Grundlagen von Staubmessungen
am Arbeitsplatz
4. Hüttensymposium der BGHM - 12./13.06.2019
Roman Weiß - Abteilung Gefährdungsermittlung/Messtechnik
Gliederung
2Staubmessungen am Arbeitsplatz
Staubfraktionen im Arbeitsschutz
Allgemeiner Staubgrenzwert (ASGW)
Probenahme von Stäuben
Direktanzeigende Staubmesssysteme
Aktuelle Staubmessdaten im Bereich
der Metallerzeugung
Quelle: Roman Weiß
Staubfraktionen im Arbeitsschutz
3Staubmessungen am Arbeitsplatz
Einatembare und Alveolengängige Staubfraktion
4
Quelle
: B
GH
M
Einatembare FraktionGesamtmenge aller Partikel, die
eingeatmet und in unterschiedlichen
Bereichen der Atemorgane abge-
lagert werden können.
Alveolengängige FraktionTeilmenge des eingeatmeten
Staubes, die bis in die Alveolen
(Lungenbläschen) gelangen kann.
Feinstaubfraktionen
im Umweltschutz:(PM = Particulate Matter)
PM 0,1
PM 2,5
PM 10
„Feinstaub“-
Tagesgrenzwert:
50 µg/m³
Qu
elle
: vla
s2
00
2 -
Fo
tolia
.co
m
weitere Staubarten: Ultrafeine Stäube (Partikel), Fasern …
Staubmessungen am Arbeitsplatz
5
Quelle
: B
GH
M
DIN EN 481 - Festlegung der Teilchengrößenverteilung
alveolengängig
Die DIN EN 481 enthält
Konventionen für Staub-
fraktionen, die zur Staub-
probenahme im Arbeits-
schutz verwendet werden.
Staubmessungen am Arbeitsplatz
6
Quelle
: B
GH
M
Abscheidezyklon - Alveolengängige Fraktion
Filter
Alveolengängige FraktionQuelle: Institut für Arbeitsschutz (IFA)
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Allgemeiner Staubgrenzwert
7Staubmessungen am Arbeitsplatz
Allgemeiner Staubgrenzwert - ASGW (TRGS 900)
8
Quelle
: B
GH
M
(A-Fraktion)
(E-Fraktion)
Schichtmittelwerte
KurzzeitwerteE-Fraktion: 2 x 10 = 20 mg/m³ (15 min.)
A-Fraktion: 8 x 1,25 = 10 mg/m³ (15 min.)TRGS 900:
Technische Regel für Gefahrstoffe 900 „Arbeitsplatzgrenzwerte“
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Beispiel - Kurzzeitwertbetrachtung für die E-Fraktion
9
Quelle
: B
GH
M
Kurzzeitwert:
20 mg/m³ (15 min.)
Staubmessungen am Arbeitsplatz
z.B.
gelegentliches Einfüllen
des staubförmigen Roh-
materials in einen Mischer
Stoffspezifische Luftgrenzwerte (z.B. Metalle)
10
Quelle
: B
GH
M
krebserzeugende Metalle und
ihre Verbindungen
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Probenahme von Stäuben
11Staubmessungen am Arbeitsplatz
Sammelnde (aktive) Staubprobenahme
12
Quelle
: B
GH
M
Mittels einer Probenahmepumpe wird die Probeluft angesaugt und die
Staubfraktion auf einem Filter (z.B. Membranfilter) abgeschieden.
Die gesammelte Staubmasse auf dem Filter wird durch Differenzwägung
(Laborwaage) ermittelt.
Ergebnis: Massenkonzentration in mg/m³
Probenahme und Analytik sind getrennt voneinander
Ort der Probenahme:
an der Person (personengetragene Messung)
stationär (ortsfeste Messung)
Staubmessungen am ArbeitsplatzStaubmessungen an industriellen Arbeitsplätzen
Probenahme an der Person
13
Quelle
: B
GH
M
PGP-System (Personengetragenes Gefahrstoff-Probenahmesystem)
FSP-10 GSP-10
Probenahmekopf
+ +
Filter Probenahmepumpe
A-Fraktion E-Fraktion
vor der Messung
nach der Messung
Volumenstrom:
0,6 m³/h (10 l/min)
Quelle: Roman Weiß Quelle: Roman Weiß
Quelle: Roman Weiß
Quelle: Roman Weiß
Quelle: Roman Weiß
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Probenahme an der Person
14
Quelle
: B
GH
M
Quelle: Roman Weiß
Probenahme im Atembereich
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Probenahme an der Person (Schweißrauche)
15
PGP-EA-System: Probenahme im Schweißerschutzhelm
Quelle: Roman WeißQuelle: Roman Weiß
Quelle: Roman Weiß
Quelle: BGHM
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Stationäre Probenahme
16
Quelle
: B
GH
M
VC-25 G
Volumenstrom: 22,5 m³/h
Filter
(E-Fraktion)
VC-25 F(A-Fraktion)
Quelle: Roman Weiß
Quelle: Roman Weiß
Volumenstrom: 4 m³/h
PM4 F(A-Fraktion)
Quelle: Roman Weiß
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Stationäre Probenahme
17
Quelle
: B
GH
M
Kann mit der stationären Messung
die inhalative Staubexposition der
Beschäftigten ermittelt werden?
Emission der Anlage („technische Beurteilung“)
Hintergrundbelastung in der Halle
Bystander-Exposition (Nachbararbeitsplätze)
Quelle: BGHM
stationäre
Probenahme:
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Quelle: Roman Weiß Quelle: Roman Weiß
Probenahmedauer
18
Quelle
: B
GH
M
TRGS 402 „Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition“
Mindestprobenzahl zur Ermittlung des Schichtmittelwertes
Probenahmedauer (Mittelungsdauer) Probenanzahl
10 Sekunden ≥ 30
1 Minute ≥ 20
5 Minuten ≥ 12
15 Minuten ≥ 4
30 Minuten ≥ 3
1 Stunde ≥ 2
≥ 2 Stunden ≥ 1
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Zeitpunkt der Probenahme
19
Quelle
: B
GH
M
Quelle
: B
GH
M
repräsentative
Messung
Probenahme:
2 StundenProbenahme: 4 Stunden
worst-case-
Messung
(ungünstigster, aber noch
realistischer Fall)
Obergrenze
für die Exposition
Staubmessungen am Arbeitsplatz
IFA-Arbeitsmappe
20
Quelle
: B
GH
M
Die Standard-Messverfahren für Gefahrstoffe sind in der IFA-Arbeitsmappe
beschrieben (www.ifa-arbeitsmappedigital.de)
Alveolengängige Fraktion
Messverfahren: Kennzahl 6068
Probenahmegeräte: Kennzahl 3020
Einatembare Fraktion
Messverfahren: Kennzahl 7284
Probenahmegeräte: Kennzahl 3010 Quelle: Roman Weiß
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Beurteilung der Exposition (TRGS 402)
21
Quelle
: B
GH
M
Der Arbeitgeber hat die ermittelte Expositionshöhe gemäß TRGS 402 im
Hinblick auf eine Gefährdung der Beschäftigten und die Wirksamkeit der
vorhandenen Schutzmaßnahmen zu beurteilen und zu dokumentieren. Der
Befund kann lauten:
Schutzmaßnahmen ausreichend
Einhaltung von 1,25 mg/m³ (A-Staub) und 10 mg/m³ (E-Staub) und
Erfüllung der Kurzzeitwertbedingungen
Schutzmaßnahmen nicht ausreichend
Nichteinhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte von A- oder E-Staub oder
Nichterfüllung der Kurzzeitwertbedingungen
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Direktanzeigende Staubmesssysteme
22Staubmessungen am Arbeitsplatz
Streulichtphotometer zur „Feinstaubmessung“
23
Quelle
: B
GH
M
mittels Streulichtverfahren (Tyndall-
Effekt) werden Partikel mit einem
Durchmesser von etwa 0,1 - 8 µm
detektiert
kein Bezug zur Massenkonzen-
tration ohne Kenntnis der Partikel-
eigenschaften
Konzentrationsverläufe (Spitzen)
darstellbar
Aufspüren von EmissionsortenQuelle: IFA-Arbeitsmappe
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Streulichtphotometer zur „Feinstaubmessung“
24
Quelle
: B
GH
M
Quelle: Roman Weiß
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
08:4
3:2
0
08:5
7:2
0
09:1
1:3
5
09:2
6:0
0
09:4
0:0
0
09:5
4:0
0
10:0
8:0
0
10:2
2:0
0
10:3
6:0
0
10:5
0:0
0
11:0
4:0
0
11:1
8:0
0
11:3
2:0
0
11:4
6:0
0
12:0
0:0
0
12:1
4:4
5
12:2
8:4
5
12:4
2:4
5
12:5
6:4
5
13:1
0:4
5
13:2
4:4
5
13:3
8:4
5
13:5
2:4
5
14:0
6:4
5
14:2
0:4
5
14:3
4:4
5
14:4
8:4
5
Ein
heit
en
Messzeit
MAG-Schweißen und
Schleifenarbeiten
Reinigen des Arbeitsplatzes „Fegen“
Schlosserei
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Streulichtphotometer + Gravimetrische Messung
25
Quelle
: B
GH
M
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
9:0
8:1
8
9:1
1:0
3
9:1
3:4
8
9:1
6:3
3
9:1
9:1
8
9:2
2:0
3
9:2
4:4
8
9:2
7:3
3
9:3
0:1
8
9:3
3:0
3
9:3
5:4
8
9:3
8:3
3
9:4
1:1
8
9:4
4:0
3
9:4
6:4
8
9:4
9:3
3
9:5
2:1
8
9:5
5:0
3
9:5
7:4
8
10:0
0:3
3
10:0
3:1
8
10:0
6:0
3
10:0
8:4
8
10:1
1:3
3
Messzeit
Ko
nzen
trati
on
[m
g/m
³]
Schw eißrauch (A-Fraktion)
Mittelw ert = 9,29 mg/m³
Schweißrauch
(A-Fraktion)
0
50
100
150
200
250
300
9:0
8:1
8
9:1
1:0
3
9:1
3:4
8
9:1
6:3
3
9:1
9:1
8
9:2
2:0
3
9:2
4:4
8
9:2
7:3
3
9:3
0:1
8
9:3
3:0
3
9:3
5:4
8
9:3
8:3
3
9:4
1:1
8
9:4
4:0
3
9:4
6:4
8
9:4
9:3
3
9:5
2:1
8
9:5
5:0
3
9:5
7:4
8
10:0
0:3
3
10:0
3:1
8
10:0
6:0
3
10:0
8:4
8
10:1
1:3
3
MesszeitK
on
zen
trati
on
[m
g/m
³]
Schw eißrauch (E-Staub)
Mittelw ert = 10,9 mg/m³
Schweißrauch
(E-Fraktion)Quelle: Roman Weiß
Respicon
Staubmessungen am Arbeitsplatz
PIMEX-Methode (PIcture Mixed EXposure)
26
Arbeitsvorgang wird mit einem direktanzeigenden Messgerät
(z. B. einem Streulichtphotometer) und zeitgleich mit einer Videokamera
aufgezeichnet
beide Signale werden über eine Software synchronisiert;
im PIMEX-Film ist somit parallel zum Video-Signal die Exposition sichtbar
Staubmessungen am Arbeitsplatz
PIMEX-Methode - MAG-Schweißen ohne Absaugung
27
aktuelle Massen-
konzentration in mg/m³
„negativ“-Beispiel
Quelle: BGHM
Staubmessungen am Arbeitsplatz
PIMEX-Methode - MAG-Schweißen mit Absaugung
28
aktuelle Massen-
konzentration in mg/m³
„positiv“-Beispiel
Quelle: BGHM
Staubmessungen am Arbeitsplatz
Aktuelle Staubmessdaten im Bereich
der Metallerzeugung
29Staubmessungen am Arbeitsplatz
IFA-Report zur Staubbelastung an Arbeitsplätzen
30
Quelle
: B
GH
M
Vorabveröffentlichung der
MEGA-Auswertungen
(Zeitraum 2005-2016)
www.dguv.de/ifa/publikationen/reports-download/reports-2018
Staubmessungen am Arbeitsplatz
IFA-Report zur Staubbelastung an Arbeitsplätzen
31
Quelle
: B
GH
M
Metallerzeugung (Auszug)
Arbeitsbereich: Gießen, Schmelzen
Probenahme-
dauer
Probenahme-
art
Anzahl der
Messwerte
% der Messwerte
Grenzwert
90%-Wert
[mg/m³]
E-Staub (AGW: 10 mg/m³)
2 h an der Person 20 90,0 5,89
2 h stationär 93 96,8 4,84
A-Staub (AGW: 1,25 mg/m³)
2 h an der Person 14 71,4 1,65
2 h stationär 84 90,5 1,19
Staubmessungen am Arbeitsplatz
IFA-Report zur Staubbelastung an Arbeitsplätzen
32
Quelle
: B
GH
M
Metallerzeugung (Auszug)
Arbeitsbereich: Drahtziehen, Walzen
Probenahme-
dauer
Probenahme-
art
Anzahl der
Messwerte
% der Messwerte
Grenzwert
90%-Wert
[mg/m³]
E-Staub (AGW: 10 mg/m³)
2 h an der Person 46 91,3 6,99
2 h stationär 74 98,6 3,58
A-Staub (AGW: 1,25 mg/m³)
2 h an der Person 41 85,4 2,33
2 h stationär 79 91,1 1,15
Staubmessungen am Arbeitsplatz
IFA-Report zur Staubbelastung an Arbeitsplätzen
33
Quelle
: B
GH
M
Metallerzeugung (Auszug)
Arbeitsbereich: Schleifen
Probenahme-
dauer
Probenahme-
art
Anzahl der
Messwerte
% der Messwerte
Grenzwert
90%-Wert
[mg/m³]
E-Staub (AGW: 10 mg/m³)
2 h an der Person 24 83,3 21,8
2 h stationär 15 93,3 6,73
A-Staub (AGW: 1,25 mg/m³)
2 h an der Person 21 76,2 2,67
2 h stationär 15 86,7 1,47
Staubmessungen am Arbeitsplatz
IFA-Report zur Staubbelastung an Arbeitsplätzen
34
Quelle
: B
GH
M
Metallerzeugung (Auszug)
Arbeitsbereich: Lagern, Transportieren, Verpacken
Probenahme-
dauer
Probenahme-
art
Anzahl der
Messwerte
% der Messwerte
Grenzwert
90%-Wert
[mg/m³]
E-Staub (AGW: 10 mg/m³)
2 h stationär 13 100 1,30
A-Staub (AGW: 1,25 mg/m³)
2 h an der Person 7 85,7 Werte: 0,26 bis 1,4
2 h stationär 34 97,1 0,31
Staubmessungen am Arbeitsplatz
35
DANKE
für Ihre
Aufmerksamkeit!
Staubmessungen am Arbeitsplatz