Schwerpunktthema Februar 2020: Absaugungen in Holz- und Metallbetrieben

So sorgen Sie für ausreichende Belüftung!

Mann arbeitet an Sägemaschine; © Medienglanz - Andreas Pöcking / photograph-erfurt.de

„Nur in gut belüfteten Bereichen verwenden!“ – solche und ähnliche Anweisungen sind häufig auf Gefahrstoffbehältern zu finden. Wann aber ist die Belüftung ausreichend? Welche Lüftungsmaßnahmen sind wann sinnvoll? Und was müssen Sie beachten, damit Gefahrstoffe nicht in die Atemluft der Beschäftigten gelangen?

Lüften ist notwendig, wenn sich die Zusammensetzung der Atemluft so ändert, dass das Wohlbefinden oder die Gesundheit der Belegschaft beeinträchtigt wird. Zunächst ist es aber wichtig, die Ursache für die Beeinträchtigung der Luftqualität zu finden. Wer die Ursache nicht kennt, kann keine sinnvollen Maßnahmen ergreifen. Gerne wird bei der Lüftung mit pauschalen Auslegungswerten gerechnet – doch so plant man schnell am Ziel vorbei.

Was ist also die Quelle der Luftverunreinigung? Ist es ein Produktionsprozess? Das Gebäude? Das Mobiliar? Sind es anwesende Personen oder etwas völlig anderes? Ob die Emissionen von einem Prozess oder von Personen ausgehen (beispielsweise CO2), ist für die weitere Vorgehensweise entscheidend, denn die Gesetzgebung unterscheidet, wie in der folgenden Tabelle dargestellt:

Quelle der Luftverunreinigung Anwesende Personen Produktionsprozess
Anzuwendendes Recht Arbeitsstättenverordnung erst Gefahrstoffverordnung, dann Arbeitsstättenverordnung
Wesentliche Maßnahme Lüftung des gesamten Raumes Erfassung der Stoffe an der Freisetzungsstelle, dann gegebenenfalls Lüftung des gesamten Raumes

Betrachtet man die Emissionen von Produktionsprozessen, stellen sich folgende Fragen, um die Gefährdungen zu
beurteilen:

  •  Was wird in die Luft abgegeben? Sind es Partikel, Dämpfe oder Gase? Wie groß sind die Partikel? Fallen sie schnell zu Boden oder sind sie so klein, dass sie noch lange in der Luft schweben? Wird Wärme freigesetzt?
  • Welche Menge des Stoffes wird freigesetzt? Können die Mengen ermittelt werden, die in einer Sekunde, Stunde oder Schicht in die Luft abgegeben werden? Wenn Wärme freigesetzt wird, wie viel Energie steckt in dem Prozess?
  • Wie werden die Stoffe freigesetzt? Werden sie langsam herausgelassen oder schnell herausgeschleudert?
  • Wo werden die Stoffe freigesetzt – im Freien oder in einem engen Behälter? Die Raumgröße spielt für die Exposition von Beschäftigten eine entscheidende Rolle.
  • Wie gefährlich sind die Stoffe, die freigesetzt werden? Liegen Daten zu den Stoffen vor oder entstehen gefährliche Stoffe erst im Prozess? Ein Schweißdraht ist im Urzustand völlig ungefährlich – doch beim Verschweißen entstehen verschiedene Gefahrstoffe. Auch ein Stück Holz ist zunächst als ungefährlich zu betrachten

Wichtige Fragen sind also: Was und wie viel wird wie und wo freigesetzt? Wie gefährlich ist das? Die Beantwortung dieser Fragen ist der wesentliche Schritt auf dem Weg zur ausreichenden Lüftung.

Die Planung von Schutzmaßnahmen

Wer Schutzmaßnahmen plant, sollte streng nach der Maßnahmenhierarchie der Gefahrstoffverordnung und damit nach dem STOP-Prinzip vorgehen. Erst wenn alle Möglichkeiten zur Vermeidung oder Verminderung der Emissionen ausgeschöpft sind, kommen Lüftungsmaßnahmen als technische Lösung infrage.

Kernfragen bei der Planung von Absaugungen sind:

  • Wie werden die Emissionen erfasst?
  • Wo bleibt die abgesaugte Luft?
  • Wie wird die abgesaugte Luft ersetzt?
  • Reicht das Absaugen aus oder sind eventuell weitere Maßnahmen notwendig?
Grafik: Prinzip einer Absauganlage; © BGHM

Abbildung 1: Prinzip einer Absauganlage

Die Art der Emissions-Erfassung ist für die Planung entscheidend. Ohne Erfassung sind die folgenden Schritte überflüssig. Soll die abgesaugte Luft gereinigt und in den Arbeitsraum zurückgeführt werden, gibt es besondere Anforderungen an die Abscheidung. Bei krebserzeugenden, erbgutverändernden oder fortpflanzungsgefährdenden Stoffen (sogenannte KMR-Stoffe) ist die Luftrückführung nur in Ausnahmefällen gestattet. Soll die abgesaugte Luft ins Freie geführt werden, ist das Bundesimmissionsschutzgesetz zu berücksichtigen. Kann beim Absaugen nicht ausreichend Luft nachströmen, ist die Anlage meist unwirksam.

Erfassen von Emissionen

Werden Tätigkeiten mit Gefahrstoffen ausgeführt, sollen die Stoffe nicht in die Atemluft der Beschäftigten gelangen. Emissionen werden erfasst, indem eine Luftströmung erzeugt wird, mit der die Emissionen abgeführt werden. Grundsätzlich erfolgt dies so dicht wie möglich an der Freisetzungsstelle. Im Idealfall wird diese Emissionsstelle mit einer geschlossenen Erfassung vollständig eingehaust

Wird ausreichend Luft aus der Einhausung abgesaugt, entsteht ein Unterdruck, der verhindert, dass Emissionen austreten. Die Größe der Öffnungen für die nachströmende Luft bestimmt, wie viel Luft abgesaugt werden muss. Diese Art der Erfassung benötigt einen vergleichsweise geringen Absaugvolumenstrom. Ist die Einhausung nicht möglich, sollte die Emissionsstelle mit einer halb offenen Erfassung zumindest teilweise umschlossen werden. Diese Erfassung benötigt einen deutlich höheren Absaugvolumenstrom als die geschlossene Erfassung.

Nur im Notfall sollte mit einer offenen Erfassung gearbeitet werden. Die Emissionsstelle befindet sich außen vor einer Absaugöffnung. Es wirkt nur das Saugfeld. Die Reichweite offener Erfassungen ist sehr begrenzt. Sie benötigen den mit Abstand höchsten Absaugvolumenstrom.

Grafik: geschlossene Erfassung; © BGHM

Abbildung 2: geschlossene Erfassung

Grafik: halb offene Erfassung; © BGHM

Abbildung 3: halb offene Erfassung

Grafik: Offene Erfassung; © BGHM

Abbildung 4: offene Erfassung

Die Reichweite der Erfassung nimmt mit der Entfernung von der Öffnung stark ab. Im Abstand eines Rohrdurchmessers ist die Strömungsgeschwindigkeit schon auf 7,5 Prozent der Geschwindigkeit im Rohr (V0) gefallen.

In Werkhallen gibt es oft Luftströmungen, die von anderen Prozessen, Türen oder Toren verursacht werden. Diese Querströmungen haben einen großen Einfluss auf die Wirksamkeit von offenen Erfassungen. Sie können im Extremfall die Wirksamkeit der Absaugung zunichtemachen und müssen deswegen bei der Auslegung einer Absaugung berücksichtigt werden.

Grafik: Darstellung eines Saugfeldes; © BGHM

Abbildung 5: Darstellung eines Saugfeldes

Und was ist mit einer Raumlüftung?

Eine Werkshalle zu lüften bedeutet, viele Tonnen Luft zu bewegen und oft auch zu reinigen. Zu der großen Investition für die Lüftungsanlage kommen also noch hohe Energiekosten hinzu, um die Luft zu bewegen und die Halle warm zu halten. Ziel sollte daher sein, die „Hausaufgaben“ an der Emissionsstelle zu erledigen, also direkt an der Freisetzungsstelle abzusaugen.

Beurteilung von Lüftung

Um die Wirkungsweise einer Lüftung zu beurteilen, ist es wichtig, Luft „sichtbar“ zu machen. Ein feuchter Finger im Luftstrom liefert mit geringem Aufwand mitunter wertvolle Hinweise über Richtung und Stärke des Luftstroms – besser geeignet ist jedoch Rauch. Es gibt am Markt verschiedene Rauchgeneratoren für die Überprüfung von Lüftungsanlangen. Auch Raumluftströmungen können mit Rauch leicht beurteilt werden. Zigarettenrauch eignet sich aufgrund der eigenen Thermik nicht dafür.

Achtung: Bei der Verwendung von Rauch müssen eventuell vorhandene Rauchmelder berücksichtigt werden. Luftströmungen in Rohrleitungen können zum Beispiel mit einem Anemometer gemessen werden.

Geschwindigkeitsmessungen von Luftströmungen geringer Geschwindigkeit im Raum sind eher fehleranfällig. Es gibt für viele Gefahrstoffe Messverfahren, um deren Konzentration in der Luft zu ermitteln. Doch die Gefahrstoffmessung ist eine Momentaufnahme. Sie gibt die mittlere Gefahrstoffkonzentration für den Messzeitraum wieder. Die Aussagekraft einer Messung ist höher, je besser die Bedingungen bekannt sind, unter denen der Messwert ermittelt wurde.

Zu diesen Bedingungen gehören zum Beispiel:

  • Raumabmessungen
  • klimatische Bedingungen drinnen wie draußen
  • genaue Beschreibung des emittierenden Prozesses
  • Dauer des Prozesses während der Messzeit (Lichtbogenzeit beim Schweißen, wie lange läuft welche Maschine …)
  • Menge eingesetzter Stoffe im Messzeitraum

„Würde ich das gleiche Ergebnis bekommen, wenn ich morgen, in vier Wochen oder einem Jahr erneut messe?“ Die Antwort auf diese Frage sollte „Ja“ sein.

Wann ist die Absauganlage wirksam?

Eine geeignete Erfassung für die Emissionen und der dafür notwendige Luftvolumenstrom sind festgelegt und die Entscheidung über Luftrückführung oder Fortluft ist getroffen. Ist dann die Anlage installiert, können die Abnahme und die Wirksamkeitsprüfung erfolgen. Kernfragen bei der Wirksamkeitsprüfung sind: Ist der notwendige Luftvolumenstrom tatsächlich vorhanden? Reicht dieser Volumenstrom aus, um die Beschäftigten zu schützen?

Es müssen geeignete Messungen oder andere Nachweise beigebracht werden, um diese Fragen zu beantworten. Die Abnahme muss dokumentiert werden. Diese Dokumentation ist Grundlage für die vorgeschriebenen Wiederholungsprüfungen. Diese sind in der Gefahrstoffverordnung geregelt und müssen je nach Gefahrstoff jährlich oder alle drei Jahre durchgeführt werden.

Rolf Woyzella, BGHM

Weitere Informationen

BGHM-Wandkalender: Absauganlagen; © BGHM

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