DGUV Information 209-035 - Profilzerspanerwerke Arbeitssicherheit an Maschinen und Anlagen

6.2.1 Brand und Explosionsgefahren

Holz ist grundsätzlich in allen Formen brennbar, sowohl als kompakter Holzscheit, als Hackschnitzel, als auch als Span oder in Staubform. Je kleiner die Abmessungen (Körnigkeit) sind, desto größer ist die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen. Bei einem großen Oberflächen-/ Volumenverhältnis lässt sich der Werkstoff schnell entzünden und brennt heftig ab. Das Brand- und Explosionsverhalten von Holzstaub ist somit stark abhängig von der Größe der einzelnen Staubpartikel und dem Mischungsverhältnis zur Luft. Holzstaub mit einer Korngröße < 0,5 mm ist im Gemisch mit Luft explosionsfähig.

Ein höherer Anteil an groben Spänen oder Hackschnitzeln in einer Staubprobe führt nur zur Dämpfung des Explosionsablaufs, verhindert aber keine Explosionen. Solange der Feinstaubanteil im Gemisch mit Luft oberhalb seiner unteren Explosionsgrenze (UEG) liegt, ist im Allgemeinen eine Staubexplosion möglich. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass in der Praxis im Sägewerk aus verschiedenen Gründen aus grobem Material durch Abrieb, und zum Beispiel durch kleinere Partikel, die an Hackschnitzeln anhaften, explosionsfähiger Feinstaub entstehen kann.

Grundsätzlich nehmen mit steigendem Wassergehalt die Zündempfindlichkeit und die Reaktionsfreudigkeit von Holzstäuben ab. Ab einem Wassergehalt von 50 Gewichtsprozent gelten Holzstäube im Gemisch mit Luft als nicht mehr explosionsfähig. Zu beachten ist jedoch, dass feuchte Holzstäube trocknen und sich auch im abgelagerten Zustand, wie bei Aufwirbelung, explosionsfähige Holzstaub-Luft-Gemische bilden können. Im Sägewerk kann die Aufwirbelungsgefahr, zum Beispiel durch Windeinflüsse bei geöffneten Hallentoren, nicht ausgeschlossen werden. Gemäß TRGS 553 dürfen Holzstäube nur durch Aufsaugen entfernt werden (zum Beispiel mit einem für das Aufsaugen von Holzstaub zugelassenenen Industriestaubsauger der Klasse M). Das Abblasen mit Druckluft oder das Fegen von Holzstäuben ist nicht zulässig, da die dabei entstehenden Staubaufwirbelungen zur Erhöhung der Brand-/ Explosionsgefahr sowie der Gesundheitsgefährdung führen können (siehe auch Abschnitt 6.2.2). Feuchtes Holz-Material kann besonders unter Druckeinwirkung bei hohen Schüttungen, wie in Silos, vergären und dabei so viel Wärme entwickeln, dass es zu einer Selbstentzündung kommt.

Verunreinigungen durch luftgetragene Holzstäube größeren Ausmaßes stellen eine erhebliche Brandlast dar.

Wenn - wie in der Praxis üblich - großflächige Staublagerungen von mehr als 1 mm Dicke die Dauer einer Arbeitsschicht überschreiten, ist nach TRBS 2152 der betroffene Bereich in Explosions-Zone 22 einzustufen. Das betrifft im Regelfall die komplette Säge-Halle. Infolge einer ersten Explosion kann abgelagerter Staub aufgewirbelt werden und zu Folgeexplosionen führen. Zur Vermeidung von Zündquellen müssen dann sämtliche elektrische Betriebsmittel den Anforderungen der Gruppe 2, Kategorie 3D nach Explosionsschutz-Verordnung genügen, das bedeutet, sie müssen explosionsgeschützt ausgeführt sein. Um Staubablagerungen und die Einstufung in Zone 22 zu vermeiden, empfiehlt sich eine regelmäßige Reinigung der exponierten Flächen (Reinigungsplan).

Nähere Informationen zum Brand- und Explosionsverhalten von Holzstäuben, sowie den bei der Auslegung von Anlagen anzuwendenden Brenn- und Explosionskenngrößen können der DGUV Information 209-045 "Absauganlagen und Silos für Holzstaub und -späne" und der öffentlich zugänglichen Datenbank GESTIS-STAUB-EX der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) entnommen werden.

6.2.2 Gesundheitsgefahren

Das Einatmen von Holzstäuben über längere Zeit kann zu schweren Gesundheitsschäden führen. Neben vorübergehenden Beschwerden wie Husten können chronische Schädigungen auftreten. Stäube von Harthölzern, die in der TRGS 906 aufgeführt werden, sind krebserzeugend. Bei allen anderen Holzstaubarten besteht gemäß TRGS 905 der Verdacht einer krebserzeugenden Wirkung. Holzarten, die in der TRGS 907 aufgeführt sind, haben eine sensibilisierende (allergisierende) Wirkung. Sensibilisierungen können je nach Holzart über die Haut, über die Atemwege oder über beide Kontaktpfade erfolgen. Holzstaub trocknet die Haut aus.

Die gefahrstoffrechtlichen Grundlagen zum sicheren Arbeiten mit Holzstäuben sind in der Gefahrstoffverordnung enthalten. Die TRGS 553 und die DGUV Information 209-044 enthalten ausführliche Angaben über den Stand der Technik und wie die Schutzziele der Gefahrstoffverordnung erreicht werden können.

Der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) für Hartholzstaub liegt bei 2 mg/m³. Betrachtet wird hierbei der einatembare Staub (E-Staub) als Mittelwert über eine achtstündige Arbeitsschicht (Schichtmittelwert). Der Kurzzeitwert ergänzt den AGW, indem er die Konzentrationsschwankungen um den Schichtmittelwert nach oben hin sowie die Dauer und Häufigkeit beschränkt. Der Überschreitungsfaktor für Hartholzstaub beträgt 8.

Auch bei der sortenreinen Be- und Verarbeitung von Weichholz sind die Schutzmaßnahmen so auszulegen, dass ein Schichtmittelwert für Holzstaub von 2 mg/m³ eingehalten wird. Darüber hinaus sollte geprüft werden, ob die Exposition gegenüber Holzstäuben im Sinn des Minimierungsgebots weiter abgesenkt werden kann.

Tabelle 3
BGHM, Quantil-Werte zweier Holzstaub-Messwertreihen mit unterschiedlicher Einschnitt-Technologie

In moderneren Sägewerken, die in überwiegend geschlossenen Hallen und/oder mit hohen Zerspanungsleistungen aufgrund der Anzahl der im Eingriff befindlichen Sägen, der Vorschub- und Schnittgeschwindigkeit und der schnellen Stammfolge gefahren werden, wird der Grenzwert in der Regel auch überschritten.

Untersuchungen in einem Sägewerk mit Spaner-Kreissägen Technologie und in einem Sägewerk mit Blockbandsäge haben gezeigt, dass der Schichtmittelwert von 2 mg/m³ um ein Vielfaches überschritten wurde.

Zur Veranschaulichung der gegenwärtigen Situation in diesen beiden Sägewerken sind in Tabelle 3 die gemessenen Staubkonzentrationen der Messwertreihen gegenübergestellt. Die Messungen repräsentieren den Zustand, bevor die Maßnahmen zur Staubreduktion durchgeführt worden sind.

6.2.3 Schlussfolgerungen

Aufgrund der genannten gefährlichen Eigenschaften verlangen die einschlägigen staatlichen Vorschriften, besonders die Gefahrstoffverordnung, eine gefährdungsarme Herangehensweise beim Umgang mit den in der Holzbe- und -verarbeitung anfallenden Zerspanungsprodukten. Für den Betreiber ergibt sich im Allgemeinen die Zusatzanforderung, die Zerspanungsreste für die weitere Verwertung nutzen zu können. Außerdem sollen Verschmutzungen der Arbeitsumgebung und der Werkstücke, die die Produktqualität negativ beeinflussen können, vermieden werden.

Die Eigenschaften des Holzstaubs führen dazu, dass feiner Holzstaub auch schon bei geringen Umgebungsluftgeschwindigkeiten aufgewirbelt wird, sich lange schwebend in der Luft hält, mit dem Luftstrom weit in der Umgebung verteilt und somit auch leicht in die Atemwege eindringen kann.

Die Einhaltung der genannten Vorgaben und Grenzwerte ist nur gewährleistet, wenn die Zerspanungsreste vor Ausbreitung in der Umgebungsluft erfasst und vom Arbeitsplatz entfernt werden. Auch daraus ergibt sich die Anforderung, nicht entstaubte Hackschnitzel und besonders Holzstaub und -späne am Emissionsort abzusaugen.

6.2.4 Arbeitsmedizinische Vorsorge

Arbeitsmedizinische Vorsorge muss vom Unternehmer verpflichtend veranlasst werden, wenn:

• bei Tätigkeiten mit Exposition gegenüber Hartholzstaub der AGW für Hartholzstaub von 2 mg/m³ nicht eingehalten wird

• bei Tätigkeiten mit Exposition gegenüber Holzstaub ohne Hartholzanteil der AGW für einatembaren Staub (E-Staub) von 10 mg/m³ nicht eingehalten wird

Arbeitsmedizinische Vorsorge muss vom Unternehmer angeboten werden, wenn:

• bei Tätigkeiten mit Hartholzstaub eine Exposition nicht ausgeschlossen werden kann und der AGW für Hartholzstaub von 2 mg/m³ eingehalten wird

• bei Tätigkeiten mit Exposition gegenüber Holzstaub ohne Hartholzanteil der AGW für einatembaren Staub (E-Staub) von 10 mg/m³ eingehalten wird

• Tätigkeiten mit Exposition gegenüber atemwegssensibilisierend oder hautsensibilisierend eingestuften Holzstäuben ausgeführt werden.

Weitere Anlässe für arbeitsmedizinische Vorsorge sind in der TRGS 553 aufgeführt.

Hinweis

Eine Kapsel oder Einhausung an der Sägemaschine, die für eine wirksame Absaugung ausgebildet worden ist, kann auch wesentlich zur Lärmreduzierung beitragen. Auf diese Weise wäre also bereits eine technische Lärmminderungsmaßnahme umgesetzt. Maßnahmen dieser Art sind für ausgewiesene Lärmbereiche ab 85 dB Tageslärmexpositionswert gefordert. Eine Einhausung verbessert den Arbeitsschutz auch deshalb, weil ein einfacher Zugriff auf bewegliche Teile der Maschine/Anlage durch die Kapselung oder Einhausung wirksam verhindert wird.