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Zur aktuellen Fassung

Vorbemerkungen

Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) nach der Gefahrstoffverordnung [1] werden von

• den gesetzlichen Unfallversicherungsträgern und
• dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA)

gemeinsam mit der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) und gegebenenfalls weiteren Messstellen z.B. der Bundesländer erarbeitet.

Diese Empfehlungen wurden erarbeitet von der Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM), Köln.

1 Allgemeines

Die Gefahrstoffverordnung fordert die Unternehmen in § 6 Abs. 1 Nummer 3 auf, Art und Ausmaß der Exposition der Beschäftigten zu ermitteln. Dies kann durch Arbeitsplatzmessungen oder durch andere gleichwertige Beurteilungsverfahren erfolgen.

Die Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) stellen ein geeignetes Beurteilungsverfahren für die Exposition bei der Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in Spritzgießmaschinen dar und basieren auf Messungen möglicher Zersetzungsprodukte der Kunststoffe in der Luft an Arbeitsplätzen. Bei Kunststoffspritzgießmaschinen handelt es sich um gekapselte Anlagen, an denen in der Regel eine Exposition gegenüber Gefahrstoffen nur bei bestimmten Tätigkeiten, insbesondere bei Umrüst- und Instandhaltungsarbeiten sowie ggf. bei der Probenahme und beim Auftreten von Leckagen, möglich ist. Die Messungen erfolgten auf charakteristische flüchtige Zersetzungsprodukte bei der Bearbeitung der jeweiligen Kunststoffe (siehe Tabelle 1).

Diese EGU können entsprechend §§ 6 und 7 Gefahrstoffverordnung bei der Durchführung der Gefährdungsbeurteilung sowie der daraus abzuleitenden Maßnahmen verwendet werden. Darüber hinaus können diese EGU als Hilfe bei der Gefährdungsbeurteilung gemäß § 5 Arbeitsschutzgesetz [2] und § 3 Betriebssicherheitsverordnung [3] mit herangezogen werden. Die Verpflichtungen zum Einsatz von Stoffen und/oder Verfahren mit geringerem Risiko gemäß der Technischen Regel für Gefahrstoffe 600 [4] zur Beachtung der Rangfolge der Schutzmaßnahmen und zur Unterrichtung und Unterweisung der Beschäftigten usw., bleiben bestehen.

Die EGU behandelt ausschließlich die inhalativen Gefährdungen. Es sind auch dermale Gefährdungen möglich, z.B. durch heiße Oberflächen und erhitzte Kunststoffe. Diese sind in der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen.

2 Anwendungsbereich

Diese EGU sind für die Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen entsprechend Tabelle 1 in Spritzgießmaschinen anzuwenden.

Es werden Kriterien für die unmittelbare Anwendung von Schutzmaßnahmen, bei gleichzeitigem Verzicht auf eine messtechnische Überwachung, für die beschriebenen Tätigkeiten festgelegt.

3 Arbeitsverfahren und eingesetzte Kunststoffe

Der Vorgang beim Spritzgießen von Kunststoff wird in drei Schritte unterteilt:

Schritt 1: Dosieren und aufschmelzen

Das Kunststoffgranulat wird in die Spritzeinheit eingezogen, geschmolzen (Temperaturbereich: 170 bis 310 °C) und zum Einspritzen in das Werkzeug bereitgehalten.

Schritt 2: Einspritzen und nachdrücken

Die Kunststoffschmelze wird mit hohem Druck (bis 2000 bar) in das geschlossene Spritzgießwerkzeug gepresst, die auftretende Volumenverringerung wird durch Nachdrücken ausgeglichen.

Schritt 3: Abkühlen und auswerfen

Ist der Einspritzvorgang abgeschlossen, erfolgt der Abkühlvorgang. Nach ausreichender Abkühlung öffnet sich das Werkzeug und die fertigen Teile werden ausgeworfen, um dann von Hand oder automatisiert durch ein Handlingsgerät entnommen zu werden.

Tätigkeiten der Beschäftigten sind:

1. Maschinenbedienung (beobachten, kontrollieren, ggf. Fertigteile entnehmen),
2. Einrichtvorgänge (inklusive Reinigung und Wechsel der Kunststoffart und Profile) und
3. Beheben von Störungen.

In Tabelle 1 sind die eingesetzten Kunststoffe mit den berücksichtigten Zersetzungsprodukten zusammengestellt [5].

Tabelle 1: Kunststoffe mit den bei den Messungen berücksichtigten Zersetzungsprodukten

4 Gefahrstoffe

In Tabelle 2 werden für die aufgeführten Gefahrstoffe Angaben zu Beurteilungsmaßstäben (z.B. Arbeitsplatzgrenzwerte) und zur Einstufung nach der CLP-Verordnung [6] aufgeführt. Soweit vorhanden, werden für einige Stoffe in der 2. Spalte Hinweise zur Hautresorption (H) bzw. zum Risiko der Fruchtschädigung (Y) angegeben.

Tabelle 2: Gefahrstoffe, Beurteilungsmaßstäbe und Einstufung

Erläuterungen

5 Gefahrstoffexposition

Grundlage der statistischen Auswertungen sind Messwerte von möglichen flüchtigen Zersetzungsprodukten der beim Spritzgießen verwendeten Kunststoffe (berücksichtigte Kunststoffe siehe Tabelle 1). Einbezogen wurden Messdaten aus dem Zeitraum von 2005 bis 2012. Für die Auswertungen beim Kunststoffspritzen von POM lagen nur wenige Messwerte aus diesem Datenzeitraum vor. Aus diesem Grund wurde für diese Auswertung der Datenzeitraum erweitert (2001 bis 2012). Die Messungen erfolgten in Anlehnung an die TRGS 402 [11] nach den in der IFA-Arbeitsmappe aufgeführten Methoden [12]. In Tabelle 3 sind für die berücksichtigten Gefahrstoffe, die Anzahl der Messwerte und der Betriebe, die Anzahl der Messwerte < Bestimmungsgrenze (a.B.), die höchste Bestimmungsgrenze, der Beurteilungsmaßstab und der maximale Messwert ausgewiesen. Tabelle 4 zeigt für Formaldehyd die Anzahl der Betriebe und der Messwerte, die Anzahl der Messwerte < a.B., die höchste a.B., den Beurteilungsmaßstab sowie die 50 und 95 % Werte. Die Messwerte beziehen sich auf die Arbeitsschicht.

Es wurden Messungen berücksichtigt, die direkt stationär über eine Dauer von mindestens zwei Stunden an der jeweiligen Plastifiziereinheit (Heizeinheit) erfolgten. Die Beschäftigten halten sich in der Regel nur kurzzeitig, z.B. zur Sichtkontrolle, zum Materialwechsel oder bei Reinigungsarbeiten (Freispritzvorgängen) an der Anlage auf. Somit stellen die Messwerte den ungünstigen Fall dar.

Die Maschinen wurden überwiegend ohne Absaugung betrieben. Die Arbeitsräume waren in der Regel nicht mit einer raunlufttechnischen Anlage (RLT- Anlage) ausgestattet.

Abb. 1 Stationäre Messung an der Plastifiziereinheit (Bereich der Spritzdüse)

Tabelle 3: Ergebnisse für die Zersetzungsprodukte beim Kunststoffspritzgießen aller Kunststoffe außer POM für den Zeitraum 2005 bis 2012

Tabelle 4: Ergebnisse für Formaldehyd beim Kunststoffspritzgießen von POM für den Zeitraum 2001 bis 2012

Bei der Verarbeitung (Spritzgießen) thermoplastischer Kunststoffe, außer bei Polyoxymethylen (POM), lagen die Gefahrstoffkonzentrationen in der Luft am Arbeitsplatz überwiegend unterhalb der Bestimmungsgrenze des angewandten Analyseverfahrens. Die Messwerte zeigen, dass die Beurteilungsmaßstäbe für die berücksichtigten Gefahrstoffe eingehalten werden (siehe Tabelle 3).

Die für die karzinogenen Gefahrstoffe Acrylnitril und Benzol in der TRGS 910 veröffentlichten Akzeptanzkonzentrationen wurden in allen Fällen unterschritten.

Die Bestimmungsgrenze für 1,3-Butadien liegt mit 1 mg/m³ über der Akzeptanzkonzentration von 0,5 mg/m³. Aus diesem Grund kann eine Einhaltung der Akzeptanzkonzentration bei der Verarbeitung von Polybutylenterephthalat (PBf und ABS-Kunststoffen mit den Untersuchungsergebnissen nicht sichergestellt werden. Alle ermittelten Messwerte lagen jedoch unterhalb der Bestimmungsgrenze und damit unterhalb der für 1,3-Butadien festgelegten Toleranzkonzentration von 5 mg/m³ (siehe Tabelle 2).

Beim Spritzgießen von Polyoxymethylen (POM) wurde in zwei Fällen der Beurteilungsmaßstab für Formaldehyd von 0,37 mg/m³ überschritten. Zwei Messwerte lagen unterhalb der Bestimmungsgrenze des angewandten Analyseverfahrens. Der 95 %-Wert beträgt 0,264 mg/m³ (siehe Tabelle 4).

Bei der Verarbeitung von POM können erhöhte Formaldehydkonzentrationen auftreten, insbesondere dann, wenn die Verarbeitungstemperatur im Bereich der Zersetzungstemperatur liegt. Beim Wechsel des Materials oder bei der Beseitigung von Störungen ist ein Freispritzen der Düse erforderlich. Beim Freispritzen wird die Plastifiziereinheit durch das Zurückfahren von dem Werkzeug getrennt und der flüssige Kunststoff ausgespritzt. Dabei bildet sich ein sogenannter "Kuchen", der in der Regel mit einem Haken entfernt wird. Da der Kunststoff teilweise längere Zeit in der Heizeinheit verbleibt, kommt es hier häufig zu einer thermischen Zersetzung des Materials. Aus dem anschließend freigespritzten Kunststoff, kann Formaldehyd als Zersetzungsprodukt freigesetzt werden.

6 Schutzmaßnahmen

Verarbeiten thermoplastischer Kunststoffe

Aufgrund der dargestellten Ergebnisse müssen keine weiteren Expositionsmessungen bei der Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in Spritzgießmaschinen - außer bei der Verarbeitung von POM - erfolgen. Voraussetzung dafür ist, dass folgende Maßnahmen eingehalten werden:

• Kontrolle und Einhaltung der Verfahrensparameter (u. a. Verarbeitungstemperatur, Verweilzeit in der Plastifiziereinheit, Schussgewicht, Verarbeitungsdruck),
• vortrocknen des Kunststoffgranulates,
• weitgehend störungsfreie Prozessführung.

Auf Expositionsmessungen bei der Verarbeitung von POM kann ebenfalls verzichtet werden, sofern darüber hinaus folgende Maßnahmen eingehalten werden:

• Verwendung einer wirksamen Absaugeinrichtung im Bereich der Spritzdüse mit Fortluftbetrieb (siehe auch DGUV Regel 109-002 [13]),
• regelmäßige Wirksamkeitsprüfung der lufttechnischen Einrichtungen mit Dokumentation (§ 7 Abs. 7 GefStoffV).

Kann eine vollständige Erfassung der Gefahrstoffe nicht sichergestellt werden, ist eine raumlufttechnische Anlage erforderlich. Diese sollte bei Luftströmungen (Thermik) in Richtung Hallendecke, wie dies bei Kunststoffspritzgießmaschinen der Fall ist, nach dem Prinzip der Schichtenlüftung arbeiten.

Arbeiten zur Störungsbeseitigung, Instandhaltungs- und Umrüstarbeiten für alle Kunststoffe

Bei der Störungsbeseitigung sowie bei Instandhaltungs- und Umrüstarbeiten an Kunststoffspritzgießmaschinen sind keine weiteren Expositionsmessungen erforderlich, wenn folgende Schutzmaßnahmen eingehalten werden:

• Verwendung einer wirksamen Absaugeinrichtung im Bereich der Spritzdüse mit Fortluftbetrieb oder
• Verwendung einer mobilen Absaugeinrichtung mit einem Kombinationsfilter, bestehend aus Partikelfilter der Staubklasse M (mittel) und nachgeschaltetem Filter aus Aktivkohle,
• regelmäßige Wirksamkeitsprüfung der lufttechnischen Einrichtungen mit Dokumentation (§ 7 Abs. 7 GefStoffV).

Bei Entstehung karzinogener, keimzellmutagener oder reproduktionstoxischer Gefahrstoffe, darf die abgesaugte Luft nicht in den Arbeitsbereich zurückgeführt werden (§ 10 Abs. 5 GefStoffV).

7 Anwendungshinweise

Die Anwenderin oder der Anwender dieser EGU muss bei Verfahrensänderungen und ansonsten regelmäßig, mindestens aber einmal jährlich, die Gültigkeit der Voraussetzungen überprüfen und das Ergebnis dokumentieren. Hierzu zählt unter anderem die Prüfung der unveränderten Gültigkeit dieser EGU. Die Überprüfung erfolgt im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV.

Die EGU geben dem Betrieb praxisgerechte Hinweise, wie sichergestellt werden kann, dass die Beurteilungsmaßstäbe eingehalten sind und der Stand der Technikerreicht ist.

Werden die Verfahrensparameter sowie die Schutzmaßnahmen eingehalten, kann davon ausgegangen werden, dass das Minimierungsgebot nach § 7 Abs. 4 der GefStoffV erfüllt wird.

Bei Anwendung dieser EGU bleiben andere Anforderungen der GefStoffV, insbesondere die Informationsermittlung (§ 6) und die Verpflichtung zur Beachtung der Rangordnung der Schutzmaßnahmen (§ 7), bestehen.

8 Überprüfungen

Diese EGU wurden im Mai 2015 von der BG ETEM erstellt. Sie werden in regelmäßigen Abständen überprüft. Sollten Änderungen notwendig werden, werden diese veröffentlicht.

Literatur

Nachstehend sind die insbesondere zu beachtenden einschlägigen Vorschriften, Regeln und Informationen zusammengestellt. Die zitierten Arbeitsschutzschriften sind in der jeweils aktuellen Fassung anzuwenden.

ENDE