Luftführung

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Bild 1: Thermikströmung in Industriehallen
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Bild 2: Störung des Thermikstroms bei Zuluft von der Decke
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Bild 3: Störung des Thermikstroms bei Zuluft von der Seite
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Bild 4: Zuluft im Arbeitsbereich
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Bild 5: Zuluft oberhalb des Arbeitsbereichs
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Ein entscheidendes Merkmal für die Wirksamkeit einer Raumlufttechnischen Anlage ist die Luftführung. Bei Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen entstehen oberhalb der Werkzeugmaschinen Thermikströme. Diese führen zu einer von unten nach oben gerichteten Strömung der Raumluft. Mit der Thermikströmung steigen im Arbeitsbereich entstehende Gefahrstoffe und sonstige Lasten zur Decke auf. Im Randbereich des Thermikstroms wird induktiv Raumluft beigemischt. Diese strömt aus dem Umgebungsbereich des Thermikstroms nach und es entsteht eine Zirkulationsströmung im Raum. Sie führt dazu, dass aus dem Deckenbereich Gefahrstoffe oder sonstige Lasten wieder in den Arbeitsbereich zurückströmen (siehe Bild 1).

Um dies zu vermeiden, muss die belastete Luft im Deckenbereich abgeführt und gleichzeitig das entstehende Luftdefizit durch das Einbringen von Zuluft ausgeglichen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass eine ungeeignete Luftführung die Rückströmung von Lasten in den Arbeitsbereich begünstigt (siehe Bilder 2 und 3). Eine vollständige Abführung der Stoff- und Wärmelasten kann nur erfolgen, wenn die Raumluft gleichmäßig, stabil und ungestört aufwärts strömt. Um Rückströmungen zu vermeiden, muss die im Thermikstrom aufsteigende Luft im bodennahen Bereich ersetzt werden. Diese Art der Luftführung wird allgemein als Schichtlüftung bezeichnet.

Bei der Schichtlüftung wird die Zuluft so zugeführt, dass die Thermikströmung ungestört bleibt und gleichzeitig ein Luftausgleich im Arbeitsbereich erfolgt. Dazu benötigt man eine impulsarme Zuluftströmung, die je nach Anordnung der Luftdurchlässe auf verschiedenste Weise erreicht werden kann. In der Industrie lassen sich in der Regel Luftdurchlässe im Boden nicht einrichten. Verbreitet sind Anordnungen von Luftdurchlässen im Arbeitsbereich in Bodennähe. Diese Anordnung wird allgemein als Quelllüftung bezeichnet (siehe Bild 4). In der Regel lassen sich die sogenannten Quellluftdurchlässe auch nachträglich in Arbeitsbereichen anordnen. Innerhalb freitragender Hallen oder bei sehr dichter Maschinenbelegung können Quellluftdurchlässe nicht oder nur teilweise im Arbeitsbereich angeordnet werden. Alternativ hierzu werden sie unmittelbar oberhalb der Arbeitsbereiche angeordnet (i.d.R. nicht mehr als drei Meter darüber, siehe Bild 5).

Sind im Arbeitsbereich keine Wärmequellen vorhanden, kann das Prinzip der Schichtlüftung nur eingeschränkt angewendet werden, stattdessen sind Mischlüftungssysteme zu empfehlen. Deren Prinzip beruht darauf, dass in die zu belüftenden Arbeitsbereiche die Zuluft (Frischluft) mit erhöhtem Impuls eingebracht wird. Anders als bei der Schichtlüftung ist in diesen Fällen eine Durchmischung der Zuluft mit der Luft im Arbeitsbereich notwendig. Für die Luftführung ergeben sich jedoch keine Änderungen. Die Zuluft muss auch hier im unteren Raumbereich eingebracht werde. Eine Zuluftführung von der Decke oder von der Seite ist in jedem Fall zu vermeiden.

Ein kurzes Video im Downloadbereich rechts verdeutlicht die Wirksamkeit der einzelnen Luftführungssysteme.

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Video in den Formaten:

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Beschreibung (PDF, 801 kB)

Literatur/Informationen/Links

VDI 2262 Blatt 3 "Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz – Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe – Lufttechnische Maßnahmen"

VDI 3802 Blatt 2 "Raumlufttechnische Anlagen für Fertigungsstätten – Absaugung luftfremder Stoffe an materialabtragenden Werkzeugmaschinen"

DGUV Regel 109-002 (bisher BGR 121) "Arbeitsplatzlüftung – Lufttechnische Maßnahmen"

DGUV Information 209-073 (bisher BGI 5121) "Arbeitsplatzlüftung – Entscheidungshilfen für die betriebliche Praxis"

Kontakt:

Portal Kühlschmierstoffe

Fachbereich 3: Gefahrstoffe: Umgang - Schutzmaßnahmen