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27. Luftgrenzwert für Dieselmotoremissionen:

(BArbBl. 4/97 S. 44)

• Nichtkohlebergbau und Bauarbeiten unter Tage: 0,3 mg/m³ F
• im übrigen: 0,1 mg/m³ F

Überschreitungsfaktor 4.

Gemäß § 35 Abs. 4 sind Dieselmotor-Emissionen krebserzeugend

Bei Bestimmung der Konzentration an elementarem Kohlenstoff wird im Analyseverfahren immer auch der organisch gebundene Kohlenstoff mitbestimmt (Anerkanntes Analysenverfahren 2 nach ZH1/120.44). Wird in der Arbeitsbereichsanalyse festgestellt, daß der Anteil des elementaren Kohlenstoffs am Gesamtkohlenstoff (elementarer Kohlenstoff und organisch gebundener Kohlenstoff) weniger als 50 % beträgt oder eine große Schwankungsbreite aufweist, ist in diesen Arbeitsbereichen die TRK auf der Basis von Gesamtkohlenstoff anzuwenden in Höhe von 0,15 mg/m³ *) Eine Überprüfung dieser Vorgehensweise ist nach Ablauf von zwei Jahren vorgesehen.

Eine derartige Situation kann in Arbeitsbereichen auftreten, wenn

• dort fremde Quellen für organisch gebundenen Kohlenstoff vorhanden sind, wie z.B. Ottomotoren in der Warmlaufphase, oder
• betriebsbedingt die Dieselmotoren in verschiedenen, stark unterschiedlichen Lastzuständen betrieben werden.

Meßverfahren

Für die Konzentrationsbestimmung partikelförmiger Dieselmotoremissionen stehen zwei anerkannte Meßverfahren nach ZH1/120.44 zur Verfügung.

Die Probenahme basiert bei beiden Verfahren auf der Sammlung des Feinstaubs, da die Partikelgrößen überwiegend unterhalb 1 µm liegen. Beim Verfahren 1 wird der gesamte Kohlenstoffanteil (organisch gebunden und elementar) im Sauerstoffstrom verbrannt und das gebildete Kohlendioxid coulometrisch bestimmt. Beim Verfahren 2 erfolgt im ersten Schritt die thermische Desorption des adsorbierten organisch gebundenen Kohlenstoffs im Stickstoffstrom mit anschließender Oxidation und coulometrischer Titration. Im zweiten Schritt wird analog zu Verfahren l der zurückgebliebene elementare Kohlenstoff (Ruß) verbrannt und bestimmt. Beim Verfahren 1 wird als Ergebnis die Konzentration des gesamten Kohlenstoffs (TC) bestimmt, während das Verfahren 2 eine Differenzierung zwischen adsorbiertem organisch gebundenem Kohlenstoff (OC) und elementar vorliegendem Kohlenstoff (EC) zuläßt.

Die Bestimmungsgrenzen liegen für OC, EC und TC für eine achtstündige Probenahme je nach Probenahmesystem bei jeweils 0,003 bzw. 0,002 mg/m³. Besonders zu beachten sind mögliche Querempfindlichkeiten (z.B. Tabakrauch). In einigen Bereichen (u. a. Rußherstellung, Herstellung von Graphit- und Kohlenstoffprodukten (z.B. Graphitelektroden), Herstellung von Karbiden (z.B. Kalziumkarbid) und Gießereien) existieren Arbeitsbereiche mit möglicher Exposition gegenüber Kohlenstoffpartikeln, die sich in Summe aus produktionsbedingtem Kohlenstoff und Kohlenstoff aus den Dieselmotoremissionen von dieselbetriebenen Flurförderfahrzeugen zusammensetzen. Bei dem produktionsbedingten Kohlenstoff handelt es sich um extrem feine Partikel, die in die Fraktion des alveolarengängigen Staubanteils fallen, z.B. von oberflächenaktivem Kohlenstoff (Aktivkohle) oder von hochgeglühten Kohlenstoff- und Graphitprodukten. Unter welchen Randbedingungen hier das Meßverfahren angewendet werden kann, ist im Einzelfall zu prüfen. Die Erstellung einer Handlungsanleitung, ob und wie die Anwendung des Grenzwertes in diesen Bereichen möglich ist, ist in Vorbereitung.

Für die personengetragene Probenahme in Bereichen niedriger Konzentration ergeben sich wegen der hohen Bestimmungsgrenze von 0,06 mg/m³ bei einer Probenahmedauer von 8 Stunden Einschränkungen. Da außerdem in bestimmten Arbeitsbereichen im Vergleich zum Standardgerät MPG II falsch positive Meßwerte auftreten können, sollte die personengetragene Probenahme nur noch im untertägigen Nichtkohlebergbau eingesetzt werden.

Vorkommen von Dieselmotoremissionen

Beim Einsatz dieselbetriebener Maschinen, z.B. Flurförderfahrzeuge, Lastkraftwagen, Schlepper, Arbeitsmaschinen im Tunnelbau und Untertagebau, sind Belastungen durch Dieselmotoremissionen nicht auszuschließen. Betroffene Arbeitsplätze finden sich in fast allen Wirtschaftsbereichen, eine Schätzung der Gesamtzahl exponierter Personen ist z.Z. nicht möglich. Die Konzentration von Dieselmotoremissionen am Arbeitsplatz hängt von verschiedenen Parametern ab, z.B. Motortyp, Betriebsweise (Lastzustand, Wartungszustand, Fahrverhalten u.a.), Dauer des Einsatzes usw. Deshalb sind bei der Beschreibung des Standes der Technik verschiedene Einsatzbereiche des Dieselmotors zu berücksichtigen.

Ergebnisse von Arbeitsplatzmessungen

Berücksichtigt sind Meßergebnisse aus den Jahren 1985 bis 1995, die bei überwiegend ortsbezogener Probenahme unter Verwendung der coulometrischen Verfahren für Gesamtkohlenstoff und elementaren Kohlenstoff nach ZH 1/120.44 ermittelt wurden.

Automobilproduktion: Bei der Entwicklung und Produktion von Dieselfahrzeugen (Motorprüfstand, Endmontage, -kontrolle, Verladung, Auslieferung, Warenannahme und -lager) wurden mit einem ortsfesten Gerät 31 Schichtmittelwerte für Gesamtkohlenstoff im Bereich 0,010 bis 0,194 mg/m³ festgestellt.

Ladehallen: In mehreren Ladehallen (Warenannahme, Paketverteilung> mit Lkw- oder Staplerverkehr lagen bei ortsfester Probenahme 36 Schichtmittelwerte für Gesamtkohlenstoff im Bereich 0,003-0,136 mg/m³ und bei 4 Probenahmen am Mann im Bereich 0,07-0,18 mg/m³. Eine weitere Meßreihe (6 Meßergebnisse) lieferte Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff bzw. elementaren Kohlenstoff zwischen 0,011 und 0,029 mg/m³ bzw. 0,005 und 0,022 mg/m³. Das Verhältnis von elementarem Kohlenstoff zu Gesamtkohlenstoff lag zwischen 0,45 und 1,0.

Verkehrsbetriebe/Verkehr: Bei Wartungs-, Reparatur- und Reinigungsarbeiten in den Werkstätten und Abstellhallen öffentlicher Verkehrsunternehmen wurden ortsfest für Gesamtkohlenstoff 466 Meßergebnisse im Bereich 0,01 bis 0,85 mg/m³ (92 % der Meßergebnisse unterhalb 0,2 mg/m³) und für elementaren Kohlenstoff 54 Meßergebnisse im Bereich 0,016 bis 0,19 mg/m³ (85 % der Meßergebnisse unterhalb 0,1 mg/m³) ermittelt. Es wurde eine gute Korrelation der Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff und elementaren Kohlenstoff gefunden ohne große Schwankungsbreite. Der Anteil an elementarem Kohlenstoff im Gesamtkohlenstoff betrug etwa 75 % bei einer Standardabweichung von 0,04.

Im Fahrdienst der Verkehrsunternehmen wurden bei verschiedenen Verkehrssituationen 36 Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff ermittelt, die im Bereich von 0,01 bis 0,12 mg/m³ lagen.

PKW-Werktstätten: Bei 44 ortsfesten Probenahmen in PKW-Werkstätten verschiedener Fabrikate wurden für Gesamtkohlenstoff Meßergebnisse im Bereich von 0,011 bis 0,1 mg/m³ und für elementaren Kohlenstoff Meßergebnisse im Bereich 0,005 bis 0,062 mg/m³ ermittelt. Das Verhältnis von elementarem Kohlenstoff zu Gesamtkohlenstoff lag etwa zwischen 0,2 bis 0,5.

PKW-Montagehalle: Die Meßreihe mit insgesamt 14 Messungen an 9 verschiedenen Tagen erfolgte an 4 verschiedenen Orten in der Montagehalle. In dieser Halle werden Neufahrzeuge gefertigt und anschließend an Prüfständen geprüft und zum Schluß vom Band gefahren. Die Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff bzw. elementaren Kohlenstoff bewegen sich zwischen 0,012 und 0,054 mg/m³ bzw. 0,006 und 0,02 mg/m³. Das Verhältnis von elementarem Kohlenstoff zu Gesamtkohlenstoff lag zwischen 0,26 und 0,63.

LKW-Werkstätten: In LKW-Werkstätten wurden 30 ortsfeste Probenahmen durchgeführt. Für Gesamtkohlenstoff betrugen die Schichtmittelwerte zwischen 0,02 und 0,32 mg(m3. Der Mittelwert lag bei 0,10 mg/m³ Gesamtkohlenstoff. Die Meßergebnisse für elementaren Kohlenstoff lagen zwischen 0,004 und 0,11 mg/m³, wobei der Mittelwert 0,04 mg/m³ betrug. Der Anteil elementaren Kohlenstoffs am Gesamtkohlenstoff wurde zu 20 bis 60 % mit einem Mittelwert von 40 % ermittelt

Bei der Abgasuntersuchung wurden 19 Kurzzeitwerte ermittelt. Dabei wurden z.T. mehrere Abgasuntersuchungen an verschiedenen Fahrzeugen hintereinander oder an einem Fahrzeug nach erforderlichen Einstellarbeiten durchgeführt. Ein Abgasabsaugschlauch wurde bei keiner Abgasuntersuchung aufgesteckt. Die mittlere Zeitdauer einer Abgasuntersuchung betrug 16 min. Die ermittelten Kurzzeitwerte lagen für Gesamtkohlenstoff zwischen 0,08 und 0,57 mg/m³. Der Mittelwert betrug 0,21 mg/m³. Für elementaren Kohlenstoff lagen die Kurzzeitwerte bei einem Mittelwert von 0,07 mg/m³ zwischen 0,02 und 0,29 mg/m³. Das Verhältnis von elementarem Kohlenstoff zu Gesamtkohlenstoff lag etwa zwischen 0,1 und 0,6.

Binnenschiffahrt: Bei ortsfesten Probenahmen auf Binnenschiffen und Fahnen lagen 15 Schichtmittelwerte für Gesamtkohlenstoff im Bereich 0,04-0,13 mg/m³ (Steuerhaus, Wohn- und Aufenthaltsraume).

Speditionen: Bei 32 ortsfesten Probenahmen in Umschlag- und Abstellhallen sowie in Werkstätten von Speditionen wurden für Gesamtkohlenstoff Meßergebnisse im Bereich 0,01 bis 0,16 mg/m³ und für elementaren Kohlenstoff Meßergebnisse im Bereich 0,01 bis 0,13 mg/m³ (90 % der Meßergebnisse wurden unterhalb von 0,1 mg/m³) ermittelt. Es wurde eine gute Korrelation der Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff und elementaren Kohlenstoff gefunden ohne große Schwankungsbreite. Der Anteil an elementarem Kohlenstoff im Gesamtkohlenstoff betrug etwa 80 % bei einer Standardabweichung von 0,099.

Wertstoffsortieranlagen: Bei 22 Probenahmen in den Sortierhallen von Wertstoffsortieranlagen mit Betrieb von Diesel-Gabelstaplern, Radladern und LKW wurden für Gesamtkohlenstoff Meßergebnisse im Bereich 0,01 bis 0,13 mg/m³ und für elementaren Kohlenstoff Meßergebnisse im Bereich 0,01 bis 0,095 mg/m³ ermittelt. Es wurde eine gute Korrelation der Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff und elementaren Kohlenstoff gefunden ohne große Schwankungsbreite. Der Anteil an elementarem Kohlenstoff im Gesamtkohlenstoff betrug etwa 70 % bei einer Standardabweichung von 0,101.

Innerbetrieblicher Transport: Beim innerbetrieblichen Einsatz von Flurförderfahrzeugen lagen 9 ortsfeste Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff im Bereich 0,054 0,15 mg/m³ und 4 personenbezogene Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff im Bereich 0,15-0,32 mg/m³ (2 Werte oberhalb 0,2 mg/m³).

Tunnel- und Stollenbau: Bei Bauarbeiten unter Tage (überwiegend Schutterung und Hohlraumsicherung) wurden mit -ortsfesten Probenahmegeräten 124 Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff im Bereich 0,04-1,81 mg/m³ (35 % der Werte oberhalb 0,6 mg/m³). Insbesondere im Bereich der Schutterung traten Spitzenbelastungen. auf (Konzentrationswerte bis 2,74 mg/m³ bei Probenahmedauern unterhalb 1 Stunde). Es wurde eine gute Korrelation der Meßergebnisse für Gesamtkohlenstoff und elementaren Kohlenstoff gefunden ohne große Schwankungsbreite. Der Anteil an- elementarem Kohlenstoff im Gesamtkohlenstoff betrug etwa 0,-6 bis 0,7 ohne wesentliche Schwankungen.

An Motorenprüfständen mit Absaugung lagen die Schichtmittelwerte für Gesamtkohlenstoff unterhalb 0,1 mg/m³.

Nichtkohlebergbau: Bei 244 Einzelmessungen von Gesamtkohlenstoff im Nichtkohlebergbau unter Tage nach dem Juli 1990 lagen 91,4 % unter 0,5 mg/m³. Bei 211 Messungen von elementarem Kohlenstoff im Gewinnungsbereich des Nichtkohlebergbaus lagen 92 % unter 0,3 mg/m³.

Bei diesen Messungen ergab sich ein mittlerer Gehalt von 62 % elementarem Kohlenstoff im Gesamtkohlenstoff. Die Korrelation ist mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,894 als befriedigend zu bezeichnen.

Hinweis

Beim Einsatz von Pech im Bereich der Graphitelektroden-Herstellung ist eine Mischexposition gegenüber Kohlenstoff (produktionsbedingt und von Dieselmotoremissionen) sowie Benzo[a]pyren möglich (siehe auch Kapitel "Meßverfahren"). Läßt sich in diesem Bereich trotz Ausschöpfung aller technischen Maßnahmen der Grenzwert gemäß TRGS 403 nicht einhalten, wird den Aufsichtsbehörden empfohlen, eine Ausnahmegenehmigung zu erteilen.

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*) Eine Erläuterung zur Anwendung der Grenzwerte - insbesondere in ihrer Kombination wird in der BIA-Arbeitsmappe veröffentlicht.

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