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Vorsicht Stromschlag!

Serie: Sicher und gesund schweißen, Teil 2, Lichtbogenschweißen
Vorsicht Stromschlag!

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Die ver­schiede­nen Ver­fahren des Elek­troschweißens brin­gen unter­schiedliche Gefährdun­gen mit sich, etwa die Entwick­lung von Rauchen oder Stäuben. Alle Ver­fahren bergen aber die Gefahr von Stromver­let­zun­gen. Welche Maß­nah­men davor schützen, erfahren Sie im zweit­en Teil von „Sich­er und gesund schweißen“.

Das wohl bekan­nteste Ver­fahren ist immer noch das Elek­tro­den-Hand­schweißen, wobei die Elek­trode im elek­trischen Licht­bo­gen abgeschmolzen wird. Aus der Umhül­lung entste­ht eine Schutz­gas­wolke über der Schweißstelle, dem Schweißbad, welche die flüs­sige Met­al­lober­fläche vor ein­er Oxi­da­tion mit dem Luft­sauer­stoff schützt. In Einzelfällen enthält die Umhül­lung Legierungs- ele­mente, welche die Schmelze auflegieren. Zum Ein­satz kommt das Elek­tro­den-Hand­schweißen heute oft im Baubere­ich. Das Ver­fahren ist mit erhe­blich­er Bil­dung von Schweißrauchen verbunden.
MIG- oder MAG-Verfahren
Weitaus häu­figer anzutr­e­f­fen ist heute das soge­nan­nte MIG- (Met­all-Inert­gas-Schweißen) oder MAG- (Met­all-Aktiv­gas-Schweißen) Ver­fahren. Hier­bei wird ein Met­all­draht von ein­er Haspel abge­spult und im Licht­bo­gen aufgeschmolzen. Gele­gentlich kom­men Füll­drähte zum Ein­satz, die Zusatzw­erk­stoffe enthal­ten. Füll­drähte verur­sachen jedoch eine sehr starke Rauchen­twick­lung. Das Inert­gas, zumeist Argon, wird über das Schlauch­paket zum Bren­ner bzw. Licht­bo­gen gefördert und ver­hin­dert eine Oxidation.
Aktiv­gase, Gemis­che aus üblicher­weise CO2 und Argon, bee­in­flussen zusät­zlich den Abbrand, z.B. durch Tem­per­a­tur­erhöhung. Das MIG- oder MAG-Ver­fahren kommt dort zum Ein­satz, wo mit­tlere bis hohe Abschmel­zleis­tun­gen gefragt sind und eine hohe Flex­i­bil­ität an den Ein­satz des Ver­fahrens gestellt ist, wie im Auto­mo­bil- und Schiffs­bau, aber auch im Stahlbau. Ins­beson­dere bei Füll­dräht­en ist die Rauchentste­hung groß.
UP-Schweißver­fahren
UP- (Unter Pul­ver) Schweißver­fahren zeich­nen sich durch höch­ste Abschmelzrat­en aus. Die Emis­sion von Lärm und Schad­stof­fen ist bei diesen Ver­fahren ger­ing, jedoch kön­nen sie nur beschränkt einge­set­zt wer­den. Und zwar nur dort, wo eine Pul­ver­schüt­tung möglich ist, Senkrechte- und Überkopfver­fahren schei­den aus.
WIG-Schweißen
Beim WIG- (Wol­fram-Inert-Gas) Schweißen wird der Licht­bo­gen zwis­chen ein­er nicht abschmelzen­den Wol­framkath­ode und dem Bauteil gezün­det. Der Schweißzusatzw­erk­stoff wird im Licht­bo­gen aufgeschmolzen. Das Ver­fahren eignet sich für fil­igranere Bauteile, da die Abschmel­zleis­tung ger­ing ist. Die WIG-Elek­tro­den kön­nen Tho­ri­um­dioxyd enthal­ten (rote Kennze­ich­nung). Sie strahlen radioak­tiv und sind somit kreb­ser­re­gend. Die Gesund­heits­be­las­tung beim Schweißen ist eher ger­ing, jedoch entste­hen hohe Gefährdun­gen beim Anschleifen der Elek­trode, was eine Absaugung beim Schleifen mit geeigneter Staubab­schei­dung unab­d­ing­bar macht. In keinem Fall dür­fen diese Stäube eingeat­met werden.
Plas­maschnei­den und ‑spritzen
Zu den ver­wandten Ver­fahren gehört das Plas­maschnei­den und ‑spritzen. Die Energieein­bringung erfol­gt hier­bei elek­trisch, indem im Licht­bo­gen Gas elek­trisch leit­fähig zum Plas­ma wird. Hier­bei sind Tem­per­a­turen von mehreren Tausend Grad möglich. Das Blech wird aufgeschmolzen und durch Gas oder Luft aus­ge­blasen. Beim Spritzen wer­den in die Plas­maflamme zumeist pul­ver­för­mige Werk­stoffe einge­blasen, mit­geris­sen und auf die Bauteilober­fläche geschleud­ert, wo ein Teil haften bleibt. Alle Plas­maver­fahren erzeu­gen sehr viel Gefahrstoffe, Strahlung und Lärm.
Bei Stro­mun­fällen schnell zum Arzt
Allen Licht­bo­gen­ver­fahren ist die elek­trische Gefährdung gemein. Ein elek­trisch­er Strom­schlag führt zu Herzrhyth­musstörun­gen bis hin zum Herzstill­stand. Mit dem Gedanken ver­bun­den „noch ein­mal gut gegan­gen“, haben Stromver­let­zte oft nur eine kleine Brand­marke davonge­tra­gen. Jedoch wer­den die Ver­let­zungs­fol­gen unter­schätzt. Bei starkem Strom­durch­fluss bildet sich ein Brand­kanal im Körper.
Diese inneren Ver­bren­nun­gen führen zunächst unbe­merkt zu Vergif­tun­gen und lebens­bedrohlichem Organ­ver­sagen. Stro­mun­fälle fordern daher immer eine schnelle ärztliche Behandlung.
Elek­trische Gefährdung durch ver­rostete Klem­men usw.
Häu­fig unter­schätzt wird die Ankop­plung des Schweißbauteils an den Schweißstromkreis. Klem­men sind oft ver­rostet und kön­nen nicht fest mit dem Bauteil ver­bun­den wer­den. Aus Bequem­lichkeit wird bei kleineren Bauteilen darauf verzichtet, das Bauteil über­haupt anzuk­lem­men und lediglich die Schweißauf­nahme, z.B. der Schweißtisch, angek­lemmt. Dies führt in der Schweißrück­leitung zu einem sehr hohen Über­gangswider­stand, wodurch es zu einem Sekundär­licht­bo­gen kom­men kann, in dem die Bauteile auf­schmelzen und ggf. Brände aus­lösen kön­nen. An großen Bauteilen muss die Bauteilk­lemme daher nachge­zo­gen werden.
Kri­tisch ist auch das Schweißen an elek­trisch betriebe­nen Maschi­nen. Hierzu zählt auch das Schweißen an am Kran hän­gen­den Bauteilen. Neben ein­er fes­ten Anbindung der Schweißrück­leitung ist eine Iso­la­tion zwis­chen Bauteil und Kran unbe­d­ingt erforder­lich, da andern­falls ein Strom­fluss über die Kette und im Weit­eren den elek­trischen Schut­zleit­er (grün-gel­ber Draht) des Kran­mo­tors zur „Erde“ und so zurück zum Schweißgerät erfol­gen kann. Hier­bei ist der Schut­zleit­er die „eng­ste“ Stelle im Schweißstromkreis und ver­bren­nt, was mit Sach­schaden ver­bun­den ist und zu neuen Gefährdun­gen, z.B. Rauche, ein­er defek­ten elek­trischen Anlage und somit zur elek­trischen Gefährdung am Kran selb­st führt.
Eine häu­fig angetrof­fene Unart ist es, den Elek­tro­den­hal­ter auf dem met­allis­chen Gehäuse der Schweißgeräte abzule­gen. Auch hier kommt es zu einem Abbrand eines Schut­zleit­ers, dem der Schweißstromquelle, wenn der Schweiß­draht mit dem geerde­ten Gehäuse in Verbindung kommt und über die „Erde“ der Schweißstromkreis geschlossen wird.
Schutzk­lei­dung muss trock­en sein
Die Schweißer­schutzk­lei­dung bietet, wenn sie keine Beschädi­gun­gen hat, und wichtig: Trock­en ist, einen guten Schutz gegen elek­trische Durch­strö­mung. Ver­schwitzte Unterklei­dung ist vor Schweißar­beit­en mit trock­en­er zu wech­seln. Elek­tro­den sind nur mit Hand­schuhen zu wech­seln. Sorgfalt ist trotz­dem ange­sagt, da Drähte sie schnell durch­stechen können.
Trock­ene Schweißer­mat­ten schützen nicht nur vor elek­trisch­er Durch­strö­mung bei Kon­takt mit dem Bauteil, son­dern sind beim Knien auf ihnen auch ergonomisch vorteilhaft.
Für den Ein­satz unter erhöhter elek­trisch­er Gefährdung geeignete Schweißgeräte tra­gen den Auf­druck „S“, ältere Geräte weisen ein „K“ oder (42V) auf.
Nebe­nar­beit­en
Nicht ver­nach­läs­sigt wer­den soll­ten die anderen Elek­trogeräte, wie Winkelschleifer und Lam­p­en. Es sind entwed­er Geräte mit Schutzk­leinspan­nung oder Tren­ntrans­for­ma­toren zu ver­wen­den, wenn erhöhte elek­trische Gefährdung vor­liegt. Eine net­z­seit­ige Absicherung mit einem PCRCI, früher FI-Schal­ter genan­nt, sollte oblig­a­torisch sein. Alle elek­trischen Ein­rich­tun­gen sind regelmäßig zu prüfen. Prü­fun­gen, sowie alle Arbeit­en an der Net­z­seite der Schweißgeräte, sind ein­er Elek­tro­fachkraft zu über­tra­gen. Sekundär­seit­ige Arbeit­en dür­fen qual­i­fizierte Schweißer selb­st ausführen.
Auf die weit­eren Gesund­heits­ge­fährdun­gen durch Lärm, Strahlung und Gefahrstoffe wird in den fol­gen­den Teilen dieser Serie zum Schweißen eingegangen.
Weit­ere Hil­fen und Infor­ma­tio­nen find­en Licht­bo­gen­schweißer sowie Fach- und Führungskräfte im Inter­net bzw. bei den Berufsgenossenschaften.
Schriften:
  • BGR 500 Kapi­tel 2.26 Schweißen, Schnei­den und ver­wandte Verfahren
  • BGI 553 Licht­bo­gen­schweißer – Sicherheitslehrbrief
  • BGI 746 Umgang mit tho­ri­u­mox­id­halti­gen Wol­framelek­tro­den beim Wol­fram-Inert­gass­chweißen (WIG)
  • BGI 594 Ein­satz von elek­trischen Betrieb­smit­teln bei erhöhter elek­trisch­er Gefährdung.

Dipl.-Ing. Bodo Kälble


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