Strategie

Emissionen beim 3D Druck: Arbeitsschutz in der Fertigung

Stand: April 2026 · Lesezeit: ca. 5 Minuten

Welche Emissionen beim FFF 3D Druck entstehen

Beim FFF 3D Druck wird Kunststoff-Filament in einer beheizten Düse aufgeschmolzen und schichtweise aufgetragen. Dieser thermische Prozess setzt zwei Arten von Emissionen frei: ultrafeine Partikel (UFP) und flüchtige organische Verbindungen (VOC). Beide entstehen, weil Polymerketten bei Verarbeitungstemperatur teilweise aufbrechen und Spaltprodukte freigesetzt werden.

Ultrafeine Partikel haben einen Durchmesser unter 100 Nanometern und können beim Einatmen tief in die Lunge eindringen. VOC umfassen eine Vielzahl organischer Verbindungen — von relativ harmlosen Substanzen bis hin zu potenziell gesundheitsschädlichen Stoffen wie Styrol (bei ABS) oder Caprolactam (bei PA6). Art und Menge der Emissionen hängen maßgeblich vom verarbeiteten Material, der Düsentemperatur und der Druckdauer ab.

Emissionsverhalten nach Materialklasse

Nicht alle Kunststoffe emittieren gleich. Die Unterschiede zwischen den Materialien sind erheblich — sowohl in der Partikelmenge als auch in der Art der freigesetzten VOC.

Material	UFP-Emission	VOC-Hauptstoffe	Gefährdung	Maßnahmen
PLA	Niedrig	Lactid (unbedenklich)	Gering	Lüften ausreichend
PETG	Niedrig bis mittel	Ethylenglykol (gering)	Gering	Lüften empfohlen
ABS	Hoch	Styrol, Butadien	Erheblich	Geschl. System + Filter
ASA	Hoch	Styrol, Acrylnitril	Erheblich	Geschl. System + Filter
PA6 / PA6 CF	Mittel	Caprolactam	Moderat	Geschl. System empfohlen
PC	Mittel	Bisphenol A (Spuren)	Moderat	Geschl. System empfohlen
PPS CF	Mittel bis hoch	Schwefelverbindungen	Moderat bis erheblich	Geschl. System + Filter

PLA gilt als relativ unbedenklich: Die UFP-Emissionsraten sind um den Faktor 10 bis 100 niedriger als bei ABS. Das bedeutet nicht, dass PLA emissionsfrei ist — aber die Konzentrationen bleiben selbst in schlecht belüfteten Räumen in der Regel unterhalb relevanter Grenzwerte. Bei ABS und ASA hingegen können die Styrolkonzentrationen bei längeren Druckaufträgen in geschlossenen Räumen den Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) überschreiten.

Grenzwerte und Vorschriften

In Deutschland regeln die Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) den Umgang mit Emissionen am Arbeitsplatz. Für den 3D Druck sind insbesondere relevant:

• TRGS 402: Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen — Inhalative Exposition. Gibt den Rahmen für Arbeitsplatzmessungen vor.
• TRGS 900: Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW). Für Styrol gilt ein AGW von 20 mg/m³ (8-Stunden-Mittelwert). Für Caprolactam liegt der AGW bei 10 mg/m³.
• TRGS 504: Tätigkeiten mit Exposition gegenüber A- und E-Staub. Relevant für die UFP-Exposition, auch wenn es für ultrafeine Partikel bislang keinen eigenständigen Grenzwert gibt.

Unabhängig von konkreten Grenzwerten gilt das Minimierungsgebot der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV, § 7): Die Exposition gegenüber Gefahrstoffen ist so weit wie möglich zu reduzieren — auch unterhalb der Grenzwerte. Das bedeutet in der Praxis: Selbst wenn eine Messung keine Grenzwertüberschreitung ergibt, muss der Arbeitgeber technische Schutzmaßnahmen prüfen.

Gefährdungsbeurteilung

Jeder Betrieb, der 3D Drucker einsetzt, muss eine Gefährdungsbeurteilung nach GefStoffV § 6 durchführen. Diese dokumentiert:

• Welche Materialien verarbeitet werden und welche Emissionen dabei entstehen.
• Wie lange und wie häufig Mitarbeiter exponiert sind.
• Welche Schutzmaßnahmen getroffen werden (technisch, organisatorisch, persönlich).
• Ob Arbeitsplatzmessungen erforderlich sind.

Die Gefährdungsbeurteilung muss vor Inbetriebnahme des 3D Druckers vorliegen und bei Änderungen (neues Material, neuer Aufstellort) aktualisiert werden.

Schutzmaßnahmen: Technische Lösungen

Arbeitsschutz folgt dem TOP-Prinzip: Technische Maßnahmen vor organisatorischen Maßnahmen vor persönlicher Schutzausrüstung. Für den 3D Druck in der Fertigung bedeutet das:

Geschlossener Bauraum und Absauglösung

Die erste und wichtigste Maßnahme ist ein geschlossener 3D Drucker. Der geschlossene Bauraum verhindert, dass Emissionen unkontrolliert in den Raum gelangen. Für die Abluftbehandlung gibt es zwei Ansätze:

Integrierte Filter: Manche Hersteller verbauen HEPA- und Aktivkohlefilter direkt im Drucker. Dabei ist ein wichtiger Punkt zu beachten: Der bloße Einbau eines Filters ist kein Filtersystem im Sinne der Berufsgenossenschaften. Die Wirksamkeit des Filtersystems muss nachgewiesen und dokumentiert sein — andernfalls erfüllt es die Anforderungen der Gefährdungsbeurteilung nicht. Viele integrierte Lösungen auf dem Markt tragen diesen Nachweis nicht.

Externe Absauglösungen: Der zuverlässigere Weg führt über etablierte Absaugsysteme aus der Löttechnik oder Lasertechnik. Diese Geräte sind für den industriellen Dauereinsatz ausgelegt, von den Berufsgenossenschaften anerkannt und verfügen über dokumentierte Filterleistungen. Der CHX 350 verzichtet bewusst auf einen integrierten Filter und setzt stattdessen auf einen Abluftanschluss für solche externen Lösungen — damit der Betreiber ein nachweislich wirksames System einsetzen kann.

Offene 3D Drucker ohne Einhausung geben sämtliche Emissionen direkt in den Raum ab. Das ist grundsätzlich möglich, erfordert aber eine entsprechende Raumluftlösung — entweder eine Absaugung direkt am Gerät oder eine ausreichend dimensionierte Raumluftfilterung bzw. -ableitung. Ohne diese Maßnahmen sind offene Drucker für den Dauerbetrieb mit technischen Materialien nicht geeignet.

Raumluftabsaugung

Eine Raumluftabsaugung oder -filterung reduziert die Hintergrundkonzentration von Partikeln und VOC im Arbeitsraum. Auch bei geschlossenen Systemen mit Filtersystem ist eine zusätzliche Raumabsaugung nur dann entbehrlich, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind: Die Filterwirkung des Systems ist nachgewiesen und dokumentiert, und die Luftzirkulationsrate im Raum ist hoch genug, damit die Grenzwerte auch im Dauerbetrieb nicht überschritten werden. Im Zweifel ist eine begleitende Arbeitsplatzmessung der sicherste Nachweis.

Separater Aufstellraum

Wenn mehrere 3D Drucker betrieben werden — etwa in einem 3D Druckzentrum — empfiehlt sich ein separater Raum mit eigener Belüftung. Dieser Raum sollte nicht als Dauerarbeitsplatz dienen. Mitarbeiter betreten ihn nur zum Bestücken, Entnehmen und Warten der Maschinen. So wird die Expositionszeit auf ein Minimum reduziert.

Geschlossener Bauraum: Voraussetzung, aber kein Freifahrtschein

Ein geschlossener Bauraum ist die wichtigste konstruktive Maßnahme — er verhindert, dass Emissionen unkontrolliert in den Raum gelangen, und ermöglicht gleichzeitig die kontrollierte Bauraumtemperatur, die für technische Materialien ohnehin erforderlich ist. Aber: Ein geschlossener Bauraum allein ist kein Arbeitsschutzkonzept.

Entscheidend ist, was mit der Abluft passiert. Wie im Abschnitt oben dargelegt: Ein eingebauter Filter ist kein Filtersystem im Sinne der Berufsgenossenschaften, solange die Wirksamkeit nicht nachgewiesen ist. Externe Absauglösungen mit dokumentierter Filterleistung sind der zuverlässigere Weg. Und auch ein nachweislich wirksames Filtersystem entbindet nicht von der Pflicht, die Raumluftverhältnisse insgesamt zu betrachten — Luftzirkulationsrate, Druckstunden und Materialart bestimmen, ob die Grenzwerte dauerhaft eingehalten werden.

Praktische Umsetzung für Fertigungsbetriebe

Für Unternehmen, die 3D Druck in der Fertigung einsetzen oder planen, empfiehlt sich folgendes Vorgehen:

1. Materialauswahl dokumentieren: Listen Sie alle Materialien auf, die verarbeitet werden sollen. Prüfen Sie die Sicherheitsdatenblätter der Filamenthersteller auf Emissionsdaten.
2. Gefährdungsbeurteilung erstellen: Auf Basis der Materialien und der geplanten Betriebszeiten. Bei kritischen Materialien (ABS, ASA, PPS) eine Arbeitsplatzmessung nach TRGS 402 in Betracht ziehen.
3. Absauglösung festlegen: Geschlossener Bauraum mit Abluftanschluss und externer Absaugung mit nachgewiesener Filterleistung — oder bei offenen Systemen eine Punktabsaugung direkt am Gerät.
4. Aufstellort festlegen: Idealerweise ein separater, belüfteter Raum. Mindestens: nicht direkt neben Dauerarbeitsplätzen aufstellen.
5. Wirksamkeit überprüfen: Nach der Inbetriebnahme eine Arbeitsplatzmessung durchführen, um die Einhaltung der Grenzwerte im realen Betrieb zu bestätigen. Die Messung dokumentieren.
6. Mitarbeiter unterweisen: Unterweisung nach GefStoffV § 14 dokumentieren. Inhalte: Materialgefahren, Absaugung, Verhalten bei Störungen.

Fazit

Emissionen beim FFF 3D Druck sind real, aber beherrschbar. Die Bandbreite reicht von nahezu unbedenklich (PLA) bis gesundheitlich relevant (ABS, ASA). Wer technische Materialien in der Fertigung verarbeitet, braucht ein durchdachtes Absaugkonzept mit nachgewiesener Wirksamkeit — ob integriert oder extern. Ein geschlossener Bauraum ist die Basis, aber kein Ersatz für eine dokumentierte Gefährdungsbeurteilung und die Überprüfung der Raumluftverhältnisse im realen Betrieb.