Stäube

Zusammenfassung

Begriff

Stäube sind disperse Verteilungen fester Stoffe in Gasen, die durch mechanische Prozesse oder durch Aufwirbelung entstanden sind. Stäube sind überall anzutreffen und deshalb Bestandteil unseres Lebens. Für arbeitsmedizinische Belange ist der im Trägergas Luft dispergierte Staub von Bedeutung. Stäube gehören zusammen mit Rauchen und Nebeln zu den Aerosolen. Sie können aus organischen Bestandteilen (z. B. Kohlenstaub, Holzstaub, Mehlstaub) oder anorganischen (z. B. Metallstaub, Zementstaub, Mineralfasern) bestehen. Ein charakteristisches Merkmal der Stäube ist die Partikelgröße. Dies unterscheidet Stäube von Gasen und Dämpfen. Hinsichtlich der Partikelgröße und Geometrie können einatembarer Staub (Gesamtstaub), alveolengängiger Staub, nanoskaliger Staub sowie Faserstaub unterschieden werden. Eine Definition, bis zu welcher maximalen Partikelgröße von einem Staub gesprochen werden kann, gibt es nicht. Üblicherweise enden die arbeitsschutzrelevanten Betrachtungen bei Partikelgrößen von max. 100 Mikrometern (einatembarer Staub).

Achtung: Im Umweltschutz liegen den Definitionen andere Konventionen zugrunde. Teilweise werden auch Begrifflichkeiten aus beiden Rechtsbereichen vermischt oder Fachbegriffe durch umgangssprachliche Formulierungen ersetzt ("Feinstaub"), sodass es zu Missverständnissen kommen kann.

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Aus sicherheitstechnischer Sicht sind explosive und gesundheitsgefährdende Eigenschaften von Stäuben zu betrachten. Entsprechend gibt es zu beiden Risiken eine Reihe von Vorschriften und Regeln:

• Gefahrstoffverordnung (GefStoffV): Gesundheitsschutz, Brand- und Explosionsgefahren einschließlich der Festlegung explosionsgefährdeter Bereiche

Vertiefende Inhalte in:

• Explosionsschutzprodukteverordnung (11. ProdSV)
• TRGS 402 "Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition"
• TRGS 559 "Quarzhaltiger Staub"
• TRGS 519 "Asbest: Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten"
• TRGS 553 "Holzstaub"
• TRGS 521 "Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten mit alter Mineralwolle"
• TRGS 900 "Arbeitsplatzgrenzwerte "
• TRGS 905 "Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe
• TRGS 720 "Gefährliche explosionsfähige Gemische – Allgemeines"
• TRGS 723 "Gefährliche explosionsfähige Gemische – Vermeidung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Gemische
• TRGS 527 "Tätigkeiten mit Nanomaterialien"
• DGUV-R 113-001 "Explosionsschutz-Regeln"

1 Gesundheitsgefahren

Staub wird über die Atmungsorgane Mund und Nase aufgenommen. Dabei können gröbere Stäube bis in die Lunge und feinere Stäube bis in die Lungenbläschen (Alveolen) gelangen. Grundsätzlich kann es die Lunge durch einen natürlichen Reinigungsmechanismus mit kleinen Staubmengen aufnehmen und so einer Erkrankung der Atemwege entgegenwirken. Dies geschieht durch Verschlucken oder Ausniesen des Staubs. Feiner Staub in den Alveolen wird über Fresszellen aufgenommen. Bei zu hohen eingeatmeten Staubkonzentrationen wird der natürliche Reinigungsmechanismus überfordert und es kann zu Entzündungsreaktionen kommen. Bei der Beurteilung der Gesundheitsgefahren von Stäuben sind die Größenverteilung der Partikel sowie deren spezifische, toxikologische Eigenschaften zu berücksichtigen. Je kleiner der Partikeldurchmesser bzw. der aerodynamische Durchmesser, desto tiefer können die Partikel in die Lunge eindringen.

Hinsichtlich der Partikelform und -größe lassen sich folgende Stäube unterscheiden:

• Einatembarer Staub (E-Staub): Massenanteil aller Schwebstoffe, der durch Mund und Nase eingeatmet wird. Er ist definiert bis zu einem aerodynamischen Durchmesser von 100 µm.
• Alveolengängiger Staub (A-Staub): Massenanteil der eingeatmeten Partikel, der bis in die Lungenbläschen vordringt. DIN EN 481 definiert A-Staub als mathematische Abscheidefunktion (Abscheidegrad je nach aerodynamischem Durchmesser: 7 µm: 9 %, 4 µm: 50 %, 16 µm: 0 %). D. h., es lässt sich für A-Staubteilchen keine genaue Größe angeben, sondern lediglich eine Größenverteilung.
• Faserstäube: Luftgetragene organische oder anorganische Partikel, die eine längliche Geometrie besitzen. Zu den Faserstäuben gehören z. B. Asbest-, Glas- und Mineralfasern. Eine besondere Rolle spielen dabei Fasern, die eine Länge von > 5 µm, einen Durchmesser < 3 µm und ein Längen-Durchmesser Verhältnis von 3 : 1 überschreiten, da nur sie in die tieferen Atemwege vordringen können (WHO-Fasern).
• Nanoskalige Stäube (ultrafeine Stäube): Stäube, die aus Objekten mit einem oder mehreren Außenmaßen von < 100 nm bestehen. Einheitliche Konventionen zur Messung dieser Stäube existieren noch nicht. Anders als beim A- und E-Staub wird die Ablagerung der Partikel im Atemtrakt nicht durch Sedimentation, sondern durch Diffusionsbewegung bestimmt.

Wichtig

Gefährliche Eigenschaften von Stäuben

Stäube können folgende physikalische und biologisch-toxische Eigenschaften besitzen:

• kanzerogen (krebserzeugend): z. B. Asbest, Arsen, Chromate, Azofarben,
• fibrogen/irritativ: z. B...