Forschungsprojekt Bewertung des Staubemissionsverhaltens handgeführter Maschinen. Dipl.-Ing. Josef Kraus

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1 Forschungsprojekt Bewertung des Staubemissionsverhaltens handgeführter Maschinen 1

2 Am Bau hohe Staubbelastungen Abbrucharbeiten Umbauarbeiten Stemm-, Schleif-, und Fräsarbeiten Putzarbeiten, Abschlagen von alten Putzen Anrühren von Trockenmörtelmassen Baustoffrecyclinganlagen Strahlarbeiten Reinigungsarbeiten Baustellenverkehr 2

3 Staub ein altes Thema? Gefährlichkeit bestimmter Stäube seit Jahren bekannt: z.b. Quarzstaub, Asbeststaub können zu spezifischen Wirkungen wie fibrogenen kanzerogenen Erkrankungen führen 3

4 Allgemeine Staubwirkung Alle Stäube sind problematisch können zu unspezifischen zu obstruktiven Atemwegserkrankungen führen Ursächlich Überlastung der Atemwege Selbstreinigungsmechanismus wird gestört Wirkungsweise hoher Konzentrationen für kurze Zeit schädlicher als gleiche Dosis bei geringerer Konzentration über längere Zeit 4

5 Staubgrenzwerte Erster Grenzwert mg/m 3 herabgesetzt mg/m 3 festgelegt als Jahresmittelwert Neue Staubgrenzwerte seit A Staub 3 mg/m 3 E Staub 10 mg/m 3 festgelegt als Schichtmittelwerte 5

6 Thema Staub neue Aktualität Feinstaub (A-Staub): Gesamtstaub (E-Staub): Neu 4 fache Verschärfung Verhältnis: (A-Staub : E-Staub) etwa 1 : 4 Quarzfeinstaub: quarzfeinstaubbelastende Tätigkeiten seit Juli 2005 krebserzeugend, Grenzwert ausgesetzt 6

7 Ziel: Staubreduzierung Schutz der Atemwege / Lunge vor Überlastung u. arbeitsbedingten Erkrankungen Forderung an: Hersteller Betriebe Staubschutzmassnahmen zu verbessern 7

8 Wie ist die Situation? Dazu einige Messwerte Trockenschneiden Nassschneiden Gesamtstaub 169,00 mg/m³ 54,97 mg/m³ A Staub 29,80 mg/m³ 6,37 mg/m³ Quarzstaub 3,89 mg/m³ 0,63 mg/m³ Gesamtstaub A Staub Quarzstaub Reinigungsarbeiten 23,80 mg/m³ 5,13 mg/m³ 0,23 mg/m³ 8

9 Winkelschleifer ohne Absaugung 9

10 Ungenügend wirksame Nasstrennsäge 10

11 Reinigungsarbeiten mit Besen 11

12 Sinkgeschwindigkeit von Stäuben 12

13 Seit Jahren keine wesentliche Verbesserung Geräte ohne Absaugeinrichtungen o. alternativen Staubschutzmaßnahmen vorhandene Möglichkeiten z.t. nicht bekannt vorhandene techn. Maßnahmen ungenügend mangelhafte Sensibilität 13

14 Staubarme Maschinen sind am Markt verfügbar Saubere Sache: Moderne Maschinen wie Bohrhämmer mit integrierter Staubabsaugung leisten gerade auch bei Überkopf- Arbeit wertvolle Dienste. 14

15 GISBAU-Datenbank Staubarme Bearbeitungsmaschinen/Verfahren" Mauernutfräse mit Absaugung Steinsäge mit Spezialsägeblatt Bewertung? Bewertung? 15

16 Bewertung erforderlich Ohne Bewertung keine Empfehlung Zur Bewertung Stand der Technik ermitteln Wirksamkeit beurteilen Anhand der Ergebnisse Empfehlungen geben Weiter- und Neuentwicklungen fördern Sensibilität bei Anwendern fördern 16

17 Von der Idee zum Projekt Arbeitskreis konstituiert sich in 2003 BG BAU BG Feinmechanik und Elektrotechnik BGIA Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitsschutz Steinbruchs-Berufsgenossenschaft ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.v. Ziel: wirksame Staubschutzmaßnahmen zu etablieren. Verbesserungen über Baumusterprüfungen erscheint sehr langwierig und hürdenreich Daher vereinfachte und pragmatische Vorgehensweise Prüfung bzw. Erprobung der Maschinen unter praxisnahen Bedingungen in einem Prüfraum 17

18 Vorversuche zeigen die Machbarkeit (Sept. 2003) Praxiszentrum Nürnberg der BG BAU 18

19 Förderantrag Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften e.v. Alte Heerstraße Sankt Augustin Antrag Entscheidung 10. Mai 2004 auf Unterstützung eines Forschungsvorhabens aus Mitteln des Forschungsfonds des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften e.v. 1. Antragsteller (Name, Funktion, Titel, Anschrift und Telefonnummer) Arbeitsgemeinschaft der Bau-Berufsgenossenschaften Berufsgenossenschaften An der Festeburg 27-29, 29, Frankfurt am Main, 2. Bezeichnung des Forschungsvorhabens Bewertung des Staubemissionsverhaltens handgeführter Maschinen und u Geräte für die Bearbeitung mineralischer Werkstoffe 3. Höhe der beantragten Unterstützung ( 32 % der Gesamtkosten ) 19

20 Novelle Gefahrstoffverordnung (in Kraft seit 01. Januar 2005) Anhang III Partikelförmige Gefahrstoffe 2.3 Ergänzende Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten mit Exposition gegenüber einatembaren Stäuben (3) Maschinen und Geräte sind so auszuwählen und zu betreiben, dass möglichst wenig Staub freigesetzt wird. Staubemittierende Anlagen, Maschinen und Geräte müssen mit einer wirksamen Absaugung versehen sein, soweit dies nach dem Stand der Technik möglich ist und die Staubfreisetzung nicht durch andere Maßnahmen verhindert wird. (5) Stäube sind an der Austritts- oder Entstehungsstelle möglichst vollständig zu erfassen und gefahrlos zu entsorgen. Die abgesaugte Luft ist so zu führen, dass so wenig Staub wie möglich in die Atemluft der Beschäftigten gelangt. Eine Rückführung abgesaugter Luft in den Arbeitsbereich ist nur nach ausreichender Reinigung zulässig. (6) Ablagerungen von Stäuben sind zu vermeiden. Ist dies nicht möglich, so sind die Staubablagerungen mit Feucht- oder Nassverfahren nach dem Stand der Technik oder saugenden Verfahren unter Verwendung geeigneter Staubsauger oder Entstauber zu beseitigen. Das Reinigen des Arbeitsbereiches durch trockenes Kehren oder Abblasen von Staubabagerungen mit Druckluft ist grundsätzlich nicht zulässig. (7) Einrichtungen zum Abscheiden, Erfassen und Niederschlagen von Stäuben müssen dem Stand der Technik entsprechen. Bei der erstmaligen Inbetriebnahme dieser Einrichtungen ist der Nachweis einer ausreichenden Wirksamkeit zu erbringen. Die Einrichtungen sind mindestens jährlich auf ihre Funktionsfähigkeit zu prüfen, zu warten und gegebenenfalls in Stand zu setzen. Die Prüfungen sind zu dokumentieren. 20

21 (Branchen)vereinbarung mit dem Herstellerverband ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.v. Beitrag zur Reduzierung der Belastung durch mineralischen Staub in der Bauwirtschaft Hersteller stellen zu prüfenden Bearbeitungsmaschinen und Geräte kostenfrei zur Verfügung Konzept zur Darstellung der Ergebnisse Erkenntnisse fließt in die Weiterentwicklung der Systeme 21

22 Vorbildliche Beteiligung der Hersteller 22

23 Prüfung der Geräte nach einheitlichen, mit Herstellern abgesprochenen Kriterien jedes Gerät wird 3-mal geprüft dem 1. Versuch geht ein unbeprobter Versuch voraus im Mittel pro Tag ein Gerät Prüfung auf ausgewählten Baustoffen 23

24 Einheitliche Prüfkriterien pro Maschinenkategorie 24

25 Ort des Geschehens - Bayerische BauAkademie Prüfraum für staubtechnische Untersuchungen 25

26 Prüfraum bei der Bayerischen BauAkademie A-Bock zum Auflegen der KS-Formelemente 26

27 Prüfraum in Feuchtwangen Minikran A-Bock Luftreiniger 27

28 Lagerung der Kalksandstein-Formelemente 472 KS-Formelemente = 59 Paletten 540 Betonplatten 40/60 cm 40 Fermacellpl. 100/150 cm 28

29 Einheitliche Prüfkriterien und Rahmenbedinungen Ausmessen der Schnittlängen Raumlüftung per Hochleistungsluftreiniger nach Versuchsende 29

30 Bestimmung der abgetragenen Masse Waage grammgenau bis 65 kg g Auswaage Entstauber 30

31 Stationäre Probenahme im Prüfraum PM 4G E-Staub PM 4F A-Staub Stationäre Probenahmegeräte 31

32 Personengetragene Probenahme A-Staub E-Staub Personengetragene Probenahmegeräte E-Staub A-Staub 32

33 Versuchsaufbau zur Untersuchung der Maschinen Führen der Mauernutfräse nach vorgegeben Linien 33

34 Untersuchungen an Mauernutfräsen 34

35 Untersuchungen an Betonschleifern und -stockern 35

36 Untersuchungen an Diamanttrennschleifern 36

37 Untersuchungen an Putzfräsen 37

38 Untersuchungen an Schleifern für den Trockenbau 38

39 Bisher untersucht Mauernutfräsen Betonschleifmaschinen Putzfräsmaschinen Trennschleifer Schwing- und Exzenterschleifer Fugensanierung und Prototypen 39

40 Sichtbarmachen unsichtbarer Gefahren Picture Mixed Exposure 40 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

41 Das PIMEX-Prinzip (AUVA und KOHS) Bilderfassung Tätigkeit - Arbeitsablauf Messdaten digitale Videoaufzeichnung direktanzeigendes Messsystem Funkmodem oder Infrarot Videokamera Notebook Zusammenführung und Speicherung Funk- Datenlogger RESPICON synchron synchron 41 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

42 PIMEX-System 42 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

43 Einige ganz praktische Problem(e)-Lösungen Folienschutzgehäuse für Sony-Camcorder und Weitwinkelvorsatz Befestigungsschraube Schnellverschluss für Stativ 43 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

44 Einige ganz praktische Problem(e)-Lösungen Standort des PIMEX-Notebook (außerhalb des Prüfraumes) 44 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

45 PIMEX - Observation es geht los! 45 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

46 Ergebnisse der Untersuchungen Ergebnisse 46 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

47 Übersicht alle Maschinenkategorien Grenzwert für A-Staub 47 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

48 Übersicht alle Maschinenkategorien Grenzwert für E-Staub 48 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

49 Übersicht alle Maschinenkategorien ehemaliger Grenzwert für Quarz-Staub 49 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

50 Dokumentation des Standes der Technik 50 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

51 Abgetragene Masse 51 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

52 Messwerte: E-Staub A-Staub Quarz-Staub 52 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

53 Informationen für die Praxis unter dem Handelsnamen der Systeme. 53 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

54 Informationen für die Praxis 54 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

55 Alle Informationen im Internet verfügbar 55 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

56 Alle Informationen im Internet verfügbar 56 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

57 Maßgebliche Einflussfaktoren zur Stauberfassung 57

58 Faktoren für eine wirksame Stauberfassung Maßgeblich Faktoren für die Wirksamkeit der Stauberfassung sind u.a. Stauberfassungselement angeschlossener Entstauber Frästiefe / Staubmenge 58

59 Erfassungselement 59

60 Erfassungselement 60

61 Erfassungselement 61

62 Erfassungselement 62

63 Verbesserungen an der Erfassungshaube Staubablagerungen reduzieren 63

64 Abgesaugte Staubmengen Abgesaugte Staubmengen! 4 5 kg Staub im Entstauber in einer Arbeitszeit von rund 30 Min. 4 5 kg Staub der nicht in die Luft am Arbeitsplatz gelangt! immer wieder aufgewirbelt wird! 64

65 Entstauber Einteilung nach Staubklassen Eignung für Stäube mit Expositionsgrenzwerte Staubklasse Durchlass grad max. [%] Filterelement Filtermaterial Prüfung Gesamtgerät L = Leicht > 1 mg/m³ < 1 X M = mittel 0,1 mg/m³ < 0,1 X X H = hoch alle (inkl. krebserzeugende Stäube und Stäube mit Krankheitserregern) < 0,005 X X 65

66 Auswahl der Entstauber - Staubklasse Gefahrstoff Holzstaub Mineralischer Staub Quarzfeinstaub Krebserzeugende Stoffe Einstufung oder Grenzwert (AGW) Tätigkeit Betonschleifen Putzfräsen Trockenbau Fugensanierung Unterschiede Entstauber Filterreinigung automatische Abrüttelung Filterbeutel staubarme Entsorgung Staubklasse Staubklasse L Staubklasse M Staubklasse H 66

67 Entstauber - Filterflächen 67

68 Einfluss des Entstaubers 68 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

69 Einfluss des Entstaubers 69 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

70 Staubbelastung Konfiguration Erfassungsgrad Abscheidegrad Staub in der Entstehungsstelle Mobilentstauber Umgebung Bearbeitungsgerät ,00 g/h System mit M-Sauger z.b. 95 % (2850g/h) 99,9 % ,85 g/h System mit H-Sauger z.b. 95 % (2850g/h) 99,995 % ,14 g/h 70

71 Entstauber der Staubklasse H Entstauber : Klasse H 71

72 Entstauber der Staubklasse H und mineralischer Staub Wechsel des Staubbeutels alle Min. je nach Material, Maschine oder Werkzeug 72

73 Entstauber der Staubklasse H und mineralischer Staub Staubbeutel bei Entstauber der Klasse H Fassungsvermögen bei mineralischem Staub (Mauernutfräsen in Kalksandstein) 1280 g nach 10 Minuten dicht 73

74 Entstauber der Staubklasse H und mineralischer Staub 74

75 Staubarme Entleerung oder staubfreie Entleerung? 75

76 Preisfrage: Entstauber der Staubklasse M oder H? 1050,-- EUR 630,-- EUR 76

77 Weitere Beobachtungen Bedienung der Maschinen nicht eindeutig Ungeeignete Schleifkörper / Trennscheiben unsachgemäße Bedienung (stumpfe Diamantsegmente) Schärfen der Trennscheibe mit Schärfstein 77

78 Zentrale Botschaft Systemgedanke in die Praxis tragen! (nicht irgendwelche Sauger/Entstauber verwenden) Bitte benutzt diese Systeme! (System = Maschine + Entstauber) Was technisch möglich ist, ist in der Praxis selten zu finden! Wirksamkeit durch organisatorische Maßnahmen unterstützen! 78

79 Praxisuntersuchungen Frage: Sind die Ergebnisse im Prüfraum mit denen in der Praxis vergleichbar? 79 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

80 Praxismessungen in Heilbad Heiligenstadt am 02. Mai Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

81 Praxismessungen: Maschine 1 A-Staub 1,7 mg/m³ Schnittiefe: Schlitzlänge: 35 mm vertikal 25,4 m horizontal 18,6 m Summe: 44,0 m Ansetzen der Maschine: 22 mal 81 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

82 Praxismessungen: Maschine 2 A-Staub 2, 8 mg/m³ Schnittiefe: Schlitzlänge: 35 mm vertikal 26,4 m horizontal 16,0 m Summe: 42,4 m Ansetzen der Maschine: 20 mal 82 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

83 Praxismessungen: Maschine 3 Schnittiefe: Schlitzlänge: 25 mm vertikal 44,0 m horizontal 18,4 m Summe: 62,4 m Ansetzen der Maschine: 13 mal A-Staub < 0,5 mg/m³ 83 Dipl.-Geogr. Norbert Kluger

84 Öffentlichkeitsarbeit 84

85 Die gegenwärtige Praxis 85

86 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 86