1. Zusammenfassung des Inhalts dieses Artikels
Bei der Abfallsammlung und -verwertung gelangen unvermeidbar Schimmelpilze, die den Inputmaterialien anhaften, in die Luft. Die Arbeitsplatzatmosphäre in den Betrieben kann hoch mit Schimmelpilzen belastet sein. Mit dem heutigen Stand der Technik indes sollten stark überhöhte Schimmelpilzbelastungen an ständigen Arbeitsplätzen vermeidbar sein, sofern die technischen Schutzmaßnahmen immer vorgabengemäß gewartet und instandgehalten werden. Ständige Arbeitsplätze sindheute vor allem Führerhäuser von Maschinen, Sortierkabinen und Schaltwarten. Müllwerker bei der Abfallsammlung scheinen allerdings heute noch immer wieder hoch mit Schimmelpilzen belastet zu werden. Sichere und praktikable Schutzmaßnahmen gegen Schimmelpilze für Müllwerker bei der Abfallsammlung gibt es derzeit abscheinend nicht. Probleme in Sachen Hygiene kann man überdies immer wieder auch in Führerhäusern von Müllsammelfahrzeugen feststellen. Auch in Pausenräumen und büroartig genutzten Leitwarten wurden bei jüngeren Prüfungen immer wieder deutlich erhöhte, in Einzelfallen sogar hygienisch inakzeptable Schimmelpilzbelastungen gemessen.
Dieser Fachbeitrag findet sich als wissenschftliche Publikation in dem Tagungsband der Fachtagung „Waste to Resources“ in Hannover vom Mai 2019.
2. Schlüsselwörter
Schimmelpilze, Schimmeltest am Arbeitsplatz, Arbeitsplatzatmosphäre, Exposition, Abfallwirtschaft, Arbeitsplätze, Schutzmaßnahme, Expositionsbestimmung
Inhaltsangabe: Schimmelpilze an Arbeitsplätzen in der Abfallwirtschaft
3. Einleitung
Sammlung und Verarbeitung organischer Abfälle in der Abfallwirtschaft sind unvermeidbar mit einem Übergang von Schimmelpilzen in die Luft verbunden. Mitunter etablieren sich in Arbeitsbereichen sehr hohe mikrobielle Belastungsniveaus. Bei entsprechender Exposition sind dadurch Gesundheitsbeeinträchtigungen bei den Beschäftigten möglich. Bioaerosole, die in der Abfallbehandlung entstehen, sind im Regalfall deutlich von Schimmelpilzen dominiert.
Die Dominanz der Schimmelpilze in den Bioaerosolen erklärt sich wie folgt: Schimmelpilze sind einerseits wesentlich besser an Substrate mit relativ geringer Feuchte angepasst. Andererseits gehen sie deutlich leichter in die Luft über, als Bakterien. Bakterien benötigen für ihre Vermehrung deutlich mehr Feuchtigkeit. Sie vermehren sich überdies vorzugsweise substratgebunden. Seit den 90er Jahren erhebt man unter Verwendung einheitlicher mikrobiologischer Probenahme- und Nachweisverfahren zunehmend Daten zur Exposition der Beschäftigten in der Abfallwirtschaft gegenüber Schimmelpilzen. Es zeigte sich in dieser Zeit recht schnell, dass Mitarbeiter in wertstoff- und abfallverarbeitenden Betrieben anhaltend hoch mit Schimmelpilzen belastet sein können. Und dass ein deutlicher Optimierungsbedarf bei der technischen und organisatorischen Schutzausstattung dieser Arbeitsplätze gegeben ist.
Zwischenzeitlich sind in Deutschland Technische Regeln zum Arbeitsschutz vor biologischen Arbeitsstoffen ausgearbeitet und veröffentlicht. Diese führen u.a. praxisbewährte technische und betriebsorganisatorische Maßnahmen zur Verminderung der Luftbelastung an Arbeitsplätzen auf. Für Abfallbehandlungsanlagen ist dies die TRBA 214 „Abfallbehandlungsanlagen einschließlich Sortieranlagen in der Abfallwirtschaft“. Im Jahre 2007 wurde in der TRBA 214 ein Technischer Kontrollwert (TKW) zur Überprüfung der Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen an Arbeitsplätzen festgeschrieben. Der TKW ist kein gesundheitsbasierter Wert. Er wurde aus großen Messdatenbeständen von Arbeitsplatzbeurteilungen abgeleitet. Er ist auf 5,0 x 104 KBE Schimmelpilze /m3 festgesetzt. In diesem Beitrag wird versucht, den heutigen Stand der Technik in Sachen Expositionsvermeidung bzw. -minimierung anhand der bei Routinemessungen (Schimmeltest am Arbeitsplatz) erwartbaren Expositionsdaten und eines Vergleichs mit dem TKW der TRBA 214 nachzuzeichnen.
4. Material und Methoden
Das dieser Ausarbeitung zu Grunde liegende Messdatenmaterial hat der Verfasser dieses Beitrags in den zurückliegenden 25 Jahren im Rahmen seiner gutachterlichen Tätigkeiten als Prüfer und Berater im Bereich Arbeitsschutz sowie in mehreren öffentlich geförderten Forschungsvorhaben aufgenommen. Bei dem Schimmelpilztest in der Luft kam generell in erster Linie der Gesamtstaub-Probenahmekopf GSP nach IFA zum Einsatz. Grundlage des Schimmeltests aus Luftstaubproben ist die Indirekte Filtrationsmethode gemäß der Verfahrensanweisung IFA-Arbeitsmappe, Kennzahl 9420. Parallel zu dieser „klassischen“ Schimmelpilzmessung wurden die Verlaufskurven der Schimmelpilze in der Luft mit dem Messverfahren der „Korrelierten Partikelzählung nach Missel“ aufgenommen. Bei den hierbei durchzuführenden Staubmessungen kommen empfindliche Streulicht-Partikelzählgeräte zum Einsatz. Diese Staubmessgeräte messen die Partikelzahl in 1-minütigen Intervallen in unterschiedlichen Partikelfraktionen zwischen 0,3 und größer 20 µm Teilchendurchmesser.
Die „Korrelierte Partikelzählung“ basiert auf dem statistischen Verhältnis zwischen den gleichzeitig nach IFA gemessenen Konzentrationen von Schimmelpilzen in der Luft einerseits und von Staubpartikeln pilzrelevanter Größenfraktionen andererseits. Das statistische Verhältnis bestimmt man durch lineare Regression der Befunde wiederholter Parallelmessungen auf Schimmelpilze und Staubpartikel, jeweils integrierend über etwa 30 bis 60 Minuten. Nach einer statistischen Datenanalyse zur Partikelverteilung und der Eliminierung von Ausreißern darin werden anhand der Steigungsgleichungen der Regressionsgeraden als Umrechnungsfaktor die Schimmelpilz-Konzentrationen aus den 1-minütig gemessenen Partikelkonzentrationen errechnet. Anschließend kann man sie in Echtzeit in Verlaufsform grafisch dargestellen.
5. Expositionsermittlung: Schimmelpilze in der Luft am Arbeitsplatz
5.1 Schimmelpilze in der Luft am Arbeitsplatz bei der Abfallsammlung
Die bei Arbeitsplatzmessungen während der Abfallsammlung erhaltenen Befunde belegen, dass die an der Sammelfahrzeugschüttung arbeitenden Müllwerker auch heute noch in erheblichem Maße mit Schimmelpilzen belastet werden können. Am häufigsten gemessen wurden beim Schimmeltest in der Luft im Winter Schichtmittelwerte zwischen 104 und 105 Koloniebildenden Einheiten (KBE) /m3. In den wärmeren Jahreszeiten kann man im Regelfall Belastungen zwischen 105 und 106 KBE/m3 messen. Die Exposition kann sich trotz der Verrichtung der Tätigkeiten im Außenbereich in Form einer dauerhaften Schimmelpilzbelastung manifestieren.
Spitzenbelastungen durch Schimmelpilze erreichen nicht selten 107 KBE/m3. Die an den Schüttungen freigesetzten Schimmelpilze können sich bei relativ kurzen Fahrwegen zwischen einzelnen Behälterstandorten zu regelrechten Staubwolken aufkonzentrieren. Diese legen sich über das Müllfahrzeug und können relativ stabil sein. In der Folge sind auch zu relevante Schimmelpilz-Immissionen in das Führerhaus möglich. Man könnte zwar erwarten, dass Luftfilter von Klimmanlagen Schimmelpilzsporen gut zurückhalten. Doch misst man auch in neueren Studien in Führerhäusern selbst bei konsequent geschlossenen Fahrerkabinenfenstern immer wieder Schimmelpilz-Belastungen von 104 bis 105 KBE/m3. Gegen Bioaerosole im sehr hoch belasteten Arbeitsumfeld wie z.B. in der Anlieferungshalle eines Kompostwerks haben Klimaanlagen von Müllsammelfahrzeugen nach den vorliegenden Ergebnissen offenbar keinen sicher wirksamen Schutz aufzubieten.
5.2 Schimmelpilze in Anlagenhallen zur Zwischenlagerung und Aufbereitung
In geschlossenen Anlagenhallen, in denen Abfälle und Wertstoffe angeliefert, aufbereitet und sortiert werden, muss man generell mit durchschnittlichen Schimmelpilzbelastungen in der Größenordnung von 105 bis mehreren 106 KBE/m3 rechnen. Dieses Belastungsniveau stellt sich weitestgehend unabhängig von dem vorhandenen Belüftungskonzept ein (passiv und / oder aktiv belüftet, Luftwechsel 1- oder 2-fach/h).
Die Erfahrungen zeigen auch: Die Luftbelastung durch Schimmelpilze können auch bei effektiverer Be- bzw. Entlüftung einer Anlage nicht auf Werte im Bereich oder gar unter den derzeitigen Technischen Kontrollwert der TRBA 214 (TKW, 5,0 x 104 KBE/m3), der für ständige Arbeitsplätze definiert ist, vermindert werden. Erklärt wird dies durch das limitierte Stauberfassungsvermögen der in Abfallbehandlungsanlagen i.d.R. an Hallendecken gelegenen Absaugungen. Sie liegen damit weit quellentfernt. Gegenüber stehen ihnen viele einzelne Schimmelpilz-Emissionsquellen mit einer großen Gesamtfläche und -stärke. Freigesetzte Schimmelpilze müssen bei den derzeit etablierten Hallenabsaugsystemen erst weiträumig verteilt werden, bevor sie die Absaugung überhaupt erfasst (↔ quellnahe Absaugung).
In mechanischen Aufbereitungshallen mit konzeptionell durchdachter und konsequent umgesetzter Staubvermeidung und -erfassung kann man die schichtmittleren Schimmelpilzbelastungen auch bei allseits geschlossenen Hallentoren auf Werten unter 1,0 x 105 KBE/m3 halten. Entsprechende Messdaten stammen allerdings von standardisierten, ortsfesten Probenahmen. Diese erfolgten meist entfernt von Bereichen, in denen man soeben Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten verrichtete. In der Praxis der Anlagenbetreuung durch Anlagentechniker an geöffneten Maschinen und Transportvorrichtungen oder bei der Reinigung der Anlagen wird es immer und unvermeidbar zu mehr oder weniger hohen Staub- und Schimmelpilzemissionen kommen. Deshalb ist bei diesen Tätigkeiten gegen übermäßige Schimmelpilzexposition das Tragen von Atemschutz anzuraten (Filterklasse P2 gem. TRBA 214). Dies unabhängig von der Stauberfassungseffektivität der Anlagentechnik.
5.3 Schimmelpilze in mobilen Maschinen in Anlagenhallen
5.3.1 Einhaltung des TKW in Fahrzeugkabinen
In Führerhäusern von Maschinen wie Radladern oder Greifbaggern kann der TKW der TRBA 214 im Normalfall problemlos eingehalten werden. Eine TKW-Einhaltung sollte selbst dann sichergestellt sein, wenn die Maschinen in den Lagerungs- und Verarbeitungshallen in der Abfallwirtschaft und bei allseits geschlossenen Hallentoren betrieben werden. Diese Bereiche sind bekanntermaßen besonders hoch mit Schimmelpilzen und Bakterien belastet. Überschreitungen des TKW stellt man im Regelfall nur fest, wenn die Kabine in hoch mikrobiell belasteten Betriebsbereichen geöffnet wird. Dies kann der Betrieb aus Gründen der Betriebsorganisation allerdings nicht immer wie gewünscht vermeiden.
In Einzelfällen ergaben sich Probleme dadurch, dass die Luftwechselrate in der Fahrzeugkabine nicht auf die Exposition der Maschine bzw. die Einsatzbedingungen (Häufigkeit des Türöffnens in belasteten Bereichen, Qualität der Pilzbioaerosole, s.u.) abgestimmt war. Der Großteil der in der Arbeitsplatzatmosphäre in Fahrzeugkabinen heute nachweisbaren Schimmelpilze gelangt aber definitiv nicht über die Lüftung in das Fahrzeug. Stattdessen werden die Pilzsporen beim Öffnen der Kabinentür in das Führerhaus verdriftet. Oder sie werden von übermäßig verstaubten Innenoberflächen freigesetzt. Nachteilige Verschmutzungen des Führerhauses können sich beim Schimmeltest dadurch bemerkbar machen, dass die Kabinenbelastungen mit Schimmelpilzen nach Fahrzeugerschütterungen deutlich ansteigen.
Den messtechnischen Nachweis eines Schimmelpilzeintrags von außen kann allerdings ohne weiteres erbringen. Bei Gegenüberstellung der Verlaufskurven der Schimmelpilz-Konzentrationen und der klimatischen Umgebungsparameter offenbart sich dieser Vorgang eindeutig.
Schimmelpilze und Stäube in der Abfallwirtschaft
Abbildung 1: Verlaufskurven der Schimmelpilz-Konzentrationen (molds) und der relativen Luftfeuchtigkeit in der Fahrerkabine eines Radladers. Schimmelpilz-Immissionen sind nur beim Öffnen der Kabinentür im belasteten Bereich festzustellen (Anstieg der rel. Luftfeuchte).
5.3.2 Probleme mit der TKW-Einhaltung in Fahrzeugkabinen
Unter bestimmten Bedingungen kann es in Fahrzeugkabinen größere Probleme mit der Einhaltung des TKW geben. Dies vor allem dann, wenn sehr hohe Umgebungsluftbelastungen durch Schimmelpilze (absolut), eine entsprechende Qualität der Bioaerosole und eine Arbeitsorganisation, die das Öffnen der Fahrerkabine in diesen Bereichen erforderlich macht, zusammenfallen.
Bioaerosole in geschlossenen Arbeitsbereichen mit hohen Anteilen an Aspergillus fumigatus haben sich z.B. als relativ problematisch erwiesen. Aspergillus fumigatus vermehrt sich massenhaft in erhitzten Abfällen. Er bildet optimal schwebfähige Pilzsporen, die äußerst leicht in die Luft übergehen und sich schnell weiträumig verteilen. Beim Öffnen der Kabinentür in hoch mit Aspergillus fumigatus belasteten Bereichen können große Mengen Sporen in die Kabine gelangen. Die Sporen können nicht bei allen Fahrzeugen ausreichend schnell von der Lüftung wieder entfernt werden. Im zeitlichen Verlauf werden sich dann dauerhaft erhöhte Belastungsniveaus etablieren und der TKW wird verfehlt. Es gibt in der Abfallbehandlung einige Bereiche, in denen selbsterhitzte Abfälle verarbeitet werden. In diesen muss man man verfahrensbedingt mit überdurchschnittlich hohen Luftbelastungen deutlich größer 106 KBE/m3 rechnen. Für Fahrzeugkabinen in solchen Bereichen kann man eine individuelle Gefährdungsbeurteilung deshalb empfehlen.
5.4 Schimmelpilze in Arbeitskabinen
5.4.1 Grundlegendes zu den Lüftungsprinzipien in Arbeitskabinen
In Arbeitskabinen (z.B. Fahrerkabine, Sortierkabine, kleinerer Leitstand) finden sich zwei grundlegend verschiedene Lüftungsprinzipien: Auf der einen Seite stehen die Verdünnungslüftungen. Diese arbeiten nach dem Prinzip der kontinuierlichen Vermischung staubbelasteter Kabinenluft mit Frischluft, so dass es zu einer permanenten Minderung der Raumluftkonzentrationen kommt.
Diesen gegenüber stehen die Verdrängungslüftungen. Diese Lüftungenlegt der Hersteller so aus, dass laminar strömende Frischluft die staubbelastete Luft permanent verdrängt und direkt nach außen oder Absaugvorrichtungen zuführt. Mit dem lüftungstechnischen Prinzip der Verdünnung staubbelasteter Luft durch Frischluft in Arbeitskabinen gibt es das folgende Problem: die Lüftung hält die innerhalb der Kabine freigesetzten oder dorthin verdrifteten Schimmelpilz-Partikel nicht vom Atembereich der Arbeitnehmer fern. Das ist aber unerlässlich. Bei diesen Lüftungen stellt man beim Schimmeltest deshalb immer eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Anreicherung von Partikeln in der Kabinenluft fest (Plateaubildung der mikrobiellen Luftbelastung).
In Arbeitskabinen mit Verdünnungslüftungen wird sich immer ein Gleichgewicht zwischen Emissionen und Immissionen von Schimmelpilzsporen auf der einen Seite und Partikelsedimentation und Verdünnung der Aerosole auf der anderen Seite einstellen. „Nullbelastungen“ kann man mit Verdünnungslüftungen in der Abfallwirtschaft generell nicht erreichen. Demgegenüber sind in Kabinen mit effektiverer Verdrängungslüftung beim Schimmelpilztest stark zerklüftete Verlaufskurven der Luftbelastungen zu beobachten. Diese prägen vor allem von kurzzeitige, mitunter auch hohen Schimmelpilz-Konzentrationsspitzen. Zwischen den einzelnen Belastungspeaks machen Verdrängungslüftungen aber ohne weiteres – zumindest ortsfest an Stativen gemessen – „Nullbelastungen“ möglich.
5.4.2 Schimmelpilze in Leitständen
Ist ein Leitwartstand mit einer Schleusentüranlage mit Absaugvorrichtung ausgerüstet und sind die Türöffnungsintervalle im laufenden Betrieb nicht allzu hoch, kann man heute von der Einhaltung des TKW für Schimmelpilze ausgehen. Dies selbst selbst dann, wenn sich das Kompartiment in einer hoch belasteten Betriebshalle nahe starker Emissionsquellen befindet und eine nur (weniger effiziente) Verdünnungslüftung vorhanden ist. Eine entsprechende Sauberkeit der Innenoberflächen, insbesondere der Böden, ist allerdings unerlässlich. Hier stellt der Prüfer in den Betrieben vor Ort oft einen erheblichen Optimierungsbedarf fest.
5.4.3 Schimmelpilze in Sortierkabinen
Auch in Sortierkabinen zur manuellen Stoffauslese kann ein Betrieb den TKW der TRBA 214 mit dem heutigen Stand der Technik dauerhaft sicher einhalten. In Sachen Zuluftführung machte der Verfasser beste Erfahrungen mit flächigen, filtermattenunterfütterten Lochblechauslasskästen, hier mit Abmessungen von 1.300 x 1.300 mm. Diesen Kästen bringen die Frischluft laminar und dadurch stabilisiert, also mit möglichst geringer Turbulenz, in die Kabine ein. Die Zuluftmenge je Arbeitsplatz muss mindestens etwa 1.000 m3 je Stunde betragen. Nur vermeidet man nachteilige Luftverwirbelungen v.a. an den quer laufenden, oftmals mit Haufen Sortiergut überladenen Lesebändern.
Die Empfehlungen der TRBA 214 zum lüftungstechnischen Konzept in Sortierkabinen sehen bedauerlicherweise auch heute noch Absaugungsanlagen vor. Diese erweisen sich in der Praxis aber meist als entbehrlich, in Einzelfällen sogar als kontraproduktiv. Ein angemessener Zuluft-Überschuss stellt im Regelfall einen stabilen Überdruck in der Sortierkabine sicher. Und wirkt dem unerwünschten Staubschlupf aus der Halle über Banddurchführungen und Abwurfschächte bzw. dem bekannten Kamineffekt dadurch effektiv entgegen. Auch ohne Absaugung. Absaugungsanlagen können sich dem sehr bedeutenden Überdruckmechanismus sogar entgegenstellen.
Auch in Sortierkabinen mit maximal effizienter Lüftungstechnik misst man im Schichtverlauf normalerweise mehr oder weniger stark zerklüftete Verlaufskurven der Schimmelpilze in der Luft. Die Verlaufskurven beim Schimmeltest prägen kurzzeitige, mitunter auch hohen Konzentrationsspitzen. Belastungsspitzen können Schimmelpilz-Konzentrationen bis zu zwei Größenordnungen über dem Schichtmittelwert an dem betreffenden Tag erreichen. Eine Beurteilung der Effektivität einer Lüftungsanlage beim Schimmelpilztest ist in Sortierkabinen mit hohem technischem Schutzniveau daher besonders schwierig.
5.4.4 Umkleidebereiche, Pausenräume und entsprechend ausstaffierte Leitstände
5.4.4.1 Grundlegendes zu den Hygieneanforderungen diesen Bereichen
Sozialräume in Abfallbehandlungsanlagen sind im Regelfall weitaus geringer mit Schimmelpilzen belastet als Arbeitsplätze. An Arbeitsplätzen, wo man Abfälle verarbeitet, kommt es zu einem unmittelbaren Kontakt mit biologischen Arbeitsstoffen. In Sozialräumen nicht. Wirksame Schwarz-Weiß-Bereiche sind heutzutage in nahezu jedem Abfallwirtschaftsbetrieb vorhanden. Die Hygiene in Pausenräumen stellt noch deutlich höhere Anforderungen als an Sozialräume, in denen nicht gegessen und getrunken wird und auch keine Lebensmittel aufbewahrt und zubereitet werden, wie z.B. Umkleideräume. Das Minimierungsgebot sollte der Betrieb in Pausenräumen befolgen. In Sachen Lufthygiene und Schimmel sollte sich der Betrieb sich beim Schimmeltest in Pausenräumen an den Vorgaben orientieren, die für dauerhaft genutzte Innenräume definiert sind (siehe Kap. 7). Bezugsgröße bei Hygieneüberprüfungen anhand von Schimmelpilzmessungen ist die momentane Hintergrundbelastung in der anströmenden, natürlich belasteten Außenluft vor Ort.
5.4.4.2 Ergebnisse der Kontrollmessungen in diesen Bereichen
Diese hygienische Anforderung betreffend die Raumluftqualität erfüllt der Betrieb bei Schimmeltest-Kontrollmessungen in Pausenräumen nicht immer. Teils wird diese sogar weit verfehlt. Schimmelsporen verdriften oftmals über die Verbindungstüren aus den bereits deutlich höher belasteten Vorfluren in Pausenräume. Die Verschleppung kontaminierter Stäube über mikrobiell verschmutzte Arbeitskleidung der Mitarbeiter erweist sich häufig als weiterer bedeutender Faktor bei der Kontamination der Raumluft in Pausenräumen mit Pilzsporen, die man in zeitlichem Zusammenhang mit Arbeitspausen festzustellt. Eine Quellenzuordnung für den Einzelfall gelingt in aller Regel nur anhand einer detaillierten messtechnischen Bestandsaufnahme (Schimmelpilztest).
In Pausenräumen misst man durchaus immer wieder Schimmelpilz-Immissionen, die der Hygieniker qualifiziert als „hygienisch bedenklich“ bewertet. Ebenso in büroähnlich genutzten und derart ausstaffierten Leitwarten. Beim Schimmeltest in hoch mitarbeiterfrequentierten Räumen erreichen die Schimmelpilz-Konzentrationen in nicht selten die Größenordnung von 104 bis 105 KBE/m3. Aspergillus fumigatus erweist sich immer wieder als bedeutende mikrobielle Komponente bei Hygienebeanstandungen in Sozialräumen. Sporen dieser Pilzspezies sind bekanntermaßen besonders gut schwebfähig und verteilen sich weiträumig (vgl. Kap. 5.3). Bei Aspergillus fumigatus handelt es sich um einen infektiösen Mikroorganismus der Risikogruppe 2, den der Verfasser in Pausenräumen gehäuft auftretend als „hygienisch inakzeptabel“ zu bewertet.
Schimmelpilze und Stäube in der Abfallwirtschaft
Abbildung 2: Verlaufskurve der Pilzsporenbelastungen bei einem Schimmeltest im Pausenraum eines Kompostwerks
Grundsätzlich gibt es zweiMöglichkeiten: Immissionen an Sporen aus höher belasteten Betriebsteilen, die unmittelbar an Leitwarten- und / oder Sozialbereichen angrenzen, organisatorisch oder abschottungstechnisch zu reduzieren. Oder in das Betriebsgebäude gelangte Schimmelpilze anhand technischer Lüftungsanlagen laufend wieder zu entfernen. Die relativ trägen Abklingverläufe der Schimmelpilzbelastungen nach Konzentrationsspitzen belegen allerdings folgendes: Lüftungsanlagen in Sozialräumen, die in aller Regel nach dem Verdünnungsprinzip arbeiten, sind oftmals nicht in der Lage, in die zu schützenden Räumlichkeiten verdriftete und / oder dort freigesetzte Schim-melpilze in angemessener Zeit wieder abzuführen (vgl. Kap. 5.4.1).
6 Expositionsermittlung in Sachen DME und Staub
Die Fraktionen des Einatembaren Staubes (E-Staub) und des Alveolengängigen Staubes (A-Staub) begrenzen die Technischen Regeln für Gefahrstoffe in Deutschland auf 10 mg/m3 bzw. 1,25 mg/m3. Dieselmotor-Emissionen (DME), die als krebserzeugend eingestuft sind, unterliegen dem Minimierungsgebot entsprechend dem Stand der Technik. Für DME galt bis 2004 eine technische Richtkonzentration (TRK) von 0,1 mg/m3 Elementarer Kohlenstoff (EC) im Feinstaub.
DME an Arbeitsplätzen in der Abfallwirtschaft sind von deutlich untergeordneter Bedeutung. Die vormals gültige TRK sollte heute nur noch in wenigen Ausnahmefällen erreicht oder überschritten werden. Die effiziente Abgasschadstofferfassung bei Lastkraftwagen macht sich hier eindeutig bemerkbar. Generell gab es aber auch in zurückliegender Zeit kaum Probleme mit DME in Abfall- und Recyclinganlagen. Höhere Fahrzeugfrequentierungen gibt es in diesen Betrieben im Regelfall nur in Anlieferungshallen, in denen normalerweise starke Staubquellen vorhanden sind. DME in der Luft lagern sich an gröbere Staubpartikel an, die relativ schnell sedimentieren, was dazu führt, dass sich auch die Konzentrationen gut schwebfähiger Feinstäube, zu denen Großteile der DME heute gehören, schnell vermindern.
Alveolengängige Stäube in der Abfallwirtschaft stellen an ständigen Arbeitsplätzen ebenfalls kein größeres Problem dar. Allgemein gilt, dass an technisch belüfteten Arbeitsplätzen feinere Staubpartikel in Luftstäuben dominieren. In nicht oder nicht effektiv belüfteten Arbeitsbereichen sind demgegenüber wesentlich mehr gröbere Partikel als Feinstäube in der Luft zu finden. Als Faustregel kann man überdies sagen, dass in der Abfallwirtschaft nur in solchen (ungeschützten) Bereichen übermäßige Staub- und DME-Belastungen auftreten, in denen man auch hohe Schimmelpilzbelastungen deutlich bis weit oberhab des TKW der TRBA 214 misst. In solchen Bereichen schreibt die TRBA 214 aufgrund der hohen Schimmelpilzbelastungen ohnehin Atemschutz vor (Halbmasken, Filterklasse P2).
Möglichen Gefährdungen durch E- und ggf. A-Staub und zeitweise erhöhten Dieselmotoremissionen z.B. in Zeiten mit vermehrter Fahrzeugfrequentierung und / oder bei ungünstigerer Lüftungssituation sollte bei Umsetzung der Forderung nach Atemschutz sicher entgegengewirkt werden können.
7 Diskussion und Empfehlungen
7.1 Betriebsbereiche ohne größere Probleme mit der Hygiene
Die Exposition der Mitarbeiter gegenüber Schimmelpilzen an ständigen Arbeitsplätzen in Abfallwirtschaftsbetrieben ist mit dem Stand der Technik heute gut beherrschbar.
In Betriebshallen sollte aufgrund der unvermeidbar hohen Schimmelpilzbelastungen generell Atemschutz getragen werden. Die Technik der Belüftung von Arbeitskabinen ist so weit ausgereift, dass eine dauerhaft sichere Einhaltung des Technischen Kontrollwerts der TRBA 214 auch bei komplizierten strömungstechnischen Randbedingungen, wie sie z.B. in Sortierkabinen gegeben sind, möglich ist.
Im Zusammenhang mit dem TKW muss darauf hingewiesen werden, dass dieser in Ermangelung eines entsprechenden standardisierten Bakterien-Messverfahrens nur für Schimmelpilze definiert ist. In Bereichen, in denen besonders hohe Aufkommen an Bakterien in der Luft festzustellen sind, ist der TKW kein adäquates Beurteilungsinstrument in Sachen Arbeitshygiene. Im Bereich der Kompostabsiebung in biologischen Abfallbehandlungsanlagen z.B. finden sich in Bioaerosolen weit überwiegend Boden-typische Bakterien (Actinomyceten). Die Bakterien-Konzentrationen überschreiten die Schimmelpilzgehalte in der Luft um das 10-fache oder mehr.
Schimmelpilze und Stäube in der Abfallwirtschaft
Abbildung 3: Bakterien– und Schimmelpilzsporenbelastungen in der Fahrerkabine eines älteren Radladers ohne Schutzbelüftungsanlage bei der Kompostabsiebung. Hohe Bakterien-Immissionen beim Befüllen der Siebanlage sind festzustellen.
7.2 Betriebsbereiche und Arbeitsverfahren mit Problemen bei der Arbeitshygiene
7.2.1 Betriebshallen mit außerordentlich hohen Belastungen durch Schimmelpilze
Probleme mit überhöhten Mitarbeiterexpositionen kann es in außerordentlich hoch belasteten Betriebshallen geben, in denen Schimmelpilzbelastungen deutlich größer 106 KBE/m3 auftreten und / oder wo besonders hohe Anteile an Aspergillus-Schimmelpilzen (A. fumigatus) in der Luft festzustellen sind. In Betriebshallen, in denen z.B. angerottete organische Abfälle zerkleinert und für die Kompostierung aufbereitet werden, können auch bei nur kurzzeitigem Öffnen von Kabinentüren hohe Schimmelpilz-Immissionen festzustellen sein. Eine Gefährdungsbeurteilung für diese Betriebe kann deshalb empfohlen werden.
7.2.2 Schimmelpilzbelastungen der Müllwerker bei der Abfallsammlung
Die Exposition der Müllwerker während der Abfallsammlung ist weiterhin ein Problemfeld, für das es bis auf weiteres keine technisch praktikable Lösung zu geben scheint.
7.2.3 Schimmelpilze in Sozialräumen und büroartig genutzten Leitwarten
Auch in Sozialräumen kann man immer wieder unerwünscht hohe Schimmelpilzbelastungen messen. Am häfigsten ist das der Fall, wenn diese Räumlichkeiten nicht in völlig separaten Gebäuden untergebracht und nur durch einzelne Flure von hoch belasteten Betriebshallen getrennt sind. In Fluren, die lediglich durch eine Verbindungstür von einer Betriebshalle wie z.B. einer Kompostwerkanlieferung getrennt sind, muss man bei einem Schimmeltest immer mit Belastungen in der Größenordnung von 105 Schimmelpilzen/m3 gerechnen. Eine Verteilung von Schimmelpilzen in daran angrenzende Sozialräume erscheint unvermeidbar. Die in Sozialräumen vorhandenen Lüftungsanlagen sind nicht in der Lage, Immissionen rasch wieder abzubauen. Dies führt dazu, dass in personenfrequentierten Pausenzeiten deutliche Anstiege der Schimmelpilzbelastungen festzustellen sind. Auch die Verschleppung von Schimmelpilzen über die Arbeitskleidung in Pausenräume hat sich als immer wieder feststellbarerer, bedeutender Einflussfaktor bei der Innenraumhygiene in diesen Bereichen erwiesen.
Eine technisch basierte Richtkonzentration für maximal zulässige Mikroorganismen-Konzentrationen entsprechend dem TKW der TRBA 214 ist für Sozialräume nicht etabliert. Der TKW gilt nur für technisch belüftete Arbeitsplätze, an denen es durch das Arbeitsverfahren bedingt zu einem Kontakt mit biologischen Arbeitsstoffen kommen kann. An die Hygiene in Pausenräumen sind deutlich höhere Anforderungen gestellt. Das Minimierungsgebot ist in Räumen, in denen Mitarbeiter essen und trinken und in denen Lebensmittel aufbewahrt werden, zu beachten.
7.2.4 Empfohlene Zielwerte betreffend die Hygiene in sensiblen Bereichen
Ein TKW-Analog oder einen „Zielwert“ für Pausenräume und andere Sozialräume wie z.B. Umkleiden oder für Büro-ähnlich ausgestattete und dieserart genutzte Schaltwarten gibt es nicht. In diesen Bereichen sollte man sich an den Vorgaben orientieren, die für Innenräume definiert sind. In Wohnräumen richten sich nicht nur die maximal zulässigen Schimmelpilz-Konzentrationen, sondern auch die Vorgaben an das detaillierte Schimmelpilzspektrum an den momentanen Hintergrundbelastungen in der Außenluft vor Ort aus. Die „Zielwertvorgabe“ bei Innenraummessungen auf Schimmelpilze ist konsequenterweise sehr variabel.
Das Labor für Arbeits- und Umwelthygiene hat für derartige Gutachtenangelegenheiten den folgenden „Zielwert“ definiert: der Sporengehalt in der Raumluft eines Pausenraumes sollte bei einem Schimmelpilztest die (erwartete) jahresmittlere Schimmelpilz-Außenluftkonzentration vor Ort nicht überschreiten . In ländlich geprägten Gebieten z.B. kann bezüglich der jahresmittleren Schimmelpilz-Außenluftkonzentration mit Werten zwischen 1,0 x 103 und 2,0 x 103 KBE/m3 gerechnet werden https://www.schimmelpilz-messungen.de/2017/07/06/in-der-umwelt-schimmelpilze-messen/. In Leitwarten, die büroähnlich genutzt werden, sowie in Weißbereichen sollte der Sporengehalt der Raumluft nicht mehr als eine Zehnerpotenz über den zu erwartenden jahresmittleren Schimmelpilz-Konzentrationen in der Außenluft vor Ort liegen.
Diese „Zielwertvorgaben“ können in Sozialräumen und Leitwarten heute oftmals nicht erfüllt werden.
8 Vorteile der Korrelierten Partikelzählung gegenüber den Verfahren nach IFA
Die Messung der Verlaufskurven der Schimmelpilz-Konzentrationen mit der Korrelierten Partikelzählung bewährt sich nunmehr seit über 20 Jahren als optimales Beurteilungsinstrument für technische Schutzmaßnahmen. Als plakatives Beispiel wird die folgende Radladerüberprüfung in einem Kompostwerk durch den Verfasser deises Beitrags genannt:
Bei dem Schimmelpilztest ergab die „traditionelle“ Schimmelpilzmessung (Kultivierung gem. IFA) zwar ein Messergebnis deutlich größer 5,0 x 104 KBE/m3 und damit eine TKW-Überschreitung. Anhand der Verlaufskurven der Schimmelpilz-Konzentrationen konnte man aber beweisen, dass in der Kabine nur kurzzeitige Konzentrationsspitzen auftreten und die Kabinenbelüftung einer Belastungspl-teaubildung im Schichtverlauf effektiv entgegenwirkt. Die Belastungsspitzen im Führerhaus fielen zeitlich mit dem Öffnen der Fahrertür in belasteten Arbeitsbereichen zusammen (Abb. 1). Die Lüftungsanlage wurde aufgrund der Lüftungskenndaten als „sehr gut wirksam“ bewertet. Die aufgrund einer deutlichen TKW-Überschreitung erforderlichen Maßnahmen zur Reduzierung der Schimmelpilz-Immissionen in die Fahrerkabine konnten auf Organisatorisches begrenzt werden.
Anmerkung: Der Autor ist als promovierter Mikrobiologe und bei der IHK Hannover Öffentlich bestellt und vereidigt als Sachverständiger für Schimmelpilze und Feuchtigkeit in Innenräumen. Er ist als Gutachter u.a. für Arbeitshygiene und Umwelthygiene deutschlandweit und in Sachen Schimmel in der Wohnung in Hannover und Niedersachsen tätig.
Informationen zum Thema testen und messen von Schimmelpilzen im Innenraum finden Sie hier https://www.advisan.net/testen-und-messen-von-schimmel-in-der-wohnung/
9 Literatur
BIA (Hrsg.) 2002 Nr. 9420: Verfahren zur Bestimmung der Schimmel-pilz-konzentration in der Luft am Arbeitsplatz. (Kenn-zahl 9420). In: BIA-Arbeitsmappe – Messung von Gefahrstoffen Bielefeld: Erich Schmidt Verlag. Ausgabe 2002, 18. Lfg. 4/97
Bekanntmachung des BMA 2007 Ausgabe September 2013: Die TRBA 214. Abfallbe-handlungsanlagen einschließlich Sortieranlagen in der Abfallwirtschaft. Bundesarbeitsblatt
Felten, C., Küppers, M., Lösing, R., Missel, T. und Willer, E. 2004 Schutzwirkung partikelfiltrierender Atemschutzgeräte gegen Mikroorganismen – ein Feldversuch in der Abfallwirtschaft. Ergo-Med 3/2004, S. 70-76
Felten, C., Albrecht, A., Missel, T. und Willer, E. 2006 Schimmelpilzkonzentrationen an Arbeitsplätzen in Kompostierungsanlagen im Vergleich zum technischen Kontrollwert der TRBA 211. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, FB 1081, 2007, ISBN-10: 3-86509-593-3, ISSN 1433-2086
Missel, T. und Felten, C. 2006 Wirksamkeitsüberprüfung Technischer Schutzmaß-nahmen in der Abfallwirtschaft mit der Korrelierten Partikelzählung. Ergo-Med Nr. 3 06/2006, S. 84-89
Missel, T. und Hartung, J. 2002 Die Korrelierte Partikelzählung als indirektes Messverfahren für luftgetragene Mikroorganismen an Arbeitsplätzen. In: Tagungsband der Frühjahrstagung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund / Berlin 06/2002 Tb130, ISBN 3-89701-921-3, ISSN 1433-2132
Missel, T. und Hartung, J. 2005 Partikelzählung zur Erfassung von Schimmelpilzen in der Arbeitsplatzatmosphäre. (Projekt Fb 1043). Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin – Forschung 2005, ISSN 1433-2086, ISBN 3-86509-298-5
Anschrift des Verfassers:
Dr.-rer. nat. Thomas Missel
Labor für Arbeits- und Umwelthygiene
Tiefe Trift 6
D-30916 Isernhagen
Telefon +49 5139 9824 501
E-Mail info@schimmelpilz-messungen.de
