Abschnitt 3.3 - 3.3 Lufttechnische Maßnahmen
Falls die Basismaßnahmen nicht genügen, um eine ausreichende Luftqualität am Arbeitsplatz zu erreichen, sind zusätzliche lufttechnische Maßnahmen erforderlich:
Erfassung und Abscheidung von KKG-Emissionen (Erfassungseinrichtungen, z. B. Einhausungen, Abscheider, filternde Abscheider, Absauganlagen)
Raumlüftung (Raumlufttechnische Anlagen; RLT-An lagen).
Eine Skizze mit idealen lufttechnischen Verhältnissen ist in Abb. 1 dargestellt. Grundlagen für die Auslegung lufttechnischer Maßnahmen sind u. a. in den Richtlinien VDI 2262 Blatt 3 und Blatt 4, VDI 3802 Blatt 2 sowie in der Regel "Arbeitsplatzlüftung - Lufttechnische Maßnahmen" (DGUV Regel 109-002) beschrieben.
| Ursachen für KKG-Emissionen | Maßnahmen |
|---|---|
| Ungünstig ausgelegte oder ungünstig positionierte KKG-Zufuhr. | Das KKG soll unmittelbar und gleichmäßig an die Wirkstelle gebracht werden. |
| Das zugeführte KKG-Volumen pro Zeiteinheit sowie der KKG-Druck sind nicht optimiert, Mindestwerte werden nicht eingehalten oder der Druck ist zu hoch. | Bestimmung und Einstellung des optimalen KKG-Volumenstromes. |
| Einschleppung von Fremdstoffen. In nichtwassermischbaren KKG werden Fremdöle irreversibel vermischt. Eine Trennung ist mit mechanischen Verfahren nicht möglich. | KKG aufeinander abstimmen, gegebenenfalls Einsatz von Separatoren zum Abtrennen von Fremdstoffen. |
| In wassergemischten KKG werden Fremdöle mehr oder weniger emulgiert. Nur die sich an der Oberfläche absetzende ölige Schicht kann abgetrennt werden. | Konstruktive Trennung von Hydraulik-, Schmier- und KKG-Kreisläufen bei Neuanlagen. Bei Anwendung einer Verbrauchsölschmierung (Trennung konstruktiv nicht möglich) Installation von Schmierölableitungen, die ein Vermischen minimieren können. |
Zu hohe Temperatur des KKG, z. B. durch:
| Ausreichende Auslegung von KKG-Behältern sowie KKG-Umlaufsystemen. Für wassergemischte KKG sind regelmäßige Temperaturkontrollen erforderlich. Bestimmte anwendungstechnisch bedingte Grenztemperaturen sind einzuhalten (KKG-Lieferanten und Anlagenhersteller befragen). |
| Erforderliche (technisch bedingte) hohe KKG-Drücke, große KKG-Fördermengen. | Möglichst weitgehende Kapselung der Anlage, Anbringen von Spritzabdeckungen, Abdichten bzw. Ergänzen vorhandener Kapselungen. |
| Verdampfen von KKG an warmen bzw. heißen Oberflächen. | Teile möglichst rasch aus dem Arbeitsraum entfernen (nicht lagern), warme oder heiße Oberflächen z. B. kühlen. |
| Verschüttete, verspritzte oder verschleppte KKG im Arbeitsbereich (KKG-Pfützen). | Lecks an Gehäusen oder Leitungssystemen abdichten; Anbringen von Spritzabdeckungen. Sofortiges Beseitigen von Verunreinigungen unter Einsatz von Bindemitteln. |
| Offene KKG-Sammel- und -Ablaufstellen, insbesondere mit großen Oberflächen. | Sammel- und Ablaufstellen soweit wie möglich schließen. |
| Ablagerung von KKG in Bodenwannen, Auffangwannen etc. | Regelmäßige Wartung und Reinigung. |
| Offenes Ablegen von mit KKG verunreinigten (getränkten) Putztüchern. | Bereithalten verschließbarer Behältnisse, Putztücher darin sammeln und regelmäßig beseitigen. |
| Sauberkeitsprüfung von Bauteilen. | Arbeiten nicht frei in der Halle durchführen, gegebenenfalls in einer abgesaugten Kabine (Box o.Ä.). |
| Abblasen von Werkstücken und Maschinen mit Druckluft. | Notwendigkeit prüfen; andere Möglichkeiten nutzen; Abblasen gegebenenfalls in der abgesaugten Maschinenkapselung oder in einer abgesaugten Kabine (Box o.Ä.). |
3.3.1
Erfassung von Emissionen
Erfassungseinrichtungen können als offene, halboffene oder geschlossene Systeme (Absaughauben, Einhausung, Kapselung) ausgeführt werden. Der notwendige Erfassungsluft-Volumenstrom wird umso höher, je offener das Erfassungssystem ist. Bei der Erfassung der Emissionen müssen alle Emissionsquellen (z. B. mit Korrosionsschutz oder Reinigern benetzte Teile, offene Anwendungen von KKG) einbezogen werden. Der Erfassungsluft-Volumenstrom muss auf den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass nur die an die Umgebungsluft abgegebenen KKG-Emissionen abgesaugt werden.
Die Luftgeschwindigkeit im Erfassungsquerschnitt (häufig die Ansaugöffnung) in der Maschine muss bei gekapselten Maschinen deutlich geringer sein als die Transportgeschwindigkeit von 12 bis 15 m/s in den nachgeschalteten Rohrleitungen, weil das KKG nicht in das Rohrleitungssystem eingesaugt werden soll. Eine Verringerung der Luftgeschwindigkeit im Erfassungsquerschnitt kann durch dessen Erweiterung (z. B. durch Anschluss mehrerer Ansaugöffnungen) erreicht werden. Vor der Ansaugöffnung sind Prallbleche oder Tropfenabscheider anzubringen.
Die Rohrleitung hinter dem Ansauganschluss ist, sofern möglich, vertikal zu montieren, damit sich keine kondensierten KKG ablagern können. Horizontal verlegte Rohrleitungen sind mit leichtem Gefälle zu montieren, damit das KKG ablaufen kann. An Tiefpunkten müssen Ablauföffnungen in geschlossene Behältervorhanden sein.
Eine derartige Erfassung hat den Vorteil, dass nicht zu viel KKG abgesaugt wird und damit verloren geht, dass KKG-Ablagerungen in den Rohrleitungen minimiert werden und dass die Rohluftkonzentration (KKG-Konzentration in der Absaugluft) nicht zu hoch und dadurch der Abscheider überfrachtet wird.
Hinweise zur Auslegung von Erfassungseinrichtungen sind in der Richtlinie VDI 2262 Blatt 4 "Erfassen luftfremder Stoffe" enthalten. Der bei gekapselten Maschinen notwendige Erfassungsluft-Volumenstrom kann überschlägig nach der Geschwindigkeitsmethode der Richtlinie ermittelt werden. Sind genauere Werte notwendig, ist eine Strömungssimulation sinnvoll.
Beim Einsatz nichtwassermischbarer KKG besteht erhöhte Brandgefahr. Bei Zentral- oder Gruppenabsauganlagen mit verzweigten Rohrleitungssystemen ist es ratsam, Rohrnetze aus längs geschweißten Stahlrohren und öldichten Flanschverbindungen zu verwenden.
3.3.2
Abscheidetechnik
Die abgesaugte Luft wird vorwiegend den in Tabelle 3 zusammengestellten Abscheidern zugeführt. Deren Eignung ist ebenfalls in Tabelle 3 angegeben.
| Abscheidesystem | VDI-Richtlinie | Abscheidung von KKG | Schutz vor Brand und Explosionen | |
|---|---|---|---|---|
| Dämpfe | Aerosole | |||
| elektrostatische Abscheider | VDI 3678 Blatt 2:2001-08 Elektrofilter - Prozess und Raumluftreinigung | keine Wirksamkeit | bis auf wassergemischte KKG relativ gut * | nein |
| filternde Abscheider | VDI 3677 Blatt 1:1997-07 Filternde Abscheider - Oberflächenfilter VDI 3677 Blatt 2:2004-02 Filternde Abscheider - Tiefenfilter aus Fasern | keine Wirksamkeit | gut | nein |
| Massenkraftabscheider (Zentrifugalabscheider) | VDI 3676:1999-10 Massenkraftabscheider | keine Wirksamkeit | ungenügend | nein |
| Nassabscheider | VDI 3679:1998-12 Nassabscheider für partikelförmige Stoffe | Nassabscheider werden nur in Sonderfällen eingesetzt | ||
3.3.3
Luftrückführung
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich wird, ist die wirksame Abscheidung von KKG-Dämpfen derzeit mit elektrostatischen, filternden oder Massenkraftabscheidern nicht möglich. Es ist daher anzustreben, die Luft als Fortluft ins Freie abzuleiten, da ansonsten die KKG-Konzentrationen in der Luft am Arbeitsplatz erhöht werden. Dabei sind die Vorgaben des Bundesimmissionsschutzgesetzes zu berücksichtigen.
Besteht nicht die Möglichkeit, eine Zentral- bzw. Gruppenabsauganlage mit Fortluftführung zu installieren, und befinden sich auf den einzelnen Maschinen Einzelabsaugungen mit Luftrückführung, so gelten in der zurückgeführten Luft die Anforderungen nach der Richtlinie VDI 2262 Blatt 3 "Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz - Lufttechnische Maßnahmen" und es müssen weitergehende raumlufttechnische Maßnahmen durchgeführt werden. Dabei sind die im Abschnitt 4.3 dieser EGU genannten Konzentrationen nach dem Stand der Technik zu berücksichtigen. Erforderlich sind dann ein erhöhter Luftvolumenstrom der Hallenlüftung und eine Luftführung, die verhindert, dass die belastete Abluft wieder in den Arbeitsbereich der Beschäftigten gelangt. Dies ist nur mit einer Schichtströmung (Schichtlüftung) möglich. Näheres ist in der Richtlinie VDI 3802 Blatt 2 erläutert.
3.3.4
Raumlüftung
Wenn zur Reduzierung der KKG-Konzentrationen am Arbeitsplatz Absauganlagen alleine nicht ausreichend sind, um diffuse Emissionsquellen von KKG zu berücksichtigen, ist in der Regel die Errichtung einer raumlufttechnischen Anlage erforderlich.
In geschlossenen Werkhallen ist in diesen Fällen eine freie Lüftung aufgrund der Abhängigkeit von den Wetterbedingungen (Temperatur, Luftdruck) nicht dauerhaft ausreichend.
3.3.5
Offene Hallen
Die freie, natürliche Lüftung in offenen Hallen (die Halle ist nicht allseitig von Wänden umgeben und kann nicht vollständig geschlossen werden) ist in der Regel ausreichend, um einen Luftaustausch im Arbeitsbereich zu gewährleisten. Bei Anwendungen mit großem KKG-Eintrag, wie z. B. einem Sprühverfahren, ist zu prüfen, ob gegebenenfalls zusätzliche lufttechnische Maßnahmen zur lokalen Erfassung und Abscheidung von KKG-Emissionen erforderlich sind.
3.3.6
Luftvolumenströme
Der Gesamtabluft-Volumenstrom der Halle setzt sich aus dem Prozessabluft-Volumenstrom (Gesamtabluft-Volumenstrom der Absauganlagen) sowie dem Hallenabluft-Volumenstrom zusammen. Der Prozessabluft-Volumenstrom sollte maximal 70 % des Gesamtabluft-Volumenstromes der Halle betragen. Zum Ausgleich des Luftdefizites ist ein zum Gesamtabluft-Volumenstrom äquivalenter Zuluftvolumenstrom erforderlich.
Bei größeren Anlagen sowie bei der Neuplanung ist eine Auslegung der Luftvolumenströme nach der Richtlinie VDI 3802 (Raumlufttechnische Anlagen für Fertigungsstätten) erforderlich, da hierbei eine konkrete, auf den einzelnen Anwendungsfall abgestimmte Lastrechnung (thermische Last, Gefahrstofflast) vorgenommen wird. Diese Berechnung führen qualifizierte Lüftungsfirmen durch.
3.3.7
Umluft
In raumlufttechnischen Anlagen werden im Prinzip die gleichen Abscheidesysteme eingesetzt wie in Absauganlagen. Deshalb ist bei der Errichtung und dem Betrieb raumlufttechnischer Anlagen Umluft nicht zu empfehlen.
Zur Energieoptimierung kann in Anlagen mit größeren Luftvolumenströmen der Einbau eines regenerativen Wärmerückgewinnungssystems gemäß der Richtlinie VDI 2071 sinnvoll sein.
3.3.8
Luftführung
In Werkhallen mit Wärmequellen ist immer mit einem thermisch bedingten Luftstrom, der mit KKG kontaminiert ist, in Richtung zur Hallendecke zu rechnen. Eine die Gefahrstofflast mindernde Luftführung wie die Schichtenströmung (Schichtlüftung) unterstützt diesen Luftstrom. Bei der Schichtenströmung wird die Zuluft turbulenzarm in Bodennähe zugeführt und die Abluft an der Hallendecke abgeführt.
Ein Mischlüftungssystem mit unterhalb der Decke angebrachten Zu- und Abluftdurchlässen führt dazu, dass Gefahrstoffe im gesamten Hallenbereich verteilt werden (Verdünnungseffekt). Um die gleiche Effektivität wie mit der Schichtenströmung zu erreichen, sind im Allgemeinen wesentlich höhere Luftvolumenströme notwendig.
3.3.9
Abnahmeprüfung und Dokumentation
Besonders wichtig sind der Umfang und die Abnahmeprüfung lufttechnischer Einrichtungen. Es wird empfohlen, als Grundlage für die Abnahmeprüfung die Norm DIN EN 12 599 "Lüftung von Gebäuden - Prüf- und Messverfahren für die Übergabe eingebauter raumlufttechnischer Anlagen" bei der Auftragsvergabe schriftlich zu vereinbaren.
In Anlehnung an diese Norm sollten auch Absauganlagen und Abscheideeinrichtungen einer Abnahmeprüfung unterzogen werden.
Die Abnahmeprüfung ist Voraussetzung und Grundlage der Abnahme mit den sich daraus ergebenen Rechtswirkungen. Die Abnahmeprüfung besteht aus
der Vollständigkeitsprüfung,
der Funktionsprüfung,
der Funktionsmessung (Sommer-/Winterbetrieb).
Der Umfang der Funktionsmessung, die Messverfahren und die Messgeräte sind bei der Auftragserteilung schriftlich festzulegen. Die Abnahmeprüfung muss schriftlich protokolliert werden.
Vom herstellenden oder einrichtenden Betrieb der Absauganlagen bzw. RLT-Anlagen ist eine Konformitätserklärung zu verlangen. Herstellende oder einrichtende Betriebe müssen bescheinigen, dass die Anlagen allen einschlägigen Normen und Richtlinien sowie den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen entsprechen.
Es sind u. a. aufzuführen:
Name und Anschrift des herstellenden oder einrichtenden Betriebs,
Beschreibung der Anlage,
Wartungs- und Instandhaltungsintervalle,
Anlagenschema,
Aufstellung der einschlägigen Bestimmungen (Normen, Richtlinien, anerkannte Regeln der Technik), die beim Bau und bei der Installation der Anlage berücksichtigt wurden, gegebenenfalls Name und Anschrift der zugelassenen Prüfstelle für eingebaute Abscheider.
Bei wassergemischten KKG können Kriechströme und dadurch Spannungsüberschläge entstehen, die die Abscheidewirkung verschlechtern.