang zum Schutz nachgeschalteter Filtermedien.
• Hauptfilterstufe(n) mit Abreinigung (on-line oder off-line) zur Stabilisierung des Volumenstroms.
• Ventilator und Luftführung (Rohr/Schlauch, Schalldämpfer).

Die Erfassung bestimmt die Gesamtwirksamkeit. Entscheidend ist die Strömung am Entstehungsort. Der erforderliche Mindest-Volumenstrom am Erfassungselement wird nach genormten Verfahren ermittelt und hängt von Geometrie, Abstand und Umströmung ab. Für on-torch-Systeme ist die Erfassungseffizienz separat definierbar und prüfbar. Das Filterkonzept richtet sich nach Staubbeladung, Partikelgrößen und Funkenanteil. Abreinigungssysteme (z. B. Druckluft-Impulse) halten die Filterflächen leistungsfähig; die Wirksamkeit wird über Differenzdruck und Volumenstrom überwacht. Für Reinluftrückführung kommen nur Systeme in Betracht, die die geforderten Abscheidegrade unter Prüfbedingungen erreichen.

Kurz gesagt
Die beste Filterfläche nützt wenig, wenn die Erfassung nicht nah genug am Prozess arbeitet.

Regelwerk kompakt: Normen und Vorschriften
• DIN EN ISO 21904-1:2020 – Allgemeine Anforderungen an Einrichtungen zum Erfassen und Abscheiden von Schweißrauch (u. a. Sicherheit, Kennzeichnung).
• ISO 21904-2:2020 – Anforderungen an Prüfung und Kennzeichnung der Abscheideeffizienz.
• ISO 21904-4:2020 – Verfahren zur Bestimmung des Mindest-Volumenstroms am Erfassungselement.
• TRGS 528 (Ausgabe 02/2020, zuletzt geändert 08/2020) – Schutzmaßnahmen bei schweißtechnischen Arbeiten; Priorität für technische Erfassung an der Quelle.
• IARC Monographs Volume 118 (2017/2018) – Einstufung von Schweißrauchen als krebserzeugend (Gruppe 1).

W3-Kennzeichnung und Reinluft-Rückführung
Für Arbeiten an hochlegierten CrNi-Stählen ist in Deutschland eine Reinluft-Rückführung nur zulässig, wenn geprüfte und entsprechend gekennzeichnete Geräte eingesetzt werden. Maßgeblich sind die in der Normenreihe festgelegten Prüf- und Kennzeichnungsanforderungen sowie IFA/DGUV-Prüfgrundsätze. Geräte der Klasse W3 müssen unter Prüfbedingungen einen sehr hohen Abscheidegrad für Schweißrauch erreichen; der Nachweis erfolgt über anerkannte Prüfstellen und ist zu dokumentieren.

Kurz gesagt
Reinluft-Rückführung bei CrNi-Schweißarbeiten nur mit nachweislicher W3-Eignung und aktueller Dokumentation.

Auswahl trifft Auslegung: Planung Schritt für Schritt

1. Aufgabenfeld präzisieren
   Verfahren (MIG/MAG, WIG, E-Hand, Laser-/Plasmaschneiden), Werkstoffe/Nahtvorbereitung, Zusatzwerkstoffe, Taktzeiten und Bewegungsraum erfassen. Automatisierte Zellen ermöglichen Einhausungen; manuelle Arbeitsplätze brauchen flexible Erfassung.

2. Erfassung festlegen
   • Punktuelle Erfassung: Absaugarme/-hauben für stationäre bis halbflexible Arbeiten.
   • Linien-/Tischabsaugung: sinnvoll bei Tischen/Lehren mit wiederkehrender Lage.
   • Brennerabsaugung (on-torch): sehr quellennahe Erfassung bei geeigneten Prozessen und Parametern.
   Wichtig sind Beweglichkeit, Haltekraft und geringe Strömungswiderstände, um das Nachführen zu erleichtern.

3. Mindest-Volumenstrom bestimmen
   Der erforderliche Mindest-Volumenstrom am Erfassungselement wird nach ISO 21904-4:2020 ermittelt. Ergebnisgrößen steuern Leitungsquerschnitte, Ventilatorauswahl und Filterfläche. Die Messung erfolgt im Betrieb am Erfassungselement; Abweichungen sind zu dokumentieren und zu korrigieren.

4. Filterkonzept wählen
   Vorabscheider/Funkenfang, Hauptfiltermedium, Abreinigungsverfahren (on-line/off-line) und Staubentsorgung werden auf Prozess und Emissionsprofil abgestimmt. Eine Differenzdruck-Überwachung unterstützt die Instandhaltung. Bei Reinluftbetrieb sind Zusatzmaßnahmen der Raumlüftung zu prüfen.

5. Luftführung und Energie
   • Fortluft: Ableitung ins Freie, ggf. mit Wärmerückgewinnung.
   • Reinluft: nur mit geeigneter Kennzeichnung und Gefährdungsbeurteilung.
   Druckverlust, Schalldämmung, Einregulierung und Bedienzugang sind früh zu planen. Typische Planungsgrößen werden aus Messungen und Normvorgaben abgeleitet; pauschale Daumenwerte ersetzen keine Bestimmung des Mindest-Volumenstroms.

6. Dokumentation und Abnahme
   Vor Inbetriebnahme: Funktionsprüfung, Volumenstrom-Nachweis am Erfassungselement, Dichtheitstest, Sicherheits- und Kennzeichnungscheck. Die Unterlagen fließen in die Gefährdungsbeurteilung ein.

Pragmatische Regel
So nah wie möglich erfassen; so viel Luft wie nötig bewegen – und nur zurückführen, wenn der Nachweis eindeutig ist.

Sicherheit, Arbeitsschutz, Betrieb und Wartung
• Gefährdungsbeurteilung aktuell halten; Prozessänderungen sofort bewerten.
• Unterweisung: Bediener in Positionierung, Nachführung und Prüfintervallen schulen.
• Vor dem Betrieb: Erfassungselemente bewegen, Haltekraft und Dichtheit prüfen; Volumenstrom am Erfassungselement messen und dokumentieren.
• Im Betrieb: Differenzdruck und Volumenstrom überwachen; Abreinigungsfunktion testen.
• Staubentsorgung: kontaminationsarm; Behälter dicht schließen, geeignete PSA verwenden.
• Reinluft-Rückführung: nur bei nachweislicher Eignung (z. B. W3) und ergänzender Raumlüftung, falls erforderlich.
• Brandschutz: Funkenvorabscheider, Mindestabstände, keine heißen Schlackereste im Filter.
• PSA: Wenn technische Maßnahmen nicht ausreichen oder zeitweise entfallen, Atemschutz gemäß Gefährdungsbeurteilung einsetzen (TRGS 528).

In der Praxis …
Die Erfassungswirkung nimmt mit dem Abstand stark ab. Kurze Positions-Checks zu Schichtbeginn vermeiden Überschreitungen und unproduktive Nacharbeiten.

Häufige Fehler und wie man sie vermeidet
• Erfassung zu weit weg vom Lichtbogen – Erfassungselement konsequent nachführen.
• Falsches Erfassungselement – Prozess und Geometrie prüfen
• Unzureichender Volumenstrom – Mindest-Volumenstrom nach ISO 21904-4:2020 bestimmen und regelmäßig kontrollieren.
• Reinluft ohne Kennzeichnung – Rückführung bei CrNi nur mit W3-Nachweis und Dokumentation.
• Keine Abreinigung/Wartung – Differenzdruck überwachen, Abreinigung prüfen, Intervalle einhalten.
• Undichte Leitungen/Arme – Sicht- und Dichtheitsprüfung fest einplanen; bei Leckagen Ersatz veranlassen.