Handschleifarbeitsplätze in der Holzbe- und -verarbeitung

Foto: © rangizzz/123RF.com; Schwerpunktthema Holz aus der Ausgabe BGHM-Aktuell 01/2019

Rund ein Viertel der Arbeitszeit in Schreinereien und Tischlereien entfällt auf Arbeiten mit handgeführten Schleifmaschinen oder auf Schleifarbeiten von Hand. Diese gehören zu den wesentlichen Quellen für die Holzstaubbelastung im Schreinerhandwerk. Welche Möglichkeiten zum staubarmen Arbeiten gibt es?

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Zu den maschinell unterstützten Handschleifarbeiten zählen Arbeiten mit:

  • Handbandschleifmaschinen
  • Vibrationsschleifmaschinen (Schwingschleifer, Rutscher)
  • Handscheibenschleifmaschinen (Exzenterschleifer, Druckluft-Scheibenschleifer)
  • Handstabschleifmaschinen

Manuelle Schleifarbeiten können mithilfe eines Schleifklotzes, über den Schleifpapiere unterschiedlicher Körnung gezogen werden, oder mit einem direkt in der Hand liegenden Schleifmittel durchgeführt werden – mit diesem insbesondere, wenn sehr kleine Flächen, Kanten oder Innenradien von gekrümmten Werkstücken zu schleifen sind.

Abgesaugte Arbeitstische

Messungen in Betrieben haben gezeigt, dass bei den oben aufgeführten Schleifarbeiten der Luftgrenzwert für Holzstaub von 2 mg/m³ häufig überschritten wird. Diese Arbeiten gehören damit zu den wesentlichen Quellen für die Holzstaubbelastung im Schreinerhandwerk. In der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 553 „Holzstaub“ wird daher eine Absaugung der Handmaschinen mit einem Entstauber der Staubklasse M für Holzstaub gefordert. Handschleifarbeiten müssen auf abgesaugten Arbeitstischen durchgeführt werden. Allerdings ist das Erfassen der Staubpartikel direkt an der Entstehungsstelle dabei nur eingeschränkt möglich. Es kann allenfalls verhindert werden, dass sich der Staub im Arbeitsbereich ausbreitet und ablagert. Um die Staubbelastungen zu minimieren, sollte generell bei allen Staub emittierenden Handarbeiten – sei es mit der Maschine oder dem Schleifklotz – eine Absaugung an der Entstehungsstelle über einen Entstauber erfolgen und sie sollten zusätzlich auf abgesaugten Arbeitstischen ausgeführt werden. Nur so kann von einem staubarmen Arbeitsbereich entsprechend der TRGS 553 ausgegangen werden und es sind dann keine regelmäßigen Kontrollmessungen entsprechend der TRGS 402 „Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition“ erforderlich.

Absaugbare Handschleifklötze

In der Praxis werden abgesaugte Arbeitstische bisher nicht ausreichend eingesetzt. Gründe sind räumliche Enge, unzureichende Absaugkapazitäten oder große Werkstücke, die auf der abgesaugten Werkbank nicht zu handhaben sind. Als alternative Lösung werden für nicht maschinell unterstützte Handschleifarbeiten absaugbare Handschleifklötze angeboten. Diese ergonomisch geformten Schleifwerkzeuge können über einen mobilen Entstauber abgesaugt werden. Absaugbare Handschleifklötze gibt es in verschiedenen Größen; ein Bypass-Adapter sorgt für eine Anpassung der Absaugleistung an das zu bearbeitende Werkstück. Die Handhabung wird durch Absaugschläuche mit geringem Durchmesser und geringer Biegesteifigkeit erleichtert. Die absaugbaren Schleifklötze benötigen bei ihrer Verwendung spezielle staub- und luftdurchlässige Schleifmittel wie gelochte Schleifscheiben oder Netzschleifmittel. Das Arbeiten mit dem abgesaugten Handschleifklotz erfordert von der Bedienperson eine Umstellung hinsichtlich der sonst üblichen Arbeitsweise. Um ein ergonomisches Arbeiten mit dem abgesaugten Handschleifklotz zu ermöglichen und um Beschädigungen am Werkstück zu vermeiden, sollte der Schlauch bevorzugt vom Deckenbereich zur Arbeitsfläche führen.

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Handschleifklotz mit Absaugung über biegeweichen Anschlussschlauch

Holzstaubbelastung um ein Vielfaches abgesenkt

Versuche der BGHM belegen, dass – in Abhängigkeit von Holzart und Schleifkörnung – die sonst übliche Holzstaubbelastung um ein Vielfaches abgesenkt werden kann, wenn abgesaugte Handschleifklötze verwendet werden. Von hoher Bedeutung ist dabei, dass die beim klassischen Handschleifen mit nicht abgesaugten Schleifklötzen zu beobachtenden Staubablagerungen auf der Kleidung der Beschäftigten, auf dem Werkstück und dem Arbeitstisch stark reduziert sind. Die Gefahr des Aufwirbelns der bereits abgelagerten Stäube sowie die Verschleppung der Stäube in andere Betriebsbereiche wird deutlich vermindert.
Allerdings werden nach Untersuchungen der BGHM auch bei optimal abgesaugten Handmaschinen und Handschleifklötzen nur Erfassungsgrade zwischen 65 Prozent (Handschleifklotz) und 85 Prozent (Schwingschleifer) erreicht. Da die Erfassungsgrade der einzelnen Bearbeitungssysteme – bestehend aus Schleifwerkzeug und Entstauber – auch bei guter Absaugleistung unter 100 Prozent bleiben, sind Staubablagerungen auf den bearbeiteten Werkstücken auch bei Absaugung über einen Entstauber nicht gänzlich zu vermeiden. Bei der Handhabung der Werkstücke werden die Ablagerungen aufgewirbelt und in die Umgebung freigesetzt. Um diese Staubanteile zu erfassen, sollten in jedem Betrieb zusätzlich auch absaugbare Arbeitstische oder Schleiftische genutzt werden. Eine Verschleppung in andere Betriebsbereiche kann dadurch minimiert oder gänzlich verhindert werden. Dies gilt besonders für Schleifarbeiten, bei denen ein absaugbarer Handschleifklotz aufgrund der Werkstückgeometrie nicht genutzt werden kann.

Foto: BGHM

Schleifarbeiten an großen oder sperrigen Werkstücken

Mit den geschilderten Verfahren (Schleifen mit abgesaugten Handmaschinen oder Handschleifklötzen) lassen sich auch die meisten größeren Werkstücke staubarm bearbeiten. Für die Handhabung plattenförmiger Werkstücke (zum Beispiel Korpusteile, Türblätter) bieten die Hersteller von absaugbaren Arbeitstischen Zubehör, beispielsweise einstellbare Vakuumspannelemente an. Mit diesen können die Werkstücke sicher und lagestabil auf dem oder seitlich am Arbeitstisch gehalten werden. Über die Höhenverstellung kann das Werkstück so befestigt werden, dass eine behinderungsfreie und komfortable Bearbeitung möglich ist und gleichzeitig das Saugfeld der Absaugung des Arbeitstisches wirksam bleibt. Aber auch diesem Bearbeitungsverfahren sind in der Praxis Grenzen gesetzt: Aufgrund der Abmessungen der absaugbaren Arbeitstische ist eine wirksame Absaugung von Holzstäuben bei Schleifarbeiten an größeren Werkstücken nicht immer durchführbar. Kommen solche Anforderungen in größerem Umfang in einem Betrieb vor, müssen alternative Lösungen angewendet werden. Diese funktionieren analog zu Farbnebelabsaugungen als Unterflur- oder Wandabsaugungen. Bei den genannten Lösungen wird jedoch erfahrungsgemäß trotz des hohen anlagentechnischen und energetischen Aufwandes eine Einhaltung des Luftgrenzwertes ohne zusätzliche Absaugung der Schleifmittel an der Entstehungsstelle über Entstauber nicht sichergestellt. Alternativ können in diesen Fällen auch spezielle Schleifabsaugkabinen für große und sperrige Werkstücke eine Lösung sein. Solche Großkabinen können mit einer Grundfläche bis zu 30 m2 (5,0 m x 6,0 m) ausgestattet und bis zu 4,5 m hoch sein. Auf beiden Seiten des Kabineneingangs befinden sich zwei Zuluft-Einlässe, durch welche die Frischluft impulsarm in die Kabine gelangt. Gegenüber dem Eingangsbereich befindet sich die Absaugwand. Diese ist mit einem Raster von speziellen Erfassungsdüsen ausgestattet, die nach Herstellerangabe gegenüber schlitzartigen oder haubenartigen Erfassungseinrichtungen wesentlich verbesserte Erfassungstiefen aufweisen. Der Eingang kann entweder mit Türen oder mit einer Plane geschlossen werden. In der Kabine wird eine gleichförmige Luftströmung in Richtung Absaugwand erzeugt. Querströmungen und unkontrollierte Rückströmungen werden somit vermieden. Der Beschäftigte wird weitestgehend mit der nachströmenden Frischluft versorgt, die staubbeladene Luft wird über die Absaugwand entfernt.

Messungen haben gezeigt, dass die Staubkonzentrationen durch den Einsatz solcher Absaugkabinen auf Werte von < 0,2 bis 0,4 mg/m³ gesunken sind. Damit wurde die Staubbelastung beim Schleifen auf rund ein Zehntel des ursprünglichen Staubniveaus reduziert. Wesentliche Vorteile dieser Lösung sind insbesondere:

  • hohe Erfassungsgrade
  • reduzierte Abluftvolumenströme
  • optimale Zugänglichkeit zu den Werkstücken
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Aufgrund seiner geringen Abmessungen und des geringen Gewichtes ist der Handschlei5lotz sowohl für den stationären als auch für den mobilen Einsatz geeignet.

Gesamtbeurteilung und Ausblick

In mehreren Projekten der BGHM wurde festgestellt, dass sowohl beim Schleifen von Hand als auch beim Einsatz von handgeführten Schleifmaschinen technische Möglichkeiten bestehen, die die Höhe der Belastung wirksam absenken können. Diese Erkenntnis ist von besonderer Bedeutung, da es sich gerade hierbei um Tätigkeiten mit starken Emissionen handelt. Eine Emissionsreduzierung in diesen Bereichen führt auch zu einer Reduzierung der Staubbelastung im gesamten Betrieb. Die Verwendung eines abgesaugten Handschleifklotzes wirkt sich in erster Linie sehr deutlich auf die Staubbelastung bei dieser Tätigkeit selbst aus. Die vorliegenden Messergebnisse belegen, dass – in Abhängigkeit der Holzart und der Schleifkörnung – die üblichen Belastungen um ein Vielfaches abgesenkt werden können: Der Luftgrenzwert für Holzstaub kann deutlich unterschritten werden.

Um ein ergonomisches Arbeiten mit dem abgesaugten Handschleifklotz zu ermöglichen und um Beschädigungen am Werkstück zu vermeiden, ist in der Regel eine Änderung der klassischen Absaugschlauchführung (und somit der Position des Entstaubers) erforderlich. Die Schläuche sollten hierbei bevorzugt vom Deckenbereich zur Arbeitsfläche führen. Erwähnenswert ist außerdem, dass der Handschleifklotz wegen seiner geringen Abmessungen und des geringen Gewichtes auch für den mobilen Einsatz geeignet ist.
Der abgesaugte Handschleifklotz hat in der Praxis leider noch keine starke Verbreitung gefunden. Aufgrund fehlender Möglichkeiten der messtechnischen Begleitung liegen bisher nur wenige Messergebnisse vor. Diese sind allerdings sehr vielversprechend und zeigen eindeutig die Möglichkeit einer erfolgreichen Emissionsreduzierung beim Handschleifen. Wünschenswert wäre es, diese Erkenntnisse durch weitere Messergebnisse unter „betriebsüblichen Bedingungen“ abzusichern. Ebenfalls bedarf es weiterer Klärung, für welche
Handschleiftätigkeiten der abgesaugte Handschleifklotz in der Praxis geeignet ist.

Bernd Detering, BGHM