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Feinstaub in der Holzwerkstatt – erste Messergebnisse

Mit diesem Artikel versuche ich mich dem Thema „Feinstaub in der Werkstatt“ mit Fakten zu nähern. Denn kaum ein Thema wird derzeit so emotional diskutiert wie das Thema Feinstaub.

Dabei habe ich einige erstaunliche Erkenntnisse zur tatsächlichen Feinstaubbelastung in meiner Werkstatt gewonnen.

Nachdem ich meinen Artikel über sinnvollen Arbeitsschutz in der Werkstatt geschrieben hatte, wollte ich einen weiteren Artikel über den Atemschutz schreiben. Dazu habe ich begonnen mich zu informieren was hier relevant ist. Sehr schnell wurde mir klar, dass das zentrale Thema beim Holzwerken die Staubbelastung ist – und hier insbesondere der Feinstaub.

Als Feinstaub werden dabei Staubpartikel bezeichnet, die kleiner als 10 Mikrometer sind. Diese Partikel sind deshalb gefährlich, weil diese nicht von den normalen Schutzmechanismen des menschlichen Atemweges aufgehalten werden und daher in die Lunge gelangen. Dort können sich diese anlagern und Atemwegserkrankungen und Krebs auslösen.

Natürlich ist die Belastung für Menschen die tagtäglich im Beruf hohen Feinstaubwerten ausgesetzt sind ein echtes Problem – hier sei an Bergleute, Steinmetze, Lackierer etc. erinnert.

Aber wie sieht es in meiner Hobbywerkstatt aus? Besteht hier wirklich eine unmittelbare Gefahr?

Feinstaub messen

Es mußte also ein Feinstaub-Messgerät her. Bis vor wenigen Jahren noch ein extrem teueres Unterfangen. Dank der Fortschritte im Bereich des „Internet-of-Things“ ist es mittlerweise aber auch für normale Menschen möglich, Feinstaub zu messen. Die dafür notwendige Technik kostet in Summe ca. 35-70 EUR – je nach dem wo man die nötigen Bauteile beschafft.

Technische Grundlage für meine Messungen ist das Projekt „AIRROHR“ des OK-LAB aus Stuttgart. Bekanntermaßen leidet Stuttgart wegen seiner geographischen Lage im Talkessel unter einer relativ hohen Feinstaubbelastung. Daher hat sich eine Gruppe engagierter Techniker und Bastler daran gemacht, einen eigenen Feinstaubsensor zu entwickeln und ein mittlerweile landesweites Netz von Meßstationen in Bürgerhand aufzubauen. Wer sich hier für weitere Details interessiert, der sei auf die Seite https://luftdaten.info verwiesen.

Aufbau des Feinstaub Sensors

Der von mir verwendete Feinstaubsensor entspricht in seinem wesentlichen Aufbau dem Konzept aus Stuttgart. Es kommt also der Feinstaubsensor von Typ SDS011 in Verbindung mit dem Temperatur- und Luftfeuchtesensor DHT22 zum Einsatz. Als „Gehirn“ des Sensors kommt ein eine NODE-CPU ESP8266 zum Einsatz, die dann über das heimische WLAN die Messwerte zu einem Server überträgt oder aber auf dem Browser des Smartphone anzeigt.

Allerdings wollte ich in der Werkstatt nicht immer darauf angewiesen sein, die Messwerte mit dem Smartphone anzuschauen. Daher habe ich zusätzlich ein kleines OLED Display angeschlossen, auf dem die Messwerte im Livebetrieb angezeigt werden.

Der Aufbau erfolgt ohne löten – es werden die elektronischen Baugruppen einfach nur mit kleinen Laborkabeln – auch Jumper-Wire genannt – zusammengesteckt. Als Stromversorgung dient ein altes Smartphone-Ladegerät mit Micro-USB Anschluß.

Auf meinem Zweit-Blog flugwiese.de findet man dazu eine detaillierte Beschreibung zum Zusammenbau des Feinstaubsensors und auch wie man den Anschluß des OLED-Displays bewerkstelligt.

Das ganze ist dann in ein Gehäuse aus Abflußrohrstücken eingebaut. Das OLED Display ist einfach mit transparentem Paketband fixiert.

Die Messmethode

Der Feinstaubsensor hängt über meiner Werkbank in ca. 1,75m Höhe – also ungefähr meine Kopfhöhe – dort wo ich auch einatme. Allerdings ist das hinten an der Wand – eigentlich müsste er idealerweise in der Mitte der Werkstatt sein.

Die Messung des Feinstaubs erfolgt im Sensor SDS011 auf optischem Wege. Es wird Luft über einen Schlauch durch einen kleinen Ventilator angesaugt und  durch eine Messkammer geblasen. Dort ist eine Laserdiode welche die Lichtstreuung durch die durchgeblasenen Feinstaubpartikel misst.
Diese Messmethode hat zwei wichtige Einschränkungen: Es kann nicht unterschieden werden welche Art von Feinen Partikeln durch den Sensor läuft. Auch Wasserdampf führt zu einem Anstieg der Werte. Zum anderen setzen sich im Laufe der Zeit Schmutzpartikel auf der Laserdiode ab. Der Sensor altert und das Messergebnis wird immer ungenauer. Der SDS011 sollt nach Angaben des Herstellers daher nach spätestens 24 Monaten Dauerbetrieb ausgewechselt werden, um eine gleichbleibende Genauigkeit sicherzustellen.

Appropos Genauigkeit: Hier sind bedingt durch das optische Messverfahren des SDS011 je nach Gerät durchaus Schwankungen von 3% bis 15% möglich. Daher sind die nachfolgenden Messwerte in meinen Augen auch nicht als Absolutwerte zu sehen, sondern geben eher Trends und Tendenzen an, was bei den einzelnen Arbeitsschritten an Feinstaub in der Werkstatt entsteht.

Die Messwerte

Die so erfassten Messwerte des Feinstaubsensors sind jetzt auf drei verschiedene Arten verfügbar.

Zum einen über eine lokale IP-Adresse in meinem Netzwerk die ich in den Browser aller Computer, Tablets und Smartphones eingeben kann.

Zum anderen kann man diese Messwerte auf dem OLED Display ablesen. Weil es aber interessant ist den Verlauf der Daten über einen längeren Zeitraum zu betrachten übertrage ich die Daten auch an den MADAVI-Server der von Luftdaten.info betrieben wird.

Dort gibt es dann eine graphische Übersicht der tages- und wochenaktuellen Daten für Feinstaub, Temperatur und Luftfeuchte. Die nachfolgenden Graphne zeigen die Live-Daten des jeweils aktuellen Tages aus meiner Garagenwerkstatt.

Feinstaub Partikelgröße 10um

Feinstaub Partikelgröße 2,5um

Temperatur:

Luftfeuchtigkeit:

Meine Erkenntnisse

Der Feinstaubsensor in der Werkstatt ist seit Juni 2017 in Betrieb. Dabei konnte ich einige Überraschende Erkenntnisse bei der Frage sammeln, unter welchen Umständen die Feinstaubbelastung in meiner Werkstatt besonders hoch ist.

Schleifen von Holzoberflächen

Die meisten Holzwerker – mich eingeschlossen – vermuten dass der meiste Staub beim Arbeiten mit Schleifmaschinen entsteht. Aber stimmt das auch?

Also zeige ich hier ein Diagramm das die Feinstaubbelastung nach dem Schleifen zeigt. Ich habe dabei mit einem BOSCH PEX400 AE mit angeschlossenem Starmix iPulse der Klasse M gearbeitet.

Wie man sieht erreicht die Feinstaubbelastung in der Spitze Werte von ca. 19ug für PM2,5 und 73ug für PM10. Aber schon die bloße Anwesenheit in der Werkstatt sorgt dafür, dass in geringem Umfang PM2,5 aufgewirbelt wird. Es ist der Staub, der einfach unvermeidlich in jeder Werkstatt herumfliegt.

Arbeiten mit der Kreissäge

Hier nun die Werte beim Zuschnitt von Buchenleimholz auf der Festool CS-70 Kreissäge. Auch hier war wieder der Starmix iPulse Sauger angeschlossen, der zusammen mit der Säge geschaltet wurde.

Relativ ähnliche Werte wie beim Arbeiten mit dem Exzenter-Schleifer. Die Feinstaubbelastung erreicht in der Spitze Werte von ca. 9ug für PM2,5 und 73ug für PM10. Dabei korrelieren die Spitzen genau mit den Schnitten, bei denen ich die Schutzhaube von der Säge demontiert hatte, um verdeckte Schnitte auszuführen. In diesem Moment wird an der Säge nur noch von unten abgesaugt  und die Feinstaubemission ist deutlich höher.

Arbeiten mit der Oberfräse

Zum Schluß zeige ich hier die Werte beim Arbeiten mit der kleinen Makita Oberfräse. Es wurden „nur mal eben“ die Kanten von drei kleineren Leimholzplatten abgerundet.

Es war KEIN Staubsauger angeschlossen, weil das an der kleinen Fräse beim Abrunden einfach zu unhandlich ist.

Hier sehen wir die absoluten Spitzenwerte! Wie man sieht erreicht die Feinstaubbelastung in der Spitze Werte sagenhaften 330ug für PM10 und von ca. 35ug für PM2,5.
Glücklicherweise gehen die Werte aber sehr schnell wieder auf unkritische Werte zurück.

Erstes Fazit

Was erzeugt also den meisten Feinstaub? Alle Maschinenarbeiten, bei denen nicht konsequent abgesaugt wird. Spätestens nach diesen Zahlen sollte klar sein, dass der Kauf eines hochwertigen Werkstatt-Saugers  der Staubklasse M kein unnötiger Luxus ist.

Und bevor ich es vergesse: Wenn ich ausschließlich mit Handwerkzeugen in der Werkstatt arbeite, also von Hand hoble, säge und stemme, ist praktisch kein Anstieg der Staubbelastung festzustellen. Zumindest keiner der außerhalb der normalen Schwankungsbreite liegt.

Das Thema Luftbelastung durch Feinstaub in der Werkstatt werde ich weiter verfolgen. Wird also fortgesetzt!

6 Kommentare

  1. Wirklich interessante Thema.
    Es ist für mich an der Schiff einfacher Staub zu sehen als zuhause, weil hier alle Oberflächen gemalt sind (Stahl)

    Heute Abend habe ich nochmal mit ein Fuchsschwanz gesägt, und auch diese Werkzeug produziert ganz feines Staub. Ich glaube das es nich so fein wie echtes Feinstaub ist, aber trotzdem ist es überall zu sehen.

    Gruss
    Jonas

    Antworten
    • Der Staub von Handwerkzeugen ist viel gröber als das was bei Maschinen herauskommt. Feinstaub ist ja praktisch unsichtbar, weil er so winzig klein ist. Ich kann Bein Handwerkzeugen nichts auffälliges messen.

      Antworten
  2. Schönes Experiment! 🙂
    Über die Maximalwerte von 35 ug PM2.5 wäre ich hier in Shanghai regelrecht froh, das sind hier die mittelguten Tage.
    Daher mache ich mir persönlich jetzt keine übermäßigen Gedanken über den Feinstaub in meiner Werkstatt zuhause in DE, aber ein anständiger Sauger beim Schleifen und Fräsen gehört natürlich dazu.

    Viele Grüße

    Antworten
  3. Pingback: Feinstaub - eine stetige Gefahr für Holz-Profis

  4. Und was hältst du von einer Luftfilteranlage? Zum Beispiel von Record Power die AC400? Die meisten machen die an die Decke macht dies Sinn?

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    • Hallo Peter,

      das mit der Luftfilteranlage ist eine gute Frage. Ob das was hilft? Ich weiß es offen gesagt nicht. Vielleicht hat ja Record Power Lust, mir eine zu sponsoren 😉 dann kann das mal ausprobieren 🙂

      Antworten

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