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Schweißroboter-Absaugung: So wird Schweißrauch an Roboterzellen richtig erfasst

Belastung durch Schweißroboter 

Der Roboter selbst ist nicht gefährdet, aber der Rauch verteilt sich ohne Erfassung in der Halle und belastet alle Beschäftigten – vom Bediener, der Teile einlegt, bis zur Montage nebenan. Welche Absaugung passt, hängt vom Aufbau der Roboteranlage ab: Kompaktzellen werden abgesaugt und unter Unterdruck gehalten, stationäre Roboter bekommen eine Absaughaube, verfahrbare Roboter eine mitfahrende Haube. Was an der Anlage nicht erfasst wird, übernimmt die Hallenluft.

Fakten auf einen Blick

•      Schweißroboter arbeiten mit langen Lichtbogenzeiten und gleichbleibend hoher Abschmelzleistung – pro Anlage entsteht oft mehr Schweißrauch als an einem Handschweißplatz.

•      Die Pflicht zur Erfassung an der Entstehungsstelle gilt auch beim automatisierten Schweißen: § 43 ASchG in Österreich, TRGS 528 in Deutschland.

•      Schutzzäune und Lichtschranken schützen vor der Mechanik des Roboters, nicht vor dem Rauch.

•      Mitfahrende Absaughauben sind auch für Verfahrwege von mehr als 50 m realisierbar.

•      Kritisch sind die Momente, in denen die Anlage sich öffnet: Drehtisch, Tür, Kranbeladung.

Warum braucht ein Schweißroboter überhaupt eine Absaugung?

Weil die Gefährdung nicht verschwindet, sondern sich verlagert. Beim Handschweißen steht der Schweißer direkt in der Rauchfahne. Beim Roboterschweißen steigt der Rauch ungehindert auf, verteilt sich unter dem Hallendach und sinkt über den Tag in den Arbeitsbereich zurück. Betroffen sind Anlagenbediener, Nachbararbeitsplätze und Instandhalter, die in die Zelle müssen.

Dazu kommt die Menge: Ein Roboter schweißt fast ohne Pausen, meist mit MAG-Verfahren, die zu den rauchintensiveren gehören. Ohne Absaugung lagert sich der Rauch außerdem auf Sensorik, Kabelführungen und Spannvorrichtungen ab – mit Folgen für Verfügbarkeit und Wartungsaufwand der Anlage.

Was schreibt das Gesetz vor?

Für den Roboter gelten dieselben Regeln wie für das Handschweißen. In Österreich verlangt § 43 Abs. 2 ASchG, gefährliche Schwebstoffe an der Entstehungsstelle möglichst vollständig zu erfassen und erst ergänzend zu lüften. In Deutschland fordert die TRGS 528 vorrangig eine Absaugung im Entstehungsbereich; eine technische Raumlüftung schützt ergänzend die übrigen Beschäftigten. Wird gefilterte Luft in die Halle zurückgeführt, braucht es bei krebserzeugenden Stoffen – etwa beim Schweißen von Chrom-Nickel-Stahl – geprüfte Geräte der Schweißrauchabscheideklasse W3.

Welche Absaugung passt zu welcher Roboteranlage?

Die richtige Lösung ergibt sich aus der Bauform der Anlage: Wie groß ist der Arbeitsbereich, bewegt sich der Roboter, und wie kommen die Bauteile hinein und heraus?


Kompaktzelle: absaugen und unter Unterdruck halten

Kompakte Roboterzellen für Kleinteile sind meist eingehaust; der Bediener legt Teile auf einem Drehtisch ein, während auf der anderen Seite geschweißt wird. Die Einhausung allein reicht nicht: Beim Drehen des Tisches oder Öffnen der Tür entweicht der Rauch, der sich in der Zelle gesammelt hat. Wirksam ist eine kontinuierliche Absaugung, die die Zelle unter leichtem Unterdruck hält. Hallenluft strömt dann durch alle Öffnungen nach innen statt Rauch nach außen.

Stationärer Roboter: Absaughaube über dem Arbeitsbereich

Steht der Roboter frei in der Halle, etwa für größere Bauteile, ist eine Absaughaube die Standardlösung. Sie nutzt die Thermik: Der heiße Rauch steigt auf und wird an der Unterseite der Haube erfasst. Streifenvorhänge kapseln den Bereich gegen Querströmungen und bilden ein Speichervolumen, in dem sich Rauchspitzen sammeln können. Die Größe der Haube richtet sich nach dem Arbeitsbereich des Roboters; modulare Hauben lassen sich nahezu beliebig verlängern.

Roboter auf Schiene oder Portal: mitfahrende Absaughaube

Bewegt sich der Roboter zwischen mehreren Arbeitsplätzen, wäre eine feste Haube über der gesamten Strecke unnötig groß und energieintensiv. Eine mitfahrende Haube folgt dem Roboter und erfasst den Rauch immer dort, wo gerade geschweißt wird – auch bei Verfahrwegen über 50 m. 

Sehr bewegliche Roboter: großräumige Abtrennung

Bei sehr wendigen Robotern und großen, wechselnden Bauteilen stoßen Hauben an ihre Grenzen. Dann wird der Arbeitsbereich mit Vorhängen großräumig abgetrennt; Transportwege werden mit überlappenden Lamellen geschlossen. Die Absaugung erfasst die Luft aus dem gesamten abgetrennten Bereich. Die Luftmenge ist deutlich höher als bei einer Haube – umso wichtiger sind Wärmerückgewinnung und eine bedarfsgerechte Regelung.

Brennerabsaugung am Roboter

Eine Absaugdüse am Roboterbrenner erfasst den Rauch direkt am Lichtbogen, über ein Hochvakuumsystem. Sie braucht wenig Luft, vergrößert aber die Störkontur des Brenners und erhöht die Kollisionsgefahr an engen Nahtstellen. Nachrauchen nach dem Schweißen erfasst sie nicht. Sie eignet sich vor allem bei gut zugänglichen Nähten und dort, wo für Hauben kein Platz ist.

Warum die Hallenluft mitgeplant werden sollte

Keine Absaugart erfasst 100 %. Bei einer gut ausgelegten Absaughaube bleiben laut Kappa-Erfahrungswerten rund 10 % des Rauchs in der Halle, bei Brennerabsaugungen mehr. Hinzu kommen Gase, die Schweißrauchfilter nicht zurückhalten, und die Abwärme der Anlagen. In Hallen mit mehreren Roboteranlagen summiert sich das. Eine Hallenluftlösung mit bodennaher Frischluftzufuhr verdrängt Restrauch und Wärme nach oben, wo sie erfasst und gefiltert werden. Im System Kappa A.I.R.™ sind Absaugung an der Anlage und Hallenluft in einem System verbunden.

Energie sparen bei der Roboterabsaugung

  • Absaugung an die Robotersteuerung koppeln: Die Absaugung läuft nur, wenn der Roboter schweißt, mit kurzer Nachlaufzeit für das Nachrauchen.
  • Erfassen statt verdünnen: Je enger Haube oder Einhausung am Prozess liegen, desto weniger Luft muss bewegt und im Winter nachgeheizt werden.
  • Mitfahrende statt großflächiger Hauben bei verfahrbaren Robotern.
  • Wärme nutzen: Wärmerückgewinnung oder zulässige Luftrückführung halten die Prozessabwärme in der Halle.

Checkliste: Diese Daten braucht die Planung

  • Schweißverfahren, Werkstoffe und Zusatzwerkstoffe (z. B. MAG, Edelstahl, Aluminium)
  • Anzahl der Roboter, Lichtbogenzeiten und Schichtbetrieb
  • Arbeitsbereich und Verfahrweg des Roboters, Bauform der Zelle
  • Bauteilgrößen sowie Be- und Entladung (Drehtisch, Tür, Kran, Stapler)
  • Hallenhöhe, Kranbahnen und vorhandene Lüftung
  • Brand- und Explosionsschutz, etwa bei Aluminium oder Funkenflug


Wissenswertes

FAQ


Ja. Auch beim automatisierten Schweißen entstehen gesundheitsgefährdende Rauche und Gase, die ohne Erfassung die Halle belasten. Die Pflicht zur Erfassung an der Entstehungsstelle nach § 43 ASchG bzw. TRGS 528 gilt unabhängig davon, ob von Hand oder mit Roboter geschweißt wird.


Meist eine Absaughaube über dem Arbeitsbereich mit Streifenvorhängen. Sie erreicht laut Kappa-Erfahrungswerten bis zu 90 % Erfassungsgrad und ist weitgehend unabhängig von der Schweißposition. Bei Kompaktzellen ist die Absaugung der Zelle unter Unterdruck die passende Lösung.

Nein. Ohne Absaugung sammelt sich der Rauch in der Zelle und tritt beim Öffnen der Tür oder Drehen des Tisches aus. Erst eine kontinuierliche Absaugung mit leichtem Unterdruck verhindert das.

Wenn die Nähte gut zugänglich sind und für eine Haube kein Platz ist. Nachteile sind die größere Störkontur des Brenners, das nötige Hochvakuum und dass Nachrauchen nicht erfasst wird.

Eine Haube, die mit einem verfahrbaren Roboter auf Schiene oder Portal mitfährt und den Rauch immer direkt über der aktuellen Schweißstelle erfasst. Sie ist auch für Verfahrwege von mehr als 50 m möglich und hält die übrigen Arbeitsplätze frei.

Quellen