Arbeitsschutz in der Chemie erhöhen, Emissionen verringern

« Wie VOC und andere Schadstoffe in der Oberflächentechnik reduziert werden »

Um der Wirtschaft die benötigten Rohstoffe und Betriebsmittel zur Verfügung zu stellen, muss die chemische Industrie zwangsläufig mit unterschiedlichen Chemikalien arbeiten. Gelangen dabei gefährliche Stoffe in die Atemluft, können sie schwere Gesundheitsschäden hervorrufen. Deshalb bildet die Luftqualität einen Schwerpunkt beim Arbeitsschutz in der Chemie. Die Vermeidung von Emissionen hat Vorrang vor vielen anderen Maßnahmen zum Schutz der Beschäftigten. Hier erfahren Sie, wie sich diese Forderung in der Oberflächentechnik umsetzen lässt.

Welche Schadstoffe sind in der Oberflächentechnik relevant?

Der Arbeitsschutz bei der Oberflächenbehandlung und -bearbeitung bezieht sich vor allem  auf folgende Schadstoffe:

• Staub bei mechanischen Reinigungsarbeiten (z.B. Strahlarbeiten)
• Aerosole und Dämpfe bei der zerspanenden Metallbearbeitung (Kühlschmierstoffe)
• Metallstaub bei trockener mechanischer Bearbeitung
• Rauch beim trockenen Schleifen (Trennschleifen)
• Dämpfe organischer Lösemittel bei Reinigungs- und Beschichtungsarbeiten

Wie gelangen Schadstoffe in die Atemluft?

Um den Arbeitsschutz in der Chemie zu gewährleiten und Emissionen zu verringern, müssen die Prozesse bekannt sein, durch die unterschiedliche Stoffe in die Luft gelangen.

Aerosole bilden sich, wenn Flüssigkeiten zerstäuben. Flüssigkeiten sind häufig mit Staub durchsetzt.. Hoher Druck und hohe Geschwindigkeiten, mit denen die Stoffe auf Hindernisse treffen oder aus Düsen austreten bewirken eine sehr feine Verteilung kleinster Tröpfchen und Staubpartikel in der Luft.

Staub entsteht durch mechanischen Abrieb des Materials von Oberflächen. Durch Luftströmungen wird er aufgewirbelt.

Rauch bildet sich vor allem, wenn Stoffe bei hohen Temperaturen verbrennen. Er setzt sich aus Gasen und Staub zusammen.

Flüssigkeiten verdunsten. Je höher die Temperatur ist umso mehr Dämpfe bilden sich über der Oberfläche einer Flüssigkeit. Wenn sich heißer Dampf in der Luft abkühlt und kondensiert, entsteht Nebel.

Wann sind die Luftschadstoffe gesundheitsschädlich?

Für die Arbeitssicherheit beim Umgang mit chemischen Stoffen gelten die technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS). Die TRGS 900 “Arbeitsplatzgrenzwerte” enthält eine Liste von Arbeitsplatzgrenzwerten für die meisten Gefahrstoffe, die in der Chemie zum Einsatz kommen. Darunter versteht man die durchschnittliche Konzentration von Chemikalien in der Luft, bei der keine akuten oder chronischen Gesundheitsschäden zu erwarten sind und der Arbeitsschutz in diesem Bereich gewährleistet ist. Weil der Gehalt an Schadstoffen in der Luft stark schwanken kann, sind in der TRGS 900 zusätzlich Kurzzeitwerte definiert. Diese Werte beschränken die maximal auftretenden Konzentrationsspitzen unter Berücksichtigung der Häufigkeit und der Dauer, mit der sie auftreten.

Wie wird die Konzentration von Schadstoffen am Arbeitsplatz ermittelt?

Der Arbeitsschutz in der Chemie und der Industrie, die die bereitgestellten Chemikalien verwendet, verpflichtet den Arbeitgeber, die Konzentration von Schadstoffen am Arbeitsplatz zu überwachen. Darüber, wie das praktisch umgesetzt werden kann, gibt die TRGS 402 “Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition” Auskunft. Darin werden messtechnische und nichtmesstechnische Ermittlungsmethoden beschrieben. Bei den messtechnischen Methoden werden die Schadstoffkonzentrationen in der Luft direkt gemessen. Nichtmesstechnische Methoden sind zum Beispiel Berechnungen auf der Grundlage des Stoffverbrauches oder von Vergleichen mit ähnlichen Arbeitsplätzen.

Wie lassen sich in der Industrie Emissionen verringern?

Beim Arbeitsschutz in der Chemie erfolgt die Die Verringerung von direkten Emissionen in die Luft hauptsächlich durch:

• den Ersatz von gefährlichen Stoffen durch weniger gefährliche Chemikalien (Substitution)
• den Einsatz von geschlossenen Anlagen, aus denen keine Schadstoffe austreten können
• die Prozessführung mit niedrigen Drücken und Temperaturen, bei denen weniger Stoffe freigesetzt werden
• lufttechnische Anlagen zur Absaugung der Schadstoffe am Entstehungsort (oft mit der Rückgewinnung von Stoffen verbunden)

Sind diese Möglichkeiten ausgeschöpft, ohne die Grenzwerte einzuhalten, müssen die Beschäftigten durch persönliche Schutzausrüstungen, wie Atemschutzmasten oder Atemschutzgeräte vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen geschützt werden.

Arbeitsschutz beim Einsatz von Kühlschmierstoffen in der metallverarbeitenden Industrie

In der metallverarbeitenden Industrie kommen häufig Kühlschmierstoffe und Umformschmierstoffe zum Einsatz. Die chemische Industrie stellt hierfür wassermischbare und nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe zur Verfügung, die eine geringe Verdampfungsneigung aufweisen und frei von gefährlichen Stoffen sind. Der Nutzer kann anhand der Sicherheitsdatenblätter feststellen, welche Gefahren von den aktuell genutzten Betriebsmitteln ausgehen, und die Produktion ggf. auf weniger gefährliche Stoffe umstellen. Dadurch wird er dem Arbeitsschutz am besten gerecht.

Wassergemischte Kühlschmierstoffe neigen besonders bei längeren Maschinenstillständen zur Verkeimung. Gelangen mit Mikroorganismen belastete Kühlschmierstoffe in die Atemluft ergeben sich zusätzliche Gesundheitsgefahren. Deshalb ist hier eine besondere Überwachung erforderlich. Bei Anzeichen auf mikrobielle Belastung, wie unangenehmer Geruch, Veränderung des Fließverhaltens und des Aussehens, muss der Kühlschmierstoff gewechselt und die Maschine gründlich gereinigt werden.

Zur Verringerung von Kühlschmierstoffemulsionen tragen außerdem folgende Maßnahmen bei:

• Vermeidung von hohen Temperaturen
• Minimalmengenschmierung
• Mindermengenschmierung
• Trockenbearbeitung (Grenzwerte für Metallstäube beachten)
• Einsatz gekapselter Maschinen
• Innengekühlte Werkzeuge, die den Kühlschmierstoff gezielt in den Schneidvorgang einbringen

Arbeitsschutz bei der Oberflächenbehandlung

Der Einsatz der Chemie in der Oberflächentechnik ist sehr vielfältig. Chemikalien werden verwendet:

• zur Reinigung von Oberflächen
• bei der Erzeugung schützender Konversionsschichten
• zur Lackierung
• zur galvanischen Beschichtung

Auch hierbei beruht der Arbeitsschutz in der Chemie vorrangig auf dem Austausch gefährlicher Stoffe gegen Stoffe ohne oder mit weniger gefährlichen Eigenschaften. Beispielweise lassen sich für die Reinigung und Entfettung von Maschinenteilen tensidhaltige Mittel statt organischer Lösemittel (VOC) nutzen. Für die Erzeugung von Konversionsschichten – z.B. bei der Phosphatierung – hält die Chemie Stoffe bereit, die bei niedrigen Temperaturen wirken. Dadurch verringert sich die Bildung von Dämpfen. Außerdem reduziert sich der Energieverbrauch. Die Lackierung verzichtet zunehmend auf organische Lösemittel und stellt wasserbasierende Farben und Lacke bereit.

Dort, wo sich die Produktion nicht auf ungefährliche Stoffe umstellen lässt, kommen technische Lösungen zum Einsatz, um den Arbeitsschutz in der Chemie einzuhalten. Abdeckungen von Bädern, Absaugungen der Schadstoffe an Arbeitsplätzen und geschlossene Anlagen helfen dabei, Emissionen zu verringern.

[1] https://www.dguv.de/medien/ifa/de/fac/arbeiten_4_0/chemische-industrie_langfassung.pdf