Lüftung in der Werkstatt selbst einrichten: Varianten und Prinzipien der Einrichtung des Luftaustauschsystems

Arbeiten, die mit der Entstehung von Staub, der Freisetzung giftiger Gase und Dämpfe verbunden sind, erfordern die Einrichtung des Arbeitsplatzes und des Raums mit einer Abluftanlage. In den meisten Fällen ist die Lüftung in der Werkstatt in Eigenregie der kostengünstigste Weg, das Problem zu lösen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Luftaustauschsysteme zu bauen. Wir helfen Ihnen, sich in ihrer Vielfalt zurechtzufinden, und betrachten die Besonderheiten des Lüftungsbaus für jeden Werkstattyp. Wir analysieren die effektivsten und zugänglichsten Optionen für die Selbstinstallation.

Arten von Lüftungssystemen in der Werkstatt

Nach der Art der Luftzirkulation im Raum unterscheidet man zwei Hauptarten der Lüftung:

• natürliche;
• mechanische;

Im ersten Fall erfolgt die Luftbewegung aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen Innen- und Außenraum.

Im zweiten Fall wird die Zirkulation durch Ventilatoren sichergestellt, die in der Werkstatt Überdruck oder Unterdruck erzeugen. Diese Lüftung wird auch als mechanische Lüftung bezeichnet.

Eine schnelle Entfernung der verunreinigten Luft aus der Werkstatt ist ohne mechanische Lüftung nicht möglich. Das bedeutet jedoch nicht, dass in solchen Räumen keine natürliche Abluft verwendet wird; oft ergänzen sie einander.

Die mechanische Lüftung wiederum kann folgende Typen haben:

• Abluft;
• Zuluft;
• kombiniert.

Abluft-Lüftung sorgt für die Entfernung schädlicher Gase und Dämpfe, wobei saubere Luft auf natürlichem Wege in die Werkstatt gelangt. Zuluft-Lüftung hingegen erzeugt im Raum einen Überdruck durch die Zufuhr von Außenluft, während die verbrauchte Luft durch natürliche Öffnungen und Ritzen nach außen gedrückt wird. Bei Bedarf kann der Zuluftstrom erwärmt, gereinigt oder befeuchtet werden.

Kombinierte Lüftungssysteme der Werkstatt werden als Zu- und Abluftsysteme bezeichnet. Je nach gegenseitiger Anordnung der Zu- und Abluftkanäle kann die Zirkulation durch Verdrängung oder Vermischung erfolgen.

Wenn sich die Zuluftventilatoren unten befinden, verdrängt die aufsteigende kalte Luft die wärmere. Bei oberer Anordnung des Einlasskanals verteilt sich der Kaltluftstrom im Raum, sinkt nach unten und mischt sich mit der wärmeren Luft. Anschließend wird die Abluft durch den Abluftkanal abgeführt.

Je nach Organisationsart wird die Belüftung in der Werkstatt in zwei Arten unterteilt:

• lokale Belüftung;
• zentrale Belüftung.

Die erste wird verwendet, um Schadstoffe direkt am Arbeitsplatz zu entfernen. Es ist vorteilhaft, sie zur Lokalisierung von Verschmutzungen einzusetzen, wenn die Geräte weit voneinander entfernt im Raum verteilt sind.

Die richtige Organisation des Absaugsystems beseitigt explosionsgefährlichen Holzstaub und schützt die Gesundheit der Mitarbeiter. Ein zentrales System wird bei hoher Intensität und kontinuierlichem Betrieb in der Werkstatt eingesetzt.

Für kleine Werkstätten mit kompakter Anordnung der Maschinen ist es sinnvoll, eine zentrale Absaugung zu installieren.

Es werden auch Hybridlüftungsvarianten eingesetzt, bei denen ein Teil der Maschinen an das gemeinsame System angeschlossen ist, während ein Teil über eine lokale Filterung verfügt. In einigen Fällen wird grundsätzlich nur lokalen Systemen der Vorzug gegeben, um die Verteilung von Feinstaub und anderen giftigen Stoffen im gesamten Werkstattraum zu verhindern.

Besonderheiten der Lüftungseinrichtung in der Werkstatt

Die Arbeit in der Werkstatt ist mit dem Vorhandensein giftiger und gesundheitsschädlicher Stoffe in der Luft verbunden. Die Planung und der Bau der Lüftung in solchen Räumen hängen von der Art der Arbeiten und der Beschaffenheit der Schadfaktoren ab.

Betrachten wir die wichtigsten Besonderheiten, die die Konfiguration und Parameter von Lüftungssystemen für verschiedene Werkstatttypen beeinflussen.

#1. Entstaubung in der Tischlerwerkstatt

Feinstaub ist das Hauptproblem in Werkstätten, die Holzverarbeitung betreiben. Diese Schwebeteilchen können sich 24 Stunden lang in der Luft halten, sind zwar mit bloßem Auge nicht sichtbar, werden aber von der Lunge eingeatmet. Außerdem setzen sie sich auf allen Oberflächen ab. Bei jedem Luftzug oder beim Starten von Maschinenmotoren und Werkzeugen gelangen sie wieder in die Luft.

Die Organisation des Staubabsaugsystems (Aspiration) wird durch das Vorhandensein vieler Staubquellen und unterschiedlicher Spänefraktionen erschwert. Aus diesem Grund müssen an jede Maschine Absaugschläuche mit individueller Filterung angeschlossen werden.

Staubabsaugsysteme arbeiten nach dem Zyklonprinzip. Die verunreinigte Luft wird durch die Drehbewegung des Ventilators angesaugt, und unter Einwirkung der Zentrifugalkraft sinken die schwereren Staubpartikel auf den Boden des Behälters. Die gereinigte Luft steigt nach oben. Zusätzlich kann eine Befeuchtung des Luftstroms zur besseren Reinigung erfolgen.

Neben der schädlichen Wirkung auf die Atmung besitzt Holzstaub jedoch auch brand- und explosionsgefährliche Eigenschaften. Dies stellt erhöhte Anforderungen an die Lüftungssysteme hinsichtlich der Vermeidung von Elektrostatik und der Erdung von Konstruktionen.

#2. Luftreinigung in der Autowerkstatt

Die Kfz-Werkstatt zählt zu den Räumen mit erhöhter Luftverschmutzung. Die ständige Präsenz von Abgasen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden, Aerosolen, Benzindämpfen, Farben und anderen technischen Flüssigkeiten stellt besondere Anforderungen an die Leistung des Lüftungssystems. Die Leistung der Zu- und Ablufteinheit wird mit einem Sicherheitszuschlag gewählt, um die Durchströmung des gesamten Raumvolumens mit der empfohlenen Luftwechselrate von 20 – 30 zu gewährleisten.

Darüber hinaus muss die verschmutzte Luft gefiltert und über einen von der allgemeinen Lüftung getrennten Kanal abgeführt werden.

#3. Lüftung der Reparatur- und Schmiedewerkstatt

Die bei Schweiß- und Schlosserarbeiten freigesetzten Verbrennungsprodukte der Elektroden, Rauch, Qualm und Staub beim Schneiden und Bearbeiten von Metall müssen durch lokale Absaugungen abgeführt werden. Dies wird geregelt durch GOST 12.3.003, SP 49.13330, POT R M 020-2001 [22], STO 221 NOSTROJ 2.10.64-2013 und die Sicherheitsregeln für Bau-, Montage-, Gasschweiß- und Elektroschweißarbeiten.

Bei der manuellen Elektroschweißung wird die ungefähre Leistung auf der Grundlage eines Luftwechsels von 1500 bis 4500 Tsd. m³*h/kg, geteilt durch das Gewicht der in einer Stunde verbrauchten Elektroden, gewählt.

Bei halbautomatischem Schweißen wird das Volumen auf 1700 – 2000 Tsd. m³*h/kg erhöht.

Die Belüftung des Arbeitsplatzes des Schweißers ist von größter Bedeutung. Metalldämpfe und Schlacke enthalten schädliche Oxide von Mangan, Verbindungen von Silizium, Titan und anderen chemischen Elementen, die zu Erkrankungen des Nervensystems, der Lunge führen und sich im Körper anreichern können.

Die allgemeine Luftzirkulation verteilt sich im Verhältnis von Zuluft zu Abluft von 1:3 für die obere Ebene und 2:3 für die untere Ebene.

Die Besonderheit der Lüftung in der Schmiedewerkstatt ist die Notwendigkeit, überschüssige Wärme und giftige Gase abzuführen. Dazu werden lokale Absaugungen über den Öfen und natürliche Lüftung eingesetzt.

Bei der Berechnung der Leistung von Lüftungsanlagen für alle Arten von Werkstätten nach der empfohlenen Luftwechselrate müssen die Wärmeverluste in der kalten Jahreszeit berücksichtigt werden. Die Wahl der maximalen Parameter garantiert eine schnelle Entfernung von Schadstoffen, erfordert jedoch gleichzeitig Kosten für die Erwärmung der Zuluft. Wenn Wärmerückgewinnung nicht vorgesehen ist, sollte man sich besser für die unteren zulässigen Grenzen der Luftwechselrate entscheiden.

Optionen für den Bau der Lüftung in der Werkstatt

Auf der Suche nach optimalen Möglichkeiten zur Lüftungsgestaltung für die eigene Werkstatt muss man viele mögliche Varianten durchgehen, bevor die am besten geeignete gefunden ist.

Um diese Suche zu erleichtern, betrachten wir als Beispiel die aus unserer Sicht gelungensten Lösungen für die eigenständige Einrichtung der Lüftung in der Werkstatt.

Option #1 – Abluftlüftung aus Kunststoffrohren

Für die Umsetzung dieses Projekts wurden verwendet: ein gebrauchter Radialventilator (Schneckenlüfter) mit einem Elektromotor von 2,2 kW, ein Fass mit 40–50 Litern mit einem Hals, der dem Einlass des Schneckenlüfters entspricht, und Kunststoff-Abwasserrohre mit 110 mm Durchmesser.

Ein Radialventilator erzeugt im Gegensatz zu einem Axialventilator einen höheren Druck. Dies ermöglicht den Aufbau längerer und verzweigterer Lüftungssysteme in der Werkstatt.

Ein paar Worte zum Material der Luftkanäle. Die Verwendung von Kunststoff-Abwasserrohren für die Lüftung ist eine recht beliebte Option, vor allem aufgrund des Preises. Sie sind um ein Vielfaches günstiger als Kunststoff- und Stahl-Lüftungskanäle.

Allerdings haben Abwasserrohre auch ihre Nachteile:

• Sie können nicht an Orten verwendet werden, an denen die Temperatur +60 Grad überschreiten kann.
• Sie haben keine antistatische Beschichtung, daher sollten sie nicht für Späne- und Staubabsaugsysteme verwendet werden.
• Ihre Durchmesser entsprechen nicht den Standards von Lüftungssystemen, was zu Komplikationen bei der Verbindung mit anderen Geräten führt.

Trotz dieser Nachteile werden in den meisten Fällen Abwasserrohre erfolgreich als Luftkanäle eingesetzt. Auch die betrachtete Variante des Aufbaus einer Lüftungsanlage aus improvisierten Materialien bildet keine Ausnahme.

In diesem Projekt wurden alle Hauptkomponenten der Absauganlage für die Metallwerkstatt eigenhändig gefertigt. Wir beschreiben kurz die durchgeführten Arbeitsschritte.

Zunächst wurde eine grundlegende Reparatur und Modifikation des Radialventilators durchgeführt. Die Änderung betraf den Einlassstutzen. Genauer gesagt musste aufgrund seines Fehlens ein neuer Stutzen aus einem kleinen, dichten Fass angefertigt werden, dessen Volumen es dem Ventilator ermöglicht, die erforderliche Wirbelgeschwindigkeit im Luftstrom zu erreichen.

In das Fass wurde ein seitliches Loch gebohrt und ein Stück Kunststoffrohr aerodynamisch eingeklebt, sodass der einströmende Luftstrom entlang des inneren Umfangs des Fasses verläuft. Anschließend wurde unter der Decke ein Luftkanal aus Kunststoffrohren zentral entlang der gesamten Werkstatt montiert.

Das Fass in diesem Projekt dient als Ausgleichsbehälter, der mit Blick auf eine Erweiterung des Lüftungssystems durch den Einbau mehrerer Einlassstutzen konzipiert ist.

Der Radialventilator erzeugt im Fass einen starken Wirbelstrom, der eine schnelle Luftzirkulation im gesamten System gewährleistet. Seine Kraft ist so groß, dass er eine Trennscheibe einer Flex am entferntesten Lufteinlass festhält.

Die Parameter der Absauganlage sind die folgenden:

• Motorleistung 2,2 kW;
• Lüfterdrehzahl 2800 U/min;
• Leistung 1000 m³/h – 1500 m³/h;
• Zeit für die Absaugung des gesamten Luftvolumens aus der Werkstatt: 5–10 Minuten.

Das gesamte System verfügt über 6 Zuluftöffnungen, die mit selbstgebauten verstellbaren Abdeckungen verschlossen werden. Diese bestehen aus serienmäßigen Kunststoffabdeckungen mit ausgeschnittenen Schlitzen im Deckel und ebensolchen Schlitzen in einer beweglichen Metallplatte, die auf derselben Achse befestigt sind. Durch ihre gegenseitige Drehung wird die Luftzufuhr reguliert.

Option #2 – Staubabscheider aus einem KamAZ-Filter

Da fabrikgefertigte Entstaubungssysteme recht teuer sind, haben sich selbstgebaute Staubabscheider auf Basis von Luftfiltern großer Lastwagen wie KamAZ, Traktoren oder Mähdreschern weit verbreitet.

Ergänzt man einen solchen Filter mit einem Ventilator, erhält man einen guten Luftreiniger, der nur wenig Platz benötigt und leicht in jeden Teil der Werkstatt transportiert werden kann.

Die Leistung eines solchen Systems wird durch die Wahl der Ventilatorleistung geregelt. Derartige Filter können je nach Typ ein Luftvolumen von 500 bis 1000 m³ pro Stunde reinigen. An sie können Ventilatoren mit einer Leistung von bis zu 300 – 400 m³/h angeschlossen werden.

Staubabscheider kann unter der Decke aufgehängt werden. Die Halterung sollte es ermöglichen, das Gerät regelmäßig abzunehmen und zu reinigen. Am besten erfolgt dies im Freien mit Druckluft.

Einen Luftreiniger zusammenzubauen ist recht einfach. Dazu muss man einen Flansch ausschneiden, eine Gewindestange auf die Länge des Filters an einer Achse befestigen. Anschließend den Ventilator an den Flansch kleben und die gesamte Konstruktion am Filter festschrauben.

Dank der einfachen Herstellung und der geringen Kosten können mehrere solcher Filter gebaut werden, um die Luft in der gesamten Werkstatt deutlich zu verbessern.

Option #3 – Absauganlage in der Tischlerwerkstatt

Die Hauptrolle in dem vorgeschlagenen Entstaubungssystem spielt ein fabrikgefertigter Spanabsauger der Firma JET. Die Kosten für solche Geräte liegen je nach Parametern zwischen 150 und 400 €. Die meisten Modelle haben einen Stofffilterbeutel und einen Sack für Späne.

Für diese Variante wurde das beste Modell JET DC-1200CK mit einem Papierfilterelement in Form einer abnehmbaren Trommel gewählt. Es ist mit einer manuellen Vorrichtung zur Innenreinigung ausgestattet, die das Entfernen des Hauptstaubs ermöglicht, ohne den Filter abnehmen zu müssen.

Die Lüftungsrohre wurden nach maximalem Schutz gegen elektrostatische Aufladung und geringstem Luftwiderstand ausgewählt. Am besten entsprechen diesen Anforderungen gewickelte Rohre aus verzinktem Stahl.

Bei der Montage wurde mit einem Multimeter die Zuverlässigkeit des elektrischen Kontakts an den Verbindungsstellen geprüft. Bei Bedarf wurde der Kontakt mit zwei Schrauben von gegenüberliegenden Seiten verstärkt. Die gesamte Rohrleitung wurde geerdet. Außerdem wurden die Verbindungsstellen mit Aluminiumband zur Abdichtung umwickelt.

Die Arbeit in der Werkstatt ist so organisiert, dass alle Werkbänke und Maschinen auf Rollen in die Mitte des Raumes bewegt und je nach Bedarf an den Absaugschlauch angeschlossen werden können. Dadurch bleibt in der Werkstatt nahezu ideale Sauberkeit und Staubfreiheit erhalten.

Um Lärm und Staub zu reduzieren, wurde die Absauganlage außerhalb der Werkstatt in den benachbarten Heizungsraum verlegt. Die Zuleitung wurde durch eine Öffnung in der Wand unter der Decke verlegt. Das Eintrittsrohr ist in der Mitte der Werkstatt an der Decke befestigt. Darüber ist ein zwei Meter langer, gewellter Schlauch aus transparentem Kunststoff gestülpt.

Neben der Absaugung wird der Luftaustausch in der Tischlerwerkstatt durch eine Zu- und Abluftanlage gewährleistet.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Eine der Optionen für die Absaugung in der Werkstatt:

Wo ist der beste Platz für den Späneabsauger? Weitere Details dazu im folgenden Video:

Eine Variante der mobilen Absaugung für die Werkstatt:

Die oben betrachteten Optionen decken nicht alle Möglichkeiten ab, die Belüftung in der Werkstatt selbst zu bauen. Sie helfen aber zumindest dabei, die richtige Richtung für die Umsetzung des eigenen Projekts zu wählen und den langen Weg von Versuch und Irrtum zu vermeiden. Die Praxis zeigt, dass ein Lüftungssystem mit ausreichender Leistung für die Werkstatt durchaus selbst konstruiert und installiert werden kann.

Haben Sie noch Fragen zur Einrichtung der Belüftung in der Werkstatt? Oder möchten Sie anderen Nutzern berichten, wie Sie mit einfachen Mitteln ein effektives Luftaustausch- und Staubabsaugsystem selbst organisiert haben? Teilen Sie Ihre Erfahrungen, stellen Sie Fragen an unsere Experten – der Kommentarbereich befindet sich unterhalb dieses Beitrags.