Muss aus betrieblichen Gründen in angrenzenden Räumen, z.B. Lagerhallen, Werkstätten etc., während der Begasung gearbeitet werden, so sind laufend Messungen etwaiger Begasungsmittelkonzentrationen in der Raumluft dieser Arbeitsbereiche vorzunehmen. Arbeitnehmer dürfen in diesen Bereichen nur beschäftigt werden, wenn jeder Einzelmesswert den jeweiligen Luftgrenzwert des Begasungsmittels (als Grenzwert) nicht überschreitet.

Müssen baulich verbundene Räume, wie z.B. Lagerhallen, Werkstätten, elektrische Betriebsräume, Durchgänge o.ä. während der Begasung aus betrieblichen Gründen betreten bzw. Arbeiten darin durchgeführt werden, so sind währenddessen kontinuierlich Messungen etwaiger Begasungsmittelkonzentrationen in der Raumluft dieser Bereiche vorzunehmen. Personen dürfen sich darin nur aufhalten bzw. Arbeitnehmer dürfen in diesen Bereichen nur beschäftigt werden, wenn jeder Einzelmesswert den jeweiligen Luftgrenzwert des Begasungsmittels (als Grenzwert) nicht überschreitet.

Als Nachweisgrenze im Sinne dieser TRGS gelten:

• bei Phosphorwasserstoff 0,01 ppm PH₃,
• bei Brommethan 0,5 ppm CH₃Br,
• bei Hydrogencyanid 2 ppm HCN und
• bei Sulfuryldifluorid 1 ppm SO₂F₂

• bei Phosphorwasserstoff 0,01 ppm PH₃,
• bei Brommethan 0,5 ppm CH₃Br und
• bei Sulfuryldifluorid 1 ppm SO₂F₂
• werden die neuen Absätze 3 bis 7 angefügt:

(3) Liegen bei der Freigabe eines unter Gas stehenden Containers oder Fahrzeugs keine zuverlässigen Informationen über das verwendete Begasungsmittel vor, ist auf alle zu erwartenden Begasungsmittel zu prüfen.

(4) Die Messung der Gaskonzentration im Behälter gemäß Absatz 1 ist nach ausreichender Belüftung des Containers oder Fahrzeugs bei geschlossenen Türen durchzuführen, z.B. durch eine Messöffnung oder die Tür - Gummiabdichtung. Die Gaskonzentration soll bei Einzelverpackung auch in geblisterter Ware oder in anderen Verpackungen, z.B. Kartons, durch Stichproben ermittelt werden.

(5) Die Freigabe nach Absatz 1 schließt die Prüfung ein, dass durch Desorption des Begasungsmittels (Nachgasen) keine gefährliche Konzentration von Begasungsmittel in dem Laderaum entstehen kann.

(6) Ober die Freigabe der Transportbehälter ist eine Bescheinigung zu erteilen und dem Auftraggeber auszuhändigen.

(7) Die Freigabebescheinigung ist den Frachtpapieren beizufügen, so dass sie auch den Empfänger / Entlader des Containers oder Fahrzeugs erreicht. Eine Kopie der Freigabebescheinigung ist im Container oder Fahrzeug deutlich sichtbar anzubringen.

Arzneimittel und Hilfsmittel für die Erste Hilfe bei Begasungen nach Nummer 16

Bei Begasungen mit Brommethan, Cyanwasserstoff oder Phosphorwasserstoff sind folgende Arzneimittel und Hilfsmittel für die Erste Hilfe an der Begasungsstelle bereitzuhalten

- Nicht erforderlich die Begasung während der Beförderung auf Seeschiffen, hier genügt die vollständige Medical First Aid Guide - Medikamentenausstattung an Bord - .

Die Lagerbedingungen und die Verfalldaten für die Arzneimittel sind zu beachten!

Für den Ersthelfer (Nichtarzt, z.B. Begasungsleiter)

 Hinweise zu den Arzneimitteln:

1. Auxiloson Dosier-Aerosol:

Dieses hochwirksame Arzneimittel dient zum einen zur Vorbeuge, zum anderen zur Behandlung von Schwellungszuständen in den Atemwegen und Flüssigkeitsansammlungen in der Lunge (Lungenödem).

Als Therapie nach Inhalation sehr giftiger Begasungsmittel gibt man

• bei Verdacht, also bei fehlenden Krankheitsanzeichen, unmittelbar nach dem Unfall 5 Hübe, dann weitere 5 Hübe 10 Minuten später
• bei beginnenden oder bereits bestehenden Beschwerden, wie mühsame Atmung, Engigkeitsgefühl im Hals und dgl.. gibt man 5 Hübe alle 10 Minuten bis zum Abklingen der Beschwerden bzw. bis zum Eintreffen des Arztes.

Wichtig ist die richtige Handhabung, d.h. die Dosier-Aerosol-Hübe müssen bei der Einatmungsphase gegeben werden.

2. Mittel gegen Kreislaufschwäche:

Bei Kreislaufschwäche, die sich in blasser Gesichtsfarbe, kaum tastbarem Puls, Benommenheit und Müdigkeit zeigen, können flüssige, blutdrucksteigernde Mittel als Tropfen gegeben werden. Voraussetzung ist, daß der Verunfallte schlucken kann. Die Tropfen wirken bereits, wenn sie etwas im Mund behalten und nicht gleich heruntergeschluckt werden. Gut ist auch die Wirkung, wenn die Tropfen in Wasser gelöst werden.

3. Augentropfen in Einmalausführung:

Diese Tropfen werden angewandt, nachdem das Auge gereinigt und gespült worden ist.

Für den Arzt:

Hinweise zu den Arzneimitteln für den Arzt

1. Prednisolon Amp.:

Da die klinischen Erscheinungen einer Vergiftung oft spät eintreten (Brommethan, Phosphorwasserstoff) ist die Anwendung von Prednisolon auch im Verdachtsfall indiziert.

2. 4-DMAP Amp.:

4-DMAP dient zur Behandlung einer Vergiftung mit Cyanwasserstoff. Eine Anwendung ist nur erforderlich, wenn bereits klinische Zeichen einer Cyanwasserstoffvergiftung vorliegen.

3. Natriumthiosulfat 25 % Injektionslösung

Natriumthiosulfat Inf. dienen zur Behandlung einer Cyanwasserstoffvergiftung. Bei Anzeichen einer Cyanwasserstoffvergiftung sofort 3-4 mg 4-DMAP.HCL/kg KG i. v. und anschließend durch die gleiche Kanüle 50-100 mg (bis zu 500 mg) Natriumthiosulfat /kg KG i.v. infundieren.

Die übrigen Arzneimittel werden gemäß den klinischen Symptomen angewandt.

Arzneimittel und Hilfsmittel für die Erste Hilfe bei Begasungen nach Nummer 16

Bei Begasungen mit Brommethan, Hydrogencyanid, Phosphorwasserstoff oder Sulfuryldifluorid sind folgende Arzneimittel und Hilfsmittel für die Erste Hilfe an der Begasungsstelle bereitzuhalten. - Nicht erforderlich bei Begasungen während der Beförderung auf Seeschiffen, hier genügt die vollständige Medical First Aid Guide- Medikamentenausstattung an Bord-.

Die Lagerbedingungen und die Verfalldaten für die Arzneimittel sind zu beachten!

Für den Ersthelfer (Nichtarzt, z.B. Begasungsleiter)

Hinweise zu den Arzneimitteln:

1. Ventolair oder AeroBec-Dosier-Aerosol

Diese hochwirksamen Arzneimittel dienen zum einen zur Vorbeugung, zum anderen zur Behandlung von Schwellungszuständen in den Atemwegen und Flüssigkeitsansammlungen in der Lunge (Lungenödem).

Als Therapie nach Inhalation sehr giftiger Begasungsmittel gibt man bei Verdacht, also auch bei fehlenden Krankheitsanzeichen, unmittelbar nach dem Unfall vier Sprühstöße Ventolair oder AeroBec, nach Ablauf von jeweils 2 Stunden erneut vier Sprühstöße bis zur Beschwerdefreiheit.

Wichtig ist die richtige Handhabung, d.h. die Dosier-Aerosol-Hübe müssen bei der Einatmungsphase gegeben werden.

2. Mittel gegen Kreislaufschwäche:

Bei Kreislaufschwäche, die sich in blasser Gesichtsfarbe, kaum tastbarem Puls, Benommenheit und Müdigkeit zeigen, können flüssige, den Blutdruck steigernde Mittel als Tropfen gegeben werden. Voraussetzung ist, dass der Verunfallte schlucken kann. Die Tropfen wirken bereits, wenn sie etwas im Mund behalten und nicht gleich heruntergeschluckt werden. Gut ist auch die Wirkung, wenn die Tropfen in Wasser verdünnt werden.

3. Augentropfen in Einmalausführung:

Diese Tropfen werden angewandt, nachdem das Auge gereinigt und gespült worden ist.

Für den Arzt:

Hinweise zu den Arzneimitteln für den Arzt

1. Prednisolon Amp.:

Da die klinischen Erscheinungen einer Vergiftung oft spät eintreten (Brommethan, Phosphorwasserstoff), ist die Anwendung von

Prednisolon auch im Verdachtsfall indiziert sofort 250 mg Prednisolon intravenös, bis zu 1000 mg am ersten Tag geben.

2. 4-DNUP Amp.:

4-DMAP (4-Dimethylaminophenol) dient zur Initial-Behandlung einer Vergiftung mit Hydrogencyanid ("Blausäure"). Eine sofortige Anwendung ist erforderlich, wenn klinische Zeichen einer Hydrogencyanidvergiftung vorliegen: (Tachykardie, Tachypnoe, Kopfschmerz, Schwindel; zudem Angstzustände, Erregung, Bewusstseinstrübung, Krampfanfälle und Koma. Im Endstadium Bradykardie, Hypotension und Atemstillstand.)

Dosierung 3-4 mg 4-DMAP/kg KG i.v.

3. Natriumthiosulfat 25% Injektionslösung

Natriumthiosulfat-Inf. dienen zur Behandlung einer Hydrogencyanidvergiftung. Nach Gabe von 4-DMAP anschließend 50-100 mg Natriumthiosulfat/kg KG im. infundieren.

4. Ventolair oder AeroBec-Dosier-Aerosol

Ventolair oder AeroBec-Dosier-Aerosol (weiterhin) verabreichen: sofort nach Aufnahme des Patienten sowie 120 min nach Aufnahme jeweils vier Hübe. Solange Symptome fortbestehen, weiterhin vier Hübe alle zwei Stunden.

(BArbBl. 4/1999 S. 42)

Begriffsbestimmung

Als krebserzeugende Faserstäube (K 1, K 2, K 3) sind alle Stäube anzusehen, die nach den Kriterien der TRGS 905 "Verzeichnis krebserzeugende, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe" [1] oder nach § 4a der GefStoffV [2] als krebserzeugend in die Kategorien 1, 2 sowie 3 (Verdacht auf krebserzeugende Wirkung) eingeordnet sind und bei deren Umgang WHO-Fasern (Länge > 5 µm, Durchmesser < 3 µm, Länge/Durchmesser> 3:1) freigesetzt werden können.

Davon ausgenommen sind Asbest und Erionit. Für Asbest gilt das Expositionsverbot nach der GefStoffV. Ausnahmeregelungen sind in der GefStoffV und in der TRGS 519 [3] enthalten. Mit Erionit erfolgt kein Umgang.

Alle Faserstäube aus natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Mineralfasern sind z. Zt. als krebserzeugend zu betrachten. Dies gilt jedoch nicht für Gipsfasern, Wollastonitfasern und solche künstlichen Mineralfasern, die die Kriterien gemäß Anhang V Nr. 7 Nr. 7.1 Satz 2 GefStoffV [4] (Kriterien für das Ergreifen von Arbeitsschutzmaßnahmen) erfüllen.

Zu den Faserarten sowie zur Einteilung der anorganischen Fasern siehe Anlage 1 zu TRGS 521 [26].

Nicht immer lassen sich neuentwickelte Faserspezies einer der genannten Faserklassen oder -gruppen zuordnen. Soweit keine speziellen Definitionen erforderlich sind, sind diese Fasern unter "Sonstige" zu führen.

Neu definiert wurde die Gruppe der Hochtemperaturglasfasern. Hochtemperaturglasfasern sind Glaswollen mit einer Klassifikationstemperatur gemäß DIN EN 1094 [5] von mehr als 750 °C.

Fasern als krebserzeugendes Agens

Asbest verursacht beim Menschen nicht-maligne Veränderungen der Pleura und Lungenasbestose. Als maligne Wirkungen sind das Mesotheliom der Pleura, des Peritoneums, und des Perikards, das Bronchialkarzinom und das Larynxkarzinom erwiesen [8, 19]. Hinweise auf einen Kausalzusammenhang bestehen auch für Tumoren des Verdauungstraktes sowie lympho-plasmazelluläre Tumore. Neben den Asbestarten - einer Gruppe von insgesamt 6 silikatischen Fasermineralen - ist bereits für ein weiteres Fasermineral, Erionit, beim Menschen eine tumorerzeugende Wirksamkeit erwiesen [9, 12]. Im Tierversuch wurden mit einer Reihe von faserförmigen Stäuben nach inhalativer, intratrachealer, intrapleuraler oder intraperitonealer Verabreichung Tumoren erzeugt. nicht jedoch mit nichtfasrigen, unlöslichen Stäuben ähnlicher Zusammensetzung [9]. Hieraus wurde unter Einbeziehung der Gesamtheit der vorliegenden Erkenntnisse gefolgert, daß die im Körper beständige faserige Form als Ursache der tumorerzeugenden Wirksamkeit anzusehen ist und daß somit langgestreckte Staubteilchen jedweder Art die Möglichkeit zur Tumorerzeugung wie Asbestfasern besitzen, sofern sie hinreichend lang, dünn und biobeständig sind [9]. Als möglicherweise kanzerogene Fasern werden Partikeln definiert, die eine Länge > 5 µm und einen Durchmesser < 3 µm aufweisen und die ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von 3:1 überschreiten (Definition der WHO-Fasern bzw. des Faserstaubes). Die krebserzeugende Wirksamkeit anorganischer Fasern ist sowohl für natürliche als auch für künstliche Materialien zu befürchten, sofern aus diesen WHO-Fasern freigesetzt werden können.

Toxikologische Erfahrungen

Siehe auch TRGS 906 Teil II lfd. Nr. 1 "Anorganische Faserstäube (außer Asbest)" [22].

Erfahrungen am Menschen

Glas-, Stein- und Schlackenwolle

Außer für Asbest und Erionit liegen epidemiologische Untersuchungen insbesondere aus Produktionsbetrieben für textile Glasfasern sowie für Glas-, Stein- und Schlackenwolle aus je .einer großen amerikanischen und europäischen und einer kleineren kanadischen Kohortenstudie sowie aus zwei Fall-Kontroll-Studien vor [9, 11, 13, 14, 20].

Während für textile Glasfasern ein signifikant erhöhtes Risiko nicht nachgewiesen wird, ist für Glaswolle ein geringer und für Stein- und Schlackenwolle ein stärkerer Anstieg des Lungenkrebsrisikos zu beobachten. Eine Analyse - beschränkt auf die "Hochrisikogruppe" der Beschäftigten mit einer Latenzzeit von mindestens 20 Jahren und kombiniert für die amerikanische, die europäische und kanadische Kohortenstudie - führt zu Standardmortalitätsraten von 115,4 (95 % CI= 103-128) für Glaswolle und von 190,5 (95 % CI = 147-240) für Stein- und Schlackenwolle [18].

Dieser Riskoanstieg in der Reihenfolge

- textile Glasfasern, Glaswolle, Stein- und Schlackenwolle

entspricht dem Anstieg der Faserkonzentration an den betreffenden Arbeitsplätzen. Auch Hinweise auf die durch besonders hohe Konzentrationen gekennzeichnete Staubgefährdung in der Frühzeit der Produktion sind speziell in der europäischen Studie mit einem erhöhten Lungenkrebsrisiko assoziiert. Allerdings findet sich eine solche Assoziation nicht für Arbeitsplätze der US-Betriebe, an denen die besonders dünnen Spezialglasfasern produziert wurden (SMR= 106, 95 % CI= 62-160), obwohl auch hier eine hohe Faserkonzentration zu erwarten war. Trotz dieser relativen Unterschiede werden generell bei der Produktion von Mineralwolle derart niedrige Faserkonzentrationen gemessen, daß selbst im Falle einer Gefährdung durch Asbestfasern mit dieser Konzentration ein Asbestverursachtes Tumorrisiko in dieser Höhe kaum zu erwarten wäre. Auch der Trend eines besonders hohen Risikos speziell für Schlackenwolle ist schwer zu erklären, da für Schlackenwolle eine relativ geringe Biobeständigkeit erwartet wird.

Obwohl die potentiellen Störfaktoren Asbest, Zigarettenrauchen, Arsen-kontaminierte Schlacke und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe zum großen Teil relativiert werden können, ist es bisher nicht möglich, die beobachtete Erhöhung des Lungenkrebsrisikos eindeutig auf die Exposition gegenüber Glas-, Stein- oder Schlackenwollefasern zurückzuführen. Auch die Erweiterung des Beobachtungszeitraumes der amerikanischen und der europäischen Studie lieferten bisher keinen Nachweis einer Dosis-Wirkungs-Beziehung [6, 17]. Die angetroffenen Mesotheliomerkrankungen können ein mit der Einwirkung von künstlichen Mineralfasern assoziiertes Mesotheliomrisiko weder ausschließen noch objektivieren. So urteilen die Autoren der europäischen Follow-up-Studie [17], daß ihre Ergebnisse nicht für die Schlußfolgerung ausreichen, daß das erhöhte Lungenkrebsrisiko ein Ergebnis der Exposition gegenüber Stein- und Schlackenwolle sei. Da jedoch atembare Fasern als wichtigste Komponente der Arbeitsplatzgefährdung anzusehen waren, könnten sie einen Beitrag zu dem Risiko geleistet haben.

Bei der Verarbeitung von Glas- und Steinwollefasern treten teilweise höhere Faserkonzentrationen auf als bei ihrer Herstellung [9]. Studien aus dem Bereich der Verarbeitung erlauben jedoch aufgrund von methodischen Problemen insbesondere im Hinblick auf Asbest als Störfaktor bisher keine gesicherten Aussagen.

Keramikfasern und SiC

Mortalitätsstudien nach Arbeitsplatzgefährdung durch Keramikfasern wurden bisher nicht veröffentlicht. Allerdings muß die Evidenz für eine tumorerzeugende Wirksamkeit dieser Fasern auch beim Menschen als besonders gravierend angesehen werden. Begründet wird diese Einschätzung durch die besondere Biobeständigkeit dieser Fasern und den durch den Nachweis eines Lungenkrebsrisikos im Inhalationsexperiment selbst bei einer im Vergleich mit Asbest geringen Faserkonzentration [11]. Es muß daher als besonders kritisch angesehen werden, daß für Keramikfasern wegen der Verwendung bei hohen Temperaturen organische Binder nicht verwendet werden können und daher deutliche höhere Konzentrationen als für Glas-, Stein- und Schlackenwollefasern auftreten können.

Bei der Produktion von nicht faserigem SiC entsteht ungewollt eine Gefährdung durch SiC-Fasern. Hierbei wird ein signifkant erhöhtes Lungenkrebsrssiko (SMR = 1,69, CI = 1,09-2,52) und der Trend einer Dosis-Wirkungsbeziehung (nicht signifikant) beobachtet [15]. Im Lungengewebe der Beschäftigten der SiC-Produktion ohne und mit Silikose werden darüber hinaus extrem hohe SiC-Faserkonzentrationen von 8 Mio. bzw. 54 Mio. Fasern länger als 5 um je Gramm trockenen Lungengewebes angetroffen [10].

Morbiditätsstudien

Morbiditätsstudien nach Gefährdung durch Glas- oder Steinwolle lassen nur teilweise eine Verschlechterung der Lungenfunktion und Verschattungen im Röntgenbild erkennen [16, 17]. Sie werden daher kontrovers diskutiert. In keinem Fall läßt sich eine Dosis-Wirkungs-Beziehung nachweisen. Morbiditätsstudien nach Gefährdung durch Keramikfasern ergeben dagegen Hinweise auf eine Verschlechterung der Lungenfunktion mit dem Anstieg der Faserdosis. Darüber hinaus wird auch eine mit der Gefährdungsdauer assoziierte Häufung von Pleuraplaques beobachtet [7, 21].

Reizende Wirkung

Sowohl mit Glas- und Steinwolle als auch mit Keramikfasern werden reversible, irritative Wirkungen auf Haut und Schleimhaut beobachtet, die auf mechanische Reizungen durch dickere Fasern zurückgeführt werden können [231.

Meßverfahren

Die analytische Bestimmung erfolgt nach der Methode ZH 1/120.31 [24] - Lichtmikroskopisches Verfahren. In Zweifelsfällen kann zur Quantifizierung und Identifikation das rasterelektronenmikroskopische Verfahren nach ZH 1/120.46 [25] eingesetzt werden.

Herstellung, Gewinnung und Verwendung

Künstlich hergestellte anorganische glasige Fasern

Die Jahresproduktion in Deutschland betrug im Jahre 1991

Zusätzlich wurden ca. 15.000 t keramische Fasern und ca. 80.000 Textilglas importiert.

Glasmikrofasern werden in Deutschland nur in unbedeutendem Umfang erzeugt.

Die glasigen anorganischen künstlichen Fasern werden aus silicatischen Schmelzen hergestellt. Die Rohstoffe werden in Wannen-, Kupol- und Lichtbogenöfen geschmolzen und in der Regel unmittelbar der Zerfaserung zugeführt. Dabei kommen drei Grundverfahren der Zerfaserung zur Anwendung, die sich auch zu zweistufigen Verfahren kombinieren lassen: Zieh-, Schleuder- und Blasverfahren.

Die Isolierfasern (Mineralwolledämmstoffe und Keramikfasern) fallen nach diesen Prozessen als Vlies an, das ohne Bindemittelzusatz als lose Wolle verwendet oder auf Trägermaterial zu Matten versteppt bzw. bei Keramikfasern ohne Trägermaterial zu Matten vernadelt wird. Mineralwolledämmstoffe werden jedoch meistens durch Zugabe von Bindemittel in gebundener Form als Bahnen, Matten oder gerollte Filze hergestellt. Den Dämmstoffen, die in nicht thermisch belasteten Bereichen zum Einsatz kommen, werden in der Regel noch Staubbindemitteln auf Mineralölbasis zugesetzt.

Die Textilglasfasern. die nach dem Düsenziehverfahren mit Durchmessern größer als 3 µm (im allgemeinen von 6 - 16 µm) erzeugt werden, eignen sich zur textilen Weiterverarbeitung (z.B. zu Geweben und Zwirnen) oder kommen als Verstärkungsfasern zum Einsatz. Das Hauptanwendungsgebiet der Textilglasfasern liegt in der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoff-Fertigteilen. Darüber hinaus erfolgt ihre Verwendung zur Verstärkung anderer Erzeugnisse, wie z.B. Bauplatten und für Dekorationsstoffe, Tapeten, Schutzanzüge sowie in der Entstaubungstechnik.

Mineralwolledämmstoffe werden im Bauwesen und Schiffbau für den Wärme-, Schall- und Brandschutz und zur Wärmeisolierung von technischen Anlagen und Rohrleitungen eingesetzt.

Die Keramikfasern werden insbesondere im Hochtemperaturbereich wie z.B. zur Isolation von Industrieöfen mit Temperaturen über 750 °C bis maximal 1800 °C genutzt.

Die neu entwickelten Hochtemperaturglasfasern können bis zu einer Klassifikationstemperatur von 1250 °C verwendet werden, wobei die realen Einsatztemperaturen um ca. 100 °C geringer sind.

In der Herstellung von Reibbelägen sowie von Dichtungen und Packungen werden Mischfasern (z.B. Textilglas und Isolierfasern) eingesetzt.

In der Mineralwolleindustrie sind in Deutschland mit der Herstellung und industriellen Vorkonfektionierung ca. 5000 Arbeitnehmer beschäftigt. In der Keramikfaserindustrie liegt diese Zahl bei ca. 220.

Im Hochbau, Schiffbau und in der Technischen Isolierung haben ca. 30.000 Isolierer Umgang mit KMF.

Die Zahl der Exponierten gegenüber Keramikfasern wird auf ca. 5 000 geschätzt.

Die Zahl der Arbeitnehmer in anderen Bereichen und der im Bauwesen Tätigen, die zumindest zeitweilig Umgang mit KMF haben (wie Maurer, Zimmerleute, Hilfskräfte u.a.) wird auf 450.000 geschätzt, wobei davon ca. 18.000 in Reibbelag-, Packungs- und Dichtungsmaterialienindustrie beschäftigt sind.

Diese Fasern werden vorwiegend durch Verfahren mittels Umwandlung von geeigneten Primärfasern oder durch Sinter-Verfahren hergestellt.

Einkristalline Fasern (Whisker) erzeugt man durch Abscheidung aus der Gasphase am Festkörper oder aus einem Drei-Phasen-System. Die dabei durch das eindimensionale Kristallwachstum (Aufwachsverfahren) entstehenden Fasern haben Durchmesser von kleiner 1 µm (mittlerer Durchmesser ca. 0,3 µm).

Polykristalline Fasern werden primär nach speziellen Spinn-Sinter-Verfahren aus anorganischer Salz- oder Sol-Lösungen in der Regel in einem engen Durchmesserbereich (1 - 5 µm) bei mittleren Durchmesser von 2 - 4 µm hergestellt.

Während das Haupteinsatzgebiet der Whisker aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit bei den Verbundwerkstoffen liegt, werden die polykristallinen Fasern aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit vorwiegend im Hochtemperaturbereich angewendet.

Die zu den polykristallinen Fasern zählenden Kohlenstoff- und Graphitfasern werden vorwiegend durch Carbonisierung aus organischen Polymeren (z.B. Polyamid, Polyacrylnitril, Zellulose) erzeugt. Graphitfasern werden im Unterschied zu den Kohlenstoffasern dabei noch höheren Temperaturen ausgesetzt. Neben der vorwiegenden Anwendung beider Fasertypen als Verstärkungsfasern kommen Graphitfasern auch in Dichtungen und Packungen zum Einsatz.

Natürliche anorganische Fasern

Die Hauptlagerstätten der technisch und wirtschaftlich relevanten natürlichen Fasermineralien liegen außerhalb von Deutschland, so daß hier keine (bedeutende) Gewinnung bekannt ist.

Entsprechend der Vielzahl natürlicher Fasermineralien und ihrer damit verbundenen unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften sind die Einsatzgebiete weit gefächert und reichen vom Adsorptionsmittel über Katalysator, Pigment bis zu Zusätzen in Baustoffen und keramischen Werkstoffen.

Ergebnisse von Arbeitsbereichsmessungen

Künstlich hergestellte anorganische glasige Fasern

Herstellung von Mineralwolledämmstoffen

Sie umfaßt z.B. die Bereiche Rohstoffaufbereitung, Schmelze, Faserherstellung. Weiterverarbeitung. Lager und Verladung. Ausgewertet wurden 192 Meßergebnisse

Herstellung von Keramikfasern

Sie umfaßt z.B. die Bereiche Rohstoffaufgabe, Ofenbereich, Zerfaserung, Nadelbrett, Gleiten, Schneiden, Aufräumen. Ausgewertet wurden 34 Meßergebnisse.

Verwendung von Mineralwolledämmstoffen

Ausgewertet wurden 102 Meßergebnisse aus den Bereichen Hochbau, Technische Isolierung und Schiffbau.

Die auf Baustellen durchgeführten Messungen mit anschließender Auswertung nach dem rasterelektronenmikroskopischen Verfahren einschließlich Identifizierung der Produktfasern (KMF) zeigte einen hohen Anteil von anderen anorganischen Fasern, insbesondere von Gipsfasern, die als natürliche Mineralfasern nicht unter den Geltungsbereich KMF fallen. Letztere können einen Anteil am Gesamtfaserpotential der anorganischen Fasern von bis zu 80 % erreichen. Bei Auswertung nach dem rasterelektronenmikroskopischen Verfahren ist im Mittel mit einem Anteil von Nicht-KMF von mindestens 50 % (und mehr) zu rechnen.

Verwendung von Keramikfasern

Ausgewertet wurden 150 Meßergebnisse bei der Be- und Verarbeitung und 44 Meßergebnisse bei der Montage. Die Be- und Verarbeitung umfaßt z.B. die Bereiche: Sägen, Pressen, Stanzen, Fräsen, Bohren, Drehen, Schleifen, Herstellung von Katalysatoren, Herstellung von

Ofen) beinhaltet die Arbeiten Zustellen von Ofen und Ofenwagen sowie Reparaturen von Ofen und Ofenwagen.

Fertigungsbereiche der Reibbelagindustrie - Mischfaseranwendung

Ausgewertet wurden 355 Meßergebnisse, wovon 265 Meßergebnisse dem Bereich Presserei und 90 Meßergebnisse der Fertigbearbeitung von Reibbelägen zuzuordnen sind.

Im Bereich der Presserei betrug das

in der Fertigbearbeitung lag das

Neuere Untersuchungen bei der Herstellung von Keramikfasern (12 Messungen) ergaben nachstehende Häufigkeitsverteilung:

und für die Anwendung aufgeschlüsselt nach Arbeitsbereichen/Tätigkeiten:

• Endbearbeitung (27 Messungen)

  50-Perzentil	790.000 F/m3
  75-Perzentil	2.030.000 F/m3
  90-Perzentil	2.320.000 F/m3
  95-Perzentil	2.440.000 F/m3

• Einbau/Zustellung (9 Messungen)

  50-Perzentil	460.000 F/m3
  75-Perzentil	850.000 F/m3
  90-Perzentil	1.430.000 F/m3

• Mischen/Formen (18 Messungen)

  50-Perzentil	740.000 F/m3
  75-Perzentil	970.000 F/m3
  90-Perzentil	1.340.000 F/m3

• - Zusammenbau (27 Messungen)

  50-Perzentil	430.000 F/m3
  75-Perzentil	1.330.000 F/m3
  90-Perzentil	1.960.000 F/m3
  95-Perzentil	3.230.000 F/m3

• - Hilfstätigkeiten (11 Messungen)

  50-Perzentil	230.000 F/m3
  75-Perzentil	530.000 F/m3
  90-Perzentil	960.000 F/m3
  95-Perzentil	1.020.000 F/m3

• andere Tätigkeiten (13 Messungen)

  50-Perzentil	120.000 F/m3
  75-Perzentil	290.000 F/m3
  90-Perzentil	520.000 F/m3

Die Meßergebnisse beschreiben die Faserstaubkonzentrationen an allen Arbeitsplätzen ohne Berücksichtigung des Standes der Technik. An einer Reihe von Einzelbeispielen (siehe auch [29]) konnte nachgewiesen werden, daß durch die Umsetzung von Schutzmaßnahmen entsprechend dem Stand der Technik eine Einhaltung des Wertes von 500.000 F/m³ möglich erscheint.

Für diesen neuen Fasertyp liegen Messungen bei der Bearbeitung (Stanzen) und bei der Modulfertigung vor:

• - Bearbeitung (29 Messungen)

  50-Perzentil	390.000 F/m3
  75-Perzentil	465.000 F/m3
  90-Perzentil	600.000 F/m3
  95-Perzentil	755.000 F/m3

• - Modulfertigung (9 Messungen)

  50-Perzentil	900.000 F/m3
  75-Perzentil	975.000 F/m3
  90-Perzentil	2
  95-Perzentil	2

In Verbindung mit den den Keramikfasern vergleichbaren geometrischen Faserdimensionen und einem annähernd identischen Verstaubungsverhalten sind für alle anderen Arbeitsbereiche/Tätigkeiten beim Umgang mit Hochtemperaturglasfasern ähnliche Arbeitsplatzkonzentration wie beim Umgang mit Keramikfasern zu erwarten, was auch durch Einzelwerte bestätigt wird.

Endlosfasern (Textilglasfasern)

Untersuchungen in 24 Textilglaswebereien ergaben folgende Arbeitsplatzkonzentrationen [28]:

1. Bestimmung nach der lichtmikroskopischen Methode [ZH 1/120.31] (77 Messungen)

   50-Perzentil	<40.000 F/m3 (Nachweisgrenze)
   95-Perzentil	93.000 F/m3

2. Bestimmung nach der rasterelektronischen mikroskopische Methode (ZH 1/120.46) (34 Messungen)

   50-Perzentil	11.700 F/m3
   95-Perzentil	59.800 F/m3

Die höheren Werte nach dem lichtmikrokopischen Verfahren erklären sich damit, daß hier alle WHO-Fasern, also auch die organischen Fasern, bestimmt werden, die durch andere häufig vorhandene Quellen in diesen Betrieben emittiert werden.

In dieser Größenordnung liegen auch die verschiedenen Einzelwerte bei der Anwendung von Textilglasfasern. Messungen bei denen die Produktfasern (WHO-Fasern gleicher chemischer Zusammensetzung wie die Textilglasern) identifiziert wurden, zeigen, daß in der Mehrzahl der Fälle keine Produktfaserexposition erfolgt. Die in der Literatur gefundenen Werte beim Umgang mit Endlosfasern bestätigen die Größenordnung der oben genannten Arbeitsplatzkonzentrationen [27].

Künstlich hergestellte anorganische kristalline Fasern

Mit Ausnahme einzelner Werte beim Umgang mit polykristallinen Aluminiumoxidfasern liegen dem Ausschuß für Gefahrstoffe keine Meßergebnisse für Deutschland vor. Die nachstehenden Angaben stützten sich auf eine Literaturauswertung [27].

Polykristalline Fasern

Die Meßergebnisse für den Umgang mit Aluminiumoxidfasern weisen Arbeitsplatzkonzentrationen bei der Herstellung zwischen ca. 40.000 F/m³ und 600.000 F/m³ auf, wobei die hohen Werte nur bei der Tätigkeit "Verpacken" auftreten. Bei der weiteren Verwendung wurden Faserstaubkonzentationen von 20.000 F/m³ bis 1.000.000 F/m³ gefunden; nach Durchführung entsprechender technischer Schutzmaßnahmen konnten z. 1. Werte von weniger als 100.000 F/m³ erreicht werden.

Die in der Literatur angegebenen Kohlenstoff- und Graphitfasernkonzentrationen liegen bei der Herstellung unter 100.000 F/m³ und bei der weiteren Verarbeitung zwischen 110.000 und 270.000 F/m³ [27].

Einkristalline Fasern

Einkristalline Fasern (Whisker) werden in Deutschland nicht hergestellt aber verwendet; Ergebnisse über Faserstaubexpositionen bei der Anwendung sind in Deutschland trotzdem nicht bekannt. Die in der Literatur [27] gefundenen Arbeitsplatzkonzentrationen für die Verwendung von Siliciumcarbid-Whisker, dem wichtigsten Whisker-Typ, liegen allgemein zwischen ca. 10.000 und 1.000.000 F/m³. Bei Umsetzung von Schutzmaßnahmen entsprechend dem Stand der Technik sind in der Regel Faserstaubkonzentrationen von unter 100.000 F/m³ erreichbar. Etwas höhere Werte werden bei der Verwendung von Wolframoxid-Whisker in der Hartmetallindustrie ausgewiesen, wobei 230.000 F/m³ nicht überschritten werden. Unter Berücksichtigung der geometrischen Dimensionen anderer Whisker und des damit verbundenen Verstaubungsverhaltens wird abgeschätzt, daß die Faserstaubexpositionen beim Umgang mit allen anderen Wiskern in der gleichen Größenordnung liegen.

Natürliche anorganische Fasern

Es wurden dem Ausschuß für Gefahrstoffe keine Meßergebnisse bekanntgegeben. Auch die Literaturauswertung ergab keine Hinweise auf Expositionsmessungen bei der Anwendung dieser faserhaltigen Materialien. Dies wird u. a. darauf zurückgeführt, daß die geometrischen Faserabmessungen meist nicht den WHO-Faserdimensionen entsprechen oder aufgrund ihrer geringen Durchmesser nicht bei den Standardmeßverfahren erkannt werden können. So haben z.B. bei Sepiolith über 95 % aller Fasern Längen von weniger als 5 µm und die Faserdurchmesser von Palygorskit werden in der Literatur mit Werten kleiner als 0,1 µm angegeben [27].

Literatur

[1] Technische Regeln für Gefahrstoffe: TRGS 905 "Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe", BArbBl. (1994) Nr. 6, S. 56-63 in der Fassung vom Mai 1998, BArbBl. (1998) Nr. 5, S. 72

[2] Verordnung zum Schutz von gefährlichen Stoffen (Gefahrstoffverordnung - GefStoffV) vom 26. Oktober 1993, BGBl. (1993) I, S. 1782

[3] Technische Regeln für Gefahrstoffe: TRGS 519 "Asbest, Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten", BArbBl. (1995), Nr. 3, S. 52-62

[4] Dritte Verordnung zur Änderung der Gefahrstoffverordnung vom 12. Juni 1998. Bundesgesetzblatt (1998)1, Nr. 35, S.

[5] DIN EN 1094 Teil 3: Klassifikation der Erzeugnisse aus keramischer Faser. Beuth Verlag GmbH, Berlin

[6] Boffetta, P, R. Saracci, A. Andersen, P. Bertazzi, J. Chang-Claude, J. Cherrie, G. Ferro, R. Frentzel-Beyme, J. Hansen, J. Olsen, N. Plato, L. Teppo, P. Westerholm, P.D. Winter and C. Zochetti: Cancer mortality among man-made vitreous fiber production workers. Epidemiology 8 (1997) 259-268

[7] Burge, P.S., I.A. Calvert, W.N. Trethowan and J.M. Harrington: Are the respiratory health effects found in manufacturers of ceramic fibres due to the dust rather than the exposure to fibres? Occup Environ Med 52(1995)105-109

[8] Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe: Asbest-Feinstaub und Asbest-haltiger Feinstaub. In: Henschler, D. (Hrsg.): Gesundheitsschädliche Arbeitsstoffe. Toxikologisch-arbeitsmedizinische Begründung von MAK-Werten. Verlag Chemie, Weinheim (1973), Nachträge 1978 und 1981

[9] Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe: Faserstäube. In: Greim, H. (Hrsg.): Gesundheitsschädliche Arbeitsstoffe. Toxikologisch-arbeitsmedizinische Begründung von MAK-Werten. Verlag Chemie, Weinheim (1993)

[10] Infante-Rivard, C., A. Dufresne, B. Armstrong, P. Bouchard and G. Theriault: Cohort study of silicon carbide production workers. Am J Epidemiol 140 (1994) 1009-1015

[11] Hughes, J.M. and HJ. Weill: Asbestos and man-made fibers. In: J.M. Samet (Ed.): Epidemiology of Lung Cancer. Lung Biology in Health and Disease, Marcel Dekker Inc. New York, 74 (1994) 185-205

[12] International Agency for Research on Cancer (IARC): Monographs on the evaluation of the carcinogenic risks of chemicals to humans. Silica and some silicates. IARC Sci Publ No 43, Lyon (1987)

[13] Infante, P.F., L.D. Schuman, J. Dement and J. Huff: Firbros glass and cancer. Am. J. Ind Med 26 (1994) 559-584

[14] Infante, PF., L.D. Schuman and J. Huff: Fibrous glass insulation and cancer: Response and rebuttal. Am J Ind Med 30 (1996) 113-120

[15] Infante-Rivard, C., A. Dufresne, B. Armstrong, T. Smith and G. Theriault: A cohort study of silicon carbide workers. Second International Symposium on Silica, Silicosis, and Cancer, San Francisco (1993)

[16] Gabor, M.: Neuere arbeitsmedizinische Erfahrungen in der Mineralwollindustrie. In: Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN (Hrsg.): Sicherer Umgang mit Fasermaterialien, VDI-Berichte 1417. VDI-Verlag, Düsseldorf (1998) 69-76

[17] Marsh, G.M., R.A. Stone, A.O. Youk, T.S. Smith, MM. Quinn, V.L. Henderson, L.C. Schall, L.A. Wayne and K.Y. Lee: Mortality among United States rock wool and slag wool workers: 1989 update. J Occup Health Safety-Aust NZ 12 (1996) 297-312

[18] Rossiter, C.E.: Memorandum: Carcinogenicity of fibres in experimental animals with special reference to the insulation wools. Beaconsfield Bocks, 29.01.1990, 16-17

[19] Schneider, J., K. Rödelsperger und H.-J. Woitowitz: Staub und Staubinhaltsstoffe/Asbest. In: Wichmann, Schlipköter, Fülgraff (Hrsg.): Handbuch Umweltmedizin 13 (1998) 1-37

[20] Straif, K., K. Rödelsperger und H.-J. Woitowitz: Arbeitsmedizinisch-epidemiologischer Erfahrungsstand bei Beschäftigten mit Einwirkung von KMF. II. Duisburger Gutachterkolloqium 18. August 1994, LVBG, Landesverband Rheinland-Westfalen der Gewerblichen Berufsgenossenschaften, Düsseldorf, 139-156

[21] Trethowan, W.N., P.S. Burge, C.E. Rossiter, J.M. Harrington and I.A. Calvert: Study of the respiratory health of employees in seven European plants that manufacture ceramic Ohres. Occup Environ Med 52 (1995)97-104

[22] Technische Regeln für Gefahrstoffe: TRGS 906 "Begründung zur Bewertung von Stoffen der TRGS 905". Teil II lfd. Nr. 1 "Anorganische Faserstäube (ausgenommen Asbest)". BArbBl. (1995) Nr. 10, S. 46-51, (1998) Nr. 5, S. 73-77

[23] Weill, H. and J. Hughes: Review of epidemiological data on morbidity following exposure to man-made vitreous fibres. J Occup Health Safety-Aust NZ 12(1996) 313-317

[24] Verfahren zur Bestimmung von lungengängigen Fasern - Lichtmikrokopisches Verfahren - (ZH 1/120.31) Carl Heymann Verlag, Köln (1/1991)

[25] Verfahren zur getrennten Bestimmung von lungengängigen Asbestfasern und anderen anorganischen Fasern - Rasterelektronenmikroskopisches Verfahren (ZH 1/120.46), Carl Heymanns Verlag, Köln (1/1991)

[26] Technische Regeln für Gefahrstoffe: TRGS 521 "Faserstäube", BArbBl. (1996) Nr. 10, S. 96 in der Fassung vom April 1999, BArbBl. (1999) Nr. 4, S. 41

[27] Barig, A.: Arbeitsumweltdossier Faserstäube in BIA-Handbuch, Erich Schmidt Verlag, Bielefeld, in Vorbereitung

[28] BG/BIA Empfehlungen zur Überwachung von Arbeitsbereichen - Textilglasweberei. In: BIA-Arbeitsmappe "Messung von Gefahrstoffen", Kennzahl 1020. Erich Schmidt Verlag, Bielefeld

[29] Löffler, F. W.; Reuchlein, H.: Anorganische Fasern aus Herstellung und Verarbeitung. In: VDI Berichte 1417. VDI Verlag, Düsseldorf: 1998

Überschreitungsfaktor: 4, Bemerkungen: 13 (neu) und 15, TRK

Begriffsbestimmung

Als krebserzeugende Faserstäube (K 1, K 2, K 3) sind alle Stäube anzusehen, die nach den Kriterien der TRGS 905 "Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe" [ 1 ] oder nach § 4a der GefStoffV [2] als krebserzeugend in die Kategorien 1, 2 sowie 3 eingeordnet sind und bei deren Umgang WHO-Fasern (Länge > 5 µm, Durchmesser < 3µm, Länge/Durchmesser > 3:1) freigesetzt werden können.

Keramische Mineralfasern; Fasern für spezielle Anwendungen; [Künstlich hergestellte ungerichtete glasige (Silikat-)Fasern mit einem Anteil an Alkali- und Erdalkalimetalloxiden (Na₂O + K₂O + CaO + MgO + BaO) von weniger oder gleich 18 Gewichtsprozent] sind im Anhang I der Richtlinie 67/548/EWG als krebserzeugend in die Kategorie 2 (R49) eingestuft. Mineralwolle [Künstlich hergestellte ungerichtete glasige (Silikat-)Fasern mit einem Anteil an Alkali- und Erdalkalimetalloxiden (Na₂O + K₂O + CaO + MgO + BaO) von über 18 Gewichtsprozent] ist im Anhang 1 als krebserzeugend in die Kategorie 3 eingestuft.

Davon ausgenommen sind Asbest und Erionit. Für Asbest gilt das Expositionsverbot nach der GefStoffV. Ausnahmeregelungen sind in der GefStoffV und in der TRGS 519 [3] enthalten. Mit Erionit erfolgt kein Umgang.

Alle Faserstäube aus natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Mineralfasern sind z. Zt. als krebserzeugend zu betrachten. Dies gilt jedoch nicht für Gipsfasern, Wollastonitfasern und solche künstlichen Mineralfasern, die die Kriterien gemäß Anhang V Nr. 7 Nr. 7.1 Satz 2 GefStoffV [4] (Kriterien für das Ergreifen von Arbeitsschutzmaßnahmen) erfüllen.

Zu den Faserarten sowie zur Einteilung der anorganischen Fasern siehe Anlage 1 zu TRGS 521 [261.

Nicht immer lassen sich neuentwickelte Faserspezies einer der genannten Faserklassen oder -gruppen zuordnen. Soweit keine speziellen Definitionen erforderlich sind, sind diese Fasern unter `Sonstige' zu führen.

Neu definiert wurde die Gruppe der Hochtemperaturglasfasern. Hochtemperaturglasfasern sind Glaswollen mit einer Klassifikationstemperatur gemäß DIN EN 1094 [51 von mehr als 750 °C.

Fasern als krebserzeugendes Agens

Asbest verursacht beim Menschen nicht-maligne Veränderungen der Pleura und Lungenasbestose. Als maligne Wirkungen sind das Mesotheliom der Pleura, des Peritoneums, und des Perikards, das Bronchialkarzinom und das Larynxkarzinom erwiesen [8, 191. Hinweise auf einen Kausalzusammenhang bestehen auch für Tumoren des Verdauungstraktes sowie lympho-plasmazelluläre Tumore. Neben den Asbestarten - einer Gruppe von insgesamt 6 silikatischen Fasermineralen - ist bereits für ein weiteres Fasermineral, Erionit, beim Menschen eine tumorerzeugende Wirksamkeit erwiesen [9, 12]. Im Tierversuch wurden mit einer Reihe von faserförmigen Stäuben nach inhalativer, intratrachealer, intrapleuraler oder intraperitonealer Verabreichung Tumoren erzeugt, nicht jedoch mit nichtfasrigen, unlöslichen Stäuben ähnlicher Zusammensetzung [9]. Hieraus wurde unter Einbeziehung der Gesamtheit der vorliegenden Erkenntnisse gefolgert, dass die im Körper beständige faserige Form als Ursache der tumorerzeugenden Wirksamkeit anzusehen ist und dass somit langgestreckte Staubteilchen jedweder Art die Möglichkeit zur Tumorerzeugung wie Asbestfasern besitzen, sofern sie hinreichend lang, dünn und biobeständig sind [9]. Als möglicherweise kanzerogene Fasern werden Partikeln definiert, die eine Länge > 5 µ m und einen Durchmesser < 3 µm aufweisen und die ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von 3:1 überschreiten (Definition der WHO-Fasern bzw. des Faserstaubes). Die krebserzeugende Wirksamkeit anorganischer Fasern ist sowohl für natürliche als auch für künstliche Materialien zu befürchten, sofern aus diesen WHO-Fasern freigesetzt werden können.

Toxikologische Erfahrungen

Siehe auch "Begründungen zur Bewertung von Stoffen als krebserzeugend, erbgutverändernd oder fortpflanzungsgefährdend Anorganische Faserstäube (außer Asbest)": [22].

Erfahrungen am Menschen

Glas-, Stein- und Schlackenwolle

Außer für Asbest und Erionit liegen epidemiologische Untersuchungen insbesondere aus Produktionsbetrieben für textile Glasfasern sowie für Glas-, Stein- und Schlackenwolle aus je einer großen amerikanischen und europäischen und einer kleineren kanadischen Kohortenstudie sowie aus zwei Fall-Kontroll-Studien vor (9, 11, 13, 14, 201.

Während für textile Glasfasern ein signifikant erhöhtes Risiko nicht nachgewiesen wird, ist für Glaswolle ein geringer und für Stein- und Schlackenwolle ein stärkerer Anstieg des Lungenkrebsrisikos zu beobachten. Eine Analyse - beschränkt auf die "Hochrisikogruppe" der Beschäftigten mit einer Latenzzeit von mindestens 20 Jahren und kombiniert für die amerikanische, die europäische und kanadische Kohortenstudie - führt zu Standardmortalitätsraten von 115,4 (95 % CI = 103-128) für Glaswolle und von 190,5 (95 CI = 147-240) für Stein- und Schlackenwolle [ 181. Dieser Risikoanstieg in der Reihenfolge

- textile Glasfasern, Glaswolle, Stein- und Schlackenwolle

entspricht dem Anstieg der Faserkonzentration an den betreffenden Arbeitsplätzen. Auch Hinweise auf die durch besonders hohe Konzentrationen gekennzeichnete Staubgefährdung in der Frühzeit der Produktion sind speziell in der europäischen Studie mit einem erhöhten Lungenkrebsrisiko assoziiert. Allerdings findet sich eine solche Assoziation nicht für Arbeitsplätze der US-Betriebe, an denen die besonders dünnen Spezialglasfasern produziert wurden (SMR = 106, 95% CI = 62-160), obwohl auch hier eine hohe Faserkonzentration zu erwarten war. Trotz dieser relativen Unterschiede werden generell bei der Produktion von Mineralwolle derart niedrige Faserkonzentrationen gemessen, dass selbst im Falle einer Gefährdung durch Asbestfasern mit dieser Konzentration ein Asbestverursachtes Tumorrisiko in dieser Höhe kaum zu erwarten wäre. Auch der Trend eines besonders hohen Risikos speziell für Schlackenwolle ist schwer zu erklären, da für Schlackenwolle eine relativ geringe Biobeständigkeit erwartet wird. Obwohl die potentiellen Störfaktoren Asbest, Zigarettenrauchen, Arsen-kontaminierte Schlacke und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe zum großen Teil relativiert werden können, ist es bisher nicht möglich, die beobachtete Erhöhung des Lungenkrebsrisikos eindeutig auf die Exposition gegenüber Glas-, Stein- oder Schlackenwollefasern zurückzuführen. Auch die Erweiterung des Beobachtungszeitraumes der amerikanischen und der europäischen Studie lieferten bisher keinen Nachweis einer Dosis-Wirkungs-Beziehung [6, 17]. Die angetroffenen Mesotheliomerkrankungen können ein mit der Einwirkung von künstlichen Mineralfasern assoziiertes Mesotheliomrisiko weder ausschließen noch objektivieren. So urteilen die Autoren der europäischen Follow-up-Studie [ 17], dass ihre Ergebnisse nicht für die Schlussfolgerung ausreichen, dass das erhöhte Lungenkrebsrisiko ein Ergebnis der Exposition gegenüber Stein- und Schlackenwolle sei. Da jedoch atembare Fasern als wichtigste Komponente der Arbeitsplatzgefährdung anzusehen waren, könnten sie einen Beitrag zu dem Risiko geleistet haben.

Bei der Verarbeitung von Glas- und Steinwollefasern treten teilweise höhere Faserkonzentrationen auf als bei ihrer Herstellung [9]. Studien aus dem Bereich der Verarbeitung erlauben jedoch aufgrund von methodischen Problemen insbesondere im Hinblick auf Asbest als Störfaktor bisher keine gesicherten Aussagen.

Keramikfasern und SiC

Mortalitätsstudien nach Arbeitsplatzgefährdung durch Keramikfasern wurden bisher nicht veröffentlicht. Allerdings muss die Evidenz für eine tumorerzeugende Wirksamkeit dieser Fasern auch beim Menschen als besonders gravierend angesehen werden. Begründet wird diese Einschätzung durch die besondere Biobeständigkeit dieser Fasern und den durch den Nachweis eines Lungenkrebsrisikos im Inhalationsexperiment selbst bei einer im Vergleich mit Asbest geringen Faserkonzentration [11]. Es muss daher als

besonders kritisch angesehen werden, dass für Keramikfasern wegen der Verwendung bei hohen Temperaturen organische Binder nicht verwendet werden können und daher deutliche höhere Konzentrationen als für Glas-, Stein- und Schlackenwollefasern auftreten können.

Bei der Produktion von nicht faserigem SiC entsteht ungewollt eine Gefährdung durch. SiC-Fasern. Hierbei wird ein signifikant erhöhtes Lungenkrebsrisiko (SMR = 1,69, CI = 1,09-2,52) und der Trend einer Dosis-Wirkungsbeziehung (nicht signifikant) beobachtet [15]. Im Lungengewebe der Beschäftigten der SiC-Produktion ohne und mit Silikose werden darüber hinaus extrem hohe SiC-Faserkonzentrationen von 8 Mio. bzw. 54 Mio. Fasern länger als 5 µ m je Gramm trockenen Lungengewebes angetroffen [10].

Morbiditätsstudien

Morbiditätsstudien nach Gefährdung durch Glas- oder Steinwolle lassen nur teilweise eine Verschlechterung der Lungenfunktion und Verschattungen im Röntgenbild erkennen [ 16, 17]. Sie werden daher kontrovers diskutiert. In keinem Fall lässt sich eine Dosis-Wirkungs-Beziehung nachweisen. Morbiditätsstudien nach Gefährdung durch Keramikfasern ergeben dagegen Hinweise auf eine Verschlechterung der Lungenfunktion mit dem Anstieg der Faserdosis. Darüber hinaus wird auch eine mit der Gefährdungsdauer assoziierte Häufung von Pleuraplaques beobachtet [7, 21]. Reizende Wirkung

Sowohl mit Glas- und Steinwolle als auch mit Keramikfasern werden reversible, irritative Wirkungen auf Haut und Schleimhaut beobachtet, die auf mechanische Reizungen durch dickere Fasern zurückgeführt werden können [23].

Messverfahren

Die analytische Bestimmung erfolgt nach der Methode BGI 50531 [24] - Lichtmikroskopisches Verfahren. In Zweifelsfällen kann zur Quantifizierung und Identifikation das rasterelektronenmikroskopische Verfahren nach BGI 505-46 [25] eingesetzt werden.

Herstellung, Gewinnung und Verwendung

Künstlich hergestellte anorganische glasige Fasern

Die Jahresproduktion in Deutschland betrug im Jahre 1991

Zusätzlich wurden ca. 15.000 t keramische Fasern und ca. 80.000 t Textilglas importiert.

Glasmikrofasern werden in Deutschland nur in unbedeutendem Umfang erzeugt.

Die glasigen anorganischen künstlichen Fasern werden aus silikatischen Schmelzen hergestellt. Die Rohstoffe werden in Wannen-, Kupol- und Lichtbogenöfen geschmolzen und in der Regel unmittelbar der Zerfaserung zugeführt. Dabei kommen drei Grundverfahren der Zerfaserung zur Anwendung, die sich auch zu zweistufigen Verfahren kombinieren lassen: Zieh-, Schleuder- und Blasverfahren.

Die Isolierfasern (Mineralwolledämmstoffe und Keramikfasern) fallen nach diesen Prozessen als Vlies an, das ohne Bindemittelzusatz als lose Wolle verwendet oder auf Trägermaterial zu Matten versteppt bzw. bei Keramikfasern ohne Trägermaterial zu Matten vernadelt wird. Mineralwolledämmstoffe werden jedoch meistens durch Zugabe von Bindemittel in gebundener Form als Bahnen,

Matten oder gerollte Filze hergestellt. Den Dämmstoffen, die in nicht thermisch belasteten Bereichen zum Einsatz kommen, werden in der Regel noch Staubbindemitteln auf Mineralölbasis zugesetzt.

Die Textilglasfasern, die nach dem Düsenziehverfahren mit Durchmessern größer als 3 µ m (im allgemeinen von 6 - 16 µ m) erzeugt werden, eignen sich zur textilen Weiterverarbeitung (z.B. zu Geweben und Zwirnen) oder kommen als Verstärkungsfasern zum Einsatz. Das Hauptanwendungsgebiet der Textilglasfasern liegt in der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoff-Fertigteilen. Darüber hinaus erfolgt ihre Verwendung zur Verstärkung anderer Erzeugnisse, wie z.B. Bauplatten und für Dekorationsstoffe, Tapeten, Schutzanzüge sowie in der Entstaubungstechnik.

Mineralwolledämmstoffe werden im Bauwesen und Schiffbau für den Wärme-, Schall- und Brandschutz und zur Wärmeisolierung von technischen Anlagen und Rohrleitungen eingesetzt.

Die Keramikfasern werden insbesondere im Hochtemperaturbereich wie z.B. zur Isolation von Industrieöfen mit Temperaturen über 750 °C bis maximal 1.800 °C genutzt.

Die neu entwickelten Hochtemperaturglasfasern können bis zu einer Klassifikationstemperatur von 1.250 °C verwendet werden, wobei die realen Einsatztemperaturen etwa bis 1.100 °C reichen. In der Herstellung von Reibbelägen sowie von Dichtungen und Packungen werden Mischfasern (z.B. Textilglas und Isolierfasern) eingesetzt.

In der Mineralwolleindustrie sind in Deutschland mit der Herstellung und industriellen Vorkonfektionierung ca. 5.000 Arbeitnehmer beschäftigt. In der Keramikfaserindustrie liegt diese Zahl bei ca. 25 (nur noch ein Hersteller; bis 1998: 220 Arbeitnehmer).

Im Hochbau, Schiffbau und in der Technischen Isolierung haben ca. 30.000 Isolierer Umgang mit KMF.

Die Zahl der Exponierten gegenüber Keramikfasern wird auf ca. 2.000 (bis 1998: ca. 5.000) geschätzt [32].

Die Zahl der Arbeitnehmer in anderen Bereichen und der im Bauwesen Tätigen, die zumindest zeitweilig Umgang mit KMF haben (wie Maurer, Zimmerleute, Hilfskräfte u.a.) wird auf 450 000 geschätzt, wobei davon ca. 18.000 in Reibbelag-, Packungs- und Dichtungsmaterialienindustrie beschäftigt sind.

Künstlich hergestellte anorganische kristalline Fasern Diese Fasern werden vorwiegend durch Verfahren mittels Umwandlung von geeigneten Primärfasern oder durch Sinter-Verfahren hergestellt.

Einkristalline Fasern (Whisker) erzeugt man durch Abscheidung aus der Gasphase am Festkörper oder aus einem Drei-Phasen-System. Die dabei durch das eindimensionale Kristallwachstum (Aufwachsverfahren) entstehenden Fasern haben Durchmesser von kleiner 1 µ m (mittlerer Durchmesser ca. 0,3 µ m).

Polykristalline Fasern werden primär nach speziellen Spinn-Sinter-Verfahren aus anorganischer Salz- oder Sol-Lösungen in der Regel in einem engen Durchmesserbereich (1 - 5 µ m) bei mittleren Durchmesser von 2 - 4 µ m hergestellt.

Während das Haupteinsatzgebiet der Whisker aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit bei den Verbundwerkstoffen liegt, werden die polykristallinen Fasern aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit vorwiegend im Hochtemperaturbereich angewendet.

Die zu den polykristallinen Fasern zählenden Kohlenstoff- und Graphitfasern werden vorwiegend durch Carbonisierung aus organischen Polymeren (z.B. Polyamid, Polyacrylnitril, Zellulose) erzeugt. Graphitfasern werden im Unterschied zu den Kohlenstofffasern dabei noch höheren Temperaturen ausgesetzt. Neben der vorwiegenden Anwendung beider Fasertypen als Verstärkungsfasern kommen Graphitfasern auch in Dichtungen und Packungen zum Einsatz.

Natürliche anorganische Fasern

Die Hauptlagerstätten der technisch und wirtschaftlich relevanten natürlichen Fasermineralien liegen außerhalb von Deutschland, so dass hier keine (bedeutende) Gewinnung bekannt ist. Entsprechend der Vielzahl natürlicher Fasermineralien und ihrer damit verbundenen unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften sind die Einsatzgebiete weit gefächert und reichen vom Adsorptionsmittel über Katalysator, Pigment bis zu Zusätzen in Baustoffen und keramischen Werkstoffen.

Ergebnisse von Arbeitsbereichsmessungen

Künstlich hergestellte anorganische glasige Fasern Herstellung von Mineralwolledämmstoffen

Sie umfasst z.B. die Bereiche Rohstoffaufbereitung, Schmelze, Faserherstellung, Weiterverarbeitung, Lager und Verladung. Ausgewertet wurden 192 Messergebnisse

Herstellung von Keramikfasern

Sie umfasst z.B. die Bereiche Rohstoffaufgabe, Ofenbereich, Zerfaserung, Nadelbrett, Gleiten, Schneiden, Aufräumen. Ausgewertet wurden 34 Messergebnisse.

Verwendung von Mineralwolledämmstoffen Ausgewertet wurden 102 Messergebnisse aus den Bereichen Hochbau, Technische Isolierung und Schiffbau.

Die auf Baustellen durchgeführten Messungen mit anschließender Auswertung nach dem rasterelektronenmikroskopischen Verfahren einschließlich Identifizierung der Produktfasern (KMF) zeigte einen hohen Anteil von anderen anorganischen Fasern, insbesondere von Gipsfasern, die als natürliche Mineralfasern nicht unter den Geltungsbereich KMF fallen. Letztere können einen Anteil am Gesamtfaserpotential der anorganischen Fasern von bis zu 80 % erreichen. Bei Auswertung nach dem rasterelektronenmikroskopischen Verfahren ist im Mittel mit einem Anteil von Nicht-KMF von mindestens 50 % (und mehr) zu rechnen.

Verwendung von Keramikfasern

Ausgewertet wurden 150 Messergebnisse bei der Be- und Verarbeitung und 44 Messergebnisse bei der Montage. Die Be- und Verarbeitung umfasst z.B. die Bereiche: Sägen, Pressen, Stanzen, Fräsen, Bohren, Drehen, Schleifen, Herstellung von Katalysatoren, Herstellung von Vakuumformteilen und Fallmodulen. Die Montage (Isolierarbeiten an Öfen) beinhaltet die Arbeiten Zustellen von Öfen und Ofenwagen sowie Reparaturen von Öfen und Ofenwagen.

Fertigungsbereiche der Reibbelagindustrie - Mischfaseranwendung

Ausgewertet wurden 355 Messergebnisse, wovon 265 Messergebnisse dem Bereich Presserei und 90 Messergebnisse der Fertigbearbeitung von Reibbelägen zuzuordnen sind.

Im Bereich der Presserei betrug das

in der Fertigbearbeitung lag das

Weitere Untersuchungen bei der Herstellung von Keramikfasern (12 Messungen) ergaben nachstehende Häufigkeitsverteilung:

und für die Anwendung aufgeschlüsselt nach Arbeitsbereichen/ Tätigkeiten:

Endbearbeitung (27 Messungen)

Einbau/Zustellung (9 Messungen)

Mischen/Formen (18 Messungen)

Zusammenbau (27 Messungen)

Hilfstätigkeiten (11 Messungen)

andere Tätigkeiten (13 Messungen)

Die Messergebnisse beschreiben die Faserstaubkonzentrationen an allen Arbeitsplätzen bis zum Jahr 1998 ohne Berücksichtigung des

Standes der Technik. An einer Reihe von Einzelbeispielen (siehe auch [29]) konnte aber schon damals nachgewiesen werden, dass durch die Umsetzung von Schutzmaßnahmen entsprechend dem Stand der Technik eine Einhaltung des Wertes von 500.000 F/m³generell möglich erscheint.

Durch die Umsetzung von Schutzmaßnahmen konnte das Niveau der Faserstaubkonzentration an den Arbeitsplätzen für die meisten Arbeitsbereiche und Tätigkeiten in den darauffolgenden Jahren insgesamt weiter gesenkt werden.

Die belegen die Ergebnisse neuerer Messungen, die im Rahmen des "Care"-Programms (Controlled and Reduced Exposure) [30] durch die Industrie gewonnen wurden (128 Messungen)

Herstellung

Endbearbeitung

Mischen/Formen

Zusammenbau

Hilfstätigkeiten

Module

Dies zeigt auch die Auswertung der Messdaten, die in der berufsgenossenschaftlichen Datenbank MEGA für die Jahre 2001 und 2002 vorliegen:

Diverse Arbeitsbereiche/Tätigkeiten (59 Messungen, 17 Betriebe)

Weitere ausgewählte berufsgenossenschaftliche Messungen aus 23 Betrieben für den Zeitraum 1998 bis 2002 belegen diesen Trend und geben das derzeit erreichte Expositionsniveau an: Herstellung (9 Messungen)

Endbearbeitung (20 Messungen)

Weiterverarbeitung (35 Messungen)

Es gibt aber auch einige Tätigkeiten, bei denen keine wesentliche Veränderung des Expositionsniveaus erreicht werden konnte. Dazu zählt insbesondere die Montage/Installation, Reparatur und Sanierung von Industrieöfen, wo der Arbeitsbereich innerhalb der Öfen liegt. So weisen z.B. die Messergebnisse für die Montage ("Care"-Programm [30]) nachstehende Werte aus:

Montage

Andererseits gibt es Arbeitsbereiche mit geringer Exposition. Dazu gehören u.a. Arbeitsplätze beim Betrieb von Öfen, deren Zustellung mit Keramikfasern erfolgte:

Laufender Ofenbetrieb (28 Messungen)

Hochtemperaturglasfasern

Für diesen neuen Fasertyp liegen Messungen bei der Bearbeitung (Stanzen) und bei der Modulfertigung vor:

Bearbeitung (29 Messungen)

Modulfertigung (9 Messungen)

In Verbindung mit den den Keramikfasern vergleichbaren geometrischen Faserdimensionen und einem annähernd identischen Verstaubungsverhalten sind für alle anderen Arbeitsbereiche/Tätigkeiten beim Umgang mit Hochtemperaturglasfasern ähnliche Arbeitsplatzkonzentration wie beim Umgang mit Keramikfasern zu erwarten, was auch durch Einzelwerte bestätigt wird.

Endlosfasern (Textilglasfasern)

Untersuchungen in 24 Textilglaswebereien ergaben folgende Arbeitsplatzkonzentrationen [28]:

1. Bestimmung nach der lichtmikroskopischen Methode [BGI 505-31] (77 Messungen)

   50-Perzentil	< 40.000	F/m3 (Nachweisgrenze)
   95-Perzentil	93.000	F/m3

2. Bestimmung nach der rasterelektronischen mikroskopische Methode (BGI 505-46) (34 Messungen)

   50-Perzentil	11.700	F/m3
   95-Perzentil	59.800	F/m3

Die höheren Werte nach dem lichtmikroskopischen Verfahren erklären sich damit, dass hier alle WHO-Fasern, also auch die organischen Fasern, bestimmt werden, die durch andere häufig vorhandene Quellen in diesen Betrieben emittiert werden.

In dieser Größenordnung liegen auch die verschiedenen Einzelwerte bei der Anwendung von Textilglasfasern. Messungen bei denen die Produktfasern (WHO-Fasern gleicher chemischer Zusammensetzung wie die Textilglasern) identifiziert wurden, zeigen, dass in der Mehrzahl der Fälle keine Produktfaserexposition erfolgt. Die in der Literatur gefundenen Werte beim Umgang mit Endlosfasern bestätigen die Größenordnung der oben genannten Arbeitsplatzkonzentrationen [27].

Künstlich hergestellte anorganische kristalline Fasern

Mit Ausnahme einzelner Werte beim Umgang mit polykristallinen Aluminiumoxidfasern liegen dem Ausschuss für Gefahrstoffe keine Messergebnisse für Deutschland vor. Die nachstehenden Angaben stützten sich auf eine Literaturauswertung [27].

Polykristalline Fasern

Die Messergebnisse für den Umgang mit Aluminiumoxidfasern weisen Arbeitsplatzkonzentrationen bei der Herstellung zwischen ca. 40.000 F/m³ und 600.000 F/m³ auf, wobei die hohen Werte nur bei der Tätigkeit "Verpacken" auftreten. Bei der weiteren Verwendung wurden Faserstaubkonzentrationen von 20.000 F/m³ bis 1.000.000 F/m³ gefunden; nach Durchführung entsprechender technischer Schutzmaßnahmen konnten z. T. Werte von weniger als 100.000 F/m³ erreicht werden.

Die in der Literatur angegebenen Kohlenstoff- und Graphitfasernkonzentrationen liegen bei der Herstellung unter 100.000 F/m³ und bei der weiteren Verarbeitung zwischen 110.000 und 270.000 F/m³ [27].

Einkristalline Fasern

Einkristalline Fasern (Whisker) werden in Deutschland nicht hergestellt aber verwendet; Ergebnisse über Faserstaubexpositionen bei der Anwendung sind für Deutschland trotzdem nicht bekannt. Die in der Literatur [27] gefundenen Arbeitsplatzkonzentrationen für die Verwendung von Siliciumcarbid-Whisker, dem wichtigsten Whisker-Typ, liegen allgemein zwischen ca. 10.000 und 1.000.000 F/m³. Bei Umsetzung von Schutzmaßnahmen entsprechend dem Stand der Technik sind in der Regel Faserstaubkonzentrationen von unter 100.000 F/m³ erreichbar. Etwas höhere Werte werden bei der Verwendung von Wolframoxid-Whisker in der Hartmetallindustrie ausgewiesen, wobei 230.000 F/m³ nicht überschritten werden. Unter Berücksichtigung der geometrischen Dimensionen anderer Whisker und des damit verbundenen Verstaubungsverhaltens wird abgeschätzt, dass die Faserstaubexpositionen beim Umgang mit allen anderen Whiskern in der gleichen Größenordnung liegen.

Natürliche anorganische Fasern

Es wurden dem Ausschuss für Gefahrstoffe keine Messergebnisse bekannt gegeben. Auch die Literaturauswertung ergab keine Hinweise auf Expositionsmessungen bei der Anwendung dieser faserhaltigen Materialien. Dies wird u. a. darauf zurückgeführt, dass die geometrischen Faserabmessungen meist nicht den WHO-Faserdimensionen entsprechen oder aufgrund ihrer geringen Durchmesser nicht bei den Standardmessverfahren erkannt werden können. So haben z.B. bei Sepiolith über 95 % aller Fasern Längen von weniger als 5 µ m und die Faserdurchmesser von Palygorskit werden in der Literatur mit Werten kleiner als 0,1 µ m angegeben [27].

Schutzmaßnahmen

Mit der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 521 "Faserstäube" [261 liegt für den Umgang mit Stoffen, Zubereitungen und Erzeugnissen, die lungengängige anorganische Faserstäube freisetzen können, ein abgestuftes detailliertes Schutzmaßnahmenkonzept vor, das von Mindestbestimmungen bis zu besonderen Schutzmaßnahmen für krebsverdächtige und krebserzeugende Faserstäube reicht. In den Anlagen 4 und 5 zur obengenannten TRGS werden die allgemeinen Schutzmaßnahmen für den Umgang mit Mineralwolle-Dämmstoffen und Keramikfasern weiter konkretisiert.

Zu den Schutzmaßnahmen zählt auch die Anwendung von geeigneten Ersatzstoffen. Für den Ersatz von Keramikfasern im Ofen- und Feuerfestbau gibt die TRGS 619 [31 ] entsprechende Hinweise.

2) 90- und 95-Perzentil bei der Modulfertigung aufgrund der geringen Anzahl der Messungen nicht berechenbar.

Literatur