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Luftüberwachungssystem erfasst selbst Nanopartikel

Dem Feinstaub auf der Spur

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Mit einem hochsensiblen Sensor lassen sich einzelne Feinstaubteilchen im Lager oder in der Produktion zählen. Und die Gefahr für die Mitarbeiter wird rechtzeitig erkannt.

Wie ist die Luft in der Halle? Jeder Werker gibt auf diese Frage womöglich eine andere Antwort. Die Qualität der Luft wird immer subjektiv empfunden und eingeschätzt. Für Objektivität sorgt das neue Luftüberwachungssystem AirWatch, das die Qualität der Hallenluft in den Betrieben effektiv beurteilen kann. Aber nicht nur das. Die Sensortechnik des Herstellers Kemper kann Zahl und Gewicht von Nanopartikeln ermitteln, dokumentieren, auf Smartphone, Tablet oder PC auswerten und mit Grenzwerten abgleichen. Eine Ampelanzeige visualisiert permanent die Beschaffenheit der Luftqualität. Das System eignet sich für Arbeitsplätze in der Fertigung, ist aber auch für Lager- und Logistikhallen geeignet. Mit dem Produkt will der Hersteller zudem das Bewusstsein für die Gefahren des Feinstaubs schärfen.

„Mit unserer Luftüberwachung bringen wir erstmals ein System auf den Markt, das die Zahl der Feinstaubpartikel ermitteln kann“, so Björn Kemper, Geschäftsführer der Kemper GmbH. Ausschlaggebend dafür ist die hochsensible Sensortechnik, die Partikel bis in den Nanobereich hinein aufspürt. Das System überwacht dabei kontinuierlich die Luftqualität unabhängig von der Art der Arbeitsplätze. Die Feinstaubpartikel werden in einem Radius bis zu 30 m über einen laserbetriebenen Sensor gemessen. Ein integrierter Ventilator saugt dabei die Umgebungsluft an. Über die zugehörige Software lassen sich die Grenzwerte für Gefahrstoffe individuell hinterlegen. Eine Ampel zeigt an, welchen Qualitätszustand die Luft gerade hat – gemessen an den eingegebenen Werten. Parallel speichert das System die Daten über einen langen Zeitraum. Der Anwender kann auf die Daten über Smartphone, Tablet oder PC zugreifen. In einer Trendanzeige für Tag, Woche, Monat oder Jahr können Betriebe die Gefahrstoffkonzentrationen gezielt analysieren.
Erfasst werden Partikel mit einer Größe von 100 nm bis 16 µm. In diesen Bereich fallen die von der Weltgesundheitsorganisation WHO definierten Feinstaubkategorien PM2.5 für alveolengängige Stäube (A-Staub) und PM10 für alle Stäube, die sich einatmen lassen (E-Staub). Das Luftüberwachungssystem stuft die erfassten Partikel automatisch danach ein. Neben der Kontrolle der Luftqualität wird auch die Wirksamkeit von lüftungstechnischen Maßnahmen überwacht. Die Betriebe können somit eigenständig prüfen, ob die berufsgenossenschaftlichen Vorschriften eingehalten werden. In vielen Betrieben wird nach Ansicht von Björn Kemper das Feinstaubrisiko nicht ernst genug genommen. „Im Sinne der Mitarbeiterproduktivität tun Unternehmen gut daran, die Luftqualität permanent im Blick zu haben“, so der Manager. Aber auch in Lagerhallen sei Feinstaub eine Gefahr für die Qualität der Produkte und kann sich zu einem enormen Kostenfaktor entwickeln.
In der Praxis, zum Beispiel in einem metallverarbeitenden Betrieb, funktioniert die Technik denkbar einfach: Springt die Ampel auf Rot, dann wird es für den Schweißer Zeit, die Absaug- und Filteranlage einzuschalten. „Mit der Technik haben die Mitarbeiter ihre Gesundheit besser im Blick“, weiß Kemper. „Und der Arbeitgeber signalisiert, dass ihm die Gesundheit seiner Angestellten wichtig ist.“
Die geltenden Grenzwerte für Feinstaub sind für Björn Kemper nicht wirklich aussagekräftig, denn sie basieren auf dem Gewicht des Feinstaubs. Wenn sich allerdings grobe Staubpartikel in der Produktion bewegen, dann ist der Grenzwert schnell überschritten. Der unsichtbare Feinstaub dagegen bleibe oft unter dem Radar und das hat nach Ansicht von Kemper fatale Folgen: „Millionen von Feinstaubpartikeln, die nicht das Gewicht des vorgegebenen Grenzwertes erreichen, machen die Mitarbeiter krank.“ Selbst wenn der Grenzwert eingehalten wird, kann eine permanente Feinstaubbelastung zu schweren gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Mit dem neuen Modell werden die Feinstaubpartikel gezählt und damit wird die Gefahr erkannt. Und die ist nicht zu unterschätzen: Aktuelle Studien belegen, dass Feinstaub das Herzinfarktrisiko erhöhen, Demenz fördern und Krebs verursachen kann. Die WHO stuft Feinstaub als direkten Verursacher von Lungenkrebs ein.
In einem zweiten Schritt will der Hersteller zudem die Industrie 4.0 auf den Arbeitsschutz übertragen Das zugehörige Konzept heißt Kemper Connect und steht für vernetzte Raumlüftungssysteme. Über ein eigens entwickeltes, autarkes Funknetzwerk steuert das Luftüberwachungssystem Air Watch unterschiedliche Raumlüftungsanlagen automatisch an. Dadurch wird auch ein energieeffizienter Betrieb gesichert. „Wir wollen mit dieser Technik den Arbeitsschutz in ein vernetztes Zeitalter führen“, schwärmt Björn Kemper. „Auch bei der Luftreinhaltung sollen die Unternehmen von der Digitalisierung profitieren.“
Hinter dem neuen Konzept steht die automatische Kommunikation zwischen der Luftüberwachung und den Raumlüftungssystemen oder Absauganlagen über ein dezentrales Funknetzwerk, das gemäß der speziellen Anforderungen der Luftreinhaltetechnik entwickelt wurde. Sollten sich mehrere Raumlüftungen in das Netzwerk einwählen, dann wächst die Reichweite des Netzes im Gegensatz zu einer konventionellen Router-Lösung mit. Das Funknetzwerk baut sich dabei vollkommen autark auf. Die Anlagen vernetzen sich kabellos und ohne eine weitere Konfiguration untereinander.
Air Watch misst kontinuierlich die Qualität der Hallenluft und steuert anhand der erhobenen Werte die Raumlüftungsanlagen. Übersteigt die Konzentration von Feinstaubpartikeln den eingestellten Grenzwert, werden eine oder mehrere Raumlüftungsanlagen automatisch hochgefahren. Sinkt die Konzentration wieder unter den Grenzwert, werden die Anlagen wieder abgestellt. Weil die Raumlüftungssysteme nur im Bedarfsfall laufen, sinken auch die Energiekosten für den Betrieb der Anlagen. Natürlich kann der Anwender auch manuell in die Steuerung der Systeme eingreifen.
Nach eigenen Angaben lassen sich alle stationären Raumlüftungssysteme und Absauganlagen mit Air Watch vernetzen. Der Hersteller hat unter anderem die Raumlüftungssysteme Clean Air Tower und Kem Jet sowie die Absauganlagen System 8000 und 9000 damit ausgestattet. Die Software kann auch nachträglich auf bestehenden Anlagen aufgespielt werden. (ub)

Profi für gute Luft
Die Kemper GmbH ist ein Hersteller von Absaug- und Filteranlagen für die metallverarbeitende Industrie. Das mittelständische Familienunternehmen mit Sitz im westfälischen Vreden ist mit seinen effizienten Systemen, die selbst Feinstäube aus der Luft filtern können, nach eigenen Angaben technisch führend. Zum Portfolio zählen Absaugtische für Schneidprozesse und die gesamte Zubehörkette in Sachen Arbeitsschutz und Luftreinhaltung für die Elektro- und Kfz-Industrie. Das Unternehmen wurde 1977 gegründet und beschäftigt rund 300 Mitarbeiter. Neben dem Hauptsitz in Vreden unterhält das Unternehmen einen Produktionsstandort in der Nähe von Prag.
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