Arbeitssicherheit

Vom Atemschutzschild bis zur gekapselten Strahlanlage:

Staubprävention in der Betonwerksteinindustrie

Bei der Bearbeitung von Betonwerkstein wird viel Staub – je nach Material auch Quarzfeinstaub – freigesetzt. Aufgrund des geringen Automatisierungsgrades sind viele Mitarbeiter dieser Staubexposition ausgesetzt. Somit sind gerade in dieser Branche einerseits Staubminderungsmaßnahmen zwingend notwendig, andererseits in einigen Fällen nur schwer durchführbar. Der folgende Beitrag zeigt Probleme bei der Staubprävention auf und stellt Lösungen zur Vermeidung von Staubimmission dar.

Tabelle 1 zeigt die für die jeweiligen Arbeits­verfahren möglichen technischen Schutzmaßnahmen. Die wirkungsvollsten Schutz­maßnahmen innerhalb jeder Gruppe werden jeweils zuerst aufgeführt.

Darüber hinaus ist bei allen Arbeitsverfahren zusätzlich für eine ausreichende Lüftung zu sorgen – vor allem, wenn Steinbearbeitungshallen aus energetischen Gründen „hermetisch“ isoliert werden. So wurde nach Sanierung von Fenstern und Toren eine Erhöhung der Staubkonzentration festgestellt.

Tabelle 1: Staubschutzmaßnahmen in der Werksteinbearbeitung und bei Nebenarbeiten

 Verfahren/Tätigkeit

Staubschutzmaßnahmen

Schleif- und Poliermaschinen, Sägeanlagen (Gatter-, Seil-, Kreissägen), Steintrennmaschinen

Nassbearbeitung
(Werkzeuge mit Wasserbenetzung), Automatikbetrieb

Flämmmaschinen, Stockanlagen, Strahlanlagen

Kapselung oder Einhausung mit Absaugung, Automatikbetrieb, Atemschutz für Maschinenbediener, wenn Automatikbetrieb nicht möglich

Sägen

Wasserstrahlschneiden (Ersatzverfahren)

Meißelhämmer
(Steinhauer, Steinmetz)

direkte Absaugung am Werkzeug
(an der Staubentstehungsstelle), Atemschutzschild oder –helm

Schnelllaufende Werkzeuge
(z. B. Winkelschleifer)

Nassbearbeitung, direkte Absaugung am Werkzeug (an der Entstehungsstelle), stationäre Absaugung am Arbeitsplatz (positionierbare Absaugtrichter), Absaugwand)*, Absaugtisch)*, Atemschutzschild oder -helm

Handhammer und Meißel

Steinmetzkabine, Absaugtisch)*, Absaugwand)*, Atemschutzschild oder –helm, Staubschutzmaske nur für kurzzeitige Arbeiten

Freistrahlarbeiten

Atemschutzgerät gemäß BGR 500 „Betreiben von Arbeitsmitteln“ Abschnitt „Strahlarbeiten“ mit Frischluftzuführung

Flämmen

Atemschutzschild oder –helm (Staubschutzmaske nur für kurzzeitige Arbeiten), Bedüsung/ Beregnung

Brennschneiden

Atemschutzgerät wie bei Freistrahlen

Paketierung

Raumlüftung

Transport

Verkehrswege sauber halten, bei Trockenheit benetzen

Reinigen der Räume und Betriebsanlagen

absaugen, nicht fegen oder kehren!  Abblasen mit Druckluft verboten !

Reinigen der Arbeitskleidung

Waschen, Absaugen, Staubduschkabine Abblasen mit Druckluft verboten!

In Tabelle 2 sind die Arbeitsverfahren und Tätigkeiten angegeben, bei welchen Messergebnisse zur Quarzstaubexposition vorliegen. Die Messungen erfolgten repräsentativ zur Beurteilung der Exposition während der Arbeitsschicht und sind somit zumeist nicht rein arbeitsmittelbezogen, sondern beinhalten das berufliche Tätigkeitsbild mit verschiedenen Nebenarbeiten. Allgemein werden bei Steinbearbeitungsmaschinen (Steinschleif- und -trennmaschinen) zur Werkzeugkühlung die Bearbeitungsstelle oder die Eingriffstelle des Werkzeugs mit Wasser benetzt (Abb. 1). Durch die Nassbearbeitung wird gleichzeitig eine Verbesserung in der Staubsituation erreicht. Werden diese Einrichtungen und Verfahren sachgerecht betrieben, ist eine Quarzstaubexposition von weniger als 0,07 mg/m3 möglich (arithmetischer Mittelwert). Zum sachgerechten Betrieb gehören z.B.:

Steinsäge, Nassbearbeitung mit Spritzschutzmatte.
Abb. 1: Steinsäge, Nassbearbeitung mit Spritzschutzmatte.

Tabelle 2: Messergebnisse zur Quarzstaubexposition in der Steinbearbeitung

Arbeitsverfahren/Tätigkeit

Messwerte, arithmetischer Mittelwert
mg/m3

Messwerte, 90%-Wert
mg/m3

Sägen, Fräsen
(Maschinen, überwiegend nass)

0,07

0,18

Stocken, Scharrieren, Bossieren

0,26

0,83

Stemmen, Meißeln

0,21

0,29

Schleifen, maschinell

0,23

0,49

Schleifen, manuell

0,25

0,49

Strahlen

0,09

0,19

Mischtätigkeiten
(sonstige und verschiedene Verfahren)

0,38

0,66

In anderen Fällen wird die Steinbear­beitungsmaschine in gekapselter Bauweise bzw. mit Einhausung und Absaugung bei außen liegendem Bedienplatz betrieben (Abb. 2). Auch hier liegen die Messwerte im Arbeitsbereich der Fertigungshallen, das heißt außerhalb der Einhausungen, in dem vorgenannten Bereich der Staubexposition bei Nassbearbeitung. Verfahrensbedingt lässt sich aber nicht immer vermeiden, dass sich der Maschinenbediener auch innerhalb der Einhausung aufhält (zum Beispiel Stockanlagen für Steine unterschiedlicher Formate). In diesen Fällen muss innerhalb der Einhausung mit Atemschutz gearbeitet werden (Abb. 3).


Schwierig gestaltet sich die Staubbekämpfung bei der Steinbearbeitung von Hand – und hier insbesondere der Einsatz von Handmaschinen.

In der Praxis setzen sich zunehmend direkt an der Handmaschine angebrachte Absaugeinrichtungen durch, welche das Werkzeug fast vollständig umschließen (Abb. 4 und 5). Diese erfüllen ihren Zweck nur, wenn sie:


Gerade beim Einsatz von Absaugeinrichtungen an Druckluftwerkzeugen haben sich diesbezüglich in der Praxis einige Probleme gezeigt:

Die vorgenannten Einflussgrößen können mit ihren negativen Auswirkungen zu einer teils deutlichen Überschreitung der Grenzwerte führen. Es hat sich gezeigt, dass nur bei intakter Absaugeinrichtung und konsequenter Nutzung der Verlängerungsstutzen mit einer geringen Quarzstaubexposition gerechnet werden kann. So liegen die 90-Prozent-Werte mit 0,83 mg/m3 für Stein­hauer/Steinmetze (Stocken, Scharrieren, Bossieren) deutlich über dem zulässigen Grenzwert.

Selbst das arithmetische Mittel zeigt noch eine Grenzwertüberschreitung. Damit sind hier große Unterschiede im Wartungszustand und in der Anwendung der Entstaubungstechnik zu erkennen. Alternativ oder als Ergänzung wären bei derartigen Tätigkeiten der Einsatz von Atem­schutzschilden oder -helmen mit Zufuhr gereinigter Luft möglich (Abb. 6 und 7).


Bei Arbeiten mit Winkelschleifern ist der Einsatz frei positionierbarer Absaug-trichter weit verbreitet (Abb. 8a & 8b). Auch diese müssen möglichst nahe an der Staubentstehungs­stelle und in Flugrichtung der Staubpartikel  positioniert werden. Mit jedem Wechsel der Arbeitsposition müssen die Erfassungstrichter nachgeführt werden, was in der Praxis aus Bequemlichkeit oder Nachlässigkeit häufig „vergessen“ wird. Die durch Messungen ermittelte, hohe Quarzstaubex­position mit einem 90-Prozent-Wert von 0,49 mg/m3 belegt, dass der Einsatz flexibler Trichterabsaugungen allein nicht ausreicht.


Der Einsatz von Werkzeugen mit integrierter Absaugeinrichtung stellt die bessere Lösung dar. In vielen Fällen ist dies auch bei Winkelschleifern möglich (Abb. 9).

Abb. 9: Winkelschleifer mit integrierter Absaugung an der Handmaschine.
Abb. 9: Winkelschleifer mit integrierter Absaugung an der Handmaschine.

Ist dies verfahrens- oder einsatzbedingt nicht durchführbar, so sind zusätzliche Schutzmaßnahmen notwendig.

Auch sind Verbesserungen der flexiblen Stauber­fassungs­einrichtungen denkbar. So zum Beispiel halbkreisförmige Erfassungstrichter (Abb. 8a und 8b), welche Arbeitspositionswechsel im begrenzten Maße kompensieren. Erstrebenswert wären zwangsnachgeführte Erfassungstrichter.

Für Arbeiten mit geringer Staubfreisetzung (Handwerkzeuge) oder als Ergänzung für Handmaschinen mit integrierter Absaugung sind Absaugtische, Absaugwände oder Steinmetzkabinen im Einsatz. Mit diesen Einrichtungen können bei sachgerechter Anwendung sehr gute Entstaubungseffekte erreicht werden. Allerdings zeigen die Messungen, dass diese Einrichtungen für sich allein bei Einsatz von Handmaschinen (ohne integrierte Absaugung) in der Regel nicht ausreichen (Abb. 10).

Abb. 10: Schleifarbeiten in einer Steinmetzkabine – zusätzlich ist der Winkelschleifer mit einer integrierten Absaugung ausgerüstet.
Abb. 10: Schleifarbeiten in einer Steinmetzkabine – zusätzlich ist der Winkelschleifer mit einer integrierten Absaugung ausgerüstet.

Inzwischen wurde mit Messungen belegt, dass mit Absaugtischen und Absaug­wän­den mit Nassabscheidung nur bei der einatembaren Staubfraktion E-Staub) eine ausreichende Entstaubungswirkung erzielt werden kann. Für die alveolengängige Staubfraktion (A-Staub) und hier insbesondere Quarzfeinstaub sind sie in der heutigen Ausführung nicht ausreichend wirksam. Bei der Beschaffung neuer Absaugtische oder -wände sollte auf die Aus­stattung mit Feinstaubfiltern geachtet werden. Dies ist inzwischen bei einigen Herstellern verfügbar. Sonst ist eine Trockenabsaugung und -abscheidung die bessere Lösung.

Dr. Ulrich Mörters, BG RCI, Dresden

 
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