Schimmelpilze und Staub am Arbeitsplatz in der Abfallwirtschaft – Stand der Technik 2019

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

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

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

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

Schimmelpilzkulturen auf einer Petrischale

Schimmel in der Wohnung testen und messen – Schimmeltest Methoden

Testen und messen von Schimmel an Flächen – Übersicht Schimmeltest

Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die zum testen und messen von Schimmel in Innenräumen derzeitig zur Verfügung stehenden Nachweisverfahren. Der Beitrag zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der verschiedenen Methoden beim Schimmeltest auf und bietet damit eine Hilfestellung bei der Auswahl des geeigneten Schimmeltests in dem sehr breiten Analysenspektrum dieses Dienstleistungssektors (siehe auch https://www.schimmelberatung-niedersachsen.de/informationsbeitrag-schimmelpilz-test/).

 Anwendung der Begriffe „Befall“ und „Bewuchs“ beim Schimmeltest

Testen und messen von Schimmel und Bakterien ist auf sehr vielfältige Weise möglich. Den eigentlichen Nachweis von Schimmelpilz im Labor bewerkstelligen verschiedene Laborprüfinstitute beim Schimmeltest zwar auf recht einheitliche Weise. Die Bewertung der Analysenbefunde des Schimmeltests durch einzelne Institute kann heutzutage aber sehr unterschiedlich ausfallen. In vielen Gutachten, die zum Thema Schimmeltest auf Innenraumoberflächen angefertigt wurden, wird z.B. bereits von „Befall“ gesprochen, wenn Schimmelpilze und / oder Bakterien auf Oberflächen überhaupt nachweisbar sind. „Befall“ ist allerdings beim Schimmeltest eine sehr leicht missverständliche Formulierung. Steht sie doch für etwas „Aktives“. „Befall“ ist ein (umgangssprachliches) Synonym für Bewuchs. Bewuchs ist beim Schimmeltest nur dann einigermaßen sicher belegt, wenn man  z.B. (Myzel-) Zellen und / oder Sporenträgern bei mikroskopischen Untersuchungen nachweist. Oder eine „Rasenbildung“ auf Kulturmedien bekommt. Ist dies nicht der Fall,  sollte man beim Schimmeltest besser von einer mikrobiellen Verunreinigung oder einer Kontamination sprechen.

Testen und messen von Schimmel in der Wohnung: Man praktiziert beim Schimmeltest heute folgende Verfahren zur Qualifizierung und Quantifizierung von Schimmelpilzen auf Oberflächen im Innenraum:

  • Abklatschtests
  • Abstrich- und Tupferproben
  • Waschen / Eluieren von Materialproben
  • Klebestreifen-Kontaktproben

Auch das mikrobiologische Labor Dr. Missel des Verfassers führt heute diese Verfahren zum Schimmeltest vor Ort durch. Siehe hierzu https://www.schimmelpilz-messungen.de/schimmelpilztest/

Testen und messen beim Schimmeltest mit Abklatschproben

Die Bestimmung kultivierbarer (= noch lebender) Schimmelpilze z.B. an Bauteilen oder Gegenständen macht man beim Schimmeltest üblicherweise mit Abklatschproben. Diese Kontaktproben enthalten Nährmedien, die zum Schimmeltest für kurze Zeit auf eine Oberfläche gedrückt und wieder entnommen werden. Bestandteile der Schimmelpilzkolonien bleiben an den Nährmedien haften und wachsen nach Bebrütung im Labor zu neuen Kolonien aus, die man genauer bestimmen und / oder zählen kann.

Testen und messen von Schimmelpilzen - Abklatschtest
Bild 1: Abklatschmessung an Hausstaub Bild 2: Abklatschmessung von der Wand

 

Eine exakte Messung der Pilzdichte auf einer Oberfläche ist mit dieser Methode nicht möglich. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit der mikrobiologischen Kultivierung kann man nur geringe bis mäßig starke Verschmutzungen von Oberflächen durch Pilzsporen quantitativ darstellen.

Was ist mit einem Abklatsch beim Schimmeltest überhaupt messbar?

Zum testen und messen von Schimmel mit Abklatschproben folgendes Beispiel:

Die maximal zählbare Koloniedichte auf einem festen Nährmedium ist bei Schimmelpilzen – je nach Pilzart und Sehkraft des Untersuchers / Vergrößerung – bis etwa 20 Einheiten pro cm2. Unterschiedliche Bewuchsdichten (z.B. Frühstadium ↔ ausgewachsene Pilzkolonie ↔ intensiver und dichter Bewuchs) auf Oberflächen kann man mit einem Abklatsch beim Schimmeltest i.d.R. nicht messen. Aufgrund der enormen Zell-[1] und Sporenmengen, die von Mikroorganismenkolonien auf kleinster Fläche gebildet werden – Millionen Einheiten pro cm2 oder mehr sind z.B. bei Schimmelbewuchs auf Tapeten immer möglich – kommt es auf Abklatschproben beim Schimmeltest bereits im sehr frühen Wachstumsstadium zur „Rasenbildung“. Die Massenbildung von Sporen hat dann u.U. überhaupt noch nicht begonnen.  Von Rasenbildung spricht der Mikrobiologe, wenn die gesamte Oberfläche der Abklatschprobe beim Schimmeltest einheitlich bewachsen ist. Einzelkolonien kann man dann nicht mehr unterscheiden.

Testen und messen von Schimmel auf Oberflächen mit Abklatschproben ist deshalb immer eine halbquantitative Messung. Diese erlaubt nur bei sehr günstigen Bedingungen[2] bei einem Schimmeltest eine „Konzentrationsangabe“ in mehreren Konzentrationsstufen.

Mögliche „Konzentrationsangaben“ beim Abklatsch-Schimmeltest

Beim testen und messen von Schimmel mit Abklatschproben kann man „Konzentrationsangaben“ wie folgt treffen. Hier geht es um „befallstypische“ Schimmelpilze wie z.B. Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor oder Cladosporium cladosporioides:

Kategorie        Koloniedichte                       Befundbewertung beim Schimmeltest

0                    0 Kolonien/cm2                     nicht sporenbelastet

1                    0-1 Kolonie/cm2                     sehr gering mit Sporen einer Art belastet

2                   1-5 Kolonien/cm2                   erhöhte Belastung mit Sporen einer Art

3                   5-20 Kolonien/cm2                hohe Belastung mit Sporen einer Art, sehr früher Bewuchs ist möglich

4                   > 20 Kolonien/cm2                starke Kontamination, früher Bewuchs oder degenerierter Altschaden

5                   Rasenbildung(*)                      Pilzmyzelbewuchs oder schwerere Kontamination

(*)        Einzelkolonien nicht mehr unterscheidbar

Die folgende Abbildung zeigt Abklatschproben von diversen Flächen nach 2-tägiger Bebrütung im Labor.

Bild 3: Abklatschproben mit unterschiedlichen Koloniedichten von Penicillium-Spezies (hier: P. chrysogenum)

Testen und messen beim Schimmeltest mit Abstrichuntersuchungen

Eine weitere Möglichkeit zum testen und messen von Schimmel und Bakterien an Bauteilen und Gegenständen ist die Abstrichuntersuchung. Sie verwendet sterile Tupfer. Die Abstrichprobe streicht man beim Schimmeltest im Labor auf einem Nährmedium aus. Die anhaftenden Schimmelpilze und Bakterien gehen auf die Nährmedien über und wachsen zu Kolonien aus, die man dann  genauer differenzieren („artenbestimmen“) kann.

Bei der Abstrichmethode handelt es sich um eine qualitative Messung. Das heißt, im Vordergrund steht bei diesem Schimmeltest die gezielte Austestung auf ganz bestimmte Mikroorganismen. Quantitative Messungen, also die Messung einer Bewuchsdichte und Bewuchsintensität, kann man mit der Tupfer-Abstrichmethode nicht oder nur sehr eingeschränkt machen. Zum löst sich ein erheblicher Teil der Biomasse, die dem Probenahmemedium nach der Probenahme anhaftet, beim Abstrich auf das Kulturmedium nicht wieder vom Tupfer ab. Zum anderen erzeugen kleinere, punktuelle Kolonien, die bei der Kontaktprobenahme ggf. aufgenommen wurden, beim Ausstreichen auf dem Nährmedium u.U. sehr viele Sekundärkolonien. Dies täuscht dann eine entsprechend hohe Mikroorganismendichte auf der gesamten Abstrichfläche vor. Es gilt daher: Je größer man die Abstrichfläche und je kleiner man die Probenanzahl wählt, desto schwerer kann man Aussagen über die Verteilung der entnommenen Biomasse auf der betreffenden Fläche treffen.

Testen und messen beim Schimmeltest mittels Eluierung

Zum quantitativen testen und messen von Schimmel in Materialien (Pilze pro Gramm Material) und zum Schimmeltest z.B. in einer feucht gewordenen Estrichdämmung wird normalerweise die Eluatmethode benutzt. Materialproben werden dabei zunächst unter festen klimatischen Bedingungen konditioniert, anschließend mit einer Feinwaage gewogen und danach in einer gepufferten physiologischen Kochsalzlösung geschüttelt und dadurch gewaschen. Die Waschlösung mit den Sporen kann auf verschiedene Nährmedien ausplattiert werden.

Die Eluatmethode bietet somit ganz andere Möglichkeiten zur genaueren Bestimmung eines Mikroorganismenspektrums (Spezifizierung) als die vorgenannten Kontaktbeprobungen. Bei der Kontaktbeprobung von länger feucht gehaltenem und keimbehaftetem Material (d.h. Abklatsch oder Abstrich) entwickelt sich ein Sammelsurium an Kolonien verschiedenster Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen auf relativ kleiner Fläche. Alle wachsen unterschiedlich schnell. In Verdünnungsreihen einer Proben-Waschflüssigkeit demgegenüber können sich auch Einzelkolonien, die z.B. in einer sehr hohen Verdünnungsstufe angezüchtet werden, weit entwickeln. Und dann deshalb viel genauer spezifiziert werden. Die Zahl verschiedener detektierter Mikroorganismen an feucht gehaltenem Material ist bei der Eluatmethode zum Schimmeltest generell höher als bei einer Kontaktbeprobung vom selben Material.

Mikroskopische Untersuchungen zum Schimmeltest

Ein gesicherter Nachweis, ob Oberflächen mit Sporen verschmutzt / kontaminiert oder mit Pilzmyzel bewachsen sind, gelingt nur mit mikroskopischen Methoden. Auch wie dicht Bewuchs und Sporendichte gegebenenfalls sind, stellt die Mikroskopprüfung beim Schimmeltest fest. Im Regelfall nimmt man zum testen und messen von Schimmel mittels transparenter Klebefilme Kontaktproben von der Testoberfläche. Dann färbt man die daran anhaftenden Pilze im Labor an. Die Analyse erfolgt im Mikroskop bei 10 bis 100-facher optischer Vergrößerung.

Bild 4: Mikroskopnachweis: Bewuchs Bild 5: Mikroskopnachweis: Sporen-Kontamination

 

Eine exakte Angabe der mit mikroskopischen Methoden gemessenen Sporendichte ist aufgrund des vergrößerungsbedingt kleinen Flächenausschnitts und der großen Schwankungen der Zell- und Sporendichten auf Wachstumsuntergründen zwar nur orientierend, günstigstenfalls halbquantitativ möglich. Die Biomassedichte auf einer bewachsenen Oberfläche kann bei Mikroskopuntersuchungen im Schimmeltest aber deskriptiv wiedergegeben werden, was in vielen Fällen sehr bedeutsame Informationszugewinne ermöglicht (z.B. „Sporenmenge mäßig groß, Sporen und Zellen überwiegend deformiert oder geschrumpft, degenerierter Altschaden wahrscheinlich“ o.ä.).

Am häufigsten zum testen und messen von Schimmel in Innenräumen werden heute Abklatschproben genommen und / oder mikroskopische Prüfungen mittels Klebestreifen-Kontaktproben angewendet. Der Schimmeltest MYKOFUND kombiniert diese beiden bewährten Untersuchungsmethoden Kultivierung / Mikroskopie und macht so fundierte Aussagen über die Qualität und das Ausmaß einer Innenraumbelastung mit Schimmelpilzen möglich (siehe auch: https://www.advisan.net/schimmelpilztest-mykofund/#mykofund)

Anmerkung: Der Autor ist promovierter Mikrobiologe und seit 1998 als Gutachter u.a. in Sachen Schimmel in der Wohnung in Hannover und Niedersachsen tätig. Dr. Thomas Missel ist bei der IHK Hannover Öffentlich bestellt und vereidigt als Sachverständiger für Schimmelpilze und Feuchtigkeit in Innenräumen.

[1] auch Zellen von Pilzmyzelien, die bei der Kontaktprobenahme aus dem Myzelzellenverband herausgerissen werden, können auf Abklatschproben zu Kolonien auswachsen.

[2] günstige Bedingungen sind u.a.: Langsames Wachstum der zu bestimmenden Pilzspezies, geringe Luftmyzelbildung der zu bestimmenden Pilzspezies, keine Parallelkontamination mit schnell wachsenden Pilzen (wie z.B. Zygomyceten)

So soll es nicht sein! Schimmelpilzbefall an Stallwänden

Schimmel im Pferdestall messen

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Schimmelpilze in Fahrzeugen bei der Abfallsammlung

Bei der Abfallsammlung mit Müllsammelfahrzeugen gehen viele Schimmelpilze und Bakterien, die den Inputmaterialien anhaften, an der Tonnenschüttung in die Luft über. Problematische Schimmelpilz-Immissionen in Führerhäuser sollten heute bei strikter Befolgung entsprechender Betriebsanweisungen zur Arbeitsorganisation während der Abfallsammlung sowie zur Fahrzeugreinigung und -wartung eigentlich vermeidbar sein. Informationsbedarf besteht allerdings hinsichtlich der Leistungsfähigkeit einer Fahrzeugkabinenlüftung in Bezug auf die Zurückhaltung von Schimmelpilzen in einem sehr hoch mikrobiell belasteten Fahrzeugumfeld (z.B. beim Abkippen in einer Abfallbehandlungsanlage) oder im Hinblick auf die Verminderung mikrobieller Raumluftbelastungen beispielsweise nach einem Immssionsereignis wie dem Türöffnen bei hoher Schimmelpilzexposition des Fahrzeugs oder dem Zusteigen von Müllwerkern mit mikrobiell verschmutzter Arbeitskleidung.

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Abb.1: Müllwerker bei der Abfallsammlung

Schimmelpilze dominieren das Keimspektrum

Systematische Untersuchungen an Müllwerkern zeigten, dass Bioaerosole, die bei der Abfallsammlung entstehen, deutlich von Schimmelpilzen dominiert werden. Die Bakterien-Konzentrationen liegen demgegenüber i.d.R. ein bis zwei Größenordnungen unter Messwerten bei Schimmelpilzen. Die Dominanz der Schimmelpilze in den Bioaerosolen erklärt sich u.a. damit, dass diese wesentlich besser an Substrate mit relativ geringer Feuchte wie Haushaltsabfälle angepasst sind und überdies deutlich leichter in die Luft übergehen als Bakterien. Bakterien benötigen für ihre Vermehrung wesentlich mehr Feuchtigkeit und vermehren sich vorzugsweise substratgebunden.

Schimmelpilzbelastungen an Schüttungen von Müllfahrzeugen

In einer 1-jährigen Studie des Labors für Arbeits- und Umwelthygiene im Auftrag des Landesarbeitsgerichts Hannover Ende der 90er Jahre wurden Müllwerker eines Landkreises in Norddeutschland u.a. hinsichtlich der Belastungen durch luftgetragene Schimmelpilze und Staub während der Sammlung von Abfällen untersucht (11). Die erhaltenen Befunde belegten erstens, dass Müllwerker am Müllsammelfahrzeug – dies unabhängig von den technischen Ausstattungen der Fahrzeuge – mit Schichtmittelwerten zwischen 104 und 105 Koloniebildenden Einheiten (KBE) /m3 im Winter und zwischen 105 und 106 KBE/m3 in den wärmeren Jahreszeiten dauerhaft hoch mit luftgetragenen Schimmelpilzen belastet sind. Spitzenbelastungen durch Schimmelpilze erreichten nicht selten 107 KBE/m3.

Zweitens wurde bewiesen, dass sich die am Fahrzeug freigesetzten Pilze zu einer regelrechten Staubwolke aufkonzentrieren, die sich über das gesamte Müllfahrzeug legen und im Falle kurzer Fahrstrecken zwischen Tonnenstandorten relativ stabil sein kann. Die folgende Diagrammdarstellung dokumentiert den Verlauf der Schimmelpilzbelastung am Heck eines Müllsammelfahrzeugs während einer Sammelfahrt. Übrigens wurde die Verlaufskurve mit der eigens entwickelten „Korrelierten Partikelzählung nach Missel“ aufgenommen (siehe https://www.schimmelpilz-messungen.de/korrelierte-partikelzaehlung/

 

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Abb.2: Ergebnisse ortsfester Messungen an der Schüttung. Schimmelpilz-Konzentrationen in tausend KBE/m3

 

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Abb.3: Ergebnisse ortsfester und personenbezogener Messungen an der Schüttung. Schimmelpilz-Konzentrationen in tausend KBE/m3

 

Schimmelpilze in Fahrerkabinen bei der Abfallsammlung

Infolgedessen kann es auch zu erheblichen Schimmelpilz-Immissionen in das Führerhaus des Müllsammelfahrzeugs kommen. In der betreffenden Studie wurden Schimmelpilz-Belastungen in Führerhäusern von 1 x 105 bis 3 x 105 KBE/m3 gemessen. Zum Vergleich dazu: der Technische Kontrollwert der TRBA 214 liegt bei 5,0 x 104 KBE/m3. Eine rasche Verdünnung staub- und keimbelasteter Luft mit unbelasteter Außenluft, ananalog zu anderen Arbeitsplätzen in der Abfallwirtschaft im Freien wie z.B. auf offenen Kompostierplätzen, kann dementsprechend bei der Abfallsammlung nicht vorausgesetzt werden.

Weitere Untersuchungen im Auftrag der BG Verkehr im Jahre 2005 bestätigten anschließend, dass es im Laufe der Abfallsammlung zu hygienisch relevanten Schimmelpilz-Immissionen in Fahrerkabinen von Müllfahrzeugen kommen kann. In zwei Müllfahrzeugen wurden übereinstimmend mittlere Schimmelpilz-Konzentrationen von 3 x 104 und 7 x 104 KBE/m3 gemessen (nicht publiziert). Bei diesen Messungen wurden schließlich geöffnete Kabinenfenster als maßgebliche Immissionspfade ausgemacht.

Auch neuere Untersuchungen durch das Labor für Arbeits- und Umwelthygiene an Müllsammelfahrzeugen ergaben deutlich überhöhte Schimmelpilz-Konzentrationen in Fahrerkabinen. Der folgenden Diagrammabbildung ist zu entnehmen, dass bei Belastungsspitzen im Führerhaus dieses Müllsammelfahrzeugs Schimmelpilz-Konzentrationen von 104 bis 105 KBE/m3 erreicht werden.

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Schimmelpilze in der Entsorgungswirtschaft messen – Abfallsammlung

Abb.4: Ergebnisse ortsfester Messungen im Führerhaus. Schimmelpilz-Konzentrationen in tausend KBE/m3. TKW: Technischer Kontrollwert der TRBA 214

 

Die Verlaufskurve Schimmelpilz-Konzentrationen in dem Führerhaus belegt mit ihren relativ lang ausgezogen Abklingphasen nach Konzentrationsspitzen, dass die Lüftungsanlage an diesem Tag nicht in der Lage war, von außen in das Fahrzeug gelangte oder innen von verschmutzten Oberflächen / der Arbeitskleidung freigesetzte Schimmelpilze sofort wieder aus der Luft heraus zu filtern.

Die Messergebnisse belegen somit, dass es beim Zustieg der am Heck tätigen Mitarbeiter zu erheblichen Schimmelpilzbelastungen innerhalb des Führerhauses kommt. Durch schlichtes Hochregeln der Lüftung nach dem Zustieg konnte eine schnelle und deutliche Verbesserung der hygienischen Situation übrigens nicht erreicht werden.

Einflussfaktoren der festgestellten Belastungen durch Schimmelpilze

Aufgrund des heutigen Standes der klimatisierten Fahrzeuglüftungstechnik sollten relevante Schimmelpilz-Immissionen und problematische Schimmelpilz-Emissionen von verschmutzten Flächen in Führerhäusern von Müllsammelfahrzeugen vermeidbar sein, sofern die folgenden Voraussetzungen erfüllt sind:

  1. die Fahrzeuge verfügen über schwebstaubgefilterte Klimaanlagen
  2. die Fenster des Führerhauses sind während der Müllsammlung und beim Abladen konsequent geschlossen
  3. eine übermäßige Verschmutzung des Fahrzeuginneren ist durch regelmäßige Reinigung der Oberflächen ausgeschlossen
  4. das Klimatisierungssystem ist regelmäßig gewartet und gereinigt, so dass es nicht zu einer Verpilzung der Kanäle und der Filter kommt

Wenn die vorgenannten Voraussetzungen 1 bis 3 nicht erfüllt sind, ist das Ausmaß der mikrobiellen Kontaminationen der Fahrerkabinenluft nach eigenen Erfahrungen maßgeblich bestimmt durch die momentane Behälterentleerungsfrequenz an der Schüttung, die Länge der Fahrstrecke zwischen den einzelnen Behälterstandorten, den Keimgehalt des Inputmaterials in den entleerten Gefäßen, die im Moment vorherrschenden Witterungsbedingungen – eindeutig im Vordergrund dabei die Windrichtung und die Windstärke, bedeutend aber auch Niederschläge – sowie die Stärke und Häufigkeit der Fahrzeugerschütterungen. Letztere können schließlich zu erheblichen Schimmelporenfreisetzungen von verschmutzten Flächen wie z.B. verstaubten Sitzpolstern in Fahrzeugkabinen führen. Die multiplen Einflussfaktoren erklären letztendlich, weshalb in zurückliegenden Studien unterschiedlich hohe Schimmelpilzexpositionen von Müllwerkern in den Fahrerkabinen ihrer Müllfahrzeuge gemessen wurden.

Schlussfolgerungen aus den Schimmelpilz-Messergebnissen

Es ist nach umfassenden eigenen Untersuchungen auf jeden Fall davon auszugehen, dass sich im Laufe der Abfallsammlung am Heck eines Müllsammelfahrzeugs im Bereich der Schüttung eine erheblich schimmelpilzbelastete Staubwolke aufbauen kann. Bei eng stehenden Abfalltonnen und kurzen Fahrstrecken können dementsprechend in den Bioaerosolen am Fahrzeugheck beträchtliche Schimmelpilz-Konzentrationen erreicht werden, wobei die Höhe der Belastungen von sehr vielen Faktoren beeinflusst ist. Im Vordergrund allerdings von der Schütt- und Verdichtungstechnik des Fahrzeugs, dem Pilzgehalt der geleerten Abfalltonnen und den vorherrschenden Witterungsbedingungen.

Die höchsten Schimmelpilz-Immissionen in Fahrerkabinen von Müllsammelfahrzeugen können erwartungsgemäß nach dem Öffnen der Fahrertür und des Fahrerfensters im laufenden Müllsammelbetrieb gemessen werden. Die Ergebnisse unserer Prüfungen belegen freilich, dass auch bei geschlossenen Türen und Fenstern Schimmelpilze in erheblichen Mengen in das Führerhaus kgelangen können. Aus den derzeit vorliegenden Erkenntnissen zur Schimmelpilz-Belastung in Fahrerkabinen von Müllsammelfahrzeugen lässt sich insofern schlussfolgern, dass

  1. a) die momentanen Schimmelpilz-Belastungen / Immissionen im Führerhaus im laufenden Müllsammelbetrieb (d.h. nur der Fahrer ist an Bord) mit der Schimmelpilzfreisetzung am Fahrzeugheck verbunden und damit natürlich von sehr vielen Faktoren abhängig ist

und überdies

  1. b) sich die in einem bestimmten Führerhaus messbaren Schimmelpilzbelastungen nicht ohne weiteres auf andere Müllsammelfahrzeuge und andere Umgebungsbedingungen (klimatisch, organisatorisch) übertragen lassen,

und man schließlich

  1. c) die Höhe der mikrobiellen Arbeitsplatzbelastung in diesem Tätigkeitsbereich der Abfallwirtschaft nicht ohne weiteres anhand der technischen und arbeitsorganisatorischen Randbedingungen einschätzen kann, sondern diese anhand konkreter messtechnischer Überprüfungen festgestellt werden muss.

Zusammenfassung der Schimmelpilz-Messergebnisse bei der Abfallsammlung

Das Ausmaß der mikrobiellen Kontamination der Fahrerkabinenluft ist beim derzeitigen Stand der Luftreinhaltungstechnik zweifellos maßgeblich bestimmt durch

–      die momentane Behälterentleerungsfrequenz an der Schüttung,

–      die Länge der Fahrstrecke zwischen den einzelnen Behälterstandorten,

–      den Gehalt des Inputmaterials an Schimmelpilzen in den entleerten Gefäßen,

–      die Häufigkeit des Rückwärtsfahrens (quasi in das konzentrierte Bioaerosol hinein),

–      die Witterungsbedingungen, konkret im Wesentlichen die Windrichtung und die Windstärke sowie die Niederschlagsmengen,

–      das Ausmaß der Verschmutzung des Fahrzeuginneren sowie

–      das Ausmaß der Verschmutzung der Arbeitskleidung und der Häufigkeit des Zustiegs der Mitarbeiter an der Schüttung.

Die hygienische Situation in dem Müllsammelfahrzeug wird anhand der Ergebnisse zweier Beprobungen in unterschiedlichen Jahreszeiten wie folgt bewertet: Die TRBA 214 gilt zwar definitionsgemäß nicht für die Abfallsammlung, aufgrund bestehender Analogien kann der Technische Kontrollwert (TKW) dieser TRBA nach Auffassung des Unterzeichners aber in Führerhäusern von Müllsammelfahrzeugen grundsätzlich genauso angewendet werden. Der TKW der TRBA 214 (5,0 x 104 KBE/m3) als Schichtmittelwert dürfte in modernen Fahrzeugen – zumindest was die weit überwiegende Arbeitszeit innerhalb eines Jahres betrifft – im Grunde genommen eingehalten werden können.

Empfehlungen zur Schimmelpilzvermeidung

Der TKW der TRBA 214 gilt definitionsgemäß ausschließlich für technisch belüftete Arbeitsplätze, an denen es durch das Arbeitsverfahren bedingt zu einem Kontakt mit biologischen Arbeitsstoffen kommen kann. An die Hygiene z.B. in Umkleideräumen und Pausenräumen sind dahingegen höhere Anforderungen gestellt. Das Minimierungsgebot der Biostoffverordnung (BioStoffV) ist dort folglich zu beachten. Sobald in Innenräumen, die zu Abfallbehandlungsanlagen gehören, Lebensmittel aufbewahrt werden und dort auch gegessen und getrunken wird, sollte letzdendlich ein höherer Hygienestandard als z.B. der TKW der TRBA 214 gelten.

Die Schimmelpilz-Konzentrationen in der Innenraumluft sollten z.B. in ausgewiesenen Pausenräumen möglichst dem jahresmittleren Außenluftniveau entsprechen. Unter dem Strich kann diese Anforderung des Labors für Arbeits- und Umwelthygiene in Führerhäusern auch von modernen Müllsammelfahrzeugen anscheinend nicht oder nicht zuverlässig erfüllt werden. Da in vielen Führerhäusern von Müllsammelfahrzeugen Lebensmittel aufbewahrt und arbeitstäglich Zwischenmahlzeiten zu sich genommen werden, wird deshalb die Empfehlung ausgesprochen, dass im Fahrzeug nur nach entsprechender Querbelüftung des Führerhauses im gering belasteten Fahrzeugumfeld gegessen werden sollte und die Fahrzeuge innen in möglichst kurzen Zeitintervallen gut gereinigt werden sollten.

Literatur

(1) Anonym: Bek. des BMA vom April 2007: Die TRBA 214. Abfallbehandlungsanlagen einschließlich Sortieranlagen in der Abfallwirtschaft. Bundesarbeitsblatt 04 / 2007

(2) Anonym: Bek. des BMA vom April 2007: Die TRBA 213. Abfallsammlung: Schutzmaßnahmen. Bundesarbeitsblatt (2005) Nr. 8/9

(3) Anonym: Fahrerkabinen mit Anlagen zur Atemluftversorgung auf Erdbaumaschinen und Spezialmaschinen des Tiefbaues – BGI 581. Handlungsanleitung der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (Hrsg.), aktualisierte Fassung Januar 2007

(4) Becker, G., Mathys, W., Neumann, H.-D., Allmers, H. und Balfanz, J. (1999). Gefährdung von Beschäftigten bei der Abfallsammlung und -abfuhr durch Keimexpositionen. In: Eikmann, Th. und Hofmann, R.: Stand von Wissenschaft, Forschung und Technik zu siedlungshygienischen Aspekten der Abfallentsorgung und -Verwertung. Schriftenreihe des Vereins für Wasser-, Boden- und Lufthygiene, ISBN 3-932816-33-1, 1. Auflage 1999, S. 503-521

(5) 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

(6) Felten, CF., 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

(7) Missel, T. und Felten, C. (2006). Wirksamkeitsüberprüfung Technischer Schutzmaßnahmen in der Abfallwirtschaft mit der Korrelierten Partikelzählung. Ergo-Med Nr. 3 06/2006, S. 84-89

(8) Missel, T. (2000). Keim- und Staubbelastung von Müllwerkern bei der Abfallsammlung. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft 60, Springer – VDI Verlag 4/2000: S. 150-157

(9) Neumann, H.-D.,Hornig, B., Buxtrup, M. und Balfanz (1998). Schimmelpilz- und Gefahrstoffbelastung bei der Müllsammlung. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft 58 (1998) Nr. 6 S. 249 – 255

Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft und Entsorgung

Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft

Arbeitnehmer in der Abfallwirtschaft und Entsorgung sind vielerorts teils hohen Belastungen durch Schimmelpilze in der Luft ausgesetzt. Bei Exposition gegenüber hohen Schimmelpilz-Konzentrationen sind Beeinträchtigungen der Gesundheit möglich. Nach Biostoffverordnung handelt es sich bei der beruflichen Handhabe von Abfällen um einen nicht gezielten Umgang mit so genannten biologischen Arbeitsstoffen. Für jede Tätigkeit, bei der biologische Arbeitsstoffe freigesetzt und eingeatmet werden können, müssen die Art, die Höhe und die Dauer der Exposition der Beschäftigten eingeschätzt werden können. Liegen hierzu keine Informationen vor, muss der biologische „Gefahrstoff“ gemessen werden. Das Labor Dr. Missel (Hannover) informiert mit diesem Beitrag über Schimmelpilze in Anlagen zur Abfallbehandlung und geeignete Verfahren zur Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft.

Ungleichmäßige Schimmelpilzfreisetzung in der Abfallwirtschaft

In Abfallbehandlungsanlagen kann es von großer Bedeutung sein, Häufigkeit und Dauer von prozessbedingten Konzentrationsspitzen zu kennen Die Belastungen mit Schimmelpilzen können – zumindest kurzzeitig – bis in die Größenordnung von 108 (10 Millionen) Koloniebildenden Einheiten pro Kubikmeter Luft (KBE/m3) reichen. Bei derart hohen Luftbelastungen kann es bekanntermaßen spontan zur Auslösung von Allergien und anderen Krankheiten wie Intoxikationen (ODTS) oder Entzündungen der Atemwege (EAA) kommen.

Weshalb ist die Schimmelpilzbelastung so variabel?

Die Freisetzung von Schimmelpilzen in die Luft unterliegt an den meisten Arbeitsplätzen in der Abfallwirtschaft enorm großen Schwankungen. Dies erklärt sich schon alleine dadurch, dass die Verfahren zur Abfallaufbereitung und -vearbeitung im Regelfall diskontinuierlich ablaufen. So werden viele besonders staubträchtige Arbeitsschritte mittels mobiler Maschinen verrichtet, die Material hier aufnehmen und andernorts wieder abwerfen. Dies erzeugt pilzbelastete Staubwolken (so genannte Bioaerosole), die auch viele Bakterien enthalten können.

Neben verfahrensbedingten Emissionsspitzen, die es z.B. auch beim Schreddern der Abfälle oder dem Entladen von Müllsammelfahrzeugen gibt, entstehen Schwankungen der Luftbelastungen in der Abfallbehandlung durch den variablen Pilzgehalt der gerade verarbeiteten Abfälle. Hinzu kommt die unregelmäßige Verteilung der in die Luft übergegangenen Schimmelpilze und Bakterien durch Luftbewegungen. Dies kommt insbesondere in Anlagen mit offener Bauweise wie z.B. in einem Kompostwerk zum Tragen. Aber auch in baulich vollig geschlossenen Anlagen sind bei Durchzug über geöffnete Hallentore regelmäßig sehr weit streuende Messbefunde möglich.

Schimmelpilze On-Line messen ist die Lösung

In der Abfallbehandlung können Schimmelpilz-Konzentrationen in der Luft binnen weniger Minuten um mehrere Zehnerpotenzen variieren. Die sehr ungleichmäßige Schimmelpilzfreisetzung erschwert die Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft enorm. Wünschenswert sind Messverfahren, mit denen die Belastungssituation kontinuierlich und On-line gemessen werden kann.

Schimmelpilz-Messung nach TRBA und IFA

Zum Schutz der Arbeitnehmer vor Biologischen Arbeitsstoffen werden in Facharbeitskreisen technische und betriebsorganisatorische Schutzmaßnahmen erarbeitet und in so genannten Technischen Regeln für Biologische Arbeitsstoffe (TRBA) veröffentlicht https://www.schimmelpilz-messungen.de/2017/06/22/schimmelpilze-am-arbeitsplatz-messen-und-technischer-kontrollwert/. Die bei der Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft und Entsorgung anzuwendenden Messverfahren und die Messstrategien sind in einer TRBA geregelt. Analog gibt es die IFA-Arbeitsmappen z.B. IFA Nr. 9420 für die Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft. Zum Nachweis von Schimmelpilzen in der Luft gemäß TRBA/IFA werden traditionelle Kulturverfahren benutzt.

Bild 1: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft - Actinomyceten in Kultur

Bild 1: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft – Actinomyceten in Kultur

 

Bild 2: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft - Schimmelpilze in Kultur

Bild 2: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft – Schimmelpilze in Kultur

Die Kultivierung auf Agar hat große Nachteile

Die Kultivierung auf Agar ist zwar relativ einfach. Bei der Arbeitsplatzmessung und der Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft ist sie jedoch mit gravierenden Nachteilen behaftet. Zum einen sind diese Nachweisverfahren ziemlich zeit- und materialaufwendig und deshalb teuer. Darüber hinaus sind sie noch relativ ungenau: Letztendlich liegen die Abweichungen der Methoden nach TRBA / IFA  nach den Ergebnissen von Ringversuchen bei Parallelmessungen im Bereich von drei bis fünf (Lit.). Eine Einschätzung der Höhe der Luftbelastung direkt vor Ort ist nicht möglich, überdies liegen Messergebnisse im Labor liegen frühestens nach 5 bis 7 Tagen vor.

 

Bild 3: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft - Messverfahren nach TRBA / IFA

Bild 3: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft – Messverfahren nach TRBA / BGIA / IFA

Zur Feinjustierung z.B. einer Lüftung bei der Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft leistet ein direktanzeigendes Messverfahren, das Schwachstellen sofort lokalisiert und die Auswirkung auf die Luftbelastung am Arbeitsplatz dokumentiert, sehr viel bessere Dienste. Auch für die Arbeitsmedizin kann ein On-line-Messverfahren für Schimmelpilze eine große Hilfe sein. Dies, wenn es die hohen Konzentrationsspitzen erfasst und deren Auftreten im Schichtverlauf Arbeitsbereichs-spezifisch dokumentiert.

Technischer Kontrollwert (TKW) der TRBA 214

In der TRBA 214 wurde für Arbeitsplätze in der Abfallwirtschaft ein Technischer Kontrollwert (TKW) zur Überprüfung der Wirksamkeit technischer Schutzmaßnahmen festgeschrieben. Der TKW liegt bei 5,0 x 104 KBE/m3. Zur Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft und Entsorgung sind vorgenannte kulturelle Verfahren bei der Überprüfung des TKW vorgesehen.

Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft – Messverfahren KPZ

Das vom Labor Dr. Missel in Hannover Ende der 90er Jahre entwickelte und seitdem angewendete Verfahren der „Korrelierten Partikelzählung“ (KPZ) ist das optimale Instrument zur Darstellung der Schimmelpilze-Konzentrationen am Arbeitsplatz in Verlaufsform. Verfahrensprinzip der „Korrelierten Partikelzählung“ ist, Schimmelpilz-Konzentrationen unter Benutzung eines festen Umrechnungsfaktors aus optisch und On-line gemessenen Staubpartikel-Messwerten zu errechnen. Für eine sofortige Bestimmung der Schimmelpilz-Konzentrationen in der Abfallwirtschaft im Geschehen vor Ort steht dem Labor für Arbeits- und Umwelthygiene nach nunmehr fast 20 Jahren Untersuchungen eine enorme Datenmenge zur Verfügung. Es hat sich schon früh gezeigt, dass die statistischen Beziehungen zwischen luftgetragenen Schimmelpilzen und Staubpartikeln bestimmter Größe („Korrelationen“) in der Abfallwirtschaft längere Zeit konstant sind. Überdies sind sie von einer Anlage auf die andere übertragbar. Aufgrund dieser Gegebenheiten kann bei der Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft und Entsorgung die Schimmelpilz-Konzentration vom Labor Dr. Missel bereits vor Ort anhand der Staubpartikel-Messwerte angegeben werden.

Welche Vorteile bietet die Korrelierte Partikelzählung noch?

Traditionelle Messungen gemäß TRBA / IFA werden bei einer Gefährdungsbeurteilung durch das Labor Dr. Missel grundsätzlich mitgeführt. Dies nicht zuletzt, um die Vorgaben der TRBA 214 und / oder behördliche Vorgaben zu erfüllen und eine Messdateneinordnung in den großen zur Verfügung stehenden Datenpool zu ermöglichen. Bei der Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft sind mit der KPZ auch als ergänzendes Messverfahren große Vorteile gegeben. Beispielsweise an Arbeitsplätzen, wo die Momentbelastung maßgeblich von der Betriebsorganisation und der Funktionsweise der Lüftungstechnik bestimmt wird und sehr stark schwankt. Kurzum dort, wo die traditionelle Kultivierung anfällig für schwer wiegende Beurteilungsfehler ist. Optimal einsetzbar ist die KPZ in belüfteten Maschinen wie Radladern oder in Steuerständen.

Bild 4: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft - Messbeispiel Korrelierte Partikelzählung

Bild 4: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft – Messbeispiel Korrelierte Partikelzählung

Zum Messbeispiel im Bild 4:

Das Bild 4 zeigt die Ergebnisse der Messungen an zwei Tagen des Jahres 2001 in ein- und derselben Sortierkabine. Die Schimmelpilzbelastungen fallen an beiden Tagen sehr unterschiedlich aus. Die Analyse der Verlaufskurven belegt, dass nicht unterschiedliche Betriebsbedingungen in der Anlage wie z.B. unterschiedliche Schimmelpilzgehalt in den Abfällen oder andere Materialdurchsätzedass dafür verantwortlich sind. Stattdessen hatte schlicht die Leistung der Kabinenlüftung objektiv nachgelassen. Konkret waren am 2. Messtag die Filtermatten der Zuluftanlage verstaubt, wodurch der Zuluftdurchsatz nachteilig verringert war. Siehe auch https://www.schimmelpilz-messungen.de/korrelierte-partikelzaehlung/

 

Bild 5: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft - 2. Messbeispiel Korrelierte Partikelzählung

Bild 5: Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft – 2. Messbeispiel Korrelierte Partikelzählung

Zum Messbeispiel im Bild 5:

Das Bild 5 zeigt den gegenteiligen Fall zu Bild 4: Die großen Konzentrationsschwankungen in dieser Sortierkabine (obere Bildhälfte) stehen unmittelbar mit Schwankungen der Schimmelpilzbelastung in der umgebenden Hallenluft in Zusammenhang. Dadurch wird ein nachteiliger Eintrag von Schimmelpilzen aus der Halle in die Kabine belegt. Abdichtungsmaßnahmen an der Kabine wurden empfohlen, was sich aufgrund der erfolgreichen Kontrollmessung nach der Umsetzung als richtig erwies.

Zusammenfassung

Die hohe Transparenz beim Nachweis der Effektivität einer technischen Schutzmaßnahme erlaubt eine Entkoppelung der gutachterlichen Arbeitsplatzbewertung vom TKW. Zufallsbefunde bei der Schimmelpilz-Messung in der Abfallwirtschaft sind durch Messung der Verlaufskurven der Schimmelpilzbelastung ausgeschlossen. Optimierungsvorschläge können noch während eines Ortstermins ausgetestet und bei Erfolg in die schriftliche Arbeitsbereichsanalyse eingearbeitet werden. Die Analyse in schriftlicher Form kann auf Wunsch von dem Mitarbeiter vor Ort erstellt und ausgehändigt werden. Dieser Ansatz im technischen Arbeitsschutz wird von Versicherungsträgern wie z.B. der BG Verkehr unterstützt. Die Arbeitsbereichsanalyse wird transparent und dadurch leicht nachvollziehbar ausgeführt, so dass auch Aufsichtsbehörden sie anerkennen können.

Schimmelpilze messen und Schimmel in der Umwelt

Vorkommen von Schimmelpilzen

Dieser Beitrag des Labor Dr. Missel in Hannover informiert über das Vorkommen von Schimmelpilzen im alltäglichem Umfeld des Menschen. Er zeigt auf, wo man überall Schimmelpilze messen kann. Schimmelpilze gehören bekanntermaßen wie Bakterien zu den Mikroorganismen und kommen als Zerstörer organischen Materials deshalb überall in der Natur vor. Entsprechend sind sie auch in der Luft immer und überall nachweisbar. Das Immunsystem des Menschen wird folglich nicht nur in Wohnräumen, sondern auch in der Außenluft ständig mit Schimmelpilzen konfrontiert.

Bild 1 Schimmelpilze messen: Mit Schwärze-Schimmelpilzen bewachsene Blätter

Bild 1 Schimmelpilze messen: Mit Schwärze-Schimmelpilzen bewachsene Blätter

Der weit überwiegende Teil der normalerweise in der Luft enthaltenen Schimmelpilze stellt für den Menschen im Grunde genommen keine besondere Gesundheitsgefahr dar. Im Falle dauerhaft erhöhter Konzentrationen in der Luft indes oder aber bei verminderten Abwehrkräfte und besonderer Empfindlichkeit gegen Umweltstoffe können aber auch üblicherweise als „ungefährlich“ einzustufende Schimmelpilze Risiken bergen und die Gesundheit des Menschen beeinträchtigen.

Konzentrationen von Schimmelpilzen in der Luft außen

Die Verbreitungseinheiten von Pilzen, die Pilzsporen, verbreiten sich über die Luft, wobei die natürliche Umgebungsluft Pilzsporen in sehr unterschiedlichen Konzentrationen enthält. In Frühsommer bis Herbst, wenn das Nährstoffangebot für Pilze am höchsten ist und die Sporenbildung einsetzt, findet man infolgedessen außen die höchsten Schimmelpilz-Konzentrationen. Dann kann man in der natürlichen Außenluft 1.000 bis 10.000 Koloniebildende Einheiten pro Kubikmeter Luft (KBE) /m3 oder mehr Schimmelpilze messen.

Das Labor Dr. Missel in Hannover konnte bei eigenen Untersuchungen in trockenen Frühsommern direkt nach Platzregenereignissen in der Außenluft oft Cladosporium-„Schwärzepilze“ und Hefen von 50.000, in Ausnahmefällen sogar 100.000 KBE/m3 Schimmelpilze messen. Demgegenüber erreichen Schimmelpilze in Außenbereichen wegen der insgesamt stark reduzierten biologischen Aktivität in der Natur meist nur Konzentrationen in der Größenordnung von wenigen 100 KBE/m3 oder sogar weniger. Im Jahresdurchschnitt liegen die Schimmelpilz-Konzentrationen in der Außenluft bei etwa 1.000 bis 2.000 KBE/m3.

Bild 2 Schimmelpilze messen: Luftprobe von außen mit vielen Schwärze-Schimmelpilzen und Hefen

Bild 2 Schimmelpilze messen: Luftprobe von außen mit vielen Schwärze-Schimmelpilzen und Hefen

Konzentrationen von Schimmelpilzen in pilzbefallenen Innenräumen

Zum Vergleich: In einer „normal bewohnten“ Wohnung mit großflächigem Schimmelbefall an Wänden kann man im Regelfall höchstens 1.000, in äußerst schwer befallenen Innenräumen in Ausnahmefällen 10.000 KBE/m3 „befallstypische“ Schimmelpilze messen. Schimmelpilze messen in Konzentrationen von 10.000 bis 100.000 KBE/m3 wird man in Wohnräumen gleichwohl nur während oder direkt nach einer umfassenden handwerklichen Schimmelbeseitigung. Zu gesundheitlichen Wirkungen der „befallstypischen“ und „natürlichen“ Schimmelpilze lesen Sie mehr unter https://www.schimmelberatung-niedersachsen.de

Verrottende organische Materialien wie z.B. Laub, Kompost, Papierabfälle oder Biomüll können extrem hoch mit Schimmelpilzen belastet sein. Darunter sind dann häufig auch gesundheitlich bedenklichere (infektiöse und / oder besonders stark sensibilisierend wirkende) Spezies. Bei Tätigkeiten wie z.B. der Laubsammlung mit Laubsaugern, der Entleerung von Müllsammelgefäßen in Abfallbehälter oder bei der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung, aber auch in zu feuchten Aktenlagern kann der Mensch dann u.U. entsprechend hoch belastet werden. Nicht selten kann man hier Expositionen von 10.000 bis 100.000 KBE/m3 oder mehr Schimmelpilze messen.

An Biotonnen Schimmelpilze messen: Ergebnisse aus der Forschung

Das Labor für Arbeits- und Umwelthygiene in Hannover hat in Zusammenarbeit mit dem Witzenhausen-Institut im Zeitraum 2001 / 2002 neun verschiedene Bioabfallbehälter-Typen unterschiedlicher Hersteller eingehend hinsichtlich der Höhe der Pilzsporen- und Bakterienfreisetzung während der Benutzung durch den Bürger untersucht. Zur Anwendung kam dabei übrigens das Messverfahren der Korrelierten Partikelzählung nach Missel https://www.schimmelpilz-messungen.de/korrelierte-partikelzaehlung. Die lufthygienischen Untersuchungen ergaben bei einigen Tonnen hohe Luftbelastungen bis in den Bereich 1 Million bis 10 Millionen KBE/m3, wobei die Luftkeimflora sehr deutlich von Schimmelpilzen dominiert war.

Bei der Mehrzahl der bemessenen Biotonnen konnte man Konzentrationen im Bereich von 100.000 bis 1 Million KBE/m3 emittierte Schimmelpilze messen. Die Konzentrationen luftgetragener Bakterien lagen dabei ein bis zwei Größenordnungen unter denen der Schimmelpilze. Keimfreisetzungen aus geschlossenen Biotonnen haben wir allerdings nicht nachweisen können. Ebenso führte das Öffnen des Deckels bei keiner Biotonne zu einem bedeutenden Austritt von Schimmelpilzen und / oder Bakterien. Das Zuklappen des Tonnendeckels nach einem Füllvorgang demgegenüber bewirkt die Komprimierung der mit gut schwebfähigen Sporen angereicherte Tonnenluft, die folglich dann aus den Tonnen verdrängt wird. Hieraus resultieren dann die an den Tonnen gemessenen Konzentrationsspitzen (siehe das unten stehende Bilde 3).

Bild 3 Schimmelpilze messen: Ergebnisse der Messungen an Biotonnen

Bild 3 Schimmelpilze messen: Ergebnisse der Messungen an Biotonnen

Wie kann man sich vor Schimmelpilzen an Biotonnen schützen?

Der Benutzer einer Abfalltonne schützt sich gut bereits dadurch, dass er für die Dauer des Befüllens einer Biotonne das Atemzugvolumen möglichst niedrig hält. Nach unseren Untersuchungsergebnissen können Gesundheitsgefährdungen durch Schimmelpilze und Bakterien, die geschlossene Biotonnen eventuell ausstoßen, ausgeschlossen werden. Biotonnen sollten aber möglichst im Freien an einem schattigen Standort aufgestellt und dort auch befüllt werden.

Gibt es eine Gesundheitsgefährdung durch Pilze in Biotonnen?

Ein gegenüber Restmülltonnen erhöhtes Risiko an Allergien, z.B. gegenüber Schimmelpilzen, zu erkranken besteht nach den vorliegenden Erkenntnissen nicht. Durch Toxine ausgelöste Krankheiten beim Benutzer einer Biotonne sind aufgrund der ohnehin relativ kurzen Expositionsdauer ebenso wenig wahrscheinlich. Eine besonders hohe Infektionsgefahr durch obligat pathogene Mikroorganismen gibt bei der Benutzung von Biotonnen ebenfalls nicht, da u.U. gefährliche Viren oder Bakterien wie Salmonellen nicht nur in Biomüll, sondern ebenso auch in Restabfällen enthalten sein können. Pathogene Mikroorganismen stellen für den Benutzer von Biotonnen ohnehin keine größere Gesundheitsgefahr dar, sofern direkter Hautkontakt mit den Abfällen in den Behältern vermieden wird.

Gibt es überhaupt Krankheitserreger in Biotonnen?

Im Hinblick auf die Freisetzung fakultativ pathogener – das heißt anders ausgedrückt „gegebenenfalls krankmachender“ – Mikroorganismen sind Bioabfälle allerdings definitiv kritischer zu bewerten als Restabfälle. In Bioabfällen kann es zu einer erheblichen Vermehrung potenziell infektiöser Aspergillus-Schimmelpilze kommen. Im Vordergrund Aspergillus fumigatus, der als eindeutig infektiös eingestuft ist. Das Auftreten dieser Schimmelpilz-Spezies in relevanten Konzentrationen ist allerdings nur im Hochsommer zu erwarten.

Im Falle einer ausgeprägten Schwächung der Infektabwehr können die fakultativ pathogenen Schimmelpilze Erkrankungen z.B. der Lunge auslösen. Gefährdet sind jedoch nur Personen mit vorerkrankter Lunge oder mit einer Immundefizienz, beispielsweise nach schweren operativen Eingriffen. Erkrankte Personen sollten sich generell so weit wie möglich vor hohen Konzentrationen an luftgetragenen Mikroorganismen schützen und auch Biotonnen nicht benutzen. Personen, die bereits Allergien gegenüber Schimmelpilzen entwickelt haben, sollten Biotonnen und Restabfalltonnen gleichermaßen meiden.

Schimmelpilze messen in Konzentrationen von wenigen hundert Sporen je Kubikmeter Luft bedeutet, dass in diesem Umfeld schon allergische Reaktionen bei entsprechend gegen Pilze sensibilisierten Menschen ausgelöst werden können. Diese Konzentrationen wurden gleichwohl bei allen Schimmelpilz-Messungen an den verschiedenen Biotonnen-Typen immer deutlich überschritten.

Veröffentlichungen von Dr. Thomas Missel (Hannover) zum Thema

Missel, T., Hartung, J., und Schappler-Scheele, B. (1997). Fungal spores and actinomycetes in the working environment of biocompost plants. 9th International Congress in Animal Hygiene, Helsinki 1997, Proceedings p. 646 – 649

Missel, T., Hartung, J., und Schappler-Scheele, B. (1997). Keimemission in Biokompostieranlagen. 4. Simpozij iz higiene okolja in DDD dejavnosti, Veterinarska fakulteta v Ljubljani 1997, S. 46 – 49

Missel, T., Hartung, J., und Schappler-Scheele, B. (1998). Keimemission an Arbeitsplätzen in Biokompostieranlagen. In: Proceeding Fachtagung der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG), 25./26. 03. 1998, München, 75-102.

Hartung, J., Schappler-Scheele, B., Schürmann, W., Missel, T., Benning, C. und Weber, J. (1998). Arbeitsmedizinische Untersuchungen und Befunde bei Arbeitnehmern in Kompostwerken. In: Proceeding Fachtagung der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG), 25./26. 03. 1998, München, 153-175

Hartung, J., Missel, T. und Schappler-Scheele, B. (1998). Lufthygienische Messungen an Arbeitsplätzen von Kompostwerken – Methodik und Ergebnisse. In: K. Wiemer und M. Kern (Hrsg.): Bio- und Restabfallbehandlung II. M.I.C. Baeza Verlag, Witzenhausen, 1998, 269-290

Veröffentlichungen von Dr. Thomas Missel (Hannover) zum Thema

Schappler-Scheele, B., Hartung, J., Schürmann, W., Missel, T., Benning, C. und Weber, J. (1998). Untersuchung der gesundheitlichen Gefährdung von Arbeitnehmern der Abfallwirtschaft in Kompostieranlagen. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, FB 844, 1999, ISBN 3-89701-357-6, ISSN 1433-2086

Schappler-Scheele, B. und Missel, T. (1998). Gefährdungsanalyse von Keimemissionen in Kompostieranlagen und arbeitsmedizinische Relevanz für die Praxis – Ergebnisse einer Untersuchung in 42 Biokompostieranlagen. In: Wiemer, K. und Kern, M. (Hrsg.): Bio- und Restabfallbehandlung III, Mic. Baeza-Verlag Witzenhausen, ISBN 3-928673-29-7, 1. Auflage 1999, S. 223-252

Missel, T. (1999): Biologische und physikalische Charakterisierung luftgetragener Partikel an Arbeitsplätzen in der Abfallwirtschaft. Diss. Fachbereich Biologie der Universität Hannover

Göttlich, E., Beck, E.-M., Böhm, R., Danneberg, G., Gerbl-Rieger, S., Hofmann, R., Koch, A., Kühner, M., Kummer, V., Liebl, K., Missel, Th., Neef, A., Palmgren, U., Rabe, R., Schilling, B., Tilkes, F. und Wieser, P. (1999). Erfassung von luftgetragenen kultivierbaren Mikroorganismen aus Kompostierungsanlagen – Emission und Immission. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft 59, Springer – VDI Verlag 6/1999: S. 209 – 218

Missel, T. (2000). Keim- und Staubbelastung von Müllwerkern bei der Abfallsammlung. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft 60, Springer – VDI Verlag 4/2000: S. 150-157

Veröffentlichungen von Dr. Thomas Missel (Hannover) zum Thema

Bünger, J., Schappler-Scheele, B. und Missel, T. (2002). Bewertung der Gesundheitssituation in Kompostwerken – Ergebnisse einer 5-Jahresstudie in 42 Kompostierungsanlagen. In: Wiemer, K. und Kern, M. (Hrsg.): Bio- und Restabfallbehandlung VI, Mic. Baeza-Verlag Witzenhausen, ISBN 3-928673-38-6, 1. Auflage 2002, S. 365 – 380

Küppers, M., Missel, T. und Felten, C. (2002). Microbiological exposure of workers in waste sorting plants: new ways of assessment and reduction. In: The Future of Waste Management in Europe. Tagungsband des Kongress von VDI Gesellschaft GVC / DECHEMA e.V., Straßburg 09/2002, s. 231 – 234

Bünger, J., Schappler-Scheele, B., Missel, T., Hilgers, R., Kämpfer, S., Felten, C., Leifert, I. und Hasenkamp, P (2003). Gesundheitsrisiken in Kompostierungsanlagen durch biologische Arbeitsstoffe: Ein 5-Jahres-Follow-up. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, FB 993, 2003, ISBN 3-86509-025-7, ISSN 1433-2086

Felten, CF., 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

Bünger, J., SCHÖNEICH, R., Felten, C., WILLER, E. und Missel, T. (2010). Gesundheitsrisiken in Kompostierungsanlagen durch biologische Arbeitsstoffe: Ein 10-Jahres-Follow-up. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, In Vorbereitung

 

 

Bakterien und Endotoxine in Autowaschanlagen messen

Biostoffverordnung und Arbeitssschutz in Fahrzeugwaschanlagen

Es ist bekannt, dass kreislaufgeführtes Waschwasser in Fahrzeugwaschanlagen einer erheblichen Verkeimung unterliegen kann. In Arbeitsbereichen mit verstärkter Aerosolbildung ist eine Gefährdung der Gesundheit exponierter Mitarbeiter durch Bakterien und Endotoxine in Autowaschanlagen möglich. Bei der Hochdruckreining mit kreislaufgeführtem Brauchwasser in Waschanlagen handelt es sich um einen nicht gezielten Umgang mit biologischen Arbeitsstoffen. Für diesen ist gemäß Biostoffverordnung zum Schutz der Beschäftigten eine qualifizierte Gefährdungsbeurteilung erforderlich.

Kreislaufgeführtes Brauchwasser – Bakterien und Endotoxine in Autowaschanlagen

Nicht nur natürliche Wasservorkommen, auch Wasserinstallationen und technische Anlagen sind Lebensraum für die verschiedensten Mikroorganismen. Im Medium Wasser stehen i.d.R. Bakterien im Vordergrund, aber auch Schimmelpilze können hier wachsen und sich vermehren. In verschmutztem Wasser wie z.B. in Wasserreservoirs von Abwasseraufbereitungsanlagen kann es – insbesondere bei längeren Aufenthaltszeiten – zur starken Vermehrung der Mikroorganismen kommen. Dies betrifft nicht nur Anlagen wie z.B. solche zur Klärung von kommunalem Abwasser, das naturgemäß viel löslichen Kohlenstoff und sehr große Mengen an Bakterien enthält. Auch Fahrzeugwaschanlagen oder mobile Reinigungsfahrzeuge wie z.B. zur Abfalltonnenspülung gehören dazu. Schließlich haben Schmutzanhaftungen an Fahrzeugen, Maschinen und Abfallsammelgefäßen im Regelfall einige Organik aufzubieten. Diese kann sich durch den Waschvorgang lösen und steht damit Bakterien und Pilzen zu ihrer Vermehrung zur Verfügung.

 

Bild 1: Bioaersolbildung bei der mobilen Abfalltonnenreinigung

 

Welche Faktoren haben Einfluss auf den Verkeimungsgrad des Brauchwassers?

Kreislaufgeführtes Waschwasser in Fahrzeugwaschanlagen kann bekanntermaßen erheblich mit Mikroorganismen belastet sein (Lit.). Die Höhe der mikrobiellen Belastung kreislaufgeführten Wassers durch Bakterien und Endotoxine in Autowaschanlagen ist abhängig von sehr vielen Parametern: Neben der eigentlichen Aufbereitungstechnik gehören dazu die Wassertemperatur, die Art und die Dosierung von antimikrobiellen Zusätzen sowie Betriebs- und Stillstandszeiten. Erfahrungsgemäß haben auch die Art der Verschmutzung der gereinigten Fahrzeuge, die Betriebsgewohnheiten bei der Reinigung und Wartung der Aufbereitungsanlage sowie die allgemeine Hygiene innerhalb des jeweiligen Betriebes großen Einfluss auf die Verkeimung des Brauchwassers. Das in aufbereitetem Waschwasser vorherrschende Keimspektrum ist äußerst variabel und reagiert u.U. empfindlich auf die vorgenannten Betriebsparameter.

 

Bild 2: Bioaersolbildung in einer Maschinenreinigungsanlage

 

Neben relativ harmlosen, im alltäglichen Lebensumfeld des Menschen weit verbreiteten Mikroorganismen, die ihren natürlichen Standort z.B. im Boden haben und auch in „normalem“ Hauskehricht zu finden sind, kann es in Fahrzeugwaschanlagen auch zur Vermehrung von pathogenen Mikroorganismen wie z.B. bestimmten Enterobakterien und Pseudomonaden oder von Legionellen kommen (Lit.). Diese Mikroorganismen sind auch in Sprühnebeln und Aerosolen enthalten, die sich beim Waschprozess bilden und weiträumig verteilen können. Mitarbeiter, die sich in Bereichen mit Sprühnebelbildung aufhalten, können mikrobiell belastete Aerosole nicht nur einatmen. Auch eine Aufnahme durch Haut-, Schleimhaut- und ggf. durch Wundkontakt ist möglich. Durchfeuchtete Arbeitskleidung und feuchtes Milieu in Handschuhen oder Stiefeln können zu Hautaufweichungen führen, wodurch die Aufnahme in den Körper begünstigt wird.

Wie sind Keimbelastungen im Brauchwasserbereich hygienisch zu bewerten?

Eine technisch basierte Richtkonzentration für maximal zulässige Mikroorganismen-Konzentrationen entsprechend dem TKW der TRBA 214 gibt es für Arbeitsplätze in Fahrzeugwaschanlagen nicht (siehe auch https://www.schimmelpilz-messungen.de/2017/06/22/schimmelpilze-am-arbeitsplatz-messen-und-technischer-kontrollwert-tkw/). Dies liegt u.a. darin begründet, dass Bioaerosole in diesen Anlagen sehr deutlich von Bakterien dominiert werden und es bisher kein adäquates Messverfahren für austrocknungsempfindliche Bakterien in der Luft gibt. Der TKW kann aber – zumindest was sensibilisierend wirkende biologische Arbeitsstoffe in der Luft angeht – als Vergleichswert zur hygienischen Beurteilung der Arbeitsplatzsituation mit Mikroorganismen der Risikogruppe 1 (nicht infektiös) herangezogen werden.

 

Bild 3: Bioaerosolbildungen und Endotoxinmessung in einer Fahrzeugwaschalage

 

Worauf ist das Hauptaugenmerk bei der Gefährdungsbeurteilung zu richten?

Analog zur Gefährdungsbeurteilung für abwassertechnische Anlagen ist davon auszugehen, dass das Hauptaugenmerk bezüglich Gefährdung durch Bakterien und Endotoxine in Autowaschanlagen auf

  1. die orale Aufnahme auf Grund von Hygienefehlern (Schmierinfektion),
  2. das Einatmen mikrobiell belasteter Aerosole,
  3. das Eindringen von Infektionserregern über vorgeschädigte bzw. verletzte Haut oder über die Augenschleimhaut und
  4. das Verschlucken von keimbelastetem Spritzwasser

zu richten ist. Es ist zu vermuten, dass es sich bei den Bakterien, die bei einem Fahrzeugwaschvorgang aus dem Brauchwasser in die Luft übergehen und maßgeblich bei der Bioaerosolbildung sind, um die gleichen Spezies handelt, die auch im Waschwasser vorhanden sind. Bis zum Erhalt gegenteiliger Informationen kann davon ausgegangen werden, dass wie in abwassertechnischen Anlagen die Zahl vitaler Infektionserreger in den einatembaren Aerosolen nicht groß genug ist, um eine unmittelbare Erkrankung durch Infektion auszulösen.

Mit welchen Mikroorganismen ist zu rechnen?

Mit einiger Zurückhaltung lässt sich aus den von bisherigen Messungen in Autowaschanlagen zur Verfügung stehenden Messdaten schließen, dass die Gefährdung durch biologische Arbeitsstoffe bei der Hochdruckreinigung in Waschanlagen

  • bezüglich Bakterien in der Größenordnung von abwassertechnischen Anlagen und Fahrzeugwaschanlagen (beide Schutzstufe 2) liegt,
  • bezüglich Endotoxinen (= Bruchstücke gramnegativer Bakterien wie z.B. E. coli) mit der Gefährdung in landwirtschaftlichen Betrieben vergleichbar ist und
  • bezüglich Schimmelpilzen vernachlässigbar ist.

Es muss hier herausgestellt werden, dass eine objektive Gesamtbeurteilung der Infektionsgefährdung nicht möglich ist, da es zur Zeit noch kein Verfahren gibt, mit dem eine mögliche Gefährdung wie bei den chemischen Gefahrstoffen mit Hilfe von Grenzwerten quantitativ analysiert werden könnte und es nicht möglich ist, aufgrund einzelner Messergebnisse auf die generelle mikrobielle Zusammensetzung kreislaufgeführten Wassers zu schließen.

 

Literatur:

ANONYM: Ergebnisbericht der mikrobiologischen Untersuchungsreihen von Betriebswasser in Fahrzeugwaschanlagen (Juli 2003). Fachausschuss Maschinenbau Fertigungssysteme Stahlbau (FA MFS) der Süddeutschen Metall-BG, Mainz

ANONYM: Bek. des BMA vom September 2013: Die TRBA 220: Sicherheit und Gesundheit bei Tätigkeiten mit biologischen Arbeitsstoffen in abwassertechnischen Anlagen. Bundesarbeitsblatt

ANONYM: Handlungshilfe zur Umsetzung der Biostoffverordnung – Fahrzeugwaschanlagen (Oktober 2000). BG Verkehr (ehem. BG für Fahrzeughaltungen) Hauptverwaltung Hamburg

Treder, W., Tilkes, F. und Eikmann, T. (2001). Mikrobiologische Befunde aus Untersuchungen von Autowaschkabinen. Umweltmed Forsch Prax 6(1) 2001, S. 33 – 41

Schimmelpilze am Arbeitsplatz messen: Technischer Kontrollwert/TKW

Was ist ein Technischer Kontrollwert / TKW?

Schimmelpilze am Arbeitsplatz messen: Welche Grundlagen zur Arbeitsplatzbewertung beim Umgang mit biologischen Arbeitsstofen gibt es? Mit Erscheinen der TRBA 214 „Abfallbehandlungsanlagen einschließlich Sortieranlagen in der Abfallwirtschaft“ 2007 gibt es erstmals einen Technischen Kontrollwert (TKW) für Schimmelpilze zur Beurteilung der Wirksamkeit einer technischen Schutzmaßnahme. Der TKW liegt bei 5,0 x 104 (= 50.000) Koloniebildenden Einheiten (KBE) Schimmelpilze /m3 und  gilt wohlgemerkt nur für Arbeitsplätze in der Abfallwirtschaft. Der TKW ist ein erfahrungsbasierter Zielwert, wobei er an der Leistungsfähigkeit modernerer Belüftungsanlagen ausgerichtet ist. Er wurde mittels statistischer Verfahren aus vielen Erfahrungswerten verschiedener Prüfinstitute – darunter das Labor für Arbeits- und Umwelthygiene – abgeleitet. Der TKW ist also nicht als gesundheitsbasierter Wert im Sinne eines „echten Grenzwertes“ z.B. für ein Genehmigungsverfahren zu verstehen (Lit.).

Welche Probleme treten bei einer TKW-Überprüfung auf?

Die messtechnische Überprüfung einer Schutzmaßnahme auf Einhaltung des TKW ist in der Praxis nicht ganz so einfach, wie es zunächst ausschaut. Die anlagenbetriebsbedingte Freisetzung von Schimmelpilzen im Schichtverlauf ist in Abfallbehandlungsanlagen generell beträchtlich. Deshalb können Messergebnisse von ein- und demselben Arbeitsplatz sehr unterschiedlich ausfallen. Deshalb muss der Zeitpunkt einer messtechnischen Bestandsaufnahme zur Sicherstellung der Realitätsnähe und Repräsentativität sehr gut gewählt sein. Beachtenswerterweise sind die Schwankungen der momentanen Schimmelpilzbelastung an technisch belüfteten Arbeitsplätzen nach den Erfahrungen besonders groß. Wobei grundsätzlich zu sagen ist, dass Schwankungen der Schimmelpilz-Konzentrationen umso stärker ausgeprägt sind, je höher die Effektivität einer Lüftung ist (siehe auch: https://www.schimmelpilz-messungen.de/korrelierte-partikelzaehlung/). Eine Wirksamkeitsbeurteilung anhand stichpunkthafter Schimmelpilzmessungen ist bei sehr leistungsstarken Lüftungen daher besonders schwierig und enorm fehleranfällig.

Wie werden die messtechnischen Probleme gelöst?

Das Labor Dr. Missel verfügt mit dem Messverfahren der Korrelierten Partikelzählung über das optimale Instrument zur Feststellung und Beurteilung der Leistungsfähigkeit einer technischen Schutzmaßnahme wie z.B. die Lüftung in einer Sortierkabine oder in einem Radlader. Stark zerklüftete, genauer gesagt: von kurzzeitigen Konzentrationsspitzen geprägte Verläufe ohne nennenswerte Belastungsplateaubildungen belegen einen schnellen Abtransport freigesetzter Staubpartikel und eine hohe Leistungsfähigkeit einer Lüftungsanlage. Sobald bei einer messtechnischen Überprüfung der Nachweis gelingt, dass Konzentrationsspitzen an technisch belüfteten Arbeitsplätzen ausschließlich durch die Arbeitsorganisation bedingt sind, kann sich der Untersucher der technischen Schutzmaßnahme von dem Kontrollwertkonzept der TRBA 214 (TKW) lösen. Die Leistung einer Lüftungsanlage darf er in diesem Fall ungeachtet der Höhe der Schimmelpilz-Spitzenbelastungen positiv beurteilen.

Beispielfall für Schimmelpilze am Arbeitsplatz messen:

Ein Beispielfall ist unsere Radladerüberprüfung in einem Kompostwerk, wobei die „traditionelle“ Schimmelpilzmessung am Arbeitsplatz nach TRBA / IFA ein Messergebnis deutlich größer 5,0 x 104 KBE/m3 und damit eine TKW-Überschreitung ergab. DieVerlaufskurve der Schimmelpilz-Konzentrationen belegt allerdings, dass am Arbeitsplatz in der Fahrerkabine ausschließlich kurzzeitige Konzentrationsspitzen auftreten und die Kabinenbelüftung auch einer Belastungsplateaubildung im gesamten Schichtverlauf effektiv entgegenwirken kann. Die Schimmelpilz-Konzentrationsspitzen im Führerhaus fielen zeitlich exakt mit dem Öffnen der Fahrertür in hoch belasteten Arbeitsbereichen zusammen. Die Kabinenlüftung wurde aufgrund der Lüftungskenndaten ungeachtet einer TKW-Überschreitung im Gutachten als „sehr gut wirksam“ bewertet. Die ungeachtet dessen erforderlichen Maßnahmen zur Reduzierung der Schimmelpilz-Immissionen im Führerhaus konnten aber auf Organisatorisches begrenzt werden.

 

 

Schimmelpilze am Arbeitsplatz messen: Verlaufskurve Arbeitsplatzbelastung

Schimmelpilze am Arbeitsplatz messen: Verlaufskurve Arbeitsplatzbelastung

Bild: Wirksamkeitsüberprüfung der Kabinenlüftung in einem Radlader: Durch die Kombination kontinuierliche Schimmelpilzmessung / laufende Luftfeuchtigkeitsmessung wird zwar ein organisatorischer Mangel belegt. Zeitweise Überschreitungen des TKW werden aber alleine durch das Öffnen der Fahrerkabinentür hervorgerufen. Maßnahmen müssen lediglich auf die Beseitigung „organisatorischer Defizite“ ausgerichtet werden, aufwendige technische Nachbesserungen oder Umrüstungen und Wiederholungsmessungen können trotz deutlicher TKW-Überschreitung entfallen.

 

Literatur:

Anonym: Bek. des BMA vom April 2007, Ausgabe September 2013: Die TRBA 214. Abfallbehandlungsanlagen einschließlich Sortieranlagen in der Abfallwirtschaft. Bundesarbeitsblatt

MISSel, T. und Felten, C. (2006). Wirksamkeitsüberprüfung Technischer Schutzmaßnahmen in der Abfallwirtschaft mit der Korrelierten Partikelzählung. Ergo-Med Nr. 3 06/2006, S. 84-89

Felten, CF., 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