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www.auva.at
Sicherheitsinformation für Führungskräfte
Absauganlagen
M·plus 911 SICHERHEIT KOMPAKT
Infos für
Führungskräfte
Das Plus an
Sicherheit!
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Inhalt
1 Einleitung 4 1.1 Absaugungen als Teil der Lufttechnik 4 1.2 Einheiten in der Absaugtechnik 5 2 Arbeitsstoffe 6 2.1 Aggregatzustände 6 2.2 Staubgrößen 7 2.3 Gesundheitsgrenzwerte 8 2.4 Grenzwerte für die Umwelt 9 3 Ziel der Absaugung 11 3.1 Grundsätze der Gefahrenverhütung 11 3.2 Luftrückführung/Umluftnutzung bei krebserzeugenden Stoffen 11 3.3 Risikohinweise zu den einzelnen Stoffen 12 3.4 Brand- und Explosionsschutz 12 4 Erfassung gefährlicher Arbeitsstoffe 15 4.1 Erfassungseinrichtung 15 4.2 Wirkradius und Luftgeschwindigkeiten 17 4.3 Auswahl von Erfassungseinrichtungen 18 4.4 Luftbilanz 19 5 Transport/Rohrleitungen 20 5.1 Allgemeines 20 5.2 Luftgeschwindigkeiten 20 5.3 Reinigung 21 5.4 Material der Rohrleitung/E-Statik 21 5.5 Durchdringung von Brandabschnitten 21 5.6 Montageanforderungen an das Rohrleitungssystem 22 6 Filter 23 6.1 Vorabscheider/Filterbauarten 23 7 Ventilator/Motor 26 7.1 Ventilatorbauarten 26 7.2 Einbauort der Ventilatoren 27 7.3 Explosionsgeschützte Ventilatoren 27 7.4 Lärm 28 8 Entsorgung des Staubes 29 8.1 Filtermaterial und Staubsammelbehälter 29 8.2 Silo und Bunker 29 9 Kriterien für den Einkauf 31 9.1 CE-Kennzeichnung 31 9.2 Checkliste 32 10 Instandhaltung und Prüfung 34 10.1 Instandhaltung 34 10.2 Prüfung von Absauganlagen 34 10.3 Abnahmeprüfung 34 10.4 Wiederkehrende Prüfungen 35 10.5 Prüferkreis und Dokumentation 35 11 Anforderungen an ausgewählte Praxisanwendungen 36 11.1 Schweißrauch 36 11.2 Holzstaub 37 11.3 Kühlschmierstoffe 37 12 Normen und weitere Informationen 38 12.1 Regelwerke 38 12.2 Normen 38 12.3 AUVA-Publikationen 38
Redaktionsschluss: 20.06.2018
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1 Einleitung
Die Lufttechnik wird in zwei große Bereiche gegliedert: � Raumlufttechnik (befasst sich mit der Lüftung und
Klimatisierung von Gebäuden) � Prozesslufttechnik (industrielle Absaugungen, Ab-
scheider, Trockner usw.)
In der Praxis lassen sich oft keine eindeutigen Unter-scheidungen treffen. Raumlufttechnik und Prozess-lufttechnik arbeiten nebeneinander bzw. Hand in Hand.
Bei vielen industriellen Prozessen entstehen Verunrei-nigungen der Luft (Stäube, Gase oder Dämpfe), die beseitigt werden müssen, weil sie gesundheitsschäd-lich sind oder weil sie den Arbeitsprozess stören. Dies erfolgt vorzugsweise durch Erfassung der gefähr-lichen Arbeitsstoffe direkt am Ort des Entstehens (Schadstoffquelle). Die gefährlichen Stoffe werden durch einen Ventilator abgesaugt, in einer Rohrlei-tung transportiert und in einem Abscheider aus dem Luft-Gas-Strom entfernt. Derartige Anlagen nennt man Absauganlagen.
Be- und Entlüftungsanlagen (Raumlufttechnik) garan-tieren hingegen ein behagliches Raumklima und den erforderlichen Luftaustausch.
Eine industrielle Absauganlage besteht im Allgemei-nen aus folgenden Komponenten:
� Erfassungseinrichtung an der Schadstoffquelle � Saug- und Druckleitung (Rohrleitungssystem) � Ventilator � Abscheider/Filter
In der Praxis gibt es unterschiedliche Begriffe für Ab-saugungen; die Grenzwerteverordnung 2011 (GKV 2011) unterscheidet zwischen Absauganlagen und Absauggeräten. Anforderungen an Raumlüftungen sind in der Ar-beitsstättenverordnung (AStV) geregelt.
1.1 Absaugungen als Teil der Lufttechnik
Gefährliche Arbeitsstoffe in der Raum- bzw. Atemluft können die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen am Arbeitsplatz beeinträchtigen. Um diese Gefährdungen zu minimieren bzw. zu vermeiden, ist es in vielen Fällen erforderlich, lüftungstechnische Maßnahmen umzusetzen. In der Praxis werden an der Entstehungsstelle Stäube, Späne, Gase oder Lösemittel abgesaugt und somit vom Arbeitsbereich entfernt. Die abgesaugte Luft muss durch nachströmende Luft ersetzt werden. Je nach Aufgabenstellung und Einsatzbereich müssen Absaugungen verschiedenste Anforderungen, z. B. Schaffung einer ungefährlichen Arbeitsplatzatmo-sphäre, Reduzierung der Brand- und Explosionsgefahr, Abtransport von Nebenprodukten (Spänen, Staub usw.), erfüllen.
Nur eine richtig ausgewählte, geplante, gewartete, überprüfte und richtig verwendete Absaugung sichert eine ungefährliche Arbeitsplatzatmosphäre.
Dieses Merkblatt soll Arbeitgeberinnen und Arbeitgeber sowie Präventivfachkräfte bei folgen-den Fragestellungen unterstützen: � Auswahl der geeigneten Absaugung: Welche
gesetzlichen Anforderungen sind zu beachten? � Anforderung in Bezug auf die richtige Verwen-
dung und Bedienung der Absaugung � Überprüfung von Absaugungen
Hinweis
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Konzentration [ppm] [ml/m³]
Die Einheit ppm leitet sich von dem englischen Aus-druck „parts per million“ ab, bedeutet also Anteile pro Million.
Konzentration [Vol.-%]
Volumenprozent oder Volumprozent (Abkürzung Vol.-%) bezeichnet das Maß für den Anteil eines Stoffes an einem Gemisch bezogen auf das Volumen. Weicht die Dichte des Stoffes von derjenigen des Ge-misches ab, unterscheidet sich dieser Volumenanteil damit auch stets vom massebezogenen Massenanteil (10 l/m³).
Massenkonzentration [mg/m³]
Die Darstellung von mg/m³ (Milligramm pro Kubik-meter) gibt an, wie viel Gramm von einem Feststoff (meistens Staub oder ähnlichen Stoffen) in einem Kubikmeter (Raum-)Luft enthalten sind.
1.2 Einheiten in der Absaugtechnik
Luftvolumenstrom V [m³/h]
Unter einem Volumenstrom versteht man das Volu-men eines Mediums, das sich innerhalb einer Zeit-spanne durch einen Querschnitt bewegt, bezogen auf diese Zeitspanne. Im Bereich der Lüftungstechnik wird der (Luft-)Volumenstrom meistens in m³/h ange-geben.
Luftwechselzahl bzw. Luftwechsel-rate [1/h] Die Luftwechselzahl gibt an, wie oft pro Zeiteinheit das Raumvolumen durch Außenluft ersetzt wird. Eine große Luftwechselrate ist keine Garantie für den sicheren Abtransport von gefährlichen Arbeitsstoffen aus der Luft.
Abb. 1: Schematische Darstellung einer Absaugung
Abscheider
Zuluft
Rohrleitungssystem
Erfassungselement
Ventilator
Emissionsquelle➔➔
6
Luftverunreinigung durch
Gase Dämpfe RauchNebel Staub
gasförmige Stoffe flüssige Stoffe feste Stoffe
2 Arbeitsstoffe
2.1 Aggregatzustände
Die Auswahl einer Absaugung hängt in erster Linie vom physikalischen Erscheinungsbild der vorliegen-den gefährlichen Arbeitsstoffe ab: � Vorliegen ausschließlich gasförmiger Phasen. � „Dampf“ ist die Bezeichnung für den gasförmigen
Aggregatzustand eines Stoffes. Unter bestimm-ten Bedingungen kann dieser kondensieren (z. B. kommt es zur Nebelbildung bei Taupunktunter-schreitung).
� „Nebel“ ist eine disperse Verteilung flüssiger Stoffe in Luft, entstanden durch Kondensation oder durch Dispersion.
� „Rauch“ ist eine disperse Verteilung feinster fester Stoffe in Luft, entstanden durch thermische Pro-zesse oder durch chemische Reaktionen. Rauche werden als alveolengängige Fraktion erfasst.
� „Staub“ ist eine disperse Verteilung fester Stoffe in Luft, entstanden durch mechanische Prozesse oder durch Aufwirbelung.
� „Hybride Gemische“ können Mischungen aus den oben genannten Stoffen sein.
� „Nichtflüchtige Schwebstoffe“ sind Schwebstoffe, deren Dampfdruck so klein ist, dass bei Raumtem-peratur keine gefährlichen Konzentrationen in der Dampfphase auftreten können.
� „Einatembare Fraktion“ (E-Staub) ist der Massen-anteil aller Schwebstoffe, der durch Mund und Nase eingeatmet wird.
� „Alveolengängige Fraktion“ (A-Staub) ist der Mas-senanteil der eingeatmeten Partikel, der bis in die kleinsten Luftwege der Lunge vordringt.
Abb. 2: Übersicht Aggregatzustände
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2.2 Staubgrößen
Die folgende Grafik gibt einen Überblick über die Partikelgröße verschiedener Stäube – dies stellt ein
charakteristisches Merkmal der jeweiligen Stoffe dar.
Wie weit Partikel in den Atem-trakt eindringen, ist maßgeblich von der Partikelgröße abhängig.
Größenverteilung [µm]
Regen-tropfen
Pollen Moleküle
Ultrafeine Aerosol-Teilchen
Bakterien Viren
Rauch
Dieselruß
Holzstaub
Quarzstaub
Schweißrauch
Haar Zigarettenrauch
1000 100 10 1 0,1 0,01 0,001
A-Staub (Alveolengängige Fraktion)
E-Staub (Einatembare Fraktion)
1 µm = 0.001 mm 1 nm = 0.001 µm
Abb. 3: Übersicht über die Größenverteilung verschiedener luftgetragener Arbeitsstoffe
Abb. 4: Eindringtiefe von Partikeln in den Atemtrakt
Lungengängigkeit von Partikeln
Nasen-, Rachen-, Kehlkopfstaub
> 9 µm
Tracheobronchial-staub
4–9 µm
Alveolengängiger Staub (A-Staub)
< 4 µm
E-St
aub
(Ein
atem
bare
Fra
ktio
n)
Die Langbeschreibung dieser Abbildung finden Sie im Anhang auf Seite 41
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2.3 Gesundheitsgrenzwerte
Gesundheitsgrenzwerte werden in „Maximale Ar-beitsplatzkonzentrationen“ und „Technische Richt-konzentrationen“ unterteilt. Diese Werte finden sich in Österreich in der GKV 2011 – Gesetzeszitierung 2011.
Maximale Arbeitsplatzkonzen-tration (MAK-Werte) MAK-Werte werden für gesunde Personen im erwerbsfähigen Alter festgelegt. Bei Einhaltung der MAK-Werte wird im Allgemeinen die Gesundheit von Arbeitnehmerinnen bzw. Arbeitnehmern nicht beein-trächtigt und diese werden auch nicht unangemessen belästigt. In Einzelfällen, insbesondere bei schwange-ren oder stillenden Arbeitnehmerinnen, kann jedoch auch bei Einhaltung der MAK-Werte eine gesundheit-liche Beeinträchtigung oder unangemessene Belästi-gung nicht ausgeschlossen werden. In Deutschland werden MAK-Werte als AGW (Arbeitsplatzgrenzwer-te) bezeichnet.
Technische Richtkonzent ration (TRK-Werte) Die Einhaltung der TRK-Werte soll das Risiko einer Be-einträchtigung der Gesundheit vermindern, vermag diese jedoch nicht vollständig auszuschließen. TRK-Werte werden für solche gesundheitsgefährdenden Arbeitsstoffe festgelegt, für die nach dem Stand der Wissenschaft keine als unbedenklich geltende Kon-zentration angegeben werden kann (z. B. krebserzeu-gende Arbeitsstoffe).
Beurteilungszeitraum für MAK-Werte und TRK-Werte Wenn der Grenzwert als „Tagesmittelwert“ angege-ben ist, gilt als Beurteilungszeitraum eine in der Regel achtstündige Exposition bei Einhaltung einer durch-schnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden (in Vierschichtbetrieben 42 Stunden je Woche im Durch-schnitt bei vier aufeinander folgenden Wochen).
Krebserzeugende Arbeitsstoffe
In Österreich gelten alle Stoffe als krebserzeugend, die im Anhang III der GKV aufgelistet sind oder die
nach dem Chemikaliengesetz 1996 oder der CLP-Ver-ordnung oder nach dem Pflanzenschutzmittelgesetz 2011 als krebserzeugend einzustufen oder zu kenn-zeichnen sind. Als eindeutig krebserzeugend gelten jene Stoffe, die beim Menschen oder im Tierversuch erfahrungsgemäß zu Krebserkrankungen führen. Als krebsverdächtig gelten jene Stoffe, die z. B. im Tierversuch Anhaltspunkte für eine krebserzeugende Wirkung liefern. Für eindeutig krebserzeugende Stoffe besteht eine Er-satzpflicht, wenn mit nicht oder weniger gefährlichen Arbeitsstoffen ein gleichwertiges Arbeitsergebnis erzielt werden kann. Im AUVA-Merkblatt M.plus 340 finden Sie dazu nähere Angaben.
Biologische Arbeitsstoffe
Biologische Arbeitsstoffe können einzellige oder mehrzellige Organismen sein, z. B.: � Mikroorganismen wie
� Bakterien (z. B. Staphylokokken, Streptokokken, Tuberkulose-Erreger)
� Viren (z. B. Hepatitisviren, Herpesviren) � Humanendoparasiten (z. B. Malaria-Erreger) � Pilze (z. B. Schimmelpilze)
� Zellkulturen � künstliche Züchtung/Vermehrung von Zellen
� Parasiten � z. B. Band- und Spulwürmer
� Unkonventionelle Agenzien � z. B. Erreger der Rinderseuche BSE
Von (auch genetisch veränderten) Mikroorganismen, Zellkulturen und unkonventionellen Agenzien können Infektionskrankheiten, Krankheiten, die durch deren Produkte und durch bei Einwirkung entstandene schädigende Stoffe (z. B. Endotoxine) verursacht wer-den, sowie Allergien hervorgerufen werden.
Aufgrund des Infektionsrisikos werden 4 Risiko-gruppen unterschieden. Arbeitgeberinnen und Arbeitgeber haben die biologischen Arbeitsstoffe entsprechend ihrem Infektionspotenzial einer der Risikogruppen zuzuordnen. Je nach Risikogruppe kommen Absaugungen als technische Schutzmaß-nahme zum Einsatz.
Weitere Informationen und Regelungen hinsichtlich biologischer Arbeitsstoffe sind in Österreich in der Verordnung biologische Arbeitsstoffe (VbA) geregelt.
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2.4 Grenzwerte für die Umwelt
Gemäß den geltenden Rechtsgrundsätzen dürfen Betriebsanlagen nur errichtet und betrieben werden, wenn eine behördliche Genehmigung vorliegt. Bei der Genehmigung hat die Behörde insbesondere zu beurteilen, ob aufgrund des Betriebes Gefähr-dungen, Belästigungen, Beeinträchtigungen oder sonstige nachteilige Einwirkungen auf die Umwelt oder unbeteiligte Personen vorliegen. Einwirkungen müssen auf ein zumutbares Maß beschränkt wer-den. Anderenfalls darf eine Bewilligung nicht erteilt werden. Der Berücksichtigung von Emissionen (gefährli-chen Arbeitsstoffen, Lärm, Geruch usw.) kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu. Die behördliche Beurteilung hat einerseits die zu erwartenden betrieblichen Emissionen und anderer-seits auch die daraus resultierenden Immissionen zu umfassen.
Emissionen sind die von einer Quelle an die Um-gebung (Boden, Wasser, Luft usw.) abgegebenen gefährlichen Arbeitsstoffe. Immissionen sind auf die „Umwelt“ einwirkende gefährliche Arbeitsstoffe. Der Begriff „Umwelt“ umfasst in diesem Zusam-menhang Menschen, Tiere, Pflanzen sowie Kultur- und Sachgüter aller Art.
Grundlegende Aspekte bezüglich zulässiger Emissi-onen bzw. Immissionen sind in Rechtsvorschriften durch die Vorschreibung von Grenzwerten festge-legt. Diese Rechtsvorschriften sind insbesondere die Gewerbeordnung, die VOC-Anlagen-Verordnung, die Feuerungsanlagenverordnung, das Emissions-schutzgesetz für Kesselanlagen sowie das Immissi-onsschutzgesetz – Luft.
Folgende gefährliche Arbeitsstoffe treten in gewerb-lichen Betriebsanlagen üblicherweise am häufigsten in der Luft auf:
Quelle Erläuterungen gefährliche Arbeitsstoffe in der Luft
Abgase aus Verbrennungsprozessen
� Heizungsanlagen � Heizkessel � Dampfkessel � Wärmebehandlungsanlagen für
Güter (Öfen)
� Staub � Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoffe � Schwefeloxide � Stickoxide
Abluft aus Lackierungen � Lackierkabinen � Spritzwände � Trockenräume für lackierte Teile
� Staub/Partikel � Kohlenwasserstoffe
(Lösemitteldämpfe) � Geruchsemissionen
Abluft aus Absauganlagen � Schweißrauchabsaugung � Absauganlagen für
Bearbeitungsmaschinen
� Staub/Partikel � Rauch � ggf. Dämpfe/Nebel oder
Geruchsemission, abhängig vom Arbeitsprozess
Fahrzeugverkehr � Kraftfahrzeuge � Arbeitsmaschinen
� Staub/Partikel � Schwefeloxide � Stickoxide � Benzol � Kohlenstoffoxide
Tabelle 1: Branchenabhängige Risikohinweise
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TA-Luft
Da in Österreich keine entsprechende Verwaltungs-vorschrift existiert, wird von Sachverständigen, Verwaltungsbehörden und Gerichten in der Regel die TA Luft aus Deutschland (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) als Interpretationshilfe herange-zogen. Diese Technische Anleitung dient dem Schutz der Allgemeinheit und der Nachbarschaft vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, zudem der Vorsorge gegen ebendiese Einwirkungen, um ein hohes Schutzniveau für die Umwelt insgesamt zu erreichen.
Gesamtstaub, einschließlich Feinstaub Die im Abgas enthaltenen staubförmigen Emissionen dürfen den Massenstrom 0,20 kg/h oder die Massen-konzentration 20 mg/m³ nicht überschreiten. Beim Vorhandensein von speziellen Inhaltsstoffen (z. B. Nickel, Chrom usw.) sind abweichende Massenkon-zentrationen zu beachten.
VOC-Anlagen-Verordnung (VAV)
Bei sehr vielen Tätigkeiten und Prozessen (z. B. La-ckieren, Drucken, Herstellung von Farben, Reinigen usw.) werden Lösungsmittel (auch als VOC bezeich-net; VOC ist die Abkürzung für Volatile Organic Compounds) verwendet. Aufgrund des Gefährdungspotenzials der VOCs (Vorläufersubstanzen für Ozon und Feinstaub) ist eine Begrenzung dieser Emissionen ein wesentliches Umweltziel. Die gesetzliche Grundlage dafür ist die VOC-Anlagen-Verordnung (im Internet zu finden unter http://www.ris.bka.gv.at). Diese enthält Emissionsgrenzwerte, Informationen zu Überwachungspflichten, Meldepflichten etc. für eine Reihe von Branchen und Tätigkeiten, bei denen organische Lösungsmittel verwendet werden.
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3 Ziel der Absaugung
3.2 Luftrückführung/Umluftnutzung bei krebserzeugenden Stoffen
3.1 Grundsätze der Gefahrenverhütung
Absaugungen dienen der Erfassung gefährlicher Arbeitsstoffe unmittelbar an ihrer Quelle (Austritts- und/oder Entstehungsstelle) und somit der Reduzie-rung dieser Stoffe am Arbeitsplatz. Gefährliche Arbeitsstoffe sind gemäß den Grund-sätzen der Gefahrenverhütung zu ersetzen bzw. in geschlossener Arbeitsweise zu verwenden. Ist dies nicht möglich und erfolgt eine Freisetzung von gefährlichen Gasen, Dämpfen oder Schwebstoffen, so ist als technische Maßnahme eine Absaugung an ihrer Quelle erforderlich.
Grundsätze der Gefahrenverhütung (STOP-Prinzip): 1. Menge der Arbeitsstoffe beschränken. 2. Anzahl der Arbeitnehmerinnen und Arbeitneh-
mer, die sich im betroffenen Bereich aufhalten, beschränken.
3. Dauer und Intensität der Exposition beschränken. 4. Arbeitsverfahren und Arbeitsvorgänge so gestal-
ten, dass die Arbeitnehmerinnen und Arbeitneh-mer nicht mit den gefährlichen Arbeitsstoffen in Kontakt kommen können.
5. Arbeitsstoffe absaugen. 6. Zusätzliche Lüftungsmaßnahmen treffen. 7. Persönliche Schutzausrüstungen verwenden.
Diese Prioritätensetzung gilt für alle gefährlichen Ar-beitsstoffe, unabhängig davon, ob für sie Grenzwer-te bestehen oder nicht. Die jeweils später genannte Maßnahme darf nur dann gesetzt werden, wenn die vorgenannte nicht durchführbar ist oder nicht zur Vermeidung von Expositionen führt.
Bei Verwendung von eindeutig krebserzeugenden Arbeitsstoffen (Gasen, Dämpfen, Schwebstoffen) ist die Rückführung der Abluft von Klimaanlagen, Lüftungsanlagen oder Absaugeinrichtungen (Ab-sauganlagen oder Absauggeräten) in Räume – auch wenn diese Abluft gereinigt ist – grundsätzlich verboten (Umluftverbot). Von dieser Forderung sind jedoch unter Einhal-tung bestimmter Randbedingungen (geregelt in der – Grenzwerteverordnung 2011) Ausnahmen zur Luftrückführung möglich. Die Möglichkeiten zur Luftrückführung sind bei Ver-wendung von eindeutig krebserzeugenden Schweb-stoffen für Absauganlagen (und Absauggeräte) und für Klima- und Lüftungsanlagen unterschiedlich geregelt. Für Absauganlagen und Absauggeräte ist die Luft-rückführung bei Verwendung von eindeutig krebs-erzeugenden Schwebstoffen (gilt nicht für Gase
und Dämpfe) erlaubt, wenn folgende Vorausset-zungen erfüllt werden: � Es wird ein Zwanzigstel des entsprechenden TRK-
Wertes unterschritten oder � es wird ein Zehntel des entsprechenden TRK-Wer-
tes unterschritten und � die gesamte Staubbeladung in der rückgeführ-ten Luft beträgt max. 1 mg/m³ und
� der Umluft-Anteil an der Zuluft beträgt höchs-tens 50 %.
Hintergrund der Umluftnutzung ist immer die damit erzielte Wärmerückgewinnung. Es ist aber zu beachten, dass einerseits im Rahmen dieser Um-luftnutzung generell keine Luft in Arbeitsbereiche rückgeführt wird, die vorher nicht belastet waren – andererseits ist aber trotzdem die Möglichkeit der Luftführung ins Freie in den Sommermonaten zu nützen.
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3.3 Risikohinweise zu den einzelnen Stoffen
3.4 Brand- und Explosionsschutz
Wird die Errichtung einer Absauganlage in Angriff genommen, sind verschiedene Gefahren und Risiken abzuklären. Neben Sicherheitsdatenblättern kön-nen oft nur labortechnische Untersuchungen von
abgesaugten Arbeitsstoffen Aufschluss über deren genaue Zusammensetzung geben. Die nachstehen-de Tabelle gibt einen groben Überblick, woran bei gängigen Arbeitsstoffen gedacht werden muss:
Werden durch Absaugungen Stoffe erfasst, die brand- und explosionsfähig sind, haben der Betreiber und der Anbieter der Absaugungen bei der techni-schen Planung darauf Rücksicht zu nehmen. Grund-sätzlich unterscheidet man vier verschiedene Gefähr-dungspotenziale: 1. brennbare Gase und Lösungsmittel 2. brennbare Stäube 3. Schwelgase aus erhitzten Produkten oder Arbeits-
verfahren (z. B. LASER-Anlage) 4. hybride Gemische: können eine Mischung aus den
oben genannten Stoffen sein Um Aussagen über die spätere Anlagentechnik tref-fen zu können, ist es notwendig, sicherheitstechni-sche Kenngrößen der abgesaugten Stoffe zu ermit-teln. Dabei nimmt die Komplexität dieser Ermittlung von Punkt 1 bis Punkt 4 wesentlich zu. In vielen Fällen
muss sogar eine experimentelle Voruntersuchung durchgeführt werden.
Gesetzliche Verpflichtungen nach VEXAT und MSV 2010
In Österreich ist die Verpflichtung zum Brandschutz auf landesrechtlicher Ebene geregelt. Bei Absaugungen, die in Betrieben eingesetzt werden, bei denen die
Stoff Brand- und Explosions-gefahr
Gesundheitsgefahr Umluftverbot
Metallstaub abhängig vom Oxidationsvermögen
Überprüfung von MAK-Wert TRK-Wert
wenn TRK-Werte gegeben sind
Ausnahmen unter bestimmten
Voraussetzungen möglich
Schweißrauch im Einzelfall möglich
Kunststoffstaub Explosionsgefahr
Holzstaub
Kühlschmierstoffe (KSS)
abhängig von Wasser/Öl-Mischung
Mineralische Stoffe im Einzelfall möglich
Lösungsmittel, Farben, Lacke
Explosionsgefahr
Emissionen von Verbrennungs- maschinen (Kfz)
im Einzelfall möglich
Abfälle Recyclingstoffe
Explosionsgefahr Pharmastaub
Grenzwertproblematik Lebensmittelstaub
Tabelle 2: Risikopotenzial gefährlicher Arbeitsstoffe
Abgesaugte Lösungsmittel- oder Kunststoff-dämpfe können sich auch als fester Nieder-schlag in Rohrleitungen ablagern und einen schlag- und reibempfindlichen Belag bilden.
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Verordnung explosionsfähige Atmosphären (VEXAT) gemäß ArbeitnehmerInnenschutzgesetz, Bundesbe-dienstetenschutzgesetz gilt oder bei denen ein Landes-bedienstetenschutzgesetz des jeweiligen Bundeslandes gilt, ist der Betreiber für den Explosionsschutz verant-wortlich. Unabhängig von der Verpflichtung gemäß Maschinensicherheitsverordnung 2010 (MSV 2010), die für den Hersteller der Anlage gilt, ist der Betreiber daher verpflichtet, bereits bei der Bestellung der Anla-ge auf das Vorkommen von brand- und explosionsge-fährlichen Stoffen hinzuweisen, die in oder außerhalb der Anlage vorhanden sein können. Für gewerbliche Absaugungen ohne Arbeitnehmer-schutz kann die Gewerbebehörde für den Schutz der/ des Selbstständigen, ihrer bzw. seiner Familie oder aus öffentlichen Interessen heraus den Brand- und Explosi-onsschutz nach denselben Standards vorschreiben.
Sicherheitstechnische Kenngrößen
In der Praxis bieten seriöse Hersteller von Absau-gungen ausführliche Beratungsgespräche an, bei denen die sicherheitstechnischen Kenngrößen der abgesaugten Stoffe abgefragt werden. Welche Werte notwendig sind, hängt im Einzelfall von den erfassten Stoffen und der Anlagenauslegung ab. In vielen Fällen sind diese Daten nicht bekannt und müssen durch eine kostenpflichtige Untersuchung im Labor ermittelt werden. Zur Unterstützung gibt es Internet-Datenbanken (z. B. GESTIS und GESTIS Staub
Ex-Datenbank), die eine grobe Orientierung ermögli-chen. Diese Daten aus dem Internet dürfen aber nicht zur Anlagenauslegung herangezogen werden, da die tatsächliche Zusammensetzung und die Eigenschaf-ten des abgesaugten Arbeitsstoffes davon erheblich abweichen können.
Die Investition in eine Voruntersuchung sicherheitstechnischer Kenngrößen kann eine wesentliche Kostenersparnis in der Anlagen-auslegung bringen.
Blitzschutz
In vielen Fällen haben Absauganlagen über die Frisch-luftansaugung oder die Abluftführung Auswirkungen auf den baulichen Blitzschutz. So müssen bestimmte Absauganlagen wie z. B. Lackieranlagen zur Abfüh-rung der belasteten Luft eine bestimmte Bauhöhe zum übrigen Gebäude aufweisen. Dies macht die in der Regel metallischen Abluftleitungen zu natür-lichen, aber ungewollten „Blitzableitern“. Um eine Verschleppung des Blitzes in das zu schützende Objekt zu verhindern, bedarf es eines Blitzschutzkon-zeptes. Gemäß Elektrotechnikverordnung 2010 (ETV 2010) ist seit 13.7.2015 die ÖVE/ÖNORM EN 62305-3 „Blitzschutz baulicher Anlagen und Personen“ als
Abb. 5: Übersicht der wichtigsten sicherheitstechnischen Kenngrößen des Explosionsschutzes für abgesaugte brennbare Arbeitsstoffe
Brennbare Stoffe
Gase Brennbare
FIüssigkeiten Stäube
Information über: Sicherheitsdatenblätter, Internetdatenbanken, Literatur, Laborversuche
� Dichte � Explosionsgrenzen � Zündtemperatur � Mindestzündenergie � Gruppen IIA/IIB/IIC
� Flammpunkt � Dampfdruck � Explosionsgrenzen � Zündtemperatur � Mindestzündenergie � Gruppen IIA/IIB/IIC � Sauerstoffgrenzkonzentration
� Brennzahl � Korngröße (Median) � kST-Wert/Staubklasse � Explosionsgrenzen � Glimmtemperatur � Zündtemperatur � Mindestzündenergie � Maximaler Explosionsdruck � Gruppen IIIA/IIIB/IIIC � Sauerstoffgrenzkonzentration
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Ersatz zur davor gültigen ÖVE/ÖNORM E 8049-1 anzuwenden. Diese ÖVE/ÖNORM EN 62305-3 gilt für das Planen und Errichten von Blitzschutzsystemen für allgemeine bauliche Anlagen bis zu 60 m Höhe. Die Eigenschaften eines verlangten Blitzschutzsystems hängen von den Eigenschaften der zu schützenden baulichen Anlage und der Schutzklasse ab, die er-reicht werden soll.
In der ÖVE/ÖNORM EN 62305-3 sind vier verschiede-ne Schutzklassen vorgesehen. Die Wirksamkeit eines Blitzschutzsystems nimmt von Schutzklasse I zu Schutzklasse IV ab. Zur Bestimmung der Schutzklasse sollte eine fachkundige Person (Elek-trofachkraft) hinzugezogen werden.
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4 Erfassung gefährlicher Arbeitsstoffe
4.1 Erfassungseinrichtung
Damit die mit gefährlichen Arbeitsstoffen belastete Luft überhaupt einem Filtergerät zugeführt werden kann, muss diese an der Entstehungsstelle erfasst werden können. Unter Erfassungseinrichtungen oder Erfassungselementen versteht man jene Bautei-le, an denen der Luftstrom in die Absaugrohrleitung eintritt. Welche Form diese Erfassungseinrichtungen haben, hängt in hohem Maße von den Eigenschaf-ten des Stoffes ab, z. B. von seiner Schwerkraft-wirkung, den vorhandenen Luftströmen und den thermischen Verhältnissen im Bereich der Erfassung. Wird den gefährlichen Arbeitsstoffen durch den Arbeitsprozess noch zusätzlich ein Bewegungsim-puls mitgegeben (z. B. Sprühpistole – Richtung des Sprühkegels), muss dies ebenfalls berücksichtigt werden, denn jede Bewegungsrichtung weg von der Absaugrichtung erfordert eine hohe Absaugleistung. Daher muss der Auswahl und Bemessung von Erfas-sungseinrichtungen einer Absaugung wesentliche Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Rohgas Erfassungs- Filter- Wirkungs-Schadstoff grad leistung grad Rest Schadstoff
Abb. 7: Zwei unterschiedliche Wirkungsgrade aufgrund des Erfassungsgrades
Abb. 6: Lokale Absaugung eines Schweißarbeitsplatzes
Der Wirkungsgrad der Ab-saugung hängt wesentlich von der Form und Positionie-rung der Erfassungseinrich-tung ab. Der qualitativ beste Filter ist wirkungslos, wenn die gefährlichen Arbeitsstof-fe nicht zum Filter gelangen.
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Erfassungseinrichtungen lassen sich grundsätzlich in drei Typen unterteilen, denen verschiedene Erfas-
sungselemente zugeordnet werden. Die VDI 2264 Blatt 4 zeigt folgende Erfassungseinrichtungen:
offene Systeme
Saugöffnung (rund, rechteckig, schlitzförmig)
Saugöffnung mit Flansch (rund, recht- eckig, schlitzförmig)
Düsenplatte
Wirbelhaube
Absaughaube
Absaughaube mit Einbauten
Randabsaugung
halboffene Systeme
Absaugstand
Tischabsaugung Absaugschrank
Maschinen- einkleidung
geschlossene Systeme
Einhausung, Kapselung
Erfassungseinrichtungen
Abb. 8: Einteilung der Erfassungseinrichtungen
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4.2 Wirkradius und Luftgeschwindigkeiten
Jede Bauform hat einen unterschiedlichen Wirkra-dius, innerhalb dessen die abgesaugte Luft einen gefährlichen Arbeitsstoff erfassen und abtransportie-ren kann. Ab dem freien Ende einer Erfassung nimmt die Luftgeschwindigkeit sehr schnell ab und erreicht aufgrund einer logarithmischen Abhängigkeit sehr schnell einen Null-Wert. Flanschplatten hinter der Ab-saugöffnung verbessern die Wirksamkeit in Richtung des Erfassungsraumes.
Wie in den nachstehenden Beispielen zu sehen ist, können die Erfassungsgeschwindigkeiten stark vari-ieren und somit großen Einfluss auf die Wirksamkeit der Absaugung haben. Im Vorfeld lassen sich diese Erfassungen berechnen oder an einem Musterarbeits-platz testen.
Ø Rohr- durchmesser
Abb. 10: Geschwindigkeitsverteilung am einfachen Rohr
Abb. 9: Einfaches Absaugrohr an einem Tisch
Abb. 12: Rückströmung hinter dem Rohr wird durch die Flanschplatte verhindert
Abb. 11: Rohr mit Flansch
Abb. 14: Geschwindigkeitsverteilung für einen breiteren Absaugschlitz
Abb. 13: Rohr mit Absaugschlitz
Konstruktion Geschwindigkeitsprofil der Strömung
Legende zu den Abbildungen 10, 12 und 14: = hohe Geschwindigkeit = mittlere Geschwindigkeit = niedrige Geschwindigkeit
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An der Stelle, an welcher der gefährliche Arbeitsstoff entsteht, muss eine ausreichende Erfassungsgeschwin-digkeit gegeben sein, um den Stoff abführen zu kön-nen. Richtwerte für Erfassungsgeschwindigkeiten: � bei geringer Eigengeschwindigkeit:
wER = 0,25 … 1,0 m/sec (z. B. Bäder, Tanks, Schweißen)
� bei mittlerer Eigengeschwindigkeit: wER = 0,5 … 1,0 m/sec (z. B. Spritzkabinen, starke thermische Konvektion)
� bei großer Eigengeschwindigkeit: wER = 1,0 … 2,0 m/sec (z. B. Schleifen, Sandstrahlen)
Beispiele:
X
WER
X
WER
Abb. 15: Schweißtisch mit mobiler Flanschhaube (offen)
wER = 0,3 … 0,5 m/sec x = Abstand zur Erfassung
Abb. 16: Fassabfüllung mit Lösungsmittel (offen)
wER = 0,5 … 1,0 m/sec x = Abstand zur Erfassung
4.3 Auswahl von Erfassungseinrichtungen
Die Auswahl der Erfassungseinrichtungen hat we-sentlichen Einfluss auf die abgesaugte Luftmenge und die Anlagenauslegung.
Folgende Grundregeln sind dabei zu beachten: � Die Erfassungseinrichtungen sind so nah wie mög-
lich an der Quelle des gefährlichen Arbeitsstoffes zu positionieren.
� Bei ortsveränderlichen Quellen von gefährlichen Arbeitsstoffen muss die Erfassungseinheit ebenfalls mobil sein und nachgeführt werden können.
� Je stärker die Eigenbewegung des kontaminierten Luftstromes bereits in Richtung der Absaugung wirkt, umso niedriger kann die Menge des Erfas-sungsluftstroms ausfallen.
� Störströme sind durch Leitelemente (Leitbleche) oder Wände vom eigentlichen Erfassungsluftstrom abzuschirmen.
� Geschlossene Systeme haben die beste Erfassungs-wirkung, offene die schlechteste Erfassungswir-kung.
Die Erfassungsgeschwindigkeit wER ist ab-hängig von der Luftgeschwindigkeit im Rohr und dem Abstand zur Quelle des gefährlichen Arbeitsstoffes. Die Strömungsgeschwindigkeit ist immer höher als die Erfassungsgeschwin-digkeit.
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4.4 Luftbilanz
Immer wieder wird in der Praxis vergessen, dass dort, wo Luft abgesaugt wird, diese auch nachströmen muss. Ohne den Ausgleich durch eine definierte Zu-luft besteht die Gefahr, dass sich Kurzschlussströme zu Türen, Nebenräumen und Fenstern ergeben, die einen Störstrom darstellen und so den Abtransport des gefährlichen Arbeitsstoffes beeinflussen oder sogar behindern. Ist der Raum derart abgedichtet, dass keine Luft nachströmen kann, wird die Leistung der Absaugung beschränkt und nimmt tatsächlich ab. Türen können nicht oder nur mehr schwer geöffnet werden. Zudem kann diese undefinierte Zuluft für Arbeit-nehmerinnen und Arbeitnehmer im Arbeitsraum zur Zugluft werden und eine Gesundheitsbelastung darstellen. Angaben hinsichtlich zulässiger Zugluftwerte am Ar-beitsplatz sind in der Arbeitsstättenverordnung (AStV) enthalten.
Aber auch die Anordnung der Zu- und Abluftvor-richtungen zueinander rund um den abzusaugenden Arbeitsplatz muss sicherstellen, dass die Beschäftigten nicht einem für sie belastenden oder gesundheitsge-fährdenden Luftstrom ausgesetzt sind. Gut geplant kann ein Zuluftstrom die Wirksamkeit der Absaugung erhöhen. In diesem Zusammenhang müssen zwei Grundsätze befolgt werden: 1. Der Luftvolumenstrom muss die gefährlichen Ar-
beitsstoffe weg von den Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern – insbesondere ihren Atmungsor-ganen – abtransportieren.
2. Die notwendigen Arbeitsbewegungen der Mitar-beiterinnen und Mitarbeiter (z. B. Überbeugen, Hantieren usw.) dürfen zu keiner Unterbrechung oder Blockierung des Luftstromes führen.
Abb. 17: Spritzkabine mit Zuluft an der Decke, Absaugwand im Spritzlackierbereich und zusätzliche Bodenabsaugung im Trockenbereich
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5 Transport/Rohrleitungen
5.1 Allgemeines
5.2 Luftgeschwindigkeiten
Im Gegensatz zur Lüftungstechnik, in der sowohl runde als auch eckige Luftkanäle verwendet werden, erfolgt im Bereich der Absaugtechnik der Lufttrans-port hauptsächlich in runden Rohrleitungen. Dies ist einerseits mit dem hohen Systemdruck und anderer-seits mit der ungleichmäßigen Strömungsverteilung (den unterschiedlichen Luftgeschwindigkeiten auf-grund partieller Ablagerungen) zu begründen.
Je nach Aufgabenstellung und Anforderung werden hauptsächlich folgende Rohrleitungsarten (verzinkt oder Edelstahl) eingesetzt: � spiralgefalzte Rohrleitungen � längsgefalzte Rohrleitungen � geschweißte Rohrleitungen (höhere Anforderun-
gen an Verschleißfestigkeit und Dichtheit) Bei chemischen Anwendungen (Säuren, Laugen, kondensierenden Dämpfen) werden Kunststoffrohre eingesetzt. Diesbezüglich ist die Gefahr der elektro-statischen Aufladung zu beachten. Flexible Schläuche (z. B. aus Kunststoff, Aluminium) werden für Geräteanschlüsse und zur Vermeidung der Schwingungsübertragung benötigt. Diese sollten
Die Wahl der richtigen Luftgeschwindigkeit in Ab-saugrohrleitungen hängt von einigen Faktoren ab. Einerseits wären geringe Luftgeschwindigkeiten ideal, weil sich dadurch geringere Druckverluste wie auch Energiekosten ergeben. Dem stehen allerdings hohe Investitionskosten entgegen (durch geringe Luftge-schwindigkeiten ergeben sich große Durchmesser und ein höherer Platzbedarf), vor allem käme es beim Partikeltransport zu einem Ausfallen der Partikel aus dem Förderluftstrom.
Einbauten im Rohrleitungssystem (Abzweige, Klap-pen, Schieber usw.) dürfen den kontinuierlichen Materialtransport nicht behindern.
Auf folgende Richtgeschwindigkeiten wird in der Praxis ausgelegt:
Abb. 18: Verschiedene Rohrleitungsausführungen
so kurz wie möglich sein (erhöhter Druckverlust und Ablagerungsgefahr).
Die Auswahl der Rohrleitungsart erfolgt nach der je-weiligen Anwendung und Problemstellung und hängt von vielen Faktoren ab: � Art und Zusammensetzung des abzusaugenden
Mediums (reine Luft, Gase, Dämpfe, Stäube oder Gemische)
� Temperatur des Mediums (Besteht die Möglichkeit der Kondensation?)
� Verschleiß des Rohrleitungsmaterials durch das Me-dium (Abrieb oder chemischer Angriff – Korrosion)
� Einsatzort des Rohres (Unterdruck- oder Überdruck-bereich)
� Brand- oder Explosionsschutzanforderungen
� Rauch ............................................ 9–14 m/s � Staub ............................................ 11–14 m/s � Späne ............................................ 14–20 m/s � brand- und explosionsfähiger Staub .. > 20 m/s
Höhere Geschwindigkeiten bei metallischen Stäuben können möglich sein.
Eine Besonderheit diesbezüglich ist der Bereich Holz-staub. Hier (und das gilt nur für Holzstaub) gibt es die gesetzliche Vorgabe (geregelt in der Grenzwerteverord-nung 2011), dass am Anschlussstutzen der abzusau-genden Maschine bzw. auch in den Rohrleitungen eine mittlere Luftgeschwindigkeit von 20 m/s (28 m/s bei feuchten Spänen) gewährleistet sein muss.
Für die Auslegung bzw. Dimensionierung einer Absaug-anlage ist eine Druckverlustberechnung notwendig.
21
5.4 Material der Rohrleitung/E-Statik
5.3 Reinigung
Um statische Aufladungen zu vermeiden, müssen alle leitfähigen Teile der Absauganlagen geerdet werden. In dem kompletten System darf es keine Potenzial-Differenzen zwischen den einzelnen Teilen und allen angeschlossenen Maschinen geben. Rohrleitungssysteme müssen aus leitfähigem Material bestehen. Leitfähige Stütz-Körbe und -Ringe für Filterelemente müssen geerdet sein, um jedwede Ladung zum Erdpotenzial hin abzuleiten. Alle flexiblen Schläuche müssen aus ableitfähigem Material bestehen oder in der Lage sein, Ladungen zum Erdpotenzial hin abzuleiten, zum Beispiel durch Erdung einer leitfähigen Spirale.
Ein oft vernachlässigter Aspekt ist die Reinigung der Rohrleitungssysteme. Je nach abgesaugtem Medium können sich verschiedenste Ablagerungen im Rohrlei-tungssystem bzw. auch in den eingebauten Bauteilen bilden. Bei einer richtigen und vorausschauenden Planung ist aus diesem Grund auch eine entsprechende Anzahl an Reinigungsöffnungen im Leitungssystem vorgese-hen. Je nach Anlagentyp sind an jedem gebogenen Teilstück (Richtungsänderung), vor und hinter den Absperrvorrichtungen bzw. bei problematischen Ein-bauteilen Reinigungsöffnungen einzufügen.
Eine weitere Möglichkeit zur Erfüllung dieser For-derung ist der Einsatz von leicht demontierbaren Rohrleitungen (wenn z. B. die Rohrverbindung über Spannschellen erfolgt).
Abb. 19: Möglichkeiten zur Rohrreinigung durch eingebaute Revisionsöffnungen
Abb. 20: Potenzialausgleich bei flexiblen Schläuchen
5.5 Durchdringung von Brandabschnitten
Sofern die Absaugleitungen bauaufsichtlich festge-legte Brandabschnitte durchdringen, müssen selbst-tätig wirkende Feuerschutzabschlüsse eingebaut werden, die für materialführende Rohrleitungen geeignet sind.
Hierbei handelt es sich um gesteuerte Verschlussvor-richtungen (z. B. Schieber) mit folgendem Funktions-ablauf: � Unterbrechung des Förderguttransports in der
Rohrleitung
22
5.6 Montageanforderungen an das Rohrleitungssystem
Absaugrohrleitungen müssen fest verlegt sein. Kurze Leitungslängen und strömungstechnisch günstige Kanalführungen sind umzusetzen. Bei Umlenkungen sind große Radien vorteilhaft, da sie den Druckabfall
des Rohrleitungssystems gering halten und keine Strömungsgeräusche verursachen. Beim Einbau sollte darauf geachtet werden, dass genügend Platz für Montage, Wartung und Reparaturen vorhanden ist.
� Stillsetzen des Förderventilators � Schließen der Verschlussvorrichtung
Alternativ ist eine durchgehende Ummantelung der Rohrleitung möglich. In diesem Fall dürfen im be-
trachteten Brandabschnitt keine Maschinen an diese Absaugleitung angeschlossen werden können. Brandschutzklappen aus dem Lüftungsbereich sind für derartige Lösungen nicht geeignet.
23
6.1 Vorabscheider/Filterbauarten
6 Filter
Um sicherzustellen, dass auch wirklich alle gefährli-chen Arbeitsstoffe aus der Luft gefiltert werden, muss ein entsprechendes Filterkonzept (Vorfilter, Hauptfilter usw.) erstellt werden. Für die Effizienz und Wirt-schaftlichkeit einer Absauganlage ist es von besonde-rer Wichtigkeit, die Filter aufeinander abzustimmen. Nicht alle Filter arbeiten auf die gleiche Weise bzw. können sie unterschiedliche Partikelgrößen filtern. Werden bei der Konzeptionierung Fehler gemacht,
Vorabscheider, Vorfilter
Bevor die gefährlichen Arbeitsstoffe zu den eigentli-chen Filtern der Absauganlage gelangen, werden oft Vorabscheider dazwischengeschaltet. Diese sollen die großen Partikel schon im Vorfeld abscheiden, um die nachfolgenden Filter zu entlasten. Ein Vorabscheiden, in den meisten Fällen durch einen
werden entweder nicht alle gefährlichen Arbeitsstoffe gefiltert oder es muss ein Filter überdurchschnittlich oft getauscht oder gewartet werden.
Die Abscheidung der Teilchen in dem Filter beruht auf verschiedenen physikalischen Effekten – der Diffusi-ons-Effekt, der Trägheits-Effekt, der Sperr-Effekt und der Sieb-Effekt stellen diesbezüglich die wichtigsten Abscheideeffekte dar.
Zentrifugalabscheider oder eine Absetzkammer, kann nur bei entsprechend großen Partikeln (Spänen, Kühlschmierstoffen) mit ausreichender Masse sinnvoll durchgeführt werden. Der Vorteil von Vorfiltern liegt in ihrer kostengünsti-gen Erhaltung, da sie verschleißfrei eingesetzt werden können und somit keine Ersatzfilterkosten anfallen. Zudem weisen sie eine hohe Staubbeladung auf und
E10–U17
F7–F9
M5–M6
G3–G4
Raster-Tunnel-E.-Mikroskop Raster-Elektronen-Mikroskop optischem Mikroskop bloßem Auge
Partikel sichtbar mit
Aktivkohlefilter
EPA-/HEPA-/ULPA-Filter
Hochleistungszentrifuge
Elektrofilter
Feinstaubfilter
Nassentstauber
Grobstaubfilter
Zentrifuge
mögliche A
bscheidemethoden
Zyklon
Schwerkräfteentstauber
0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1.000 10.000
Partikelgrößen in [μm] 1 [μm] = 0,001 [mm]
2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5
80–95 %
85–99,999995 % MPPS (0,1–0,3 μm)
40–65 %
20–35 %
Abb. 21: Anwendbare Filtertypen in Abhängigkeit der Partikelgröße
Die Langbeschreibung dieser Abbildung finden Sie im Anhang auf Seite 42
24
Druckluft
dienen zusätzlich dem Schutz der nachgeschalteten Filter vor Spänen und Funken.
Nachteilig wirkt sich jedoch der geringe Abschei-degrad aus, da nur große Partikel von der Zentrifu-galkraft bzw. Schwerkraft erfasst werden, kleinere Partikel aber nicht.
Schlauchfilter
Bei hohen Staubkonzentrationen und/oder großen Partikelgrößen können Schlauchfilter zum Einsatz kommen. Die Filtration bei einem Schlauchfilter findet in der Regel in einem zylindrischen Schlauch statt, dessen Gewebe den Staub beim Durchströmen der belasteten Luft zurückhält. Die zu filternde Ab-luft wird idealerweise im Kreuzstrom zu den Filter-schläuchen geführt, um eine Aufströmung entgegen der Partikelsedimentationsrichtung zu vermeiden. Die Abscheidung der Partikel findet an der Oberflä-che des Filtermediums bzw. des sich darauf abschei-denden Filterkuchens statt.
Für Schlauchfilter können unterschiedliche Filterma-terialien ausgewählt werden; diese machen die Filter vielseitig einsetzbar. Schlauchfilter zeichnen sich außerdem generell durch robuste Filtermaterialien und eine lange Lebensdauer aus.
Nachteilig sind jedoch das große Gehäusevolumen und die damit verbundenen höheren Investitions-kosten zu Beginn des Anlagenbetriebs. Für ihre Verwendung spricht, dass sich diese Filteranlagen automatisch reinigen lassen und einer hohen Filter-flächenbelastung standhalten.
Patronenfilter
Patronenfilter enthalten sternförmig gefaltete Filter-vliese zur Staubabscheidung. Als Filtermedium dienen meist plissierte Papier-, Polyester- oder Polypropylen-vliese. Mit diesem Prinzip lassen sich große Filterflä-chen auf kleinen Raum konzentrieren; dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise, die es ermöglicht, kleine Filtereinheiten mit großen Filterflächen zu errichten. Patronenfilter werden deshalb meistens als Kompaktfilter und bevorzugt bei der Reinigung von Feinstäuben eingesetzt. Sie finden vorzugsweise bei der Reinigung kleinerer Gasmengen Verwendung. Sollen jedoch größere Luftmengen gereinigt werden, können Patronenfilter auch in Mehrkammerbauweise ausgeführt sein. Bei der Durchströmung des Filterge-webes bleiben die Staubpartikel an der Anströmseite
haften. Dadurch entsteht ein Filterkuchen, der eine hohe Abscheideleistung ermöglicht. Die Regenerie-rung erfolgt mithilfe eines Abreinigungsverfahrens wie beispielsweise der Druckstoßabreinigung oder der Niederdruckspülung.
Abb. 22+23: Automatische Abreinigung eines Patronenfilters durch Druckstoß
Speicherfilter
Bei Speicherfiltern werden Partikel ausreichender Grö-ße direkt im Filter gespeichert. Kleinere Partikel fallen durch das Netz.
Wird eine bestimme Menge gespeicherter Partikel bzw. ein bestimmter Zeitraum überschritten, muss der Filter gewechselt werden. Durch Speicherfil-ter können höchste Abscheideleistungen realisiert werden und sie stellen bei geringer Belastung bzw. Standzeit eine kostengünstige Alternative dar.
Abb. 23+24: Beispiele für Taschenfilter
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Speicherfilter sind nicht regenerierbar und müssen nach entsprechendem Einsatz komplett getauscht werden, was sich bei einer hohen Einsatzdauer wirt-schaftlich negativ auswirken kann.
Für niedrige Staubkonzentrationen bzw. bei einer ge-ringen Anzahl an Betriebsstunden können Speicherfil-ter wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden.
Elektrische Abscheider
Das Prinzip der Elektroentstaubung beruht auf der Tatsache, dass elektrisch geladene Staubteilchen in einem elektrischen Feld von einer entgegengesetzt geladenen Elektrode angezogen und gebunden werden.
Elektrostatische Abscheider nutzen die Wirkung elektrischer Felder, um elektrisch geladene Staubteil-chen von einer entgegengesetzt geladenen Elektrode anzuziehen und zu binden. Die abgeschiedenen Teilchen lagern sich an den Niederschlagselektroden ab und können zusätzlich durch Abklopfeinrichtun-gen oder durch einen Flüssigkeitsfilm abtransportiert werden. Elektrostatische Abscheider weisen eine gute Abscheideleistung auf und unterliegen kaum dem Einfluss von Rohgasstaubgehalten. Mit ihnen können Partikel von einer Größe über 1 µm abgeschieden werden. Elektrofilter werden vor allem für Prozesse mit hoher Abgastemperatur und großen Abgasvolu-menströmen verwendet.
Der Vorteil von Elektrofiltern bzw. elektrischen Ab-scheidern besteht in ihrer Bau- und Funktionsweise. Da kein zusätzlicher Filter benötigt wird, ist nur ein geringer Druckverlust gegeben, was sich positiv auf den Geräuschpegel auswirkt.
Wird der Elektrofilter jedoch schlecht gewartet, kön-nen die Partikel nicht mehr abgeschieden werden.
Aktivkohlefilter
Da Aktivkohle eine sehr große innere Oberfläche besitzt, können neben den üblichen ungelösten mechanischen Partikeln auch gelöste Partikel über die sogenannte Adsorption gefiltert werden. Dies spielt vor allem bei der Filterung von Gasen und auch Gerü-chen eine bedeutende Rolle.
Aktivkohlefilter haben niedrige Investitionskosten und basieren auf einer recht einfachen Technologie. Al-lerdings sind die Betriebskosten hoch, da die Filter in
regelmäßigen Abständen ersetzt und die alten Aktiv-kohlefilter reaktiviert oder entsorgt werden müssen. Durch ihren Aufbau und das Wirkprinzip entstehen ebenfalls hohe Druckverluste in der Abgasreinigung. Als Problem in der Praxis erweist sich der Umstand, dass die Filtersättigung nicht über Druckverlust über-wacht werden kann.
Sinterfilter
Der Vorteil von Sinterfiltern besteht in ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und Festigkeit. Zusätzlich können durch die unterschiedlichen Materialien auch Katalysatoren eingearbeitet werden, welche den Pro-zessablauf verbessern. Sinterfilter sind regenerierbar. Wegen der aufwendigen Herstellung sind diese Filter jedoch relativ teuer und bewirken durch ihren Aufbau hohe Druckverluste im Abgassystem.
Abb. 25+26: Beispiele für Sinterfilter
26
7 Ventilator/Motor
7.1 Ventilatorbauarten Ventilatoren sind Strömungsmaschinen zur Förderung von Luft und anderen Gasen und zentraler Bestand-teil von Absauganlagen. Entsprechend der Durchströ-mung des Laufrades unterscheidet man im Wesentli-chen zwischen Axial- und Radialventilatoren. Im Bereich der Absaugtechnik werden wegen des notwendigen Unterdrucks (Pressung) fast ausschließ-lich Radialventilatoren verwendet.
Radialventilator
Das Laufrad des Radialventilators wird senkrecht zur Ventilatorachse (in radialer Richtung) durchströmt. Ein Radialventilator ist vergleichbar mit einer Trommel. Er saugt die Luft über die Motorachse an und bläst sie um 90° versetzt wieder aus. Eigenschaften von Radialventilatoren: � Höhere Pressungen (Drücke) sind verfügbar.
Dadurch eignen sie sich ideal zum Einsatz in Lüftungs- und Absauganlagen mit vor- oder nach-geschalteten Aggregaten wie Luftfiltern, Schall-dämpfern usw.
� Sie weisen meist einen besseren Wirkungsgrad auf als Axialventilatoren.
� Durch geringere Umfangsgeschwindigkeiten ergeben sich weniger Geräusche als bei Axialventilatoren.
� Durch Luftumlenkung um 90° haben Radialventilatoren einen erhöhten Platzbedarf.
Im Bereich der Absaugung wird auch oft eine Sonder-form des Radialventilators, der Rohrradialventilator, eingesetzt. Er vereint einen höheren verfügbaren Druck mit dem Vorteil der axialen Luftführung, wodurch ein gerader Aufbau der Lüftungsstrecke ermöglicht wird. Er ist als Metall- (CA-Serie) und Kunststoffventilator (CA-V0-Serie) verfügbar.
Axialventilator
Das Laufrad des Axialventilators wird parallel zur Ventilatorachse (in axialer Richtung) durchströmt. Der Aufbau des Axialventilators ähnelt dem eines Flugzeugpropellers. Er saugt die Luft axial (über die Motorachse) an und bläst sie axial aus.
Abb. 27: Wirkweise eines Radialventilators
Abb. 29: Axialventilator als Rohrventilator
Abb. 28: Ausgebautes Laufrad eines Radialventilators
27
Eigenschaften von Axialventilatoren: � Axialventilatoren finden überall da Verwendung,
wo es hoher Volumenströme (Luftmengen) in Ver-bindung mit geringen Pressungen (Widerständen, die überwunden werden müssen) bedarf.
� Durch die kompakte Bauform und die gerade Luftführung ist der Platzbedarf gering. Axialventi-latoren kommen idealerweise dort zum Einsatz, wo
Ventilatoren werden rohluftseitig (schmutzluftseitig) oder reinluftseitig eingebaut, d. h. vor oder nach dem Abscheider.
Rohluftanlagen
Bei Rohluftanlagen befindet sich der Ventilator zwi-schen den abgesaugten Maschinen und dem Filter. Der Ventilator saugt die verunreinigte Luft (Rohluft) an, die anschließend in die Filteranlage gedrückt wird. Die Filteranlage steht dabei unter Überdruck, weshalb Roh-luftanlagen auch Überdruckanlagen genannt werden.
Rohluftanlagen können sehr einfach gebaut sein. Nachteilig wirkt sich bei diesem Prinzip aus, dass der Überdruck im Inneren des Filters den Staub nach außen drückt, sodass dieser bei der kleinsten Undich-tigkeit aus dem Filter austritt.
Das Laufrad des Ventilators muss sehr offen gebaut sein, weil ständig Staub und Späne durch den Ventila-tor ziehen. Größere Stücke müssen durch das Laufrad transportiert werden, ohne dass sich Fremdkörper im Ventilator verkeilen können. Durch den kontinuierli-chen Aufprall von Spänen und Staub entsteht hoher Verschleiß am Laufrad, der Wirkungsgrad fällt im Vergleich zu einem Reinluftventilator deutlich ab.
Ventilatoren zur Förderung einer explosionsfähigen Gas-, Dampf-, Nebel- oder Staub-Atmosphäre und/ oder zur Aufstellung in derselben werden abhängig von der Wahrscheinlichkeit, eine wirksame Zündquel-le darzustellen, in Kategorien gemäß ATEX-Richtlinie (Österreich: Explosionsschutzverordnung 2015) einge-teilt. Da für die Zoneneinteilung der Betreiber verant-
direkt angesaugt bzw. ausgeblasen wird, z. B. bei Wand- oder Fensterventilatoren.
� Ein einfacher Aufbau ermöglicht eine kostengüns-tige Entwicklung und Produktion.
� Hohe Drehzahlen erhöhen den verfügbaren Druck und die Luftmenge, tragen aber auch erheblich zur Geräuschentwicklung bei.
7.2 Einbauort der Ventilatoren
7.3 Explosionsgeschützte Ventilatoren
Maschinenerfassung
M VentilatorAbscheider
Trennung Luft/Material
Abb. 30 Schematische Darstellung einer Reinluftanlage
wortlich ist, wird in der Praxis bei der Festlegung der Kategorie die Zusammenarbeit zwischen Betreiber und Hersteller erforderlich sein.
Die Kategorie legt die Eintrittswahrscheinlichkeit einer Zündquelle fest. Jede festgelegte Zone zieht eine dazugehörende Kategorie (z. B. II 2 D) nach sich.
Reinluftanlagen
Bei Reinluftanlagen befindet sich der Ventilator nach dem Filter. Die mit Staub und Spänen beladene Luft wird durch den Filter angesaugt und gereinigt, bevor sie den Ventilator passiert. Das Gehäuse des Filters steht unter Unterdruck, deshalb werden Reinluftanla-gen auch Unterdruckanlagen genannt.
Bei Undichtigkeiten wird die umgebende Luft zum Druckausgleich in den Filterraum hineingesaugt, es kann also kein Staub nach außen dringen.
Da der Ventilator nur mit der gereinigten Luft in Berührung kommt, kann das Laufrad als Hochleis-tungslaufrad ausgeführt werden, wodurch höhere Wirkungsgrade zu erreichen sind.
28
Da in der Absaugtechnik generell mit viel höheren Luftgeschwindigkeiten gearbeitet wird, müssen Richtlinien zur Lärmverminderung beachtet werden. Informationen dazu finden Sie: � in der VOLV (Verordnung für Lärm und
Vibrationen) � im AUVA-Merkblatt M 019 „Gesetzliche Bestim-
mungen für Lärmbetriebe“
7.4 Lärm
Die ATEX-Kennzeichnung und die normative Kenn-zeichnung ermöglichen beim Kauf eines Ventilators die richtige Wahl. Der Hersteller ist verpflichtet, in seiner Betriebsanleitung alle relevanten Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen anzugeben, die die Auf-rechterhaltung der Zündsicherheit gewährleisten. Diese Maßnahmen sollten in das Explosionsschutzdokument übernommen werden. Bei Ventilatoren kann es vor-kommen, dass eine doppelte Kennzeichnung vergeben wird, da das Gerät innen eine andere Zone aufweist als außen. Es gibt auch Ventilatoren, bei denen nur die im Luftstrom liegenden Bauteile explosionsgeschützt sind – der außen geflanschte und abgedichtete Motor ist nicht explosionsgeschützt!
Hinweise auf Zündschutzmaßnahmen durch den Her-steller geben die ÖNORM EN 14986 bzw. ÖNORM EN 13463 in der Konformitätserklärung. Bei alten Ventila-toren (vor 1996) finden sich zwar explosionsgeschützte Motoren, zum nicht-elektrischen Explosionsschutz (mechanischen Explosionsschutz) gibt es jedoch meist keine Angaben. Lediglich die Angaben des Regelwerks VDMA 24169 (1983) lassen bei älteren Ventilatoren Rückschlüsse auf einen Zündschutz zu.
Tabelle 3: Explosionsschutzzonen
Abb. 31: Explosionsgeschützter Axialventilator mit Funkenschutz und beispielhafter Kennzeichnung. Dieser Ventilator (Kategorie II 2 G) ist zum Betrieb in Zone 1 und 2 geeignet.
II 2 G c Ex e IIB T3 Gb Sira 07 ATEX 6341 X
Explosionsschutzzone geeignete Ventilatorkategorie
Gase/ Lösemittel
Zone 0 II 1 G
Zone 1 II 1 G, II 2 G
Zone 2 II 1 G, II 2 G, II 3 G
Stäube
Zone 20 II 1 D
Zone 21 II 1 D, II 2 D
Zone 22 II 1 D, II 2 D, II 3 D
29
8 Entsorgung des Staubes
8.1 Filtermaterial und Staubsammelbehälter
8.2 Silo und Bunker
Bei der Entsorgung des gesammelten Staubes und des Filtermaterials muss sichergestellt sein, dass keine nachträgliche Exposition der Arbeitnehmerin bzw. des Arbeitnehmers gegenüber den Arbeitsstoffen entsteht. Durch den Einsatz von Sicherheitswechsel-filtern und geschlossenen Behältern wird gewähr-leistet, dass ohne Verschmutzung der Atmosphäre bzw. ohne Beeinträchtigung der Person, welche die Arbeiten durchführt, das entsprechende Material ge-wechselt werden kann. Dies ist zum Beispiel möglich bei Handhabung des Filters von der Außenseite einer wasserdichten Membrane und durch Verwendung ei-nes doppelten Dichtverfahrens bei der Zurücknahme,
der Beseitigung oder dem Austausch, ohne dass dabei das Innere des Filtergehäuses freigelegt wird.
Ist eine staubfreie Entsorgung des Materials nicht mög-lich, muss Persönliche Schutzausrüstung (Atemschutz-filter) getragen werden.
Bei Absauggeräten (Staubsaugern, Entstaubern usw.) können in der Bedienungsanleitung weitere Informati-onen über die sichere Entsorgung des Staubes und die notwendigen Intervalle angegeben sein. Bei brennba-ren Metallstäuben (zum Beispiel Aluminium) kann eine Entleerung des Staubsammelbehälters bereits nach „jedem Gebrauch“ gefordert sein.
Abb. 32: Absaugschema einer Holzstaubabsaugung mit Silo
Rückluftleitung
Absaugventilator
Silo
Förderventilator
Zellenradschleuse zur Förderung von Staub
Ring
leitu
ng z
ur S
päne
förd
erun
g
Filteranlage
Sammelleitung
Maschinen anschluss leitung
Silos für Stäube und Späne sind bauliche Anlagen, deren Nutzung durch Lagerung von Schüttgut mit Explosions- und erhöhter Brandgefahr verbunden ist. In der Regel sind Silos durch konstruktive Schutz-
30
maßnahmen des Explosionsschutzes (z. B. Druck-entlastungsflächen) zu schützen. Die österreichische Gesetzgebung (VEXAT) sieht einen konstruktiven Explosionsschutz für Silos zwingend vor; nur durch eine dokumentierte Zündquellenanalyse und eine Ausnahmegenehmigung durch die Behörde kann davon abgewichen werden.
Als Silo gelten: � ortsfeste, geschlossene Sammel- und Lagereinrich-
tungen � geschlossene, transportable oder stationäre Behäl-
ter (Container) mit einem Fassungsvermögen von mehr als 0,5 m³
Nicht als Silo gelten: � mindestens teilweise offene Lagerhallen oder ähn-
liche Einrichtungen, die zur Entnahme des Schütt-gutes von der Seite her betriebsmäßig befahren werden
Im Rahmen des Konformitätsbewertungsverfahrens muss eine Risikoanalyse durchgeführt werden, die folgende Faktoren mitberücksichtigen muss: � die Eigenschaften des Schüttgutes (z. B. Fließver-
halten, Neigung zur Brückenbildung, Brand- und Explosionseigenschaften, biologische Aktivität)
� mögliche Störungen aufgrund der baulichen Ge-staltung und der vorgesehenen
� Betriebsweise des Silos � Maßnahmen zur Wartung, Instandsetzung und
sicheren Störungsbeseitigung � einschließlich der Lieferung/Bereitstellung und
Verwendung erforderlicher Hilfsmittel.
Beim Betrieb von Silos können Personen gefährdet werden durch: � Abstürzen nach außen oder nach innen � Versinken im Schüttgut � Verschüttetwerden durch auslaufendes oder nach-
rutschendes Schüttgut innerhalb oder außerhalb des Silos
� Erfasst- und Eingezogenwerden von mechanischen Austrageinrichtungen
� Brände und Explosionen
Für Holzstaubsilos kann die DGUV Information 209-083 „Silos für das Lagern von Holzstaub und -spä-nen – Bauliche Gestaltung, Betrieb“ herangezogen werden.
31
9 Kriterien für den Einkauf
9.1 CE-Kennzeichnung
Absaugungen unterliegen unterschiedlichen Herstel-lervorschriften, zum Beispiel: � Maschinensicherheitsverordnung 2010 (MSV 2010) � Niederspannungsgeräteverordnung 2015 (NspGV
2015) � Explosionsschutzverordnung 2015 (ExSV 2015)
Beim Einkauf sollte bei der Angebotslegung darauf geachtet werden, dass der Hersteller eine den gelten-den Rechtsvorschriften entsprechende Absaugung anbietet. Wird für die Anlage eine „Einbauerklärung“ angebo-ten, so handelt es sich um eine unvollständige Ma-schine und der Betreiber wird durch die Inbetriebnah-me zum „Inverkehrbringer“ dieser Anlage. Gerade in Verbindung mit den technischen Anforderungen des konstruktiven Explosionsschutzes übernimmt der Betreiber dadurch auch die Verantwortung für die richtige technische Ausführung dieser Schutzmaß-nahmen.
Als weiteres Indiz, ob sich ein Hersteller mit dem aktuellen Stand der Technik auseinandersetzt, ist die
Angabe der einschlägigen Normen in der Konformi-tätserklärung (CE). Dabei ist zu beachten, dass nur harmonisierte Normen zu einer Konformitätsver-mutung führen. Die Angabe von nationalen Regel-werken (VDI, VDMA, DGUV usw.) ist zwar möglich, führt aber nicht zu einer Konformitätsvermutung im Sinne der MSV. Dies gilt sowohl für die Maschi-nensicherheitsverordnung 2010 als auch für die Explosionsschutzverordnung 2015 (im europäischen Sprachgebrauch als ATEX-Richtlinie bezeichnet). Eine Absauganlage wird fast nie vollständig unter die ATEX-Richtlinie fallen, vielmehr unterliegen Einbau-ten und Geräte (Ventilatoren, Klappen, autonome Schutzsysteme usw. ) als Bauteile oder Baugruppen der ATEX-Richtlinie.
Dabei liegt die richtige Auswahl und Anwendung einer einschlägigen Norm beim Hersteller. Er kann und darf sich immer auf allgemeine Normen (A-Nor-men) zurückziehen, wenn er eine bestehende B- oder C-Norm (Produktnorm) nicht erfüllen kann. Er muss aber über die Risikobeurteilung nachweisen, dass er durch seine konstruktiven Maßnahmen dieselbe Sicherheit gewährleisten kann, wie sie in den B- und C-Normen gefordert wird.
In jedem Fall sollte dem Angebot eine Auflistung beiliegen, welche Unterlagen nach Auftragsvergabe zur Verfügung gestellt werden. Da einige der Sicher-heitsbauteile (Druckentlastung, Zellenradschleusen, Entkopplungsklappen, Ventilatoren usw.) auch für die Erstellung der Explosionsschutzdokumente relevant sind, muss auf diese Unterlagen besonderer Wert gelegt werden.
Beachten Sie auch das AUVA-Merkblatt M 044 „Leit-faden für den Maschineneinkäufer“.
Abb. 33: CEKennzeichnung nach europäischen Richtlinien
32
9.2 Checkliste
Nachfolgend findet sich eine exemplarische Check-liste zur Projektierung einer Absaugung. Sie ist in
Zu prüfende Punkte Geprüft? Anmerkungen zum Projekt
Stoffzustand
anfallende Stoffmenge
Feuchtigkeitsanteil
Gas/Dampf-Anteil
Korngröße bei Staub
Gesundheitsschutz
Sicherheitsdatenblätter
Literaturwerte
MAK-Werte/TRK-Werte
Umluftverbote/Ausnahmen
Brand- und Explosi-onsschutz
sicherheitstechnische Kenngrößen der Stoffe
Brandschutzmaßnahmen
Explosionsschutzmaßnahmen
Elektrostatik (z. B. Schläuche und Filtermaterial)
Anlage, Energie und Druckverlust-berechnung
Staubbeladung, Luftmengen
Rohrleitungsplan
Erfassungs-/Rohrleitungsgeschwindig-keiten
Erfassungsorgane
Absprache mit dem Hersteller den jeweiligen Gege-benheiten anzupassen.
33
Anlage, Energie und Druckverlust-berechnung
Filterbelastung, Filtergröße
Gleichzeitigkeitsbedingungen
Schaltung und Steuerung
Stromversorgung
Gebäudestatik (Gewicht des Filters)
Silo- oder Bunkerlagerung
Zuluft
Heiz-, Kühlmedien
Betriebsweise (kontinuierlich, Schicht, Betriebsstunden/Woche)
Lärm (Schutz der Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer)
Umwelt und Schutz der Anrainerinnen und Anrainer
Lärm (Schutz der Anrainerinnen und Anrainer)
Emissionen
unbeabsichtigte Stofffreisetzung
Entsorgung Filtermaterial
Instandhaltungs- maßnahmen
wiederkehrende Filterarbeiten
wiederkehrende Prüfungen
Dokumentation
Planunterlagen für Betriebsanlagen-genehmigung
messtechnische Nachweise
Betriebsanleitung
Konformitätserklärung und CE
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10 Instandhaltung und Prüfung
10.1 Instandhaltung
10.2 Prüfung von Absauganlagen
10.3 Abnahmeprüfung
Absauganlagen sind so zu betreiben, dass dauerhaft ein wirksamer, sicherer, störungsfreier und wirt-schaftlicher Betrieb gewährleistet ist. In der Praxis wird oft vergessen, dass auch Absauganlagen einem Verschleiß unterliegen (Ventilatoren, Rohrleitungen, Filter, Schläuche usw.). Deshalb ist es besonders wichtig, regelmäßig Instand-
Um Absauganlagen sicher und störungsfrei betrei-ben zu können, sind vor der ersten Inbetriebnahme und in weiterer Folge in regelmäßigen Zeitabständen Überprüfungen durchzuführen. Geregelt ist dies in § 32 der Grenzwerteverordnung 2011 – demnach sind folgende Prüfungen notwendig:
Mit der Abnahmeprüfung wird nachgewiesen, dass die Absauganlage dem vertraglich vereinbarten Umfang entspricht, die gesetzlichen und technischen Anforderungen (Normen, Richtlinien) erfüllt werden und vor allem die Wirksamkeit gegeben ist.
haltungs- und Reinigungsarbeiten durchzuführen, um eine möglichst lange Lebensdauer sowie maximale Betriebssicherheit zu erreichen. Es wird empfohlen, die regelmäßige Wartung und Instandhaltung mit einer Prüfung kombiniert und von Fachfirmen durchführen zu lassen.
� Nachweis der Wirksamkeit von Absauganlagen vor der ersten Inbetriebnahme (Abnahmeprüfung)
� wiederkehrende Prüfungen von Absauganlagen und Absauggeräten auf ihren ordnungsgemäßen Zustand mindestens einmal im Kalenderjahr, je-doch längstens im Abstand von 15 Monaten
Je nach Absauganlage setzt sich der Prüfumfang in der Regel aus einer Vollständigkeitsprüfung, einer Funktionsprüfung und aus Messungen zusammen (siehe Abbildung 34).
Prüfung von Absauganlagen
Prüfung vor Inbetriebnahme (Abnahmeprüfung)
wiederkehrende Prüfung (jährliche Prüfung)
Vollständigkeitsprüfung
Funktionsprüfung Funktionsprüfung
Messungen Messungen
Abb. 34: Prüfung von Absauganlagen
35
10.4 Wiederkehrende Prüfungen
10.5 Prüferkreis und Dokumentation
Die wiederkehrenden Prüfungen unterscheiden sich nur dadurch von den Abnahmeprüfungen, dass keine Vollständigkeitsprüfung durchgeführt wird (Abbildung 34). Es wird überprüft, ob sichtbare Mängel erkennbar sind (Funktionsprüfung), zudem werden Messungen
Die Prüfungen müssen von geeigneten, fachkundi-gen und dazu berechtigten Personen (z. B. befug-ten Gewerbetreibenden, akkreditierten Prüf- und Überwachungsstellen, Ziviltechnikerinnen und Ziviltechnikern, Technischen Büros, Ingenieurbüros, qualifizierten Betriebsangehörigen) nach den Regeln der Technik durchgeführt werden. Werden die Prüfungen von qualifizierten Betriebs-angehörigen durchgeführt, muss sich die Arbeitge-berin bzw. der Arbeitgeber vergewissern, ob diese Personen tatsächlich für diese Tätigkeit qualifiziert sind. Den Prüferinnen und Prüfern müssen allfällige Regeln der Technik (z. B. Normen, Richtlinien usw.) bekannt sein und sie sollten Erfahrung im Bereich der Lüftungstechnik haben. Schlussendlich trägt die Arbeitgeberin bzw. der Arbeitgeber die Verantwor-tung, dass die ausgewählten qualifizierten Betrieb-sangehörigen auch tatsächlich die gestellten Anfor-derungen erfüllen.
Vollständigkeitsprüfung
Im Rahmen der Vollständigkeitsprüfung wird über-prüft, ob alle projektierten und notwendigen Kom-ponenten und Bauelemente installiert und für den Anwendungsfall geeignet sind.
Funktionsprüfung Bei der Funktionsprüfung wird kontrolliert, ob die einzelnen Bauelemente (Erfassungselemente, Ab-sperreinrichtungen, Filter, Reinigungseinrichtungen, Ventilator, Differenzdrucküberwachung, Steuerung usw.) funktionsgerecht eingebaut und wirksam sind.
Messungen
Durch Messungen wird sichergestellt, dass die pro-jektierten Sollwerte (Volumenstrom, Differenzdruck, Temperatur) erreicht werden. Speziell bei Absaugan-lagen hat der abgesaugte Volumenstrom den größten Einflussfaktor auf die Effektivität der Anlage, daher sind Luftgeschwindigkeitsmessungen fast immer notwendig. Damit diese Messungen in der Praxis auch durchge-führt werden können, müssen bereits bei der Pro-jektierung der Absauganlage geeignete Messstellen vorgesehen werden.
durchgeführt. Für Luftgeschwindigkeitsmessungen werden die Messpunkte von der Abnahmeprüfung verwendet, Abweichungen in der Luftgeschwindig-keit lassen auf einen Mangel schließen.
Prüfungen sind so zu dokumentieren, dass Umfang und Ergebnisse der Prüfungen eindeutig und nach-vollziehbar sind. Der Prüfbefund muss beinhalten: � Prüfdatum � Namen und Anschrift der Prüferin bzw. des Prü-
fers bzw. Bezeichnung der Prüfstelle; � Unterschrift der Prüferin bzw. des Prüfers � Ergebnis der Prüfung � Angaben über die Prüfinhalte (Wenn nach einer
Norm geprüft wurde, genügt die Angabe der Norm.)
Für einige Anwendungen hat die AUVA Prüfbefun-de erstellt (Holzstaubabsauganlagen, Spritzstände usw.), welche für die Durchführung und Dokumen-tation der Prüfungen verwendet werden können.
36
11 Anforderungen an ausgewählte Praxisanwendungen
11.1 Schweißrauch
In diesem Kapitel werden ausgewählte Anwendun-gen näher beschrieben.
Fast immer hängt die Effektivität der installierten An-wendung von der Bedienung durch die jeweilige Ar-
Gefahr bzw. Problem stellung
Schweißrauch ist gesundheitsgefährdend, weil er: � lungengängig ist; � krebserzeugende Stoffe wie Nickeloxide und Chro-
mate enthält (beim Schweißen von hochlegierten Cr-/Ni-haltigen Legierungen oder Schweißzusätzen);
� radioaktives Thoriumoxid enthält (beim WIG-Schwei-ßen mit thoriumhaltigen Wolframelektroden).
Grenzwerte
Je nach Schweißverfahren entstehen verschiedene Schweißrauchmengen bzw. verschiedene Zusammen-setzungen:
Muss Schweißrauch immer abgesaugt werden? Ja, es muss immer eine Absaugung in der Nähe der Entstehungsstelle erfolgen (Absaugarm – mobil oder stationär, Schutzschildabsaugung, Schweißtische mit Unter-/Rückwandabsaugung, ortsfeste Absaughauben).
Methoden
Am wirkungsvollsten ist die Absaugung der Schweiß-rauche an der Entstehungsstelle. Die Erfassung ist nie
beitnehmerin bzw. den jeweiligen Arbeitnehmer ab. Aus diesem Grund ist es unbedingt empfehlenswert, die betroffene Arbeitnehmerin bzw. den betroffenen Arbeitnehmer bereits in der Planungsphase miteinzu-beziehen.
vollständig, daher können weitere Maßnahmen not-wendig sein. Am wenigsten wirksam ist die Raumlüf-tung (technisch aufwendig und teuer). Sie kann aber die Erfassung an der Entstehungsstelle ergänzen.
Umluftnutzung beim Schweißen von hochlegierten Stählen Beim Schweißen von normalem unlegiertem Stahl entstehen keine krebserzeugenden Stoffe und eine Umluftnutzung ist möglich. Werden jedoch hochlegierte Stähle geschweißt und krebserzeugende Stoffe (z. B. Chrom(VI), Nickel) frei-gesetzt, besteht grundsätzlich ein Umluftverbot. Wie in der GKV 2011 Abschnitt 2 beschrieben, darf die Luft nur dann zurückgeführt werden, wenn sicher-gestellt ist, dass diese entsprechend gefiltert ist (1/10 bzw. 1/20 TRK).
Kriterien bzw. Parameter für die Dimensionierung von Schweiß-rauchabsauganlagen
Um die passende Schweißrauchabsauganlage planen zu können, sind folgende Dinge zu beachten: � Welches Material bzw. welches Schweißverfahren
wird eingesetzt? � Welche Teile werden geschweißt? (Bei großen,
sperrigen Teilen wird ein mobiles Umluftfiltergerät ungünstig sein.)
� Wenn mehrere Schweißarbeitsplätze in einem Raum (in einer Halle) abgesaugt werden, muss auf ausreichende Zuluft geachtet werden.
Grenzwert MAK – Schweißrauch 5,0 mg/m³
TRK – Nickel 0,5 mg/m³
TRK – Chrom VI 0,05 mg/m³
Tabelle 4: Übersicht Grenzwerte für Schweißrauch laut GKV 2011, Anhang 1
37
11.2 Holzstaub
Gefahr bzw. Problem stellung
Holzstaub ist ein gesundheitsgefährdender Arbeits-stoff, der entweder als eindeutig krebserzeugend oder als krebsverdächtig eingestuft ist. Die Stäu-be vieler Hölzer stellen außerdem aufgrund ihrer sensibilisierenden Wirkung eine Gesundheitsgefahr dar (Allergien der Haut, chronische Rhinitis, Asthma bronchiale). Holzstaub ist brennbar und kann mit Luftsauerstoff explosionsfähige Atmosphären bilden (Brand- und Explosionsgefahr).
Grenzwerte
Der Grenzwert für Holzstaub (als TRK-Wert) beträgt 2 mg/m³. An den meisten Holzbearbeitungsma-schinen wird dieser Wert unterschritten, wenn der ordnungsgemäße Zustand von Absauganlagen oder Absauggeräten, die Holzstaub absaugen, gewähr-leistet ist. In der Praxis bedeutet dies, dass � die Erfassungselemente (an den Maschinen) gerei-
nigt und sachgemäß eingestellt sind und � die mittlere Luftgeschwindigkeit am absaugenden
Anschlussstutzen der Erfassungselemente und in den Abluftleitungen mindestens 20 m/s (bei feuchten Spänen mindestens 28 m/s) beträgt.
Müssen alle Holzbearbeitungsma-schinen abgesaugt werden? Grundsätzlich müssen alle spanabhebenden Holzbe¬arbeitungsmaschinen (auch handgeführte) über eine Absaugung verfügen. Ausnahmen sind möglich (z. B. Arbeiten im Freien, Maschinen mit geringer Zerspanungsleistung usw.).
Methoden
Im Bereich der technischen Holzstaubabsaugung haben sich in der Praxis zwei Ausführungsarten etab-liert: � Absauggeräte (Geräte, bei denen Ventilator,
Filterelemente und Sammelbehälter eine Einheit bilden, z. B. Entstauber)
� Absauganlagen (Anlagen, die aus einzelnen Komponenten nach den Erfordernissen vor Ort geplant und zusammengebaut werden – Erfas-sungselemente, Rohrleitungen, Filteranlagen, Ventilator, Silo/Bunker)
Umluftnutzung
Die Luftrückführung ist bei ausreichender Reinigung der rückgeführten Luft für Absauggeräte und Ab-sauganlagen ganzjährig erlaubt (es besteht also kein Umluftverbot). Dennoch ist die Möglichkeit der Luft-führung ins Freie in den Sommermonaten zu nützen. Als ausreichend gereinigt gilt die rückgeführte Luft aus Absauganlagen und -geräten, wenn baumuster-geprüfte Absauggeräte/Filter eingesetzt werden (H2 oder H3).
Kriterien bzw. Parameter für die Dimensionierung von Holzstaubab-sauganlagen
Bei der Auswahl der richtigen Absaugtechnik ist eine Vielzahl an Randbedingungen zu beachten: � Wie viele Maschinen sind abzusaugen, welche
Gleichzeitigkeit ist gegeben? � Welcher Filter (Abscheider) wird gewählt, erfolgt
eine Rückführung der gereinigten Luft? � Wo erfolgt die Lagerung der Späne (Silo, Bunker,
Brikettpresse)? � Wo werden Ventilatoren platziert, wo werden Lei-
tungen verlegt? � Wie wird der Explosions- und Brandschutz umge-
setzt?
11.3 Kühlschmierstoffe Für Informationen zu Kühlschmierstoffen siehe AUVA-Merkblatt M 369 „Sicherer Umgang mit Kühlschmier-stoffen (KSS) im Betrieb“.
38
12 Normen und weitere Informationen
12.1 Regelwerke � DGUV Information 209-046 „Lackierräume und -einrichtungen für flüssige Beschichtungsstoffe“, Ausgabe
08/2016 � DGUV Information 209-044 „Holzstaub Absaugung“, Ausgabe 07/2009 � DGUV Information 209-083 „Silos für das Lagern von Holzstaub und -spänen – Bauliche Gestaltung,
Betrieb“, Ausgabe Juni 2015 � DGUV Information 209-045 „Holzstaub Bauliche Einrichtungen, Brand und Ex-Schutz“, Ausgabe 07/2012 � DGUV Information 209-078 „Absauganlagen einkaufen – aber richtig! Tipps für Wirtschaft, Verwaltung und
Dienstleistung“, Ausgabe 05/2012 � DGUV Information 213-712, Abschnitt 8 „BG/BGIA-Empfehlungen für die Gefährdungsbeurteilung nach der
Gefahrstoffverordnung Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen)“, Ausgabe 08/2005 � DGUV Information 240-390, Handlungsanleitung für arbeitsmedizinische Untersuchungen nach dem DGUV
Grundsatz G 39 „Schweißrauche“, Ausgabe 06/2009 � DGUV Information FB HM-066 „Schadstoffe beim Schweißen“, Ausgabe 11/2013 � TRGS 528 Technische Regeln für Gefahrstoffe, „Schweißtechnische Arbeiten“, Ausgabe 02/2009 � Richtlinie VDI 2262, Blatt 1 „Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz – Minderung der Exposition durch
luftfremde Stoffe – Rechtliche Grundlagen, Begriffe, grundlegende organisatorische Maßnahmen für den Arbeitsschutz und Umweltschutz“, Ausgabe 06/2013
� Richtlinie VDI2262, Blatt 2 „Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz – Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe – Verfahrenstechnische und organisatorische Maßnahmen“, Ausgabe 11/2012
� Richtlinie VDI2262, Blatt 3 „Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz – Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe – Lufttechnische Maßnahmen“, Ausgabe 06/2011
� Richtlinie VDI 2262, Blatt 4 „Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz – Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe – Erfassen luftfremder Stoffe“, Ausgabe 03/2006
� Richtlinie VDI 2263, Blatt 6 „Staubbrände und Staubexplosionen – Gefahren – Beurteilung – Schutzmaßnahmen – Brand- und Explosionsschutz an Entstaubungsanlagen“, Ausgabe 08/2017
� Richtlinie VDI 2263, Blatt 6.1 „Staubbrände und Staubexplosionen – Gefahren – Beurteilung – Schutzmaßnahmen – Brand- und Explosionsschutz an Entstaubungsanlagen – Beispiele“, Ausgabe 08/2017
12.2 Normen � ÖNORM EN 481 „Arbeitsplatzatmosphäre - Festlegung der Teilchengrößenverteilung zur Messung
luftgetragener Partikel“, Austrian Standards Institute 1993 � ÖNORM Z 1263 „Kühlschmierstoff-Nebelabscheider – Anforderungen und Klassifizierung“, Austrian
Standards Institute 2013
12.3 AUVA-Publikationen � AUVA-Prüfbefund für Holzstaub-Absauganlagen (Absaugen von Holzbearbeitungsmaschinen), Ausgabe 2013 � AUVA-Prüfbefund für Spritzlackier-Absauganlagen in Tischlereien, Ausgabe 2013 � AUVA-Prüfbefund für Entstauber-Absauganlagen, Ausgabe 2013 � AUVA-Merkblatt M 019 „Gesetzliche Bestimmungen für Lärmbetriebe“, Ausgabe 2014 � AUVA-Merkblatt M 044 „Leitfaden für Maschineneinkäufer“, Ausgabe 2009 � AUVA-Merkblatt M 369 „Sicherer Umgang mit Kühlschmierstoffen (KSS) im Betrieb“, Ausgabe 2013 � AUVA-Merkblatt M.plus 340 „Krebserzeugende Arbeitsstoffe erkennen und handhaben“, Ausgabe 2018
AUVA-Publikationen sind über www.auva.at/publikationen zu beziehen.
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www.auva.at
Das barrierefreie PDF dieses Dokuments gemäß PDF/UA-Standard ist unter www.auva.at/publikationen abrufbar.
Medieninhaber und Hersteller: Allgemeine Unfallversicherungsanstalt, Adalbert-Stifter-Straße 65, 1200 Wien Verlags- und Herstellungsort: Wien
HSP – M.plus 911 – 07/2018 – tev Grafik & Layout: Frederic Hutter
Absauganlagen
Infos für
Führungskräfte
Das Plus an
Sicherheit!
Bitte wenden Sie sich in allen Fragen des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit bei der Arbeit an den Unfall-verhütungsdienst der für Sie zuständigen AUVA-Landesstelle:
Oberösterreich: UVD der Landesstelle Linz Garnisonstraße 5, 4010 Linz Telefon +43 5 93 93-32701 Salzburg, Tirol und Vorarlberg: UVD der Landesstelle Salzburg Dr.-Franz-Rehrl-Platz 5, 5010 Salzburg Telefon +43 5 93 93-34701 UVD der Außenstelle Innsbruck Ing.-Etzel-Straße 17, 6020 Innsbruck Telefon +43 5 93 93-34837 UVD der Außenstelle Dornbirn Eisengasse 12, 6850 Dornbirn Telefon +43 5 93 93-34932
Steiermark und Kärnten: UVD der Landesstelle Graz Göstinger Straße 26, 8020 Graz Telefon +43 5 93 93-33701 UVD der Außenstelle Klagenfurt Waidmannsdorfer Straße 42, 9020 Klagenfurt am Wörthersee Telefon +43 5 93 93-33830
Wien, Niederösterreich und Burgenland: UVD der Landesstelle Wien Webergasse 4, 1200 Wien Telefon +43 5 93 93-31701 UVD der Außenstelle St. Pölten Kremser Landstraße 8, 3100 St. Pölten Telefon +43 5 93 93-31828 UVD der Außenstelle Oberwart Hauptplatz 11, 7400 Oberwart Telefon +43 5 93 93-31920
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Langbeschreibung Abb. 3:
Größenverteilung [µm]
1 μm = 0,001 mm und 1 nm = 0,001 μm
Partikelgröße E-Staub (Einatembare Fraktion) ca. 100-0,001 μm; Partikelgröße A-Staub (Alveolengängige Fraktion) ca. 5-0,001 μm
Ungefähre Größenbereiche einiger Stoffe:
Regen-tropfen
Pollen Moleküle
Ultrafeine Aerosol-Teilchen
Bakterien Viren
Rauch
Dieselruß
Holzstaub
Quarzstaub
Schweißrauch
Haar Zigarettenrauch
1000 100 10 1 0,1 0,01 0,001
A-Staub (Alveolengängige Fraktion)
E-Staub (Einatembare Fraktion)
1 µm = 0.001 mm1 nm = 0.001 µm
Regentropfen: 1100-500 μm Holzstaub: 300-0,08 μm Pollen: 95-30 μm Haar: 80-50 μm Bakterien: 20-0,9 μm Quarzstaub: 9,5-0,5 μm Schweißrauch: 9-0,03 μm
Rauch: 1-0,001 μm Zigarettenrauch: 1-0,01 μm Dieselruß: 0,7-0,007 μm Viren: 0,1-0,01 μm Ultrafeine Aerosol-Teilchen: 0,1-0,001 μm Moleküle: 0,007-0,001 μm
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Langbeschreibung Abb. 21
Partikel sichtbar mit (Partikelgröße abnehmend) � bloßem Auge � optischem Mikroskop � Raster-Elektronen-Mikroskop � Raster-Tunnel-Elektronen-Mikroskop
Filter der Klassen G3-G4 erfassen Partikel mit einer Größe von ca. 10.000-6 μm. Die Filterleistung bei vorhandenem Staub (10.000-0,0001 μm) liegt bei 20-35%, wobei Partikel, die kleiner als ca. 6 μm sind, nicht erfasst werden können.
Filter der Klassen M5-M6 erfassen Partikel mit einer Größe von ca. 10.000-3 μm. Die Filterleistung bei vorhandenem Staub (10.000-0,0001 μm) liegt bei 40-65%, wobei Partikel, die kleiner als ca. 3 μm sind, nicht erfasst werden können.
Filter der Klassen F7-F9 erfassen Partikel mit einer Größe von ca. 10.000-0,3 μm. Die Filterleistung bei vorhandenem Staub (10.000-0,001 μm) liegt bei 80-95%, wobei Partikel, die kleiner als ca.0,3 μm sind, nicht erfasst werden können.
Filter der Klassen E10-U17 erfassen Partikel mit einer Größe von ca. 10.000-0,0003 μm. Die Filterleistung
bei vorhandenem Staub (10.000-0,0001 μm) liegt bei 85-99,999995% MMPS, wobei Partikel, die kleiner als ca.0,0003 μm sind, nicht erfasst werden können.
Mögliche Abscheidemethoden (Partikelgröße abneh-mend): � Schwerkräfteentstauber: für Partikel mit einer Grö-
ße von ca. 10.000-10 μm � Zyklon: für Partikel mit einer Größe von ca.
10.000-6 μm � Zentrifuge: für Partikel mit einer Größe von ca.
10.000-5 μm � Grobstaubfilter: für Partikel mit einer Größe von
ca. 10.000-5 μm � Nassentstauber: für Partikel mit einer Größe von
ca. 100-0,5 μm � Feinstaubfilter: für Partikel mit einer Größe von ca.
100-0,1 μm � Elektrofilter: für Partikel mit einer Größe von ca.
100-0,1 μm � Hochleistungszentrifuge: für Partikel mit einer
Größe von ca. 5-0,06 μm � EPA/HEPA/ULPA-Filter: für Partikel mit einer Größe
von ca. 10-0,001 μm � Aktivkohlefilter: für Partikel mit einer Größe von
ca. 0,01-0,0003 μm
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E10–U17
F7–F9
M5–M6
G3–G4
Raster-Tunnel-E.-Mikroskop Raster-Elektronen-Mikroskop optischem Mikroskop bloßem Auge
Partikel sichtbar mit
Aktivkohlefilter
EPA-/HEPA-/ULPA-Filter
Hochleistungszentrifuge
Elektrofilter
Feinstaubfilter
Nassentstauber
Grobstaubfilter
Zentrifuge
mögliche A
bscheidemethoden
Zyklon
Schwerkräfteentstauber
0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1.000 10.000
Partikelgrößen in [μm] 1 [μm] = 0,001 [mm]
2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5
80–95 %
85–99,999995 % MPPS (0,1–0,3 μm)
40–65 %
20–35 %
