Im Nebel der Ungewissheit


Titelthema a:lot 03 - Sommer 2012

Lötrauch enthält viele gefährliche Schadstoffe, die nachhaltige Gesundheitsschäden verursachen können. Auch die Umstellung auf bleifreie Lote hat daran nichts geändert. Im Gegenteil ist die Belastung mitunter sogar noch höher geworden. Obwohl einige Bestimmungen und Verordnungen den Umgang mit Lötrauch eindeutig festlegen, ist eine qualitativ hochwertige Lötrauchabsaugung oftmals noch reine Glückssache.

Mit geübten Händen nimmt sich Rita Schmidt (Name von der Redaktion geändert) eine etwa DIN A4-große Leiterplatte aus einer Kiste, legt sie in einen Rahmen vor sich und lötet sie an acht Punkten. Dafür braucht die erfahrene Löterin etwa vier Minuten, dann wandert das bearbeitete Werkstück in eine andere Kiste. Rita Schmidt lötet im Akkord und macht diesen Job schon seit neun Jahren. Seit gut drei Jahren hat sie eine Lötrauchabsaugung an ihrem Arbeitsplatz. „Die funktioniert richtig gut“, berichtet die 43-Jährige. Tatsächlich kann man während des Lötens sehen, wie der Rauch als sanfter Faden in dem runden Absaugrohr verschwindet – allerdings nur, wenn Rita Schmidt auf der rechten Seite der Platine lötet, dort wo das Rohr der Absauganlage platziert ist. Auf der linken Seite schlängelt sich der Lötrauch ungehindert nach oben, direkt ins Gesicht der Löterin. Das Umschwenken des Absaugrohrs würde Rita Schmidt Zeit kosten und damit bares Geld.
Rita Schmidt ist kein Einzelfall. „Bei meinen Besuchen in der Elektronikfertigung stehen in einigen Betrieben alle Absaugarme nach oben“, berichtet ein Insider. Immerhin hat der Arbeitgeber in diesen Fällen eine Absauganlage installiert. Auch das ist heutzutage noch keine Selbstverständlichkeit. Viele Betriebe verzichten noch immer auf jedes System zur Reinigung der Luft, sei aus Unwissenheit, aus Kostengründen oder weil die Handlötarbeitsplätze angeblich zu selten genutzt werden. Andere Betriebe begnügen sich mit Filterventilatoren, die zwar preiswert sind, aber eine reine Alibifunktion haben. Ihr Reinigungsgrad liegt nämlich nur bei wenigen Prozent.
Dieser Umgang mit dem Lötrauch ist ein gewagtes Spiel, denn sowohl die Arbeitsstätten- als auch die Gefahrstoffverordnung lassen keinen Zweifel zu, wie mit gefährlichen Abgasen und Dämpfen am Arbeitsplatz umzugehen ist. Auch die Berufsgenossenschaft (BG) hat eine entsprechende Empfehlung für das „Weichlöten mit dem Lötkolben an elektrischen und elektronischen Baugruppen oder deren Einzelkomponenten“ (BGI 790-014) herausgegeben. Kommt es zum Ernstfall, also einem erkrankten Mitarbeiter, muss der Betrieb nachweisen, dass er ausreichende Vorkehrungen zum Schutz der Gesundheit getroffen hatte.

Strenge Vorschriften und lasche Kontrollen

Dass der Umgang mit dem Lötrauch trotz der klaren Vorschriften eine neblige Angelegenheit ist, hat verschiedene Ursachen. Vielen Handlötarbeitskräften ist gar nicht bewusst, was sie da den ganzen Tag über einatmen. Dabei würde oft schon ein Blick auf einen gerade neu eingesetzten Filter nach einer Stunde Dauerbetrieb ausreichen. Was man dort sehen kann, sind nur die groben Partikel – die sonst in der Lunge gelandet wären. Hinzu kommen Fein- und Feinststäube sowie gasförmige Komponenten, die allesamt durch das Löten, also das Zusammenfügen verschiedener Materialien bei einer hohen Temperatur, entstehen. Welche Giftstoffe sich im Einzelnen in welcher Konzentration bilden, hängt von verschiedenen Faktoren ab (s. Kasten). Wie groß die Gefahr ist, die dem Lötrauch beigemessen wird, lässt sich nicht zuletzt daran erkennen, dass Schwangere umgehend von entsprechenden Arbeitsplätzen abzuziehen sind.


Die Schadstoffe im Lötrauch

Bei den gängigen Verfahren des Weichlötens entsteht Lötrauch, der drei Arten von Schadstoffen enthält: gasförmige Bestandteile, Fein- und Feinststaub sowie grobe Partikel. Die Ursachen für die einzelnen Schadstoffe sind unterschiedlich. Die erhitzten Flussmittel gehen als Aerosol und Partikel in den Lötrauch. Die Umstellung auf bleifreie Lote hat die Situation auf die Rauchentwicklung eher verschlechtert, da für den Lötprozess in der Regel mehr Flussmittel eingesetzt werden müssen. Außerdem entstehen beim Löten als Zersetzungsprodukt Aldehyde, die als krebserregend gelten. Auch das Lot gibt schädliche Dämpfe ab, indem das in ihm enthaltene Metall an der Luft oxidiert. Dieser Bestandteil wird Krätzestaub genannt und enthält giftige Schwermetalle.
Da auf Leiterplatten, Bauteilen und in Klebstoffen häufig Polyurethane verwendet werden, können bei ihrer Bearbeitung mit großer Hitze gefährliche Dämpfe entstehen. Auch unsaubere Lötspitzen begünstigen die Entstehung von Schadstoffen. Durch die vielen variablen Faktoren lassen sich keine einheitlichen Werte für gefährliche Substanzen im Lötrauch benennen. In Studien wurden jedoch bis zu zehn giftige Stoffe nachgewiesen, darunter Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrylaladehyd.

Eine optimale Lösung ist auf den Einzelfall abgestimmt

Ein weiterer Grund für die Verunsicherung bei der Lötrauchabsaugung ist, dass es keine allgemeingültige optimale Lösung gibt. Jedes installierte System kann stets nur der bestmögliche Kompromiss sein. Beispielsweise heißt es in sämtlichen offiziellen Vorschriften und Empfehlungen, dass der Lötrauch so nah wie möglich am Ort der Entstehung abgesaugt werden soll. Demnach wäre eine Direktabsaugung am Lötkolben immer die beste Wahl. Allerdings bezahlt man die Effektivität dieser Absaugungsmethode mit handfesten Nachteilen. Zum einen wird der Bewegungsspielraum des Arbeitsgeräts durch das zusätzlich montierte Röhrchen eingeschränkt, zum anderen sind die Reinigungszyklen des Systems bei einem Dauereinsatz durch den geringen Querschnitt sehr kurz. „Bei uns hat ein Azubi den ganzen Tag nichts anderes gemacht“, berichtet ein Betriebsleiter.
Nicht zuletzt aus diesem Grund kommen in den meisten Betrieben Flächenabsaugungen zum Einsatz. Wie das Beispiel von Rita Schmidt zeigt, ist es gerade bei diesen Systemen wichtig, sie optimal auf den Arbeitsplatz und –einsatz abzustimmen. Dazu muss eine ganze Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, zum Beispiel die richtige Größe, Form und Position der Absaugdüse sowie die Gestaltung des Absaugkanals. Als effektivste Art der Flächenabsaugung gilt eine flache, auf den Arbeitstisch gelegte Düse. Diese erzeugt einen gleichmäßigen und breitflächigen Unterdruck, der ausreicht, um den Lötrauch einzusaugen. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass die Arbeitsfläche verkleinert wird und das System nur dann funktioniert, wenn das Werkstück flach auf dem Tisch liegend und nahe an der Absauganlage bearbeitet wird. Schon nach fünf Zentimetern Entfernung nimmt die Absaugleistung nämlich rapide ab.
Darüber hinaus muss das installierte System für die Arbeitskräfte schnell und bequem zu handhaben sein. Systeme mit starren Absaugrohren sind sehr stabil, erfordern aber immer einen vergleichsweise hohen Aufwand beim Umpositionieren. Flexible Schläuche haben zwar den Vorteil, dass sie schnell in die gewünschte Position gebracht werden können, allerdings lässt ihre Spannkraft rasch nach, sodass die Absaugdüsen beziehungsweise –hauben absinken und dann doch nicht dort stehen, wo die meiste Rauchentwicklung stattfindet. Dieses Problem lässt sich abmildern, indem man den Schlauch mit beiden Händen umgreift und ihn in sich selbst dreht. Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Optimierung einer Absauganlage ist der entstehende Luftzug. Je nach Stärke und Ausrichtung kann er von den Mitarbeitern als unangenehm oder kühl empfunden werden. Ist das der Fall, sinken Akzeptanz und Einsatzzeiten der entsprechenden Anlage.

Qualität hat ihren Preis

Auch bei den Absauggeräten gibt es bedeutende Unterschiede. Die kleinste Variante ist ein Absauggerät für einen einzelnen Arbeitsplatz. Dieses hat den Vorteil, dass es individuell bedient und sehr variabel eingesetzt werden kann. Dafür entstehen die mitunter nicht unerheblichen Geräusche des Geräts ebenfalls unmittelbar am Arbeitsplatz. Bei Geräten, an die zwei oder mehr Absaugschläuche angeschlossen werden können, ist die Situation meist ähnlich. Systeme, die mit einer zentralen Absauganlage mit Schlauchsystem arbeiten, sind in der Regel am einzelnen Arbeitsplatz leiser. Allerdings sind sie in der Reinigung aufwändiger und sollten druckdifferenziert gesteuert sein. Dadurch wird der Unterdruck auf allen Ausgängen gleich hoch gehalten, egal wie viele Geräte angeschlossen sind.
Ein wesentlicher Faktor bei der Qualität und Effektivität der Absauganlagen ist das Filtersystem. Eine moderne Lötrauchabsauganlage verfügt über drei Filter: einen Feinstaubfilter (nach EN 779), einen Partikelfilter (nach EN 1822) sowie einen Gasfilter aus Aktivkohle und gegebenenfalls weiteren Zusätzen. Diese Anordnung kann nur dann ihre volle Wirkung entfalten, wenn auch die Luftmenge und die Strömungsgeschwindigkeit optimal auf das System abgestimmt sind. Bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit auf kleiner Fläche geht ein großer Teil der Filterfunktion verloren. Besonders wegen dieser Abstimmung entwickeln sich Qualität und Preis der Filteranlagen oftmals parallel zueinander. Offiziell haben die meisten auf dem Markt angebotenen Geräte einen Abscheidegrad von über 99,9 Prozent. Dieser gilt aber nur für Neugeräte unter optimalen Bedingungen. Bei qualitativ minderwertigen Geräten sinkt der Abscheidegrad schon nach kurzer Nutzungszeit rapide.

Vorsicht bei den Energiekosten

Laut Vorschrift müssen alle Absauganlagen ein Signalsystem haben, das einen notwendigen Filterwechsel anzeigt. Wie häufig ein solcher erfolgen muss, hängt von der Benutzungsintensität des Geräts ab. Spätestens nach einem Jahr muss aber zumindest der Aktivkohlefilter aus technischen Gründen ausgetauscht werden. Während er wieder aufbereitet werden kann, müssen die anderen Filter als Sondermüll entsorgt werden. Einige Hersteller bieten für ihre Filter ein Pfandsystem an, das den Austausch deutlich vereinfacht.
Wichtig bei der Auswahl des geeigneten Absaugsystems sind auch die Energiekosten, die es verursacht. Neben den direkten Verbrauchskosten für Strom gehören dazu die Heizkosten für die Betriebsräume. Wird die Luft nämlich einfach nach draußen und nicht wieder gereinigt zurück in den Raum geblasen, geht die warme Raumluft verloren. Bei einer Leistung der Geräte von etwa 50 bis zu 3.000 m³ pro Stunde ist das während der Heizperiode ein enormer Kostenfaktor. Abgesehen davon würde auch Rita Schmidt es sicher nicht begrüßen, wenn sie zwar in reiner Luft arbeiten, dafür aber frieren müsste.

Text: Volker Neumann


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