Umgang mit Quarzfeinstaub

Definition des Begriffes Quarzfeinstaub
Messtechnisch werden Stäube mit einer Teilchengröße im Bereich bis ca. 100 µm als einatembar erfasst (EN 481 "Festlegung der Teilchengrößenverteilung zur Messung luftgetragener Partikel"). Für eine mögliche Reaktion des Atmungssystems auf Staub ist u. a. die Größe der Staubteilchen entscheidend. Unsere vielfach gekrümmten Atemwege wirken auf den Luftstrom der eingeatmeten Luft wie ein Zyklon. Das heißt, große Staubteilchen werden gegen die Wandungen der Atemwege geschleudert, wo sie im feuchten Flimmerepithel, mit dem die Atemwege "ausgekleidet" sind, hängen bleiben und anschließend durch die Flimmerhärchen wieder aus den Atemwegen herausbefördert werden. Partikel mit einem Durchmesser von mehr als 10 µm bleiben bereits im Nasen-Rachenraum hängen. Teilchen in der Größenordnung 5 bis 10 µm werden noch im Bronchialbaum festgehalten und nach außen befördert. Nur Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 5 µm können in den gefährdeten Bereich der Lungenbläschen (Alveolen) gelangen. Dieser Staubanteil des einatembaren Gesamtstaubes (E-Staub) heißt Feinstaub oder Alveolarstaub (A-Staub).

Die Diskussion über eine mögliche Gefährdung durch Quarzfeinstäube bezieht sich auf den A-Staub (Alveolarstaub). Alveolarstaubteilchen sind so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht mehr erkennbar sind. Der sichtbare Staubanteil ist der Teil des Gesamtstaubes, der die Lungenbläschen gar nicht erreicht. Während der sichtbare Staubanteil aus einer Staubwolke relativ schnell sedimentiert, kann Feinstaub noch über eine lange Zeit in der Luft schweben, d.h., auch dann noch, wenn von der Staubwolke nichts mehr zu sehen ist. Von daher ist in Bereichen, in denen ein Atemschutz zu tragen ist, die Vorschrift unbedingt einzuhalten, auch wenn kein Staub in der Luft zu erkennen ist.

In der Technischen Regel für GefahrStoffe 900 ("Arbeitsplatzgrenzwerte"), die für Feinstäube in der Luft am Arbeitsplatz Grenzwerte (Arbeitsplatzgrenzwerte) festlegt, sind die Allgemeinen Staubgrenzwerte wie folgt festgelegt:

einatembare Fraktion	(E-Staub)	10 mg/m³	Luft am Arbeitsplatz
alveolengängige Fraktion	(A-Staub)	3 mg/m³	Luft am Arbeitsplatz

als Mittelwert für die Dauer einer Arbeitsschicht von täglich 8 Stunden an 5 Tagen in der Woche während der Lebensarbeitszeit. Der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) ist der Grenzwert für die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration eines Stoffes (chemischen Elementes) in der Luft am Arbeitsplatz (§ 3 Abs. 6 GefStoffV), unterhalb dessen ein Gesundheitsrisiko nicht befürchtet wird. Sofern an Arbeitsplätzen die Allgemeinen Staubgrenzwerte nicht eingehalten werden können, sind für die Beschäftigten arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen vorzusehen.

Die TRGS 900 "Arbeitsplatzgrenzwerte" hat mit Wirkung ab 01.02.2006 festgelegt, dass die Allgemeinen Staubgrenzwerte für schwer lösliche bzw. unlösliche Stäube anzuwenden sind, wozu Quarzstaub gehört.

Wo sind wir Quarzfeinstäuben ausgesetzt ?
Quarz ist ein natürliches, gesteinsbildendes Mineral, das überall in unserer natürlichen Umwelt vorkommt: in jedem Ackerboden und am Meeresstrand, aber auch in jedem Felsgestein. Siehe Rohstoff Quarz. Quarz ist kein Gefahrstoff.

Quarzfeinstaub entsteht durch Verwitterung und durch Abrieb von Quarzsand und Quarzkies, vorwiegend bei der Be- oder Verarbeitung quarzhaltiger Materialien. In der Natur wird Quarzfeinstaub vom Wasser, aber auch vom Wind aufgenommen. Deshalb ist Quarzfeinstaub auch in der alltäglichen Atemluft und in jedem Straßenstaub enthalten. Gefahren für die menschliche Gesundheit gehen davon nicht aus. Gesundheitsschädlich ist der Quarzfeinstaub nur dann, wenn er in hoher Dosis und über Jahre hinaus eingeatmet würde, weil er in die Alveolen der Lunge vordringen kann. Deshalb sind bei Feinstaub-Exposition Arbeitsschutzmaßnahmen unerlässlich.
Welche wissenschaftlichen Erkenntnisse liegen bisher vor ?
Quarz, auch als Feinstaub, ist chemisch inert, d.h., Quarz ist unlöslich und wird im Organismus chemisch nicht verändert. Daher hat Quarz nach dem bisherigen Stand der Erkenntnisse keine gesundheitlichen Auswirkungen, wenn er aus dem Körper wieder ausgeschieden werden kann, z.B. nach dem Verschlucken. Beim Einatmen von Quarzfeinstäuben sind Gesundheitsschäden dann zu erwarten, wenn die Schutz- und Selbstreinigungsmechanismen der Atmungsorgane überfordert sind. Dafür sind die Staubkonzentration der Luft, die täglichen Expositionszeiten und die Zahl der Expositionsjahre ausschlaggebend.

Nahezu alle Stäube verursachen Reizerscheinungen auf den Schleimhäuten und können die Widerstandsfähigkeit der Atmungsorgane gegen äußere Einwirkungen schwächen. Daher ist z.B. eine chronische Bronchitis bei Staubexponierten häufiger zu beobachten als im Durchschnitt der Bevölkerung. Lagern sich große Mengen von Feinstäuben in der Lunge ab, so können dadurch Gewebsreaktionen ausgelöst werden, die als "Pneumokoniose" oder "Staublunge" bezeichnet werden. Bei Auslösung einer Staublungenerkrankung durch kristallines Siliziumdioxid, wie z.B. Quarz, spricht man von "Silikose" (Berufskrankheit BK 4101 der Anlage zur Berufskrankheiten-Verordnung des BMA). Weitere bekannte Staublungenerkrankungen sind z.B. die Aluminiumstaublunge (BK 4106), die Hartmetallstaublunge (BK 4107), die Siderose (ausgelöst durch Eisenoxidstaub beim Schweißen) und die Anthrakose (bei der Erzeugung von Elektrokohle und beim Umgang mit Graphitstaub und Ruß).

Als weitere mögliche Folge einer Überforderung der Schutzmechanismen der Atmungsorgane kann eine Krebserkrankung dadurch ausgelöst werden, dass die körpereigene Abwehr vergeblich versucht, die Dauerreizung mit aggressiven chemischen Reaktionen zu bekämpfen. Dabei werden verschiedene zelltoxische Substanzen gebildet, unter anderem auch extrem starke Oxidationsmittel bis hin zum Superoxidanion, die als Nebenwirkung Krebs auslösen können.

Für die Auslösung von Krebs durch Quarzfeinstaub wird - wie für die Auslösung der Silikose - die Existenz einer Schwellendosis angenommen, ab deren Überschreitung eine Erkrankung möglich ist. Ein Anstieg von Krebserkrankungen nach langjähriger Quarzfeinstaubexposition ist nur bei Exponierten feststellbar, die infolge der Belastung an einer Silikose erkrankt sind. Umstritten ist, ob Krebs nur als Folge einer Silikose auftreten kann oder ob die Schwellendosis für die Auslösung von Krebs in der gleichen Größenordnung liegt wie die Schwellendosis für die Auslösung einer Silikose, so dass deshalb eine Krebserkrankung als Folge einer Quarzfeinstaubexposition nur im Zusammenhang mit dem Auftreten einer Silikose statistisch signifikant beobachtet wird. Immerhin wurde die Erkrankung "Lungenkrebs durch Einwirkung von kristallinem Siliziumdioxid bei nachgewiesener Quarzstaublungenerkrankung" als Berufskrankheit BK 4112 anerkannt.

Eine weitere wichtige Erkenntnis ist, dass bei Rauchern das Risiko einer Silikose sowie das Risiko einer im Zusammenhang damit ausgelösten Krebserkrankung deutlich erhöht sind. Dies läßt sich leicht dadurch erklären, dass das Rauchen das Flimmerepithel der Atemwege und damit das wichtige Transport- und Ausscheidungssystem der Atmungsorgane schädigt. Dadurch wird bei gleicher Menge eingeatmeten Staubes die in den Atemwegen abgelagerte Menge im Vergleich zu Nichtrauchern deutlich erhöht. Die entsprechende Schwellendosis für die Auslösung einer Erkrankung wird dadurch früher erreicht. Zusätzlich stellt das Rauchen selbst eine Dauerreizung der Atemwege dar, die die Widerstandsfähigkeit der Atmungsorgane schwächt.
Welche Regeln gelten beim Umgang mit Quarzfeinstaub ?
Die Verwendung von Quarz mit einem Quarzfeinstaubanteil < 5 µm in einem geschlossenen System ist ideal, die Frage nach Quarzfeinstaub stellt sich überhaupt nicht. Es reicht aus, wenn ein Sicherheitsdatenblatt der Lieferung mitgegeben wird (§ 5 GefStV).

Verpackte Quarzprodukte mit einem Anteil an Feinstaub in einer Partikelgröße < 5 µm sind mit dem Andreaskreuz und dem Symbol Xn als gesundheitsschädlich zu kennzeichnen. Auf der Verpackung sind der Gefahrenhinweis R48/20 (Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen) sowie die Sicherheitsratschläge S22 (Staub nicht einatmen) und S38 (Bei unzureichender Belüftung Atemschutzgerät anlegen) aufgedruckt.

Werden Quarzprodukte mit einem Anteil an Feinstaub in einer Partikelgröße von < oder < 5 µm zusammen mit anderen Stoffen vermischt oder verarbeitet, besteht nach der Europäischen Richtlinie Nr. 1999/45/EG (Anhang II "Methoden zur Beurteilung gesundheitsgefährdender Eigenschaften von Zubereitungen nach längerer Exposition") eine Kennzeichnungspflicht erst bei einem Anteil von > 10 Gewichts-% in der Zubereitung. Zubereitungen sind Gemische, die aus 2 oder mehreren Stoffen bestehen. Der gesundheitsschädliche Anteil Quarzfeinstaub kleiner 5 µm im Quarzmehl oder in der Quarzkörnung ist hinsichtlich der Beurteilungsmethodik mit einer Zubereitung durchaus vergleichbar.

Der in der früheren TRGS 900 festgesetzte Arbeitsplatzgrenzwert (AGW), für die alveolengängige Fraktion von silikogenen Stäuben von 0,15 mg/m³ Luft wurde zurückgezogen und stattdessen auf den Allgemeinen Staubgrenzwert von 3 mg/m³ Luft am Arbeitsplatz hingewiesen. Bei einem Quarzgehalt von weniger oder gleich 5 Gewichts-% im A-Staub wird durch die Einhaltung des Allgemeinen Staubgrenzwertes von 3 mg/m³ auch der ehemalige Grenzwert für Quarz (A-Staub) von 0,15 mg/m³ eingehalten. Enthält der Staub mehr als 5 Gewichts-% Quarz, ist mit der Einhaltung des Expositionsniveaus von 0,15 mg/m³ auch der allgemeine Staubgrenzwert für die alveolengängige Fraktion von 3 mg/m³ eingehalten; dann ist bei der Gefährdungsbeurteilung nur noch die E-Fraktion (einatembare Fraktion) des allgemeinen Staubgrenzwertes von 10 mg/m³ zu überprüfen.

Tätigkeiten oder Verfahren, bei denen Beschäftigte alveolengängigen Stäuben aus kristallinem Siliziumdioxid in Form von Quarz und Cristobalit ausgesetzt sind, wurden in die Technischen Regeln für Gefahrstoffe TRGS 906 "Verzeichnis krebserzeugender Tätigkeiten oder Verfahren nach § 3 Abs. 2 Nr. 3 GefStoffV" aufgenommen. Bei der Auswahl der Schutzmaßnahmen im Rahmen der für jeden Arbeitsplatz vorzunehmenden Gefährdungsbeurteilung kann der ehemalige Grenzwert von 0,15 mg A-Staub je m³ Atemluft als Schichtmittelwert nur als Orientierungsmaßstab dienen und ist durch entsprechende Maßnahmen so weit wie möglich zu unterschreiten.

Seit dem 25.10.2006 ist auf europäischer Ebene das "Übereinkommen über den Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer durch gute Handhabung und Verwendung von kristallinem Siliziumdioxyd und dieses enthaltener Produkte", abgekürzt NEPSI in Kraft getreten. Wesentlicher Bestandteil des Übereinkommens ist der Praxisleitfaden "Quarzfeinstaub" (Good Practice Guide), der eine Anleitung zur Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Quarz-Exposition und einen Katalog von Anleitungsblättern (Task Sheets) mit Schutzmaßnahmen enthält. Neben Hintergrundinformationen zu Gesundheitsgefährdungen durch Quarzfeinstaub finden sich im Leitfaden Hinweise zu Arbeitsverfahren, die zu einer Feinstaubexposition führen können, und zur Überwachung der Exposition sowie Angaben zu international gültigen Arbeitsplatzgrenzwerten.

Auf Quarzmehl ist die REACh-Verordnung EG Nr. 1907/2006, welche am 01.06.2007 in Kraft getreten ist, nicht anzuwenden. Denn Mineralien, soweit sie nicht chemisch verändert wurden, sind ausdrücklich von der Registrierungspflicht ausgenommen (Artikel 2 Abs. 7 b) Anhang V, Abschnitt 7). Quarzmehl gehört zu den in der Natur vorhandenen Mineralien und ist chemisch nicht verändert. Quarzmehl wird aus Quarzsand hergestellt. Quarzsand ist als Mineral ein natürlich vorkommender Stoff. Quarzmehl ist Quarzsand, der im Sinne von Artikel 3 Ziffer 39 lediglich mechanisch verarbeitet wurde. Eine chemische Veränderung liegt nicht vor, weil die chemische Struktur des Naturstoffs Quarzsand unverändert bleibt (Artikel 3 Ziffer 40 der REACH-Verordnung). Quarzmehl ist, wenn Feinstäube freigesetzt werden, wie ein Gefahrstoff zu behandeln ist. Daher wurde von der Europäischen Kommission geprüft, ob deswegen eine Registrierungspflicht vorgesehen werden sollte. Inzwischen steht fest: Eine Registrierung nach der REACh-Verordnung ist nicht erforderlich und nicht möglich.
Unsere Hilfestellung beim Umgang mit Quarzfeinstaub
Um den sicheren Umgang mit Quarzmehl zu gewährleisten, haben wir folgende Informationen bereitgestellt:

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