Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Risikominimierung der Gefahren durch Kontamination im Arbeitsumfeld und Betrachtung der Toxikologie von Faserbruchstücken beim laserbasierten Trennen von Faserverbundkunststoffen

Ziel ist ein vertieftes Verständnis der Freisetzung faserhaltiger Gefahrstoffe aus Lasertrennprozessen an Faserverbundkunststoffen (FVK) sowie der Kontaminationsverschleppung in andere Arbeitsbereiche zwecks Ermittlung und Bewertung existierender Gefährdungspotenziale. Dabei steht besonders die mögliche Freisetzung gesundheitsgefährdender WHO-Fasern im Fokus. Ein Schwerpunkt liegt auf der Bewertung der toxikologischen Wirkungen freigesetzter faserhaltiger FVK-Stäube.

Betrachtet werden FVK-Laserschneidprozesse bei PA-Mitgliedern sowie am LZH nachgestellte Prozesse. Als Bezugsgrößen werden Quellstärken in der Prozessabluft bestimmt. In Arbeitsbereichsanalysen werden Abklingkurven gemessen und die Verbreitung der Gefahrstoffe, vor allem der Faserfragmente, in der Anlagenumgebung ermittelt. Definiert gesammelte FVK-Staubproben dienen der toxikologischen Analyse mit einem Partikel-induzierten Zellmigrationstest (PICMA) durch das IPA. Begleitet wird dies durch rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen. Die Gefahrstoffverschleppung wird mittels Analyse der Kontamination zugänglicher Oberflächen in den Unternehmen sowie von Kleidung, Haut und Haaren betroffener Mitarbeiter erfasst.

Auf Basis der Gefährdungsbewertung werden Vorschläge für Umrüstungen von Anlagen und Arbeitsbereichen sowie Handlungsempfehlungen für die Handhabung kontaminierter FVK-Bauteile und optimierte Arbeitsabläufe erarbeitet (spezifische technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen). Dies nutzt unmittelbar interessierten KMU, die durch die Umsetzung der Empfehlungen die Kurz- und Langzeitrisiken für ihre Mitarbeiter und das Anlagenumfeld reduzieren können. Letztlich wird die Akzeptanz von FVK-Lasertrennprozessen erhöht, was der Verfahrensverbreitung in der Industrie dient. Die Bewertung der Toxikologie der FVK-Stäube soll Grundlagen für die mögliche Anpassung der relevanten Expositionsgrenzwerte schaffen. Die Projektergeb. sollen nach Projektende in ein DVS-Merkblatt einfließen.

Ergebniszusammenfassung:

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens nutzen kmU vor allem für die Gefährdungsbeurteilung von Laserprozessen bei der Laserbearbeitung von FVK. Diese Gefährdungsbeurteilung wird durch das Heranziehen der gewonnenen Erkenntnisse über die Höhe und die Zusammensetzung der Prozessemissionen, identifizierte Leitkomponenten und Einflüsse von Prozessparametern auf die Gefahrstofffreisetzung wesentlich vereinfacht. Der Aufwand für die Probenahme in der Abluft und die Analyse der Emissionen lässt sich somit signifikant reduzieren. Das ist mit einer erheblichen Kosteneinsparung verbunden, da sich die Kosten für eine einzelne Emissionscharakterisierung unter Berücksichtigung der Faserart und Werkstoffmatrix in der zu analysierenden Umluft oder Luft am Arbeitsplatz eines Laserbearbeitungsprozesses typischerweise auf mehrere tausend Euro belaufen.

Zudem stellt die Forschungsstelle den kmU auf Anfrage die Daten für die verschiedenen Szenarien zur Verfügung.

Das große Interesse und die Beiträge der am projektbegleitenden Ausschuss teilnehmenden Unternehmen belegen, dass ein immenser Bedarf an aussagekräftigen Expositions- und Emissionsdaten für die laserbasierte Bearbeitung von FVK existiert. Demnach ist mit einer vielfachen Nutzung der Daten durch Unternehmen der Branche zu rechnen. Aufbauend auf den Projektergebnissen können interessierte Industrieunternehmen eine Gefährdungsbeurteilung für ihre Laserbearbeitungsprozesse hinsichtlich der Gefahrstoffexposition der Beschäftigten sowie eine Bewertung ihrer Prozesse hinsichtlich der Einhaltung der Grenzwerte für die Luft am Arbeitsplatz vornehmen. Außerdem können die erarbeiteten Handlungsempfehlungen dazu dienen, die Verschleppung von Faserbruchstücken zu verhindern. Im Einzelfall können die gewonnenen Erkenntnisse auch für die Auswahl von geeigneten Bearbeitungsanlagen und Arbeitsmitteln für die Laserbearbeitung im Hinblick auf die Minimierung der Gefahrstofffreisetzung genutzt werden.