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Hilfe bei „dicker Luft“

PSA: Atemschutz
Hilfe bei „dicker Luft“

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Atem­schutz ist notwen­dig, wenn die Luft zu wenig Sauer­stoff oder Schad­stoffe enthält. Der Unter­neh­mer ist verpflich­tet, einen entspre­chen­den Schutz zur Verfü­gung zu stel­len. Dabei ist die Umge­bungs­at­mo­sphäre, die Art der Örtlich­keit und der Verwen­dungs­zweck zu berück­sich­ti­gen.

Univ.-Dipl.-Ing. Thomas Bossel­mann

Als Atmung bezeich­net man den Gasaus­tausch im mensch­li­chen Orga­nis­mus. Durch die Atmung werden alle Zellen im mensch­li­chen Körper mit dem lebens­wich­ti­gen Sauer­stoff (O2) versorgt. Erwach­sene und Jugend­li­che atmen im Schnitt 12 bis 16 Mal pro Minute. Das Atem­zugvo­lu­men bei einem erwach­se­nen Menschen beträgt 6 bis 10 ml/kg-Köpergewicht. Das Totraum­vo­lu­men beträgt circa 2 ml/kg Körper­ge­wicht.
Das inspi­ra­to­ri­sches Reser­ve­vo­lu­men beim erwach­se­nen Menschen umfasst 2000 bis 3000 ml, das expi­ra­to­ri­sche Reser­ve­vo­lu­men 1000 bis 1500 ml.

Gefähr­dung durch Sauer­stoff­man­gel

Zu einer Sauer­stoff­un­ter­ver­sor­gung kann es kommen, wenn in der Umge­bungs­luft weni­ger als 17 Vol.% Sauer­stoff vorhan­den sind. Sauer­stoff­man­gels kann zu Bewusst­lo­sig­keit, irrever­si­bler Schä­di­gung von Gehirn­zel­len bis hin zum Tod führen. Der Umfang der Schä­di­gun­gen hängt von verschie­de­nen Fakto­ren ab: der rest­li­chen Sauer­stoff­kon­zen­tra­tion, dem Atem­mi­nu­ten­vo­lu­men, der körper­li­chen Verfas­sung und ande­ren.

Gefähr­dung durch Schad­stoffe

Schad­stoffe können je nach Art (physi­ka­lisch, chemisch, biolo­gisch) verschie­dene schä­di­gende Folgen haben. Sie können akute oder chro­ni­sche Vergif­tun­gen hervor­ru­fen, zu Lungen­er­kran­kun­gen, Strah­len­schä­den oder auch Aller­gien sowie Sensi­bi­li­sie­run­gen und auch Krebs­er­kran­kun­gen führen. Der Umfang der Schä­di­gung ist abhän­gig von der Konzen­tra­tion und Einwirk­dauer des Schad­stoffs, der Wirkungs­weise im Orga­nis­mus sowie der körper­li­chen Verfas­sung.
Schad­stoffe in der Luft lassen sich unter­glie­dern in
  • parti­kel­för­mige Schad­stoffe (Staub, Rauch etc.). Sie können die oberen Atem­wege reizen, in die Lunge eindrin­gen und dort zu chro­ni­schen Erkran­kun­gen (Fibro­sen – „Staub­lunge“) führen.
  • Tröpf­chen
  • Schad­stoffe in Form von Gasen und Dämp­fen. Gase und Dämpfe können direkt in die Blut­bahn gelan­gen und dort akute oder chro­ni­sche Schä­den hervor­ru­fen.

Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung

Eine Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung beinhal­tet die Risi­ko­ab­schät­zung der ermit­tel­ten Gefähr­dun­gen und Belas­tun­gen nach Art und Umfang des Risi­kos, der Risi­ko­dauer sowie der Risi­ko­wahr­schein­lich­keit für die Beschäf­tig­ten.
Hier­bei ist nach Abwä­gung aller denk­ba­ren Gefährdungen/Belastungen, unter Einbe­zie­hung der bereits vorhan­de­nen Schutz­maß­nah­men fest­zu­stel­len, ob das Risiko für den Arbeit­neh­mer akzep­ta­bel ist. Kann das Risiko für die Gesund­heit oder das Leben des Arbeit­neh­mers nicht akzep­tiert werden, sind weitere Maßnah­men zu tref­fen, die dieses auf ein vertret­ba­res Maß senken. Grund­lage hier­für sind die Arbeits­platz­grenz­werte (AGW) bzw. Biolo­gi­schen Grenz­werte (BGW).

Anfor­de­run­gen an den Atem­schutz

Zunächst muss die Sauer­stoff­ver­sor­gung sicher gestellt sein. Atem­schutz muss Schutz vor schäd­li­chen Stof­fen bieten und über acht Stun­den trag­bar sein. Wich­tig sind auch die Kosten sowie etwaige Anfor­de­run­gen an den Verwen­der. Dessen Taug­lich­keit muss in der s.g. G26-Untersuchung beim Betriebs­arzt nach­ge­wie­sen werden.

Auswahl von Atem­schutz­ge­rä­ten

Vor der Auswahl hat der Unter­neh­mer nach § 2 PSA-Benutzungsverordnung die von ihm vorge­se­he­nen Atem­schutz­ge­räte zu bewer­ten, um fest­zu­stel­len, ob sie Schutz gegen­über den abzu­weh­ren­den Gefah­ren bieten, ohne selbst eine größere Gefahr mit sich zu brin­gen. Ferner muss fest­ge­stellt werden, ob die Atem­schutz­ge­räte für die am Arbeits­platz vorlie­gen­den Bedin­gun­gen geeig­net sind, z.B. beengte Raum­ver­hält­nisse, klima­ti­sche Verhält­nisse, Zusam­men­wir­ken mit ande­ren persön­li­chen Schutz­aus­rüs­tun­gen. Die Atem­schutz­ge­räte müssen den ergo­no­mi­schen Anfor­de­run­gen und gesund­heit­li­chen Erfor­der­nis­sen der Versi­cher­ten genü­gen. Dabei ist insbe­son­dere die vorge­se­hene Trage­zeit zu berück­sich­ti­gen.
Wurde die Bewer­tung durch­ge­führt, hat der Unter­neh­mer in Zusam­men­ar­beit mit den Versi­cher­ten und deren Vertre­tern entspre­chende Atem­schutz­ge­räte auszu­wäh­len und kosten­los zur Verfü­gung zu stel­len.
Folgende Einsatz­be­din­gun­gen sind bei der Auswahl von Bedeu­tung:
  • 1. Umge­bungs­at­mo­sphäre, z.B. Sauer­stoff­ge­halt, Art und Konzen­tra­tion der Schad­stoffe, Tempe­ra­tur, Brand- und Explo­si­ons­ge­fahr,
  • 2. Örtlich­keit, z.B. Art des Raumes, Bewe­gungs­frei­heit,
  • 3. Verwen­dungs­zweck, z.B. Arbeits­dauer, Rück­zugs­zeit, Schwere der Arbeit, Rettung, Flucht.
Liegen nicht genü­gend Daten über die Einsatz­be­din­gun­gen vor (z.B. Erkun­dungs­gänge, Brandbekämpfungs- und Rettungs­ein­sätze oder Arbei­ten in engen Behäl­tern oder Räumen), so muss umluft­un­ab­hän­gi­ger Atem­schutz (Isolier­ge­räte) getra­gen werden.
Bei der Auswahl von Flucht­ge­rä­ten hat der Unter­neh­mer die zu erwar­tende Art und Konzen­tra­tion der mögli­chen Schad­stoffe und die Länge des Flucht­we­ges zu berück­sich­ti­gen. Die Auswahl unge­eig­ne­ter Geräte, aber auch die unsach­ge­mäße Verwen­dung geeig­ne­ter Geräte, täuscht einen Schutz vor, der nicht vorhan­den ist.

Auswahl­prin­zi­pien

Bei der Auswahl der Atem­schutz­ge­räte gilt: So viel Schutz wie nötig, so wenig Belas­tung wie möglich!
In der Praxis zeigt sich, dass es kein Atem­schutz­ge­rät gibt, das seinen Träger hundert Prozent von der Umge­bungs­at­mo­sphäre abschirmt; der Unter­neh­mer sollte daher Atem­schutz­ge­räte auswäh­len, deren Leckage so gering ist, dass die Grenz­werte der Schad­stoffe im Atem­an­schluss sicher unter­schrit­ten werden.
Atem­schutz­ge­räte werden nach ihrer Wirkungs­weise unter­teilt in abhän­gig von der Umge­bungs­at­mo­sphäre wirkende Filter­ge­räte und unab­hän­gig von der Umge­bungs­at­mo­sphäre wirkende Isolier­ge­räte.

Halb­mas­ken

Nach DIN EN 140 werden Halb­mas­ken folgen­der­ma­ßen defi­niert: „Eine Halb­maske ist ein Atem­an­schluss, der Nase, Mund und Kinn bedeckt.“ Weiter heißt es: „Sie sichern einen ange­mes­se­nen dich­ten Abschluss des Gesich­tes des Benut­zers eines Atem­schutz­ge­rä­tes gegen die Umge­bungs­at­mo­sphäre, wenn die Haut trocken oder feucht ist und wenn der Kopf bewegt wird.“ Halb­mas­ken sind im Gegen­satz zu den filtrie­ren­den Halb­mas­ken für die Wieder­ver­wen­dung gedacht. Sie sind in der Lage, auswech­sel­bare Filter mit einem Gewicht bis zu 300 g aufzu­neh­men.

Voll­mas­ken

Defi­ni­tion nach DIN EN 136: „Eine Voll­maske ist ein Atem­an­schluss, der Augen, Nase, Mund und Kinn bedeckt. Sie sichert einen ange­mes­se­nen dich­ten Abschluss des Gesich­tes des Benut­zers eines Atem­schutz­ge­rä­tes gegen die Umge­bungs­at­mo­sphäre, wenn die Haut trocken oder feucht ist, und auch wenn der Kopf bewegt wird oder wenn der Gerätträ­ger spricht.“
Voll­mas­ken werden in drei Klas­sen unter­teilt: Klasse 1: Voll­maske für leichte Einsätze, Klasse 2: Voll­maske für allge­meine Einsätze, Klasse 3: Voll­maske für spezi­elle Einsätze.

Filter­ge­räte und ihre Schutz­wir­kung

Die Filter­ge­räte lassen sich unter­tei­len in Atem­an­schlüsse mit trenn­ba­ren Filtern, mit oder ohne Gebläse, und in filtrie­rende Atem­an­schlüsse mit nicht trenn­ba­ren Filtern. Filter­ge­räte sind umluft­ab­hän­gige Atem­schutz­ge­räte, sie dürfen nur einge­setzt werden, wenn die Umge­bungs­luft mindes­tens 17 Vol. % Sauer­stoff enthält (unter Erdglei­che min. 19 Vol.%).
Je nach Filter­art sind sie in der Lage, Gase sowie Parti­kel aus der Umge­bungs­luft zu filtern. Zum Beispiel ist der ABEK2 Filter (Feuer­wehr) in der Lage einen Groß­teil der aufge­führ­ten Stoffe zu Filtern und den Träger zu schüt­zen.
Die so genannte Stand­zeit der Filter ist abhän­gig von dem Ende der Gebrauchs­dauer von Gasfil­tern oder Kombi­na­ti­ons­fil­tern, die gegen Gase einge­setzt wurden. Sie ist an Geruchs‑, Geschmacks- oder Reizer­schei­nung bei der Einat­mung zu erken­nen.
Das Ende der Gebrauchs­dauer von Parti­kel­fil­tern oder Kombi­na­ti­ons­fil­tern, die gegen Parti­kel einge­setzt wurden, ist am Anstei­gen des Atem­wi­der­stan­des (Einatem­wi­der­stand) zu erken­nen. Gegen radio­ak­tive Stoffe, Sporen, Bakte­rien, Viren und prote­oly­ti­sche Enzyme sollen Parti­kel­fil­ter nur einmal verwen­det werden.
Die parti­kel­fil­trie­ren­den Halb­mas­ken werden nach DIN EN 149 in drei Klas­sen kate­go­ri­siert. (FFP 1 – FFP 3). Sie sind nur für den einma­li­gen Gebrauch gedacht.

Motor­un­ter­stütz­ter Atem­schutz

Kern­stück eines Gebläse-Atemschutzsystems ist die Geblä­se­ein­heit, die zwischen Atem­schutz­fil­ter und dem entspre­chen­den Atem­an­schluss (Maske, Haube oder Helm) plat­ziert ist. Diese Geblä­se­ein­heit zieht die durch ein oder mehrere Filter gerei­nigte Umge­bungs­luft an und führt sie zum Atem­be­reich des Trägers. Dadurch tritt eine wesent­li­che Vermin­de­rung des Atem­wi­der­stan­des ein, was zu einer wesent­li­chen Erhö­hung des Trage­kom­forts beiträgt.

Nicht frei trag­bare Isolier­ge­räte

Dazu gehö­ren Frischluft-Schlauchgeräte, Sie werden nach DIN EN 138 folgen­der­ma­ßen defi­niert: „Frischluft-Schlauchgeräte sind Geräte, die in Verbin­dung mit Voll­maske, Halb­maske und Mund­stück­gar­ni­tur einge­setzt werden. Sie sind nicht frei trag­bar. Die atem­bare Frisch­luft wird von einer Luft­quelle mit oder ohne unter­stüt­zende Hilfs­mit­tel heran­ge­führt.“ Sie werden in Geräte in leich­ter Bauart (Klasse 1) und Geräte in schwe­rer Bauart (Klasse 2) einge­teilt.
Des weite­ren gibt es Frischluft-Schlauchgeräte (ohne Unter­stüt­zung), Defi­ni­tion nach DIN EN 138: „Das Gerät ermög­licht die Atem­luft­ver­sor­gung des Trägers mittels seiner eige­nen Lungen­kraft, wobei die Atem­luft durch einen Luft­zu­füh­rungs­schlauch zu einer Voll­maske oder einer Mund­stück­gar­ni­tur gelei­tet wird. Die ausge­at­mete Luft strömt in die Umge­bungs­at­mo­sphäre. Diesen Gerä­te­typ gibt es nur als Klasse 2.“
Und Frischluft-Schlauchgeräte mit manu­el­ler Unter­stüt­zung, Defi­ni­tion nach DIN EN 138: „Das Gerät ermög­licht die Atem­luft­ver­sor­gung des Trägers mittels eines manu­ell betrie­be­nen Gerä­tes (Gebläse), wobei die Atem­luft durch einen Luft­zu­füh­rungs­schlauch zu einem geeig­ne­ten Atem­an­schluss gelei­tet wird. In einer Notsi­tua­tion kann der Träger bei betrie­be­nem oder nicht betrie­be­nem Gebläse atmen. Die Ausatem- und Über­schuss­luft strömt in die Umge­bungs­at­mo­sphäre. Dieser Gerä­te­typ kann sowohl ein Gerät der Klasse 1 als auch der Klasse 2 sein.“
Eine weitere Vari­ante sind Frischluft-Schlauchgeräte mit motor­be­trie­be­ner Unter­stüt­zung, Defi­ni­tion nach DIN EN 138:
„Das Gerät ermög­licht die Atem­luft­ver­sor­gung des Trägers mittels eines motor­be­trie­be­nen Geblä­ses oder einer ande­ren Einrich­tung wie einen Druck­luft­in­jek­tor, wobei die Atem­luft durch einen Luft­zu­füh­rungs­schlauch zu einem geeig­ne­ten Atem­an­schluss gelei­tet wird. In einer Notsi­tua­tion kann der Träger bei betrie­be­nem oder nicht betrie­be­nem Gebläse atmen. Die Ausatem- und Über­schuss­luft strömt in die Umge­bungs­at­mo­sphäre. Dieser Gerä­te­typ kann sowohl ein Gerät der Klasse 1 als auch der Klasse 2 sein.“

Press­luft­at­mer

Behäl­ter­ge­räte mit Druck­luft werden, wie folgt, in Typen einge­teilt: Typ 1: Geräte für den Indus­trie­be­reich und Typ 2: Geräte für die Brand­be­kämp­fung.
Bei Behäl­ter­ge­rä­ten führt der Atem­schutz­trä­ger die notwen­dige Atem­luft in Druck­luft­fla­schen mit sich, daher werden sie auch als Press­luft­at­mer (PA) bezeich­net.
Hier­bei ist zu beach­ten, dass es sich bei der kompri­mier­ten Luft um beson­ders gerei­nigte und entölte Atem­luft nach DIN EN 12021 handelt und die Behäl­ter daher als Atem­luft­fla­schen bezeich­net werden.
Press­luft­at­mer gibt es in verschie­de­nen Baufor­men. Unter­schie­den werden Ein- und Zweifla­schen­ge­räte. Die Füll­drü­cke der Geräte liegen entwe­der bei 200 oder 300 bar.
Ein weite­res wich­ti­ges Unter­schei­dungs­kri­te­rium liegt in den lösba­ren Verbin­dun­gen des Atem­an­schlus­ses zum Lungen­au­to­mat. Für Normal­druck­ge­räte gilt: Rund­ge­win­de­an­schluss Rd 40 nach EN 148–1. Für Über­druck­ge­räte gilt: Einheits­an­schluss M 45 x 3 nach EN 148–3, Steck­an­schluss. Bei Normaldruck-Pressluftatmern herrscht im Atem­an­schluss während der Einat­mung ein gerin­ger Unter­druck. Nach­teil: Bei nicht dicht ange­leg­tem Atem­an­schluss besteht die Gefahr, des Eindrin­gens schad­stoff­hal­ti­ger Umge­bungs­at­mo­sphäre.
Bei Über­druck­press­luft­at­mern hinge­gen herrscht ein stets leich­ter Über­druck im Atem­an­schluss, der das Eindrin­gen von Schad­stof­fen verhin­dern soll. Nach­teil: Bei nicht dicht ange­leg­tem Atem­an­schluss kann sehr viel Atem­luft an der Undich­tig­keit entwei­chen und damit die Einsatz­dauer enorm verkür­zen.

Kreis­lauf­ge­räte

Rege­ne­ra­ti­ons­ge­räte, auch als Kreis­lauf­ge­räte bezeich­net, sind eben­falls Atem­schutz­ge­räte für den umluft­un­ab­hän­gi­gen Atem­schutz.
Der Vorteil von Kreis­lauf­ge­rä­ten ist die höhere tech­ni­sche Einsatz­dauer (bis zu 4 Stun­den), da nur ein „klei­ner“ Anteil der benö­tig­ten Atem­luft in kompri­mier­ter Form mitge­führt werden muss. Die Einsatz­dauer wird eher durch die Erschöp­fung des Trägers als durch das Gerät begrenzt.
Ein Nach­teil neben den bereits erwähn­ten ist, dass sich die Atem­luft im Laufe der Zeit durch die chemi­sche Reak­tion zur Bindung des ausge­at­me­ten Kohlen­di­oxids erwärmt. Deshalb kam es in der Vergan­gen­heit bei den Trägern dieser Atem­schutz­ge­räte beim Able­gen oft zu Lungen­ent­zün­dun­gen. Moderne Geräte versu­chen dies durch Kühl­sys­teme zu kompen­sie­ren, diese erhö­hen jedoch das Gewicht des Gerä­tes.

Ergo­no­mie

Es gilt: Atem­schutz ist unan­ge­nehm! Seine Trage­dauer ist immer beschränkt (Gerät oder Mensch). Isolier­ge­räte mit Schlauch haben beschränk­ten Akti­ons­ra­dius. Isolier­ge­räte mit Flaschen auch… Isolier­ge­räte wiegen viel und belas­ten den Träger. Geräte können den Nutzer behin­dern. Kreis­lauf­ge­räte belas­ten den Träger durch die warme Einatem­luft und redu­zie­ren dessen Leis­tungs­fä­hig­keit. Der Einatem­wi­der­stand von Filter­ge­rä­ten kann hoch sein.
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