Arbeitsschutz-Filter in der Industrie: Filterklassen für Schweißen, Schleifen und Laserschneiden

Warum die Filterwahl vom Verfahren und vom Gefahrstoff abhängt

Schweißrauch besteht überwiegend aus sehr feinen festen Partikeln, die beim Verdampfen und anschließenden Kondensieren von Metall, Zusatzwerkstoff, Flussmitteln oder Oberflächenrückständen entstehen. Das Emissionsniveau unterscheidet sich deutlich: MIG/MAG-, E-Hand- und Fülldrahtverfahren erzeugen meist größere Partikelfrachten als das WIG-Schweißen. Eine geringere Rauchmenge bedeutet jedoch nicht automatisch eine geringere Gefährdung. Beim WIG-Schweißen von Edelstahl oder Aluminium können beispielsweise Ozon und andere gasförmige Reaktionsprodukte relevant werden, während bei hochlegierten Werkstoffen Stoffe wie Chrom(VI)-Verbindungen oder Nickeloxide berücksichtigt werden müssen.

Beim Schleifen entstehen häufiger gröbere Staubanteile, zugleich bleibt ein lungengängiger Feinanteil bestehen. Edelstahlstaub kann Chrom- und Nickelbestandteile enthalten, während Aluminium- und Magnesiumstaub zusätzlich eine Bewertung des Brand- und Explosionsrisikos erfordert. Beim Laserschneiden hängt die Emission stark vom Material ab: Metallische Werkstoffe erzeugen feine Metalloxidpartikel, während Lacke, Kunststoffe, Verbundstoffe oder Beschichtungen zusätzlich flüchtige Zersetzungsprodukte freisetzen können.

Für die Auswahl einer Filteranlage zählen Verfahren, Werkstoff, Beschichtung und Prozessparameter gemeinsam. Eine reine Partikelfiltration reicht nur aus, wenn keine relevante Gasphase auftritt.

Welche Gesetze, Grenzwerte und Normen beim Filtern zu beachten sind

In Österreich verpflichtet das ArbeitnehmerInnenschutzgesetz Betriebe dazu, gefährliche Arbeitsstoffe zu ermitteln und nach einer festen Schutzrangfolge zu behandeln. Vorrang haben Vermeidung oder Substitution, anschließend folgen technische Maßnahmen wie geschlossene Systeme und die Erfassung direkt an der Entstehungsstelle. Organisatorische Maßnahmen und persönliche Schutzausrüstung ergänzen diese Schritte. Die Quellenabsaugung ist damit die zentrale technische Maßnahme, während Atemschutz nicht als dauerhafter Ersatz für eine unzureichende Erfassung betrachtet werden darf.

Die Grenzwerteverordnung 2025 legt verbindliche MAK- und TRK-Werte fest. Der Sammelwert für Schweißrauch ersetzt jedoch keine stoffbezogene Beurteilung: Für Chrom(VI)-, Nickel-, Mangan-, Blei- oder andere Bestandteile können strengere Vorgaben gelten. Absaug- und mechanische Lüftungsanlagen zur Abführung gesundheitsgefährdender Stoffe müssen vor der ersten Inbetriebnahme auf Wirksamkeit geprüft und danach wiederkehrend kontrolliert werden.

Wie industrielle Filteranlagen aufgebaut sind

Industrielle Absauganlagen arbeiten meist mit mehreren aufeinander abgestimmten Stufen. Erst das Zusammenspiel der Stufen ergibt die Schutzwirkung – nicht die einzelne Filterbezeichnung.

1. 1 Erfassung an der Quelle Schadstoffe werden direkt an der Entstehungsstelle aufgenommen.
2. 2 Vor- oder Grobfilter Gröbere Partikel, Staubanteile und Funken werden zurückgehalten.
3. 3 Hauptfilter Patronen- oder Kassettenfilter erfassen Schweißrauch und feine Metallpartikel.
4. 4 Optionale Nachfilterstufe E12- oder H13-Partikelfilter können bei besonders feinen Partikeln ergänzt werden.
5. 5 Optionale Sorptionsstufe Aktivkohle kann für bestimmte Gase, Dämpfe oder Gerüche eingesetzt werden.

Patronen bieten eine große Filterfläche auf kleinem Raum und lassen sich bei geeigneter Ausführung durch Druckluftimpulse abreinigen. Das ist besonders bei kontinuierlicher Partikelbelastung durch MIG/MAG-, E-Hand- oder thermische Schneidprozesse sinnvoll. Aktivkohle bindet bestimmte Gase, Dämpfe und Geruchsstoffe, entfernt aber keinen Schweißrauch im partikeltechnischen Sinn. Ihre Standzeit hängt vom Stoff, der Konzentration und der Beladung ab. Die Bezeichnung „Mehrstufenfilter“ sagt allein noch nichts darüber aus, ob Ozon, Stickoxide, Kohlenmonoxid oder komplexe Zersetzungsprodukte ausreichend erfasst werden.

DIN EN ISO 16890, EN 1822, W3 und Staubklassen korrekt einordnen

Filterklassen lassen sich nur innerhalb des jeweiligen Normsystems vergleichen. Die DIN EN ISO 16890 bewertet Grob- und Feinstaubfilter anhand definierter Partikelfraktionen wie ePM1, ePM2,5 und ePM10. Die DIN EN 1822 klassifiziert dagegen hochwirksame EPA-, HEPA- und ULPA-Filterelemente. Die Staubklassen L, M und H beziehen sich auf vollständige Entstauber und Industriesauger, während W3 komplette Schweißrauchabsauggeräte bewertet. Ein H13-Filterelement macht eine Anlage daher weder automatisch zu einem Staubklasse-H-Gerät noch zu einer W3-geprüften Schweißrauchabsaugung.

Normen und Filterklassen im Überblick

Für Arbeitsschutz-Filter sind mehrere Normsysteme nebeneinander relevant, die jeweils einen anderen Prüfgegenstand haben. Die DIN EN ISO 16890 ordnet Grob- und Feinstaubfilter nach Partikelfraktionen ein und verwendet die Bezeichnungen ISO Coarse, ePM10, ePM2,5 und ePM1. Die DIN EN 1822 bewertet einzelne hochwirksame Filterelemente der EPA-, HEPA- und ULPA-Klassen. Die DIN EN 60335-2-69 bezieht sich auf vollständige Entstauber und Industriesauger und führt zu den Staubklassen L, M und H. Die DIN EN ISO 21904 bewertet vollständige Schweißrauchabsauggeräte; daraus stammt die Schweißrauchabscheideklasse W3. Die frühere EN 779:2012 mit den Klassen M5 bis F9 wurde durch die DIN EN ISO 16890 ersetzt und dient nur noch zur Orientierung.

Weil jedes System etwas anderes prüft, lassen sich die Klassen nicht gegeneinander umrechnen und nicht gegeneinander austauschen. Ein Vergleich ist immer nur innerhalb eines Normsystems sinnvoll. Die aktuelle Systematik der DIN EN 1822 verwendet E12 und H13 – die im Markt weiterhin vorkommende Bezeichnung „H12“ ist ohne konkreten Normbezug missverständlich.

Welche Rechtsgrundlagen in Österreich gelten, wann eine Absaug- und Filteranlage erforderlich ist, wann Umluft zulässig ist und welche Prüfpflichten bestehen, ist in einem eigenen Beitrag zusammengestellt.

Filteranlagen in Österreich: Welche Normen und Anforderungen gelten? >>

Orientierungshilfe für alte und neue Normbezeichnungen

Die frühere Norm EN 779 mit den Klassen M5 bis F9 wurde durch die DIN EN ISO 16890 ersetzt. Die angegebenen Bereiche dienen ausschließlich der Orientierung. Da sich Prüfverfahren und Klassifizierungslogik unterscheiden, ist keine direkte Eins-zu-eins-Umrechnung möglich.

Filter sicher betreiben, warten und wechseln

Ein Filter schützt nur, wenn die vorgesehene Luftmenge an der Entstehungsstelle tatsächlich erreicht wird. Zunehmende Beladung erhöht den Differenzdruck und kann den Volumenstrom verringern. Moderne Patronenanlagen überwachen diesen Zustand und starten eine Abreinigung oder melden, wenn der Grenzwert trotz Reinigung bestehen bleibt. Bei der Prüfung müssen daher nicht nur Filterbezeichnung und Betriebsstunden, sondern auch Volumenstrom, Dichtheit und Differenzdruck berücksichtigt werden. Eine zugesetzte, beschädigte oder falsch eingesetzte Patrone kann die Schutzwirkung deutlich reduzieren.

Der Filterwechsel selbst ist ein Expositionspunkt. Pauschale Wechselintervalle sind wenig belastbar, weil Beladung, Verfahren und Filterfläche stark variieren. Im Arbeitsschutzbereich von Holzer ASS^® bilden deshalb Wartung und anwendungsbezogene Auswahl eine Einheit mit der technischen Absaugung. Erst die dokumentierte Wirksamkeitsprüfung zeigt, ob das System im realen Betrieb die geforderte Schutzwirkung erreicht.

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