Schulgießerei - Umsetzung
Bei der Einrichtung einer Schulgießerei müssen Sicherheit, Räumlichkeiten, technische Ausstattung, Organisation und pädagogische Nutzung gemeinsam geplant werden. Da mit flüssigem Metall, hohen Temperaturen, Stäuben und teilweise Gefahrstoffen gearbeitet wird, sollte eine Schulgießerei nicht einfach wie eine normale Werkstatt eingerichtet werden, sondern auf Grundlage einer fachkundigen Gefährdungsbeurteilung und der für die Schule geltenden Vorschriften.
Für eine Schulgießerei ist es meist sinnvoll, klein und klar begrenzt zu beginnen. Ein Konzept für kleine Sandgussteile mit genau definierten Werkstoffen, einer professionellen Schmelzanlage und einem kontrollierten Gießbereich ist organisatorisch wesentlich leichter beherrschbar als eine Gießerei, die von Anfang an viele Metalle und Verfahren abdecken soll.
1. Nutzungskonzept festlegen
Vor der Anschaffung von Geräten sollte geklärt werden, was überhaupt gegossen werden soll: zum Beispiel kleine Kunstobjekte, technische Übungsstücke oder Modelle. Davon hängen Gießverfahren, Werkstoff und Ausstattung ab.
Für eine Schulwerkstatt kann beispielsweise ein überschaubarer Prozess vorgesehen werden:
Entwurf → Modellbau → Sandform herstellen → Metall schmelzen und gießen → Abkühlen → Entformen → Putzen → Prüfen
Dabei sollte auch festgelegt werden, welche Arbeitsschritte Schülerinnen und Schüler selbst durchführen dürfen und welche ausschließlich von entsprechend qualifizierten Lehr- oder Fachkräften übernommen werden.
2. Geeignete Räume schaffen
Die Gießerei sollte räumlich sinnvoll gegliedert sein. Besonders wichtig sind ein hitzebeständiger und geeigneter Boden, ausreichend Bewegungsfläche, sichere Verkehrswege, gute Beleuchtung sowie eine wirksame Lüftung und gegebenenfalls lokale Absaugung.
Sinnvoll ist eine Trennung verschiedener Bereiche, etwa für Modellbau und Formen, Schmelzen und Gießen, Abkühlen und Entformen sowie Putzen und Schleifen.
Ein besonders wichtiger Punkt ist die Feuchtigkeit: Wasser und feuchte Gegenstände dürfen nicht unkontrolliert mit einer Metallschmelze in Kontakt kommen. Formen, Werkzeuge und Arbeitsbereiche müssen entsprechend für den jeweiligen Prozess geeignet und vorbereitet sein.
3. Werkstoff und Schmelztechnik auswählen
Für eine Schulgießerei sollte bewusst entschieden werden, welche Metalle verarbeitet werden. Niedrigschmelzende Gusswerkstoffe stellen andere Anforderungen als beispielsweise Aluminium, Bronze oder Eisenwerkstoffe.
Der Schmelzofen muss für den verwendeten Werkstoff und die benötigte Metallmenge ausgelegt sein. Für eine kleinere Werkstatt kann beispielsweise ein professioneller elektrischer Tiegelofen infrage kommen. Je nach Konzept werden außerdem geeignete Tiegel, Handhabungs- und Transporteinrichtungen sowie Temperaturmesstechnik benötigt.
Improvisierte Schmelzeinrichtungen sind für einen schulischen Betrieb keine geeignete Grundlage.
4. Ausstattung für den Sandguss beschaffen
Für den eigentlichen Formprozess werden unter anderem Formkästen, geeigneter Formsand bzw. Formstoff, Modelle, Trennmittel, Siebe, Stampf- oder Verdichtungswerkzeuge und Formwerkzeuge benötigt. Hierbei hilft Ihnen das Team von GET-IN-FORM.
Nach dem Gießen wird zusätzlich ein sicher eingerichteter Bereich zum Entformen und Putzen benötigt. Je nach Verfahren gehören dazu beispielsweise Sägen, Schleif- und Entgratungsgeräte sowie geeignete Absaugtechnik.
5. Arbeitsschutz von Anfang an einplanen
Vor der Inbetriebnahme muss eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden. Dabei sind unter anderem thermische Gefährdungen durch Schmelze und heiße Oberflächen, Brandgefahren, Metall- und Schleifstäube, Rauch und Dämpfe, Lärm, mechanische Gefährdungen und das Heben bzw. Transportieren von Lasten zu berücksichtigen.
Daraus ergeben sich technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen. Dazu können beispielsweise geeignete Gesichts- und Augenschutzsysteme, Schutzkleidung, Sicherheitsschuhe, Handschutz und gegebenenfalls Gehör- oder Atemschutz gehören. Welche PSA konkret erforderlich ist, muss aus der Gefährdungsbeurteilung für die jeweilige Tätigkeit hervorgehen.
Auch Brandschutz, Erste Hilfe, Notfallorganisation und sichere Fluchtwege müssen vor Betriebsbeginn geklärt sein.
6. Sichere Arbeitsabläufe entwickeln
Für jeden Arbeitsschritt sollten klare Betriebs- und Arbeitsanweisungen vorhanden sein. Besonders der eigentliche Gießvorgang sollte streng organisiert werden.
Es muss beispielsweise festgelegt sein, wer den Ofen bedienen darf, wer die Schmelze transportiert und gießt, wo andere Personen stehen dürfen und wie bei einer Störung reagiert wird. Schülerinnen und Schüler müssen vor der Tätigkeit unterwiesen werden.
Eine kleine Gruppe ist beim praktischen Gießen meist besser kontrollierbar als eine ganze Schulklasse unmittelbar am Gießplatz.
7. Qualifikation und Verantwortlichkeiten klären
Eine Schmelzanlage sollte nicht allein deshalb betrieben werden, weil eine Lehrkraft Erfahrung aus einem anderen Werkstattbereich besitzt. Die verantwortlichen Personen benötigen eine für die konkrete Anlage und das Verfahren ausreichende fachliche Qualifikation und Unterweisung.
Zusätzlich sollte geklärt werden, wer für Ofen, Formstoff, Absaugung, Prüfungen, Wartung, Gefahrstoffe und Dokumentation verantwortlich ist.
8. Genehmigungen und Vorschriften vor der Anschaffung prüfen
Bei einer Schule in Deutschland sollten frühzeitig unter anderem Schulleitung bzw. Schulträger, Fachkraft für Arbeitssicherheit, Brandschutzverantwortliche und zuständiger Unfallversicherungsträger einbezogen werden. Je nach Gebäude und Anlage können außerdem baurechtliche, brandschutztechnische, emissionsschutzrechtliche oder andere Anforderungen relevant sein.
Für schulische Tätigkeiten sind insbesondere die jeweils geltenden Richtlinien zur Sicherheit im Unterricht (RiSU) sowie einschlägige Regelwerke der gesetzlichen Unfallversicherung zu prüfen. Die konkrete Zulässigkeit eines Gießverfahrens sollte deshalb vor dem Kauf eines Ofens geklärt werden.
Sinnvolle Reihenfolge für die Umsetzung
Nutzungskonzept erstellen → gewünschtes Gießverfahren und Werkstoffe festlegen → Fachberatung einholen → Gefährdungsbeurteilung erstellen → Raum- und Brandschutzkonzept planen → Lüftung/Absaugung planen → Maschinen und Ausstattung auswählen → Genehmigungen und Prüfpflichten klären → Arbeits- und Notfallabläufe erstellen → Personal qualifizieren → Anlage abnehmen und prüfen → Probebetrieb ohne Schüler → anschließend geregelter Unterrichtsbetrieb.