Umgang mit Gefahrstoffen bei der Kunststoffverwertung - Empfehlungen für die Praxis

Dr. Ralph Hebisch, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund

Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), die Arbeitsschutzbehörden der Bundesländer Baden-Württemberg und Hessen und die Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie haben umfangreiche Untersuchungen zur Ermittlung der Belastungen der Beschäftigten durch Gefahrstoffe und biologische Arbeitsstoffe bei der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffen durchgeführt. Die Belastungen durch einatembaren Staub an Mischerarbeitsplätzen und durch Dieselmotoremissionen infolge des Einsatzes von dieselbetriebenen Gabelstaplern ohne Partikelfilter erwiesen sich dabei als kritisch. Die Luftgrenzwerte aller anderen Stoffe wurden eingehalten. Als biologische Arbeitsstoffe wurden Schimmelpilze und Endotoxine bestimmt. Basierend auf diesen Untersuchungsergebnissen erstellte der Arbeitskreis der Ländermessstellen Empfehlungen für die Praxis, die die Betriebe bei der Durchführung der Arbeitsbereichsanalyse unterstützen.



The Federal Institute for Occupational Safety and Health (BAuA), the Occuptional Hygiene Institutes of the federal countries Baden-Württemberg and Hessen and the Professional Association for Chemists investigated workers´ exposure to hazardous substances and biological agents during recycling of plastics scrap. Inhalable dust during mixing and diesel exhaust emissions when forklifters are used without particle filters are the main sources of workers´ exposure. During all other tasks the occupational exposure limits are adhered to. The biological agents mould fungi and endotoxines have been determined. Recommendations for practice have been developed to support the enterprises performing risk assessment at the workplace.

Einleitung

In unserer modernen Industriegesellschaft gehören Kunststoffe zum täglichen Leben, sei es als Verpackungsmaterial für Lebensmittel, PET-Flaschen oder auch in Autos und im Wohnungsbau. Nach ihrem Gebrauch werden Erzeugnisse aus Kunststoff zu Abfall, der dann entsprechend dem Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz einer Verwertung zugeführt wird [1]. Kunststoffabfälle nach der Verpackungsverordnung [2] werden über Sammelsysteme (z. B. Duales System Deutschland, Landbell) verwertet. Produktionsabfälle werden teilweise innerbetrieblich verwertet oder an Verwertungsbetriebe weiter gegeben. Aus Altautos stammende Kunststoffabfälle, PVC-Fenster, Fußbodenbeläge usw. werden von darauf spezialisierten Betrieben verwertet. Wie auch in anderen Branchen der Abfallverwertung kommen die Beschäftigten bei der Verwertung von Kunststoffen mit Gefahrstoffen und biologischen Arbeitsstoffen in Berührung. Von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) [3], den Ländermessstellen der Bundesländer Baden-Württemberg und Hessen und der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie wurden daher umfangreiche Arbeitsplatzmessungen durchgeführt, um die Belastungen der Beschäftigten in den Verwertungsbetrieben zu ermitteln. Basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen wurden gemeinsam mit dem Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung (bvse) Praxisempfehlungen (LASI/ALMA-Empfehlungen [4]) erstellt, die vom Länderausschuss für Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik veröffentlicht wurden. Die Betriebe werden dadurch bei der Durchführung der Gefährdungsbeurteilung entsprechend Arbeitsschutzgesetz unterstützt. Bei Einhaltung der Empfehlungen kann der Betrieb auf (kosten-)aufwändige Arbeitsplatzmessungen verzichten.


Arbeitsschritte bei der werkstofflichen Kunststoffverwertung

Weit mehr als die Hälfte aller Kunststoffabfälle wird gegenwärtig werkstofflich verwertet. Das Ziel dieser Verwertung ist die Herstellung neuer Produkte und Erzeugnisse aus den Kunststoffabfällen. Die in Bild 1 dargestellten Verfahrensschritte der werkstofflichen Verwertung unterscheiden sich nur unwesentlich für unterschiedliche chemische Kunststoffsorten. Es spielt kaum eine Rolle, ob sortenreine Produktions- und Verarbeitungsabfälle oder Abfälle z. B. aus Haushalten oder dem Pflichtpfandsystem verwertet werden. In Abhängigkeit von der Art und Sauberkeit der verwerteten Kunststoffe können einzelne Verfahrensschritte vereinfacht sein oder ganz entfallen.




Durchgeführte Arbeitsplatzmessungen

Arbeitsplatzmessungen erfolgten in Betrieben, die thermoplastische Standardkunststoffe werkstofflich verwerteten. In 42 Betrieben wurden die Belastungen durch Gefahrstoffe gemessen; in 51 Betrieben die Belastungen durch biologische Arbeitsstoffe. Die Messungen erfolgten überwiegend personengetragen; es wurden aber auch stationäre Messungen durchgeführt. Tabelle 1 gibt eine Zusammenfassung der Luftgrenzwerte der in den Verwertungsbetrieben relevanten Gefahrstoffe. Für die untersuchten biologischen Arbeitsstoffe (Schimmelpilze, Endotoxine) existieren keine Luftgrenzwerte.




Belastungen durch Gefahrstoffe

In Tabelle 2 sind die ermittelten Gefahrstoffbelastungen zusammengefasst dargestellt. Bei der werkstofflichen Kunststoffverwertung belasten im Wesentlichen Stäube und ihre Inhaltsstoffe die Beschäftigten. Dabei dominiert die einatembare Staubfraktion. Die alveolengängige Staubfraktion spielt nur eine untergeordnete Rolle. Die höchsten Belastungen durch einatembaren Staub treten beim Mischen auf - insbesondere beim Einsatz offener großtonnagiger Mischer. Die ermittelten Belastungen durch die einatembare Staubfraktion betrugen hier wiederholt bis zum Dreifachen des Luftgrenzwertes von 10 mg/m3. Bei allen anderen Verfahrensschritten wird der Luftgrenzwert für die einatembare Staubfraktion eingehalten. In der einatembaren Staubfraktion wurden die Schwermetalle Blei und Cadmium bestimmt. Die Belastungen durch Blei und Cadmium betrugen bis zu 37 % bzw. 20 % der jeweiligen Luftgrenzwerte. Für andere Metalle und ihre Verbindungen lagen die Belastungen unter 1 % der jeweiligen Luftgrenzwerte. Kurzzeitig höhere Belastungen durch die beiden Staubfraktionen und ihre Inhaltsstoffe waren möglich, lagen aber stets deutlich unterhalb der Luftgrenzwerte. Zu Transportarbeiten wurden in einigen Betrieben dieselbetriebene Gabelstapler ohne Partikelfilter eingesetzt, wobei Schichtmittelwerte für die krebserzeugenden Dieselmotoremissionen bis fast 50 % des Luftgrenzwertes ermittelt wurden. Der Kurzzeitwert wurde sogar bis zum Doppelten überschritten. Organische und anorganische Gase und Dämpfe, die z. B. bei der thermischen Bearbeitung der Kunststoffe frei werden können, tragen nur in geringem Maße zur Belastung der Beschäftigten bei. Bei Störfällen können sie aber durchaus kritisch werden. So können bei der PVC-Verwertung Extruder heiß laufen, wobei starke Freisetzungen von Chlorwasserstoff möglich sind.

Belastungen durch biologische Arbeitsstoffe

Als biologische Arbeitsstoffe wurden in den Verwertungsbetrieben Schimmelpilze und Endotoxine bestimmt. Bei der Auswertung dieser Messergebnisse wurde nach der Verwertung folgender Kunststoffe differenziert:

• unsortiert, biologisch kontaminiert (z. B. normale DSD-Abfälle),
• sortiert, biologisch kontaminiert (z. B. vorsortierte PET-Getränkeflaschen, Verbundmaterialien, DSD-Folien),
• sortenrein, biologisch nicht kontaminiert (z. B. Fensterprofile, Angüsse).

Die durchschnittlichen Schimmelpilzbelastungen lagen bei unsortiertem, biologisch kontaminiertem Material mit 7 x 105 KBE/m3 um etwa eine Größenordnung über denen bei sortiertem, biologisch kontaminiertem Material. Für sortenreines, biologisch nicht kontaminiertes Material lagen die Schimmelpilzbelastungen nochmals um eine Größenordnung tiefer, d. h. nur noch geringfügig oberhalb der Außenluftbelastung. Für die Verwertung dieses Materials ist von einer Gefährdung kaum auszugehen. Bestimmend für die ermittelten Schimmelpilzbelastungen sind im Wesentlichen die Materialdurchsatzmengen, das Staubungsverhalten des Materials, die lufttechnischen und räumlichen Bedingungen sowie der Reinigungszustand der Räume und Anlagen. Endotoxine, die eine Belastung durch gramnegative Bakterien widerspiegeln, sind beim Verwerten biologisch kontaminierten Materials gegenüber der als Referenz herangezogenen Außenluft signifikant erhöht. Ein Einfluss der Vorsortierung auf die Höhe der Endotoxinbelastungen war nicht nachweisbar. In den Verwertungsbetrieben kann von einem eher geringen Risiko durch Endotoxine ausgegangen werden.

Unabhängig von einer Vorsortierung sind Belastungen durch biologische Arbeitsstoffe zu erwarten, wenn

• feuchtes gelagertes Gut verwertet wird, das als Nährboden dienen kann (z. B. Pa-pier- und Pappe-Verbundmaterial),
• Lebensmittelreste, Fäkalien oder wässrige gebrauchte Kühlschmierstoffe auftreten.

Empfehlungen für die Praxis

Die erhaltenen Messergebnisse waren die Basis für Empfehlungen für die betriebliche Praxis zur Unterstützung der Verwertungsbetriebe bei der Gefährdungsbeurteilung [4]. Diese Empfehlungen gelten für Betriebe, die Kunststoffe werkstofflich verwerten, die

• als gewerbliche Abfälle sowie Produktionsabfälle oder
• als Abfälle nach der Verpackungsverordnung und aus der Sammlung über duale Systeme

• Maschinen und Anlagen zur Kunststoffverwertung müssen den Installations- und Betriebsbedingungen der Hersteller entsprechen.
• An den Maschinen und Anlagen angebrachte Abdeckungen dürfen während des Betriebs nicht geöffnet oder entfernt werden.
• Wirksame Absaugung an offenen Mischern und Anlagen, in denen pulverförmige Zuschlagstoffe zugemischt werden, um eine Staubentwicklung in den Arbeitsbereich hinein zu verhindern.
• Absaugung von Extrusions-, Blas-, Tiefzieh- und Kaltabschlagsanlagen an den Stellen, an denen gefährliche Gase und Dämpfe in die Arbeitsplatzluft entweichen können. Für Arbeitsbereiche mit Extrudern, die heiß laufen bzw. "Abbrennen" können, ist für die Beschäftigten persönliche Schutzausrüstung bereit zu halten. An Extrusionsanlagen für PVC müssen entsprechende Gasfiltermasken (Filter der Typklasse B2P3(P2) in Kombination mit einer geeigneten Halb-/Vollmaske) zum Schutz vor chlorhaltigen Gasen zur Verfügung gestellt werden.
• An Transport-, Ein- und Abfüllvorrichtungen ist die Abwurfhöhe der Materialien gering zu halten. Ist dies nicht einzuhalten, sind flexible Abdeckungen oder Umhüllungen anzubringen. Ggf. ist eine entsprechende Absaugung zu installieren.
• Für Transportarbeiten in den Arbeitsbereichen sind bevorzugt gas- oder elektrobetriebene Flurförderzeuge einzusetzen. Werden dieselbetriebene Flurförderzeuge benutzt, so müssen diese über einen Partikelfilter verfügen. Ein Betrieb dieselbetriebener Flurförderzeuge ohne Partikelfilter ist in ganz oder teilweise geschlossenen Arbeitsbereichen nicht zulässig. Bei der Neubeschaffung von Flurförderzeugen ist eine Prüfung nach TRGS 554, Punkt 4.6.1 [6] zur Entscheidung über die Antriebsart heran zu ziehen. Gasbetriebene Flurförderzeuge sind regelmäßig zu warten und entsprechend den Herstellerangaben einzustellen (Minimierung der Belastung durch Kohlenmonoxid).
• Reinigungsarbeiten, insbesondere die Entfernung von Staubablagerungen sind regelmäßig durchzuführen. Zur weitest gehenden Vermeidung von Staubaufwirbelungen sind dazu Industriestaubsauger (Staubklasse L) einzusetzen. Die Verwendung von Druckluft zum Abblasen ist nur zulässig, wenn die zu reinigenden Stellen für einen Industriestaubsauger nicht zugänglich sind. Diese Ausnahmen sind in einer Betriebsanweisung zu dokumentieren.
• Bei der Reinigung von Misch- und Mahlvorrichtungen sind ggf. partikelfiltrierende Halbmasken zu tragen. Wenn bei Betriebsstörungen verstopfte Anlagen auseinander gebaut und frei geräumt werden müssen, sind partikelfiltrierende Halbmasken zu tragen. Dabei sind die berufsgenossenschaftlichen Regeln zu beachten.
• Für alle Arbeitsbereiche sind Betriebsanweisungen zu erstellen. Die Beschäftigten sind regelmäßig zu unterweisen.
• Die Beschäftigten sind mit Sicherheitsschuhen der Schutzkategorie S2 und geeigneter Arbeitskleidung als körperbedeckender Arbeitsanzug auszustatten. Weiterhin sind geeignete Schutzhandschuhe mit einer wirksamen Feuchteregulierung für die Hautoberfläche bereit zu stellen. Als Handschuhmaterial ist Leder zu wählen. Damit wird einerseits eine Schutzfunktion gegenüber mechanischen Beanspruchungen (z. B. Vermeidung von Schnitt- und Stichverletzungen bei Sortierarbeiten) und andererseits gegenüber thermischen Beanspruchungen (z. B. Arbeiten am Extruder) erreicht.
• Essen, Trinken, Rauchen und Schnupfen ist an den Arbeitsplätzen nicht zulässig.
• An allen Arbeitsplätzen gelten die Mindeststandards der TRGS 500 [7].

Da die Beschäftigten in den Verwertungsbetrieben häufig auch mit biologischen Arbeitsstoffen umgehen, sind diese Belastungen ebenfalls zu mindern. An den Arbeitsplätzen, an denen mit biologischen Arbeitsstoffen umgegangen wird, gelten die Mindeststandards der TRBA 500 [8]. Natürlich tragen auch die oben genannten Maßnahmen zu einer Belastungsminderung bei.

Maßnahmen, wenn die manuelle Sortierung sortierten oder unsortierten biologisch kontaminierten Materials nicht vermeidbar ist:

• Sortierung in einer speziellen Sortierkabine, räumlich getrennt vom sonstigen Hallenbereich,
• Nutzung einer wirksamen lüftungstechnischen Anlage.

Schlussfolgerungen für die Betriebe

Die bei den durchgeführten Untersuchungen ermittelten Belastungen können vom Verwertungsbetrieb übernommen werden, wenn er sich nach diesen Empfehlungen richtet und die Arbeitsplätze und ?verfahren entsprechend gestaltet. Der betriebliche Befund lautet dann "Einhaltung der Luftgrenzwerte" und ist zu dokumentieren. Die Gültigkeit der Empfehlungen ist einmal jährlich zu überprüfen. Insbesondere ist darauf zu achten, ob zukünftige Änderungen an den Arbeitsplätzen oder bei den eingesetzten Verfahren die Übertragbarkeit der Empfehlungen weiterhin zulassen.

Die Anwendung dieser Empfehlungen bedeutet, dass der Betrieb keine eigenen Arbeitsplatzmessungen durchführen muss. Dies führt für den Verwertungsbetrieb zu einer deutlichen Kostenersparnis gegenüber der Durchführung von Arbeitsplatzmessungen.

Die Praxisempfehlungen wurden im September 2004 vom Länderausschuss für Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik (LASI) verabschiedet und werden im Oktober/November 2004 als LASI-Veröffentlichung LV 32 [4] veröffentlicht. Sie können im Internet auf der Website http://lasi.osha.de/de/gfx/publications/publications.php eingesehen und angefordert werden.

Literatur

[1] Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG): BGBl I vom 07.10.1996, S. 2705

[2] Verordnung über die Vermeidung von Verpackungsabfällen (Verpackungsverordnung): BGBl I vom 21.08.1998, S. 2379

[3] J. Auffarth, R. Hebisch, A. Johnen, G. Linsel: Stoffbelastungen bei der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffen. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Gefährliche Arbeitsstoffe (GA 64), Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven, 2004

[4] Länderausschuss für Arbeitsschutz und Sicherheitstechnik (LASI): LASI / ALMA - Empfehlung für verfahrens- und stoffspezifische Kriterien für die Arbeitsbereichsüberwachung: Kunststoffverwertung - Umgang mit Gefahrstoffen und biologischen Arbeitsstoffen bei der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffen, LASI-Veröffentlichung LV 32, 2004

[5] TRGS 900: Grenzwerte in der Luft am Arbeitsplatz - Luftgrenzwerte. BArbBl. 10/2000, S. 34-63, zuletzt geändert: BArbBl. 5/2004 S. 55

[6] TRGS 554: Dieselmotoremissionen (DME). BArbBl. 3/2001, S. 112

[7] TRGS 500: Schutzmaßnahmen: Mindeststandards. BArbBl. 3/1998, S. 57

[8] TRBA 500: Technische Regel für Biologische Arbeitsstoffe: Allgemeine Hygiene-maßnahmen: Mindestanforderungen. BArbBl. 6/1999, S. 81

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