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Dieselmotorabgase am Arbeitsplatz

Novelle der TRGS 554
Dieselmotorabgase am Arbeitsplatz

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Die aktuelle Diskus­sion über schädliche Abgase von Die­selfahrzeu­gen in Städten bee­in­flusst auch den Gesund­heitss­chutz am Arbeit­splatz. Inter­es­sant ist, welche Bere­iche beson­ders betrof­fen sind und wo wegen neuer Abgastech­nik vielle­icht sog­ar Ent­war­nung gegeben wer­den kann.

Diesel­mo­toren sind als Antrieb von Maschi­nen aus vie­len Arbeits­bere­ichen nicht mehr wegzu­denken. Während der Betrieb von Diesel­mo­toren im Freien im Hin­blick auf Abga­s­ex­po­si­tio­nen an Arbeit­splätzen generell ein gerin­geres Prob­lem darstellt, müssen andere Bere­iche im Rah­men ein­er Gefährdungs­beurteilung weit­er­hin eher kri­tisch betra­chtet wer­den. Zu diesen Bere­ichen gehören

  • Hallen mit diesel­be­triebe­nen Flur­förderzeu­gen,
  • der Berg­bau unter Tage,
  • Bauar­beit­en, wenn diese nicht im Freien aus­ge­führt wer­den,
  • Lade­hallen, Lader­am­p­en, Ladestellen,
  • Werkstätten/Prüfstellen von Überwachung­sor­gan­i­sa­tio­nen sowie
  • Abkipp­stellen und Abstell­bere­iche.

Let­ztere zeich­nen sich vor allem dadurch aus, dass dort nur spo­radisch Abgase von Diesel­mo­toren auftreten, dann aber teil­weise in sehr hoher Konzen­tra­tion, so dass auch die Kurzzeitwerte der betr­e­f­fend­en Arbeit­splatz­gren­zw­erte (AGW) deut­lich über­schrit­ten wer­den kön­nen. Ein klas­sis­ches Beispiel sind hier die Abstell­bere­iche für Feuer­wehrfahrzeuge.

Für alle Arbeits­bere­iche, in denen Abgase von Diesel­mo­toren auftreten, ist in der Gefährdungs­beurteilung der Umfang der Expo­si­tio­nen festzustellen. Randbe­din­gun­gen sind die Anzahl und Abgasstufe der Diesel­mo­toren, die gegebe­nen­falls nachgerüstete Abgas­nach­be­hand­lung oder Par­tikelfil­ter sowie die Ein­satzbe­din­gun­gen an sich. Zu den Ein­satzbe­din­gun­gen zählen

  • Motoraus­las­tung,
  • Lüf­tungs­be­din­gun­gen (Art der luft­tech­nis­chen Maß­nah­men, Luft­führung, Lüf­tungsin­ten­sität) oder
  • räum­liche Bedin­gun­gen (Grund­fläche, Raumhöhe, räum­liche Gliederung, Rau­maus­fül­lung) sowie
  • Ein­satz­dauer der Beschäftigten und der diesel­be­triebe­nen Aggre­gate.

Bei der Gefährdungs­beurteilung wird es immer wichtiger, das Alter des einge­set­zten Motors zu betra­cht­en. Grund hier­für ist die ras­ant pos­i­tive Entwick­lung der Abgas­reini­gung bei Diesel­mo­toren in den ver­gan­genen Jahren. Diese Entwick­lung wirkt sich bei den einge­set­zten Straßen­fahrzeu­gen pos­i­tiv aus: Die kreb­serzeu­gende Par­tikel­frak­tion spielt beim Ein­satz von Euro-6-Fahrzeu­gen nur noch eine unter­ge­ord­nete bis gar keine Rolle. Dage­gen wer­den im Off-Road-Bere­ich oder bei Bauar­beit­en oft­mals noch Aggre­gate ver­wen­det, die schon seit Jahrzehn­ten im Ein­satz sind.

Neue Grenzwerte und Einsatz von Dieselmotoren

Die Abgase von Diesel­mo­toren enthal­ten lei­der noch Stoffe, die sich schädlich auf die Gesund­heit der Beschäftigten auswirken kön­nen. Dazu gehören ins­beson­dere bei älteren Diesel­mo­toren

  • par­tikelför­mige Diesel­mo­tore­mis­sio­nen (DME),
  • polyzyk­lis­che aro­ma­tis­che Kohlen­wasser­stoffe,
  • Stick­ox­ide, das heißt Stick­stoff­monox­id und Stick­stoff­diox­id (NOx: NO und NO2),
  • Kohlen­monox­id (CO) oder Kohlen­diox­id (CO2) sowie
  • Alde­hyde und zahlre­iche andere Kom­po­nen­ten in geringer Menge, die für den Arbeitss­chutz nach bish­eriger Ken­nt­nis keine Rolle spie­len.

Die Inter­na­tionale Agen­tur für Kreb­s­forschung (IARC) der Welt­ge­sund­heit­sor­gan­i­sa­tion (WHO) hat DME 2012 in Gruppe 1 („kreb­serzeu­gend für den Men­schen“) eingestuft und damit ihre frühere Ein­stu­fung in Gruppe 2A („wahrschein­lich kreb­serzeu­gend für den Men­schen“) ver­schärft. Für DME gab es nach der Abschaf­fung der tech­nikbasierten TRK-Werte bish­er über­haupt keinen AGW. Es galt das Min­imierungs­ge­bot gemäß § 10 (4) Gefahrstof­fverord­nung (Gef­Stof­fV), das heißt man muss das Vorhan­den­sein von DME am Arbeit­splatz soweit begren­zen, wie es irgend geht beziehungsweise wie es nach dem Stand der Tech­nik möglich ist.

Der Auss­chuss für Gefahrstoffe (AGS) hat nach fast jahrzehn­te­langer Diskus­sion, ob ein AGW oder soge­nan­nte Tol­er­anz- und Akzep­tanzw­erte im Rah­men ein­er Expo­si­tions-/Risikobeziehung für DME fest­gelegt wer­den sollen, im Mai 2017 dann doch einen AGW ver­ab­schiedet. Durch Ableitung aus Tierver­suchen nach dem HEC-Konzept (Human Equiv­a­lent Con­cen­tra­tion gemäß TRGS 910) ließ sich eine Konzen­tra­tion ermit­teln, unter der bei vollschichtiger Expo­si­tion keine kanze­ro­gene Wirkung mehr zu erwarten ist. Diese Konzen­tra­tion von 0,05 mg/m³ wurde dann als AGW fest­gelegt. Das heißt konkret: Wenn der AGW einge­hal­ten wird, sind im All­ge­meinen keine akuten oder chro­nis­chen Auswirkun­gen auf die Gesund­heit von Beschäftigten zu erwarten. Damit liegt bei Ein­hal­tung des AGW für DME keine kreb­serzeu­gende Tätigkeit nach TRGS 906 vor.

Die geset­zlichen Vor­gaben sowohl für zuläs­sige Konzen­tra­tio­nen am Arbeit­splatz als auch für Abgas-Emis­sio­nen aus Motoren wer­den weit­er­hin in Bewe­gung bleiben. In der Regel wer­den die Werte unter anderem im Lichte neuer medi­zinis­ch­er Erken­nt­nisse immer weit­er abge­senkt. Das gilt ins­beson­dere für die Anpas­sung der Gren­zw­erte für Stick­ox­ide, die in Abgasen von Diesel­mo­toren enthal­ten sind. Die ursprünglichen Werte bis 2005 wur­den 2016 dann drastisch um den Fak­tor 10 von 9,50 auf 0,95 mg/m3 für Stick­stoff­diox­id abge­senkt, der­jenige von Stick­stoff­monox­id von 30 auf 2,5 mg/m3.

DME und die Stick­ox­ide NO und NO2 haben in Deutsch­land jew­eils einen verbindlichen Arbeit­splatz­gren­zw­ert (AGW). Für DME gibt es auf europäis­ch­er Ebene (noch) keinen binden­den Gren­zw­ert. Auch die Stick­ox­ide besitzen europäisch keinen binden­den Charak­ter, son­dern haben „Richt­gren­zw­erte“ nach Richtlin­ie 2017/164/EU. Auf der Emis­sion­s­seite wur­den die zuläs­si­gen NOx-Emis­sio­nen von Lkw und Bussen von 7.000 mg/kWh auf 400 auf europäis­ch­er Ebene reduziert (Euro 2 auf Euro 6).

Die aktuell im Zuge der öffentlichen Diskus­sion ange­sproch­enen Gren­zw­erte sind vor allem Umwelt­gren­zw­erte. Die Umwelt­gren­zw­erte, mit denen im Moment Durch­fahrts­beschränkun­gen an Straßen oder ganzen Städten begrün­det wer­den, sind wiederum um Größenord­nun­gen niedriger. Für NO2 allein gel­ten dann 40µg/m³ (Mikro­gramm!) als durch­schnit­tlich­er Tagesmit­tel­w­ert bei max­i­mal jährlich 18 Über­schre­itun­gen bis 200 µg/m³ für eine Stunde (vgl. Abbil­dung 2). Dazu kom­men Emis­sion­swerte aus Fahrzeu­gen des Straßen­verkehrs: Bei ihnen muss der Maschi­nen- beziehungsweise Motoren­her­steller im Zuge der Typ­prü­fung nach­weisen, dass der Motor die von der Europäis­chen Union (EU) vorgegebe­nen Emis­sion­swerte nicht über­schre­it­et. Hier ist, wie man jet­zt weiß, von den Motoren­her­stellern der Testzyk­lus dafür recht großzügig aus­gelegt wor­den, um die geforderten Werte einzuhal­ten. Diese wer­den in g/kWh angegeben.

Für Bau­maschi­nen und andere Off-Road-Anwen­dun­gen gel­ten andere, aber ähn­liche Abgas­gren­zw­erte wie für Fahrzeuge mit Straßen­zu­las­sung. Bei let­zteren wer­den die jew­eili­gen Stufen für die Abgas­gren­zw­erte Euro 1 (alt) bis Euro 6 (der neueste) genan­nt, bei Bau­maschi­nen und anderen Off-Road-Aggre­gat­en heißen sie Stufe I bis Stufe IIIA, llIB und Stufe IV/V.

AGW einhalten – wie geht das?

Die Auswirkun­gen der neuen Gren­zw­erte und Abgas­reini­gung­stech­niken auf die Luftqual­ität am Arbeit­splatz sind noch nicht in Gänze abse­hbar. Derzeit wird im Arbeit­skreis „TRGS 554 Abgase von Diesel­mo­toren“ erar­beit­et, mit welchen Schutz­maß­nah­men die AGW unter Berück­sich­ti­gung der derzeit­i­gen Motor- und Abgas­reini­gung­stech­nik einge­hal­ten wer­den kön­nen. Die noch gel­tende TRGS 554 von 2008 beschreibt Schutz­maß­nah­men, die vor allem die Reduzierung der Par­tikel­frak­tion (DME) zum Ziel hat­ten. Durch die bessere Motorentech­nik der ver­gan­genen zehn Jahre erfol­gte bere­its emis­sion­s­seit­ig eine deut­liche Reduk­tion der DME. Mes­sun­gen zeigen, dass sich schon mit den Maß­nah­men gemäß der noch gülti­gen TRGS 554 mit hoher Wahrschein­lichkeit eine effiziente Reduk­tion der DME im Arbeits­bere­ich unter den AGW von 0,05mg/m³ ergibt. Dies gilt für die Ver­wen­dung von Motoren ab Euro 5 oder ver­gle­ich­bar­er Kat­e­gorie bei Off-Road-Anwen­dun­gen.

Da aus epi­demi­ol­o­gis­chen Stu­di­en zu DME (das heißt unter Anwe­sen­heit von Diesel­ruß­par­tikeln) auch die Gren­zw­erte für NO und NO2 abgeleit­et sind, ist eine gemein­same Expo­si­tion (Stick­ox­ide und Diesel­ruß­par­tikel) bere­its in der Gren­zw­ertableitung der Stick­ox­ide berück­sichtigt. Der AGW für DME und die bei­den Stick­ox­id­vari­anten sind einzeln jed­er für sich einzuhal­ten! So kann jed­er Gren­zw­ert einzeln aus­geschöpft wer­den. Gegebe­nen­falls darüber hin­aus vork­om­mende Gefahrstoffe mit AGW unter­liegen untere­inan­der wie üblich der Betra­ch­tung gemäß TRGS 402 und der entsprechen­den Bil­dung eines Bew­er­tungsin­dex. Eine prak­tis­che Erle­ichterung für die Gefährdungs­beurteilung nach TRGS 402 ist, dass die gefährlichen Stick­ox­ide als Abgaskom­po­nen­ten sehr gut in Echtzeit mit einem direk­tanzeigen­den Mess­gerät aufgeze­ich­net wer­den kön­nen.

Mit ein­er gewis­sen Sicher­heit kann also gesagt wer­den, dass mit den Motoren ab Euro 5 beziehungsweise Kat­e­gorie IV für Off-Road-Anwen­dun­gen die par­tikelför­mi­gen Emis­sio­nen des Diesel­mo­tors auf ein der­ar­tig niedriges Niveau abge­senkt wer­den, dass diese als Immis­sio­nen in vie­len Fällen unter dem neuen Gren­zw­ert von 50 µg/m³ ele­mentar­er Kohlen­stoff liegen. Sie treten dann im Freien oder in gut gelüfteten Bere­ichen als Arbeitss­chutzprob­lem glück­licher­weise in den Hin­ter­grund. Bei Stick­ox­i­den ist es derzeit prob­lema­tis­ch­er. Die Gefährdungs­beurteilung muss in jedem Fall arbeit­splatz- und tätigkeits­be­zo­gen durchge­führt wer­den. Hierzu bieten ins­beson­dere die zuständi­gen Unfal­lver­sicherungsträger umfassende Beratung an. Das gilt auch für den Ein­satz von Bau­maschi­nen neuester Kat­e­gorie. Das stark vere­in­fachte Berech­nungs­beispiel (vgl. Abbil­dung 1) zeigt, dass man ger­ade in geschlosse­nen Bere­ichen sehr sorgfältig ermit­teln muss.

Neue TRGS 554: Das kommt auf Sifas zu

Den Stand der Tech­nik zum Schutz vor Diesel­mo­torab­gasen am Arbeit­splatz beschreibt die TRGS 554 „Abgase von Diesel­mo­toren“. Mit der Aus­gabe von 2008 ist sie allerd­ings in die Jahre gekom­men. Es ist zu hof­fen, dass die Neu­fas­sung eine prax­is­na­he Hil­fe dafür sein wird, was Fachkräfte für Arbeitssicher­heit tun kön­nen, um geset­zlichen Vor­gaben zu entsprechen und die Gesund­heit der Beschäftigten zu schützen.

Welche Verän­derun­gen sind in der neuen TRGS 554 zu erwarten? Viele Regelun­gen wer­den ein­fach­er, da es nun den AGW für DME gibt. Tätigkeit­en mit Diesel­mo­tore­mis­sio­nen sind gemäß § 2 Nr. 3 Gef­Stof­fV und TRGS 906 „Verze­ich­nis kreb­serzeu­gen­der Tätigkeit­en oder Ver­fahren“ als kreb­serzeu­gend eingestuft. Bei Ein­hal­tung des AGW kann dem­nach von kein­er kreb­serzeu­gen­den Tätigkeit mehr aus­ge­gan­gen wer­den.

Neben tech­nis­chen Anpas­sun­gen und den redak­tionellen Änderun­gen, die sich auf das verän­derte Gefahrstof­frecht beziehen, wird ins­beson­dere der verän­derten Tech­nik der Abgas­nach­be­hand­lung und neueren Erken­nt­nis­sen in bes­timmten Bere­ichen detail­liert Rech­nung getra­gen. Die alte Begrif­flichkeit „ganz oder teil­weise geschlossene Arbeits­bere­iche“ führte in der Ver­gan­gen­heit zu unter­schiedlichen Ausle­gun­gen. Die neue TRGS 554 wird dazu präzis­er. Sie wird dabei nach wie vor auch für Arbeits­bere­iche im Freien gel­ten.

Die Schutz­maß­nah­men wer­den nach der STOP-Rei­hen­folge ver­stärkt auf die Möglichkeit­en der Sub­sti­tu­tion ver­al­teter Aggre­gate durch abgasärmere Tech­nik aus­gerichtet. Wo das nicht möglich ist, muss zumin­d­est für die DME mit zusät­zlichen Par­tikelfil­tern gear­beit­et wer­den, denn ins­beson­dere in untertägi­gen oder geschlosse­nen Bere­ichen stellen kreb­serzeu­gende DME eine Gefahr dar. Beim Ein­satz von neuen Flur­förderzeu­gen in Hallen wird wahrschein­lich die bish­erige Berech­nungsmöglichkeit der DME-Konzen­tra­tion im Hin­blick auf die dominierende Stick­ox­id­prob­lematik ent­fall­en. Abschließend und exem­plar­isch für den Tenor ein­er neuen TRGS 554 in Rich­tung emis­sion­sarmer Motorentech­nik sei hier die mögliche Abfolge vor der Neuan­schaf­fung am Beispiel von Flur­förderzeu­gen dargestellt, die in umbaut­en Räu­men wie zum Beispiel Hallen betrieben wer­den sollen:

  1. Beschaf­fung von elek­trisch betriebe­nen Flur­förderzeu­gen,
  2. alter­na­tiv gas­be­triebene Flur­förderzeuge (Liq­uid Petrol Gas (LPG) oder Com­pressed Nat­ur­al Gas (CNG)), aus­gerüstet mit Otto­mo­toren entsprechend der aktuellen Abgas­ge­set­zge­bung, oder schließlich
  3. diesel­be­triebene Flur­förderzeuge, aus­gerüstet mit Diesel­mo­toren entsprechend der aktuellen Abgas­ge­set­zge­bung.

Erst danach fol­gen tech­nis­che und organ­isatorische Maß­nah­men sowie ganz zum Schluss die Anwen­dung von Atem­schutz.

Abb. 2: Gren­zw­erte für Arbeitss­chutz, Umweltschutz und in Innen­räu­men für Sub­stanzen im Diese­lab­gas

Foto: BG Verkehr

Autor: Dr. Chris­t­ian Fel­ten

BG Verkehr Ham­burg

 


Dieselmotorabgase – Was ist das?

Abgase von Diesel­mo­toren (Diesel­ruß­par­tikel, DME) beste­hen aus gas- und par­tikelför­mi­gen Anteilen. Daneben gibt es die wichti­gen gas­för­mi­gen Kom­po­nen­ten

  • Stick­stoff­monox­id (NO),
  • Stick­stoff­diox­id (NO2),
  • Kohlen­stoff­monox­id (CO),
  • Kohlen­stoff­diox­id (CO2) und
  • Alde­hyde.

Die Diesel­ruß­par­tikel entsprechen gemäß TRGS 900 dem Begriff „Diesel­mo­tore­mis­sio­nen“ (DME). Sie wer­den gemessen als ele­mentar­er Kohlen­stoff (EC). Der Par­tike­lanteil ist für die kreb­serzeu­gende Wirkung der Abgase von Diesel­mo­toren entschei­dend! Die Anteile am Arbeit­splatz wer­den durch die hohe Vari­a­tions­bre­ite der emit­tierten Verbindun­gen in Abhängigkeit vom einge­set­zten Motortyp, vom Kraft­stoff (Diesel oder Biodiesel) und ins­beson­dere von der Betrieb­sweise (Lastzu­s­tand, Wartungszu­s­tand, Fahrver­hal­ten) bes­timmt.


Was tun mit dem Altbestand bei Fahrzeugen und Maschinen?

Wenn die Sub­sti­tu­tion­sprü­fung nicht erfol­gre­ich war, muss der Altbe­stand an diesel­be­triebe­nen Fahrzeu­gen und Maschi­nen in Arbeits­bere­ichen dank vorhan­den­er Gren­zw­erte nicht automa­tisch ver­schrot­tet wer­den.

Fra­gen:

  • Wer­den die AGW für DME, Stick­stoff­monox­id und Stick­stoff­diox­id nach TRGS 402 einzeln einge­hal­ten?
  • Wer­den die Gren­zw­erte für Kohlen­monox­id und andere Gefahrstoffe einge­hal­ten?

Wenn ja:

  • Schutz­maß­nah­men sind aus­re­ichend: Der Weit­er­be­trieb mit den bish­er fest­gelegten Schutz­maß­nah­men nach TRGS 554 ist möglich.

Wenn nein:

  • Vorzugsweise tech­nis­che Maß­nah­men durch­führen (Atem­schutz als Dauer­maß­nahme bei Nichtein­hal­ten der AGW ist nicht zuläs­sig):
  • Nachträglich Par­tikelfil­ter zum Zurück­hal­ten der DME ein­set­zen
  • Die Abgase gefahr­los aus den Arbeits­bere­ichen ins Freie abführen
  • Lüf­tung­stech­nis­che Maß­nah­men durch­führen und/oder Absaugun­gen instal­lieren, die die Expo­si­tio­nen der Beschäftigten min­imieren
  • Luftwech­sel­rate generell erhöhen

Nach den Maß­nah­men ist eine erneute Gefährdungs­beurteilung (Mes­sun­gen) durch­führen.

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