TIG-Schweißen: 'sauberer' Prozess mit unterschätztem Gesundheitsrisiko

Das TIG-Schweißen ist eine beliebte Technik für hochwertige Schweißarbeiten, beispielsweise für Rohre, Möbel oder Kunstobjekte. Im Vergleich zum MIG/MAG-Schweißen ist es in der Praxis erheblich langsamer, erzeugt jedoch eine saubere und gleichmäßige Schweißnaht. Ein besonderes Merkmal des TIG-Schweißens ist die Verwendung einer Wolframelektrode, die während des Prozesses nicht schmilzt. Dies erzeugt nur minimale Schweißspritzer und führt zu relativ geringen Mengen an Schweißrauch.

Schweißer sollten sich jedoch nicht von der geringen Menge an Schweißrauch täuschen lassen: Ozon und Stickstoffgase (Stickstoffoxide) entstehen während des TIG-Schweißens. Ozon wird gemäß TRGS 905 [Technische Regeln für Gefahrstoffe] als krebserregend eingestuft. Es entsteht durch die UV-Strahlung von Sauerstoff in der Luft. Die UV-Strahlung wird durch den Lichtbogen erzeugt: Je höher der Strom, desto größer die Strahlung. Die Ozonwerte sind insbesondere bei Aluminium-Silizium-Legierungen und reinem Aluminium besonders hoch. Da die UV-Strahlung über den unmittelbaren Schweißbereich hinausgeht, wird Ozon auch außerhalb des Lichtbogen- und Schutzgasbereichs erzeugt.

Achtung vor Reflexionen

Darüber hinaus ist es wichtig, die reflektierten Strahlen nicht zu unterschätzen. Schwarzes Material wie Eisen oder Baustahl (z.B. S235JR + AR) wird in Metallwerkstätten geschweißt. Das während des Schweißens erzeugte Ozon zerfällt schneller in die während des MIG- und MAG-Schweißens erzeugten Rauch- und anderen Staubpartikel, beispielsweise während des Schleifens. Außerdem wird die Ozonstrahlung schneller von den dunklen Oberflächen der Werkstücke aus schwarzem Material absorbiert. Die Situation ist beim TIG-Schweißen anders: Die in diesem Prozess bearbeiteten Werkstücke bestehen normalerweise aus Aluminium oder Edelstahl. Ihre glänzenden Metalloberflächen reflektieren die UV-Strahlung, was bedeutet, dass auch in gewisser Entfernung vom Schweißort Ozon entstehen kann.

Die Reflexionen werden auch durch die geringe Rauchentwicklung beim TIG-Schweißen begünstigt. Je weniger Rauch erzeugt wird, desto mehr UV-Strahlung kann sich ausbreiten, was wiederum zu einer höheren Ozonbildung führt. Darüber hinaus ist Ozon ein instabiles Gas: Rauch oder Staub würden seinen Zerfall in Sauerstoff fördern, was bei geringer Rauchentwicklung nicht der Fall ist. Daher ist es wichtig, nicht nur eine punktuelle Absaugung zu verwenden, um die Partikel in Form von Schweißrauch und Ozon an der Quelle zu erfassen. Eine Belüftung des Nebenraums verhindert die Ausbreitung von Ozon im Produktionsraum.

Der Elektroden macht den Unterschied.

Wenn eine Wolframelektrode verwendet wird, die Thoriumoxid während des TIG-Schweißens enthalten kann, insbesondere bei der Arbeit mit Aluminium, dann ist der Schweißer aufgrund der Inhalation von Rauch radioaktiver Strahlung ausgesetzt. Die Intensität der Strahlenexposition hängt vom Schweißverfahren ab, d.h. ob es mit Gleichstrom oder Wechselstrom durchgeführt wird. Beim TIG-Schweißen mit Gleichstrom kann man davon ausgehen, dass der jährliche Grenzwert von 6 Millisievert (mSv) beim Einatmen von Thoriumoxid nicht überschritten wird. Wenn das Schweißen jedoch mit Wechselstrom erfolgt, beispielsweise bei der Verwendung von Aluminium, ist es wahrscheinlich, dass der Grenzwert überschritten wird.

Die Folge können Schäden am Periost, am Knochenmark, an der Leber und an der Lunge sein. Generell empfehlen wir, Wolframelektroden, die Thoriumoxid enthalten, zu vermeiden und gleichwertige Zusätze wie Cer oder Lanthan zu verwenden. Wenn dies aus technischen Gründen nicht möglich ist, ist eine Absaugung an der Quelle mit von der IFA (W3) geprüften Filtergeräten erforderlich oder wenn die Elektroden mit Staubabsaugungen der Klasse H1 geschliffen werden (siehe BGI 746).

Last but not least besteht eine Gefahr durch gefährliche krebserregende Stoffe während des TIG-Schweißens, da Edelstahl häufig mit diesem Verfahren geschweißt wird. Dies erzeugt Nickel- und Chrom(VI)-Oxidverbindungen, die die Atemwege reizen und das Nervensystem schädigen können. Daher ist eine effektive Arbeitsschutzmaßnahme durch den Einsatz leistungsstarker Absaugsysteme und Filtergeräte unerlässlich.