(1) Unter den Begriff Nichteisenmetalle (NE-Metalle) fallen alle Metalle und Legierungen, in denen der Reineisenanteil nicht über 50 % liegt. Typische Nichteisenmetalle sind Aluminium, Kupfer, Zink, Blei oder Magnesium, aber auch Beryllium, Cadmium, Chrom, Cobalt und Nickel, Edelmetalle und hochschmelzende (Refraktär-)Metalle. Im weiteren Sinne kann auch das Halbmetall Arsen dazugezählt werden.
(2) Unter Nichteisenmetallherstellung wird die Erzeugung von NE-Metallen aus Primärrohstoffen (Erze und Schlacken aus vorherigen Prozessen) in Primärhütten und aus Vorlegierungen in Sekundärhütten bzw. Schmelzbetrieben und die Metallrückgewinnung aus Recyclingmaterialien (z. B. Altmetallschrott, Akkumulatoren, Elektronikschrott, Galvanikschlämme, Filterstäube, Schlacken usw.) verstanden.
(3) Die Herstellung von Legierungen durch Sintern pulverförmiger Ausgangsmaterialien (z. B. im Bereich der Magnetherstellung) fällt in den Bereich der NE-Metallerzeugung. Das gilt auch für die Hartmetallherstellung, die in einem gesonderten Abschnitt dargestellt wird (Abschnitt 5.2 dieser TRGS).
(4) In der DGUV-Regel "Branche Metallhütten"23 werden weitere über die in dieser TRGS hinausgehende und konkretisierende Schutzmaßnahmen aufgeführt.
(1) In Deutschland werden Aluminium, Kupfer, Zink, Blei und hochschmelzende Metalle sowohl in Primärhütten aus Erzen gewonnen wie auch aus sekundären Rohstoffen recycelt. Als Nebenprodukte können u.a. Arsen, Cobalt, Nickel und Cadmium anfallen.
(2) Generell werden Arsen, Beryllium, Chrom, Cobalt, Cadmium und Nickel als Legierungselemente bei der Produktion spezieller Legierungen zur Erzielung bestimmter Eigenschaften zugesetzt. Dabei können die jeweiligen Metallverbindungen z. B. in Rauchen, Stäuben und Krätzen auftreten.
(3) Bei der Produktion und Verarbeitung von Metallpulvern können (beim Herstellen, Sieben, Abfüllen) Stäube auftreten. Diese Stäube bestehen im Normalfall aus den Metallen selbst, die mit einer dünnen Oxidschicht überzogen sein können. Dabei können die krebserzeugenden Metalle in Reinform oder als Legierungsbestandteil vorliegen.
(4) Bei der Herstellung von Aluminium und Edelmetallen ist mit dem Auftreten von krebserzeugenden Metallen in Konzentrationen oberhalb der Akzeptanzkonzentration im Allgemeinen nicht zu rechnen. Das gilt auch für das Recycling von Blei-Batterien und für das Zinkrecycling. In der NE-Metallerzeugung ist generell nicht mit einer Chrom(VI)-Exposition oberhalb von 1 µg/m³ zu rechnen.
(5) Beim Rösten von Erzen, sowie beim Mahlen und Zerkleinern von Erzen, Schlacken und Krätzen oder Aschen entstehen Stäube und Rauche, die u.a. Arsenverbindungen und Cadmium enthalten können.
(6) Arsenverbindungen und Cadmium reichern sich in Filterstäuben der Primärproduktion von Kupfer und Zink an.
(7) Bei der Herstellung von NE-Metallen und bei Verwendung von NE-Metallschrotten können je nach Zusammensetzung Stäube und Rauche entstehen, die krebserzeugende Metalle enthalten können. Diese reichern sich dann auch in den Filterstäuben an.
(8) In der Laugenreinigung der Zinkelektrolyse wird Arsentrioxid als Reaktand eingesetzt.
(9) Bei der elektrolytischen Raffination von Kupfer (nasschemisches Verfahren) können u. a. arsen- und nickelhaltige Aerosole aus der Elektrolytlösung freigesetzt werden. Nickelverbindungen werden typischerweise mit dem Elektrolytschlamm ausgetragen.
(10) Die Abhübe der Blei-Raffination enthalten Arsenverbindungen.
(11) Bei der schmelzmetallurgischen Raffination von Rohkupfer (Feuerraffination, Pyrometallurgie) treten im Rauchgas Arsenoxide auf. Die Oxide von Cobalt oder Nickel verschlacken.
(12) Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Aluminium-, Magnesium und einigen Kupfer- sowie Nickellegierungen sowie zur Verminderung der Oxidationsgefahren werden berylliumhaltige Vorlegierungen eingesetzt. Hier können berylliumhaltige Stäube und Rauche auftreten.
(13) Bei der Produktion hochreiner Metalle für elektronische und opto-elektronische Anwendungen sowie für die Photovoltaik-Industrie kann es kurzzeitig zur Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen, insbesondere Arsenverbindungen und Cadmium, oberhalb der Toleranzkonzentration kommen.
(14) Bei der trockenen mechanischen Bearbeitung nickel-, cobalt-, chrom- und/oder berylliumhaltiger Legierungen, durch z. B. Sägen, Bohren, Schleifen, Strahlen oder Polieren ist mit einer Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen zu rechnen.
(15) Bei der nasschemischen Bearbeitung (z. B. Beizen) können die entstehenden Gase bzw. Aerosole krebserzeugende Metalle enthalten.
(1) In der MEGA-Datenbank der DGUV liegen nur wenige Datensätze zur Expositionssituation gegenüber krebserzeugenden Metallen in Bereichen der NE-Metallindustrie vor. Diese stammen vorwiegend aus der Analyse der E-Staubfraktion. Eine Umrechnung auf die Expositionssituation in der A-Staubfraktion ist nicht ohne weiteres möglich.
(2) Tabelle 2 fasst die Expositionssituation in verschiedenen Arbeitsbereichen auf Basis von in den Betrieben und in der MEGA-Datenbank vorliegenden Informationen zusammen. Sofern möglich wurde eine Leitkomponente angegeben (vgl. Abschnitt 3.2 dieser TRGS).
Tabelle 2: Expositionssituation in verschiedenen Arbeitsbereichen der NE-Metallherstellung und Verarbeitung
| Prozess | Arbeitsbereich | Metalle | auf die Leitkomponente |
|
| Cu-Herstellung | Vorstofflager, Mischungsvorbereitung | As, Cd, Ni | As | > TK |
| Konzentratschmelzung | As, Cd, Ni | As | > TK | |
| Konverter | As, Cd, Ni | As | > TK | |
| Anodenofen | As, Cd, Ni | As | > AK < TK | |
| Anodengießen | As, Cd, Ni | As | > AK < TK | |
| Raffinationselektrolyse | As, Ni | As | > AK < TK | |
| Elektrolytaufbereitung | As, Ni | Ni | < AK | |
| Anodenschlammverarbeitung | As, Ni | As | > TK | |
| Sekundärmaterialverarbeitung | As, Cd, Ni, Be | As, Cd | > TK | |
| Zn-Herstellung | Vorstofflager, Mischungsvorbereitung | As, Cd, Ni, Co | Cd | > TK |
| Röstung | As, Cd, Ni, Co | Cd | > AK < TK | |
| Laugerei | As, Cd, Ni, Co | Cd | > AK < TK | |
| Filtration | Cd | Cd | > AK < TK | |
| Laugenreinigung | As, Cd, Ni, Co | Cd | > AK < TK | |
| Kupferkonzentrat-Herstellung | As, Cd, Ni, Co | Cd | > AK < TK | |
| Ansetzstation Arsenige Säure | As | < AK | ||
| Cadmium-Hydrometallurgie | Cd | > AK < TK | ||
| Cadmium-Raffination | Cd, Ni | Cd | > TK | |
| Pb-Herstellung | Vorstofflager, Mischungsvorbereitung | As, Cd | Die auf Grund der Blei-Konzentration erforderlichen Schutzmaßnahmen decken die zusätzlichen Risiken ab, die sich aus den krebserzeugenden Metallen ergeben (vgl. TRGS 505). | |
| Schmelzofen | As, Cd | |||
| Raffination | As | |||
| Al-Herstellung | Elektrolyse | Be | Be | < AGW |
(3) Messergebnisse aus einem Messprogramm eines UV-Trägers aus den Jahren 2019–2023 zeigen in den Bereichen NE-Metallgießereien folgende Tendenzen:
(4) Bei der Herstellung von Technologiemetallen wie Indium, Germanium, Gallium oder Halbleitern wie GaAs, CdTe, etc. wird üblicherweise in geschlossenen Apparaturen (vielfach unter Vakuum oder Schutzgas) gearbeitet. Für das als krebserzeugend Kategorie 1B eingestufte Indiumphosphid gilt gemäß TRGS 900 ein Arbeitsplatzgrenzwert von 0,0001 mg/m3 in der A-Fraktion). Wegen der hohen Anforderungen an die Reinheit der Produkte ist hiernach kaum eine nennenswerte und längerdauernde Exposition zu erwarten. Eine Exposition gegenüber den Metallen oder deren Verbindungen kann beim Besetzen und Entleeren von Öfen oder vergleichbaren Aggregaten, bei mechanischen Bearbeitungsprozessen sowie im Rahmen von Wartungs- oder Reinigungsarbeiten auftreten. Es ist dann geeigneter Atemschutz zu tragen. Dabei ist die Tragedauer auf das erforderliche Minimum zu beschränken.
(5) Bei der Weiterverarbeitung von Legierungen, die krebserzeugende Metalle enthalten, können diese als Stäube oder Rauche in die Luft gelangen. Dabei kann es sein, dass die Zusammensetzung in der Luft nicht der prozentualen Legierungszusammensetzung entspricht. Der Siedepunkt von Cadmium liegt z. B. bei 765 °C, der Sublimationspunkt von Arsen bei 613 °C, so dass bei Schmelzprozessen mit einem höheren Anteil dieser Metalle im Schmelzrauch zu rechnen ist.
(6) Bei der Aluminiumelektrolyse ist bei Verwendung berylliumhaltiger Rohstoffe eine Exposition gegenüber Beryllium nicht auszuschließen.
(1) Sofern krebserzeugende Metalle als Verunreinigung bei der Erzeugung vorkommen, ist eine Substitution nur sehr begrenzt möglich. Vormaterialien ohne diese Verunreinigungen sind wegen der chemischen Verwandtschaft der Metalle schwer verfügbar.
(2) In Abhängigkeit von den jeweils erforderlichen Eigenschaften der Werkstoffe ist in der Regel keine Substitution möglich. Im Rahmen der Substitutionsprüfung ist zu untersuchen, ob emissions- und staubarme Anwendungs- und Verarbeitungsverfahren zur Verfügung stehen oder ob Werkstücke ohne Legierungszusätze aus krebserzeugenden Metallen ohne Qualitätsverlust eingesetzt werden können.
(1) Das Hauptaugenmerk bei den Schutzmaßnahmen ist auf die Vermeidung von Rauchen und Stäuben sowie die Vermeidung von Staubablagerungen bzw. das Vermeiden von Aufwirbelungen abgelagerter Stäube zu richten. Wichtige Hinweise hierzu finden sich in Abschnitt 4.2 dieser TRGS.
(2) In einigen Bereichen der Kupfer-, Zink- und Bleiherstellung werden die Toleranzkonzentrationen von Arsen oder Cadmium überschritten. Hier ist eine räumliche Schwarz-Weiß-Trennung durch zwei mit einem Waschraum verbundene Umkleideräume einzurichten.
(3) Zerkleinerung durch Brechen und Mahlen von Erzen, Schlacken und Zuschlagsstoffen ist vorrangig in geschlossenen Systemen oder unter Anwendung wirksamer Staubminderungsmaßnahmen durchzuführen.
(4) Offene Röst- und Schmelzöfen sind an anlagenbezogene Absaugungen mit effektiven Absaugleistungen anzuschließen. Randabsaugungen – sofern vorhanden – müssen auch während des Chargierens bei geöffnetem Ofendeckel wirksam sein.
(5) Chargieröffnungen an Schmelzaggregaten (z. B. Anodenöfen, Induktionsöfen oder Konvertern) sind mit wirksamen Absaugungen zu versehen. Die Notwendigkeit der Verwendung von Atemschutz beim Chargieren oder Abgießen muss berücksichtigt werden.
(6) Beim Gattieren von NE-Schrott und Zuschlägen in der Gemengehalle von NE-Metallhütten sind Radlader mit Überdruckkabinen mit geeigneten Filtersystemen einzusetzen.
(7) Anlagen zur Herstellung von Gusslegierungen aus krebserzeugenden Metallen sind mit wirksamen Lüftungs- und Absauganlagen auszurüsten.
(8) Gießstrecken, Abkühlstrecken und Auspackstationen bei der Herstellung von Gussteilen, bei denen Stäube mit krebserzeugenden Metallen freigesetzt werden können, sind einzuhausen und/oder abzusaugen.
(9) Anlagen zur Herstellung von Großgussteilen können im Allgemeinen nicht eingehaust werden. In diesen Bereichen sind entsprechend der Expositionssituation organisatorische und hygienische Maßnahmen sowie ggf. geeignete PSA anzuwenden.
(10) Filterstäube aus Entstaubungsanlagen können krebserzeugende Metalle enthalten. Filterstäube aus Primärhütten sind insbesondere cadmium- und arsenhaltig. Sie sind unter möglichst geringer Staubentwicklung z. B. durch Verwendung geschlossener und/oder abgesaugter Einrichtungen abzufüllen. Zur Minderung der Staubbelastung sind Filterauslässe und Auffangbehältnisse staubarm miteinander zu verbinden.
(11) Arsenhaltige Feststoffe dürfen nicht gleichzeitig mit Schwefelsäure und zinkhaltigen Materialien in Kontakt kommen, da die Gefahr der Arsenwasserstoffbildung besteht.
(12) Bei Staubeinwirkungen durch Mahlen und Zerkleinern von getrockneten Schlämmen, Schlacken, Krätzen und Recyclingmaterialien unterschiedlicher Stückigkeit sowie beim Gussputzen und bei Arbeiten an oder in Filteranlagen sind bevorzugt gebläseunterstützte Atemschutzgeräte und Einmalschutzanzüge einzusetzen.
(13) Beim Zinkrecycling, z. B. auch aus Stahlwerksstäuben, kann während der Beschickung des Wälzrohrofens ein Sperrluftstrom den Austritt von Prozessgasen und Stäuben verhindern.
(14) Bei der Herstellung von Magneten aus nickel- und/oder cobalthaltigen Pulvern sind die Schutzmaßnahmen gemäß Abschnitt 5.2 dieser TRGS entsprechend zu beachten.
(1) Hartmetallproduktion und -verwendung stellen einen Teilbereich der NE-Metallerzeugung und -verarbeitung dar.
(2) Hartmetalle sind Verbundwerkstoffe, die u. a. einen Anteil von 3 bis 30 % Cobalt-Metall und/oder von bis zu 15 % Nickel-Metall enthalten können. Die Herstellung von Hartmetallen bzw. Hartmetallwerkzeugen erfolgt durch Erzeugen eines pressfertigen Pulvers, Granulats oder einer Knetmasse, welche durch verschiedene Pressverfahren zu einem halbfesten Grünteil geformt wird. Das Grünteil wird direkt oder nach mechanischer Bearbeitung durch einen Sinter- und/oder Heißpressvorgang in das endfeste Hartmetall überführt. Die Bearbeitung gesinterter Hartmetallwerkzeuge erfolgt dann durch Schleifen, Honen, Läppen oder Polieren, Funkenerodieren oder Laserbearbeitung.
(3) Für Cobalt sind Expositionsdaten in einer Auswertung des IFA für den Datenzeitraum von 2011 bis 202024 aufgeführt.
Eine Exposition gegenüber Cobalt kann während des gesamten Herstellungsprozesses und im Lebenszyklus von Co-haltigen Erzeugnissen, wie Hartmetallwerkzeugen erfolgen, z. B. in Werkzeugschleifereien. Bei dem Recycling von Hartmetallen kann zudem eine Exposition gegenüber Nickelverbindungen und unter Umständen Chrom erfolgen. Vor dem Sintern liegt eine Exposition gegenüber dem Metallpulver bzw. einem Granulat vor. Nach dem Sintern, bei der Fertigbearbeitung, liegt meistens eine Exposition gegenüber einem Aerosol aus Kühlschmierstoff und Schleifabrieb vor. Eine Exposition liegt ebenfalls beim Trockenschleifen von z. B. Hartmetallwerkzeugen vor.
(1) Bei der Hartmetallherstellung kann insbesondere bei der Handhabung von Stäuben in offenen Systemen eine erhöhte Cobalt-Exposition auftreten. Besonders hohe Konzentrationen werden beim Einwiegen, beim Mischen, beim Mahlen, beim Pressen, der Grünbearbeitung und beim Trockenschleifen gemessen. Bei den vorgenannten Tätigkeiten ist eine Exposition oberhalb der Toleranzkonzentration wahrscheinlich. Bei Nassbearbeitung (z. B. Drehen, Fräsen) ist die Exposition deutlich geringer und liegt in der Regel unterhalb der Toleranzkonzentration.
(2) Bei der Herstellung von Hartmetall wird auch Nickelmetall häufig verwendet. Expositionen gegenüber Nickel oder Nickelverbindungen sind basierend auf veröffentlichten Daten aus der Expositionsdatenbank der DGUV (MEGA) nicht auszuschließen. Auf den Arbeitsplatzgrenzwert zu Nickelmetall aus der TRGS 900 "Arbeitsplatzgrenzwerte" wird hingewiesen.
(3) Bei dem Recycling von Hartmetallverbindungen sowie der Herstellung von Hartmetallpulvern aus Erzen kann es neben der Exposition gegenüber Cobalt auch zu Expositionen gegenüber Nickelverbindungen und – unter Umständen – Chrom(VI)-Verbindungen kommen. Diese treten insbesondere bei Hochtemperaturprozessen wie auch der Aufbereitung staubender Materialien auf.
Cobalt ist ein erforderliches Element für die Bindephase bei der Herstellung von Hartmetallen. Es besteht nicht immer die Möglichkeit auf die Verwendung zu verzichten. Im Rahmen der Substitutionsprüfung ist zu prüfen, ob Werkstücke ohne Qualitätsverlust mit cobaltfreien bzw. mit Legierungen, die dieses Element in geringeren Anteilen enthalten, hergestellt werden können. Weiterhin ist zu prüfen, ob ein Verfahren mit einer insgesamt geringeren Gefährdung durch partikelförmige Cobaltverbindungen oder Cobalt eingesetzt werden kann. Je nach Fertigungsprozess ist ebenfalls zu prüfen, ob anstelle von Pulvern emissionsärmere Verwendungsformen (Granulate) eingesetzt werden können.
(1) Die wichtigste Maßnahme zur Expositionsreduzierung ist die Verwendung geschlossener Anlagen mit integrierter Absaugung und Filterung. Je nach Fertigungsprozess ist zu prüfen, ob anstelle von Pulvern emissionsärmere Verwendungsformen (Granulate) eingesetzt werden können.
(2) Bei der Bearbeitung von Hartmetallwerkstücken ist nach Möglichkeit mit wassergemischten oder öligen Kühlschmierstoffen „nass“ zu schleifen. Bei der Verwendung von wassergemischten Kühlschmierstoffen sind besonders Produkte geeignet, die ein Lösen von Cobalt in der flüssigen Phase verhindern, insbesondere spezielle aminfreie Kühlschmierstoffe, die mit Buntmetallinhibitoren (z. B. Benzotriazol) ausgerüstet sind. Diese überführen gelöstes Metall (z. B. Cobalt) in eine unlösliche Komplexverbindung und binden es dadurch. Die Komplexverbindung kann dann abfiltriert werden, so dass keine Anreicherung mit Cobalt erfolgt. Die Inhibitoren müssen entsprechend der Herstellerempfehlung regelmäßig nachdosiert werden, da sie sich durch die laufende Metallzugabe verbrauchen. Die Durchführung dieser Arbeitsschritte sollte möglichst in weitestgehend geschlossenen und abgesaugten Kabinen stattfinden. Wegen der Aerosolbildung ist darauf zu achten, dass die Kabinen nach dem Bearbeitungsprozess erst nach Absaugung des sichtbaren Nebels geöffnet werden, da die Tröpfchen des Flüssigaerosols die Metalle oder Metallverbindungen enthalten.
(3) Eine trockene Verwendung darf nur in geschlossenen Anlagen oder offen mit hochwirksamer Absaugeinrichtung durchgeführt werden (siehe Abschnitt 4.2 dieser TRGS). Bei einer offenen Verwendung von cobalthaltigem Hartmetallpulver (z. B. beim Einfüllen/Einwiegen von Pulver und Granulaten oder bei Tätigkeiten mit einer möglichen Staubexposition, Trockenschleifen, Trockenbearbeitung) muss stets persönliche Schutzausrüstung gemäß DGUV-Regel 112-190 (vorrangig gebläseunterstützter Atemschutz oder Vollmasken mit Partikelfilter) getragen werden. Bei Reinigungs-, Wartungs- oder Instandhaltungsarbeiten an staubbelasteten Anlagen muss ebenfalls PSA getragen werden. Für Reinigungsarbeiten sind Geräte der Staubklasse H einzusetzen.
(4) Eine helle Farbgebung der Arbeitsplätze ist zu empfehlen. Dadurch werden Verunreinigungen durch Metallpulver schneller bemerkt und können schnellstmöglich entfernt werden, um eine Aufwirbelung und eine dadurch bedingte zusätzliche Belastung der Luft zu vermeiden. Zur Verdeutlichung: 1 g entsprechen 106 µg (1.000.000 µg).
(5) Belastete und nicht belastete Bereiche in Umkleideräumen sind so zu trennen, dass eine Kontamination der Straßenkleidung vermieden wird (Schwarz-Weiß-Prinzip). Separate Umkleideräume – getrennt durch Waschräume – sind anzustreben. Auch vor einer kurzen Pause (Trinken, Rauchen usw.) müssen die Beschäftigten Hände und falls notwendig das Gesicht waschen, die Kleidung absaugen und die Schuhe feucht säubern, um ein Verschleppen in nicht belastete Bereiche zu verhindern. Reinigungs- und Pflegemittel sind den Beschäftigten zur Verfügung zu stellen. Für die Reinigung der Kleidung haben sich spezielle absaugende Luftduschen bewährt. Umkleide-, Wasch- und Pausenräume (inkl. Mobiliar) sind feucht zu reinigen. Die Reinigung ist zu kontrollieren und zu dokumentieren.
(1) DIN EN 10020:2000-07 Abschnitt 2.1 definiert Stahl als "Werkstoff, dessen Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elementes, dessen Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen kleiner als 2 % ist und der andere Elemente enthält." Bei den "anderen Elementen" handelt es sich hauptsächlich um Nichteisenmetalle. Die Norm unterscheidet zwischen unlegierten, nichtrostenden und anderen legierten Stählen.
(2) Zur Herstellung von Stahl dienen derzeit zwei gängige Verfahren: Die Hochofenroute, in der Roheisen durch Reduktion von Eisenerz erzeugt und anschließend im Sauerstoff-Aufblaskonverter zu Rohstahl weiterverarbeitet wird, sowie das Elektrostahlverfahren, in dem Stahl in der Regel direkt aus Schrott gewonnen wird.
(3) Legierungsmittel werden zur Schmelze im Rahmen der Sekundärmetallurgie hinzugegeben, um eine Feineinstellung der Stahl-Zusammensetzung zu erhalten. Diese Legierungen können in fester Form oder in einem Hohldraht eingeschlossen vorliegen. Auch eine Pulverinjektion über Lanzen ist möglich. Der Übergang von der Flüssig- zur Festphase im Anschluss daran erfolgt im Strangguss oder Blockgussverfahren.
(4) In der DGUV-Regel 109-601 "Branche Erzeugung von Roheisen und Stahl"25 finden sich weitere Anforderungen des betrieblichen Arbeitsschutzes dieser Branche im Hinblick auf tätigkeits-, arbeitsplatz- und verfahrensbezogene Gegebenheiten.
(1) Für die Belange dieser TRGS ist im Wesentlichen die Herstellung legierter Stähle aufgrund ihres Gehaltes an Chrom, Nickel oder Cobalt von Bedeutung. Bei der Bearbeitung legierter Stähle können Chrom(VI)-, Cobalt- und Nickel-Verbindungen freigesetzt werden.
(1) Bei den für die Eisen- und Stahlerzeugung relevanten Einsatzstoffen (Erze, Konzentrate, Legierungselemente oder Schrotte) handelt es sich in der Regel um Schüttgüter. Nach der Anlieferung werden die Einsatzstoffe über mechanische Systeme in ein Zwischenlager verbracht (Bunker oder auf Halde), von dem sie – ebenfalls über mechanische Transporteinrichtungen – zum Einsatzort transportiert werden. Eisenerze werden im Hochofen eingesetzt, Schrotte im Stahlwerk und Legierungselemente in der Sekundärmetallurgie. Diese Prozesse laufen größtenteils automatisiert ab. Mit einer relevanten Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen ist wegen des geringen Anteils in den Ausgangsstoffen hier im Normalbetrieb nicht zu rechnen.
(2) Legierungszusätze können in Form von Pellets, Briketts, Barren, Drähten oder in unregelmäßiger, fester Form vorliegen. Es handelt sich um reine Metalle oder um Ferrolegierungen. Einzelne Legierungselemente können ebenfalls im Inneren von Hohldrähten oder in verpackter Form vorliegen. Sie können auch in Form hochlegierter Schrotte der Schmelze zugefügt werden. Beim Umschlagen von Legierungselementen oder Schrotten kann es, abhängig vom Staubungsverhalten der Stoffe, zu Staubbildung kommen. Bei der Rohstahlherstellung ist im Allgemeinen mit nur geringen Belastungen durch krebserzeugende Metalle zu rechnen. Üblich sind sowohl Primär- als auch Sekundärabsaugung. Die Öfen sind üblicherweise eingehaust.
(3) Höhere Expositionen sind im Bereich von Draht- und Stabstahlwalzwerken möglich. Grund dafür ist die technologisch unvermeidbare Entstehung von Zundern und Walzstäuben. Beim Walzen nichtrostender und anderer legierter Stähle ist lokal eine Exposition im Bereich hohen Risikos möglich, insbesondere gegenüber Cobalt und ggf. Nickelverbindungen.
(4) Die Herstellung nichtrostender und legierter Stähle erfolgt üblicherweise über den Prozess der Elektrostahlerzeugung. Hier ist mit einer Exposition gegenüber Chrom(VI)-Verbindungen zu rechnen. Durch Verunreinigungen der Einsatzstoffe ist auch eine Exposition gegenüber Cobalt nicht auszuschließen.
(5) Bei der Herstellung von Sonderstählen (z. B. hochwarmfest, korrosionsbeständig für den Anlagenbau, Offshore-Anwendungen, Turbinen usw.) ist insbesondere im Bereich der hochnickelhaltigen Legierungen mit relevanter Exposition gegenüber Nickelverbindungen zu rechnen.
In Abhängigkeit zu den jeweils erforderlichen Eigenschaften der Werkstoffe ist in der Regel keine Substitution möglich. Im Rahmen der Substitutionsprüfung ist zu untersuchen, ob emissions- und staubarme Anwendungs- und Verarbeitungsverfahren zur Verfügung stehen.
(1) Beim Chargieren chrom-, nickel- oder cobalthaltiger und sonstiger Legierungszusätze ist der Einsatz in stückiger Form z. B. Briketts oder in verpackter Form zu bevorzugen.
(2) Schleifanlagen sollten durch Nassschleifen betrieben werden.
(3) Durch kurze Einsatzzeiten in unmittelbarer Nähe von Strahlanlagen oder Flämmanlagen kann die mögliche Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen reduziert werden.
(4) Durch kurze Einsatzzeiten in unmittelbarer Nähe von Warmwalzgerüsten oder beim Gießen kann die mögliche Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen reduziert werden.
(5) Im Bereich von Draht- und Stabstahlwalzwerken, bei der Elektrostahlerzeugung und bei der Herstellung von Sonderstählen ist eine Exposition insbesondere gegenüber Cobalt und Nickelverbindungen oberhalb der Toleranzkonzentrationen möglich. Saubere Arbeitskleidung und PSA sind daher getrennt von benutzter Arbeitskleidung und benutzter PSA aufzubewahren (Schwarz–Weiß–Bereich). Für Arbeitsplätze mit absehbar dauerhafter Überschreitung von Toleranzkonzentration, Arbeitsplatzgrenzwert oder der Konzentration von 1 µg/m3 für Chrom(VI)-Verbindungen ist eine räumliche Schwarz-Weiß-Trennung, zum Beispiel durch zwei mit einem Waschraum verbundene Umkleideräume oder geeignete Schleusensysteme einzurichten.
(1) Hierunter werden das galvanische (elektrochemische) und das außenstromlose (chemische) Behandeln von Oberflächen im Tauchverfahren verstanden.
(2) Die Empfehlung zur Gefährdungsermittlung (EGU) "Galvanotechnik und Eloxieren" (DGUV-Information 213-716, IFA-Report 3/2013)26 enthält Expositionsdaten. In der DGUV-Regel 109-602 "Branche Galvanik" werden weitere konkrete Schutzmaßnahmen insbesondere hinsichtlich der Verwendung geeigneter PSA aufgeführt.
(1) Verfahren mit möglicher Exposition gegenüber Chrom(VI)-Verbindungen sind insbesondere das Hartverchromen, das Glanz- und Schwarzverchromen sowie das Chromatieren und das Beizen mit Chromsäure.
(2) Exposition gegenüber Nickelverbindungen ist beim chemischen und galvanischen Vernickeln gegeben.
(3) Cobaltexposition ist bei der Blaupassivierung nach dem Verzinken nicht auszuschließen. Zugegeben werden dabei Chrom(III)-Verbindungen (Chromsulfat) und Cobaltsulfat.
(4) Die Exposition der Beschäftigten wird im Wesentlichen beeinflusst von der Wasserstoffentwicklung, der Konzentration der Einsatzstoffe im Prozessbehälter, der Anlagentechnik einschließlich dem Einsatz von Netzmitteln, den Verfahrensparametern, den lufttechnischen Verhältnissen und der Expositionszeit.
(5) Bei den Verfahren in Lohngalvaniken werden händisch bediente, mit einem Hebezeug, Kran oder Beschickungsgerät bediente oder automatische Gestell- und Trommelanlagen eingesetzt. Die Prozessbehälter werden überwiegend offen betrieben und sind mit einer Randabsaugung ausgestattet. Zudem sind einige Chromelektrolyte mit einer emissionsmindernden Schaumabdeckung (Netzmittel) versehen. In einigen Bereichen werden eingehauste und abgesaugte Anlagen sowie Lüftungskabinen am Beschickungswagen eingesetzt.
(1) Beim Hartverchromen sind die Beschäftigten Chrom(VI)-Konzentrationen bis zu etwa 7 µg/m³ (95 %-Wert) ausgesetzt.
(2) Niedrigere Chrom(VI)-Konzentrationen wurden im Allgemeinen beim Glanz- und Schwarzverchromen (0,8 µg/m³; 95 %-Wert). Beim Chromatieren beträgt der 95 %-Wert 6,8 µg/m³.
(3) Beim chemischen und galvanischen Vernickeln sind die Beschäftigten Konzentrationen gegenüber Nickelverbindungen bis zu 2,1 µg/m³ (95 %-Wert, A-Fraktion) und bis zu 7,7 µg/m³ (95%-Wert, E-Fraktion) ausgesetzt.
(4) Die Cobaltexposition liegt beim Blaupassivieren bei < 1 µg/m³. Für diese Verfahren liegt eine Expositionsbeschreibung "Verzinken in galvanotechnischen Betrieben"27 der BG ETEM vor.
(1) Die Substitutionsmöglichkeiten gestalten sich für die jeweiligen Verfahren sehr unterschiedlich. Es ist zu prüfen, ob Chrom(VI)-freie Verfahren für den Anwendungsbereich zur Verfügung stehen.
(2) Für das Glanzverchromen sowie für das Chromatieren bzw. Passivieren stehen für spezifische Anwendungen Elektrolyte mit Chrom(III)-Verbindungen zur Verfügung. Diese sind anzuwenden, sofern technisch möglich und von den Produktanforderungen zulässig.
(3) Können keine Chrom(VI)-freien Elektrolyte angewendet werden, ist zu prüfen, ob Möglichkeiten zur Emissionsminderung bestehen. Die Benutzung flüssiger Konzentrate ist gegenüber pulverförmigen Produkten vorzuziehen. Die Verwendung wirksamer Netzmittel bzw. Schaumabdeckungen führt z. B. zu einer Reduzierung der Chrom(VI)-Konzentration in der Luft beim Hart-, Glanz- oder Schwarzverchromen.
(4) Eine beispielhafte Sammlung von Informationen zu Chrom(VI)-freien Verfahren als Anregung für eine Substitution aus den Bereichen Galvanisierung von Sanitäranlagen, Dekorativverchromung in der Automobilindustrie und Hartverchromung von rotationssymetrischen Bauteilen finden sich unter anderem auf dem Portal von SUBSPORTplus28.
(1) Bei Umsetzung aller in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführten technischen Schutzmaßnahmen kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass der Konzentration von 1µg/m³ für Chrom(VI)-Verbindungen sowie die Akzeptanzkonzentrationen für Nickel- und Cobaltverbindungen bei den aufgeführten Verfahren eingehalten werden.
(2) Die mit X gekennzeichneten Schutzmaßnahmen sind immer anzuwenden; sie entsprechen den branchenüblichen Verfahren und Betriebsweisen.
(3) Die mit Q gekennzeichneten Maßnahmen stellen über X hinausgehende, zusätzliche Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik dar. Sie sind einzeln oder in Kombination zusätzlich zu den mit X gekennzeichneten Maßnahmen anzuwenden, bis die jeweiligen Grenzwerte und Konzentrationen gemäß Tabelle 1 eingehalten werden. Die Wirksamkeit der zusätzlichen Schutzmaßnahmen ist im Einzelfall durch Expositionsermittlung nachzuweisen. Damit wird das gemäß TRGS 910 geforderte Ergreifen technischer Maßnahmen nach dem Stand der Technik erfüllt. Für Neuanlagen enthält die TRGS 460 "Handlungsempfehlung zur Ermittlung des Standes der Technik" ein Praxisbeispiel zum Stand der Technik für das Hartverchromungs-Verfahren.
Tabelle 3: Technische Schutzmaßnahmen zur Minderung der inhalativen Exposition zur Erreichung der Grenzwerte und Konzentrationen für Chrom(VI)-Verbindungen sowie für Nickel- und Cobaltverbindungen
| Verfahren | Emissionsmindernde Maßnahmen z. B. Einsatz wirksamer Netzmittel | Geschlossene Anlage mit Absaugung | Randabsaugung am Prozessbehälter | Lüftungskabine am Beschickungswagen | Abdeckung der Prozessbehälter | Raumlufttechnische Anlage |
| Hartverchromen Serienteile (z. B. Tiefdruck) | X | X | ||||
| Hartverchromen wechselnde Teile (z. B. Lohngalvanik) | X | X | Q | Q | Q | |
| Glanz- und Schwarzverchromen | X | X | Q | Q | Q | |
| Chromatieren | X | X | Q | |||
| Vernickeln chemisch | X | Q | Q | Q | ||
| Vernickeln galvanisch | X | Q | Q | Q | ||
| Blaupassivierung | X | Q |
| X = | Branchenübliche Verfahren und Betriebsweisen | Q = | zusätzliche Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik, wenn die Konzentration von 1 µg/m3 für Chrom(VI)-Verbindungen nicht eingehalten wird (siehe auch DGUV Regel 109-602 "Branche Galvanik" nach Abschnitt 5.4 Absatz 2) |
(4) Werden Netzmittel zur Expositionsminimierung eingesetzt, müssen diese gemäß den Vorgaben des Herstellers verwendet werden. Dies ist entsprechend zu dokumentieren.
(5) Bei einer Chrom(VI)-Konzentration unterhalb der Konzentration von 1 µg/m³ sind bei der galvanotechnischen Oberflächenbehandlung keine weiteren technischen Schutzmaßnahmen nötig, wenn durch diese Maßnahmen keine erhebliche Verringerung der Exposition zu erwarten ist.
(6) Werden die Verfahren in geschlossenen Anlagen mit einer mechanischen Prozessbehälterabdeckung und Absaugung mit raumlufttechnischer Anlage oder in einer quasi-geschlossenen Anlage (Prozessbehälter mit mechanischer Prozessbehälterabdeckung und abgesaugtem Transportwagen) durchgeführt, kann davon ausgegangen werden, dass die Konzentration von 1 µg/m³ für Chrom(VI)-Verbindungen und die Akzeptanzkonzentrationen für Nickelverbindungen sowie für Cobalt- und Cobaltverbindungen eingehalten wird. Die Wirksamkeit der raumlufttechnischen Anlage muss hierbei sichergestellt sein.
(7) Sofern während der Umsetzung der unter Absatz 2 und 3 beschriebenen Maßnahmen eine Gefährdung nicht ausgeschlossen werden kann, ist diese durch Anwendung geeigneter organisatorischer Maßnahmen, gefolgt von individuellen Schutzmaßnahmen, die auch die Anwendung persönlicher Schutzausrüstungen umfassen, auf ein Minimum zu verringern. Dies kann während der Umsetzung des Maßnahmenplans (vgl. Abschnitt 3.1 Absatz 5 dieser TRGS) vor allem beim Hartverchromen wechselnder Teile der Fall sein.
(1) Die Herstellung von Chrom(VI)-Verbindungen findet in Deutschland nicht mehr in nennenswertem Maßstab statt.
(2) Sechswertige Alkali-Dichromate, insbesondere Natriumdichromat, werden noch bei der Herstellung von Chrom(III)oxid-Pigmenten verwendet. Die Konzentration von Chrom(VI)-Verbindungen liegt hier typischerweise unterhalb von 1 µg/m³.
(3) In der Luft- und Raumfahrt, in der Wehrtechnik sowie in kerntechnischen Anlagen werden Bauteile gefertigt, bei denen der Einsatz chromathaltiger Beschichtungsstoffe erforderlich ist. Auf den Bereich Luft- und Raumfahrt konzentrieren sich die folgenden Angaben.
Der primäre Korrosionsschutz eines metallenen Flugzeugs besteht unter anderem aus chromhaltiger Farbe/Primer. Daher ist mit relevanten Expositionen oberhalb von 1 µg/m3 zu rechnen, insbesondere bei:
(1) Die Tätigkeiten werden durchgeführt
(2) Bei der Spritzlackierung werden Beschichtungsstoffe mit druckluftgetriebenen Spritzpistolen unterschiedlicher Bauart (Becher-Pistolen, Airless-Systeme, elektrostatisches Spritzen) von Hand auf die Bauteile gesprüht. Hierbei treten um den Sprühkegel herum Sprühnebel (sogenanntes Overspray) auf, die deutlich mehr als 10 % der Verarbeitungsmenge ausmachen können. Chromathaltige Primer enthalten 5–10 % chromathaltiges Pigment. Die Belastung der Luft in unmittelbarer Nähe des Sprühkegels liegt oberhalb einer Konzentration von 1 µg/m³ für Chrom(VI)-Verbindungen.
(3) Bei großflächigem, mechanischem Anrauen/Schleifen der Oberflächen ist die Stauberfassung unvollständig. Es können Luftbelastungen bis zu 5 µg/m³ auftreten. Eine Stunde nach Ende des Schleifvorganges werden typischerweise keine Chrom(VI)-Verbindungen mehr in der Hallenluft nachgewiesen.
(4) Bei manuellem Bohren/Reiben/Senken werden die Arbeiten weitestgehend mit integrierten Absaugungen durchgeführt. Die Stauberfassung ist unvollständig und es muss im unmittelbaren Umfeld mit kurzzeitigen Luftbelastungen in der Größenordnung von 1 µg/m³ gerechnet werden. Außerhalb des direkten Umfeldes/Arbeitsplatzes sind keine Chromate nachweisbar.
(5) Bei kleinflächigen Ausbesserungsarbeiten ist die luftgetragene Belastung durch Chromate unwahrscheinlich, der Hautkontakt ist im Einzelfall zu prüfen.
In der Luftfahrt gelten sehr hohe Anforderungen an die Materialeigenschaften, vor allem an den Korrosionsschutz. Es wurde bisher kein geeigneter Ersatz für die chromathaltigen Beschichtungen gefunden, der alle Anforderungen erfüllt und den vorgegebenen Tests standhält. Auch wenn die Substitution der krebserzeugenden Metalle in Neuprodukten gelingt, ist das mechanische Bearbeiten chromathaltiger Beschichtungsstoffe im Rahmen von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten älterer Luftfahrzeuge bei einer Lebensdauer von > 50 Jahren in den kommenden Jahrzehnten unumgänglich.
(1) Spritzlackierung und großflächiges Schleifen muss in entsprechend abgetrennten und ausgestatteten Bereichen mit kontrollierter Absaugung und Raumlufttechnik stattfinden.
(2) Es ist die erforderliche PSA, insbesondere Schutzkleidung (Schutzanzug), Atemschutz und Schutzhandschuhe zu tragen. Bis eine Stunde nach Ende des Lackier-/Schleifvorgangs ist in der gesamten Halle weiterhin Atemschutz zu tragen.
(3) Bauteile und Arbeitsbereiche sind feucht zu reinigen, um chromathaltige Stäube zu binden.
(4) Bei manuellem Bohren/Reiben/Senken ist geeignete Absaugung zu nutzen und zu prüfen, ob weitere technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen erforderlich sind.
(1) Batterien sind elektrochemische Speicher für elektrische Energie. Dabei wird unterschieden zwischen nicht-wiederaufladbaren Primärbatterien und wiederaufladbaren Sekundärbatterien (Akkumulatoren).
(2) In der DGUV Information 203-082 "Herstellung von Batterien – Handlungshilfe für Tätigkeiten mit krebserzeugenden Metallen und ihren Verbindungen"29 werden Expositionsdaten und weitere konkretisierende Schutzmaßnahmen aufgeführt.
(1) Bei der Herstellung von Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren sowie Lithium-Akkumulatoren werden Tätigkeiten durchgeführt, bei denen Beschäftigte gegenüber den krebserzeugenden Metallen Cadmium, Cobalt und/oder Nickelverbindungen exponiert sein können.
(2) Die Verfahren zur Herstellung von Batterien und Akkumulatoren können im Allgemeinen wie folgt beschrieben werden:
(3) Die Verfahren zur Produktion von Lithiumionenakkumulatoren zum Einsatz in Elektrofahrzeugen umfassen
Daran schließen sich die Herstellung der Batteriezellen und Akkumulatoren wie in Absatz 2, Nummer 3 ff. an.
(4) In der Fertigung von Batterien und Akkumulatoren werden auch vernickelte, nickelhaltige und cobaltbeschichtete Stähle eingesetzt.
(5) Neben den batteriespezifischen o. a. Prozessen können galvanische Prozesse Anwendung finden (siehe auch Abschnitt 5.4 dieser TRGS). Die Formation ist nicht als galvanischer Prozess zu werten.
(1) Die Fertigungsverfahren können in der betrieblichen Praxis nicht durchgängig als abgesaugte oder geschlossene Systeme ausgeführt werden.
(2) Bei den Fertigungsverfahren, die aus produktionstechnischen Gründen als offene Systeme ausgelegt sind, können Expositionen gegenüber Cadmium-, Cobalt- und Nickelverbindungen oberhalb der Toleranzkonzentrationen auftreten. Dies trifft insbesondere für die Verarbeitung pulverförmiger Materialien und die Weiterverarbeitung von Elektroden und Plattensätzen zu.
(3) Werden bei den Fertigungsverfahren geschlossene oder vollständig abgedeckte Systeme (mit Absaugung) verwendet, kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass die Toleranzkonzentrationen für Cadmium, Cobalt und Nickelverbindungen eingehalten werden. Zur Einhaltung der Akzeptanzkonzentration sind hingegen im Allgemeinen höhere Dichtigkeitsanforderungen zu stellen. Hier kann die Anwendung des Expositionsbandkonzepts (OEB = Occupational Exposure Bands30) der chemisch-pharmazeutischen Industrie und der Einsatz von entsprechend OEB-klassifizierten Maschinen und Apparaten hilfreich sein.
(1) Die eingesetzten Metalle sind das bestimmende, elektrochemische Element des jeweiligen Batteriesystems. Bei den aufgeführten Batteriesystemen besteht keine Möglichkeit auf die Verwendung der krebserzeugenden Metalle zu verzichten.
(2) Im Rahmen der Substitutionsprüfung ist zu prüfen, ob ein Verfahren mit einer insgesamt geringeren Gefährdung eingesetzt werden kann. Hierzu gehört, ob anstelle von Pulver emissionsärmere Verwendungsformen (Pasten, Gele) einsetzbar sind.
(1) In Bereichen mit mittlerem oder hohem Risiko ist eine räumliche Schwarz-Weiß-Trennung zum Beispiel durch zwei mit einem Waschraum verbundenen Umkleideräume oder durch ein mit dem Arbeitsbereich verbundenen Schleusensystem zum An- und Ablegen der Arbeits- und Schutzkleidung erforderlich.
(2) Tätigkeiten mit offener Handhabung metallhaltiger Feststoffe sind zu vermeiden. Tätigkeiten mit metallhaltigen Feststoffen sind bevorzugt in geschlossenen Maschinen und Apparaten auszuführen. Die Anzahl der Tätigkeiten außerhalb geschlossener Maschinen und Apparate ist zu minimieren. Die Dichtigkeitsanforderungen an Maschinen und Apparate im betroffenen Verfahrensschritt müssen im Einzelfall festgelegt und deren Verfügbarkeit am Markt geprüft werden. Können Tätigkeiten aufgrund der Fertigungsverfahren nicht in geschlossenen Systemen durchgeführt werden, sind hierfür andere, vorhandene oder vorgesehene technische Schutzmaßnahmen, zum Beispiel lüftungstechnische Maßnahmen und deren Schutzwirkung zu berücksichtigen. Häufig kann erst durch Zusammenwirken verschiedener, technischer Schutzmaßnahmen das benötigte Schutzziel erreicht werden. Ggf. sind hierbei auch zusätzlich ergänzende organisatorische Schutzmaßnahmen zu treffen und persönliche Schutzausrüstungen zu verwenden.
(3) Bei Kleinchargen ist eine entsprechende Vormischung oder Konfektionierung der Pulver bei dem Lieferanten anzustreben.
(4) Bei Großchargen ist der Abfüllvorgang als geschlossenes System auszuführen. Ist dies nicht möglich oder nicht ausreichend, um das Schutzziel zu erreichen, sind wirksame Absaugeinrichtungen zu verwenden. Aus prozesstechnischen Gründen ist hierbei die Erhöhung des Absaugvolumens begrenzt (Verwirbelung sowie zum Beispiel Gefahr der Brandentstehung bei Wasserstoff-Speicherlegierungen). Die Wirksamkeit der lüftungstechnischen Maßnahmen ist durch Messungen in der Luft am Arbeitsplatz und Einhaltung des Arbeitsplatzgrenzwerts bzw. der Toleranzkonzentration zu zeigen.
(5) Für außergewöhnliche Verunreinigungen in Arbeitsbereichen (z. B. bei unbeabsichtigter Freisetzung von Stäuben oder Pasten) ist eine geeignete mobile Absauganlage im Produktionsbereich vorzuhalten.
(6) In Bereichen, in denen der Arbeitsplatzgrenzwert bzw. die Toleranzkonzentration trotz Anwendung technischer sowie organisatorischer Maßnahmen nicht eingehalten werden kann, sind geeignete persönliche Schutzausrüstungen einzusetzen. Dies schließt filtrierenden Atemschutz (partikelfiltrierende Atemschutzmasken oder gebläseunterstützte Atemschutzsysteme), Chemikalienschutzanzüge, Typ 5 und Chemikalienschutzhandschuhe mit ein.
(7) Aufgrund der Expositionsmöglichkeit gegenüber mehreren Metallen wird generell empfohlen, die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen zusätzlich zu den Gefahrstoffmessungen in der Luft am Arbeitsplatz durch ein regelmäßiges Biomonitoring im Rahmen der arbeitsmedizinischen Vorsorge zu überprüfen (siehe auch Abschnitt 6 dieser TRGS).
(1) Beim Erfassen und Sortieren massiver, metallischer Schrotte wie z. B. Edelstahl ist nicht von relevanter Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen auszugehen.
(2) Beim Recycling von Elektro- und Elektronikaltgeräten (Reinigungs- und Zerlegearbeitsplätze), in denen krebserzeugende Metalle enthalten sind, besteht Expositionsgefahr gegenüber krebserzeugenden Metallen und Stäuben, die bei der Demontage freigesetzt werden können. Beryllium findet u. a. als Legierungsbestandteil (z. B. in Kollektoren und mechanischen Bauteilen) Verwendung. Cadmium befindet sich in Akkumulatoren, Weichloten, Platinen und in Form von Cadmiumsulfid in der Leuchtschicht, die auf der Innenseite des Frontglases von Bildröhren aufgebracht ist. Cobalt kann in Farbstoffen und Lackierungen vorkommen, Cobaltverbindungen sind in Batterien für Elektroautos enthalten. Nickel (nicht Nickelverbindungen) kommt u. a. in Leiterplatten, Thermoelementen, Akkumulatoren und in den Lochmasken von Bildröhren vor. Nickelverbindungen sind ebenfalls in Batterien für Elektroautos enthalten.
(3) Cobalt und Nickelverbindungen können aus Batterien im Elektronikschrott in automatisierten Anlagen freigesetzt werden, wenn diese nicht im Vorfeld entnommen werden. Die Konzentration im Elektronikschrott ist zurzeit noch sehr gering, kann aber ggf. zukünftig steigen.
(4) Gerätebatterien, die mehr als 0,002 Gewichtsprozent Cadmium enthalten, dürfen in der EU gemäß der neuen Batterieverordnung (2023/1542 EU) nicht in Verkehr gebracht werden. Die früheren Ausnahmen aus der Batterierichtlinie (medizinische Ausrüstung, Notbeleuchtung) gelten nicht mehr. Entsprechend ist der Anteil an Nickel-Cadmium-Batterien im Rücklauf aller in Deutschland eingesammelten Batterien von 2014 bis 2023 von 5,7 % auf 0,6 % zurückgegangen. In der Regel wird das Cadmium im Vakuum oder in einer inerten Atmosphäre (reaktionshemmende Umgebung) durch Destillation zurückgewonnen, da es einen deutlich niedrigeren Siedepunkt als die anderen Bestandteile wie Eisen und Nickel hat. Generell müssen Batterien wieder getrennt vom übrigen Abfallstrom gesammelt werden.
(5) Lithiumhaltige Gerätebatterien sollen in entsprechenden Sammelbehältern getrennt von anderen Batteriechemikalien gesammelt werden. Sie sollten an den Polen abgeklebt werden, bevor sie in einen Sammelbehälter gegeben werden. Aufgrund der Brandgefahr durch Lithiumbatterien ist in den Sammelstellen besonders auf diese Batteriechemikalie zu achten. Fehlwürfe bei der Sammlung sind dabei ein Risiko und können zu Bränden führen. Die TRGS 520 gibt im Anhang 4 Hinweise zum sicheren Umgang mit Lithiumbatterien an Sammelstellen (nicht Recyclingbetrieben). Darüber hinaus enthält die DGUV Information 205-041 "Brandschutz beim Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien (LIB)" allgemeine Informationen zu Lithium-Ionen-Batterien und möglichen Gefahren beim Umgang mit diesen.
(6) Beim Recycling von Lithium-Ionen-Batterien kann es sowohl beim Zerkleinern der Batterien und Herstellung der schwarzen Masse als auch bei der nasschemischen Trennung und Reinigung der einzelnen Metalle zu Expositionen gegenüber Cobalt- oder Nickelverbindungen kommen.
(7) Das Recycling von Solarmodulen ist nach der Richtlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräten (WEEE-Richtlinie 2012/19/EU) vorgeschrieben. Mit einer Exposition gegenüber Cadmium und Arsenverbindungen ist insbesondere bei Nicht-siliziumbasierten Photovoltaik-Modulen zu rechnen. Die Mindestanforderungen an das Recycling von Solarmodulen werden in Europäischen Normen geregelt31.
(8) Kunststoffprofile aus Hart-PVC können Cadmiumstabilisatoren enthalten, die ggf. beim Recycling zu relevanter Exposition führen.
(1) Beim Elektro- und Elektronikaltgerätrecycling kann die Höhe der Exposition von verschiedenen Parametern beeinflusst werden (u. a. Art der Geräte, Alter und Verschmutzungsgrad der Geräte, Gerätedurchsatz am Arbeitsplatz, Art und Gestaltung der Schutztechnik, individuelle Arbeitsweise). Bei Beachtung der in der DGUV-Information 213-737 "Manuelle Zerlegung von Elektro- und Elektronikaltgeräten"32 beschriebenen technischen, organisatorischen, hygienischen und persönlichen Schutzmaßnahmen ist kein relevanter Beitrag zur Exposition zu erwarten.
(2) Beim Absaugen der Leuchtschicht von Bildröhren kann es zu hoher Exposition gegenüber Cadmium kommen, wenn keine ausreichend wirksamen Absaugvorrichtungen eingesetzt werden.
(3) Beim Recycling von Batterien besteht ein Expositionsrisiko in allen mechanischen Behandlungsschritten, die ein Beschädigen bzw. Öffnen der Zellen zur Folge haben. Hier sind insbesondere halb- oder vollautomatisierte WEEE-Anlagen zu nennen, die z. B. durch Brecher oder Shredder einen Aufschluss der mit Batterien versehenen elektrischen Geräte erzwingen. Cadmium bzw. Cadmiumhydroxid, Cobalt- und Nickelverbindungen können dann in einatembarer Form ausgetragen und verschleppt werden. Während einer gezielten, destillativen Extraktion von Cadmium bzw. bei der nasschemischen Trennung und Wiedergewinnung von Cobalt und Nickel aus Batterien ist mit Freisetzungen nur dann zu rechnen, wenn die verwendete Anlagentechnik keine hermetische Trennung zwischen dem Destillationsraum bzw. den nasschemischen Verfahrensschritten und dem Arbeitsraum der Beschäftigten gewährleistet. Eine Exposition ist zudem bei Chargierungsvorgängen möglich.
(4) Expositionsdaten beim Recycling von cobalt- und nickelhaltigen Lithiumionenbatterien liegen bisher nur in einem geringen Umfang vor. Viele Anlagen befinden sich zurzeit noch in Planung, Bau oder Inbetriebnahme. Eine Exposition der Beschäftigten gegenüber cobalt- und nickelhaltigen Feinstäuben ist zu erwarten, wenn die Anlagen nicht ausreichend eingehaust und abgesaugt sind. Mit geeigneten Schutzmaßnahmen können Konzentrationen unterhalb der Akzeptanzkonzentration realisiert werden. Generelle Informationen zu den einzelnen Recyclingschritten von Lithiumbatterien können der Broschüre "Recycling von Lithium-Ionen-Batterien", 2. Auflage 2023, von PEM, RWTH Aachen und VDMA entnommen werden.
(5) Expositionsdaten zum Recycling von Solarzellen sind noch nicht verfügbar. Geht man von einer Größe eines Panels von 1 m2 aus, kann je nach Bauart und Technik des Panels jedoch eine nicht zu vernachlässigende Menge Cadmiumtellurid und/oder Cadmiumsulfid enthalten sein. Bei Panels, deren Halbleiterschicht aus Cadmiumtellurid aufgebaut ist, kann der stöchiometrische, im Halbleiter gebundene Cadmiumanteil bis zu 9 g betragen, bei anderen Dünnschicht-Techniken liegt die Menge an Cadmium aus Cadmiumsulfid im Bereich bis zu 1 g. Die Mengen an verbautem Cadmiumtellurid und/oder Cadmiumsulfid können damit theoretisch durchaus eine Expositionsquelle darstellen. Beide Substanzen werden bei heutigen Aufarbeitungsmethoden nicht im mechanischen Aufschluss freigesetzt, sondern erst im nasschemischen, gekapselten Recycling-Prozess in Lösung gebracht. In diesem Schritt ist das Entstehen von krebserzeugenden Cadmium-Verbindungen nicht auszuschließen.
(6) Beim Recycling von PVC-Profilen lagen die in den Jahren 1996 bis 2003 gemessenen Schichtmittelwerte für Cadmium33 bei 0,4 µg/m3. Die Werte liegen somit deutlich unter der Akzeptanzkonzentration von 0,9 µg/m3 und sind zudem insbesondere auf das Mischen ohne wirksame Absaugung zurückzuführen. Bei Einhaltung der in der Handlungsanleitung aufgeführten Arbeitsweisen und Schutzmaßnahmen ist eine Konzentration niedriger als 0,4 µg/m3 zu erwarten.
Die Prüfung auf stoffliche Substitutionsmöglichkeiten ist beim Recycling nicht möglich. Darüber hinaus ist bei den in dieser TRGS beschriebenen Bereichen das Recycling vielfach gesetzlich vorgeschrieben (u. a. bei Solarzellen aufgrund der WEEE (2002/96/EG) oder der Batterieverordnung (2023/1542(EU)).
(1) Beim Elektro- und Elektronikaltgerätrecycling sind staubarme Verfahren für die Demontage und Reinigung der Arbeitsplätze anzuwenden. Geräte und Materialien, die staubbehaftet sind, sollten vor der Demontage gereinigt werden. Gefahrstoffemittierende Bauteile sind nach der Demontage in verschließbare, gekennzeichnete Behälter zu überführen. Beschäftigte müssen für die Demontage entsprechend tätigkeitsbezogen unterwiesen werden, sodass sie bei der Demontage die Bauteile erkennen, die Gefahrstoffe enthalten.
(2) Für das Kunststoffrecycling und die dabei potentiell austretenden Gefahrstoffe (insbesondere Cadmium) wurde ein verfahrens- und stoffspezifisches Kriterium (VSK) definiert, bei dessen Anwendung die Exposition minimiert und der Umgang als sicher angesehen werden kann32.
(3) Beim Zerkleinern (Shreddern und Mahlen) von Lithiumionenbatterien sollte darauf geachtet werden, dass die Partikelgrößen im Mittel größer als die einatembare Fraktion (< 30 µm) ist. Zumindest sollte ein Zerkleinern in den Bereich der alveolaren Fraktion (< 4 µm) vermieden werden.
(4) Beim Batterierecycling ist bei Chargierungsvorgängen mit erhöhten Expositionen zu rechnen. In Bereichen, in denen der Arbeitsplatzgrenzwert bzw. die Toleranzkonzentrationen trotz Anwendung technischer sowie organisatorischer Maßnahmen nicht eingehalten werden können, sind geeignete Persönliche Schutzausrüstungen zu tragen. Dies schließt filtrierenden Atemschutz (partikelfiltrierende Atemschutzmasken oder gebläseunterstütze Atemschutzsysteme), Chemikalienschutzanzüge Typ 5 und Chemikalienschutzhandschuhe mit ein.
(5) Die möglichen Belastungen, die beim Recycling von Solarmodulen entstehen können, sind aktuell nicht belastbar abzuschätzen. Generell empfiehlt sich daher eine Orientierung an den Maßnahmen der oben genannten VSK zum Kunststoffrecycling bzw. der BG/BIA-Empfehlung zur manuellen Zerlegung von Bildschirm- und anderen Elektrogeräten (siehe Abschnitt 5.7.2 Absatz 1 dieser TRGS).
(1) Die Herstellung von Katalysatoren umfasst die Herstellung chemischer Katalysatoren auch auf Basis krebserzeugender Metalle und deren Verbindungen insbesondere der Elemente Nickel und Cobalt.
(2) Angewendet werden die chemischen Katalysatoren in reiner Form und als Metalloxide auf Trägern. Diese werden über Dosieranlagen zu den Reaktoren dosiert oder die Reaktoren werden vor Inbetriebnahmen mit den Katalysatoren befüllt.
(3) Es bestehen zurzeit keine Empfehlungen im Rahmen einer DGUV Information.
(1) Bei der Herstellung und Verwendung von Katalysatoren werden Tätigkeiten durchgeführt, bei denen Beschäftigte gegenüber krebserzeugenden Metallen exponiert sein können.
(2) Die Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren können im Allgemeinen wie folgt beschrieben werden:
(3) Bei der Verwendung für die Katalysatorendosierung in Reaktionsgemischen bzw. als Festbett- oder anderer Reaktoren sind die wesentlichen Verfahren der Einbringungsprozess der Katalysatoren in die Reaktoren sowie nach Ablauf der Lebensdauer (Verlust einer hinreichenden Aktivität der Katalysatoren) der Ausbau und die Passivierung der Katalysatoren.
(1) Bei den Fertigungsverfahren, die aus produktionstechnischen Gründen als offene bzw. nicht vollständig geschlossene Systeme ausgelegt sind, tritt eine Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen oberhalb der Toleranzkonzentrationen auf. Dies trifft für die Trocknung der Metallsuspensionen, aber insbesondere für die Formgebung bzw. Weiterverarbeitung von pulverförmigen Materialien und die Weiterverarbeitung geformter Katalysatoren zu. Weiterhin können Befüll- und/oder Abfüllvorgänge eine Exposition oberhalb der Toleranzkonzentrationen für krebserzeugende Metalle sowie deren Verbindungen verursachen.
(2) Bei der Vorbereitung der Verwendung und der Verwendung der Katalysatoren können wiederum Befüllvorgänge und Prozesse des Ausbauens und der Passivierung der Katalysatoren eine Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen oberhalb der Toleranzkonzentrationen verursachen.
(1) Die eingesetzten Metalle sind für die jeweiligen chemischen Reaktionen die chemisch einzigen verwendbaren Reaktionskatalysatoren. Bei den Reaktionssystemen besteht keine Möglichkeit, auf die Verwendung dieser krebserzeugenden Metalle zu verzichten.
(2) Im Rahmen der Substitutionsprüfung ist zu prüfen, ob ein Verfahren mit einer insgesamt geringeren Gefährdung eingesetzt werden kann. Hierzu gehört, ob anstelle von Pulver emissionsärmere Verwendungsformen (Tabletten, Extrudate, etc.) einsetzbar sind.
(1) Die Fertigungsverfahren sowie Befüll- und Entleerungsvorgänge können in der betrieblichen Praxis nicht durchgängig als abgesaugte oder geschlossene Systeme ausgeführt werden.
(2) Werden bei den Fertigungsverfahren geschlossene Systeme (mit Absaugung) verwendet, kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass die Toleranzkonzentrationen für Cobalt und Nickelverbindungen unterschritten werden.
(3) Bei Rohwaren- und Katalysatorenzwischenprodukteinsätzen über Bigbag-Chargierung sind entsprechende Bigbag-Stationen mit schließenden Andockungen (z. B. über Blähmanschetten oder Klemmvorrichtungen) vorzusehen. Entsprechende Einrichtungen sind bei Fassabfüllungen anzustreben (Schürzenführung des Fallgutes, etc.).
(4) Umfüllungen von Fassware in Bigbags sind geschlossen und an Übergabestellen mit entsprechenden Dichtsystemen für die Bigbag-Aufnahme auszulegen und, wo möglich, mit lokaler Absaugung auszustatten.
(5) Bei Um- und Abfüllvorgängen pulverförmiger Katalysatorenzwischen- und/oder -endprodukten sowie bei der Weiterverarbeitung (z. B. Tablettierung, Formgebung, Siebung, etc.) sind die verwendeten Anlagen, soweit technisch möglich, als geschlossenes System auszuführen. Ist dies nicht möglich, sind wirksame Absaugeinrichtungen zu verwenden. Aus prozesstechnischen Gründen ist die Erhöhung des Absaugvolumens begrenzt (Verwirbelung sowie Gefahr der Brandentstehung bei pyrophoren Katalysatorenzwischen- und -endprodukten).
(6) In Bereichen mit hohem Risiko bei Ausschöpfung technischer sowie organisatorischer Schutzmaßnahmen sind persönliche Schutzausrüstungen (partikelfiltrierende Atemschutzmaske, gebläseunterstützter Atemschutz) einzusetzen.
(7) In Bereichen mit hohem Risiko ist eine räumliche Schwarz-Weiß-Trennung zum Beispiel durch zwei mit einem Waschraum verbundenen Umkleideräume oder durch ein mit dem Arbeitsbereich verbundenen Schleusensystem zum An- und Ablegen der Arbeits- und Schutzkleidung zu prüfen und die Einrichtung ggf. umzusetzen.
(8) Aufgrund der Expositionsmöglichkeit gegenüber mehreren Metallen wird generell empfohlen, die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen durch ein regelmäßiges Biomonitoring zu überprüfen (siehe auch Abschnitt 6 dieser TRGS).
In diesem Abschnitt werden Hinweise zu Bereichen gegeben, bei denen ebenfalls mit einer Exposition gegenüber krebserzeugenden Metallen zu rechnen ist, diese aber im Rahmen dieser TRGS nicht umfassend betrachtet werden. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn die Exposition typischerweise unter der Toleranzkonzentration liegt oder vorrangig andere Regelwerke greifen. Die Auflistung der Bereiche in diesem Abschnitt ist nicht als vollständig oder abschließend zu verstehen.
(1) In Dentallaboratorien werden zahntechnische Werkstücke (u. a. Kronen, Brücken und Modellgusswerkstücke) hergestellt und bearbeitet. Bestehen diese aus Nichtedelmetall-Legierungen, ist Cobalt zwischen 30 und 70 % Legierungsbestandteil.
(2) Nickelhaltige Legierungen werden für kieferorthopädische Werkstücke wie Spangen oder Drähte verwendet. Deren Verarbeitung erfolgt durch Kaltverformung ohne Freisetzung von Nickelverbindungen oder metallischem Nickel (AGW-Geltungsbereich).
(3) In der Expositionsbeschreibung "Verarbeitung von Nichtedelmetall-Legierungen in Dentallaboratorien" der BG ETEM aus dem Jahr 202034 sind Expositionsdaten zu Cobalt in der A-Fraktion und konkrete Schutzmaßnahmen aufgeführt.
(4) Die dentaltechnischen Werkstücke werden nach dem Gießen und Ausbetten zunächst vom Gusskegel getrennt und anschließend durch Fräsen, Schleifen und Polieren spanend bearbeitet. Die Bearbeitung erfolgt manuell am handgehaltenen Werkstück mit dem Handstück, in dem jeweils rotierende Fräs-, Schleif- oder Polierwerkzeuge eingespannt sind. Dabei sind die Beschäftigten gegenüber Cobalt und seinen Verbindungen bis zu 2,4 µg/m³ (E-Staub, 95-%-Wert) exponiert.
(5) Das Parallelfräsen von Zahnersatz aus NEM-Legierungen ist eine spezielle Methode der spanenden Bearbeitung von zahntechnischen Werkstücken. In der Expositionsbeschreibung "Parallelfräsen von Zahnersatz aus NEM-Legierungen in Dentallaboratorien"35 der BG ETEM aus dem Jahr 2023 sind Expositionsdaten zu Cobalt in der A-Fraktion und konkrete Schutzmaßnahmen aufgeführt. Eine Unterschreitung der Akzeptanzkonzentration bei Parallelfräsarbeiten an Cobalt-legierten Werkstücken kann nur bei Tätigkeitsdauern von maximal einer Stunde pro Schicht gewährleistet werden.
(6) Für die Herstellung von Kronen und Brücken können technisch auch Edelmetalllegierungen und Oxidkeramiken eingesetzt werden. Die Entscheidung über die Verwendung der Werkstoffe trifft die behandelnde Zahnärztin oder der behandelnde Zahnarzt.
(7) In Deutschland werden berylliumhaltige Legierungen nicht mehr verwendet. Es ist aber nicht auszuschließen, dass Patienten im Ausland gefertigte zahntechnische Werkstücke tragen, die berylliumhaltig sind und es daher ggf. zu einer Exposition mit Beryllium kommen kann.
(8) Bei der Umsetzung der folgenden Schutzmaßnahmen kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass die Toleranzkonzentration für Cobalt und seine Verbindungen sowie für Nickelverbindungen eingehalten wird:
(9) Erfassungseinrichtungen und Absaugsysteme entsprechen dem Stand der Technik, wenn diese nach dem DGUV Test "Grundsätze für die Prüfung und Zertifizierung von Erfassungseinrichtungen und Absaugsystemen für Dentallaboratorien" GS-IFA-M 20, Ausgabe 12/2012 positiv geprüft wurden.
(1) Arsen, insbesondere in Form von Arsentrioxid, spielt in der Flach- und Hohlglasindustrie keine nennenswerte Rolle mehr. Bei der Herstellung von Spezialgläsern wird es aufgrund von spezifischen Anforderungen weiterhin benötigt.
(2) Die Konzentrationen von Arsenverbindungen im Bereich der Glasherstellung liegen überwiegend unterhalb der Akzeptanzkonzentration und in einigen Fällen zwischen Akzeptanz- und Toleranzkonzentration.
(3) Die in Abschnitt 4 dieser TRGS beschriebenen Maßnahmen sind entsprechend anzuwenden.
(1) Chrom ist aufgrund seiner guten Materialeigenschaften Bestandteil von Stählen und daraus gefertigten Industriekomponenten. Insbesondere in Bereichen mit hoher thermischer Belastung werden Chrom-legierte Stähle eingesetzt.
(2) Erkenntnisse der letzten Jahre haben ergeben, dass sich an thermisch beanspruchten Chrom-legierten Industriekomponenten wie z. B. an Dampfdruckleitungen oder Turbinen Chrom(VI)-Verbindungen bilden können. Je nach Ausgangsmaterialien können sich unterschiedliche Chrom(VI)-Verbindungen bilden, die teilweise sichtbare z. B. gelbe Ablagerungen formieren. Bei thermisch isolierten Industriekomponenten besteht zudem die Möglichkeit, dass sich diese Chrom(VI)-Verbindungen in den Dämmstoffen oder Montagepasten ablagern und bei Demontage- oder Instandhaltungsarbeiten ggf. zu einer Exposition der Beschäftigten gegenüber Chrom(VI)-Verbindungen führen.
(3) Der Bildungsmechanismus ist gegenwärtig noch nicht geklärt. Folgende Faktoren können einen Einfluss auf die Bildung von Chrom(VI)-Verbindungen haben: Stahltemperatur, Chrom-Anteil in der Stahllegierung, Reaktionszeit, Gegenwart von Alkali- und Erdalkalimetall-Oxiden z. B. aus Dämmstoffen oder Montagepasten, Anwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit nahe der Stahlkomponentenoberfläche.
(4) Arbeitsplatzmessungen bei Tätigkeiten an Chrom(VI)-belasteten Industriekomponenten weisen darauf hin, dass es zu einer Exposition oberhalb einer Konzentration von 1 µg/m³ für Chrom(VI)-Verbindungen kommen kann. Insbesondere während Anlagen-Revisionen (Instandhaltungsarbeiten), im Rückbau und der Störungsbeseitigung ist eine Exposition der Beschäftigten durch Chrom(VI)-Verbindungen nicht auszuschließen.
(5) Bei Tätigkeiten an Industriekomponenten, an denen eine Chrom(VI)-Belastung vorliegt oder bei denen diese nicht auszuschließen ist, besteht die Notwendigkeit, die Schutzmaßnahmen entsprechend den Vorgaben der Kapitel 4.1 und 4.2 umzusetzen und durch folgende technische Schutzmaßnahmen und persönliche Schutzausrüstungen zu ergänzen: