Fachbuch_149_Leseprobe

Spiegel-Ciobanu
FACHBUCHREIHE SCHWEISSTECHNIK
Schadstoffe beim
Schweißen und bei
verwandten Verfahren –
Expositionen,
Gefährdungen und
Schutzmaßnahmenkonzept

Spiegel-Ciobanu
Schadstoffe beim
Schweißen und bei
verwandten Verfahren –
Expositionen,
Gefährdungen und
Schutzmaßnahmenkonzept

Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek
Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen
Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über
htttp://dnb.ddb.de abrufbar.
Fachbuchreihe Schweißtechnik
Band 149
ISBN 978-3-96144-069-6
Alle Rechte vorbehalten.
© DVS-Media GmbH, Düsseldorf ⋅ 2020
Herstellung: Griebsch & Rochol Druck GmbH & Co. KG, Hamm

„Für Daniel, Victoria und Adrian Julius“

Vorwort
Die rasante Weiterentwicklung der schweißtechnischen Verfahren und Prozessen, die Optimierung
der vorhandenen Prozessvarianten und Werkstoffe, Hilfsmittel und Schutzgase haben dazu
beigetragen, dass Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren wichtige
Querschnittstechnologien sind. Parallel dazu erfuhr auch der Arbeits- und Gesundheitsschutz eine
kontinuierliche Verschärfung, bei den Anforderungen in der Gesetzgebung und den rechtlichen
Bestimmungen einerseits, anderseits wuchs auch das Bewusstsein und die Verantwortung bei den
betroffenen Herstellern gegenüber dem schweißtechnischen Personal, insbesondere gegenüber dem
Schweißer. Nach Angaben der IARC aus dem Jahr 2019 wird von 11 Millionen Schweißern weltweit
ausgegangen. In Deutschland sind laut einer Schätzung etwa 80.000 Schweißer und Brennschneider
sozialversicherungspflichtig beschäftigt. Schweißen, thermisches Schneiden, thermisches Spritzen,
Löten und weitere verwandte Verfahren kommen in fast allen Industriebranchen und im Handwerk
zur Anwendung. Automobil- und Schiffbau, Apparate-, Rohrleitungsbau z. B. für die chemische und
petrochemische Industrie, Metallbau oder der Bereich der Feinmechanik und Elektrotechnik sind
nur einige Beispiele für die breite Nutzung dieser Technologien.
Das Besondere für diese schweißtechnischen Querschnittstechnologien ist die Tatsache, dass bereits
seit den 80er Jahren, im Internationales Institut für Schweißen (IIW) und dann anschließend auch
national, durch den DVS – Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e. V.
vertreten, das Bewusstsein und Engagement nicht nur für die Entwicklung der jeweiligen
Technologien, sondern auch für die Forschung und Untersuchung der Arbeitsprozesse und
Randbedingungen, der damit verbundenen Gefährdungen und deren Wirkung auf die Gesundheit
verstärkt in den Fokus rückte. In diesen mehr als vier Jahrzehnten wurden sowohl in der Kommission
VIII „ Health, Safety, Environment“ des IIW als auch in nationalen Gremien, in Deutschland im
AG Q6 und im FA Q6 der Forschungsvereinigung des DVS e. V. viele Forschungsvorhaben initiiert,
begleitet, Ergebnisse vorgestellt, interpretiert und Maßnahmen entwickelt und publiziert. Dies
wurde unter anderem durch die finanzielle Unterstützung seitens der DGUV (früher des
Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften) und durch die Beratungen in seinem
zuständigen Fachausschussgremium „Schweißen und verwandte Verfahren“, mit den Sachgebieten
„Elektroschweißen, „Gasschweißen“ und „Schadstoffe in der Schweißtechnik“ unter der
Federführung der damaligen Norddeutschen Metall Berufsgenossenschaft, später
Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM), ermöglicht.
Quelle [5], S. 12, Bild 3

Aufgrund der jährlichen Überprüfung der gegenwärtigen Ergebnisse und Erkenntnisse der
arbeitsmedizinisch-toxikologischen Forschung und des Standes der Technik werden auch die
Arbeitsplatzgrenzwerte sowie weitere Grenzwerte, national und international, verbindliche (z. B.
nach TRGS) und wissenschaftliche (z. B. nach der Senatskommission der Deutschen
Forschungsgemeinschaft, DFG) überprüft, erneut evaluiert und festgelegt. Die Erfahrung zeigt uns,
dass eine kontinuierliche Reduzierung der Grenzwerte stattfindet und die Bedeutsamkeit des
Arbeits- und Gesundheitsschutzes auch in den Unternehmen von Arbeitgebern und Arbeitnehmern
(im Arbeitsleben der Schweißer) gleichermaßen erkannt wurde. In den letzten Jahren sind weitere
Erkenntnisse zu den Themen:
• Ultrafeine Partikel in Schweißrauchen, deren Toxikologie und biologische Wirkung
• Partikelmorphologie und Zusammensetzung - Chrom (VI)
• Verbindungen und Mangan
• Löslichkeit der Schweißrauche und der potenzielle Zusammenhang mit der Wirkung
• Kanzerogenität
gewonnen worden. Dementsprechend wurde auch bei den Herstellern eine positive Entwicklung
beobachtet. Neue schadstoffarme Verfahrensvarianten und schadstoffarme Werkstoffe wurden
weiter untersucht, entwickelt und einige davon gehören heute zum Stand der Technik.
Mit diesem Buch versucht die Autorin, dem Leser/der Leserin einige interessante Ergebnisse der
Forschung und Entwicklung der letzten Jahren zu vermitteln und hofft damit bisher offene Fragen
zu beantworten und ihn/sie bei der Umsetzung der rechtlichen Bestimmungen, hier insbesondere der
GefStoffV, zu unterstützen.
Danksagung:
Ein besonderer Dank geht zunächst an Rosemarie Karner aus dem Lektorat der DVS Media, die viel
Geduld, Ausdauer und Professionalität in der Zusammenarbeit mit der Autorin bewiesen hat sowie
an Laura Sieben für Grafik und Layout.
Für die langjährige gute und erfolgreiche Zusammenarbeit herzlichen Dank an Dr. Wolfgang
Zschiesche (IPA) und Jens Jerzembeck (DVS).
Weiterhin geht der Dank an: Dr. Yolanda Hedberg (KTH Royal Institut of Technology, Sweden),
Dr. Nicola Floros (Air Liquide), Sorin Cräciun (Lincoln), Göran Sewemark, (Sweden), Vincent
van Mee (Lincoln), Herrn Dr. Willidal, voestalpine, Dr. Dorothea Kreuzer-Zagar (voestalpine,
früher Böhler), Dr. Robert Kellner (DGUV, München), Thomas Ludwig (BGETEM), Dr. Grant
McMillan,,
an die verschiedenen Forschungsinstitute mit ihren Mitarbeitern:
ISF der RWTH Aachen, Prof. Uwe Reisgen, Karl Holzinger, Klaus Lenz, Martin Christ
IASA der RWTH Aachen, Prof. Thomas Kraus, Dr. Peter Brand
IOT der RWTH Aachen, Prof. Kirsten Bobzin, Wolfgang Wietheger
IUTA, Düsseldorf, Prof. Heinz Fissan, Dr. Christof Asbach
IPAS Universitätsklinikum Gießen, Prof. Dirk Walter
IPA der DGUV, Prof. Thomas Brüning, Dr. Beate Pesch
IWS Dresden, Prof. Stefan Kaskel, Annett Klotzbach

TU Dresden, Dr. Sascha Rose
IFA der DGUV, Carsten Möhlmann
ITEM, Dr. Gerhard Pohlmann
DIN Marcus Pommert, Sabine Jakobi
SLV Hannover, Dr. Rainer Mittelstädt, Walter Henz
SLV Halle, Uwe Mückenheim
SLV Duisburg
LZH Hannover, Thomas Puster, Jürgen Walter
DFG, Kommissionssekretariat der ständigen Senatskommission: Dr. Heidrun Greim
an BGHM mit ihren Mitarbeitern Roman Weiß und Frank Fiegehenn
an die Herstellerfirmen und ihre Vertreter
Fa. Linde: Werner Kroemmer, Mitglied des Vorstands GTS - Gemeinschaft Thermisches Spritzen
e. V.
Fa. DINSE: Axel Westerheide
Fa. Abicor Binzel: Jörg Reips
Fa. KEMPER: Björn Kemper
Fa. Engmar: Juliane Osmont
3M: Jürgen Gleim
Martin Fierz, Institute for Aerosol and Sensor Technology, FHNW, Schweiz
Fa. Beuting
Fa. Messer Cutting Systems, Dr. Lutz Nickenig
und Dank auch an alle weiteren Personen, die diese Publikation mit Ihren Erkenntnissen und
Erfahrungen, ihre Informationen, Bilder und Graphiken unterstützt haben.
Hannover, im April 2020
Vilia Elena Spiegel-Ciobanu

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Rechtliche Bestimmungen ................................................................................................ 1
1.1 Gefahrstoffverordnung (GefStoffV).................................................................................... 1
1.2 Verbindliche Grenzwerte (nach TRGS 900, 903, 910) ....................................................... 3
1.2.1 Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) nach TRGS 900 .................................................................. 3
1.2.2 Allgemeiner Staubgrenzwert (ASGW)................................................................................ 3
1.2.3 Biologischer Grenzwert (BGW) nach TRGS 903 ............................................................... 4
1.2.4 Exposition-Risiko-Beziehungen (ERB), Grenzwerte nach TRGS 910 ............................... 5
1.2.5 Risikoabschätzung für Stoffe ohne Exposition-Risiko-Beziehungen (ERB) ...................... 6
1.3 Grenzwerte der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) .............................................. 6
1.3.1 Maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) ..................................................................... 6
1.3.2 Biologischer Arbeitsstofftoleranzwert (BAT)..................................................................... 7
1.3.3 Biologische Leitwerte (BLW) ............................................................................................. 7
1.3.4 Biologische Arbeitsstoff-Referenzwerte (BAR) ................................................................. 8
1.3.5 Expositionsäquivalente für krebserzeugende Arbeitsstoffe (EKA)..................................... 8
1.4 EU-Werte ............................................................................................................................ 8
1.5 Grenzwerte nach Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) und nach Strahlenschutzverordnung
(StrlSchV) ........................................................................................................................... 8
2 Schweißrauche ................................................................................................................. 10
2.1 Untersuchungen im Labor ................................................................................................. 10
2.2 Emissionsraten .................................................................................................................. 12
2.3 Chemische Zusammensetzung: Leitkomponente und Hauptkomponenten; Beispiele ...... 29
2.4 Morphologische Untersuchungen - Partikelgröße und Gestalt .......................................... 51
2.5 Partikelgrößenverteilung (Beispiele)................................................................................. 60
2.6 Einflussfaktoren ................................................................................................................ 64
3 Studien zu ultrafeinen Partikeln (UFP) bei schweißtechnischen Verfahren .............. 70
3.1 Studien zur Toxizität ......................................................................................................... 70
3.2 Charakteristiken der ultrafeinen Partikel (UFP)................................................................ 72
3.3 Partikelkenngrößen beim Schweißen von verzinkten Blechen ......................................... 79
3.4 Nanoskalige Partikel an Schweißarbeitsplätzen ................................................................ 81
3.5 Charakterisierung der biologischen Wirkung von ultrafeinen Partikeln aus
Schweißrauchen ................................................................................................................ 84
3.6 Untersuchungen an schweißtechnischen Arbeitsplätzen ................................................... 88
3.7 Weitere repräsentative Messungen zu ultrafeinen Partikeln ............................................. 92
3.8 Elektronenmikroskopische Partikelanalyse im Lungenstaub nach
Edelstahlschweißrauchexpositionen .................................................................................. 94
3.9 Unterschiede in der Toxizität der ultrafeinen Partikel im Schweißrauch von hochlegiertem
Chrom-Nickel-Stahl, die Rolle der Partikelaktivität und Löslichkeit ................ 95
3.10 Charakterisierung und Bewertung von Emissionen beim Thermischen Spritzen unter
produktionsrelevanten Bedingungen ............................................................................... 102
4 Wirkung partikelförmiger Stoffe und Gase ................................................................ 107
4.1 Toxische gasförmige Stoffe ............................................................................................ 110

4.2 Lungenbelastende partikelförmige Stoffe ....................................................................... 114
4.3 Toxische partikelförmige Stoffe ...................................................................................... 115
4.4 Krebserzeugende partikelförmige Stoffe ......................................................................... 117
5 Beurteilung der Gefährdung bei schweißtechnischen Verfahren ............................. 122
5.1 Vorgehensweise .............................................................................................................. 123
5.2 Festlegung der Leitkomponente im Schweißrauch ......................................................... 130
5.3 Berechnungsbeispiel........................................................................................................ 132
5.4 Relevante Schweißzusätze und deren Schweißrauch ...................................................... 133
5.5 Beispiele aus der Praxis zur Gefährdungsbeurteilung (Leitfaden) .................................. 170
6 Bewertung der Schweißrauchexposition ..................................................................... 172
7 Erkrankungen beim Schweißer (Beispiele) ................................................................. 182
8 Schutzmaßnahmenkonzept .......................................................................................... 196
8.1 Auswahl schadstoffarmer Verfahren ............................................................................... 196
8.2 Auswahl schadstoffarmer Werkstoffe ............................................................................. 199
8.3 Optimierung der Arbeitsbedingungen ............................................................................. 203
8.3.1 Wahl günstiger Schweißparameter .................................................................................. 204
8.3.2 Oberflächenzustand des Werkstückes ............................................................................. 205
8.3.3 Körperhaltung des Schweißers ........................................................................................ 205
8.3.4 Kopfposition des Schweißers zur Rauchquelle ............................................................... 205
8.4 Technische Schutzeinrichtungen ..................................................................................... 206
8.4.1 Brenner-Ablageeinrichtung mit Gasabsperrung .............................................................. 206
8.4.2 Wasserschutzvorrichtungen beim Plasmaschmelzschneiden .......................................... 206
8.4.3 Wasserabdeckung beim Plasmaschmelzschneiden… ................... ……………………..206
8.4.4 Brennschneiden und Plasmaschmelzschneiden auf der Wasseroberfläche ......... ………206
8.4.5 Wasserabdeckung beim Brennschneiden…………………………………… ................. 207
8.4.6 Arbeiten in geschlossenen Kabinen..................................................................................207
8.5 Absaugung....................................................................................................................... 209
8.6 Lüftung ............................................................................................................................ 222
8.7 Zuluftanlagen/Raumlüftung ............................................................................................ 223
8.8 Persönliche Schutzausrüstungen (PSA) .......................................................................... 227
9 Arbeitsmedizinische Vorsorge...................................................................................... 231
Literatur ....................................................................................................................................... 238
Vorschriften und Regeln ............................................................................................................. 248
Normen ......................................................................................................................................... 249
Sonstige Regeln der Technik ...................................................................................................... 251
Appendix A Grenzwerte
Appendix B Messtechnisches Instrumentarium
Appendix C: Hilfestellung für Anwender zur Informationsermittlung nach GefStoffV und
…… TRGS 528
C1: Schweißrauchdatenblatt nach Norm und Beispiele
C2: Sicherheitsdatenblatt, Beispiel (Lincoln Electric: Outershield MC710RF-H)
C3: Sicherheitsdatenblatt, Beispiel (Esab OK AristoRod 12.63.)
Appendix D Expositionen am Arbeitsplatz

1 Rechtliche Bestimmungen
Auf dem Gebiet des Arbeits- und Gesundheitsschutzes sind, sowohl national als auch auf
europäischer Ebene, weitere Änderungen in der Gesetzgebung vorgenommen worden. Das
europäische Chemikalienrecht hat grundlegende Veränderungen erfahren, die vorwiegend auf zwei
EG-Verordnungen zurückzuführen sind: REACH- und CLP-Verordnung.
Die REACH-Verordnung (Ausgabe Dez. 2006) legt die Anforderungen bezüglich der Registrierung,
Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe fest. Die CLP-Verordnung (Ausgabe
Jan. 2009), deckt die Anforderungen der Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen
und Gemischen ab.
Als Folge dieser europäischen Entwicklung wurde mit der Verordnung zum Schutz vor
Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung - GefStoffV) auch dem Umgang mit Gefahrstoffen Rechnung
getragen und diese als Ausgabe Nov. 2016 herausgebracht.
Neben den allgemein gültigen Grundpflichten sind weitere Schutzmaßnahmen dem Ausmaß der
Gefahrdung entsprechend erforderlich. Mit Hilfe von Informationen, die in Sicherheitsdatenblättern/
Produktinformationsblättern enthalten und für die Gefährdungsbeurteilung von primärer Bedeutung
sind (Informationsermittlung nach GefStoffV), können Anwender in Betrieben die Anforderungen
der GefStoffV diesbezüglich umsetzen.
Bei der Beurteilung der Gefährdung steht die Informationsermittlung nach GefStoffV im
Vordergrund. Als relevante Hilfe dazu dienen Sicherheitsdatenblättern und Produktinformationsblättern
nach § 5 GefStoffV, wie z. B. Elektrodenschweißrauchdatenblätter. Entsprechend der Höhe
der Gefährdung sind neben den allgemein gültigen Grundpflichten auch weitere Schutzmaßnahmen
auszuwählen und umzusetzen notwendig, um die vorhandene Gefährdung drastisch zu reduzieren.
1.1 Gefahrstoffverordnung (GefStoffV)
Die derzeit gültige Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung) ist schon am
01.12.2010 in Kraft getreten. Für das Schweißen und verwandte Verfahren sind gegenüber der
bisherigen Fassung der Gefahrstoffverordnung folgende Änderungen, von Bedeutung:
- Die Vorschriften zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung (§ 4 GefStoffV) wurden in der
Ausgabe Nov. 2016 der GefStoffV an die CLP-Verordnung angepasst. Gemäß der CLP-Verordnung
werden karzinogene Stoffe in drei Kategorien unterteilt:
Kategorie 1A: Stoffe, die beim Menschen bekanntermaßen karzinogen sind. Der
Kausalzusammenhang zwischen der Exposition eines Menschen gegenüber dem Stoff und der
Entstehung von Krebs ist ausreichend nachgewiesen.
Kategorie 1B: Stoffe, die wahrscheinlich beim Menschen karzinogen sind. Es bestehen
hinreichende Anhaltspunkte für die Annahme, dass die Exposition eines Menschen gegenüber dem
Stoff Krebs erzeugen kann. Diese Annahme beruht im Allgemeinen auf Folgendem: geeignete
Langzeit-Tierversuche, sonstige relevante Informationen.
Kategorie 2: Stoffe, bei denen ein Verdacht auf eine karzinogene Wirkung beim Menschen besteht.
Aus geeigneten Tierversuchen liegen einige Anhaltspunkte vor, die jedoch nicht ausreichen, um
einen Stoff in Kategorie 1 einzustufen.
1

Somit entsprechen die neuen Kategorien der CLP-Verordnung:
Kategorie 1A, der früheren Kategorie 1
Kategorie 1B, der früheren Kategorie 2
Kategorie 2, der früheren Kategorie 3
Der Begriff „keimzellmutagenen“ ersetzt den Begriff „erbgutverändernden“ und
der Begriff „und reproduktionstoxischen ersetzt den Begriff „fruchtbarkeitsgefährdenden“.
Nach TRGS 905 wird der Begriff reproduktionstoxisch wie folgt unterteilt:
- RF reproduktionstoxisch: fruchtbarkeitsgefährdend (kann Fruchtbarkeit beeinträchtigen)
- RD reproduktionstoxisch: entwicklungsschädigend (kann das Kind im Mutterleib schädigen)
- Die Dokumentation der Gefährdungsbeurteilung (§ 6 GefStoffV) muss neben der Ermittlung der
gefährlichen Eigenschaften (toxisch und physikalisch-chemisch), und der Expositionsermittlung
(inhalativ und dermal) jetzt auch das Ergebnis der Substitutionsprüfung sowie die Begründung für
einen Verzicht auf Substitution enthalten, sofern Schutzmaßnahmen nach §§ 9 bzw. 10 zu treffen
sind Das Überprüfen der Grenzwerteinhaltung sowie die Wirksamkeitsüberprüfung der
Schutzmaßnahmen sind relevant.
- Liegen keine Prüfdaten oder entsprechende aussagekräftige Informationen zur akut-toxischen,
reizenden, hautsensibilisierenden, keimzellmutagenen Wirkung oder zur spezifischen Zielorgan-
Toxizität bei wiederholter Exposition vor, sind für die betreffenden Gefahrstoffe bei der
Gefährdungsbeurteilung die entsprechenden Wirkungen zu unterstellen (§ 6 GefStoffV).
- Die erforderlichen Schutzmaßnahmen ergeben sich nicht mehr aus den bisher bekannten
intrinsischen Schutzstufen, sondern anhand der konkreten Gefährdungen. Das bedeutet, dass
abhängig von der Höhe der Gefährdung die verschiedenen Grundpflichten (§ 7 GefStoffV) und
Schutzmaßnahmenpakete (§§ 8 bis 15 GefStoffV) anzuwenden sind.
- Das Substitutionsgebot gilt jetzt als Grundpflicht auch bei geringer Gefährdung (§ 7 GefStoffV).
- Beim Tragen belastender (über 3 kg Gewicht) persönlicher Schutzausrüstung (PSA) ist das
Minimierungsgebot zu beachten (§ 7 GefStoffV).
- Tätigkeiten mit giftigen, sehr giftigen, KMR- und atemwegs-sensibilisierenden Gefahrstoffen
dürfen nur noch von fachkundigen oder besonders unterwiesenen Personen ausgeführt werden
(§ 8 GefStoffV).
- Bei Überschreitung der AGW bzw. der BGW oder bei verbleibender Gefährdung bei Gefahrstoffen
ohne AGW/BGW sowie bei hautresorptiven/haut- oder augenschädigenden Gefahrstoffen, wenn mit
einer Gefährdung durch Haut oder Augenkontakt zu rechnen ist (d. h. wenn §§ 7 und 8 nicht
ausreichen), sind zusätzliche Schutzmaßnahmen nach § 9 GefStoffV anzuwenden (z. B. Tragen von
PSA). Diese Schutzmaßnahmen sind auch erforderlich bei geschlossenen Systemen, wenn eine
Substitution technisch nicht möglich ist und eine erhöhte inhalative Gefährdung besteht.
- Bei Tätigkeiten mit krebserzeugenden, keimzellmutagenen und reproduktionstoxischen
Gefahrstoffen der Kategorien 1 oder 2 sind neben Messungen jetzt auch andere geeignete
Ermittlungsmethoden möglich (§ 10 GefStoffV). Im Rahmen der Unterweisung ist jetzt eine
arbeitsmedizinisch-toxikologisch Beratung verpflichtend (§ 14 GefStoffV).
- Bei Tätigkeiten mit krebserzeugenden, keimzellmutagenen (früher erbgutverändernden) oder
2

eproduktionstoxischen (früher fruchtbarkeitsgefährdenden) Gefahrstoffen der Kategorien 1A oder
1B ist das Beschäftigtenverzeichnis 40 Jahre nach Ende der Exposition aufzubewahren
(§ 14 GefStoffV)
1.2 Verbindliche Grenzwerte (nach TRGS 900, 903, 910)
Um die Auswirkungen der Schadstoffe auf den menschlichen Körper zu minimieren, sind
stoffspezifische Grenzwerte festgelegt worden. Die Unterschreitung dieser Grenzwerte führt zu
einer Reduzierung der Gefährdung des Schweißers am Arbeitsplatz. Sie werden vom Ausschuss für
Gefahrstoffe (AGS) aufgestellt. Aufgrund der technischen Gegebenheiten am Arbeitsplatz, der
analytischen und arbeitsmedizinischen Erkenntnisse, werden diese Grenzwerte regelmäßig
überprüft.
1.2.1 Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) nach TRGS 900
Arbeitsplatzgrenzwerte sind so konzipiert, dass bei ihrer Einhaltung akute oder chronische
schädliche Wirkungen nicht zu erwarten sind. Der AGW gibt an, bis zu welcher Konzentration eines
Stoffs akute oder chronische schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit von Beschäftigten im
Allgemeinen nicht zu erwarten sind (§ 3 Abs. 6 GefStoffV).
TRGS 900 „Arbeitsplatzgrenzwerte“ (Ausgabe 2006, zuletzt geändert und ergänzt: GMBl 2019,
vom 29.03.2019) enthält für zahlreiche Stoffe Grenzwerte (AGW, die medizinisch begründet sind,
für die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration der Stoffe in der Luft am Arbeitsplatz in
Bezug auf einen gegebenen Referenzzeitraum. Arbeitsplatzgrenzwerte sind Schichtmittelwerte bei
in der Regel täglich achtstündiger Exposition an 5 Tagen pro Woche während der Lebensarbeitszeit.
Expositionsspitzen während einer Schicht werden mit Kurzzeitwerten beurteilt.
1.2.2 Allgemeiner Staubgrenzwert (ASGW)
Der Allgemeine Staubgrenzwert unterscheidet zwischen:
und
• Grenzwert für die alveolengängige Fraktion (A-Fr) 1,25 mg/m 3
• Grenzwert für die einatembare Fraktion (E-Fr) 10 mg/m 3 .
Der ASGW für die A-Fraktion basiert auf einer mittleren Dichte von 2,5 g/cm³. Wenn an einem
Arbeitsplatz Materialien mit besonders hoher Dichte (z. B. Metalle) verwendet werden, kann mit
der Materialdichte umgerechnet werden. Die im Schweißrauch enthaltenen Metallverbindungen
besitzen eine Dichte, die zwischen 5 und 7 g/cm³ liegt. Somit wäre es möglich, den Staubgrenzwert
für die A-Fraktion per drei Satz auf die Dichte der eingesetzten Metalle umzurechnen. Es wird aber
empfohlen, wegen der Erkenntnisse zu den im Schweißrauch enthaltenen ultrafeinen Partikeln und
der toxischen und krebserzeugenden Stoffe von dieser Möglichkeit nicht Gebrauch zu machen.
Für Tätigkeiten, bei denen der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) für die alveolengängige Staubfraktion
(A-Staubfraktion) von 1,25 mg/m³ nachweislich nicht eingehalten werden kann, gilt übergangsweise
bis zum 31.12.2018 für die Überprüfung der Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen anstelle des AGW
3

ein Beurteilungsmaßstab in Höhe des bisherigen A-Staub-AGW von 3,0 mg/m³
(Überschreitungsfaktor 2 (II)) als Schichtmittelwert, sofern die Voraussetzungen nach TRGS 900
Pkt. 2.4.2 eingehalten werden.
Bei Einhaltung des Allgemeinen Staubgrenzwertes ist mit einer Gesundheitsgefährdung dann nicht
zu rechnen, wenn nach einschlägiger Überprüfung sichergestellt ist, dass mutagene,
krebserzeugende (Kategorie 1A, 1B), fibrogene, toxische oder allergisierende Wirkungen des
Staubes nicht zu erwarten sind.
Der Allgemeine Staubgrenzwert gilt auch für
• Aluminiumoxid (außer Rauch),
• Magnesiumoxid (außer Rauch)
und
• Titandioxid.
Der Allgemeine Staubgrenzwert (ASGW) wird als Schichtmittelwert festgelegt und ist für schwer
lösliche bzw. unlösliche Stäube anzuwenden, die nicht anderweitig reguliert sind. Der Grenzwert
gilt als allgemeine Obergrenze, zusätzlich sind aber die stoffspezifischen AGW der TRGS 900 bzw.
risikobezogene Beurteilungsmaßstäbe nach der TRGS 910 einzuhalten.
Er ist als AGW anzuwenden für schwerlösliche bzw. unlösliche Stäube, die nicht anderweitig
reguliert sind. Der ASGW gilt nicht für lösliche Stoffe, Lackaerosole und grobdisperse
Partikelfraktionen.
Bei Stäuben mit ultrafeinen Partikelanteilen und Schweißarbeiten gilt der Allgemeine
Staubgrenzwert als Obergrenze, ultrafeine Partikelfraktionen sind nach Vorliegen entsprechender
Bewertungskriterien (Grenzwerte) gesondert zu berücksichtigen.
Sofern an Arbeitsplätzen eine Staubkonzentration von 3 mg/m 3 (A-Staub) nicht eingehalten werden
kann, sind für die Beschäftigten arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen vorzusehen. Die
Beeinträchtigung der Atmungsorgane durch die vorstehend genannten Stäube und Rauche sind
Langzeiteffekte und hängen maßgeblich von der Staubdosis ab, welche durch die über einen
längeren Zeitraum einwirkende mittlere Feinstaubkonzentration bestimmt wird. Die Werte sollen
die Beeinträchtigung der Funktion der Atmungsorgane infolge einer allgemeinen Staubwirkung
verhindern.
Eine Übersicht der für die Schweißtechnik relevanten Grenzwerte wird im Appendix A tabellarisch
vorgestellt.
1.2.3 Biologischer Grenzwert (BGW) nach TRGS 903
Entsprechend der TRGS 903, Ausgabe Februar 2013, in der Fassung März 2019 werden biologische
Grenzwerte nach § 2 Absatz 9 Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) genannt. In den Beratungen
durch den AGS bekannt gemachten Werten werden auch die Vorschläge der Senatskommission zur
Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie
der Europäischen Union (EU-Werte) entsprechend der biologischen Grenzwerte der EU, die in den
entsprechenden Richtlinien enthalten sind berücksichtigt. Der BGW ist der Grenzwert für die
toxikologisch-arbeitsmedizinisch abgeleitete Konzentration eines Stoffes, seines Metaboliten
(Umwandlungsproduktes im Körper) oder eines Beanspruchungsindikators im entsprechenden
4

iologischen Material, bei dem im Allgemeinen die Gesundheit eines Beschäftigten nicht
beeinträchtigt wird [TRGS 903]. Gemäß dieser Definition entsprechen die bisherigen MAK den
AGW, die bisherigen BAT-Werte dem BGW.
Aufgrund der am Arbeitsplatz bestehenden Randbedingungen sind im konkreten Fall aus dem
stoffspezifischen biologischen Wert nicht ohne weitere Rückschlüsse auf die bestehende
Stoffkonzentration in der Arbeitsplatzluft zulässig. Biologische Grenzwerte dienen insbesondere im
Rahmen spezieller ärztlicher Vorsorgeuntersuchungen dem Schutz der Gesundheit am Arbeitsplatz.
Sie geben eine Grundlage für die Beurteilung der Bedenklichkeit oder Unbedenklichkeit vom
Organismus aufgenommener Stoffmengen ab.
Die Beurteilung der Ergebnisse von Analysen in biologischem Material soll nach den Empfehlungen
des Ausschusses für Arbeitsmedizin (AfAMed) erfolgen und muss grundsätzlich dem Arzt
vorbehalten bleiben.
Als Untersuchungsmaterial dienen:
• Vollblut: B
• Erythrozytenfraktion des Vollblutes: BE
• Plasma/Serum: P/S
• Urin: U
Als Probenahmezeitpunkte gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die den arbeitsmedizinischen
und toxikologischen Erfahrungen entsprechen und stoffspezifisch sind.
Siehe auch hier Appendix A, bezüglich der stoffspezifischen Grenzwerte, die für die
Schweißtechnik relevant sind.
1.2.4 Exposition-Risiko-Beziehungen (ERB), Grenzwerte nach TRGS 910
Nach § 10 der GefStoffV hat der Arbeitgeber sicherzustellen, dass AGW eingehalten werden. Für
die überwiegende Zahl der krebserzeugenden Stoffe ist jedoch derzeit kein AGW oder MAK
ableitbar. Aus diesem Grund wurde vom AGS ein Gesamtkonzept zur Festlegung risikobasierter
Grenzwerte für krebserzeugende Stoffe (der Kategorie 1A, 1B) erarbeitet. Für einige Stoffe wurden
bereits Expositions-Risiko-Beziehungen (ERB) durch den AGS erarbeitet. Die zugehörigen
stoffspezifischen Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen wurden in der früheren Bekanntmachung
zu Gefahrstoffen 910 (BekGS 910) veröffentlicht.
In der Fassung Juni 2018 der TRGS 910 „Risikobezogenes Maßnahmenkonzept für Tätigkeiten mit
krebserzeugenden Gefahrstoffen“ werden stoffübergreifende Risikogrenzen sowie Exposition-
Risiko-Beziehungen (ERB) und stoffspezifische Konzentrationswerte- Richtwerte, die vom AGS
festgelegt wurden, dargestellt. Für 16 Stoffe (z. B. für Benzol oder Benzo(a)pyren, als
Leitkomponente in bestimmten PAK-Gemischen), Chrom (VI)-Verbindungen, Nickelverbindungen
sind Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen aufgeführt, einschließlich deren Begründung, die eine
sozialpolitische Konvention darstellt.
Durch die Festlegung des Akzeptanz- und Toleranzrisikos wurden drei Risikobereiche: niedriges
(die Expositionen liegen unterhalb der Akzeptanzkonzentration), mittleres (die Expositionen liegen
zwischen der Akzeptanz- und Toleranzkonzentration) und hohes Risiko (die Expositionen liegen
oberhalb der Toleranzkonzentration) definiert. Die Grenze zwischen hohem Risiko (roter Bereich)
5

und mittlerem Risiko (gelber Bereich) wird als Toleranzrisiko bezeichnet Das Toleranzrisiko
entspricht einem statistischen zusätzlichen Krebsrisiko von 4:1.000. Die Grenze zwischen mittlerem
Risiko und niedrigem Risiko bezeichnet man als Akzeptanzrisiko. Das Akzeptanzrisiko entspricht
einem statistischen zusätzlichen Krebsrisiko von 4:10.000. Das Akzeptanzrisiko soll auf 4:100.000
gesenkt werden, wobei für jeden Stoff geprüft wird. Diesen wurden Maßnahmenoptionen (gestuftes
Maßnahmenkonzept zur Risikominderung) zugeordnet. Ziel des Risikokonzeptes ist es,
Expositionen unterhalb der Akzeptanzkonzentration zu erreichen.
Durch Ableitung von stoffspezifischen Exposition-Risiko-Beziehungen ist es möglich, bei entsprechender
Datenlage für jeden Stoff Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen aufzustellen. Diese
Stoffe werden aufgenommen in die Anlage 1 der TRGS 910.
1.2.5 Risikoabschätzung für Stoffe ohne Exposition-Risiko-Beziehungen (ERB)
Für viele krebserzeugende Stoffe liegen aber noch keine Beurteilungsmaßstäbe vor. Sofern kein
Beurteilungsmaßstabt für einen Stoff vorhanden ist, hat der Arbeitgeber andere geeignete
Beurteilungsmaßstäbe in eigener Verantwortung heranzuziehen (siehe TRGS 400).
1.3 Grenzwerte der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
1.3.1 Maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK)
MAK-Werte werden von der Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft aufgestellt
und jährlich in der MAK-Liste der Senatskommission veröffentlicht. Viele dieser Werte werden nach
Beratungen im Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) in der TRGS 900
„Arbeitsplatzgrenzwerte“ aufgenommen.
MAK ist die Konzentration eines Stoffes in der Luft am Arbeitsplatz, bei der im Allgemeinen die
Gesundheit der Arbeitnehmer nicht beeinträchtigt wird. Maßgebend sind dabei wissenschaftlich
fundierte Kriterien des Gesundheitsschutzes, nicht die technischen und wirtschaftlichen
Möglichkeiten der Realisation in der Praxis.
Die MAK gilt in der Regel nur für einzelne Stoffe (reine Stoffe) und ist ein Langzeitwert, nämlich
ein Schichtmittelwert bei in der Regel täglich achtstündiger Exposition und bei Einhaltung einer
durchschnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden (in Vierschichtbetrieben 42 Stunden je Woche
im Durchschnitt von vier aufeinander folgenden Wochen) [4].
Aufgrund der Tatsache, dass die Konzentration verschiedener Stoffe in der Luft am Arbeitsplatz
schwanken kann, wurden Kurzzeitwerte aufgestellt, um kurzfristige Überschreitungen des
Schichtmittelwertes (Expositionsspitzen) beurteilen zu können. Sie sind nach Höhe, Dauer,
Häufigkeit und zeitlichem Abstand begrenzt.
Grenzwerte für Stoffgemische sind nach TRGS 402 „Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen
bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition“ zu ermitteln.
In der Schweißtechnik treten Schadstoffe immer im Gemisch auf. Die Ermittlung der Grenzwerte
ist daher sehr aufwendig. Deshalb arbeitet man in der Praxis häufig mit verfahrens- und
werkstoffspezifischen Leitkomponenten.
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1.3.2 Biologischer Arbeitsstofftoleranzwert (BAT)
BAT-Wert ist die Konzentration eines Stoffes oder seines Umwandlungsproduktes im Körper oder
die dadurch ausgelöste Abweichung eines biologischen Indikators von seiner Norm, bei der im
Allgemeinen die Gesundheit der Arbeitnehmer nicht beeinträchtigt wird. Die BAT-Werte sind in der
TRGS 903 aufgelistet. Für einige Schadstoffe in der Schweißtechnik sind die BAT-Werte in
Bild 1-9 aufgeführt. BAT-Werte sind als Höchstwerte für gesunde Einzelpersonen konzipiert.
Maßgebend sind arbeitsmedizinisch-toxikologisch fundierte Kriterien des Gesundheitsschutzes.
BAT-Werte gelten in der Regel für eine Belastung mit Einzelstoffen.
BAT-Werte können als Konzentrationen, Bildungs- oder Ausscheidungsraten (Menge/Zeiteinheit) in
der Regel im Blut und/oder Urin definiert sein. Wie bei den MAK wird in der Regel eine
Stoffbelastung von maximal 8 Stunden täglich und 40 Stunden wöchentlich zugrunde gelegt.
BAT-Werte dienen insbesondere im Rahmen spezieller ärztlicher Vorsorgeuntersuchungen dem
Schutz der Gesundheit am Arbeitsplatz. Sie geben die Grundlage für die Beurteilung der
Bedenklichkeit oder Unbedenklichkeit der vom Organismus aufgenommenen Stoffmengen ab.
Die Überwachung kann durch die periodische quantitative Bestimmung eines Stoffes im
biologischen Material oder biologischen Parameter (siehe Appendix A, Tabelle A-4, Biologische
Grenzwerte) erfolgen. Die Messstrategie soll den Expositionsverhältnissen am Arbeitsplatz
Rechnung tragen.
Die Einhaltung von BAT-Werten entbindet nicht von einer Überwachung der
Schadstoffkonzentration in der Luft (siehe Appendix A, Tabelle A-4).
1.3.3 Biologische Leitwerte (BLW)
Der BLW (Biologischer Leit-Wert) ist die Quantität eines Arbeitsstoffes bzw.
Arbeitsstoffmetaboliten oder die dadurch ausgelöste Abweichung eines biologischen Indikators von
seiner Norm beim Menschen, die als Anhalt für die zu treffenden Schutzmaßnahmen heranzuziehen
ist. Biologische Leitwerte werden nur für solche gefährlichen Stoffe benannt, für die keine
arbeitsmedizinisch-toxikologisch begründeten Biologischen Arbeitsstofftoleranzwerte (BAT-Werte)
aufgestellt werden können (d. h. für krebserzeugende bzw. krebsverdächtige Stoffe der Kategorien
1 bis 3 und für nicht krebserzeugende Stoffe, bei denen keine ausreichenden toxikologischen Daten
vorliegen).
Für den BLW wird in der Regel eine Arbeitsstoffbelastung von maximal 8 Stunden täglich und
40 Stunden wöchentlich über die Lebensarbeitszeit zugrunde gelegt [4]. Bei Einhaltung des
biologischen Leitwertes ist das Risiko einer Beeinträchtigung der Gesundheit nicht auszuschließen.
Durch Verbesserung der technischen Gegebenheiten und der technischen, arbeitshygienischen und
arbeitsorganisatorischen Schutzmaßnahmen sind Konzentrationen anzustreben, die möglichst weit
unterhalb des biologischen Leitwertes liegen.
Aufgrund der am Arbeitsplatz gegebenen Randbedingungen sind im konkreten Fall aus dem
stoffspezifischen biologischen Wert nicht ohne Weiteres Rückschlüsse auf die bestehende
Stoffkonzentration in der Arbeitsluft und umgekehrt zulässig. Wesentliche Einflussfaktoren sind
schwere körperliche Arbeit, Arbeit in Zwangshaltung und die Temperatur am Arbeitsplatz.
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1.3.4 Biologische Arbeitsstoff-Referenzwerte (BAR)
Diese Werte (Referenzwerte) beschreiben die Belastung einer Referenzpopulation zu einem
bestimmten Zeitpunkt gegenüber dem in der Umwelt vorkommenden Arbeitsstoff. Die zur
Referenzpopulation gehörenden Personen im erwerbsfähigen Alter sind nicht beruflich gegenüber
dem Arbeitsstoff exponiert.
Das Ausmaß einer beruflichen Exposition gegenüber einem Arbeitsstoff kann durch den Vergleich
zwischen Biomonitoring, gemessen bei beruflich Exponierten, und Biologischem Arbeitsstoff-
Referenzwert, gemessen bei der Referenzgruppe, erreicht werden.
1.3.5 Expositionsäquivalente für krebserzeugende Arbeitsstoffe (EKA)
Für manche krebserzeugenden Stoffe, wie Alkalichromate, Cobalt, Nickel und Nickelverbindungen,
gibt es Korrelationen zwischen der Schadstoffkonzentration in der Luft und im biologischen
Material (Blut oder Harn), die begründet werden können. Diese Korrelationen werden als
Expositionsäquivalente bezeichnet (siehe Tabelle A-5, Appendix A).
1.4 EU-Werte
EU-Werte sind Grenzwerte der Europäischen Union (verbindliche Grenz- und Richtwerte) für eine
berufsbedingte Exposition. Diese Grenzwerte sind auch wie die AGW, die MAK oder die alten TRK
Schichtmittelwerte bei 8-stündiger Exposition.
Hinweis:
In Appendix A sind in den Tabellen A-1 bis A-3 die Schadstoffe in der Schweißtechnik, deren
Grenzwerte (AGW, MAK, BM, AK, TK) und Einstufungen sowie in Tabelle A-4 Biologische
Grenzwerte (BGW)/Biologische Arbeitsstoff-Toleranzwerte BAT/Biologische Arbeitsstoff-
Referenzwerte (BAR) und in Tabelle A-5 Expositionsäquivalente für krebserzeugende Arbeitsstoffe
(EKA) für einige Schadstoffe in der Schweißtechnik tabellarisch zusammengefasst.
1.5 Grenzwerte nach Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) und nach
Strahlenschutzverordnung (StrlSchV)
Zum 31. Dezember 2018 sind das Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) und die neue
Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) vollumfänglich in Kraft getreten. Das Strahlenschutzgesetz
(StrlSchG), Ausgabe 2017 mit letzten Änderungen von Dez. 2018 und die neue
Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) vom 29.11.2018 nennt folgende Grenzwerte für den Umgang
mit radioaktiven Stoffen. Es gelten die folgenden Begriffe und Dosisgrenzwerte:
• Der Begriff „beruflich strahlenexponierte Person“ wurde geändert in „beruflich exponierte
Person“ (gilt für Personen, die beruflich bedingt pro Kalenderjahr mehr als 1 mSv effektive
Dosis erhalten können, d. h. darunter würden dann auch die WIG-Schweißer fallen, die
thoriumhaltige Elektroden verwenden und für deren Tätigkeit die genannte Abschätzung
einen Wert oberhalb von 1 mSv pro Jahr ergibt.
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• Gemäß § 56 StrlSchG muss der Arbeitgeber in diesem Fall eine Anzeige an die Behörde
machen (vormals war dies bei den seinerzeit als „Arbeiten“ deklarierten Beschäftigungen
erst ab 6 mSv pro Jahr, ab denen eine Anzeige erforderlich war!)
• Im Abschnitt 8 des StrlSchG sind ab § 55 diverse Anforderungen an den Arbeitgeber gestellt
worden, der in seinem Betrieb Beschäftigte mit thoriumhaltigen WIG-Elektroden umgehen
lässt. Vor Beginn der Tätigkeiten ist eine Expositionsabschätzung durchzuführen
(diese kann z. B. mit der BGETEM, Kompetenzzentrum Strahlenschutz durchgeführt werden).
• Das WIG-Schweißen mit thoriumhaltigen Elektroden fällt jetzt unter den § 4 Absatz 1
Nr. 10a des StrlSchG und gehört jetzt zu den „Tätigkeiten“.
• Die thoriumhaltigen Elektroden selbst werden als „Materialien“ im Sinne des StrlSchG bezeichnet.
• 1 mSv effektiv pro Jahr, der Grenzwert für die Exposition der Bevölkerung, das ist dann
auch der Grenzwert für nicht beruflich exponierte Personen, dazu gehören z. B. auch die
WIG-Schweißer mit thoriumhaltige Wolframelektroden, nach § 80 StrlSchG
• 1 mSv (effektive Dosis) für beruflich exponierte Personen unter 18 Jahren (z. B. der
Schweißerlehrling, der mit thoriumhaltigen Elektroden umgeht). (§ 78 StrlSchG, Absatz 3)
• 20 mSv (effektiv) für beruflich strahlenexponierte Personen pro Kalenderjahr
(§ 78 StrlSchG, Absatz 1).
• 400 mSv (effektive Dosis), der Grenzwert für die Berufslebensdosis, gemäß § 77 StrlSchG
ist nach wie vor geblieben.
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2 Schweißrauche
2.1 Untersuchungen im Labor
Mit Hilfe der Fumebox-Methode (nach DIN EN 15 011 Teil 1 eine geschlossene Kammer, in der
geschweißt wird) wurden im Labor Schweißrauche und Gase untersucht. Dabei wurden die Mechanismen
ihrer Entstehung beobachtet und festgehalten. Bei hoher Temperatur des Lichtbogens oder
der Flamme finden physikalische und/oder chemische Prozesse wie Verdampfen, Kondensation,
Oxidation, Zersetzung, Pyrolyse, Verbrennung (Bild 2) statt. Aus den verwendeten Werkstoffen
(Zusatzwerkstoffen/ Grundwerkstoffen), Hilfsmitteln (z. B. Schutzgasen), Beschichtungen, Verunreinigungen
und Umgebungsluft bilden sich gas- und partikelförmige Stoffe (Schweißrauche). Die
Art und die Menge der gebildeten Schadstoffe ist werkstoff- und verfahrensbedingt. Die chemische
Zusammensetzung der eingesetzten Werkstoffe hat einen direkten Einfluss auf die chemische Zusammensetzung
der partikelförmigen Schadstoffe; wie auch in Kapitel 5 (siehe Abschnitt 5.4) gezeigt.
Die angewendeten Verfahren beeinflussen die Entstehung gasförmiger Schadstoffe.
Fumebox Innenansicht Außenansicht
Bilder 2-1a, b, c. Fumebox, Innen- und Außensicht, z. B. für das MSG-Schweißen [Quelle: ISF, RWTH-
Aachen]
Die gewonnenen Grunddaten erlauben, Verfahren/Werkstoff-Kombinationen miteinander zu vergleichen
und diese in die Beurteilung der Gefährdung der Schweißer einzubeziehen. Dazu gehören,
in Abhängigkeit der eingesetzten Verfahren/Werkstoff-Kombinationen: die Bestimmung der Emissionsrate,
die chemische Zusammensetzung der emittierten partikelförmigen Stoffe sowie die Partikelgröße
und -verteilung. Emissionsmessungen stellen auch die Grundlage für die Berechnung von
Lüftungssystemen und für weitere erforderliche Schutzmaßnahmen.
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Bild 2-2. Schadstoffentstehung (Beispiele) [5]
Bild 2-3. Fumebox für das Lichtbogenhandschweißen (Quelle, ISF, RWTH-Aachen)
Die Ergebnisse der Untersuchungen im Labor bezüglich der Emissionsrate und der chemischen Zusammensetzung
eines untersuchten Schweißrauchs, werden unter der Angabe der jeweiligen Prüfbedingungen,
nach der o. g. Norm, Anhang A im Rauchdatenblatt festgehalten. In Appendix C (siehe
C1) wird dieser normative Anhang wiedergegeben.
In den weiteren Abschnitten dieses Kapitels sind Ergebnisse solcher Untersuchungen im Labor
zitiert.
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2.2 Emissionsraten
Für die Messung der Emissionsrate wird auf dem Filter der Fumebox Schweißrauch gesammelt und
durch Wägung, als Menge pro Zeiteinheit [mg/s] ausgewertet. Einige dieser Untersuchungsergebnisse
zu den Emissionsraten bei verschiedenen Verfahren mit unterschiedlichen Werkstoffen werden
im Weiteren vorgestellt. Im Hinblick auf das Emissionsverhalten der partikelförmigen Stoffe
wird hier zwischen vier Gruppen unterschieden: Schweißen, thermisches Schneiden, thermisches
Spritzen und Löten.
Bild 2-4. Bestimmung der Schweißrauch-Emissionsrate durch Wägung (Quelle: ISF, RWTH Aachen)
Schweißen
Tabelle 2-1. Emissionen bei unterschiedlichen Schweißverfahren von hochlegiertem Chrom-Nickel-Stahl
(auf der Grundlage von: [1, 2, 8, 14], [110])
LBH 1 ) 2-16 0,04-1,3 0,01-1,2 0,03-0,5 0,04-1,1
MAG 2) 1,5-8 0,1-1,3 0-0,05 0,05-0,6 0,1-1,2
Laserstrahlschweißen
ohne Zusatzwerkstoff
1,3-2,0 0,16-0,26 0,003-0,007 0,05-0,08 0,09-0,16
1
) LBH = Lichtbogenhandschweißen mit umhüllten Stabelektroden
2)
MAG = Metall-Aktivgasschweißen
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