Ende 2018 endete die Übergangsfrist für den neuen Allgemeinen Staubgrenzwert (ASGW) für granulare biobeständige Stäube der A-Fraktion. Dieser wurde bereits im April 2014 auf 1,25 mg/m³ festgesetzt und basiert auf einer mittleren Dichte von 2,5 g/cm³. Der Grenzwert für einatembare Partikel liegt bei 10 mg/m³.

Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung verweist bei der Anwendung des ASGW darauf, dass dieser als Schichtmittelwert festgelegt wurde und dabei für schwer lösliche und unlösliche Stäube, die nicht anderweitig reguliert sind, oder für Mischstäube anzuwenden ist. Die Ermittlung und Bewertung von Gesundheits- risiken durch Stäube am Arbeitsplatz ist recht aufwendig, da der Staubanteil in der Luft nie konstant ist. Außerdem spielen die Zusammensetzung der Staubfraktion, die Staubpartikeldichte und eine mögliche Löslichkeit der Stoffe eine Rolle. In jedem Fall ist es nicht ausreichend, Atemschutzmaßnahmen bereitzustellen.

Erfassung der Luftschadstoffe

Die Beseitigung luftgetragener Schadstoffe wie Stäube, Rauche, Gase oder Dämpfe beginnt bei der Erfassung. In vielen Unternehmen wird dazu eine Hallenabsaugung eingesetzt. Eine Hallenabsaugung ist jedoch weit weniger effektiv als eine Punktabsaugung. Punktabsaugung bedeutet, dass die Partikel bereits an der Entstehungsstelle per Erfassungselement beziehungsweise Absaugarm entfernt werden, sodass sie nicht in die Umgebungsluft gelangen können. Denn je näher man an der Schadstoffquelle absaugt, desto höher ist der Erfassungsgrad. Je weiter man die Erfassung vom Emissionsursprung entfernt, desto höher ist die nötige Energiemenge. Zusätzlich steigt der Geräuschpegel mit höherer Leistung.

Auch die Auswahl des geeigneten Erfassungselementes ist von Bedeutung, schließlich soll der Großteil der entstehenden Luftschadstoffe seinen Weg in die Filteranlage finden und sich nicht unkontrolliert im Arbeitsbereich verteilen. Erfassungselemente gibt es in unterschiedlichsten Varianten und Formen. Je nach Schadstoffart und ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften, Thermik und Luftströmungsaspekten muss das entsprechend passende Erfassungselement eingesetzt werden. Im optimalen Fall übernehmen Spezialisten die Auswahl der geeigneten Lösung, denn die Höhe des Erfassungsgrades bildet die Grundlage für die nachträglich stattfindende möglichst hochgradige Filtration.

Anforderungen an Filtertechnik

Die Anforderungen an die notwendige Filtertechnik steigen, denn die Abscheidegrade und somit Filtrationsgüte der Absauganlagen müssen entsprechend gewährleistet werden. Wenn bis dato gängige Lösungen wie H13-Filtermedien (HEPA = High Efficiency Particulate Airfilter) eingesetzt wurden, erfordert die neue Regelung den verstärkten Einsatz von H14-Filtern, die in der Vergangenheit nur bei speziellen Applikationen zum Einsatz kamen.

Grobstaubfilter finden ihren Einsatz häufig als Vorfilter. Dabei werden in erster Linie grobe Partikel >10 µm abgeschieden. Bewährt haben sich im industriellen Einsatz vor allem die Bauformen als Filtermatten, Filterkassetten, Taschenfilter, Metallgestrick- oder Drahtrahmenfilter. Da es sich bei groben Stäuben zumeist um trockene Partikel handelt, ist diese Filtertechnologie im industriellen wie handwerklichen Bereich standardmäßig im Einsatz.

Feinstaubfilter werden vorrangig zur Abscheidung von luftgetragenen Schadstoffen >1 µm eingesetzt. Auch wenn sie als Taschenfilter oder Kompaktkassetten erhältlich sind, hat sich der Einsatz in Form von abreinigbaren oder regenerativen Filtern, beispielsweise in Form von Patronen, bewährt. Der Vorteil von Patronenfiltern liegt in ihrer relativ langen Standzeit, der Abscheidegrad ist auch bei schwankendem Luftstrom stets hoch (bis 98 Prozent).

Besonders kritisch sind Prozesse, die augenscheinlich wenige Schadstoffe produzieren, weil bei Schadstoffpartikeln im Nanometerbereich oftmals keine Agglomeration mehr stattfindet und die Nanopartikel ihre Größe behalten (<1 µm). Diese gelangen dann in Lunge und Blut und können im schlimmsten Fall die Lebenserwartung verkürzen. Entscheidend für eine sichere Filtration dieser Nanopartikel ist der Einsatz von HEPA-Filtern (H13/H14). Sie werden überwiegend als Speicherfilter in Form von Kassetten verwendet. Gemäß den Anforderungen der EN 1822-1:2009 beträgt der Abscheidegrad bei H14-Filtern 99,995 Prozent.

Da luftgetragene Schadstoffe in der Praxis weder nur grob noch nur fein sind, sondern oftmals Partikelgrößen zwischen >1 µm und <10 µm entstehen, haben sich Absaug- und Filtersysteme bewährt, die die Vorteile der jeweiligen Filterprinzipien vereinen. Dabei handelt es sich um spezielle Geräte- und Filtereigenschaften, die je nach Anwendung konzipiert werden können. Im Falle besonders klebriger Stäube besteht die Gefahr des irreversiblen Zusetzens der Filtermodule. Abhilfe schafft hier eine Zudosierung mit einem pulverförmigem Filterhilfsmittel. Es bindet die klebrigen Partikel und setzt sich mit diesen als gut abreinigbarer Filterkuchen auf den Filterelementen ab.

Gas- oder dampfförmige Stoffe sowie Gerüche können in Aktivkohle oder anderen Sorbentien gespeichert werden. Aktivkohle bietet eine adsorptionsfähige Oberfläche bis zu 1.700 m²/g. Dadurch ergeben sich ein sehr hoher Abscheidegrad und eine enorme Speicherkapazität, was in sehr hohen Filterstandzeiten resultiert.

Bei höheren Konzentrationen wären auch Verbrennungsprozesse sinnvoll, lohnen sich energetisch aber erst dann, wenn der Verbrennungsprozess stabil ist und ohne eigene Energiezufuhr laufen kann. Eine Zwischenstufe sind katalytische Prozesse, die aber stets einen gleichbleibenden Schadstoffmix erfordern. Unterm Strich sind Sorbentien flexibler einsetzbar, bedürfen allerdings einer genauen Befolgung der organisatorischen Maßnahmen und der Wechselintervalle.

Stefan Meißner, Unternehmenskommunikation ULT