DGUV Information 213-733 - Quecksilberexpositionen bei der Demontage von Flachbildschirmen Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) nach der Gefahrstoffverordnung Verfahrens- und stoffspezifisches Kriterium (VSK) nach der TRGS 420

Es wurden nachstellende Untersuchungen in einer Prüfkammer des Instituts für Arbeitsschutz (IFA) durchgeführt.

Grundlage der Prüfkammer-Untersuchungen des IFA waren Tätigkeitszenarien, die man bei der Sammlung und Entsorgung von Altlampen sehr häufig beobachten kann und die den Bruch quecksilberhaltiger Leuchtmittel an Arbeitsplätzen simulierten.

Folgende Ultraviolett (UV)- fotometrische Gasmessgeräte zur kontinuierlichen Messung der Quecksilberdampf (Hg)-Konzentration in Arbeitsplatzatmosphären sind mit dem Messbereich von 0 bis 2000 µg Hg/m³ und einer Bestimmungsgrenze von ≥ 2 µg Hg/m³ eingesetzt worden: Hg-Monitor Modell 791.905 der Fa. Environmental Process Monitoring und Hg-Monitor 2000 der Fa. Seefelder Messtechnik. Zur Validierung der direktanzeigenden Messverfahren insbesondere bei der Erfassung geringer Quecksilber-Konzentrationen wurde ergänzend das IFA-Standard-Messverfahren Nr. 8530 für Quecksilber als Vergleichsmessverfahren herangezogen.

Nachstellungen Teil 1: Freisetzung von Quecksilber während der Demontage von LCD-Flachbildschirmen

Im Arbeitsbereich der Zerlegung und Entsorgung von LCD-Flachbildschirmen werden im Bildschirmgehäuse integrierte Leuchtstoffröhren (CCFL) von Beschäftigten ausgebaut. Dabei lässt es sich nicht ganz verhindern, dass die zwei bis drei Millimeter dünnen Röhrchen aus Glas zerbrechen und Quecksilberdämpfe freigesetzt werden. Aus diesem Grunde sollte das Zerbrechen von CCFL-Röhrchen - vergleichbar mit Zuständen bei der Demontage von Flachbildschirmen im Recyclingbetrieb - in der Prüfkammer nachgestellt werden.

Die BGW stellte dem IFA Versuchsmaterial aus Recyclingbetrieben zur Verfügung. Zunächst wurden die dünnen CCFL- Röhrchen vorsichtig aus ihrer umhüllenden, schützenden Blecheinfassung ausgebaut. Daran anschließende Fallversuche der ausgebauten Röhrchen aus 1,20 m Tischhöhe auf eine Metallplatte sollten zeigen, auf welche Art und Weise Röhrchen zerbrechen, wie viele Bruchstücke entstehen und wie sich die Bruchstücke beim Auftreffen auf dem Boden verteilen. Aufgrund dieser Erkenntnisse wurden bei nachfolgenden Untersuchungen in einem 13-Liter Glasbehälter verschiedene Bruchvarianten- einfach, mehrfach bis vollständig zerkleinert-, detailliert untersucht. Die Variante, Röhrchen vollständig zu zerkleinern, entsprach der Nachstellung des Zertretens eines Röhrchens am Arbeitsplatz.

Bei den Untersuchungen im 13-Liter Normbehälter strömte der Probenvolumenstrom des direktanzeigenden

Tabelle Messergebnisse der Quecksilberfreisetzung beim Zerbrechen von CCFL- Leuchtstoffröhren

Hg-Monitors im Kreislauf, d. h. verlustfrei sowohl durch den Normbehälter mit den Bruchstücken des Röhrchens als auch durch die Messküvette im Messgerät. Durch diese Versuchsanordnung konnte der Quecksilber- Konzentrationsverlauf im Behälter über einen Zeitraum bis zu 16 Stunden beobachtet werden. Tabelle 3 zeigt die Untersuchungsergebnisse der Bruchversuche mit CCFL- Leuchtstoffröhrchen im 13- Liter-Normbehälter.

Messergebnisse:

a) Fallversuche mit CCFL-Leuchtstoffröhrchen

Trotz aller Bemühungen insgesamt 22 Leuchtstoffröhrchen unterschiedlicher Hersteller vorsichtig aus der Blecheinfassung auszubauen, brachen zwei Röhrchen am Rand. Die Versuche, die nur zwei bis drei Gramm schweren Röhrchen aus einer Höhe von 1,20 Meter auf eine Metallplatte fallen zu lassen, um sie zu zerbrechen, waren häufig nicht erfolgreich und mussten wiederholt werden. Trafen Röhrchen parallel zu ihrer Längsachse auf die Metallplatte am Boden, zerbrachen sie meistens in drei oder auch mehr größere Teilstücke. Berührten Röhrchen zuerst an einem ihrer Enden im rechten Winkel die Bodenfläche, war es aufgrund der Abfederung durch abgeschnittene Kabelenden der Elektrode und der Silikondichtmasse am Röhrchenende noch schwieriger, ein Zerbrechen herbeizuführen. Bei diesem Falltest zerbrachen die untersuchten Röhrchen vorzugsweise in zwei Stücke.

Messergebnisse:

b) Zerbrechen von CCFL-Röhrchen im 13-Liter Behälter

Die Ergebnisse der Tabelle 3 zeigen, dass die freigesetzte Menge an Quecksilberdampf bei den Röhrchen, die nur an einer Stelle durchbrachen, egal ob mittig oder am Rand, im Beobachtungszeitraum relativ gering war. Vergleichsweise mehr Quecksilber wurde emittiert, wenn Röhrchen in vier oder mehrere Teile zerbrachen. Im Falle der worst-case Versuchsanordnung - feinteiliges Zerteilen eines Röhrchens mit einem Hammer - erreichte die Konzentration im Normbehälter dagegen schon nach drei Stunden die obere Messbereichsgrenze des direktanzeigenden Hg- Monitors von 2000 µg Hg /m³. Für diesen Beobachtungszeitraum errechnet sich eine Quecksilberdampfemission von ca. 20 µg Hg pro CCFL- Röhrchen bezogen auf eine Leuchtröhrchenmasse von 2 g. Unter der worst-case Annahme, dass diese Menge an Quecksilberdampf sich nicht in drei Stunden, sondern schon innerhalb von 15 Minuten im Prüfraum (V = 42 m³) homogen verteilt, entspräche dies einer Konzentration von 0,5 µg Hg /m³ in der Prüfkammer.

Fazit: Die nach einem Röhrchenbruch entstehende Quecksilberemission wird vorrangig durch die Anzahl der Bruchstücke bzw. die Art und die Verteilung der Bruchstücke auf dem Boden bestimmt. Abmessungen (Länge, Durchmesser) und Masse eines Leuchtstoffröhrchens spielen offensichtlich nur eine untergeordnete Rolle. Die Untersuchungsergebnisse stützen die Beobachtung von Quecksilber-Messungen in der Praxis, dass beim Zerbrechen des Röhrchens in wenige Teilstücke nicht mit einer momentanen, höheren Freisetzung von Quecksilberdampf am Arbeitsplatz zu rechnen ist.

Ende Auszug aus dem Laborbericht