Beim Lichtbogenschweißen entsteht Schweißrauch. Häufig unterschätzt, enthält er Gefahrstoffe, die neben der Gesundheit auch das Erbgut schädigen. 2017 wurde er von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) der WHO sogar als karzinogen – also krebserregend – eingestuft. Das beweist: Das Thema Schweißrauch verdient unsere höchste Aufmerksamkeit.
Schweißrauch ist ein Gemisch aus partikelförmigen und gasförmigen Gefahrstoffen. Unterschieden wird zwischen E- und A-Staub.
E-Staub-Partikel sind zumeist kleiner als 10µm und werden über die Atemwege aufgenommen. Der winzig kleine A-Staub, dessen Grenze etwa bei 2,5 µm liegt, dringt sogar bis in die Bronchiolen (feinere Bronchien) und Alveolen (Lungenbläschen) vor. Dort lagern sich die Partikel ab und behindern den Gasaustausch von der Luft ins Blut und umgekehrt. Untersuchungen zeigen, dass nahezu alle Schweißrauchpartikel der gefährlicheren A-Fraktion zuzuordnen sind. Ein nicht unbedeutender Teil davon liegt im Bereich des Ultrafeinstaubes. Durch Zellmembranen hindurch kann er in die Blutbahn gelangen und dort in alle Teile des Körpers vordringen – auch ins Gehirn.
Besonders tückisch: Häufig treten Beschwerden erst nach jahrelangem oder jahrzehntelangem Schweißen auf – nicht selten zu spät für eine vollständige Genesung.
| Art des Materials | Gefahrstoffe | Wirkung |
| Baustähle, Schwarzmaterial | Eisenoxide | Staubablagerung in der Lunge (Schweißerlunge) |
| Baustahl, verzinkt | Zinkoxid | Zinkfieber (Nanopartikel in der Lunge führen zum Absterben von Zellen) |
| Edelstahl, hochlegierte Stähle | Chrom VI-Verbindungen, Nickeloxid | Krebserregend in den Atemorganen |
| Übliche Baustähle (ca. 2 % Mangananteil) Hoch-Mangan-Stähle (bis zu 30 % Mangananteil) |
Mangan und seine Verbindungen | Reizt Atemwege, schädigt das Nervensystem,führt zu Parkinson-ähnlichen Symptomen |
| Aluminiumlegierungen | Aluminiumoxid | Aluminiumstaublunge, ruft eine Veränderung des funktionalen Lungengewebes hin zu funktionslosem Gewebe hervor |
(Quelle: kemper.eu)
| Entsteht beim... / ist Teil von... | Gefahrstoffe | Wirkung |
| Autogen-Verfahren, vor allem mit großer Flamme | Stickstoffoxide (Nox) | Reizung der Luftwege und Atemnot, Schädigung von Lungenbläschen |
| Autogen-Verfahren | Kohlenmonoxid | Verhindert die Sauerstoffaufnahme des Blutes und führt so zur Unterversorgung der Organe. Schwindel, Mattigkeit, Kopfschmerzen |
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Schutzgas-Bestandteil |
Kohlendioxid | Schwindelgefühl, Kopfschmerz, Atemnot, erhöht Atemfrequenz und volumen |
(Quelle: kemper.eu)
Einige Länder führten Grenzwerte für A-Partikel ein, die von Land zu Land unterschiedlich ausfallen. Die Niederlande sind mit 1 mg/m3 am strengsten. In Ländern wie Australien, Österreich oder den USA beträgt der Grenzwert 5mg/m3.
Im Zuge einer Studie mit der Universität Aachen, Deutschland, haben wir Emissionsmessungen durchgeführt. Auf der Basis praxisnaher Schweißparameter wurde die Wirksamkeit verschiedener Schutzmaßnahmen untersucht.
Die Studie zeigt, dass die vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzwerte unmöglich einzuhalten sind. Auch dann nicht, wenn man moderne, innovative Schweißverfahren einsetzt und sämtliche Parameter optimiert.
Fazit: Nur eine gezielte Kombination unterschiedlicher Schutzmaßnahmen im Sinne des STOP-Prinzips ist tatsächlich effektiv. Auf diese Weise werden neben den Schweißerinnen und Schweißern auch all jene Personen geschützt, die sich in der unmittelbaren Umgebung von Schweißarbeiten befinden.
Heutzutage ist Arbeitsschutz nicht bloß eine Kür von verantwortungsbewussten Vorbildunternehmen. In vielen Ländern wurden Arbeitgeber verpflichtet, wirksame Schutzmaßnahmen zu setzen und darauf zu achten, dass sie eingehalten werden.
Grundsätzlich gilt beim Arbeitsschutz: „Gefahren sind an der Quelle zu beseitigen“. Wenn dies nicht ausreichend oder gar nicht möglich ist, bietet das STOP-Prinzip Orientierung. Es beschreibt die Rangfolge der einzelnen Schutzmaßnahmen – die sogenannte Maßnahmenhierarchie. Sie ist einer der wichtigsten Grundpfeiler des geltenden Arbeitsschutzes.
Gefährlichen Prozess durch einen ungefährlichen ersetzen
Einen emissionsärmeren Grundwerkstoff auszuwählen, ist normalerweise nicht möglich. Optimieren lässt sich aber bei den Schweißverfahren und ihren Prozessen. Moderne Funktionen wie PMC (Pulse Multi Control) oder LSC (Low Spatter Control) stabilisieren den Lichtbogen, reduzieren die Spritzerbildung und verursachen auf diese Weise weniger Schweißrauch.
Automatisiert schweißen
Die neuesten Entwicklungen machen automatisiertes Schweißen schon ab Losgröße 1 wirtschaftlich. Beispiele dafür sind Cobot-Schweißzellen mit Blendschutz und Absaugung. Intuitiv zu bedienen, erfordern sie keinerlei Programmierkenntnisse und ermöglichen obendrein ein rasches Aufspannen und Umrüsten von Bauteilen. Solche geschlossene Schweißzellen schützen wirksam gegen UV-Strahlung und Schweißrauch.
Hier erfahren Sie mehr über die Vorzüge der Cobot-Schweißzelle CWC-SSie beseitigen den Schweißrauch unmittelbar dort, wo er entsteht – noch bevor er sich ausbreiten kann. Nicht nur Schweißfachkräfte werden auf diese Weise geschützt, sondern auch Personen in der Umgebung. Doch aufgepasst: Durch ihren limitierten Volumenstrom sind Absaugbrenner bei Prozessen mit besonders hoher Schweißrauchentwicklung in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt.
Es gibt sie als Niedrigvakuum- und Hochvakuumabsaugungen. Niedrigvakuumabsaugungen besitzen einen flexibel einstellbaren Absaugarm samt Absaughaube. Wird dieser korrekt über der entstehenden Schweißnaht positioniert, sind nicht nur Schweißerin und Schweißer geschützt, sondern alle umstehenden Personen, die sich in der Werkstatt aufhalten. Hochvakuumabsaugungen spielen in Kombination mit Absaugschweißbrennern dort ihre Stärken aus, wo geringe Schweißleistungen und Emissionen im Spiel sind. In diesen Fällen verteilt sich der Rauch direkt um die Schweißnähte und kann mit dem Absaugschweißbrenner perfekt abgesaugt werden.
Begrenzung der Einwirkung einer Gefahr
Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung
Sie kommt dann zur Anwendung, wenn alle anderen Maßnahmen das Freisetzen von Gefahrstoffen nicht gänzlich verhindern können. Ein typisches Beispiel: