Absaugbrenner – der neue Standard beim Schweißen?

Haben Sie Ihr Auto schon mal durch den TÜV bekommen, obwohl Ihre Abgaswerte nicht gestimmt haben? Haben Sie in den letzten 15 Jahren schon mal eine Zigarette in einem Restaurant in Deutschland angezündet und die Reaktionen abgewartet? Warum also sollten Sie weiterhin ohne Rauchgas-Absaugbrenner schweißen, wo wir doch alle wissen, wie gesundheitsschädlich Schweißrauch ist?

Der TÜV verlangt, dass Sie den Motor Ihres Fahrzeugs in einer Werkstatt korrekt einstellen lassen. Erst dann bekommen Sie Ihre neue Plakette. Beim Restaurantbesuch gehen Sie zum Rauchen grundsätzlich nach draußen, damit die anderen Gäste rauchfrei und ungestört weiteressen können. Regeln werden nicht ohne Grund aufgestellt. Das ist beim Schweißen nicht anders.

In Deutschland macht die Berufsgenossenschaft klare Angaben zum Umgang mit Schweißrauch. In den angrenzenden europäischen Ländern werden die Vorgaben mittlerweile auch strenger.

In Großbritannien zum Beispiel hat die britische Arbeitsschutzbehörde Health and Safety Executive (HSE) seit Februar 2019 verschärfte Anforderungen auf die Kontrolle von Staubgrenzwerteinhaltungen festgelegt. So wurde dort unter anderem das Schweißen von Baustahl umklassifiziert und für den Menschen als krebserregend eingestuft, was besondere Schutzmaßnahmen nach sich zieht. Der Staubgrenzwert liegt in Großbritannien bei 4 mg/m³ für A-Staub, also feinste Partikel von weniger als 5 µm, die bis in die Bronchiolen der Lunge vordringen können. Diese Grenzwerte unterliegen im Vereinigten Königreich einer strengen Kontrolle.

In Australien gibt es seit Januar 2024 verschärfte Feinstaubgrenzwerte. Diese wurden von den Work Health and Safety Ministers überprüft und neu festgelegt. Dabei reduzierten sich die Grenzwerte von 5 mg/m³ für einen 8-Stunden-Tag und einer 5-Tage-Woche auf 1 mg/m³. Damit liegt Australien sogar unterhalb dem in Deutschland seit 2014 zulässigen Grenzwert von 1,25 mg/m³ für A-Staub. Produzierende Unternehmen werden sich dort also auf verstärkte Kontrollen einstellen müssen.

Innerhalb der letzten Jahre ist viel passiert, um die Schweißerinnen und Schweißer vor den gesundheitsschädlichen Rauchgasen zu schützen. Fakt ist, dass weitere Länder strengere Regeln zum Umgang mit Schweißrauch einführen werden. Warum sollten Absaugbrenner nicht zum neuen Standard beim Schweißen werden?

Warum werden Absaugbrenner immer noch abgelehnt?

Sie sind unhandlich, sie sind schwer, sie bieten eine schlechte Sicht auf den Prozess, es könnte zu viel Schutzgas abgesaugt werden … dies sind die häufigsten Einwände von Schweißerinnen und Schweißern gegen den Einsatz von Rauchgas-Absaugbrennern. Schaut man sich Absaugbrenner aus früheren Entwicklungsstufen an, trifft dies unweigerlich zu und man kann die Ablehnung verstehen. Wer hat schon gerne einen großen, schweren Schweißbrenner in der Hand, dessen Gewicht jeden Zentimeter geschweißte Naht zum Kraftakt werden lässt?

Schweißrauch-Absaugbrenner von heute sind mit den Vorgängerversionen fast nicht mehr vergleichbar. Die Entwicklung ist mittlerweile sogar so weit fortgeschritten, dass man allein beim Anheben des Absaugbrenners das Gefühl hat, einen Standard-Schweißbrenner in der Hand zu halten. Die verwendeten Materialien der Brenner und der Schlauchpakete wurden optimiert. Ihre Ergonomie ist auf ermüdungsreduziertes Arbeiten ausgelegt und Absaugbrenner und Schlauchpaket haben zusätzlich speziell entwickelte Drehmechanismen. Daraus resultieren ein optimal ausbalanciertes Gewichtsverhältnis und höchste Ergonomie. Auch das Frontend wurde verschlankt, sodass weder die Zugänglichkeit zum Werkstück noch die Sicht auf den Prozess eingeschränkt werden.

Das zeichnet einen guten Rauchgas-Absaugbrenner aus

Ein guter Schweißrauch-Absaugbrenner muss drei Eigenschaften haben:

1. Leicht und angenehm im Handling, gute Ergonomie
2. Gute Zugänglichkeit und Sicht auf den Prozess
3. Effiziente Rauchgasaufnahme, ohne die Schutzgasabdeckung zu beeinträchtigen

Handling und Ergonomie

Nach dem heutigen Stand der Entwicklungen sind Absaugbrenner von ihren Standard-Kollegen rein optisch nur noch durch die sichtbaren Absaugdüsen und das vom Umfang her größere Schlauchpaket zu unterscheiden. Wenn Sie zum Beispiel einen WIG- oder MIG/MAG-Absaugbrenner der xFUME^®-Reihe von ABICOR BINZEL in die Hand nehmen, haben Sie den Eindruck, einen Standard-Schweißbrenner zu halten.

Zum einen ist dafür der optimierte, ergonomische Handgriff verantwortlich. Zum anderen die Drehmechanismen wie das Kugelgelenk am Schlauchpaket, wodurch das Handgelenk eine größere Bewegungsfreiheit bekommt. Der Absaugbrenner liegt ideal ausbalanciert in der Hand und lässt sich besser führen.

Gute Zugänglichkeit/Sicht auf den Prozess

Die Größe der Absaugdüse und des gesamten Brenner-Frontends sind von entscheidender Bedeutung für Schweißerinnen und Schweißer. Eine freie Sicht auf den Prozess ist entscheidend für eine gute Schweißnaht.

Design der Absaugdüse

Die Entfernung der Absaugdüse zum Prozess ist genauso wichtig wie die Größe der Düsenöffnungen.

Je näher die Absaugdüse am Prozess positioniert ist, desto mehr Rauchgase kann sie aufnehmen. Zu nah am Prozess bedeutet allerdings auch die Gefahr von Gasturbulenzen. Außerdem kann unbeabsichtigt Schutzgas aufgesaugt werden. Zu weit vom Prozess entfernt wird möglicherweise zu wenig Rauchgas aufgenommen. Ein effektives Absaugdüsendesign zeichnet sich durch große Düsenöffnungen mit einem idealen Abstand zum Prozess aus. Entwickler von Absaugtechnik nutzen Strömungssimulationen, um das Design von Absaugdüsen optimal auslegen zu können.

Renommierte Hersteller von Rauchgas-Absaugbrennern bieten eine Vielzahl an kombinierbaren Verschleißteilen wie Absaugdüse, Gasdüse, Stromdüse sowie Brennerhälsen an. Damit können Sie sich Ihren Absaugbrenner individuell für Ihren jeweiligen Anwendungsfall ausstatten.

Effiziente Rauchgasaufnahme

Druckabfall innerhalb des Absaugbrenners

Das Design des Absaugbrenners – insbesondere der Brennerhals, die Absaugdüse und das Schlauchpaket – sind wichtige Faktoren, die mit darüber entscheiden, wie effektiv ein Absaugbrenner die Rauchgase aufnehmen kann.

Das Innere des Absaugbrenners inklusive seiner Griffschale muss möglichst ohne Störkonturen gestaltet sein, sodass die Rauchgase möglichst laminar durchströmen können. Hervorstehende Geometrien oder Vertiefungen müssen auf das Notwendigste reduziert werden, damit die aufgenommenen Rauchgase möglichst störungsfrei durch den Absaugbrenner geleitet werden können.

Für den Absaugschlauch gelten dieselben Voraussetzungen wie für die Griffschale. Der Absaugschlauch benötigt einen gewissen Durchmesser, damit genügend Schweißrauch abtransportiert werden kann und der Unterdruck nicht den zulässigen Höchstwert überschreitet. Bei der Entwicklung eines Schlauchpakets hilft daher ebenfalls die Technik der Strömungssimulation, um den Weg der Luft zu visualisieren. Sichtbare Verwirbelungen deuten auf Störkonturen hin, welche unbedingt vermieden werden müssen. Nur so kann gewährleistet werden, dass die Absaugleistung effizient genug ist und die aufgesaugten Rauchgase möglichst laminar und verwirbelungsfrei durch das Schlauchpaket abgesaugt werden.

Auf die Frage, wie stark dieser Volumenstrom sein sollte, gibt es nur eine Antwort: So stark wie möglich, ohne den Prozess zu beeinträchtigen. Also auch nur so stark, dass die Funktion des Schutzgases vollständig erhalten bleibt. Genauere Informationen zu den Absaugleistungswerten finden Sie in der entsprechenden Norm DIN EN ISO 21904. Qualitativ hochwertige Absaugbrenner sind nach dieser Norm zertifiziert und erfüllen nachweislich die dafür notwendigen Mindestanforderungen. Ob ein Absaugbrenner die gültige Absaugnorm auch tatsächlich erfüllt, können Sie gut an dem Aufkleber erkennen, der im hinteren Bereich des Schlauchpakets angebracht sein muss.

Wichtig: Team-Match Absaugbrenner und Absauggerät

Mittlerweile gibt es eine Vielzahl an Anbietern und Modellen von Rauchgas-Absaugbrennern auf dem Markt. Einfach einen Absaugbrenner an ein beliebiges Absauggerät anschließen und darauf vertrauen, dass beide zusammen funktionieren, ist allerdings zu kurz gedacht. Werden nämlich nicht aufeinander abgestimmte Absaugbrenner und Absauggeräte in Betrieb genommen, besteht die Gefahr, dass Schutzgas abgesaugt wird und es zu Porenbildung kommen kann.

Ein zu schwaches Absauggerät hingegen kann dafür sorgen, dass nicht genug Rauchgase aufgenommen werden und somit nur ein unzureichender Arbeitsschutz für Mitarbeitende besteht.

Absaugbrenner und Absauggerät müssen unbedingt aufeinander abgestimmt sein. Fragen Sie daher am besten beim nächsten Besuch des Brennerherstellers oder Ihres Händlers nach einer Messung der tatsächlichen Absaugleistungswerte Ihrer Systeme.

Empfehlungen für Absaugbrenner

Wer sich einen gut und leicht in der Hand liegenden Absaugbrenner wünscht und sich weder »verbiegen« möchte, um die Schweißnaht richtig sehen zu können, noch Angst haben will, dass die Schutzgasabdeckung nicht ausreicht, sollte die xFUME^®-Reihe von ABICOR BINZEL testen. Für leistungsstarkes MIG/MAG-Schweißen mit Absaugtechnik eignet sich der xFUME^® PRO am besten. Ganz besonders hohe Temperaturen und überdurchschnittlich lange Schweißzeiten meistern die Absaugbrenner der xFUME^® PRO HD-Serie zuverlässig. Leichte Schweißarbeiten, kleinere Reparaturen oder Nacharbeiten in einer Roboterfertigungsstraße erledigen Sie gesundheitsschonend und sicher mit dem xFUME^® COMPACT.

Für das WIG-Schweißen ist der xFUME^® TIG sehr empfehlenswert. Obwohl dieses Verfahren als nahezu rauchfreies Schweißverfahren gilt, ist es trotzdem sehr gefährlich für den menschlichen Körper. Beim Schweißen von Edelstahl, hochlegiertem Edelstahl oder Aluminium werden für das menschliche Auge unsichtbare, aber hochgiftige Schweißrauchpartikel freigesetzt. Werden diese eingeatmet, können schwerwiegende Langzeitfolgen auftreten wie beispielsweise erhebliche Schäden der Atemwege bis hin zu Krebserkrankungen.

Natürlich haben auch andere Hersteller ergonomische Absaugbrennerlösungen im Programm und jeder installierte Absaugbrenner zur Absaugung direkt an der Entstehungsstelle des Schweißrauchs trägt dazu bei, dass Schweißerinnen und Schweißer gesund bleiben. Wichtig ist, die Akzeptanz von Rauchgas-Absaugbrennern zu steigern und alte Erfahrungen über Bord zu werfen. Deshalb möchte ich motivieren, sich aktiv mit dem Thema auseinanderzusetzen und den Neuentwicklungen auf dem Markt eine Chance zu geben.

Leider ist noch immer vielen Schweißerinnen und Schweißern die Gefahr nicht vollumfänglich bewusst, welche Folgen jahrelanges Schweißen ohne Rauchgasabsaugung haben kann. Glücklicherweise wächst das allgemeine Bewusstsein dahingehend seitens der Schweißfachkräfte wie auch der Unternehmensverantwortlichen zunehmend.

Ziele von Institutionen

Der Bedarf an Absaugtechnik für das Handschweißen, aber auch besonders für das automatisierte Schweißen mit Robotern und Cobots, wird weiter steigen.

Diverse Verbände und Institutionen arbeiten eng mit Industrie, Forschung und Ausbildung innerhalb der Schweißtechnik und verwandten Technologien zusammen und verbinden diese. Ein solcher Verband ist zum Beispiel der IIW (International Institute of Welding), der nun bereits seit über 75 Jahren Normung (z. B. ISO) definiert. Außerdem unterstützt er die Entwicklung von Best Practices und den Wissensaustausch zwischen der Industrie sowie Bildungs- und Forschungseinrichtungen. Dazu gehört genauso, Ausbildung, Weiterbildung, Qualifizierung und Zertifizierung von Personal und Unternehmen voranzubringen (Quelle: DVS, IIW Statement Schweißrauch, Februar 2023).

Eine Arbeitsgruppe innerhalb des IIW beschäftigt sich explizit mit »Gesundheit, Sicherheit und Umwelt«. Diese setzt sich aus weltweit führenden Experten der Sicherheits- und Schutzforschung für Schweißfachkräfte und Schweißpersonal zusammen. EWF (European Welding Federation) und EWA (European Welding Association) sind weitere international aufgestellte Organisationen, die mit der IIW innerhalb Europas zusammenarbeiten.

Diese haben unter anderem folgende Ziele:

• Eine EU-weite Harmonisierung der Schutzmaßnahmen beim Schweißen
• Klare, verständliche, messbare und kommunizierbare Arbeitsplatzgrenzwerte für solche Substanzen, die für den menschlichen Körper am gefährlichsten sind
• Internationale Angemessenheit der neuen EU-Grenzwerte
• Europaweites Informationssystem für die Ausbildung und Schulung von Schweißfachkräften und deren Arbeitgebern sowie das einheitliche Anwenden von Richtlinien
• Finanzielle Förderprogramme für kleine und mittelgroße Unternehmen zum Einführen von persönlicher Schutzausrüstung sowie Absgsystemen

Der Absaugbrenner als großes Potenzial

Es mag möglicherweise noch ein wenig wie Wunschdenken klingen, aber Rauchgas-Absaugbrenner sollten in der Zukunft zum Standard werden. Noch vor wenigen Jahren hätte man sich den aktuellen Entwicklungsstand nicht vorstellen können. Auch in den nächsten Jahren werden Entwicklung und Technik weiter voranschreiten. Weitaus mehr Institutionen, wie die bereits genannten, werden ihre Ziele konsequent weiterverfolgen und ausbauen. Und das alles immer zum Wohl der Schweißerinnen und Schweißer, die jeden Tag einen tollen Job machen.

Wie stehen Sie zu Rauchgas-Absaugbrennern?