Allgemeine Schutzmaßnahmen beim Pulverhandling

Die Gefährdungen durch die Nutzung additiver Fertigungsanlagen sind oftmals unklar und Langzeitwirkungen zum Teil noch unerforscht. In der Arbeitsvor- und -nachbereitung sind manuelle Tätigkeiten mit den Pulvern notwendig. Potenzielle Gefährdungen der Beschäftigten ergeben sich beim Pulverhandling durch:

• Hautkontakt,
• Einatmen der Pulver,
• Verschleppung der Pulver über die Arbeitskleidung und damit unabsichtliche Weiterverbreitung von gesundheitsschädlichen Substanzen

Pulver bzw. Stäube können in den Atemwegen zu Erkrankungen wie Entzündungen bis hin zum Lungenkrebs führen. Stäube sind Teilchen, die klein genug sind, um in die Atemwege einzudringen. Sie werden in die einatembare E-Fraktion sowie die bis in die Lungenbläschen (Alveolen) vordringende A-Fraktion eingeteilt. Neben der Belastung der Atemluft können die Pulver auch allergische Hautreaktionen verursachen und bestimmte Metallpulver krebserzeugend sein (siehe Abschnitt „Maßnahmen bei krebserzeugenden, mutagenen und reproduktionstoxischen (KMR) Metallpulvern“). Darüber hinaus können sich gefährliche explosionsfähige Atmosphären durch Aufwirbelung der Pulver bilden. Siehe hierzu: Brand- und Explosionsschutz in der Additiven Fertigung mit Pulvern. 

Die TRGS 500 „Schutzmaßnahmen“ konkretisiert die Gefahrstoffverordnung und beschreibt Maßnahmen, die auf Basis der ermittelten Gefährdungen umzusetzen sind. Die hier beschriebenen Maßnahmen geben einen Überblick, über die notwendigen Mindestschutzmaßnahmen beim Pulverhandling und sind je nach den betrieblichen Gegebenheiten ggf. zu erweitern.

Wie gefährlich ist mein verwendetes Pulver?

Abhängig von den verwendeten Pulvern (unterschiedliche Metalle und/oder Kunststoffe) sind unterschiedliche Maßnahmen zu treffen. Die genaue Zusammensetzung sowie die Gefährdungen mit den relevanten H- Sätzen sind dem Sicherheitsdatenblatt des Pulvers (Abschnitte 2 und 3) zu entnehmen. Darüber hinaus kann die GESTIS-Datenbank der DGUV hilfreiche Informationen zu den stoffspezifischen Eigenschaften bieten. Eine Substitution mit weniger gefährlichen Stoffen ist oft technisch nicht möglich, da die stoffspezifischen Eigenschaften entscheidende Qualitätsmerkmale des Endprodukts definieren.

Pulverhandling in den Prozessschritten

Bei der Pulvervorbereitung wie auch bei der Pulveraufbereitung (Sieben) kann es zu einer erhöhten Exposition durch das Pulver kommen, wenn dies nicht im geschlossenen System (Pulverschleuse) erfolgt, sondern in einem offenen System manuell per Hand. Auch bei der Nachbereitung insbesondere beim Trennen der Bauteile von der Bauplatte, dem Entfernen der Stützkonstruktionen sowie bei der spanenden Nachbearbeitung können Pulverreste freigesetzt werden (z. B. Freisetzung von Pulver aus den Hohlräumen). Zudem erfordern einige Prozessschritte, wie eine Probenentnahme, eine offene Handhabung der Pulver. Die Exposition bei manuellen Tätigkeiten hängt dabei stark von der individuellen Arbeitsweise ab.

Um die Pulverfreisetzung an der Entstehungsstelle durch technische Maßnahmen weitestgehend zu reduzieren sind folgende Maßnahmen umzusetzen:

• Absaugsysteme müssen direkt an der Pulverzufuhr und beim Umfüllen angebracht werden.
• Die durch den Hersteller montierten Kapselungen oder Absaugvorrichtungen sind zu benutzen.

Die Wirksamkeit der Absaugmaßnahmen ist entsprechend der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) regelmäßig zu überprüfen. In der additiven Fertigung mit Pulvern gelten die Prüffristen für einatembare Stäube, d. h. die Wirksamkeit muss jährlich geprüft werden (GefStoffV Anhang 1 Absatz 2.3).

Einsatz persönlicher Schutzausrüstung

Bei Tätigkeiten mit möglicher Aufwirbelung der Pulver (z. B. Öffnen der Kammertür oder Probenahme), muss ein Einatmen der Pulver verhindert werden. Hierzu ist Atemschutz gegen Staubpartikel zu tragen (mindestens FFP2). Bei der Verwendung sind Dichtsitz und Gebrauchsdauer zu beachten. Neben den filtrierenden Atemschutzmasken können auch Gebläsefiltergeräte mit Partikelfilter zum Einsatz kommen. Die Geräte stellen insbesondere für längere Einsätze oder bei Bartträgern eine gute Alternative dar.

_{Tabelle gemäß DGUV Regel 112-90 Benutzung von Atemschutzgeräten}

Oft handelt es sich bei den manuellen Tätigkeiten um kurze Arbeitsschritte, bei welchen die Gebrauchsdauer nicht überschritten wird.

_{© DGUV}

Hautkontakt mit Pulvern ist durch das Tragen von geeigneter Persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zu vermeiden (z. B. durch Schutzhandschuhe, Schutzkleidung, Augenschutz). Die Auswahl der geeigneten PSA kann nicht pauschal definiert werden, sie muss stattdessen präzise auf den jeweiligen Prozessschritt und die spezifischen betrieblichen Rahmenbedingungen abgestimmt werden. Neben der Vermeidung des Hautkontakts mit den Pulvern können thermische oder mechanische Risiken vorhanden sein. So erfordern erhitzte Bauteile oder Plattformen unmittelbar nach dem Bauprozess, den Einsatz von Hitzeschutzhandschuhen, um Verbrennungen sicher zu vermeiden. Im Gegensatz dazu dominiert bei der Bauteilnachbearbeitung die Gefahr durch scharfkantige Strukturen, was Schnittschutzhandschuhe notwendig macht.

Um für die Pulver geeignet zu sein, sollten die Schutzhandschuhe staubdicht und bezüglich des eingesetzten Materialpulvers chemikalienbeständig sein. Erfahrungsgemäß sind die Handschuhmaterialien Naturlatex, Polychloropren, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Fluorkautschuk und Polyvinylchlorid geeignet zum Schutz gegenüber nicht gelösten Feststoffen. Das Sicherheitsdatenblatt (Abschnitt 8) des Pulvers gibt Hinweise auf geeignete Materialien. Völlig ungeeignet sind Stoff- oder Lederhandschuhe. Geeignete Handschuhe können über das Hand- und Hautschutzportal ermittelt werden.

Schutzbrillen müssen einen Schutz gegen groben Staub bieten, hierfür sind Schutzbrillen mit Seitenschutz geeignet.

_{Chemikalienschutzhandschuh (Einmalhandschuh, Nitrilkautschuk) Typ A; elektrostatisch ableitfähig gemäß EN 16350
© Nicole Cronauge / BG ETEM}

Darüber hinaus sind die Anforderungen des Brand- und Explosionsschutzes konsequent zu berücksichtigen (siehe Abschnitt „Brand- und Explosionsschutz bei der additiven Fertigung mit Pulvern“), beispielsweise durch die Verwendung elektrostatisch ausreichend ableitfähiger Sicherheitsschuhe und flammenhemmender Arbeitskleidung.

Organisatorische Maßnahmen

Im Rahmen von Untersuchungen der baua zeigte sich, dass neben der korrekten Auswahl der PSA, die ungewollte Verteilung, sogenannte Verschleppung und ungewollte Aufnahme der Pulver eine hohe Gefährdung dargestellt. Bei manuellen Tätigkeiten hängt die Exposition stark von der individuellen Arbeitsweise ab. Mitarbeiter müssen richtig angelernt und über bestehende Gefährdungen sowie korrekte Verhaltensweisen unterwiesen werden.

Es sind folgende organisatorischen Maßnahmen umzusetzen:

• Umgehender Ersatz beschädigter oder abgelaufener PSA, um das erforderliche Schutzniveau dauerhaft aufrechtzuerhalten.
• Einrichtung von Räumen für die Arbeitskleidung sowie Einsatz von Staubfangmatten, sowie deren regemäßige Reinigung. Taschenlose Bekleidung tragen.
• Wechsel der Kleidung und Schuhe sowie Händewaschen vor Mahlzeiten oder dem Wechsel zu Bürotätigkeiten.
• Vorhaltung von Abfallbehältnissen für Einwegschutzausrüstungen.
• Umsetzung von Verhaltensregeln (kein Essen, Trinken oder Rauchen) in staubexponierten Bereichen zur Vermeidung von Schadstoffaufnahme.
• Durchführung von Unterweisungen der Mitarbeiter mit verstärktem Hinweis der Verschleppungsgefahr sowie korrekte Nutzung zur Gewährleistung eines wirksamen Eigenschutzes.
• Nur unterwiesenes Personal darf Tätigkeiten an den Maschinen durchführen.

Unterweisung

Um einen sicheren Betriebsablauf und gesunde Arbeitsbedingungen zu erreichen, müssen alle Beteiligten die für sie wesentlichen Informationen erhalten. Arbeitssicherheit hängt nicht allein von der Technik, sondern auch entscheidend vom Verhalten der Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen ab. Die Beschäftigten können sich allerdings nur korrekt verhalten, wenn sie über die richtigen Arbeitsabläufe, Gefährdungen, Schutzmaßnahmen, Sicherheitskennzeichnungen und das Verhalten bei Störungen und Notfällen ausreichend informiert wurden. Informierte und motivierte Beschäftigte sind eine der Voraussetzungen für ein erfolgreiches Unternehmen.

Grundsätzlich gilt, dass die Unterweisungen in einer für alle Anwesenden verständlichen Art und Weise durchgeführt werden sollten. Die Unterweisungsthemen werden am besten in Diskussionen besprochen. Die alleinige Übergabe schriftlicher Informationen ist nicht ausreichend. Die Unterweisung kann auch im Rahmen der technischen Einweisung durchgeführt werden.

Folgende Fragen haben sich für die Gesprächsführung bewährt:

• Welche Gefährdungen bestehen?
• Wie kann man sich schützen?

Bei der Beantwortung sollte berücksichtigt werden:

• Gefährdungen bei den konkreten Tätigkeiten aufzeigen
• Sicherheitseinrichtungen zeigen und erläutern
• Sicheres Arbeitsverhalten vormachen und begründen
• Verständnis durch Nachfragen feststellen
• Auf Zwischenfragen eingehen
• Anweisung klarmachen und begründen

Sicherheitsunterweisungen müssen mindestens 1 x jährlich durchgeführt werden. Unterweisungen sind für einen sicheren Betriebsablauf unerlässlich und gesetzlich vorgeschrieben; verantwortlich ist die Unternehmensleitung.