Anforderungen an die Abzugstechnik

Nachhaltig und sicher

Bei der Entwicklung von Laborabzügen steht bei Köttermann der gesamte Produktlebenszyklus mit den ökologischen und ökonomischen Auswirkungen im Vordergrund. Denn Abzüge entziehen dem Laborraum klimatisierte Luft, deren Aufbereitung energieaufwändig und damit teuer sowie umweltbelastend ist. 

Bild 1: Köttermann Exploris EcoPlus®.

Nachhaltige Produkte schonen Ressourcen, sparen Kosten und bieten Sicherheit. Ökologische und ökonomische Qualitäten werden dabei über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes betrachtet – ausgehend von den Rohmaterialien über Produktion und Nutzungsphase bis hin zur Entsorgung. Eine Reduktion des Luftverbrauchs ist somit neben der Gewährleistung der Sicherheit bei Köttermann eine der wichtigsten Anforderungen für die Abzugsentwicklung.

Neben der Ressourcenschonung ist eine weitere Kernanforderung von Laborabzügen die Sicherheit. Abzüge schützen Menschen bei ihrer täglichen Arbeit im Labor und stellen mit die wichtigste Sicherheitseinrichtung dar. Die sicherheitstechnischen Erfordernisse wurden in der europäischen Norm DIN EN 14175 festgehalten. Drei Schutzziele sind in dieser Abzugsnorm (DIN EN 14175 Teil 2) sowie in den berufsgenossenschaftlichen Richtlinien definiert:

„Abzüge müssen so beschaffen sein, dass durch ihre Bauweise und Luftführung im Betriebszustand

  • Gase, Dämpfe oder Stäube in gefährlicher Konzentration oder Menge aus dem Abzugsinneren nicht in den Laborraum gelangen können,
  • sich im Abzugsinneren keine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden kann und
  • Versicherte gegen verspritzende gefährliche Stoffe oder umherfliegende Glassplitter geschützt sind“ [1].
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Bild 2: Prüfergebnis eines 1500-mm-EcoPlus-Abzugs im Robustheitstest nach EN 14175 Teil 3.

Wirtschaftlichkeit und Sicherheit vereinbar?
Zwei Komponenten sind bezüglich des Rückhaltevermögens des Abzugs – beschrieben im ersten Absatz der Abzugsnorm – zu beachten: Die bauliche Ausführung des Abzugs und dessen benötigte Abluftmenge. Bei festgelegter baulicher Ausführung gilt die Faustformel: Je größer die Abluftmenge, desto besser das Rückhaltevermögen, desto sicherer der Abzug. Damit verhalten sich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit umgekehrt proportional zueinander: Höhere Sicherheit wird erreicht durch höhere Betriebskosten. Die Senkung der Betriebskosten unter Erhaltung der Sicherheitsanforderungen lässt sich daher nur durch durchdachtes Produktdesign erzielen. Ein Beispiel hierfür ist der Köttermann Labor-abzug Exploris EcoPlus®, der aufgrund einer besonderen Lufttechnik und Bauweise nur einen geringen Luftvolumenstrom benötigt (Bild 1). Mit einem empfohlenen Volumenstrom von 275 m³/h pro Meter Abzugsbreite verbraucht der Exploris EcoPlus® eine gegenüber einem marktüblichen Standardabzug um etwa 30 % reduzierte Abluftmenge. Das spart bis zu 1000 Euro Betriebskosten pro Jahr, wie die Tabelle unten zeigt.

Kernstück des EcoPlus® ist seine besondere Strömungstechnik: Diese ermöglicht, den Luftvolumenstrom zu reduzieren und gleichzeitig allen Anforderungen an die Sicherheit gerecht zu werden. Der Anspruch war besonders bei diesem Thema hoch: Im Robustheitstest zur Bewertung des Leistungsvermögens von Abzügen liegt der Prüfgasausbruch des EcoPlus® um 70 % unterhalb des von der BG RCI geforderten Grenzwertes für Abzüge – und das ohne kostenintensive Zuführung von Zuluft und dank der intelligenten Innenraumgeometrie (Bild 2). 

Systeme mit Abluftregelung
Eine weitere Möglichkeit der Einsparung stellt die Verwendung von Abluftregelsystemen dar, die bei geschlossenem Frontschieber den Abluftstrom reduzieren, ohne die Sicherheit des Abzugs zu gefährden. Dies ist beim Exploris AirControl® gegeben. Dieser Abzug ist die Symbiose des in der Abzugsbranche bewährten Abluftregelsystems der Firma Schneider mit der Köttermann Abzugselektronik Exploris TouchTronic®. Abluftregelungen sorgen dafür, dass sich der Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit von der Frontschieberöffnung über eine motorisch angetriebene Stellklappe regelt. Für jeden Betriebszustand des Abzugs wird dem Laborraum gerade so viel Luft entnommen, wie für den sicheren Betrieb des Abzugs notwendig ist. Bei geschlossenem Frontschieber lässt sich so der Volumenstrom eines Abzugs um etwa 50 % gegenüber dem geöffneten Zustand reduzieren (Bild 3).

Bild 3: Bedienoberfläche Exploris AirControl®.

Individuell, je nach Laboranforderungen, muss die Entscheidung getroffen werden, welches System das geeignete ist : Niedrig- energieabzüge oder Systeme mit Abluftregelung.

Zusammengefasst (wie in der Abzugsnorm im 2. und 3. Absatz aufgeführt) gilt ein Abzug als sicher, wenn er dem Stand der Technik entspricht, nach bestehenden Normen geprüft wurde und dabei die vorgeschriebenen Grenzwerte mit großen Sicherheitsreserven einhält. Bei Köttermann werden Laborabzüge im hauseigenen, zertifizierten Prüflabor unter Einhaltung der Norm DIN EN 14175 getestet.

Bauart und Gebrauch entscheidend
Im praktischen Laboreinsatz ist der Abzug immer Teil einer Prozesskette. Deren Sicherheit wird durch viele Parameter bestimmt, die nicht nur durch die Bauart des Abzugs, sondern auch durch dessen Gebrauch beeinflusst werden. Beispiele hierfür sind: Wird die Luftführung des Abzugs durch äußere Einflüsse des Aufstellungsortes gestört? (Je größer die Gefährdung durch die im Abzug durchgeführten Prozesse, desto wichtiger ist, dass die Luftführung nicht durch vorbeigehende Personen oder Zugluft im Labor beeinflusst wird.) Wer arbeitet am Abzug? Ist das Personal ausreichend erfahren, um die anfallenden Arbeiten gefahrlos durchführen zu können? Gibt es Betriebsanweisungen, und leben die Mitarbeiter diese im Alltag? Ist die Prozessführung optimal? Sind verwendete Chemikalienmengen auch im Falle einer Havarie unkritisch? Werden beispielsweise brennbare Gefahrstoffe in Glasgefäßen gehandhabt, müssen Sicherheitsrisiken minimiert werden. Es gilt, viele verschiedene Faktoren dabei zu berücksichtigen und zu beachten, dass zu jeder Zeit verantwortungsvoll bei allen Tätigkeiten und mit allen Instrumenten im Labor umgegangen wird. sk 

Literatur
[1] Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV): Sicheres Arbeiten in Laboratorien – Grundlagen und Handlungshilfen. 1. Auflage 12/2008. S. 133.


Laborabzüge und Abzugsprüfungen
Eine Übersicht zu den sicherheitstechnischen Anforderungen an Laborabzüge sowie zu Informationen zu Abzugsprüfungen gibt die Website der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie: https://www.bgrci.de/fachwissen-portal/themenspektrum/laboratorien/abzuege/

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