Exposition von Beschäftigten gegenüber Lösemitteln bei der industriellen Metallreinigung Projektbericht

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1 Regierungspräsidium Kassel Exposition von Beschäftigten gegenüber Lösemitteln bei der industriellen Metallreinigung Projektbericht Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit Regierungspräsidium Kassel Hessische Ländermessstelle für Gefahrstoffe 1

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3 Exposition von Beschäftigten gegenüber Lösemitteln bei der industriellen Metallreinigung Projektbericht 3

4 Impressum Herausgeber: Regierungspräsidium Kassel Fachzentrum für Produktsicherheit und Gefahrstoffe Ludwig-Mond-Strasse 33 D Kassel Autorinnen und Autoren des Berichtes: Dipl.-Ing. Jürgen Wehde Regierungspräsidium Kassel Fachzentrum für Produktsicherheit und Gefahrstoffe Ludwig-Mond-Straße Kassel Dr. Lutz Nitschke Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit Pfarrstrasse München Dipl. Chem. Regina Zimmermann, Dipl. Chem. Günther Hübner Landesamt für Arbeitsschutz, Gesundheitsschutz und technische Sicherheit Berlin - LAGetSi - Turmstrasse Berlin Dipl.-Ing. Thomas Lahrz, Dipl.-Ing. (FH) Rafael Burghardt Landeslabor Berlin-Brandenburg Landesmessstelle für Gefahrstoffrecht und Innenraumhygiene Invalidenstrasse Berlin Dipl.-Ing. (FH) Michael Wolf Berufsgenossenschaft Holz und Metall Wilhelm -Theodor-Römheld-Straße Mainz Titelbild: Teilewaschtisch (Quelle: RP Kassel) Stand: November

5 Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines Zielsetzung Arbeitsverfahren Reinigungsarbeiten in automatischen Anlagen Manuelle Reinigungsarbeiten Gefahrstoffe und Expositionen Durchführung der Untersuchungen Strategie zur Durchführung der Erhebungen Strategische Festlegungen zur Ermittlung der inhalativen Exposition Strategische Festlegungen zur Ermittlung der dermalen Exposition Messverfahren zur Ermittlung inhalativer Expositionen Beurteilungsverfahren Inhalative Exposition Dermale Exposition Untersuchungsergebnisse und deren Bewertung Einkammeranlagen mit manueller Be- und entladung Inhalative Exposition Dermale Exposition Manuelle Reinigungsanlagen (Pinselwaschtische) Inhalative Exposition Dermale Exposition Schutzmaßnahmen (optionales Kapitel für Bericht, alternativ nur für VSK vorsehen) Inhalative Exposition Dermale Exposition Wirksamkeitskontrolle der Schutzmaßnahmen Fazit Literaturverzeichnis Anhang: Messwerte, Schichtmittelwerte und Bewertungsindices

6 1 Allgemeines Die industrielle Teilereinigung hat als eigenständiger Verfahrensschritt im Fertigungsprozess zunehmend an Bedeutung gewonnen. Wurde die Reinigung früher als notwendiges, kostenverursachendes Übel angesehen, haben steigende Anforderungen an die Bauteilsauberkeit und Faktoren wie Qualität, Ökonomie, Arbeits- und Umweltschutz dazu geführt, dass sie heute ein unverzichtbarer Teil der Wertschöpfungskette im Fertigungsprozess ist. Ziel der Teilereinigung ist es also, die für eine dauerhafte einwandfreie Funktion notwendige Reinheit herzustellen. Die Reinigung stellt während der Teilefertigung die optimale Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes vor jeder Weiterverarbeitung, Montage, Wärmebehandlung oder Beschichtung sicher. Dies bedeutet, dass im Reinigungsschritt Partikelverunreinigungen sowie organische und anorganische Kontaminationen von der Werkstückoberfläche entfernt werden müssen, um einen vorgegebenen Oberflächenzustand bzw. -reinheit zu erzielen. Führen Beschäftigte Tätigkeiten mit Reinigungsmitteln aus oder werden bei diesen Tätigkeiten Gefahrstoffe freigesetzt, so ist der Arbeitgeber nach der Gefahrstoffverordnung [1] verpflichtet, eine Gefährdungsbeurteilung nach dem Arbeitsschutzgesetz durchzuführen und Maßnahmen zur Sicherheit und zum Schutz der Gesundheit der Beschäftigten zu treffen. Bei der Festlegung der Schutzmaßnahmen ist die Rangfolge Substitution (Ersatz durch weniger gefährliche Stoffe oder Verfahren), technische Minimierung der Belastungen, organisatorische Maßnahmen und personengetragene Maßnahmen zu beachten. Im Rahmen des Projektes Exposition gegenüber Lösemitteln bei der industriellen Metallreinigung wurden zur Darstellung des Ist-Zustandes an einer repräsentativen Anzahl von Arbeitsplätzen der industriellen Metallreinigung Erhebungen und Bewertungen zur inhalativen und dermalen Belastung durchgeführt. 6

7 2 Zielsetzung Die Messstellen aus den Bundesländern Berlin, Bayern und Hessen sowie der Berufsgenossenschaft Holz und Metall haben in 2010 Erhebungen bei der manuellen und automatisierten industriellen Metallreinigung mit Lösemittel zur inhalativen und dermalen Exposition an Arbeitsplätzen unter der Federführung des Fachzentrums für Produktsicherheit und Gefahrstoffe im Regierungspräsidium Kassel durchgeführt. Ziel der Erhebung war die Darstellung der Expositionsverhältnisse und der Arbeitsschutzbedingungen an den Arbeitsplätzen und die Ableitung von Verfahrens- und stoffspezifischen Kriterien (VSK) nach der Technischen Regel TRGS 420 [2]. Verfahrens- und stoffspezifischen Kriterien (VSK) beschreiben für konkrete Tätigkeiten mit Gefahrstoffen den Stand der Technik, der Arbeitshygiene und der Schutzmaßnahmen unter Berücksichtigung der Art, des Ausmaßes und der Dauer der Gefahrstoffbelastung sowie der Brand- und Explosionsgefahren. Bei Anwendung von VSK mit einem Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass der AGW eingehalten ist. Betriebliche Ermittlungen zur Exposition sind dann in der Regel nicht mehr erforderlich ( 7 und 10 Gefahrstoffverordnung). 3 Arbeitsverfahren Oberflächenreinigungsprozesse lassen sich in folgende Anwendungsbereiche unterteilen: Industrielle Metallreinigung Herstellung von Elektronikkomponenten Dienstleistungen im Kfz-Handwerk Industrielle Spezialanwendungen Feinoptik Feinmechanik Entwachsung von Kfz Bei der im Projekt betrachteten industriellen gewerblichen Metallreinigung (Oberflächenreinigung) werden wasserunlösliche Verschmutzungen von metallischen Oberflächen entfernt. Hierbei handelt es sich in der Regel um Fette, Schmierfette, Öle, Wachse, Staub, Trennmittel, Schleif-/Polierpasten, Metallspäne, Oxidschichten, Zunder, Flussmittel und Teerrückstände. Die Aufgaben der industriellen Metallreinigung lassen sich nach verschiedenen Gesichtspunkten gliedern: Reinigen von Halbzeugen, Zwischen- oder Endprodukten in der Fertigung (z.b. Entfernen der Kühlschmierstoffe von Dreh- und Frästeilen oder der Ziehmittel von umgeformten Blechen) Reinigen zur Oberflächenbehandlung vor dem Aufbringen einer funktionellen Schicht (z.b. Phosphatierung, Lackierung, lieren) Reinigen vor einer Wärmebehandlung (z.b. zur Vermeidung der Aufkohlung bei hochlegierten Stählen aufgrund von Fett- bzw. Ölrückständen) Reinigen von betrieblichen Gebrauchsteilen zur Wartung und zur Reparatur (z.b. in Kfz- Werkstätten) Reinigen zur Sicherung der Funktion während der Nutzung von Produkten (z.b. Flugzeuge, Eisenbahnen) 7

8 Die industrielle Metallreinigung in Anlagen unterscheidet zwischen nassen Verfahren (lösemittel- und wasserbasierten Reinigungsmitteln, Pflanzenölester) und trockenen Verfahren (z.b. Thermoentfettung, Plasmaentfettung, Entfettung mit Kohlendioxid). Im Rahmen des Projektes beschränkten sich die Untersuchungen auf die Metallreinigung mit lösemittelbasierte Reinigungsmittel. Die entsprechenden Reinigungsverfahren lassen sich in automatisierte sowie manuelle Reinigungsprozesse unterteilen. 3.1 Reinigungsarbeiten in automatischen Anlagen Bei der industriellen Lösemittelteilereinigung metallischer Werkstücke in Anlagen ist das geschlossene System Stand der Technik. In automatisierten kontinuierlichen oder taktenden Reinigungsprozessen wird im Wesentlichen zwischen Einkammeranlagen und Mehrkammeranlagen (bei hohen Durchsatzforderungen) sowie Durchlaufanlagen (hohe Durchsatzforderungen, in Fertigungslinien integriert) unterschieden. Die Art der Verschmutzungen, ihre Menge und der geforderte Reinheitsgrad bestimmen vorrangig: das zu verwendende Reinigungsmittel die Intensität des Reinigungsprozesses, z.b. ein- oder mehrstufige Reinigungsschritte die einzusetzenden Wirkprinzipien (z.b. Dampfentfettung, Abkochentfettung etc.) In Abhängigkeit vom Automatisierungsgrad der Anlage erfolgt die Be- und Entladung der Anlagen manuell händisch durch Absetzen der Reinigungs- bzw. Schüttgutkörbe auf das Rollenband bzw. Aufnehmen der Körbe vom Rollenband bzw. mit Kranunterstützung bei größeren und schwereren Behältern oder automatisiert mit vollautomatischen Be- und Entladungssystemen. Im Rahmen des Projektes konzentrierten sich die Erhebungen auf Einkammeranlagen mit manueller Be- und Entladung. Die wesentlichen Applikation unter Verwendung von lösemittelbasierte Reinigungsmittel lassen sich wie folgt kategorisieren: Tauchreinigung Unter Tauchreinigung wird das Eintauchen der zu reinigenden Werkstücke in ein flüssiges kaltes oder erhitztes Reinigungsbad verstanden (teilweise mit mechanischer Unterstützung). In der Regel werden wässrige Reinigungsmittel, nichthalogenierte Kohlenwasserstoffe, Wasser-Kohlenwasserstoff-Emulsionen oder pflanzenölbasierte Reinigungsmittel eingesetzt. Bei der Verwendung chlorierter Kohlenwasserstoffe wird eine Tauchreinigung meist mit Dampfentfetten kombiniert. Reinigung in offenen Behältern zur manuellen Reinigung bis hin zu vollautomatisch arbeitenden geschlossenen Mehrkammeranlagen. Abkochentfettung In einem beheizbaren Reinigungsbehälter wird ein Reinigungsmittel, zumeist ein Kohlenwasserstoff oder ein Chlorkohlenwasserstoff, zum Kochen gebracht. Die zu reinigenden Bauteile werden in die siedende Flüssigkeit gehängt. Spritzreinigung 8

9 Bei der Spritzreinigung wird ein flüssiges Reinigungsmedium durch Düsen auf die zu säubernden Werkstückoberflächen gespritzt. In der Regel werden wässrige Reinigungsmittel eingesetzt. Der Einsatz von Kohlenwasserstoffen und sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe ist aufgrund der Brand- und Explosionsgefahren problematisch und wird nur in Sonderfällen durchgeführt. Das Spritzen mit Chlorkohlenwasserstoffen darf nur in geschlossenen Anlagen erfolgen und wird meistens mit der Dampfentfettung kombiniert. Ausführung in manuellen Becken, Kammer- oder Durchlaufsystemen. Druckumfluten Von Fluten wird gesprochen, wenn eine zu Beginn leere Reinigungskammer zunächst mit Bauteilen bestückt und anschließend mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt (geflutet) wird. Es können alle flüssige Reinigungsmittel zum Einsatz kommen. Trommelreinigung Unter Trommelreinigung wird die Reinigung von Werkstücken in umlaufenden Trommeln unter Zugabe von Reinigungsflüssigkeit verstanden. Als Reinigungsmittel werden zumeist wässrige Reinigungsmittel oder Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Dampfentfetten Bei der Dampfentfettung wird in ein geschlossenes oder oben offenes Behältnis ein Lösemittel in einem Sumpf durch eine Heizeinrichtung zum Sieden gebracht. Der entstehende Lösemitteldampf ist schwerer als Luft und sammelt sich über dem Siedesumpf. Das zu reinigende Bauteil wird in die Dampfzone gehängt. Am häufigsten werden Chlorkohlenwasserstoffe, aber auch Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Verwendet werden geschlossene oder nach oben offene Anlagen (mit Kondensationszone). Ultraschallreinigung Bei der Reinigung mit Ultraschall werden die zu reinigenden Teile in ein mit einem geeigneten Reinigungsmittel (wässrige Reinigungsmittel oder organische Lösemittel, meistens Chlorkohlenwasserstoffe) gefülltes Becken gehängt, in das Ultraschall eingebracht wird. Die dabei entstehenden Kavitationsbläschen lösen Verunreinigungen von der Bauteiloberfläche. Powerwasher Als Powerwasher werden all diejenigen Reinigungsanlagen bezeichnet, bei denen verschiedene Reinigungsverfahren wie Spritzreinigung, Tauchreinigung, Druckumfluten oder Trommelreinigung hintereinander oder auch parallel zueinander ablaufen. 9

10 Abbildung 1: Einkammeranlage; Be- und Entladung der Arbeitskammer (RP Kassel) Die Trocknung der gereinigten Werkstücke sowie die Lösemittel- und Abluftaufbereitung sind in die Anlagen integriert. Die Aufbereitung der Abluft erfolgt nach dem Stand der Technik durch Vakuumtrocknung (Abluftkondensation). Diese Trocknung ist insbesondere bei komplizierten Teilekonstruktionen mit Vertiefungen, Hinterschneidungen, Sacklochbohrungen, Sintermetallen, Kapillaren etc. effizient. Effizientes Trocknen reduziert den Verbrauch an Reinigungsmedien, leistet einen Beitrag zum Arbeits- und Umweltschutz und vermeidet Staubanlagerungen oder Korrosion. Nach der Trocknung in den CKW-Anlagen erfolgt in der Arbeitskammer eine Konzentrationsmessung über Photometer. Die 2. BImSchV [3] zur Emissionsbegrenzung von leichtflüchtigen halogenierten organischen Verbindungen begrenzt in 3 Oberflächenbehandlungsanlagen die Massenkonzentration an Chorkohlenwasserstoff in der Anlagenluft im Entnahmebereich unmittelbar vor der Entnahme des Behandlungsgutes aus der Anlage auf 1 g/m 3. Nach Unterschreitung des Wertes von 1 g/m³ gestattet der Grenzwertgeber das Öffnen der Arbeitskammer. Die 31. BImSchV [4] zur Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen bei Verwendung organischer Lösemittel (außer CKW) schreibt u.a. vor, dass die für die Anlage festgelegten Grenzwerte für diffuse Emissionen einzuhalten sind. Für Anlagen zur Oberflächenreinigung (Nr. 2.1 Anhang I), bei denen der Schwellenwert für den Lösemittelverbrauch von 1 t/a überschritten wird (gilt für genehmigungsbedürftige und nicht genehmigungsbedürftige Anlagen), bestehen gemäß Anhang III, Nr. 2 der 31. BImSchV für die diffusen Emissionen folgende Grenzwerte: Lösemittelverbrauch > 1 10 t/a: 20% der in den Anlagen eingesetzten Lösemittel 1) Lösemittelverbrauch > 10 t/a: 15% der in den Anlagen eingesetzten Lösemittel 1) 1) 10% bei krebserzeugenden, erbgutverändernden und fortpflanzungsgefährdenden flüchtigen organischen Verbindungen sowie bei Verbindungen, denen der R-Satz R40 (neu: H351) zugeordnet ist (Verdacht auf krebserzeugende Eigenschaften) 10

11 Die Programmierung der automatisierten Reinigungsanlagen erlaubt die freie Wahl der Reinigungszeiten, Temperaturen und der Reinigungsschritte selbst. So kann die Art der Applikation bzw. die Kombination von Applikationen gewählt werden. Die Zykluszeit beträgt zwischen 5 und 15 Minuten (Reinigung und Trocknung). Die Programmwahl ist dabei abgestimmt auf die Teilegröße (einzelne große Teile Schüttgüter), die Teilegeometrie (Vollmaterial, Teile mit durchgängigen Bohrungen, Sacklochbohrungen, schöpfende Einbauten), die Verschmutzung und die Anforderungen an die Reinigungsqualität. Die Nachbefüllung der Anlagen im geschlossenen System (Gaspendelverfahren, z.b. Safe- Tainer-System von DOW Chemical Company) ist Stand der Technik. Die Anlagen verfügen in der Regel über keine lüftungstechnischen Einrichtungen zur Erfassung von Emissionen im Bereich der Arbeitskammeröffnung bzw. zur Erfassung diffuser Emissionen. 3.2 Manuelle Reinigungsarbeiten Manuelle Reinigungsarbeiten mit Teilewaschtischen (Pinselwaschtische) unter Verwendung von Reinigungsflüssigkeiten auf Lösemittelbasis (aliphatische Kohlenwasserstoffe, sog. Kaltreiniger) werden u.a. in Autowerkstätten sowie bei Reparatur-, Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten im Maschinen- und Metallbau (betrieblich integriert oder Dienstleistung) durchgeführt. Gleichfalls zu nennen sind Betriebe im Maschinen- und Metallbau, die im Rahmen der betrieblichen Fertigung Entfettungsarbeiten nach dem Drehen, Fräsen, Bohren und Läppen durchführen oder Korrosionsschutzmittel bzw. Kühlschmierstoffe entfernen. Abbildung 2: Teilewaschtisch (RP Kassel) Die Reinigungsflüssigkeit wird aus einem Vorratsfass über eine Kreislaufpumpe angesaugt und mit geringem Druck ohne Sprühnebelbildung über eine Schlauchleitung mit angeschlossenem Reinigungspinsel in die Reinigungswanne gefördert. Das verunreinigte Werkstück wird manuell ggf. unter Zuhilfenahme von mechanisch wirkenden Werkzeugen (Bürsten, Spachtel etc.) gereinigt. Die verschmutzte Flüssigkeit fließt zurück in das Fass, 11

12 wo sich die Schmutzpartikel am Fassboden absetzen. Die Unterbrechung des Flüssigkeitsumlaufs erfolgt durch Lösen des Fußschalters. Bei nachlassender Reinigungswirkung wird das Fass mit der verschmutzten Flüssigkeit gegen ein Fass mit frischem Reinigungsmittel ausgetauscht. Teilereinigungsgeräte in Lackier- und Karosseriebetrieben (ATEX-konforme Systeme) unter Verwendung entzündlicher oder leicht entzündlicher Lösemittel (z.b. Nitroverdünnung ), die zur Reinigung von Spritzpistolen und Lackierwerkzeugen und zum Entfetten von Teilen und Komponenten vor Lackier- oder Klebeprozessen eingesetzt werden, wurden nicht betrachtet. 4 Gefahrstoffe und Expositionen Sofern in der industriellen gewerblichen Metallreinigung die technische Notwendigkeit zur Teilereinigung mit Lösemittel besteht und keine Substitution z.b. durch Reinigungsmittel auf wässriger Basis oder durch Pflanzenölester möglich ist, werden in der Regel Reinigungsmittel der nachfolgenden Kategorien verwendet: Nicht halogenierte Kohlenwasserstoffe, sauerstofffrei (Flammpunkt von C, früher Klasse VbF A III), auch als Kaltreiniger bezeichnet: entaromatisierte paraffinische oder naphthenische Kohlenwasserstoffe Nicht halogenierte Kohlenwasserstoffe, sauerstoffhaltig (sog. modifizierte Alkohole): Glykolether (Alkoxyalkanole) Chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW): Trichlorethen (Tri), Tetrachlorethen (Per), Dichlormethan Stoffe CAS Einstufung (alt) Dichlormethan (Methylenchlorid) Trichlorethen (Trichlorethylen) Tetrachlorethen (Perchlorethylen) Aliphatische Kohlenwasserstoffgemische, (Verwendung Lösemittel, additivfrei) 3-Butoxy-2- propanol als diverse Xn, R (Herstellerangabe) Carc. Cat. 3 R Carc. Cat. 2 R45 Muta. Cat. 3 R68 R67 Xi; R36/38 R Carc. Cat. 3 R 40 N; R Kennzeichnung (alt) Xn, R (Herstellerangabe) T, R 21-23/25-37/38-40 T R 45-36/38-52/53-67 Xn; N R 40-51/53 Einstufung (neu) -- (Herstellerangabe nicht verfügbar) Carc. 2 H 351 Carc. 1B Muta. 2 Eye Irrit. 2 Skin Irrit. 2 STOT SE 3 Aqua. Chronic 3 Carc. 2 Aqua. Chronic 2 H350 H341 H319 H315 H336 H412 H351 H Xi; R 36/38 Xi; R 36/38 Eye Irrit. 2 H319 Skin Irrit. 2 H315 Tabelle 1: Einstufung der Reinigungsmittel nach der EG-Verordnung Nr. 1272/2008 (CLP-GHS- Verordnung [5]) 12

13 Legende zu Tabelle 1: Xn : gesundheitsschädlich Xi : reizend Carc cat./carc : karzinogen Muta. Cat./Muta : keimzellmutagen R36/38 : reizt die Augen und die Haut R40 : Verdacht auf krebserzeugende Wirkung R 45 : kann Krebs erzeugen R 65 : gesundheitsschädlich: Kann beim Verschlucken Lungenschäden verursachen R 66 : wiederholter Kontakt kann zu spröder oder rissiger Haut führen H 315 : verursacht Hautreizungen H 319 : verursacht schwere Augenreizung H 336 : kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen H 341 : kann vermutlich genetische Defekte verursachen H 350 : kann Krebs erzeugen H 351 : kann vermutlich Krebs erzeugen H 411 : giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung H 412 : schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung Eye Irrit. : Augenreizung Skin Irrit. : Hautreizung STOT SE : spezifische Zielorgan-Toxizität - einmalige Exposition Aquatic Chronic : wassergefährdend Dichlormethan wurde in der betrieblichen Praxis nicht angetroffen und kann daher im Rahmen des Projektes nicht bewertet werden. Für Trichlorethen besteht aufgrund seiner Einstufung als kanzerogen Kategorie Cat. 2 (bzw. 1B nach CLP-VO) ein dringendes Substitutionsgebot. Erfahrungen haben gezeigt, dass die notwendige Reinigungsleistung in vielen Fällen z.b. auch mit modifizierten Alkoholen (Glykolether) erreicht werden kann. Trichlorethen und Tetrachlorethen sind gemäß der MAK-Wert-Liste der DFG [6] (Stand 2011) als hautresorptiv zu betrachten (mit H gekennzeichnet). Aliphatische Kohlenwasserstoffe und 3-Butoxy-2-propanol sind aufgrund ihrer Eigenschaften hautgefährdend. Lösemittelhaltige Emissionen in den Arbeitsraum, die zur inhalativen Exposition führen können, sind bei folgenden Tätigkeiten möglich: Arbeiten an automatisierten geschlossenen Einkammeranlagen mit manueller Beund Entladung Austrag von Reinigungsmitteldämpfen nach abgeschlossener Reinigung und Trocknung aus der Arbeitskammer bei Kammeröffnung Austrag von Reinigungsmitteln mit den gereinigten Teilen aus der Arbeitskammer aufgrund unzureichender Trocknung und / oder unzureichender Be- und Entlüftung des Arbeitsplatzes. Dies ist insbesondere bedeutsam bei Entnahme von kleinteiligen Schüttgütern mit großer Oberfläche, schöpfenden Werkstücken mit Hohlräumen (Sacklochbohrungen, aufwändiger Geometrie, Kapillaren) oder dünnen aneinander haftenden Blechen Umsortieren und händische Kontrolle gereinigter Teile 13

14 Anlagenüberwachung o Reinigungsmittelüberwachung (Badanalytik) zur Überwachung der Reinigungswirkung durch messtechnische Überwachung der Reinigungsmittelqualität (z.b. ph- Wert, Säureaufnahmevermögen), Nachdosierung von Stabilisatorkonzentrat bei CKW-Anlagen o Entnahme der vom Reinigungsmedium abgetrennten Verunreinigungen wie Späne, Ölschlamm und Kondensat, Reinigung der Spänefilter Befüllen/Entleeren der Anlage, Reinigungsmittelnachfüllung Leckagen in der Anlage Ab- und Umfüllvorgänge von Reinigungsmitteln Anlagenwartung und Instandsetzung Manuelle Reinigungstätigkeit an Teilewaschtischen (Pinselwaschtische) Austrag von Lösemitteln aus dem offenen Becken durch Verdunstung Austrag von Lösemittel mit den gereinigten Teilen Austrag durch Tröpfchenverspritzen beim Abpinseln von Teilen Trocknung der gereinigten Teile im Arbeitsbereich (Trocknung z.b. durch Abdampfen, mit Tüchern oder nicht bestimmungsgemäß mit Druckluftpistolen) Zusätzlich zur inhalativen Exposition kann bei den Tätigkeiten an den Einkammeranlagen mit manueller Be- und Entladung Hautkontakt gegenüber oberflächlich mit Reinigungsmittel benetztem Reinigungsgut vorliegen. Weiterhin bestehen dermale Gefährdungen bei der Anlagenüberwachung sowie Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten, die von den Anlagenführern, dem Werkstattpersonal des Betriebes und dem Wartungspersonal des Anlagenherstellers durchzuführen sind. Bei manuellen Reinigungsarbeiten an den Teilewaschtischen besteht Hautkontakt mit der Reinigungsflüssigkeit (Benetzung der Haut) und durch die Tätigkeit bedingtes Verspritzen der Reinigungsflüssigkeit. 14

15 5 Durchführung der Untersuchungen Im Rahmen einer dem Projekt vorgeschalteten Pilotstudie wurden 2009 verschiedene Fragestellungen zur Vorbereitung des Projektablaufplanes bearbeitet. Hierzu gehörten insbesondere: Erarbeitung des erforderlichen Grundwissens über die Reinigungsbranche, u.a. Anlagentechnik, Applikations- und Reinigungsmittelarten Vereinbarungen mit dem Vollzug der hessischen Arbeitsschutzverwaltung und den externen Kooperationspartnern zu den Projektinhalten und zum Projektablauf Recherche nach Betrieben, die industrielle Reinigungsarbeiten im Metallbereich durchführen Durchführung von Betriebsbegehungen; Abklärung, inwieweit bei der manuellen bzw. automatisierten Metallreinigung in Anlagen eine Einhaltung von Grenzwerten unter Berücksichtigung des Standes der Technik erwartet werden kann (Bestimmung der Konzentrationsbereiche durch informative Messungen) Erarbeitung des Projektablaufplanes und der grundsätzlichen Messplanung Nach Auswertung der Ergebnisse aus der Pilotstudie wurden für den Projektablaufplan folgende Festlegungen getroffen: 1. Erhebungen in Betrieben mit Einkammeranlagen mit manueller Beschickung bzw. Entladung (händisch bzw. Kran) Die Anlagengröße wird im Projekt begrenzt (Kriterium Gitterkorbgröße max. 250/60/50 cm). Großraumanlagen zur Reinigung großformatiger Bauteile (z.b. zur Reinigung von LKW-Karosserieteilen) werden somit ausgenommen. Es werden die Nassverfahren unter Verwendung von lösemittelbasierten Reinigungsmitteln ohne Beschränkung auf einzelne Applikationen einbezogen Erhebungen bei Verwendung von lösemittelbasierten Reinigungsmitteln der Kategorien Chlorkohlenwasserstoffe, Aliphatische Kohlenwasserstoffe und Modifizierte Alkohole (Glykolether) und 2. Erhebungen in Betrieben mit manuellen Reinigungsverfahren (Teilewaschtische) bei Reparatur-, Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten sowie bei der betrieblichen Fertigung (Drehen, Fräsen, Bohren und Läppen) im Maschinen- und Metallbau Verwendung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen (Kaltreinigern) mit Flammpunkt >55 C. Reinigungstische, die in Lackierereien zur Spritzpistolenreinigung unter Verwendung von Nitroverdünnung eingesetzt werden, bleiben unberücksichtigt 15

16 5.1 Strategie zur Durchführung der Erhebungen Die Projektteilnehmer vereinbarten eine Rahmenplanung für die messtechnischen Ermittlungen einschl. der stoffspezifischen Beurteilungskriterien sowie zur Bewertung der dermalen Exposition. Weiterhin wurden für die Betriebsbegehungen eine standardisierte Checkliste zur Erhebung betriebsspezifischer Rahmenbedingungen als Grundlage für die detaillierte Messplanung sowie die Mindestanforderungen an die betriebsspezifische Berichtserstellung vereinbart. Die Durchführung der Erhebungen an den Arbeitsplätzen erfolgte auf Basis der TRGS 402 Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen Inhalative Exposition [7] in Verbindung mit TRGS 900 Arbeits-platzgrenzwerte [8] unter Berücksichtigung der RCP-Methode für KW-Gemische entsprechend Nr. 2.9 der TRGS 900, der Bekanntmachung BekGS 910 [9], der Liste internationaler Grenzwerte und der TRGS 401 Gefährdung durch Hautkontakt Ermittlung-Beurteilung-Maßnahmen [10] Im Zeitraum der jeweiligen messtechnischen Ermittlungen wurden die expositionsrelevanten betrieblichen Rahmenbedingungen ermittelt und dokumentiert. Hierzu zählten u.a. die Beschreibung der räumlichen Gegebenheiten, der eingesetzten Gefahrstoffe, der Anlagen und Arbeitsverfahren, der lüftungstechnischen Maßnahmen, das Tätigkeitsprofil der Beschäftigten, die Auslastung des Arbeitsbereichs zum Zeitpunkt der Erhebung sowie die persönlichen und hygienischen Schutzmaßnahmen. Die überbetriebliche Aus- und Bewertung der Ergebnisse aus den Erhebungen der Projektteilnehmer wurde durch das Fachzentrum im Regierungspräsidium Kassel durchgeführt Strategische Festlegungen zur Ermittlung der inhalativen Exposition Einkammeranlagen mit manueller Be- und Entladung Bei dem diskontinuierlichen Betrieb der Einkammeranlagen werden betriebs- und auslastungsabhängig unterschiedliche Chargenzahlen je Schicht gefahren. In der Regel werden die Anlagen von einem, maximal von zwei Beschäftigten betreut. Aufgrund dieser Betriebsweise beschränkte sich die personengetragene Beprobung auf den Zeitraum von der Anlagenbeschickung bis zur Entnahme des gereinigten Gutes (Prozesszyklus betriebsabhängig ca Minuten). Betriebe waren nur dann zu berücksichtigen, wenn Beschäftigte zeitlich fest oder zumindest weitgehend den Reinigungsanlagen zugeordnet waren und keine weiteren Tätigkeiten in anderen Bereichen des Betriebes durchführten. Durch Vereinbarung mit dem Betrieb wurde gewährleistet, dass zum Zeitpunkt der messtechnischen Ermittlungen eine mindestens durchschnittliche Anlagenauslastung vorlag. Bei einer Probenahmezeit von ca. 30 Minuten je Probe wurden zur Ermittlung des Schichtmittelwertes mindestens 3 Proben je Proband und Schicht genommen. Sofern erforderlich, konnten auf einen Probenträger auch mehr als ein Prozesszyklus beprobt werden. 16

17 Ergänzend zur personengetragenen Beprobung waren informative ortsfeste Bepro-bungen nahe der Entnahmeöffnung der Arbeitskammer, als dem Ort der vermeintlich höchsten Exposition, möglich. Teilewaschtische (Pinselwaschtische) Manuelle Reinigungsanlagen werden diskontinuierlich (auftrags- und auslastungsabhängig), teilweise auch nur sporadisch eingesetzt. Hieraus können je Schicht unterschiedliche Einsatzzeiten resultieren, die nicht immer im Voraus planbar sind. Die personengetragene Beprobung sollte sich möglichst auf die Tätigkeit am Waschtisch beschränken. Ansonsten galten hier die Anforderungen an die Probenahme wie sie bereits bei den Einkammeranlagen beschrieben wurden. Für die analytische Auswertung wurden Materialproben der eingesetzten Reinigungsmittel genommen Strategische Festlegungen zur Ermittlung der dermalen Exposition Im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung sind entsprechend TRGS 401 [10] Art, Ausmaß und Dauer der dermalen Gefährdung zu ermitteln und zu beurteilen sowie die erforderlichen Schutzmaßnahmen zur Verhinderung oder Minimierung der Gefährdung durch Hautkontakt festzulegen. Bei der Art des Hautkontaktes ist anzugeben, ob der Kontakt z.b. durch Spritzer, Aerosole, durch Benetzung der Haut über die Arbeitsmittel oder indirekt z.b. über verunreinigte Kleidung oder kontaminierte Oberflächen erfolgt. Das Ausmaß des Hautkontaktes ist festgelegt durch die Größe der exponierten Fläche der betroffenen Körperteile sowie die Häufigkeit und Intensität des Kontakts. Unterschieden wird zwischen 1. großflächigem Hautkontakt (Benetzung der Haut oder Kontakt über die Dampf- bzw. Gasphase bzw. Aerosole) und 2. kleinflächigem Hautkontakt (z. B. Spritzer). Die Dauer des Hautkontakts kann unter Berücksichtigung der folgenden Einteilung abgeschätzt werden: 1. kurzfristige Einwirkung (< 15 Minuten/Schicht), 2. längerfristige Einwirkung (> 15 Minuten/Schicht) Ist mit einem wiederholten Hautkontakt zu rechnen, sind die Expositionszeiten mit dem jeweiligen Gefahrstoff über eine Schicht zu berücksichtigen. Im Rahmen des Projektes wurde für die im Betrieb beschäftigten Personen, die im Rahmen ihrer Tätigkeiten an den Anlagen bzw. den Waschtischen Kontakt mit dem Reinigungsmittel haben, das Ausmaß und die Dauer der dermalen Gefährdung ermittelt und dokumentiert. 17

18 5.2 Messverfahren zur Ermittlung inhalativer Expositionen Die Probenahme zur Ermittlung der Exposition gegenüber Reinigungsmitteln an den Arbeitsplätzen erfolgte personengetragen mittels entsprechender Personal Air Sampler und Anreicherung auf Probenträgern. Von den Projektteilnehmern wurden folgende Messverfahren eingesetzt: Parameter Regierungspräsidium Kassel KW, CKW, Glykolether Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit KW, CKW, Glykolether Landeslabor Berlin- Brandenburg KW, CKW, Glykolether Methode DFG Nr. 5 DFG Nr. 1 u. 3 DFG Nr. 1 (modifiziert) Probenahmegeräte PN- Volumenstrom PN-Volumen Röhrchentyp/ Adsorbens PAS LFS 113 (Gilian) PAS SG 4000 (GSA) PAS SG 4000 (GSA) 224-PCTX8 (SKC) BG Holz-Metall KW IFA-Arbeitsmappe Kennzahl 7735 PAS LFS 113 (Gilian) 10 ml/min 100 ml/min 100 ml/min 333 ml/min 0,3 l bei 30 min Probenahme Tenax TA 3 l bei 30 min Probenahme Aktivkohle Dräger Typ B/G Desorption Thermodesorption CS 2 bzw. CS 2 /CH 2 Cl 2 /MeOH 3 l bei 30 min Probenahme Säule/Säulenlänge Agilent HP-5, 50m, Innen- 0,32 mm, Filmdicke 1,05 µm Zebron ZB-5 MS, 30m, Innen- 0,25 mm, Filmdicke 0,25 µm Anasorb 747 CS 2 /Isopropanol CS 2 Restek RTX-1, 60m Innen- 0,25 mm, Filmdicke 1,00 µm Detektor FID MS MS FID Tabelle 2: Messverfahren 40 l bei 120 min Probenahme Aktivkohle Dräger Typ B HP-5, 60m, 5% Phenylmethylsiloxan Innen- 0,25 mm, Filmdicke 0,25 µm HP-INNOWAX, 60m, Polyethylenglykol Innen- 0,25 mm, Filmdicke 0,25 µm Bei den Expositionsermittlungen, die das Bayerische Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit durchgeführt hat, wurden mit Hilfe des tragbaren Infrarotspektrometers GASMET (Gasmet Technologies Oy, Finnland) zusätzlich Lösemittelkonzentrationen an den Arbeitsplätzen direkt vor Ort ermittelt. Das Spektrometer ist in der Lage, die Konzentrationen unterschiedlicher Einzelsubstanzen in Substanzgemischen zu ermitteln und liefert ab einer Lösemittelkonzentration von etwa 1 ppm in der Luft am Arbeitsplatz verlässliche Analysenwerte, die automatisch gespeichert werden und damit die Möglichkeit eröffnen, Konzentrations-Zeit-Verläufe darzustellen. Das Gerät war so eingestellt, dass alle 20 Sekunden ein Messwert ausgegeben wurde. 18

19 5.3 Beurteilungsverfahren Nach 6 Gefahrstoffverordnung [1] bzw. TRGS 400 [11] sind die mit den Tätigkeiten verbundenen inhalativen, dermalen und physikalisch-chemischen Gefährdungen unabhängig voneinander zu beurteilen und in der Gefährdungsbeurteilung zusammenzuführen. Im Rahmen des Projektes wurden die Erhebungen auf die inhalativen und dermalen Gefahren begrenzt Inhalative Exposition Die ermittelte inhalative Exposition wurde entsprechend TRGS 402 [7] im Hinblick auf eine Gefährdung der Beschäftigten und die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen beurteilt. Der Befund als Ergebnis der Beurteilung kann lauten: 1. Schutzmaßnahmen ausreichend 2. Schutzmaßnahmen nicht ausreichend Zur Beurteilung der Exposition sind vorrangig verbindliche Grenzwerte heranzuziehen (TRGS 900 [8] sowie in nationales Recht umgesetzte verbindliche EU-Grenzwerte). Bei Stoffen ohne verbindliche Grenzwerte können andere Beurteilungsmaßstäbe wie z.b. internationale Grenzwerte [12], Expositions-Risiko-Beziehungen für krebserzeugende Stoffe [9] oder Herstellerangaben eingesetzt werden. Für die Beurteilung der Exposition gegenüber Reinigungsmitteln wurden im Projekt nachfolgende Beurteilungsmaßstäbe verwendet: Gefahrstoff CAS-Nr. Beurteilungsmaßstab [mg/m³] Art des Beurteilungsmaß-stabes Aliphatische Kohlenwasserstoffgemische, (Verwendung als Lösemittel, additivfrei) diverse C5-C8 Aliphaten: 1500 C9-C15 Aliphaten: 600 C7-C8 Aromaten: 200 C9-C15 Aromaten: 100 Trichlorethen Akzeptanzrisiko: 33 Toleranzrisiko: 60 AGW RCP-Gruppengrenzwerte (TRGS 900, Nr. 2.9) Expositions-Risiko-Beziehung (BekGS 910) Tetrachlorethen Niedrigster internationaler GW: Ungarn (GESTIS) 3-Butoxy-2- propanol Herstellerangabe Fa. DOW gemäß Sicherheitsdatenblatt Tabelle 3: Beurteilungsmaßstäbe für die inhalative Exposition Zur Bestimmung des jeweiligen Gemischgrenzwertes für die aliphatischen Kohlenwasserstoffe gemäß der RCP-Methode wurden die verwendeten KW- Reinigungsmittel mittels GC/MS untersucht. Aus den Einzelmesswerten einer Schicht aus personengetragener Beprobung wird gemäß TRGS 402 [7] der zeitgewichtete Mittelwert gebildet (Schichtmittelwert). Für Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze wird zur Berechnung die Bestimmungsgrenze eingesetzt. Für Messwerte unterhalb der Nachweisgrenze (in den Messwerttabellen im Anhang als n.n. gekennzeichnet) wird zur Berechnung der Wert Null eingesetzt. 19

20 Zur Vergleichbarkeit von Ermittlungsergebnissen wird aus dem Schichtmittelwert für den jeweiligen Gefahrstoff durch Division mit dem zugehörigen Beurteilungsmaßstab der Stoffindex I erhalten: Darin sind C der Schichtmittelwert und GW der Grenzwert des Stoffes. Als Grenzwert für den jeweiligen Stoff gilt der Stoffindex I = 1. Da an den Reinigungsanlagen während einer Schicht i. d. Regel keine weiteren Stoffe zur Exposition beitragen, ist der Stoffindex gleichzeitig auch der Bewertungsindex BI. Auf die Beurteilung der Kurzzeitwertanforderungen wurde verzichtet, da an den Anlagen während der Expositionszeit nicht mit nennenswerten Expositionsspitzen zu rechnen war. Sind die Stoff- bzw. Bewertungsindices 1 und kann aufgrund der zu erwartenden Schwankungen der Exposition der Befund Schutzmaßnahmen ausreichend begründet werden, sind auch künftig die Voraussetzungen für diesen Befund zu erwarten. Begründungen sind z.b. die relevanten Randbedingungen ändern sich langfristig nicht oder nur un-wesentlich (z.b. Anlagenart, Verfahrensweise, Reinigungsmittelart, lüftungs-technische Verhältnisse) und die regelmäßige Kontrolle und Wartung der Anlagen Die Ergebnisse der Ermittlung und Beurteilung der inhalativen Exposition wurden dokumentiert und dem jeweiligen Betrieb zur Verfügung gestellt. 20

21 5.3.2 Dermale Exposition Im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung ist gemäß TRGS 401 [10] anhand der Stoffeigenschaften sowie der Informationen zur Art, dem Ausmaß und der Dauer des Hautkontaktes die Gefährdung zu beurteilen und es sind die erforderlichen Maßnahmen festzulegen. Die TRGS 401 teilt die Gefährdung in die Kategorien geringe, mittlere und hohe Gefährdung durch Hautkontakt ein. Mit der Gefährdungsmatrix der Anlage 4 zur TRGS 401 [10] lässt sich die Höhe der Gefährdung ermitteln: Eigenschaft Kennzeichnung der Stoffe/Zubereitungen mit Dauer/Ausmaß des Hautkontaktes Kurzfristig (< 15 min) Längerfristig (> 15 min) Kleinflächig (z.b. Spritzer) großflächig Kleinflächig (z.b. Spritzer) großflächig R 66 g g g m hautreizend R 38 g m m m ph 2 bzw. ph 11,5 m m m h ätzend R 34 m m m h R 35 m h h h R 21 g m m h hautresorptiv R 24 m m m h R 24 (in Kombination h h h h mit R 34 bzw. R 35) R 27 h h h h hautresorptiv R 40 (*), R 68 (*) m m m h und sonstige R 62 (*), R 63 (*) m m m m Eigenschaften R 45 (*), R 46 (*), R 60 (*), R 61 (*) h h h h sensibilisierend R 43, (R 42/43), g m m h sensibilisierende Gefahrstoffe nach Anl. 3 sowie nach Nr Abs. 2 oder 3)** (*) = wenn hautresorptiv g = geringe Gefährdung m = mittlere Gefährdung h = hohe Gefährdung ** Abweichend liegt bei allen Tätigkeiten mit dermaler Gefährdung durch Stoffe, bei denen praktische Erfahrungen zeigen, dass diese Stoffe oder Zubereitungen eine Sensibilisierung bei einer erheblichen Anzahl von Beschäftigten Durch Hautkontakt hervorrufen können (z.b. unausgehärtete Epoxidharzsysteme), eine hohe Gefährdung vor. Tabelle 4: Gefährdungsmatrix der TRGS 401 [10] Entsprechend der Höhe der Gefährdung sind technische, organisatorische, hygienische und persönliche Maßnahmen auszuwählen, so dass der Kontakt der Haut mit Gefahrstoffen nach dem Stand der Technik minimiert wird. Die Ergebnisse zur Ermittlung und Beurteilung der dermalen Exposition wurden dokumentiert und in die Berichte zur inhalativen Exposition integriert. 21

22 6 Untersuchungsergebnisse und deren Bewertung Im Rahmen des Projektes erfolgten die Erhebungen in 23 Betrieben (24 Arbeitsbereiche) mit halbautomatischen Reinigungsverfahren und in 9 Betrieben (11 Arbeitsbereiche) mit Teilewaschtischen. Insgesamt konnten 130 personengetragene und 20 ortsfeste Beprobungen durchgeführt werden. Ergänzend wurde an ausgewählten Arbeitsplätzen der Konzentrations-Zeit-Verlauf mittels direktanzeigender Messung aufgezeichnet. In den Betrieben mit halbautomatischen Reinigungsverfahren teilten sich die Erhebungen auf Betriebe mit lösemittelbasierten Reinigungsmitteln der Kategorien Chlorkohlenwasserstoffe, Aliphatische Kohlenwasserstoffe und Modifizierte Alkohole (Glykol-ether) auf. 6.1 Einkammeranlagen mit manueller Be- und Entladung Inhalative Exposition Nachfolgend werden zusammenfassend die an den überprüften Einkammeranlagen ermittelten Expositionen dargestellt. Die Einzelergebnisse zu den personengetragenen und den ortsfesten Messungen können dem Anhang entnommen werden. Anlagenart Anzahl Beprobungen Anzahl Schichtmittel Bewertungsindex I min max 95- Perc. BI >1 [%] Einkammeranlagen (Aliphatische Kohlenwasserstoffe) Einkammeranlagen (Trichlorethen) Einkammeranlagen (Tetrachlorethen) Einkammeranlagen (Glykolether) 16 4 n.n < 0, ,27 2, ,01 0,67 0, n.n 0, Tabelle 5: Messergebnisse Einkammeranlagen mit manueller Be- und Entladung (personengetragene Probenahme) Wie aus der Tabelle 5 zu ersehen ist, liegen an den Einkammeranlagen alle Bewertungsindices für die Reinigungsmittel Aliphatische Kohlenwasserstoffe und Glykolether unterhalb des jeweils zugehörigen Beurteilungsmaßstabes (Grenzwertes). Bei den untersuchten Einkammeranlagen mit dem Reinigungsmittel Tetrachlorethen führten die Erhebungen bis auf eine Ausnahme ebenfalls zur Unterschreitung des Beurteilungsmaßstabes. An der Anlage mit Überschreitung (BI=1,85) wurden nach der Erhebung technische Maßnahmen (Verlängerung der Trocknungsphase) und anschließend eine Wirksamkeitsüberprüfung durchgeführt. Die Wiederholungsmessung führte zu einem Bewertungsindex BI von 0,44 (Unterschreitung) und belegte damit erfolgreich die durchgeführte Maßnahme. Bei der statistischen Auswertung blieben die Ergebnisse aus der 22

23 Erstmessung, die den mangelhaften technischen Zustand der Anlage belegten, unberücksichtigt. Anlagenart Einkammeranlagen Summe Aliphatische Kohlenwasserstoffe, Tetrachlorethen und Glykolether Anzahl Beprobungen Anzahl Schichtmittel Bewertungsindex I min max 95- Perc n.n 0,67 0,54 0 BI >1 [%] Tabelle 6: Messergebnisse Einkammeranlagen; summarische Betrachtung der Anlagen, die mit Kohlenwasserstoffen, Tetrachlorethen und Glykolether als Reinigungsmittel einsetzten (per-sonengetragene Probenahme) Bei summarischer Betrachtung der untersuchten Anlagen, die mit Kohlenwasserstoffen, Tetrachlorethen (PER) und Glykolether arbeiten, ergibt sich das 95-Percentil aus den 22 Schichtmittelwerten zu 0,54 (Tabelle 6). Bei den drei untersuchten Anlagen, in denen mit Trichlorethen gereinigt wurde, lagen die Schichtmittelwerte bei 42, 47 und 90 mg/m³. Hieraus resultiert für die drei Anlagen eine Überschreitung der Akzeptanzschwelle für Trichlorethen (33 mg/m³), in einem Fall auch eine Überschreitung der Toleranzschwelle von 60 mg/m³. Der Vergleich der Schichtmittelwerte mit denen der Tetrachlorethen- und Glykoletheranlagen zeigt, dass an den Tri-Anlagen deutlich höhere Expositionen vorlagen. Eine Erklärung hierfür konnte nicht gefunden werden; eventuell ist der höhere Dampfdruck von Trichlorethen hierfür verantwortlich. Die ausgewählten zeitlich zur personengetragenen Probenahme parallel durchgeführten ortsfesten Beprobungen nahe der Entnahmeöffnung der Arbeitskammer bestätigten grundsätzlich die Ergebnisse aus personengetragener Beprobung (Tabelle 7). Anlagenart Einkammeranlagen (Aliphatische Kohlenwasserstoffe) Anzahl Beprobungen Schichtmittelwerte [mg/m³] min- max 3 1 < Einkammeranlagen (Trichlorethen) ,8 33 Einkammeranlagen (Tetrachlorethen) ,6-71 *) 50 Einkammeranlagen (Glykolether) 17 5 n.n. 4,7 55 *) Ein Schichtmittelwert mit Überschreitung des Beurteilungsmaßstabes (50 mg/m³) Anzahl Schichtmittelwerte Beurteilungsmaßstab [mg/m³] Tabelle 7: Messergebnisse Einkammeranlagen mit manueller Be- und Entladung (ortsfeste Probenahme nahe der Arbeitskammeröffnung) 23

24 Mit dem direktanzeigenden, tragbaren Infrarotspektrometer kann der Konzentrations-Zeit- Verlauf dargestellt werden u.a. auch zur Aufklärung von Expositionsspitzen bzw. Leckagen. Abbildung 3 zeigt den Konzentrations-Zeit-Verlauf von Tetrachlorethen (PER) an einer nicht ordnungsgemäß arbeitenden Einkammeranlage während des Reinigungsprozesses. Die dargestellten Expositionsspitzen treten in diesem Fall beim Programmschritt Trocknen bei geschlossener Anlage auf. Nach dem Programschritt Trocknen wird die Anlage ohne erkennbare Erhöhung der PER-Konzentration geöffnet. mg/m Programmschritt "Trocknen" :43 09:57 10:12 10:26 10:40 Zeit Abbildung 3: Konzentrations-Zeit-Verlauf von Tetrachlorethen (PER) in der Luft im Arbeitsbereich einer automatischen Reinigungsanlage Bei Überwachungs- und Wartungsarbeiten sowie der Reinigungsmittelnachfüllung konnten keine messtechnischen Ermittlungen durchgeführt werden. Die Reinigungsanlagen werden nach Aussage des jeweiligen Betreibers jedoch regelmäßig durch den Anlagenhersteller bzw. das betriebliche Personal gewartet und instand gehalten. Bei Wartungsarbeiten mit zu erwartender hoher Exposition wie z.b. der Anlagenreinigung oder bei Betriebsstörungen wird auf das Lösemittel abgestimmter Atemschutz getragen. Die Nachfüllung der Einkammeranlagen erfolgte überwiegend im geschlossenen Stoffkreislauf (Gaspendelverfahren), an einzelnen Anlagen jedoch auch manuell (Abfüllen von Teilmengen aus Vorratsbehältern). In der Regel wurden an den überprüften Anlagen die Reinigungs- und Trocknungsprogramme zur Minimierung des Lösemittelaustrags auf die Art der zu reinigenden Teile abgestimmt. Die Anlagenüberwachung wird nach Angabe der Betreiber durch regelmäßige Kontrollen der Reinigungsbäder sowie der Kondensat- und Ölschlammentsorgung durch den Anlagenführer bzw. das entsprechende Betriebspersonal nach Vorgabe des Anlagenherstellers und des Anlagenbetreibers gewährleistet. Arbeitsplatzwirksame lüftungstechnische Einrichtungen zur Erfassung von Emissionen lagen nur in einigen wenigen Betrieben vor. 24

25 6.1.2 Dermale Exposition Für die an den Einkammeranlagen eingesetzten Reinigungsmittel ergeben sich unter Berücksichtigung der hautrelevanten Kennzeichnung und des Ausmaßes des Hautkontaktes folgende Gefährdungskategorien: Reinigungsmittel Aliphatische Kohlenwasserstoffe Kennzeichnung mit Dauer/Ausmaß des Hautkontaktes Kurzfristig (< 15 min) Kleinflächig (z.b. Spritzer) großflächig Längerfristig (> 15 min) Kleinflächig (z.b. Spritzer) R 66 g g g m Trichlorethen R 38 g m m m R 45 (H) h h h h R 68 (H) m m m h Tetrachlorethen R 40 (H) m m m h 3-Butoxy-2-propanol R 38 g m m m großflächig Tabelle 8: Gefährdungskategorien nach TRGS 401 für die im Projekt untersuchten Reinigungsmittel; für Trichlorethen ist die höchste Gefährdungskategorie maßgebend (h). Die Untersuchungen zur dermalen Exposition hatten folgendes Ergebnis: 1. Anlagenbedienung (Entnahme der Waschkörbe mit den gereinigten Teilen, ggf. manuelle Kontrolle der Teile, ggf. manuelle Umsortierung der gereinigten Teile in Transportkisten) In der Regel kann durch entsprechende Anlagenprogrammierung die Zykluszeit für die Reinigung und die Trocknung auf die zu reinigenden Teile abgestimmt werden. In diesen Fällen kann davon ausgegangen werden, dass die gereinigten Teile ausreichend getrocknet wurden und frei von Lösemittel sind. Bei einigen angetroffenen Anlagen, bei denen keine Programmwahlmöglichkeit bestand und/oder Schüttgüter bzw. Teilen mit komplexer Struktur (Hohlräume) zu reinigen waren, war ein Austrag von Teilen mit anhaftendem Lösemittel nicht auszuschließen. Bei der weiteren Handhabung der Teile (z.b. manuelle Kontrolle, Umsortierung) bestand dann die Gefahr durch Hautkontakt. Bei den o.a. Tätigkeiten wurden von den Beschäftigten in den untersuchten Betrieben ausnahmslos Mehrzweckhandschuhe mit Mechanikschutz (Kat. II) oder Baumwollhandschuhe getragen. Für die o.a. kritischen Anlagen, bei denen mit den gereinigten Teilen Reinigungsmittel ausgetragen werden kann, ist dieser Hautschutz nicht ausreichend. 2. Anlagenüberwachung durch den Anlagenführer bzw. Wartungspersonal des Betriebes (u.a. Lösemittelnachfüllung, Überprüfung der Lösemittelqualität, Reinigen der Spänefilter, Kondensat- und Ölschlammentsorgung) Bei diesen Tätigkeiten ist grundsätzlich von einem Hautkontakt auszugehen. Das Ausmaß des Hautkontaktes beschränkt sich in der Regel auf Spritzer, die auf die Hände oder Unterarme gelangen können (kleinflächiger Hautkontakt). Die Expositionszeit beträgt nach 25

26 Auskunft der Betriebe in der Regel weniger als 15 Minuten je Schicht (kurzfristiger Hautkontakt). Für die Reinigungsmittel Aliphatische Kohlenwasserstoffe und 3-Butoxy-2-propanol resultiert entsprechend Tabelle 8 eine geringe, für Tetrachlorethen und Trichlorethen eine mittlere bzw. hohe Gefährdung. Den im Projekt zur Verfügung stehenden Sicherheitsdatenblättern konnten nachfolgende Informationen zur Eignung von Chemikalienschutzhandschuhen entnommen werden: Aliphatische Kohlenwasserstoffe : Nitrilkautschuk/Nitrillatex-NBR, empf. Materialstärke: 0,35 mm Fluorkautschuk (Viton); empf. Materialstärke: 0,4 mm Polychloropren; empf. Materialstärke: 0,5 mm Trichlorethen Tetrachlorethen 3-Butoxy-2-propanol: : Fluorkautschuk (Viton), Polyvinylalkohol, EVAL (Ethyl-Vinylalkohol-Laminat); Bei nur kurzem Kontakt wird ein Handschuh mit Schutzindex 1 oder höher empfohlen (Durchbruchszeit > 10 Minuten) : EVAL (Ethyl-Vinylalkohol-Laminat), Polyvinylalkohol, Fluorkautschuk (Viton); Bei nur kurzem Kontakt wird ein Handschuh mit Schutzindex 3 oder höher empfohlen (Durchbruchszeit > 60 Minuten) u.a. Viton, Butylkautschuk, Neopren, PVC, Naturkautschuk (Latex), Nitrilkautschuk; Bei nur kurzem Kontakt wird ein Handschuh mit Schutzindex 1 oder höher empfohlen (Durchbruchszeit > 10 Minuten) Erläuterung: maximale Tragedauer (Durchdringungszeit) = 1/3 der ermittelten Durchbruchszeit (TRGS 401) Abbildung 4: Einkammeranlage; Kontrolle gereinigter Teile (RP Kassel) 26

27 In der überwiegenden Zahl der untersuchten Betriebe standen den Beschäftigten geeignete, d.h. auf das Reinigungsmittel abgestimmte Chemikalienschutzhandschuhe aus Nitril-, Butyl- oder Chloroprenkautschuk zur Verfügung, die nach Aussage der Beschäftigten auch genutzt werden. In Einzelfällen wurden Chemikalienschutzhandschuhe mit zu geringer Materialstärke, handelsübliche Gummihandschuhe, Arbeitshandschuhe oder keine Schutzhandschuhe angetroffen. Probleme bestehen teilweise bei der Nutzungsdauer dieser Schutzhandschuhe, da diese über längere Zeiträume verwendet und nicht gewechselt werden. Neben den Chemikalienschutzhandschuhen werden von den Beschäftigten bei Wartungsund Instandhaltungsarbeiten Schutzbrillen mit Seitenschutz verwendet. 6.2 Manuelle Reinigungsanlagen (Pinselwaschtische) Inhalative Exposition Die Ergebnisse aus den Ermittlungen an 11 Teilewaschtischen sind in Tabelle 9 dargestellt. Das 95-Percentil der Bewertungsindices lag bei 0,39 (Grenzwerteinhaltung). Die Einzelergebnisse können dem Anhang entnommen werden. Anlagenart Teilewaschtische (Aliphatische Kohlenwasserstoffgemische, Verwendung Lösemittel, additivfrei) als Anzahl Beprobungen Anzahl Schichtmittelwerte Bewertungsindex I min max 95- Perc ,08 0,45 0,39 0 BI >1 [%] Tabelle 9: Messergebnisse Teilewaschtische (personengetragene Probenahme) Anlagenart Teilewaschtische (Aliphatische Kohlenwasserstoffgemische, Verwendung Lösemittel, additivfrei) als Anzahl Beprobungen Schichtmittelwerte [mg/m³] Min - max ,5 54,7 600 Anzahl Schichtmittelwerte Beurteilungsmaßstab [mg/m³] Tabelle 10: Messergebnisse Teilewaschtische (ortsfeste Probenahme) An den untersuchten Teilewaschtischen wurden jeweils aliphatische Kohlenwasserstoffe (Kaltreiniger) mit einem Flammpunkt >55 C verwendet. Alle Geräte waren offen, d.h. nicht gekapselt; teilweise wurde auch in offenen Bädern gereinigt. 27

28 An drei der 11 untersuchten Waschtische war eine lüftungstechnische Quellenerfassung vorhanden. Die Reinigung wurde jeweils sorgsam ohne auffälliges Verspritzen der Reinigungsflüssigkeit durchgeführt. Doch trotz sorgfältiger Arbeitsweise kommt es immer wieder zum Verspritzen winziger Tröpfchen. Bei Messungen mit dem tragbaren Infrarotspektrometer unmittelbar am Arbeitsplatz wurde festgestellt, dass das Gerät in unregelmäßigen Abständen Konzentrationsspitzen anzeigt (Abbildung 5). Dies ist mit großer Wahrscheinlichkeit darauf zurückzuführen, dass Aerosole aus der Reinigungsflüssigkeit in den Ansaugschlauch des Spektrometers gelangt und dort verdampft sind. Abbildung 5: Direktanzeigende Messung am Waschtisch mittels tragbarem Infrarotspektrometer Die Trocknung der Teile erfolgte meist durch offene Lagerung im Raum. Teilweise wurde auch das Abblasen mit Druckluft im offenen Raum oder in einem Abzug ( Trockenkabinett ) beobachtet. 28