Wirksamkeit ventilierter Schutzsysteme Chemische Risiken im Labor: Wirksamkeit ventilierter Schutzsysteme 1

1 2 3 4 Einschätzung chemischer Risiken Schutzausrüstung Schutz während der Anwendung von gefährlich chemischen Produkten 3 Wahl eines Abzuges mit gewünschter Sicherheit 4 2

Einschätzung chemischer Risiken Eigenschaften gefährlicher Produkte (SDB) Anwendungsbedingungen Einschätzung des Expositionsniveaus/ AGW (Arbeitsplatzgrenzwert, ehemals MAK-Wert) Chemisches Risiko 3

Einschätzung chemischer Risiken Konzentration, Exposition und Gefahr AGW AGS und DFG (Ausschuss für Gefahrstoffe und Deutsche Forschungsgemeinschaft) in Deutschland Schichtmittelwert des Arbeitsplatzgrenzwertes (AGW): Konzentration für eine tägliche Exposition in ppm ausgedrückt Kurzzeitwert des Arbeitsgrenzwertes: Konzentration erzeugt eine sofortige Gefahr Mittel- oder langfristige Gefahr für den Chemiker Sofortige Gefahr für den Chemiker 4

Einschätzung chemischer Risiken Hochtoxische Chemikalien Osmiumtetroxid AGW: 0,0002 ppm Glutaraldehyd AGW: 0,05 ppm Formaldehyd AGW: 0,5 ppm Mittelstark toxische Chemikalien Benzol AGW: 1 ppm Tetrachlormethan AGW: 2 ppm Toluol AGW: 50 ppm Schwachtoxische Chemikalien Methanol AGW: 200 ppm Aceton AGW: 500 ppm Ethanol AGW: 1000 ppm

Einschätzung chemischer Risiken Der AGW ist ein Orientierungswert, der in Bezug auf die Bekanntheitsevolution nach unten korrigiert werden kann. Tetrachlormethan: 10 ppm 5 ppm 2 ppm Aceton: 750 ppm in Frankreich / 500 ppm in Deutschland 500 ppm in Frankreich (Artikel R231-58 Dekretnummer 2007-1539 26.10.2007) Die Respektierung des AGW entspricht keinem Ausbleiben der Risiken! 6

Einschätzung chemischer Risiken AGW E AGW D AGW G AGW H AGW C AGW F AGW B AGW A AGW A + AGW B + AGW C … = ?? Wie hoch ist der AGW bei dieser Mischung? Der AGW ist spezifisch auf ein Produkt und nicht auf eine Produktmischung festgesetzt! GEFAHR 7

Einschätzung chemischer Risiken Ein Labor ist ein sehr spezifischer Raum wo: Mittelfristige Gefahr oft vernachlässigt wird! - mangelnde Kenntnisse vom AGW und ihre Kumulierungseffekte herrschen - umgehende Gefahrensabwesenheit + Routine das Vergessen einer langfristigen Gefahr ergeben - Chemiker sich mit der Zeit an Gerüche gewöhnen - die Geruchsschwelle mancher Produkte < als sein AGW ist. 8

Einschätzung chemischer Risiken Tägliches ausgesetzt sein gegenüber chemischen Substanzen provoziert ein Inhalationsrisiko und... potentiell sehr gefährliche Krankheiten! Pharmazeutische Wirkstoffe (Puder): richten eine Überdosis an Inhalation aus TETRACHLORMETHAN: schädigt das Nervensystem, verursacht Lungenödeme SALPETERSÄURE: schädigt das Zellgewebe und das Sehvermögen 9

Einschätzung chemischer Risiken Laut FNATH (Nationaler Verband berufsg. & behinderter Personen) 10 bis 40% der Blasenkrebse = berufsbedingter Umgang mit Chemikalien 8 000 Tumore in Frankreich im Jahr berufsbedingt Umgang mit Chemikalien Amerikanische Studie OSHA (Occupational Safety & Health Administration) zeigt, dass die Lebenserwartungen eines Chemikers 10 Jahre unter dem Durchschnitt liegen (OSHA, 29 CFR Part 1910, Januar 1990) Studie des „American Medical Association” von 1987 bis 1996 16% der schwangeren Laborantinnen haben Probleme mit dem Fötus 10

Einschätzung chemischer Risiken Risikoanalyse / Wahl von Schutzmittel Einschätzung des Risikos Optimierung und Beherrschung vom Prozess Legale Pflichten

Wie sieht es mit der Effizienz aus? Schutzausrüstung Flexible Absaugehaube Absaughaube ohne Arbeitsraum Filterabzug Wie sieht es mit der Effizienz aus? Stationärer Laborabzug Sicherheits- schränke Chemikalien- schränke Labortisch mit Absaugefläche 12

Kein Rückhaltevermögen Schutzausrüstung Kein Arbeitsraum Kein Rückhaltevermögen Bewegliche Absaughaube Haube ohne Arbeitsraum Keine Barriere zwischen Anwender und Produkt Ventilierter Arbeitsplatz Schwacher Schutz! Ventilierte Absaugfläche Effizienz existierender, ventilierter Schutzsysteme 13

Gutes Rückhaltevermögen Leistungskriterien durch die Norm anerkannt Schutzausrüstung Abzug Filterabzug Sicherheits- schrank Chemikalien- schrank Gutes Rückhaltevermögen Leistungskriterien durch die Norm anerkannt 14

Schutzausrüstung Warum ein ventilierter Arbeitsraum? Dies ist das einzige Mittel, um eine effiziente Barriere zwischen Anwender und Dämpfen oder chemischen Pudern zu kreieren und das Rückhaltevermögen zu versichern. Chemische Gase und feine Puder verbreiten sich sehr schnell in der Luft: In Abwesendheit eines ventilierten Systems ist seine Diffusion multidirektionnel und nicht mehr kontrollierbar! Nachdem das Gas oder Puder mit Hilfe eines unidirktionellem Luftstroms aufgefangen wurde... müssen sie in einem Arbeitsraum zurückgehalten werden,... um anschliessend mit Hilfe eines Ventilationssystems evakuiert zu werden. 15

Ventilierter Arbeitsraum Stationärer Abzug Filtration ohne Abluftleitung Stationärer Abzug Filterabzug 16

Niveau des Rückhaltevermögens Dynamische Luftbarriere gegen Turbulenzen Rückhaltevermögen chemischer Produkte im Arbeitsraum Luftstromkonzeption im Arbeitsraum Testgas mit SF6 Vorgeschriebene, minimale und frontale Luftgeschwindigkeit Französische Norm NF X 15-211 Mindestgeschwindigkeit an der Fassade: 0,4 m/Sek. Höchstgeschwindigkeit an der Fassade: 0,6m/Sek. Französische Norm XPX 15-206 max. 0,1 ppm SF6 Französische Norm NF X 15-211 max.0,1 ppm SF6 17

Abzug mit oder ohne Abluftleitung? Schutzausrüstung Abzug mit oder ohne Abluftleitung?

Filter- oder Abluftleitungs- effizienz Effizienzkriterien Filter- oder Abluftleitungs- effizienz Luftgeschwindig- keit Rückhaltever- mögen Vue générique 19

Luftextraktionssystem eines stationären Laborabzuges Ratsame Luftgeschwindigkeit am Ausgang 7 m/Sek., 10 m/Sek. Überschreitung der Dachfrist: > 125% der Höhe des Baus (mindestens 3 m) Erzwungene Luftleitung Luftgeschwindigkeit in der Leitung: < 6 m/Sek. um den Geräuschpegel zu reduzieren Weitere Kriterien im Text der Norm EN 14175 20

Betriebsprinzipien eines stationären Laborabzuges Neue Luftventilation 800-1500 m3/Std. Verschmutze Abluftleitung 800-1500 m3/Std. Automatischer Ventilationsaus-gleich Luftaufbereitung Luftfiltrationssystem 21

Norm NF-EN 1822-1: 1998 Partikelfiltrationseffizienz: Filtereffizienz von Abzügen ohne Abluftleitung Norm AFNOR NF X 15-211: 2009 Molekularfiltrationseffizienz: Konzentration geringer als 1% des AGW des angewendeten Produktes oberhalb des Filters während der normalen Funktionsphase Molekulare und/oder Partikelfiltrationstechnologie(n) Norm NF-EN 1822-1: 1998 Partikelfiltrationseffizienz: 99,995% globale Effizienz für Partikel > oder = 0,1 μm gemäß der MPPS Test MPPS 22

Schutz bei Abzügen mit Abluftleitung Vorteile: Geeignet, um grosse Mengen von chemischen Produkten zuverdampfen Möglichkeit alle flüssigen Produkte anzuwenden 23

Schutz bei Abzügen mit Abluftleitung Protection with a fume hood NACHTEILE: Sehr hoher Energieverbrauch: Ein traditioneller stationärer Laborabzug ist 24 Stunden funktionsfähig, vergleichbar mit 3,5 mittelgrossen Wohnhäusern! (Bell und Al 2003. Harvard Green Campus Initiative, LBNL 2002) 24

Schutz bei Abzügen mit Abluftleitung NACHTEILE: Direkte toxische Emission in die Atmosphäre Achtung auf die Wiedereinführung der verschmutzen Luft via neuer Luftzulassung 25

Schutz bei Abzügen mit Abluftleitung NACHTEILE: Anwendung von Pudern wird nicht empfohlen!

Schutz bei Abzügen mit Abluftleitung Stationärer Anschluss Protection with a fume hood NACHTEILE: Stationärer Anschluss Vorgeschriebene Planung und Installationsarbeiten Kein Standortwechsel möglich im Falle von einer Neuordnung des Labors 27

Schutz bei Abzügen mit Abluftleitung 2 5 4 6 3 7 8 1 NACHTEILE: Automatischer Ventilationsaus-gleich 5 4 Hohe Installations- und Funktionskosten 6 3 1 – stationärer Laborabzug 7 2 – Förderungssystem nach Außen 3 - Leitungen 4 - Abluftleitung 8 1 5 – neue Luftventilation 6 – neue Luftleitungen 7 – neue Aufbereitung und Luftfiltration 8 – Wartungskosten Durchschnittskosten eines stationären Laborabzuges: 15 000 € Jährliche durchschnittliche Funktionskosten: 4 100 € 28

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung Vorteile: Keine toxische Emission in unsere Atmosphäre 29

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung Vorteile: Sofort verfügbar Leichter Standortwechsel 30

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung Vorteile: Sehr geringer Energieverbrauch 31

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung Keine Installationskosten Vorteile: Keine Installationskosten Keine Planung Jährlicher Durchschnittswert für Ersatzfilter bei einem Abzug mit Abluftleitung: 300 € Durchschnittliche Erwerbskosten eines Abzuges ohne Abluftleitung: 3 500 bis 4 000 € 32

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung Deckt die meisten Prozesse in Laboren ab Vorteile: Flüssige Produkte Puder Getrennt oder kombiniert!

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung EINSCHRÄNKUNGEN DES NUTZUNGSRAHMENS Nicht gefilterte Produkte: Beispiele: Kohlenmonoxyd Acetaldehyd Wasserstoff 34

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung EINSCHRÄNKUNGEN DES NUTZUNGSRAHMENS Filtersättigungsdetektion: Die Filtersättigung muss vom Anwender detektiert werden 35

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung EINSCHRÄNKUNGEN DES NUTZUNGSRAHMENS Mehr als 2 x pro Jahr 2 x pro Jahr Häufigkeit der Filterwechsel? 36

Schutz bei Abzügen ohne Abluftleitung 0 Infrastruktur Umweltschutz Energieersparnisse Mobilität

Kontrollierte Verdampfung Nicht-kontrollierte Verdampfung Stationärer Abzug mit Abluftleitung oder Filterabzug ohne Abluftleitung? Kontrollierte Verdampfung Nicht-kontrollierte Verdampfung 38

Einschätzung der Risiken Angleichung des Prozesses = optimierte Wahl Stationärer Abzug mit Abluftleitung oder Filterabzug ohne Abluftleitung? Einschätzung der Risiken Fertigungsablaufstudie Angleichung des Prozesses = optimierte Wahl