Staub am Arbeitsplatz

Das Wort „Fein­staub“ ist im Zusam­men­hang mit der Gefährdung von Men­schen durch Abgase von Kraft­fahrzeu­gen in aller Munde. Aber was ist Staub eigentlich? Und was macht ihn so gefährlich? Ist jed­er Staub gefährlich oder sind es nur bes­timmte Arten von Staub? Um diese Fra­gen zu klären, bedarf es zuerst ein­er Def­i­n­i­tion der Begrif­flichkeit­en.

Jedes Material kann zu Staub werden

All­ge­mein gesagt, sind Stäube luft­ge­tra­gene Par­tikel unter­schiedlich­ster Herkun­ft. Stäube entste­hen sowohl durch Prozesse in der Natur, zum Beispiel Ver­wit­terun­gen, meis­tens aber durch Tätigkeit­en von Men­schen. Für den Men­schen gefährlich sind die Par­tikel, die einatem­bar oder sog­ar lungen-(alveolen-)gängig sind, da sie Gesund­heitss­chä­den her­vor­rufen kön­nen.

Einatem­bar sind Par­tikel mit einem Durchmess­er von 10 µm bis 3 µm, diese wer­den in der Regel als E‑Staub beze­ich­net. Lun­gengängig sind Stäube dann, wenn ihr Durchmess­er klein­er 3 µm beträgt. Par­tikel mit ein­er Größe klein­er 0,1 µm wer­den als ultra­feine Stäube beze­ich­net.

Alle uns bekan­nten Mate­ri­alien kön­nen zu Staub wer­den. Bekan­nte Staub-Arten sind:

• Min­er­alis­ch­er Staub aus Gestein; dieser kann je nach Gestein­sart unter­schiedliche Anteile an siliko­ge­nen und/oder Quarz-Anteilen enthal­ten,
• Holzs­taub, ins­beson­dere von Eiche, Buche, aber auch Tropen­hölz­ern und auch üblichen Nadel­hölz­ern, wie Kiefer, Fichte, Lärche,
• Met­all­stäube, die bei der Bear­beitung von Edel­stählen (Cr, Ni), Eisen, Kupfer, Zink, Alu­mini­um) und den ver­schieden­sten Legierun­gen entste­hen,
• Organ­is­che Stäube wie Mehl sowie Abriebe von Getrei­de oder Stroh, aber auch aus tierischen Rück­stän­den (Kot),
• Ver­bren­nungse­mis­sio­nen wie Ruß,
• Abrieb­stäube, zum Beispiel von Reifen,
• Nanopar­tikel, die durch den Men­schen hergestellt wer­den.

Eine beson­dere Form sind Stäube, bei denen nicht ein Par­tikel, son­dern eine längliche Fas­er entste­ht. Für lun­gengängige Fasern gilt die Fas­er-Def­i­n­i­tion der WHO mit einem Faser­durchmess­er von 3µm, ein­er Faser­länge von 5 µm und einem Ver­hält­nis von Länge zu Durchmess­er von 3 : 1. Bekan­nte Faser­stäube sind zum Beispiel Asbest, Kün­stliche Min­er­al­fasern (Stein­wolle, Min­er­al­wolle, Glas­fas­er, Keramik­fas­er), aber auch Natur­fasern wie Schaf­wolle, Fed­erabrieb oder Zel­lu­lose kön­nen in lun­gengängiger Form auftreten. Selb­st nor­maler Hausstaub enthält lun­gengängige Fasern.

Viele Stäube wirken auch als „Trans­port­mit­tel“ für andere gefährliche Stoffe. So find­en sich zum Beispiel in abge­lagertem Staub auf Dachbö­den organ­is­che Bestandteile von Tieren oder Insek­ten oder in Holzstäuben alter Hölz­er ver­schieden­ste Holzschutzmit­tel. Beim Abschleifen oder Abbren­nen von alten Farb­schicht­en kön­nen Bleistäube oder andere Farbbe­standteile frei wer­den.

Staub ist in den sel­tensten Fällen ein nur aus ein­er Kom­po­nente beste­hen­der Stoff, son­dern meist ein Gemisch unter­schiedlich­ster Stoffe mit den ver­schieden­sten Eigen­schaften.

Staub ist für den Menschen gefährlich

Staub ist dann für den Men­schen gefährlich, wenn er in die Atmung­sor­gane (Nase, Rachen Luftröhre, Bronchien und Lun­gen­bläschen, die Alve­olen) gelangt und sich dort entwed­er ablagert oder gefährliche Kom­po­nen­ten, die mit­trans­portiert wer­den, freiset­zt und diese in den Stof­fwech­sel gelan­gen.

Bis zu einem gewis­sen Grad ver­fügt der men­schliche Organ­is­mus über die Fähigkeit, sich selb­st vor Staubein­wirkun­gen zu schützen. So befind­en sich in der Nase feine Haare, die größere Staub­par­tikel zurück­hal­ten. Die Schleimhäute in Luftröhre und Bronchien kön­nen eben­falls Staub­par­tikel zurück­hal­ten und später wieder aus dem Kör­p­er ent­fer­nen. Und selb­st Staub­par­tikel, die in die Alve­olen gelan­gen, kön­nen von der kör­pereige­nen Abwehr, den Phagozyten (Fresszellen) ange­grif­f­en und in vie­len Fällen aufgelöst oder eingekapselt wer­den. Lei­der funk­tion­iert das nicht immer. So kön­nen zum Beispiel Asbest­fe­in­st­fasern oder auch fein­ste Nanopar­tikel nicht eingekapselt wer­den und bei sehr großen Men­gen an lun­gengängi­gen Stäuben kommt es zu Verän­derun­gen im Lun­gengewebe. Diese Nar­ben­bil­dung führt langfristig zum Ver­lust der Fähigkeit der Lunge zur Sauer­stof­fauf­nahme.

Grenzwerte für Tätigkeiten mit Staub

Der Geset­zge­ber hat deshalb Gren­zw­erte für Arbeit­splätze bei Tätigkeit­en mit einatem­barem Staub (E‑Staub) und alve­olengängigem Staub (A‑Staub) fest­gelegt. Diese sind in der TRGS 900 im Kapi­tel 2.4 zu find­en. Detail­lierte Erläuterun­gen gibt noch die TRGS 504 „Tätigkeit­en mit Expo­si­tion gegenüber A- und E‑Staub“. Der Gren­zw­ert für E‑Staub liegt bei 10 mg/m³ Luftvol­u­men und der für A‑Staub bei 1,25 mg/m³ Luftvol­u­men. Für ultra­feine Stäube gibt es bish­er keine Gren­zw­erte. Das Prob­lem bei der Fest­stel­lung, ob diese Gren­zw­erte einge­hal­ten wer­den, ist die Mes­sung. Es gibt gegen­wär­tig keine sichere und ein­fach zu hand­habende Messtech­nik für E- und A‑Staub. Vor dem Ein­satz der im Han­del ange­bote­nen „Par­tikelmess­geräte“ kann nur gewarnt wer­den, da sie für andere Mess­werte, hier Umweltwerte, aus­gelegt sind und zudem kein­er­lei Rückschlüsse über die Zusam­menset­zun­gen der in der Luft am Arbeit­splatz vorhan­de­nen Stoffe zulässt. Hier kön­nen nur aufwendi­ge Mes­sun­gen durch akkred­i­tierte Messstellen weit­er­helfen. Einige Beruf­sgenossen­schaften und Unfal­lka­ssen betreiben eigene Messstellen und kön­nen hier unter­stützen. Auf die weit­eren möglichen Gefährdun­gen durch Stäube, wie Brand- und Explo­sion­s­ge­fahr und Umwelt­ge­fahren, soll hier nur hingewiesen wer­den.

Wo treten Stäube am häufigsten auf?

Staubin­ten­sive Arbeit­en sind

• alle Tätigkeit­en, bei denen Mate­r­i­al mech­a­nisch trock­en bear­beit­et wird, wie
• Stemm‑, Schleif‑, Fräs- und Trennschnei­dar­beit­en,
• trock­enes Bohren,
• Abschla­gen von alten Putzen,
• Brechen von Baustof­fen in Recy­clin­gan­la­gen,
• Strahlar­beit­en mit Quarzsand oder Glas­par­tikeln,
• Abbruchar­beit­en, ins­beson­dere in Innen­bere­ichen,
• Reini­gungsar­beit­en (trock­enes Kehren),
• Entleeren von Sack­ware (Baustoffe, Mehl usw.) in Behäl­ter,
• Schweiß- und Brennschnei­dar­beit­en.

So wer­den bei trock­en­em Kehren auf ein­er Baustelle 8,4 mg/m³ A‑Staub erzeugt. Das Trennschleifen von Dachziegeln erzeugt 13,3 mg/m³ und das trock­ene Schnei­den von Betonpflaster­steinen 19,2 mg/m³ an A‑Staub, der dann auch noch hohe Anteile an kreb­serzeu­gen­den Quarzfeinan­teilen enthält (Quelle: BG Bau).

Stäube wer­den aber auch auf andere Weise in Arbeits­bere­iche einge­tra­gen, so durch Lüf­tungsan­la­gen, die nicht über geeignete Fil­ter­sys­teme ver­fü­gen, oder durch Reifenabriebe und Ver­bren­nungsab­gase (Diesel­mo­toren­e­mis­sio­nen) von Trans­port­mit­teln, die in geschlosse­nen Hallen einge­set­zt sind.

Technische Schutzmaßnahmen

Grund­sät­zlich gilt, dass im Rah­men ein­er Gefährdungs­beurteilung für den jew­eili­gen Arbeit­splatz, die auszuführende Tätigkeit und den Arbeit­sort durch den Arbeit­ge­ber zu ermit­teln ist, ob eine Gefährdung durch Stäube vor­liegt und welche Schutz­maß­nah­men zu tre­f­fen sind. Hier­bei ist das in der Gefahrstof­fverord­nung ver­ankerte S‑T-O-P-Prinzip zu beacht­en.

Die ein­fach­ste und wirkungsvoll­ste Schutz­maß­nahme ist, die Erzeu­gung von Stäuben aller Art zu ver­mei­den. Das ist aber auch die in der Prax­is am schw­er­sten durch­führbare Maß­nahme.

Eine weit­ere wirk­same Schutz­maß­nahme: Ins­beson­dere bei Prozessen, wo Stoffe, die hohe Feinan­teile enthal­ten, umge­füllt wer­den sollen, ist zu prüfen, ob diese durch gran­ulierte Vari­anten erset­zt wer­den kön­nen oder solche Umfül­lvor­gange nur in geschlosse­nen Sys­te­men vorzunehmen sind. Ein Beispiel hier­für ist der Ein­satz von Siloware in der Bauwirtschaft für die Her­stel­lung von Putzen und Estrichen. Hier wird das in einem Silo angelieferte Baustof­fgemisch direkt am Silo mit Wass­er ver­mis­cht und als Feucht­ma­te­r­i­al an die Ver­ar­beitungsstelle befördert. Eine Gefährdung durch das son­st übliche Entleeren von Sack­ware in den Mis­ch­er ent­fällt.

Tech­nis­che Schutz­maß­nah­men, wie die Feucht- oder Nass­bear­beitung von Mate­ri­alen, zum Beispiel beim Schnei­den von Steinen, reduzieren die Staubbe­las­tung in hohem Maß. Gle­ich­es gilt für die Nieder­schla­gung von Staube­mis­sio­nen bei Abbruchar­beit­en oder in Tun­neln durch Wassernebel- oder Wasser­sprühan­la­gen. Auch der Ein­satz von Nasskehrmaschi­nen zur Reini­gung von Böden ist hier hil­fre­ich. Selb­st die Benutzung der soge­nan­nten „Kehrspäne“ als Bindemit­tel für Stäube kann eine geeignete Maß­nahme zur Min­imierung von Staubbe­las­tun­gen sein.

Eine weit­ere, sehr wirkungsvolle Schutz­maß­nahme ist die direk­te Absaugung von anfal­l­en­den Stäuben an der Entste­hungsstelle mit dafür geeigneten Indus­tri­es­taub­saugern oder Entstaubern. Wichtig ist, dass durch die richtige Auswahl der Fil­ter die kri­tis­chen Stauban­teile auch sich­er zurück­ge­hal­ten wer­den. Auch sollte die Abluft von Indus­tri­es­taub­saugern und Entstaubern möglichst direkt in das Freie geleit­et wer­den um zusät­zlich Gefährdun­gen zu ver­mei­den.

In Bere­ichen, in denen eine gezielte Erfas­sung von Stäuben an der Entste­hungsstelle nicht möglich ist, kann durch eine geeignete Raum­luft­tech­nik mit geziel­ter Luft­führung und Fil­trierung eben­falls eine Min­imierung der Stauban­teile erre­icht wer­den.

Organisatorische Schutzmaßnahmen

Durch organ­isatorische Maß­nah­men, wie dem Unter­sagen des trock­e­nen Kehrens, der Zugangs­be­gren­zung zu staubbe­lasteten Arbeits­bere­ichen, der strik­ten Tren­nung von Schutz‑, Arbeits- und Pri­vatk­lei­dung, und der regelmäßi­gen Unter­weisung der Beschäftigten über die möglichen Gefährdun­gen durch Stäube und die notwendi­gen Schutz­maß­nah­men kann der Arbeit­ge­ber mögliche Gesund­heitss­chä­den ver­hin­dern. Dazu gehört auch, dass mit Stäuben und anderen gefährlichen Stof­fen belastete Arbeit­sklei­dung nur in dafür geeigneten Wäschereien gere­inigt wird und den Beschäftigten Wasch- und Duschmöglichkeit­en zur Ver­fü­gung gestellt wer­den.

Auch die Pausen­bere­iche soll­ten so gestal­tet sein, dass hier keine Belas­tung mit Stäuben zu erwarten ist. Zu den organ­isatorischen Schutz­maß­nah­men gehört auch, die bei Erforder­nis notwendi­ge arbeitsmedi­zinis­che Vor­sorge sich­er zu stellen.

Atem- und Körperschutz

Wenn tech­nis­che Schutz­maß­nah­men nicht allein zum Erfolg führen oder aus den unter­schiedlich­sten Grün­den nicht ein­set­zbar sind, bleibt als let­zte Maß­nahme nur noch der Ein­satz von Per­sön­lich­er Schutzaus­rüs­tung, ins­beson­dere Atem­schutz und Kör­per­schutz. Bei Atem­schutz sind unter­schiedliche Masken mit Par­tikelfil­tern der Typen P2 und P3 je nach Ein­satzbere­ich ver­wend­bar. Kör­per­schutz beste­ht in der Regel aus einem par­tikeldichtem Ein­wegschutzanzug Kat. III Typ 5, Schutzhand­schuhen und – nicht zu vergessen – Augen- oder Gesichtss­chutz. Bei let­zterem sind Kom­bi­na­tio­nen mit Atem­schutz, wie Voll­masken mit gebläse­un­ter­stützten Sys­te­men der Typen TH2P oder TH3P, möglich.

Stäube aller Art sind gefährlich, wenn sie in den Kör­p­er und hier in die Lunge ger­at­en. Die beste Vor­sorge ist Staub­ver­mei­dung oder Staub­min­imierung.

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Foto: © Foto­stu­dio City Col­or Mun­schke, Weimar

Autor: Dipl.-Ing. Ulf‑J. Schapp­mann

Sicher­heitsin­ge­nieur VDSI

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