Was sind die Grenzwerte für Kunststoffstaub am Arbeitsplatz?

Bei der mechanischen und thermischen Kunststoffbearbeitung entstehen Stäube und Dämpfe, für die Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) nach TRGS 900 gelten, die je nach Kunststofftyp und Bearbeitungsverfahren stark variieren. Für allgemeinen alveolengängigen Staub (A-Fraktion) gilt in Deutschland ein AGW von 1,25 mg/m³, für den einatembaren Gesamtstaub (E-Fraktion) ein AGW von 10 mg/m³. Krebserzeugende Stäube wie solche aus der Bearbeitung von GFK oder CFK unterliegen dem Risikokonzept der TRGS 910. Der folgende Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen zu Grenzwerten, Gefährdungen, Messpflichten und vorgeschriebenen Absaugmaßnahmen bei der Kunststoffbearbeitung in der Industrie.

Welche Staubarten entstehen bei der Kunststoffverarbeitung?

Bei der Kunststoffverarbeitung entstehen je nach Verfahren drei grundlegende Schadstofftypen: trockener Partikelstaub aus mechanischen Prozessen, flüchtige organische Verbindungen (VOC) und Thermodämpfe aus thermischen Prozessen sowie Faserstaub aus der Bearbeitung faserverstärkter Kunststoffe. Welche Staubart dominiert, hängt vom eingesetzten Werkstoff und dem Bearbeitungsverfahren ab.

Mechanische Bearbeitung: Fräsen, Sägen, Schleifen, Bohren

Beim Fräsen, Sägen, Schleifen und Bohren von Kunststoffteilen entstehen trockene Partikel in der alveolengängigen Staubfraktion (A-Fraktion nach DIN EN 481) und der einatembaren Fraktion (E-Fraktion). Feinstaub aus der Kunststoffbearbeitung setzt sich tief in den Atemwegen ab. Bei faserverstärkten Werkstoffen wie GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) und CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) entstehen zusätzlich Fasern, die als besonders kritisch eingestuft werden. Auch Additive, Füllstoffe wie Talkum oder Kreide sowie Farbmasterbatches können beim Schleifen und Fräsen freigesetzt werden und die Staubzusammensetzung erheblich beeinflussen.

Thermische Verfahren: Spritzguss, Extrusion, Laserschneiden, Schweißen

Bei thermischen Prozessen wie Spritzguss, Extrusion, Thermoformen und Tiefziehen entstehen Thermodämpfe und VOC durch den thermischen Abbau der Polymermatrix. Beim Laserschneiden von Kunststoffen bildet sich Pyrolyserauch, der neben Partikeln auch gasförmige Schadstoffe enthält. Beim Kunststoffschweißen treten ebenfalls Dämpfe auf, die je nach Werkstoff stark variieren. PVC beispielsweise setzt bei thermischer Belastung Chlorwasserstoff (HCl) frei. Diese Emissionen bei der Kunststoffbearbeitung sind häufig unsichtbar, aber gesundheitlich relevant.

Was sind die gesetzlichen Grenzwerte für Kunststoffstaub in Deutschland?

In Deutschland gilt für allgemeinen alveolengängigen Staub (A-Fraktion) aus der Kunststoffbearbeitung ein Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) von 1,25 mg/m³ nach TRGS 900. Für die einatembare Fraktion (E-Fraktion) liegt der AGW bei 10 mg/m³. Diese Werte gelten für nicht spezifisch gekennzeichnete Stäube ohne krebserzeugende Eigenschaften.

Wichtig: Der früher gebräuchliche A-Staub-Grenzwert von 3 mg/m³ ist überholt. Rechtsverbindlich ist seit der Aktualisierung der TRGS 900 der Wert von 1,25 mg/m³ für die A-Fraktion. Betriebe, die noch mit dem alten Wert planen oder dokumentieren, handeln nicht regelkonform.

Für Kunststoffstäube mit krebserzeugenden Eigenschaften gilt kein AGW im klassischen Sinne. Stattdessen greift das Risikokonzept der TRGS 910: Es definiert eine Akzeptanzkonzentration (unterhalb gilt das Risiko als niedrig und hinnehmbar) und eine Toleranzkonzentration (oberhalb gilt das Risiko als hoch und nicht hinnehmbar). Zwischen beiden Werten besteht Handlungspflicht durch einen Maßnahmenplan. Die stoffspezifischen Werte sind im Einzelfall dem Sicherheitsdatenblatt und den einschlägigen TRGS zu entnehmen.

Für die Staubfraktionen im Überblick gilt ergänzend TRGS 504, die allgemeine Anforderungen an Tätigkeiten mit Exposition gegenüber A- und E-Staub regelt. Die Anforderungen je nach Anwendung unterscheiden sich erheblich, weshalb eine werkstoff- und prozessspezifische Gefährdungsbeurteilung die Grundlage jeder Schutzmaßnahme bildet.

Welche Kunststoffe gelten als besonders gefährlich für die Atemwege?

Als besonders gefährlich für die Atemwege gelten Kunststoffe, die beim Bearbeiten krebserzeugende Stäube, Fasern oder chemische Abbauprodukte freisetzen. Dazu zählen vor allem faserverstärkte Kunststoffe (GFK, CFK), PVC und bestimmte Duroplaste.

Faserverstärkte Kunststoffe: GFK und CFK

Bei der Bearbeitung von GFK entstehen Glasfasern und -stäube, bei CFK Kohlenstofffasern und -stäube. Beide Fasertypen können lungengängig sein. Alveolengängige Carbonfaserstäube werden nach TRGS 905 als Kategorie 2 eingestuft, das heißt als Stoffe mit Verdacht auf krebserzeugende Wirkung. Für die CFK-Bearbeitung ist das Fachbereich-AKTUELL-Papier FBHM-074 „Bearbeitung von CFK-Materialien” der DGUV maßgeblich. Dieses Papier arbeitet mit einem dreistufigen Konzept von Expositionskategorien und gestaffelten Schutzmaßnahmen und nennt geeignete Entstauber der Staubklasse M oder H nach DIN EN IEC 60335-2-69. FBHM-074 ist ein Fachbereich-AKTUELL-Papier, keine DGUV Regel und keine DGUV Information. Ergänzend gelten TRGS 900 und TRGS 504 für die Staubfraktionen. Die Auswahl der Entstauberklasse ergibt sich aus der Gefährdungsbeurteilung; eine pauschale H13-/H14-Pflicht für sämtliche GFK-/CFK-Anwendungen besteht nicht.

PVC und chlorhaltige Kunststoffe

PVC setzt bei thermischer Belastung Chlorwasserstoff (HCl) und weitere Zersetzungsprodukte frei. Auch bei mechanischer Bearbeitung können Weichmacher und Stabilisatoren aus dem Material austreten. Die DGUV Information 213-728 behandelt die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in Spritzgießmaschinen und gilt speziell für diesen Prozess. Für das Schleifen und Fräsen von PVC sind die allgemeinen Regelwerke nach GefStoffV, TRGS 504 und TRGS 900 anzuwenden.

Duroplaste und Epoxidharze

Duroplaste wie Epoxidharze, Phenolharze und Polyurethan können beim Schleifen oder Fräsen Stäube freisetzen, die sensibilisierend oder krebserzeugend wirken. Besonders Epoxidharzstaub ist als Sensibilisator bekannt. Bei Duroplasten mit krebserzeugenden Eigenschaften greift das Risikokonzept der TRGS 910. Die Schutzmaßnahmen müssen entsprechend der Gefährdungsbeurteilung auf den jeweiligen Werkstoff abgestimmt sein.

Wie wird die Staubbelastung am Arbeitsplatz gemessen und bewertet?

Die Staubbelastung am Arbeitsplatz bei der Kunststoffbearbeitung wird durch personenbezogene Luftmessungen nach DIN EN 689 und TRGS 402 ermittelt. Dabei werden Probenahmen an der Atemzone der Beschäftigten durchgeführt, um die tatsächliche Exposition unter realen Arbeitsbedingungen zu erfassen.

Die Bewertungsstrategie nach DIN EN 689 sieht vor, die gemessenen Konzentrationen mit dem jeweiligen AGW nach TRGS 900 zu vergleichen. Bei krebserzeugenden Stäuben erfolgt die Bewertung nach dem Risikokonzept der TRGS 910 anhand der Akzeptanz- und Toleranzkonzentration. Die Pflicht zur Gefährdungsbeurteilung ergibt sich aus § 6 GefStoffV und bildet die rechtliche Grundlage für alle weiteren Schutzmaßnahmen.

Für die Messung selbst sind folgende Punkte zu beachten:

• Messung der A-Fraktion (alveolengängig nach DIN EN 481) und der E-Fraktion (einatembar gesamt) getrennt durchführen
• Probenahmedauer und Probenahmestrategie nach DIN EN 689 festlegen
• Messungen durch befähigte Personen oder akkreditierte Messstellen durchführen lassen
• Ergebnisse dokumentieren und in die Gefährdungsbeurteilung einarbeiten
• Bei krebserzeugenden Stäuben: Bewertung nach TRGS 910, nicht nach TRGS 900 AGW

Betriebe, die bei einer BG-Prüfung keine ausreichende Absaugtechnik nachweisen können, riskieren Bußgelder, Auflagen und im Schadensfall die persönliche Haftung verantwortlicher Führungskräfte.

Welche Absaugmaßnahmen sind bei Kunststoffstaub vorgeschrieben?

Bei Tätigkeiten mit Kunststoffstaub sind Absaugmaßnahmen nach dem STOP-Prinzip der GefStoffV verpflichtend, sobald die Gefährdungsbeurteilung eine relevante Staubexposition ergibt. Technische Schutzmaßnahmen haben Vorrang vor persönlicher Schutzausrüstung. Die Auswahl der Entstauberklasse richtet sich nach dem AGW des jeweiligen Staubs.

Für die Geräteauswahl gilt die Staubklasseneinteilung nach DIN EN IEC 60335-2-69:

• Staubklasse L: für Stäube mit AGW über 1 mg/m³ (maximaler Durchlassgrad unter 1 %)
• Staubklasse M: für Stäube mit AGW ab 0,1 mg/m³ (unter 0,1 % Durchlass)
• Staubklasse H: für Stäube mit AGW unter 0,1 mg/m³ sowie für krebserzeugende Stäube (unter 0,005 % Geräte-Durchlassgrad)

Die Staubklasse bewertet das Gerät, nicht allein das Filtermedium. Die Auswahl einer geeigneten Filtermedienklasse ist gesondert anhand der Anwendung und Gerätekonfiguration zu prüfen.

Für krebserzeugende Kunststoffstäube aus mechanischen Bearbeitungsprozessen sind die Anforderungen nach GefStoffV sowie TRGS 504 maßgeblich. Die Abscheideklassen W1/W2/W3 nach DIN EN ISO 21904-2 gelten ausschließlich für Schweißrauch und sind für Kunststoffbearbeitungsstaub nicht anwendbar.

Bei der Absaugung von Kunststoffstaub in der Praxis sind folgende Maßnahmen relevant:

• Direktabsaugung an der Entstehungsquelle (Werkzeug, Maschine) als erste Priorität
• Einhausungen und Absaughauben bei vollautomatisierten CNC-Prozessen
• Zentrale Absauganlagen für mehrere Bearbeitungsplätze in größeren Produktionshallen
• Mobile Absauggeräte für wechselnde Arbeitsorte oder Einzelarbeitsplätze
• Bei explosionsfähigen Kunststoffstäuben: ATEX-konforme Ausführung nach 2014/34/EU und 1999/92/EG
• Rückführung der gefilterten Luft (Umluftbetrieb) nur bei nachgewiesener Filterwirksamkeit und in Übereinstimmung mit TRGS 560

Ob ein Kunststoffstaub explosionsfähig ist, richtet sich nach dem K_St-Wert. Stäube mit einem Druckaufbau von mehr als 0,5 bar über dem Ausgangsdruck gelten als staubexplosionsfähig. Die Einteilung erfolgt in die Klassen St 1 (K_St-Wert bis 200 bar·m/s), St 2 (bis 300 bar·m/s) und St 3 (über 300 bar·m/s). Konkrete Werte sind dem Sicherheitsdatenblatt oder der GESTIS-STAUB-EX-Datenbank des IFA zu entnehmen. Bei elektrostatisch aufladbaren Kunststoffpulvern ist zusätzlich TRGS 727 zu beachten.

Die passende Absauganlage muss immer auf Basis der Gefährdungsbeurteilung ausgewählt werden, nicht pauschal nach Erfahrungswerten.

Was droht Unternehmen bei Überschreitung der Staubgrenzwerte?

Bei Überschreitung der Arbeitsplatzgrenzwerte für Kunststoffstaub drohen Unternehmen und verantwortlichen Führungskräften empfindliche Konsequenzen: Bußgelder durch die Gewerbeaufsicht, Auflagen durch die Berufsgenossenschaft sowie im Schadensfall die persönliche zivilrechtliche und strafrechtliche Haftung. Die Rechtsgrundlage bildet die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) in Verbindung mit dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG).

Konkret können folgende Konsequenzen eintreten:

• Bußgelder: Verstöße gegen die GefStoffV können nach § 26 GefStoffV mit Bußgeldern geahndet werden
• Betriebliche Auflagen: Die Berufsgenossenschaft kann bei Prüfungen konkrete technische Nachrüstpflichten anordnen
• Produktionsstillstand: Bei schwerwiegenden Verstößen kann die Gewerbeaufsicht Produktionsbereiche stilllegen
• Persönliche Haftung: Verantwortliche Führungskräfte haften im Schadensfall persönlich, wenn sie ihrer Pflicht zur Gefährdungsbeurteilung und zur Umsetzung von Schutzmaßnahmen nicht nachgekommen sind
• Berufskrankheitsanerkennung: Erkranken Beschäftigte infolge unzureichender Staubabsaugung, können Regressforderungen entstehen

Besonders bei krebserzeugenden Stäuben ist das Minimierungsgebot zu beachten: Auch unterhalb der Toleranzkonzentration nach TRGS 910 besteht die Pflicht, die Exposition so weit wie technisch möglich zu reduzieren. „Grenzwert einhalten und fertig” reicht bei krebserzeugenden Stoffen rechtlich nicht aus. Betriebe müssen dokumentieren, dass sie alle technisch machbaren Maßnahmen zur Expositionsminimierung ergriffen haben.

Die Dokumentation der Gefährdungsbeurteilung, der durchgeführten Messungen und der eingesetzten Absaugtechnik ist dabei kein bürokratischer Formalismus, sondern im Haftungsfall der entscheidende Nachweis, dass der Betrieb seiner Sorgfaltspflicht nachgekommen ist.

Wie ULMATEC bei der Absaugung von Kunststoffstaub unterstützt

Für Betreiber in der Kunststoffbearbeitung, die Staubgrenzwerte sicher einhalten und gleichzeitig produktiv arbeiten müssen, analysiert ULMATEC den jeweiligen Werkstoff, Prozess und Volumenstrom und entwickelt, fertigt und montiert die passende Absauganlage dafür. Auslegung, Fertigung, Montage und Inbetriebnahme erfolgen aus einer Hand, hergestellt in Deutschland.

Konkret bietet ULMATEC für die Kunststoffbearbeitung:

• Entstauber und Trockenfilter der Staubklassen L, M und H nach DIN EN IEC 60335-2-69, abgestimmt auf den AGW des jeweiligen Kunststoffstaubs
• Zentrale Absauganlagen bis 250.000 m³/h, skalierbar für Einzelmaschinen bis zur gesamten Produktionshalle
• ATEX-konforme Ausführungen für explosionsfähige Kunststoffstäube nach 2014/34/EU und 1999/92/EG
• Nassabscheider als Technologieoption für reaktive oder klebende Stäube
• Kombination von Luftreinhaltung, Hallenlüftung und Wärmerückgewinnung für energieeffiziente Prozesse
• Technische Dokumentation für die Gefährdungsbeurteilung und BG-Prüfungen inklusive

Unsere Anlagen sind meist förderfähig nach BAFA und KfW. Fragen Sie uns dazu an. Unsere Bewilligungsquote für Förderungen liegt bei 100 %.

Nehmen Sie jetzt Kontakt mit ULMATEC auf und lassen Sie Ihren Kunststoffbearbeitungsprozess von unseren Spezialisten analysieren. Wir ermitteln den notwendigen Volumenstrom, die erforderliche Filterklasse und die passende Anlagenkonfiguration, damit Ihr Betrieb die Grenzwerte sicher einhält und Ihre Beschäftigten geschützt arbeiten.

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