Der vollständige Leitfaden für tragbare Staubabscheider für die Fertigungs- und Prozessindustrie: Ausgabe 2025

In dynamischen Produktions- und Verarbeitungsumgebungen sind Schwebstoffe mehr als nur ein Ärgernis. Er stellt eine direkte Bedrohung für die Gesundheit der Mitarbeiter, die Langlebigkeit der Anlagen und die Einhaltung von Vorschriften dar. Der weit verbreitete Irrglaube ist, dass jeder mobile Staubabscheider ausreicht, was zu kostspieligen Mehrausgaben oder gefährlichem Unterschutz führt. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, ein hochtechnisches mobiles System auf einen bestimmten Schadstoff und Arbeitsablauf abzustimmen - eine Entscheidung, die ein erhebliches finanzielles und rechtliches Gewicht hat.

Diese Entscheidung ist jetzt aufgrund der strengeren Grenzwerte für die Exposition am Arbeitsplatz und der stärkeren Konzentration auf die Gefahren durch brennbare Stäube von entscheidender Bedeutung. Das Luftqualitätsmanagement hat sich von der allgemeinen Haushaltsführung zu einer Kernkomponente der Strategie für Umwelt, Gesundheit und Sicherheit (EHS) entwickelt. Die Auswahl des richtigen tragbaren Staubabscheiders ist nicht länger eine reaktive Anschaffung, sondern eine strategische Investition in die Betriebssicherheit und Effizienz.

Was ist ein tragbarer Staubabscheider für die Industrie?

Definition der mobilen Lösung

Ein tragbarer Staubabscheider für die Industrie ist eine in sich geschlossene, mobile Luftfiltereinheit, die für die Erfassung von Staubquellen entwickelt wurde. Seine Hauptfunktion besteht darin, Personal und Prozesse zu schützen, indem er gefährliche Stäube und Dämpfe direkt an der Entstehungsstelle entfernt. Im Gegensatz zu fest installierten Zentralsystemen zeichnet er sich durch seine Mobilität aus, die durch industrietaugliche Rollen oder Anhängerhalterungen erleichtert wird. Dies ermöglicht den Einsatz an mehreren Arbeitsplätzen, bei zeitlich begrenzten Projekten oder in Einrichtungen mit wechselnden Grundrissen und sorgt für eine gezielte Luftqualitätskontrolle, wo eine permanente Verrohrung unpraktisch ist.

Die kritische Marktsegmentierung

Der Markt teilt sich stark in kostengünstige Geräte für allgemeinen Werkstattmüll und Hochleistungssysteme für regulierte, gefährliche Schadstoffe. Diese Unterscheidung bestimmt jede weitere technische und finanzielle Entscheidung. Wählt man beispielsweise ein allgemeines Gerät für einen Schweißvorgang, bei dem sechswertiges Chrom entsteht, riskiert man ein katastrophales Versagen bei der Einhaltung der Vorschriften und eine Haftung für die Sicherheit der Arbeitnehmer. Umgekehrt bedeutet der Einsatz eines HEPA-ausgerüsteten, explosionsgeschützten Geräts für das Schleifen von Holz eine erhebliche finanzielle Überforderung. Der erste Schritt besteht immer darin, die Gefährdungsstufe des Schadstoffs genau zu bestimmen.

Operativer und strategischer Wert

Der strategische Wert geht über die Mobilität hinaus. Diese Geräte ermöglichen flexible Reaktionen auf Chargenprozesse, Wartungsaufgaben oder Pilotproduktionslinien. Nach meiner Erfahrung bei der Beratung von Einrichtungen werden die erfolgreichsten Implementierungen tragbare Kollektoren als flexible Anlagen im Rahmen eines Gesamtluftqualitätsplans und nicht als isolierte Werkzeuge betrachtet. Diese Sichtweise verhindert reaktive, stückweise Käufe und fördert Investitionen in interoperable Systeme, die je nach den betrieblichen Erfordernissen neu eingesetzt werden können, um die Kapitalnutzung zu maximieren.

Kernkomponenten und ihre Funktionsweise

Das Teilsystem Luftbewegung

Die Leistung beginnt mit der Ventilator- und Motorbaugruppe, die den notwendigen Unterdruck (Vakuum) erzeugt, um die verunreinigte Luft aufzufangen. Dieses Teilsystem wird durch zwei Schlüsselkennzahlen quantifiziert: Luftstrom (CFM) und statischer Druck. Die CFM muss für die Konstruktion der Abzugshaube und den Abstand zur Quelle ausreichend sein, während der statische Druck den Widerstand der Leitungen, Filter und anderer Komponenten überwinden muss. Ein unterdimensioniertes Gebläse-Motor-Paket wird unabhängig von der Qualität der Filter die Schadstoffe nicht zurückhalten können.

Die mehrstufige Filtrationshierarchie

Die Filtration ist in der Regel ein mehrstufiger Prozess. Ein Primärabscheider oder Funkenfänger fängt große Verunreinigungen auf und verhindert, dass Zündquellen die Hauptfilter erreichen. Das wichtigste Arbeitspferd ist der Patronenfilter, der oft gefaltet ist, um die Oberfläche zu maximieren. Diese Filter erreichen eine Effizienz von bis zu 99,9% bei Partikeln mit einer Größe von 0,3 Mikrometern. Bei ultrafeinen Schadstoffen oder Gerüchen sorgen optionale Sicherheitsnachfilter wie HEPA- oder Aktivkohlemodule für die Endreinigung. Die Auswahl des Filtermediums - Nanofaser, feuerhemmend usw. - richtet sich ganz nach den Staubeigenschaften.

Die wartungsgesteuerten Mechanismen

Zwei Mechanismen haben einen entscheidenden Einfluss auf die langfristigen Kosten und die Leistung: das Filterreinigungssystem und die Staubentsorgung. Standardmäßig sind Gegenstromdüsen- oder mechanische Rüttelsysteme üblich, aber auch proprietäre Technologien wie rotierende Reinigungsstäbe können die Lebensdauer der Filter drastisch verlängern. Eine längere Filterlebensdauer senkt direkt die größten wiederkehrenden Betriebskosten. Der aufgefangene Staub wird in einer integrierten Schublade oder Trommel deponiert, während ein flexibler, gelenkiger Abzugsarm eine präzise Positionierung der Quelle ermöglicht. Die Effizienz dieser Komponenten bestimmt die Betriebslast des Systems.

Wichtige technische Spezifikationen für die Auswahl

Leistungsparameter: CFM und Filtration

Die Auswahl des richtigen Geräts erfordert eine genaue Abstimmung der technischen Spezifikationen auf die Anwendung. Luftstrom (CFM) und statischer Druck sind die grundlegenden Leistungsparameter, die durch die Konstruktion der Absaughaube und die Kanallänge bestimmt werden. Die Filtrationseffizienz und die Auswahl der Filtermedien sind von entscheidender Bedeutung und richten sich nach der Art des Staubs - ob es sich um abrasiven oder brennbaren Staub oder um einen regulierten Giftstoff handelt. Ein MERV 15-Filter kann für lästigen Staub ausreichen, während giftige Metalldämpfe einen HEPA-Nachfilter erfordern, der nach Normen wie ISO 29463-1.

Infrastruktur und Mobilitätseinschränkungen

Die Stromquelle diktiert die betriebliche Flexibilität und erlegt Infrastrukturzwänge auf. Die Auswahl reicht von einphasigen 115-V-Standardgeräten für den Plug-and-Play-Einsatz bis hin zu dreiphasigen 480-V-Geräten für Industrieanlagen oder sogar Benzin-/Dieselmotoren für abgelegene Standorte. Das Spektrum der physischen Mobilität reicht von kompakten Einheiten auf Rollen für den täglichen Standortwechsel bis hin zu großen, auf Anhängern montierten Systemen für die projektbezogene Arbeit. Die Anpassung dieser Mobilität an die tatsächliche Häufigkeit der Arbeitsabläufe ist von entscheidender Bedeutung, um den Wert des Geräts zu realisieren.

In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten technischen Parameter aufgeführt, die während des Auswahlverfahrens bewertet werden müssen.

Quelle: ANSI/ASHRAE 52.2 Verfahren zur Prüfung von Luftreinigungsgeräten für allgemeine Lüftungsanlagen. Diese Norm enthält die Testmethode zur Bestimmung der Partikelgrößenabscheideleistung (MERV-Wert) von Filtern, die für die Festlegung des richtigen Filtermaterials und der Effizienz in der Tabelle entscheidend ist.

Primäre Anwendungen und Anwendungsfälle

Eindämmung kritischer Gefahren

Tragbare Staubabscheider erfüllen bei gefährlichen Anwendungen unverzichtbare Aufgaben. Beim Schweißen und in der Metallverarbeitung müssen sie Funkenfänger und häufig HEPA-Nachfilter enthalten, um sechswertiges Chrom, ein bekanntes Karzinogen, aufzufangen. Beim Schleifen und Endbearbeiten von Metallen oder Verbundwerkstoffen müssen sie abrasive und oft brennbare Stäube abfangen. Bei der Handhabung von Pulver für Lebensmittel oder Pharmazeutika verhindern sie Kreuzkontaminationen und schützen die Produktreinheit. Jede Anwendung erfordert eine einzigartige Reihe von Filtrations- und Sicherheitsmerkmalen.

Ermöglichung von Prozessflexibilität

Diese Geräte sind ideal für Chargenprozesse, Pilotlinien oder Wartungsarbeiten, bei denen eine permanente Verrohrung nicht gerechtfertigt ist. Sie bieten eine konforme Luftqualitätslösung für zeitlich begrenzte oder kleinvolumige Vorgänge ohne größere Infrastrukturinvestitionen. Diese Flexibilität ist der Grund, warum sie häufig in Werkstätten, Forschungs- und Entwicklungsabteilungen und bei innerbetrieblichen Serviceteams eingesetzt werden, die sich mit intermittierenden Emissionsquellen in einer großen Anlage befassen.

Der Trend zu integrierten Systemen

Der Markt konvergiert in Richtung eines integrierten, prozessübergreifenden Luftmanagements. Führende Hersteller bieten jetzt umfassende Lösungen an, die Rauchgasabsaugung, Nebelabscheidung und Fallstromtische zu einer kohärenten Strategie kombinieren können. Dieser Trend unterstreicht die Bedeutung der Entwicklung eines anlagenweiten Luftqualitätsplans. Strategische, interoperable Investitionen machen den Betrieb zukunftssicher und bieten mehr Wert als reaktive, punktuelle Anschaffungen. Der wachsende Mietmarkt für modulare Skid-Systeme ermöglicht zudem eine flexible Skalierung für projektbezogene Arbeiten.

Konformität, Sicherheit und regulatorische Standards

Der regulatorische Rahmen

Tragbare Staubabscheider sind so konstruiert, dass sie Einrichtungen helfen, strenge gesetzliche Anforderungen zu erfüllen. Zu den wichtigsten Rahmenbedingungen gehören die OSHA-Grenzwerte (PEL) für bestimmte Verunreinigungen, die die erforderliche Filtrationseffizienz bestimmen. NFPA 652 Norm über die Grundlagen des brennbaren Staubs schreibt eine Staubgefährdungsanalyse (DHA) vor und verlangt häufig explosionssichere Eigenschaften der Abscheider. Die EPA-Vorschriften können die Filterauswahl beeinflussen, wenn der gesammelte Staub als regulierte Emission behandelt wird.

Die Umstellung auf toxinspezifische Kontrolle

Eine entscheidende Entwicklung ist die Verlagerung von der allgemeinen Partikelabscheidung hin zur spezifischen Schadstoffeindämmung. Die Betonung von HEPA-Nachfiltern für sechswertiges Chrom ist ein gutes Beispiel dafür. Diese Verlagerung bedeutet, dass die Staubabscheidung jetzt eine Kernkomponente der formalen EHS-Programme ist und nicht mehr nur ein Instrument der Haushaltsführung. Folglich muss das EHS-Personal bei der Spezifikation der Geräte direkt mit dem Beschaffungswesen und der Technik zusammenarbeiten, da die technischen Anforderungen zunehmend durch chemikalienspezifische Expositionsgrenzwerte und nicht durch allgemeine Sauberkeit bestimmt werden.

Die nachstehende Tabelle fasst die wichtigsten rechtlichen Rahmenbedingungen zusammen, die sich auf die Konstruktion und den Betrieb tragbarer Staubabscheider auswirken.

Quelle: NFPA 652 Norm über die Grundlagen des brennbaren Staubs. Diese Norm schreibt direkt die Staubgefahrenanalyse (DHA) und Sicherheitsmaßnahmen vor, die die Konstruktion und den Standort von tragbaren Staubabscheidern vorschreiben, wenn diese für brennbare Feststoffpartikel verwendet werden.

Bewährte betriebliche Praktiken und Wartung

Grundlegende Praktiken für die Effektivität

Ein effektiver Betrieb beginnt mit der optimalen Positionierung. Die Erfassungshaube muss so nah wie möglich an der Emissionsquelle platziert werden, ohne den Prozess zu stören - jeder Zentimeter Abstand verringert die Erfassungseffizienz erheblich. Eine regelmäßige Filterüberwachung mit Hilfe eines Differenzdruckmessgeräts (magnetisch) ist unverzichtbar. Ein steigender statischer Druck weist auf einen belasteten Filter hin, der gereinigt oder ausgetauscht werden muss. Die Einhaltung einer planmäßigen Wartungsroutine für die Entleerung von Auffangbehältern und die Inspektion mechanischer Systeme gewährleistet Zuverlässigkeit und dauerhafte Einhaltung der Vorschriften.

Die Grenze der datengesteuerten Instandhaltung

Die nächste Leistungsgrenze ist die Datenintegration. Während aktuelle Geräte grundlegende Druck- und Zeitdaten liefern, bewegt sich die Branche in Richtung IoT-Konnektivität und Algorithmen für die vorausschauende Wartung. Wer jetzt in eine sensorgestützte Systemarchitektur investiert, ist für die Zukunft gerüstet. Diese Funktionen ermöglichen vorausschauende Filteränderungen auf der Grundlage der tatsächlichen Belastung, nicht nur der Zeit, und erleichtern die automatisierte, prüfbare Compliance-Berichterstattung. Damit wird die Wartung von einer reaktiven Kostenstelle zu einem optimierten, datengesteuerten Prozess.

Die folgenden bewährten Verfahren sind für die Aufrechterhaltung der Systemleistung und Langlebigkeit unerlässlich.

Quelle: Technische Dokumentation und Industriespezifikationen.

Gesamtbetriebskosten und ROI-Überlegungen

Die Analyse der wahren Kosten

Die Bewertung eines tragbaren Staubabscheiders erfordert eine ganzheitliche TCO-Analyse (Total Cost of Ownership), bei der die langfristigen Kosten Vorrang vor dem ursprünglichen Kaufpreis haben. Die größten wiederkehrenden Kosten sind immer der Austausch von Filtern. Daher sind die Effizienz des Filterreinigungsmechanismus und die inhärente Lebensdauer des Filtermediums die wichtigsten finanziellen Faktoren. Ein Gerät mit einem proprietären Reinigungssystem, das die Lebensdauer des Filters um das Sechs- bis Siebenfache verlängert, kann zwar höhere Anschaffungskosten verursachen, aber die Gesamtbetriebskosten über einen Zeitraum von fünf Jahren drastisch senken.

Das ganzheitliche Budget und die Rechtfertigung

Ein umfassendes Budget muss notwendiges Zubehör einschließen - spezielle Fangarme, Funkenfänger und spezielle Sicherheitsfilter -, die oft separat verkauft werden, aber für eine ordnungsgemäße Leistung unerlässlich sind. Werden sie übersehen, führt dies zu unerwarteten Kosten und Leistungseinbußen. Die Rechtfertigung für den ROI geht über die direkten Kosten hinaus. Sie umfasst geringere behördliche Bußgelder, geringere Gesundheits- und Versicherungskosten, eine längere Lebensdauer der nachgeschalteten Anlagen und eine höhere Produktivität der Mitarbeiter aufgrund einer saubereren, sichereren Umgebung. Diese Faktoren zusammengenommen ergeben einen überzeugenden Business Case für eine Qualitätsinvestition.

In dieser Tabelle sind die wichtigsten Kostenkategorien und ROI-Treiber in einer TCO-Analyse aufgeführt.

Anmerkung: Proprietäre Filterreinigungssysteme können die Lebensdauer der Filter um das 6-7-fache verlängern und so die Gesamtbetriebskosten trotz höherer Anschaffungskosten drastisch senken.

Quelle: Technische Dokumentation und Industriespezifikationen.

Wie Sie das richtige Modell für Ihre Einrichtung auswählen

Der systematische Auswahlprozess

Die Wahl des richtigen Modells ist ein disziplinierter, vierstufiger Prozess. Zunächst muss der Schadstoff genau definiert werden: seine chemische Zusammensetzung, Toxizität, Explosivität und Partikelgrößenverteilung. Dieser Schritt allein bestimmt die erforderliche Filtrationseffizienz und die wesentlichen Sicherheitsmerkmale. Zweitens ist die Infrastruktur des Standorts zu prüfen: Dokumentieren Sie die verfügbare Stromversorgung (Spannung, Phase, Stromstärke), die räumlichen Gegebenheiten und die tatsächliche Häufigkeit der erforderlichen Mobilität. Ein Gerät, das täglich bewegt werden soll, braucht robuste Rollen und eine kompakte Stellfläche.

Lieferantenbewertung und Risikominderung

Drittens: Führen Sie eine detaillierte TCO-Analyse durch, die sich auf die Filterkosten und die voraussichtlichen Austauschintervalle konzentriert. Schließlich sollten Sie die Zuverlässigkeit des Lieferanten bewerten. Berücksichtigen Sie die Vorlaufzeiten für Spezialfilter - die die Ausfallzeit um drei Wochen oder mehr verlängern können - und das Supportmodell. Ein Lieferant mit einem Ersatzteillager in den USA und technischem Support stellt ein geringeres Betriebsrisiko dar als ein Lieferant, der einen direkten Kontakt mit einer Fabrik in Übersee benötigt. Dieser strukturierte Ansatz stellt sicher, dass das ausgewählte Gerät über Jahre hinweg eine effektive, konforme und wirtschaftliche Leistung erbringt. Einrichtungen, die bestimmte Modelle evaluieren, sollten die detaillierten Spezifikationen für ein tragbare industrielle Entstaubungsanlage ist ein notwendiger Schritt in dieser letzten Validierungsphase.

Die Entscheidung hängt davon ab, dass die technischen Fähigkeiten auf die spezifischen Gefahren abgestimmt sind, nicht auf allgemeine Merkmale. Geben Sie der Filtrationstechnologie und den Sicherheitszertifizierungen Vorrang vor zusätzlichen Spezifikationen. Vergewissern Sie sich, dass Ihr betrieblicher Arbeitsablauf das von Ihnen gewählte Maß an Mobilität rechtfertigt. Am wichtigsten ist, dass Sie die finanzielle Rechtfertigung auf eine fünfjährige TCO stützen, nicht auf den ursprünglichen Kaufpreis. Dieser Rahmen verwandelt eine komplexe Beschaffung in einen überschaubaren, evidenzbasierten Prozess.

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Häufig gestellte Fragen

F: Wie wählt man die richtige Filtertechnologie für einen tragbaren Staubabscheider für brennbare Stäube aus?
A: Bei brennbaren Stäuben muss Ihr primäres Auswahlkriterium die Einhaltung folgender Kriterien sein NFPA 652 Norm über die Grundlagen des brennbaren Staubs, die eine Staubgefahrenanalyse vorschreibt. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer explosionssicheren Konstruktion, eines Funkenschutzes und feuerhemmender Filtermedien. Das bedeutet, dass Anlagen, die Holz-, Metall- oder chemische Pulver verarbeiten, diesen Sicherheitsmerkmalen Vorrang vor grundlegenden Filterspezifikationen einräumen müssen, um katastrophale Brand- und Explosionsrisiken zu mindern.

F: Was sind die wichtigsten technischen Spezifikationen, die bei der Auswahl eines tragbaren Staubabscheiders für Schweißrauch beachtet werden müssen?
A: Die wichtigsten Spezifikationen sind ein ausreichender statischer Druck für eine effektive Quellenerfassung durch einen Abzugsarm und ein Filtersystem, das für toxische Metallpartikel ausgelegt ist. Dies erfordert einen Primärfilter mit hohem Wirkungsgrad bei Submikronpartikeln und einen obligatorischen HEPA-Nachfilter, um gefährliche Elemente wie sechswertiges Chrom zu erfassen, was durch Normen wie ISO 29463-1 Hocheffiziente Filter und Filtermedien zur Entfernung von Partikeln. Wenn Sie in Ihrem Betrieb mit Edelstahl oder Speziallegierungen arbeiten, sollten Sie eine Anlage mit dieser zweistufigen Filtration einplanen, um die strengen OSHA-PELs zu erfüllen.

F: Warum sind die Gesamtbetriebskosten (TCO) bei einem tragbaren Staubabscheider wichtiger als der Anschaffungspreis?
A: Bei den TCO stehen die langfristigen Betriebskosten im Vordergrund, wobei der Filterwechsel die größten wiederkehrenden Kosten darstellt. Ein Gerät mit einem speziellen Reinigungsmechanismus, der die Lebensdauer des Filters verlängert, kann eine viel niedrigere TCO aufweisen als ein billigeres Modell mit häufigen, kostspieligen Filterwechseln. Das bedeutet, dass Sie zuerst die Filterkosten, die erwartete Lebensdauer und die Reinigungseffizienz analysieren sollten, da sich dieses Finanzmodell direkt auf Ihr jährliches Wartungsbudget und die Betriebszeit des Systems auswirkt.

F: Wie sollten wir den erforderlichen Luftstrom (CFM) für eine neue Anwendung eines tragbaren Staubabscheiders bewerten?
A: Die erforderliche CFM hängt von der Konstruktion der Abzugshaube und ihrer Entfernung zum Emissionspunkt ab; eine größere Entfernung oder eine offene Haube erfordert einen höheren Luftstrom. Sie müssen dies auf der Grundlage des spezifischen Prozesses und der gewünschten Erfassungsgeschwindigkeit an der Quelle berechnen. Bei Projekten, bei denen der Abscheider mehrere oder sich bewegende Punkte bedient, sollten Sie für den schlimmsten Fall dimensionieren oder ein Gerät mit einstellbarer Ventilatorgeschwindigkeit wählen, um den Energieverbrauch für verschiedene Aufgaben zu optimieren.

F: Welche infrastrukturellen Einschränkungen werden beim Einsatz eines mobilen Staubabscheiders am häufigsten übersehen?
A: Das häufigste Problem ist die verfügbare Stromquelle, die die betriebliche Flexibilität bestimmt. Die Auswahl reicht von standardmäßigen 115-V-Werkstattsteckdosen bis zu 460-V-Drehstrom- oder Dieselgeneratoren, die jeweils unterschiedliche Installationsanforderungen und Mobilitätsbeschränkungen mit sich bringen. Wenn Ihr Betrieb tägliche Standortwechsel erfordert, sollten Sie ein Gerät einplanen, das mit den üblichen Steckdosenspannungen kompatibel ist, um kostspielige elektrische Aufrüstungen an jedem neuen Standort zu vermeiden.

F: Wie können die Betriebsdaten eines Staubabscheiders die Wartung und Einhaltung von Vorschriften verbessern?
A: Die Überwachung des Differenzdruckmessers zeigt die Filterbelastung an und signalisiert, wann eine Reinigung erforderlich ist. Die nächste Evolutionsstufe ist die IoT-Konnektivität, bei der Sensordaten vorausschauende Wartungsalgorithmen und automatische Compliance-Berichte ermöglichen. Das bedeutet, dass die Investition in eine sensorgestützte Architektur Ihren Betrieb zukunftssicher macht, ungeplante Ausfallzeiten reduziert und prüffähige Aufzeichnungen für EHS-Programme erstellt.

F: Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen einem allgemeinen Werkstattstaubsammler und einem System für regulierte Schadstoffe?
A: Der Hauptunterschied liegt in der Filtrationseffizienz und den Sicherheitszertifizierungen, die für bestimmte Schadstoffe erforderlich sind. Ein allgemeines Gerät kann einen Standardpatronenfilter verwenden, während ein System für regulierte Metalle wie sechswertiges Chrom einen HEPA-Nachfilter enthalten muss, der nach Normen wie ANSI/ASHRAE 52.2 Verfahren zur Prüfung von Luftreinigungsgeräten für allgemeine Lüftungsanlagen. Diese Unterscheidung bedeutet, dass bei der Wahl des falschen Segments die Gefahr besteht, dass die Vorschriften nicht eingehalten werden und die Gesundheit der Arbeitnehmer gefährdet ist.