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Schweißen

Schutz­maß­nah­men im Über­blick

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Die Absaugung an der Entstehungsstelle zählt zu den wirksamsten Schutzmaßnahmen beim Schweißen. Voraussetzung ist eine möglichst nahe, korrekte Positionierung und Nachführung der Erfassungseinrichtung. Foto: © Halfpoint – stock.adobe.com
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Schweiß­rauch­wol­ken im Arbeits­be­reich künden von viel Arbeit. Es gibt aber auch eine andere Seite – die einer mögli­chen Gesund­heits­schä­di­gung für die Schwei­ßer und Schwei­ße­rin­nen. Schutz­maß­nah­men gibt es einige; über deren jewei­lige Wirk­sam­keit und teils auch unzu­rei­chende Wirk­sam­keit liefert der vorlie­gende Beitrag Erfah­run­gen und Anre­gun­gen.

Naht­vor­be­rei­tung, Heft­ar­bei­ten an Baugrup­pen, das Ziehen von Nähten oder Setzen von Schweiß­punk­ten bis hin zur Nach­be­ar­bei­tung ist Alltag in vielen metall­ver­ar­bei­ten­den Unter­neh­men. Die dabei entste­hen­den Rauche können jedoch bis in die feins­ten Veräs­te­lun­gen der Lunge einge­at­met werden und je nach Zusam­men­set­zung der geschweiß­ten Stähle bezie­hungs­weise Legie­run­gen teils schwere Erkran­kun­gen auslö­sen. Schutz­maß­nah­men sind viel­fäl­tig möglich und auch notwen­dig.

Zum Absau­gen der Schweiß­rau­che gibt es zahl­rei­che tech­ni­sche Lösun­gen. In der Praxis werden Filter­türme und „Push-Pull-Lüftungssysteme“ immer belieb­ter, insbe­son­dere dann, wenn eine Erfas­sung und Absau­gung an der Entste­hungs­stelle schwie­rig ist oder eines vermeint­lich hohen Aufwands bedür­fen. Oft ist den Betrei­bern solcher Anla­gen nicht klar, dass der allei­nige Einsatz beispiels­weise der Filter­türme die Anfor­de­run­gen der Gefahr­stoff­ver­ord­nung nicht erfüllt. Doch was muss bei der Entwick­lung eines wirk­sa­men Schutz­maß­nah­men­kon­zepts beach­tet werden?

Aktu­elle Heraus­for­de­run­gen

In den letz­ten drei Jahren wurden für eine Reihe von Stof­fen, die für das Schwei­ßen rele­vant sind, Arbeits­platz­grenz­werte (AGW) oder Beur­tei­lungs­maß­stäbe insbe­son­dere für krebs­er­zeu­gende Metalle und ihre Verbin­dun­gen erheb­lich abge­senkt oder neu abge­lei­tet (siehe Kasten Seite 38).

Die Absen­kung bezie­hungs­weise Neuein­füh­rung von Grenz­wer­ten und Beur­tei­lungs­maß­stä­ben insbe­son­dere für krebs­er­zeu­gende Metalle und ihre Verbin­dun­gen hat erheb­li­che Konse­quen­zen für die Praxis: Die Gefähr­dun­gen und Schutz­maß­nah­men müssen neu beur­teilt werden. In den Fällen, in denen die neuen Grenz­werte und Beur­tei­lungs­maß­stäbe nicht einge­hal­ten werden, müssen die Schutz­maß­nah­men drin­gend opti­miert werden.

Was ist bei der Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung zu beach­ten?

Bei der Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung und der Fest­le­gung der Schutz­maß­nah­men sind stets die aktu­el­len Grenz­werte und Beur­tei­lungs­maß­stäbe für die Beur­tei­lung der inha­la­ti­ven Expo­si­tion heran­zu­zie­hen. Ebenso muss darauf geach­tet werden, dass der Mess­wert in der glei­chen Staub­frak­tion (siehe Kasten oben rechts) ermit­telt wurde, in der der jewei­lige Grenz­wert ausge­wie­sen ist.

Neben der mess­tech­ni­schen Ermitt­lung der inha­la­ti­ven Expo­si­tion besteht grund­sätz­lich die Möglich­keit, die Bewer­tung der Expo­si­ti­ons­si­tua­tion und die Fest­le­gung der Schutz­maß­nah­men mit Hilfe der „Empfeh­lun­gen Gefähr­dungs­er­mitt­lung der Unfall­ver­si­che­rungs­trä­ger nach der Gefahr­stoff­ver­ord­nung“ (EGU) vorzu­neh­men. Zurzeit ist es jedoch leider so, dass im staat­li­chen Regel­werk und in diver­sen Infor­ma­ti­ons­schrif­ten zu Gefahr­stoff­the­men unter­schied­li­che, in eini­gen Fällen auch wider­sprüch­li­che Aussa­gen zu finden sind. Dies ist der Situa­tion geschul­det, dass die Schrif­ten teil­weise veral­tete Rechts­be­züge beinhal­ten und somit aktu­elle Einstu­fun­gen und Grenz­werte von Stof­fen sowie abge­lei­tete Schutz­maß­nah­men nicht mehr dem aktu­el­len Stand entspre­chen.

Für die Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung bei Tätig­kei­ten mit krebs­er­zeu­gen­den Stof­fen ist ein risi­ko­be­zo­ge­nes Maßnah­men­kon­zept, zum Beispiel das Expositions-Risikokonzept (ERB-Konzept) nach TRGS 910, vom Arbeit­ge­ber anzu­wen­den. Dabei sind auch weitere bekannt gege­bene Regeln, Erkennt­nisse und Beur­tei­lungs­maß­stäbe zu beach­ten. Beim Schwei­ßen von Chrom- und Nickel-haltigen Stäh­len muss davon ausge­gan­gen werden, dass es zur Frei­set­zung krebs­er­zeu­gen­der Chrom(VI)- und Nickel­ver­bin­dun­gen in den Schweiß­rau­chen kommen kann. In der TRGS 910 werden für krebs­er­zeu­gende Stoffe der Kate­go­rie 1A oder 1B die Beur­tei­lungs­maß­stäbe veröf­fent­licht. Mit Hilfe dieser Beur­tei­lungs­maß­stäbe kann die tätig­keits­be­zo­gene Expo­si­ti­ons­si­tua­tion einem Risi­ko­be­reich (nied­ri­ges, mitt­le­res, hohes Risiko) zuge­ord­net werden.

Um auch für schweiß­tech­ni­sche Arbei­ten aktu­elle Hinweise zum notwen­di­gen Schutz­ni­veau geben zu können, wird die entspre­chende TRGS 528 „Schweiß­tech­ni­sche Arbei­ten“ derzeit über­ar­bei­tet. Berück­sich­ti­gung hier­bei finden insbe­son­dere das ERB-Konzept, die neuen Beur­tei­lungs­maß­stäbe für krebs­er­zeu­gende Metalle und ihre Verbin­dun­gen sowie Infor­ma­tio­nen und Hilfen für die Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung. Die neue TRGS 528 wird tätigkeits- und verfah­rens­be­zo­gene Vorschläge für Schutz­maß­nah­men (einzeln oder in Kombi­na­tion) enthal­ten und bewährte Maßnah­men einschlä­gi­ger Bran­chen darstel­len.

Die neue TRGS 528 – ein Ausblick

In der TRGS 528 werden, wie auch bisher schon, allge­meine Vorga­ben zur Gestal­tung von Schutz­maß­nah­men aus der Gefahr­stoff­ver­ord­nung für schweiß­tech­ni­sche Arbei­ten konkre­ti­siert. Kann bei schweiß­tech­ni­schen Arbei­ten eine Expo­si­tion von Beschäf­tig­ten nicht vermie­den werden, ist diese durch Anwen­dung geeig­ne­ter Schutz­maß­nah­men zu mini­mie­ren. Bei der Umset­zung der Schutz­maß­nah­men ist grund­sätz­li­che folgende Rang­folge zu berück­sich­ti­gen:

  1. Substi­tu­ti­ons­prü­fung: Auswahl von gefahr­stoff­ar­men Verfah­ren sowie Werk­stof­fen und Zusatz­werk­stof­fen
  2. Lüftungs­tech­ni­sche und bauli­che Maßnah­men
  3. Orga­ni­sa­to­ri­sche und hygie­ni­sche Maßnah­men
  4. Persön­li­che Schutz­maß­nah­men

Die Maßnah­men sind so auszu­le­gen, dass die Grenz­werte einge­hal­ten werden. Häufig reicht die Wirk­sam­keit einer einzel­nen Maßnahme nicht aus, so dass eine Kombi­na­tion verschie­de­ner Maßnah­men umge­setzt werden muss.

Bei Verfah­ren mit nied­ri­ger und mitt­le­rer Emis­sion ist in der Regel mindes­tens eine wirk­same Absau­gung an der Entste­hungs­stelle erfor­der­lich. Bei Verfah­ren mit hoher bezie­hungs­weise sehr hoher Emis­sion sind in der Regel zusätz­li­che Schutz­maß­nah­men für Schwei­ßer und andere Beschäf­tigte im Gefah­ren­be­reich einzu­set­zen.

Bei schweiß­tech­ni­schen Arbei­ten beein­flus­sen sehr viele Para­me­ter wie zum Beispiel das Schweiß­ver­fah­ren, Art des Prozes­ses, Lage und Länge der Schweiß­nähte sowie Größe und Stück­zahl der Bauteile die Gestal­tung eines wirk­sa­men Schutz­maß­nah­men­kon­zepts. Eine starre Umset­zung der genann­ten Reihen­folge ist in der Praxis daher nicht immer ziel­füh­rend. Als Ergeb­nis einer fach­kun­di­gen Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung kann daher auch ein Schutz­maß­nah­men­kon­zept resul­tie­ren, das von der oben darge­stell­ten Rang­folge abweicht.

Wenn mit einer dem Stand der Tech­nik entspre­chen­den Absau­gung an der Entste­hungs­stelle die Einhal­tung der Grenz­werte nicht gewähr­leis­tet ist, muss der Schwei­ßer zusätz­lich geeig­ne­ten Atem­schutz tragen. Um andere Beschäf­tigte in dem Gefah­ren­be­reich zu schüt­zen, ist bei Nicht­ein­hal­tung der Grenz­werte zu prüfen, ob bauli­che (räum­li­che Tren­nung) oder orga­ni­sa­to­ri­sche Maßnah­men (zum Beispiel Mini­mie­rung der Anzahl expo­nier­ter Perso­nen, Durch­füh­rung der schweiß­tech­ni­schen Arbei­ten am Ende des Arbeits­ta­ges) umge­setzt werden können. Wenn diese Maßnah­men nicht geeig­net oder nicht möglich sind, müssen raum­luft­tech­ni­sche Maßnah­men ergrif­fen werden. Wenn auch die Lüftung des Arbeits­raums nicht für die Einhal­tung der Grenz­werte ausreicht, müssen alle Beschäf­tig­ten im Gefah­ren­be­reich geeig­ne­ten Atem­schutz tragen.

Lüftungs­tech­ni­sche Maßnah­men müssen so gestal­tet sein, dass Schwei­ßer und andere Beschäf­tigte geschützt sind und eine Ausbrei­tung der Schweiß­rau­che und ‑gase aus dem Arbeits­be­reich vermie­den wird, soweit dies nach dem Stand der Tech­nik möglich ist. Vorran­gig hat dies durch eine Absau­gung an der Entste­hungs­stelle zu erfol­gen. Als zusätz­li­che lüftungs­tech­ni­sche Maßnahme kann eine tech­ni­sche Raum­lüf­tung erfor­der­lich sein.

Dabei soll die Luft­füh­rung so konzi­piert sein, dass nicht erfasste Gefahr­stoffe aus dem Atem­be­reich des Beschäf­tig­ten durch Ausnut­zen der beim Schwei­ßen entste­hen­den Ther­mik verdrängt werden. Hier­für hat sich die Quell­lüf­tung mit der damit verbun­de­nen Schich­ten­strö­mung als beson­ders geeig­net erwie­sen. Das Prin­zip der Schich­ten­strö­mung (häufig auch als Schicht­lüf­tung bezeich­net) wird anhand eines Strö­mungs­mo­dells in einem Kurz­film des Insti­tut für Arbeits­schut­zes (IFA) anschau­lich erklärt (siehe Kasten Link­tipps).

Filter­türme, Push/Pull-Lüftungssysteme und Co.

Die Begriffe „Luft­rei­ni­ger“ und „Push/Pull-Lüftungssysteme“ sind nicht einheit­lich defi­niert und werden daher in der Praxis für verschie­dene lüftungs­tech­ni­sche Einrich­tun­gen verwen­det. Nach­fol­gend sind damit Filter­ge­räte gemeint, die Luft im Raum/in der Halle ansau­gen, durch Filter reini­gen und wieder in die Halle rück­füh­ren. Einige Geräte sind zerti­fi­ziert mit der Schweiß­rauch­ab­schei­de­klasse W3. Des Weite­ren können diese Einrich­tun­gen zusätz­lich über ther­mo­dy­na­mi­sche Behand­lungs­funk­tio­nen (zum Beispiel Kühlen) verfü­gen. In der Praxis verfü­gen solche Filter­türme meist weder über einen Anschluss für die Ansau­gung von Außen­luft noch über Erfas­sungs­ein­rich­tun­gen (zum Beispiel Düsen­platte, Trich­ter oder Ähnli­ches).

Bei den Push-Pull-Lüftungssystemen soll es durch hori­zon­tal gegen­über­lie­gende Anord­nung der Ansaug- und Ausblas­stel­len durch den „Push“-Effekt des Blas­strahls und den „Pull“-Effekt des Saug­strahls zur Ausbil­dung einer Quer­lüf­tung kommen.

Insbe­son­dere bei der Bear­bei­tung größe­rer Bauteile kann eine Erfas­sung in unmit­tel­ba­rer Nähe der Entste­hungs­stelle häufig tech­nisch nicht umge­setzt werden. Die Planung und Umset­zung einer raum­luft­tech­ni­schen Anlage ist außer­dem in der Regel mit hohen Kosten verbun­den und erfor­dert das Anle­gen von Rohr­lei­tungs­sys­te­men. Die Anschaf­fung eines Filter­turms oder Push/Pull-Lüftungssystems scheint dann die einfachste Lösung. Den Betrei­bern ist in der Regel jedoch nicht bewusst, dass der Einsatz von Filter­tür­men bezie­hungs­weise Push/Pull-Lüftungssystemen als allei­nige luft­tech­ni­sche Maßnahme einen Verstoß gegen die Gefahr­stoff­ver­ord­nung (GefStoffV) darstellt. Denn sie verfü­gen über keine Erfas­sungs­ein­rich­tun­gen und erfül­len damit nicht die Forde­rung nach GefStoffV §7 und Anhang I Nummer 2.3.

Aufgrund der fehlen­den Erfas­sung an der Entste­hungs­stelle bleibt beim allei­ni­gen Einsatz von Filter­tür­men der Atem­be­reich des Beschäf­tig­ten weiter­hin mit Gefahr­stof­fen wie zum Beispiel Schweiß­rau­chen belas­tet. Erste perso­nen­ge­tra­gene Gefahr­stoff­mes­sun­gen in solchen Berei­chen zeigen, dass die Expo­si­tion der Beschäf­tig­ten gegen­über Gefahr­stof­fen nicht abnimmt, obwohl es durch­aus sein kann, dass die allein visu­elle Wahr­neh­mung etwas ande­res aussagt.

Als weitere Folge der fehlen­den Erfas­sung an der Entste­hungs­stelle treten durch allei­ni­gen Einsatz von Lüftungs­ver­fah­ren ohne Erfas­sungs­ele­mente Verschlep­pun­gen der Gefahr­stoffe in unbe­las­tete Berei­che auf. Eine Expo­si­tion von Beschäf­tig­ten in benach­bar­ten Berei­chen kann demzu­folge so nicht vermie­den werden. Dies gilt auch für soge­nannte zerti­fi­zierte Geräte, zum Beispiel Schweiß­rauch­ab­schei­der der Schweiß­rauch­klasse W3 oder Entstau­ber der Staub­klasse H. Sie garan­tie­ren ledig­lich eine sehr gute Abschei­dung. Eine wirk­same Schutz­maß­nahme, hier Absau­gung und Filte­rung, setzt jedoch zuerst eine möglichst voll­stän­dige Erfas­sung voraus. Denn Stäube oder Rauche, die nicht erfasst werden, können auch nicht abge­schie­den (bezie­hungs­weise gefil­tert) werden. Damit wird die Wirk­sam­keit der Schutz­maß­nahme „Absau­gung“ im Wesent­li­chen durch den Erfas­sungs­grad bestimmt.

Fazit

Aufgrund der Viel­zahl verschie­de­ner Einfluss­pa­ra­me­ter bei schweiß­tech­ni­schen Arbei­ten einer­seits und sehr nied­ri­gen Grenz­wer­ten und Beur­tei­lungs­maß­stä­ben ande­rer­seits stellt die Umset­zung eines wirk­sa­men Schutz­maß­nah­men­kon­zepts eine beson­dere Heraus­for­de­rung dar. Primär und vorran­gig sollte stets die möglichst voll­stän­dige Erfas­sung und Absau­gung an der Entste­hungs­stelle (zum Beispiel auch bren­ner­in­te­grierte Lösun­gen) umge­setzt werden. In vielen Fällen wird eine Kombi­na­tion verschie­de­ner Maßnah­men erfor­der­lich sein.

Vom allei­ni­gen Einsatz lüftungs­tech­ni­scher Lösun­gen ohne Erfas­sungs­ele­mente (zum Beispiel Filter­türme, Push/Pull-Lüftungssysteme) sollte hinge­gen abge­se­hen werden. Es wird empfoh­len für Bera­tung, Planung und Umset­zung absaug- bezie­hungs­weise lüftungs­tech­ni­scher Einrich­tun­gen und Anla­gen kompe­tente Fach­fir­men zu beauf­tra­gen.


Foto: privat

Autorin: Dr. Susanne Cause­mann

Berufs­ge­nos­sen­schaft Ener­gie Textil Elek­tro Medi­en­er­zeug­nisse,

Fach­ge­biet Gefahr­stoffe


Eine Über­sicht für das Schwei­ßen rele­van­ter Arbeits­platz­grenz­werte und Beur­tei­lungs­maß­stäbe können Sie
herun­ter­la­den unter

http://hier.pro/xniE6


Staub­frak­tio­nen

Für die Bewer­tung der Eigen­schaf­ten und einer mögli­chen gesund­heits­schäd­li­chen Wirkung unter­schei­det man bei den Staub­frak­tion zwischen der einat­em­ba­ren (E) und der alveo­len­gän­gi­gen (A) Frak­tion. Sind Parti­kel in der Luft klei­ner als 100 µm, gelten sie als einat­em­bar. Bei einer Größe von weni­ger als 10 µm sind sie alveo­len­gän­gig. Das heißt, sie können aufgrund ihrer gerin­gen Größe bis in die Lungen­bläs­chen vordrin­gen.


Link­tipps


Lüftungs­tech­ni­sche Maßnah­men müssen so gestal­tet sein, dass Schwei­ßer und andere Beschäf­tigte geschützt sind und eine Ausbrei­tung der Schweiß­rau­che und ‑gase vermie­den wird.“

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