FÖRDERUNG STAUBARMER MASCHINEN UND GERÄTE IN DER BAUWIRTSCHAFT

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1 FÖRDERUNG STAUBARMER MASCHINEN UND GERÄTE IN DER BAUWIRTSCHAFT Autor: Dipl.-Ing. Univ. Josef Kraus Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft Prävention Hochbau Region Nordbayern Nürnberg 1. Vorbemerkung: Viele Tätigkeiten am Bau sind zum Teil mit hohen Staubbelastungen verbunden, wie z.b. - Abbruch- und Rückbauarbeiten - Sanierungsarbeiten - Verdichtungsarbeiten - Strahlarbeiten - Reinigungsarbeiten. Mit extrem hohen Staubemissionen ist erfahrungsgemäß auch zu rechnen, wenn mineralische Werkstoffe mit handgeführten Maschinen und Geräten ohne Stauberfassungseinrichtung bearbeitet werden, wie z.b. mit - Schlitz- oder Fräsmaschinen - Schleif-, Schneid- oder Stockmaschinen. Regelmäßige Staubbelastungen können zu unspezifischen Erkrankungen der Atemwege, zu chronisch obstruktiven Lungen-/Atemwergserkrankungen führen. Dies gilt für alle Stäube. Bestimmte Stäube können auch gezielt einzelne Körperorgane dauerhaft und irreparabel schädigen. Stellvertretend dafür stehen Asbest- und Quarzstaub, die eine krebserzeugende und fibrogene Wirkung besitzen. Mineralischer Staub, wie er üblicherweise auf Baustellen auftritt, ist in der Regel Mischstaub, der neben unspezifisch wirkenden Staubpartikeln (allgemeiner Staub) auch einen erheblichen Quarzfeinstaubanteil enthalten kann. 2. Rechtliche Situation In Deutschland gelten für den allgemeinen Staub folgende Luftgrenzwerte: Alveolengängige Fraktion (A Staub): 3 mg/m³ Einatembare Fraktion (E Staub): 10 mg/m³ Tätigkeiten oder Verfahren, bei denen Beschäftigte alveolengängigen Quarzstäuben ausgesetzt sind, sind seit Juli 2005 als krebserzeugend zu bewerten. Mit der Einstufung als krebserzeugend wurde der bis dahin geltende Luftgrenzwert für Quarzfeinstaub von 0,15 mg/m³ aufgehoben. Die rechtlichen Bestimmungen sehen seit 2005 weiter vor, dass - staubemittierende Maschinen und Geräte wirksam abgesaugt werden müssen und - die Wirksamkeit bei der ersten Inbetriebnahme nachgewiesen werden muss.

2 Nicht zulässig ist außerdem das Trockenkehren bei Reinigungsarbeiten. Vor Aufnahme der Tätigkeiten ist eine umfassende Gefährdungsbeurteilung durchzuführen in der auch die Schutzmaßnahmen festzulegen sind. 3. Anlass des Forschungsprojektes Bereits bei Staubmessungen im Zuge der Festsetzung der Luftgrenzwerte für den allgemeinen Staub hat sich gezeigt, dass handgeführte Maschinen und Geräte für die Bearbeitung mineralischer Werkstoffe überwiegend ohne oder mit nur ungenügenden Staubschutzmaßnahmen betrieben werden und dadurch die Beschäftigten teilweise extrem hohen Staubbelastungen ausgesetzt sind. Die Ursachen hierfür sind vielseitig und liegen zum Einen in der Unkenntnis des Gefährdungspotentials und der damit verbundenen geringen Bereitschaft, Staubschutzmaßnahmen zu treffen und zum Anderen darin, dass bis Ende 2004 eindeutige und zwingende Vorgaben zur Ausstattung und Verwendung von Stauberfassungseinrichtungen fehlten. Auch wenn Staubabsaugungen verwendet wird, entstehen teilweise hohe Staubemissionen, weil die Maschinen- und Entstaubungstechnik nicht optimal aufeinander abgestimmt ist. Es fehlt eine staubtechnische Bewertung der am Markt angebotenen Systeme. Das heißt, auch bei Anwendung abgesaugter Maschinen und Geräte ist unklar, ob das angebotene System ausreichend wirksam ist oder zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Um den Anwendern bei der Auswahl geeigneter Maschinen und Geräte eine Entscheidungshilfe anbieten zu können, hat die Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft mit finanzieller Unterstützung des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften und in Kooperation mit den Herstellern sowie unter Beteiligung weiterer Partner wie dem Berufsgenossenschaftlichen Institut für Arbeitsschutz ein Forschungsprojekt zum Staubemissionsverhalten handgeführter Maschinen und Geräte durchgeführt. Ziel des Projektes war es, - von Herstellern zur Verfügung gestellte abgesaugte Gerätesysteme hinsichtlich ihrer Wirksamkeit vergleichend zu bewerten und - durch den Produktvergleich einen Wettbewerb zu technischen Innovationen und Verbesserungen zu erzeugen. 4. Durchführung des Projektes 4.1 Arbeitsmethodik Von Herstellern zur Verfügung gestellte Gerätesysteme wurden unter Praxisbedingungen in einem Prüfraum bestimmungsgemäß erprobt und dabei gleichzeitig die Staubemissionen gemessen. Als Prüfraum diente ein speziell ausgestatteter Prüfraum. Nach jedem Versuch wurde die Raumluft mit zwei Hochleistungsraumlüftern abgesaugt und gereinigt.

3 Abbildung 1: Prüfraum Abbildung 2: Raumlüfter Die Bearbeitung der Baustoffe erfolgte entweder vertikal an einem A-Bock oder horizontal auf einem Bockgerüst. Die Geräte wurden von erfahrenen Handwerkern bedient, die auch in der Praxis damit arbeiten. Abbildung 3: Mauernutfräse Abbildung 4: Betonschleifmaschine Abbildung 5: Trennschleifer Während der Bearbeitung wurde die Luftkonzentration der einatembaren (E-Staub) und der alveolengängigen (A-Staub) Fraktion sowie die Qaurzstaubkonzentration mit einem Probenahmegerät erfasst. Die Probenahmen erfolgten sowohl an der Person als auch stationär, die Messzeit betrug im Mittel eine Stunde.

4 Abbildung 6: Personengetragene Probenahmegeräte Abbildung 7: Stationäre Probenahmegeräte Um einen repräsentativen Vergleich zu erhalten, wurden alle Gerätesysteme nach gleichen Rahmenbedingungen eingesetzt und dazu die Vorgaben in einer Handlungsanleitung beschrieben. U. a. war auch festgelegt, nach jedem Versuch die von den Maschinen abgetragene bzw. zerspante Masse mittels Wägung zu bestimmen. Alle Ergebnisse wurden mit einem zweiten und dritten Versuch abgesichert. Parallel zu den Probenahmen kam auch das Pimex System zum Einsatz. Mit der Pimex Methode können Belastungen am Arbeitsplatz sichtbar gemacht werden. Dabei wird der Arbeitsablauf mit einer Videokamera aufgenommen. Gleichzeitig werden die auftretenden Belastungen (Staub, Lärm und dergl.) über ein direkt anzeigendes Messgerät erfasst und über einen Datenlogger dem Rechner zugeführt. Messwerte und Videobild werden synchron zusammengeführt und visualisiert dargestellt. Belastungsschwankungen lassen sich so nachträglich zweifelsfrei und anschaulich nachvollziehen. Schwachstellen können eindeutig identifiziert und dadurch Hinweise für Verbesserungsmaßnahmen gegeben werden. Abbildung 8: Pimex Aufzeichnung (hohe Staubbelastung)

5 Geprüft wurden ausschließlich Systeme mit geprüften Entstaubern der Staubklasse M und z. T. mit alternativen Entstaubern der Staubklasse H. Die beiden Staubklassen unterscheiden sich im Wesentlichen durch den Filterdurchlassgrad und der Entsorgung des Staubsammelbehälters. 4.2 Ergebnis Geprüft wurden insgesamt knapp 100 Kombinationen verschiedene Gerätekombinationen und zwar - Mauernutfräsmaschinen - Betonschleifmaschinen - Putzfräsmaschinen - Trennschleifer - Schwing- und Exzenterschleifer. Bei den Untersuchungen hat sich gezeigt, dass nicht alle Systeme gleichermaßen wirksam sind und insbesondere bei hohem Staubanfall eine große Streubreite bei den Staubemissionen besteht. Von maßgeblicher Bedeutung für die Stauberfassung sind das Stauberfassungselement und der angeschlossene Entstauber. Je dichter die Bearbeitungsstelle vom Erfassungselement umschlossen wird, umso geringer ist die Staubemission, unter der Voraussetzung, dass das Staubvolumen ausreichend abgesaugt wird. Eine Übersicht über die bisher vorliegenden Auswertungen zeigen die folgenden Abbildungen. Zu beachten ist die logarithmische Teilung der Ordinate. Abbildung 9: A Staubauswertung der personengetragenen Probenahmen

6 Abbildung 10: E Staubauswertung der personengetragenen Probenahmen Abbildung 11: Auswertung der Luftkonzentrationen für Quarzfeinstaub

7 Sehr staubintensive Bearbeitungsgeräte sind erfahrungsgemäß Mauernutfräsen und Trennschleifer. In Abhängigkeit von der Schnitttiefe reichte die Streubreite der Ergebnisse von der Grenzwerteinhaltung bis hin zu mehrfachen Überschreitungen. Eine geringere Divergenz bei den Ergebnissen zeigte sich bei den Maschinen mit geringerem Staubvolumen wie den Betonschleifmaschinen und den Schwing- und Exzenterschleifern. In allen Fällen lassen sich optimale Ergebnisse nur erzielen, wenn Bearbeitungsgerät und Entstauber aufeinander abgestimmt sind. Als besonders ungünstig haben sich zweistufige Entstauber mit Papierfiltertüten erwiesen, da durch den Feinanteil im Staub schon nach kurzer Zeit die Filtertüte sehr dicht belegt und dadurch die Saugleistung stark reduziert wird. Zur Aufrechterhaltung der Saugleistung müsste alle 10 bis 20 Minuten die Filtertüte gewechselt werden, was in der Praxis unrealistisch ist. So waren beispielsweise die Ergebnisse bei Mauernutfräsen mit einem Entstauber der Staubklasse M durchwegs besser als mit dem höherwertigen Entstauber der Staubklasse H. Die Anforderungen an Mobilentstauber, wie sie am Bau zur Erfassung mineralischer Stäube gebraucht werden, müssen deshalb neu überlegt und angepasst werden. Dies betrifft auch die staubarme Entsorgung und Filterabreinigung. Letztere sollte nicht manuell, sondern bei allen Geräten automatisch erfolgen. Abbildung 12: Entstauber mit zwei- bzw. einstufiger Filterung 5. Ausblick Zum Forschungsvorhaben wird z. Zt. der Abschlussbericht erstellt. Anschließend werden die Ergebnisse in einer für den Anwender verständlichen Form veröffentlicht. Gleichzeitig ist beabsichtigt, die Ergebnisse in Branchenlösungen und Handlungsanleitungen umzusetzen, um auf breiter Basis für wirksame Staubschutzmaßnahmen bei der Verwendung von handgeführten Maschinen und Geräten zu sensibilisieren. Bei dem breiten Spektrum staubbelastender Arbeiten am Bau kann das Forschungsprojekt nur als ein erster Schritt zur Staubreduzierung am Bau gesehen werden. Für eine nachhaltige Verbesserung müssen auch in anderen Bereichen technische Innovationen angestoßen und umgesetzt werden.