Emissionen aus der Kunststofflaserbearbeitung

Die wachsende Vielfalt der Kunststoffe (z.B. PA, PMMA oder CFK/GFK) und der zunehmende Einsatz des Lasers zur Materialbearbeitung, z.B. zum Trennen oder Fügen, in der kunststoffverarbeitenden Industrie stellt KMU immer häufiger vor die Problematik, die gesetzlichen Anforderungen an den Umweltschutz (Emissionen) und die Arbeitssicherheit (Immissionen) zu erfüllen. Die hierfür notwendigen Informationen zum Werkstoffverhalten hinsichtlich der Emissionen von Rauchen oder Gasen sind nicht hinreichend dokumentiert und reichen durch den stichprobenartigen Charakter der bisher durchgeführten Untersuchungen nicht für eine realistische Abschätzung des Gefährdungspotenzials aus. Laut BImSchG (§ 22) besteht jedoch die Verpflichtung, Emissionen mit einem Gefährdungspotenzial nach dem Stand der Technik (TA-Luft) unter Einhaltung der geltenden Grenzwerte zu reduzieren. Ebenso müssen die aktuellen Arbeitsplatzgrenzwerte aus der TRGS 900 eingehalten werden.

Im Projekt werden mit ausgewählten industrierelevanten Kunststoffen, die das Auftreten von potenziell schädlichen Emissionen erwarten lassen, systematische Untersuchungen der Emissionen bei Laserbearbeitungsprozessen durchgeführt. Zur Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen der im Abluftstrom gemessenen Emissionen werden diese zu einem aussagekräftigen Wert aggregiert, der über die Formel des Bewertungsindexes für Stoffgemische (TRGS 402) berechnet wird. Hierüber wird bestimmt, ob die Emissionen toxische Wirkungen besitzen und präventive Maßnahmen zur Reduzierung der Gesundheitsgefährdung erforderlich sind.

Aus den ermittelten Daten soll durch statistische Auswertung mit Hilfe künstlicher neuronaler Netze (KNN) eine Präventionsmatrix erstellt werden, die den Anwendern von Laserbearbeitungsprozessen bei der Auswahl von Kunststoffen und Prozessparametern eine vereinfachte, schnelle Übersicht der zu erwartenden Emissionen und deren toxikologischen Bewertung gibt und somit im Rahmen der Gefährdungsanalyse zur Reduktion des experimentellen Aufwands und der Kosten beiträgt. Diese Präventionsmatrix soll nach Projektabschluss im Internet abrufbar sein.

Zusammengefasst sind die Ziele des Projektes:

• Ermittlung und Bewertung des Einflusses der Prozessbedingungen auf die Emissionen bei der Laserbearbeitung von Kunststoffen
• Erstellung einer Präventionsmatrix
• Vereinfachte schnelle Übersicht zu erwartender Emissionen und toxikologische Bewertung
• Reduktion von experimentellem Aufwand und Kosten bei der Gefährdungsanalyse