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Chemische Stoffe am Arbeitsplatz
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Expositionen im Arbeitsplatzbereich
An vielen Arbeitsplätzen werden aufgrund der betrieblichen Produktionsprozesse chemische Stoffe unterschiedlicher Art und Konzentration eingesetzt. Neben Substanzen, die in unmittelbarem Zusammenhang mit dem jeweiligen Arbeitsprozess stehen (z.B. Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukte in der chemischen Industrie) werden vielfach chemische Stoffe auch als Hilfsstoffe zu diversen anderen Zwecken eingesetzt (Reinigungs- und Desinfektionsmittel, Flammschutzmittel, Klebstoffe, etc.).
Viele der an Arbeitsplätzen eingesetzten chemischen Stoffe besitzen bereits bei Raumtemperatur einen merklichen Dampfdruck und befinden sich daher in nennenswerten Mengen in luftgetragenem Zustand. Expositionen über den Luftpfad, also durch Inhalation, stellen daher häufig das größte Problem an Arbeitsplätzen dar. Entsprechende Expositionssituationen sind gegeben bei der Verflüchtigung von Lösemitteln verschiedener Art oder anderer leicht flüchtiger Stoffe aus Farben, Lacken, Klebstoffen, Reinigungslösungen oder ähnlichem. Neben der Freisetzung gas- bzw. dampfförmiger Stoffe ergeben sich an Arbeitsplätzen Probleme häufig auch aus der Bildung fester oder flüssiger Aerosole. Typische Beispiele hierfür sind neben Farbsprühnebeln vor allem Schweißrauche mit in der Regel hohen Schwermetallanteilen oder auch Ölnebel und Kühlschmiermittel-Aerosole aus Metallbearbeitungsflüssigkeiten.
Im Gegensatz zur Aussenluft oder auch zum nicht gewerblich genutzten Innenraumbereich ist die Expositionssituation am Arbeitsplatz in der Regel dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeiter zwar nur gegenüber relativ wenigen Einzelsubstanzen exponiert sind, dass dafür aber deren Konzentration in der Luft um ein bis drei Zehnerpotenzen höher ist. Eine gewisse Ausnahme bildet die Exposition gegenüber Lösemittelgemischen, allerdings handelt es sich hier häufig um chemisch ähnliche Stoffe (z.B. homologe Kohlenwasserstoffe). Der Kontakt mit chemischen Stoffen am Arbeitsplatz kann neben der inhalativen Exposition auch durch direkten Hautkontakt erfolgen. Relevant ist dieser Expositionspfad vor allem beim Anfassen benetzter Gegenstände (z.B. ölverschmutzte Metallteile) oder auch durch den unvorsichtigen Umgang mit Chemikalien oder anderen Arbeitsmitteln (Farben, Lacke, etc.).
In der folgenden Abbildung 1 sind typische Expositionssituationen, wie sie an Arbeitsplätzen immer wieder auftreten, grafisch dargestellt. Daneben sind die unterschiedlichen Arten von Wirkungen aufgelistet, die sich bei überhöhter Exposition für die exponierten Personen prinzipiell ergeben können.
Abb. 1: Typische Expositionssituationen am Arbeitsplatz und mögliche gesundheitliche Wirkungen.
Mit dem Ziel des Schutzes der Beschäftigten hat der Gesetzgeber zahlreiche rechtsverbindliche Regelungen erlassen, die die Gefahr von gesundheitlichen Beeinträchtigungen oder Schädigungen durch chemische Stoffe am Arbeitsplatz ausschließen oder zumindest minimieren sollen. Die wichtigsten Rechtsgrundlagen ergeben sich aus der Gefahrstoffverordnung, die auf dem Chemikaliengesetz beruht und zahlreiche alte Einzelverordnungen (z.B. Arbeitsstoffverordnung) abgelöst hat. Unter dem Begriff "Gefahrstoff" werden gemäß §15 der Gefahrstoffverordnung und §3 des Chemikaliengesetzes "Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse mit gefährlichen Eigenschaften" verstanden sowie "Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse, aus denen beim Umgang oder deren Verwendung solche Stoffe oder Zubereitungen entstehen oder freigesetzt werden" und "Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse, die ihrer Art nach erfahrungsgemäß Krankheitserreger übertragen können". Ziel der GefStV und des ChemG ist es, "den Menschen vor arbeitsbedingten und sonstigen Gesundheitsgefahren und die Umwelt vor stoffbedingten Schädigungen zu schützen" (§1 in beiden). Der alte Begriff "Arbeitsstoff" ist somit in den Begriff "Gefahrstoff" übergegangen, auch wenn diese Terminologie noch immer nicht einheitlich gehandhabt wird.
Weitere verbindliche Vorschriften stellen die verschiedenen Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) dar. Sie werden vom Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) aufgestellt von den jeweils zuständigen Bundesministerien im Bundesgesundheitsblatt bekannt gegeben.
Grundsätzlich ist es so, dass der Arbeitgeber gegenüber seinen Beschäftigten eine Schutzpflicht hat. Dieses umfasst auch den sicheren Schutz vor gesundheitlichen Gefährdungen beim berufsbedingten Umgang mit chemischen Stoffen. Gemäß TRGS 402 hat der Arbeitgeber zur Ermittlung und Beurteilung der Konzentration gefährlicher Stoffe in der Luft in Arbeitsbereichen eine Arbeitsbereichsanalyse durchzuführen. Sie gliedert sich in vier Schritte:
Bestrebungen, gesundheitsschädliche Stoffe hinsichtlich ihrer Art und Konzentrationen zu erfassen, erfolgten im Arbeitsplatzbereich bereits Ende des 19. Jahrhunderts. Noch vor Beginn des zweiten Weltkrieges waren für mehr als 100 Substanzen entsprechende Grenzwerte festgelegt worden. Grenzwerte sind immer wieder Gegenstand öffentlicher Diskussion sowie natürlich auch wissenschaftlicher Studien. Auf die grundsätzliche Problematik der Grenzwertfindung wird an anderer Stelle genauer eingegangen. Im Arbeitsplatzbereich sind in Deutschland heute im Wesentlichen die MAK-, die TRK- und die BAT-Werte von Bedeutung. Derzeit werden auch auf Europäischer Ebene Anstrengungen unternommen, gemeinsame Grenzwerte festzulegen. Bisher haben diese Bemühungen aber noch nicht in breitem Umfang zu EU-einheitlichen Grenzwerten geführt. Die nationalen Regelungen sind daher weiter gültig.
a) Maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK):
Die Definition der maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen (MAK) lautet wie folgt: "Der MAK-Wert ist die höchstzulässige Konzentration eines Arbeitsstoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Luft am Arbeitsplatz, die nach dem gegenwärtigen Stand der Kenntnis auch bei wiederholter und langfristiger, in der Regel täglich 8stündiger Exposition, jedoch bei Einhaltung einer durchschnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden (in Vierschichtbetrieben 42 Stunden je Woche im Durchschnitt von 4 aufeinanderfolgenden Wochen) im Allgemeinen die Gesundheit der Beschäftigten nicht beeinträchtigt und diese nicht unangemessen belästigt". MAK-Werte werden von der Senatskomission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) aufgrund umfangreicher toxikologischer Daten aufgestellt und dann durch den Ausschuß für Gefahrstoffe (AGS) als Technische Regel für GefahrstoffeTRGS 900 rechtsverbindlich erlassen. Der MAK-Wert ist gemäß seiner Definition ein (Schicht-)Mittelwert. Da für etliche Substanzen aber auch zusätzlich bei kurzzeitiger Einwirkung hoher Konzentrationen Wirkungen auftreten können, sind zur Begrenzung von Expositionsspitzen für solche Substanzen ebenfalls die maximale Überschreitungshöhe, Überschreitungsdauer sowie die maximale Häufigkeit der Überschreitungen des jeweiligen MAK-(8-Stunden-Mittel-)Wertes festgelegt worden. MAK-Werte gelten streng genommen nur für die Exposition gegenüber reinen Stoffen, sie sind nicht ohne weiteres für Gemische oder für ein technisches Produkt anwendbar. Unter Vernachlässigung möglicher (und bisher leider weitgehend unbekannter) synergistischer oder antagonistischer Effekte sind dennoch gemäß TRGS 403 vereinfachte Risikoabschätzungen für Gefahrstoffgemische unter rechnerischer Berücksichtigung der jeweiligen Konzentrationsanteile zulässig.
b) Technische Richtkonzentration (TRK):
MAK-Werte können gemäß ihrer Definition nur für Substanzen aufgestellt werden, für die eine untere Wirkungsschwelle angeben werden kann. Da dieses für kanzerogen oder teratogen wirkende Substanzen in der Regel prinzipiell nicht möglich ist, kann für solche Stoffe auch kein MAK-Wert festlegelegt werden. Zur Minimierung des Risikos beim Umgang mit kanzerogenen Substanzen am Arbeitsplatz sind deshalb Technische Richtkonzentrationen (TRK) aufgestellt worden. Sie orientieren sich an den technischen Gegebenheiten und Möglichkeiten der Prophylaxe. Die Definition lautet: "Unter der Technischen Richtkonzentration eines gefährlichen Stoffes versteht man diejenige Konzentration als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Luft, die nach dem Stand der Technik erreicht werden kann ...". TRK-Werte werden vom Ausschuß für Gefahrstoffe (AGS) festgesetzt und sind Gegenstand der TRGS 102. Im Gegensatz zu den MAK-Werten, die gemäß ihrer Definition quasi den No-Effect-Level (NOEL bzw. NOAEL) des jeweiligen Gefahrstoffs beim Menschen darstellen, können TRK-Werte bei kanzerogenen Substanzen das Risiko für den Menschen nur auf ein Minimum begrenzen, jedoch aus den genannten prinzipiellen Gründen nicht völlig ausschließen.
c) Biologischer Arbeitsstofftoleranzwert (BAT):
Neben der Bestimmung von chemischen Stoffen in der Luft, also der so genannten "äußeren Exposition", haben in letzter Zeit auch immer mehr Methoden an Bedeutung gewonnen, mit deren Hilf die tatsächlich vom menschlichen Organismus aufgenommenen Gefahrstoffmengen, also die "innere Exposition" quantifiziert werden kann. Auch hierfür sind mit den BAT-Werten entsprechende Grenzwerte festgelegt worden. Der biologische Arbeitsstofftoleranzwert (BAT) ist die beim Menschen höchstzulässige Quantität eines Arbeitsstoffes bzw. Arbeitsstoffmetaboliten oder die dadurch ausgelöste Abweichung eines biologischen Indikators von seiner Norm, die nach dem gegenwärtigen Stand der wissenschaftlichen Kenntnis im Allgemeinen die Gesundheit der Beschäftigten auch dann nicht beeinträchtigt, wenn sie durch Einflüsse des Arbeitsplatzes regelhaft erzielt wird. BAT-Werte können als Konzentrationen einer bestimmten Substanz oder auch als Bildungs- oder Ausscheidungsrate (Menge pro Zeitintervall) angegeben sein.BAT-Werte werden unter Berücksichtigung von Wirkungscharakteristika der Arbeitsstoffe und einer angemessenen Sicherheitsspanne in der Regel für Blut und / oder Urin aufgestellt.
An dieser Stelle muss noch einmal ausdrücklich betont werden, dass
sowohl MAK- als auch BAT-Werte ausschließlich als Höchstwerte
für gesunde Erwachsene konzipiert sind und dass explizit zwar
eine wiederholte, aber doch eine immer wieder unterbrochene Exposition
angenommen wird, was für den Arbeitsplatzbereich sicher auch
zutrifft. Es ist entgegen anderslautender Berichte daher aber nicht
statthaft, solche Grenzwerte ohne weitere toxikologische Daten zur
Beurteilung längerfristiger Expositionen im Innenraumbereich
oder in der Außenluft haranzuziehen, auch
wenn hierzu Sicherheitsfaktoren irgendwelcher Art (z.B. Faktor 100) einbezogen
werden. Die Quantifizierung von Wirkungen im Niedrigdosisbereich
ist bis heute in keiner Weise ausreichend erfolgt, zumahl hier sicher auch
Kombinationswirkungen
berücksichtigt werden müssten, was experimentell allerdings äußerst
schwierig zu bestimmen ist. Im Niedrigdosisbereich sollten somit in den
nächsten Jahren unbedingt weitergehende Untersuchungen erfolgen, was
hiermit ausdrücklich gefordert wird.
Messtechnische Überwachungsmaßnahmen
Wenn die Einhaltung der Arbeitsplatz-Grenzwerte nicht aufgrund baulicher oder physikalischer Gegebenheiten dauerhaft sicher gewährleistet ist, ist der Arbeitgeber verpflichtet, den Arbeitsbereich durch geeignete messtechnische Maßnahmen zu überwachen. Die Messung der Gefahrstoffkonzentration erfolgt anhand eines Kontrollmessplans. Die erste Messung muss direkt im Anschluss an die Arbeitsbereichsanalyse erfolgen. Das Messergebnis jeder Kontrollmessung bestimmt dann den maximalen zeitlichen Abstand zur nächsten Messung. Dieser beträgt 64 Wochen, wenn die Gefahrstoffkonzentration nicht größer als 1/4 des zulässigen Grenzwertes ist, 32 Wochen, wenn das Messergebnis größer als 1/4, aber nicht größer als die Hälfte des Grenzwertes ist sowie 16 Wochen, wenn das Messergebnis größer als die Hälfte des Grenzwertes ist, aber nicht größer als der Grenzwert ist. Die Kontrollmessungen sollen unter den betriebsüblichen Arbeitsbedingungen erfolgen. Ergibt sich aus irgendeiner Messung eine Überschreitung des zulässigen Grenzwertes, so sind unverzüglich Maßnahmen zur Herabsetzung der Exposition einzuleiten. Danach muss dann eine erneute Arbeitsbereichsanalyse durchgeführt werden.
Für die messtechnische Überwachung der Konzentration chemischer Stoffe am Arbeitsplatz stehen heute eine Vielzahl von Analysenverfahren zur Verfügung. Im Allgemeinen beruhen diese auf den Methoden der "klassischen" instrumentellen Analytik (GC, GC/MS, HPLC, etc.), was eine entsprechende vor-Ort-Probenahme und eine anschließende Probenaufarbeitung im Labor erfordert. Zumindest für die vielen organisch-chemischen Stoffe gibt es bis heute (noch) keine direktanzeigende Messgeräte, die hinreichend spezifisch wären, um eine sichere Quantifizierung der Einzelstoffe zu gewährleisten. Allerdings eignen sich solche Geräte teilweise bereits für erste schnelle Orientierungsmessungen direkt vor Ort.
Entscheidendes Kriterium für ein Analysenverfahren zur Bestimmung der Gefahrstoffkonzentration am Arbeitsplatz ist die Richtigkeit des Analysenergebnisses sowie die Gewährleistung einer ausreichend hohen Genauigkeit. Eine Erläuterung dieser Begriffe finden Sie auf meiner Seite über analytische Chemie. Um dem Anwender die Auswahl einer geeigneten Analysenmethode zu erleichtern, gibt es Methodensammlungen, in denen speziell Analysenmethoden für den Arbeitsplatzbereich aufgelistet sind. Zu den bekanntesten zählen die Luftanalysen-Methodensammlung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die derzeit etwa 100 validierte Methoden zur Quantifizierung chemischer Stoffe enthalten und seit Kurzem auch in Englisch zu beziehen ist, sowie die BGI 505-(ehem. ZH 1/120)-Methodensammlung des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften, die gezielt Methoden zur Bestimmung krebserzeugender Stoffe enthält. Eine gute Übersicht über Messverfahren am Arbeitsplatz findet man auch in Heft GA 13 der Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), in der für die einzelnen Gefahrstoffe jeweils die wesentlichen publizierten Methoden aufgelistet und kurz beschrieben sind.
Ist der Arbeitgeber aus sachlichen oder personellen Gründen nicht in der Lage, selber Analysen im Arbeitsplatzbereich durchzuführen, so kann er damit auch eine außerbetriebliche Messstelle beauftragen. Um eine gewisse Qualitätssicherung bei diesen Messstellen zu gewährleisten, ist ein Verzeichnis von anerkannten Messstellen erstellt worden, die gemäß der TRgA 400 einen speziellen Anforderungskatalog erfüllt haben müssen. In jüngster Zeit wird für solche Messstellen wie auch für andere chemische Institute eine formelle Akkreditierung nach ISO 9000ff. o.ä. immer wichtiger. Die Etablierung geeigneter Kontrollmechanismen zur Sicherstellung ausreichend hoher Qualitätsstandards ist sicher grundsätzlich zu begrüßen. Es muss allerdings in diesem Zusammenhang auch klar betont werden, dass es in diesem Bereich derzeit einen gewissen Wildwuchs gibt, dem auch aus Gründen der internationalen Wettbewerbsfähigkeit unbedingt Einhalt geboten werden muss. Der Prozess einer Akkreditierung darf kein Selbstzweck sein. Er darf auch nicht dazu dienen, dass einige Organisationen damit viel Geld verdienen. Es sollte immer das Ziel der Qualitätssicherung der eigentlichen Analysenwerte im Vordergrund stehen. Jede sinnvolle Maßnahme, die diesem Ziel dienlich ist (Ringversuche, Nutzung von Referenzmaterialien, etc,), ist zweifelsohne zu begrüßen. Übertriebene formelle Anforderungskriterien helfen hier aber nicht weiter und gehen häufig an der Sache vorbei. Mehrere Erfahrungen haben auch gezeigt, dass manchmal die fachliche Qualität der Prüfer nicht mit dem nach außen dargestellten Qualitätsstandard der Organisation mithalten kann. Wer selber nicht über ausreichend Sachkenntnis und fachliche Erfahrung im konkreten Fall verfügt, sollte im analytisch-chemischen Bereich nicht über die Qualität anderer richten dürfen. Hier sind unbedingt Kontrollmechanismen zu installieren, um auch die Tätigkeit der Akkreditierungsausschüsse zu überwachen. Vielleicht könnte auch eine EU-weite Zulassung mehrerer konkurrierender Organisationen weiterhelfen, die nach einheitlichen Rahmenbedingungen arbeiten, sich aber in Sachen Kundenfreundlichkeit, Service und Kosten sicher unterscheiden würden. Ein solches Verfahren hat sich auch in anderen Bereichen bewährt.
Wenn man die aktuelle Situation im Arbeitsplatzbereich betrachtet,
so kann man feststellen, dass zumindest in Großbetrieben und in mittelständischen
Unternehmen in Deutschland die Anwendung des geltenden Gefahrstoffrechts
recht
gut
funktioniert. Probleme gibt es erfahrungsgemäß eher
in kleinen oder sehr kleinen Betrieben, die den Aufwand einer vernünftigen
Arbeitsbereichsanalyse scheuen. Es muss aber auch stets bedacht werden,
dass die beste messtechnische Überwachung am Arbeitsplatz letztlich
wenig nutzt, wenn als sinnvoll erachtete Schutzmaßnahmen zur
Expositionsminderung von den Beschäftigten missachtet oder
ignoriert werden. Dieses ist leider in der betrieblichen Praxis weitaus
häufiger zu beobachten, als man denkt. Die Ursachen hierfür liegen
bei einem Teil der Beschäftigten sicher in einem zu gering ausgeprägten
Problembewusstsein
("Das bisschen macht schon nichts"). Andererseits sind mit dem Tragen von
Schutzkleidung, dem regelmäßigen Auftragen von Hautschutzmitteln,
der optimalen Positionierung von Absauganlagen o.ä. häufig auch
gewisse Komforteinbußen verbunden, was dann schnell dazu führt,
dass diese Maßnahmen unterbleiben. Solche Probleme sollten in den
Betrieben in Form von sicherheitstechnischen
Unterweisungen bzw.
Schulungen offen und konstruktiv angesprochen werden. Ein gewisses
Maß an Eigenverantwortung kann und muss allerdings auch von
den Beschäftigten erwartet werden.
Literatur
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