Viele industrielle und handwerkliche Prozesse setzen Stoffe in Form von Gasen, Dämpfen, Nebeln, Rauchen und Stäuben frei, die sich verfahrensbedingt nicht (vollständig) vermeiden lassen. Wenn solche Stoffe für Mensch und/oder Umwelt gefährliche Eigenschaften besitzen, werden sie als Gefahrstoffe bezeichnet. Staatliche Gesetze als Rahmenvorschriften und Verordnungen als Ausführungsvorschriften sowie eine Vielzahl von stoff- oder verfahrensspezifischen Technischen Regeln beschreiben Anwenderinnen und Anwendern dieser Stoffe die geforderten Maßnahmen zum Umgang, zur Begrenzung der auftretenden Belastungen und zur Behandlung bei der Verwertung dieser Stoffe. Ziel aller Regelungen ist dabei immer, die schädlichen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt zu minimieren.
Die Gefahrstoffverordnung fordert, dass Gefahrstoffe, die sich nicht substituieren lassen, direkt an der Entstehungs- oder Austrittsstelle erfasst und ohne Gefahr für Mensch und Umwelt aus dem Arbeitsbereich entfernt werden. Das erfolgt mit sogenannten Absauganlagen.
Die erforderliche Leistung solcher Absauganlagen wird im Wesentlichen durch folgende Randbedingungen bestimmt:
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Für viele Gefahrstoffe sind in der Gesetzgebung Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) festgelegt, die nicht überschritten werden dürfen, im Falle besonderer Gefährdungen durch diese Stoffe sogar möglichst weit unterschritten werden müssen (Minimierungsgebot). |
| b. |
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Stoffe, die Ausbreitungsmechanismen beim Auftreten, das Abscheideverhalten und die Empfindlichkeit gegenüber Störströmungen (z. B. offenstehende Türen oder Tore) können sehr unterschiedlich sein. |
| c. |
In vielen Fällen treten im Betrieb mehrere Emissionsquellen eines Gefahrstoffs zur gleichen Zeit, aber an unterschiedlichen Orten auf. Die Leistung der Absaugung muss in diesen Fällen ausreichen, um sämtliche Emissionen aus diesen Quellen wirksam zu entfernen. |
| d. |
Ein wichtiger Gesichtspunkt ist in diesem Zusammenhang auch das mengenmäßige Verhältnis zwischen Transportluft und in der Luft enthaltenen Stoffen. Dieses Verhältnis wird als Beladung bezeichnet. Je schwerer die in der Luft enthaltenen Schadstoffpartikel sind und/oder je größer die zu transportierende Menge ist, desto höher ist die für einen störungsfreien Transport erforderliche Absaugleistung. |
Neben der Leistung der Absauganlagen muss auch die Ausstattung der Anlagen in Abhängigkeit von der Art der abgesaugten Schadstoffe und deren potentiell gefährlichen Eigenschaften gewählt werden:
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Das zu wählende Abscheider-System und dessen Größe unterscheiden sich je nach Aggregatszustand, Stoffdichte, Adhäsionseigenschaften, Partikelgröße und -form des abzuscheidenden Stoffs sowie der auftretenden Gefahrstoffmenge. Der geforderte Abscheidegrad ist abhängig von den spezifischen Risikoeigenschaften des Gefahrstoffs. |
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Kann der transportierte Gefahrstoff Brand- und/oder Explosionsgefahren mit sich bringen, sind an die Materialeigenschaften und die konstruktiven Details der Bauteile einer Absauganlage besondere Anforderungen gestellt. Häufig müssen zusätzliche Sicherheitsbauteile vorgesehen und berücksichtigt werden. |
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Die Behandlung der aus der Absauganlage austretenden Luft, besonders bei Luftrückführung, ist ebenfalls von den Eigenschaften und der Menge des in dieser Luft enthaltenen Gefahrstoffs abhängig. Für manche Stoffe werden zusätzliche Überwachungseinrichtungen mit zwangsweiser Umschaltmöglichkeit von "Rückluft" auf "Fortluft" gefordert. In einigen Fällen ist die Rückführung der Luft ganz untersagt, sodass die an der Entnahmestelle abgesaugte Luft durch selbsttätig nachströmende oder maschinell eingeförderte Außenluft ersetzt werden muss. |
| d. |
Letztendlich ist auch die Behandlung der im Abscheider ausgefällten Stoffe von deren Eigenschaften und auftretender Menge abhängig. Manche Stoffe können sich erwärmen, sodass sie nicht in größeren Mengen im Bereich der Anlage bleiben dürfen. Andere wiederum können in so großen Mengen im Abscheider anfallen, dass sie schon aus Platzgründen zügig in eine Lagerstätte abtransportiert werden müssen. |
Anschaffungs- und Herstellungskosten von Absauganlagen sind gegenüber den Lebenszeit-Energiekosten nur von untergeordneter Natur, obwohl sie aus der Sicht von uninformierten Anwendern und Anwenderinnen als die eigentliche Kostenbelastung angesehen werden. Deshalb ist es vernünftig, schon bei der Auslegung und Planung Überlegungen zur Energieeffizienz anzustellen und bei der Konstruktion der Anlage und der Auswahl der Einzelkomponenten zu berücksichtigen - und das nicht nur, um die gesetzlichen Vorgaben einzuhalten, sondern auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht.
Neben dem Strombedarf für Elektromotoren, Antriebseinheiten und für die Erzeugung benötigter Druckluft sind auch die Energieaufwendungen wesentlich, die für den Ersatz der entnommenen Luft und die Aufbereitungsmaßnahmen für diese Luftmengen (Aufheizung/Abkühlung, Reinigung, etc) erforderlich sind.
Überlegungen zur Energieeinsparung dü...