Im Detail: Branchenregel Gießereien

Drei neue Messverfahren für Gefahrstoffe

Person arbeitet am Schmelzofen in einer Gießerei; © Gienanth GmbH

Die Messung der inhalativen Belastung von Beschäftigten in Gießereien ist Thema in diesem Teil einer Artikel-Serie anlässlich der Ende 2020 erschienenen Branchenregel Gießereien.

Auf Veranlassung der BGHM werden durch das Institut für Arbeitsschutz (IFA) der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung neue Messverfahren eingeführt. In enger fachlicher Abstimmung validieren die Institutionen zurzeit die Messverfahren für Furan (CAS.-Nr.: 110-00-9), p-Toluolsulfonsäure (CAS-Nr.: 104-15-4) und N,N-Dimethylpropylamin (CAS-Nr.: 926-63-6) und setzen die zeitnahe Einführung um. Alle drei Gefahrstoffe sollen für reguläre personengetragene Messungen in das Sondermessprogramm für Gießereien aufgenommen werden. Das heißt, sie gehören dann zu den Messungen, die der messtechnische Dienst der BGHM vor Ort in den Unternehmen durchführt.

Das Furanharzverfahren ist eines der wichtigsten Formverfahren in Gießereien und wird von vielen Betrieben standardmäßig eingesetzt. Furan hat einen Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) von 0,056 mg/m³ und ist zudem gemäß der CLP-Verordnung nach CMR-Kategorie 1B eingestuft. Das heißt, es besitzt krebserzeugende Eigenschaften. Ob freies Furan in Formereien und beim anschließenden Gießen überhaupt gebildet wird, kann zurzeit wegen fehlender Messmethoden nicht sicher beantwortet werden. Dies soll durch die personengetragenen Messungen mit dem neuen Messverfahren herausgefunden werden.

Auch mit der Entwicklung eines Messverfahrens für N,N-Dimethylpropylamin wird auf die gegenwärtige Situation in Gießereien reagiert. Beim Kernformen mit dem sogenannten Cold-Box-Verfahren werden als Katalysatoren für die Begasung unterschiedliche aliphatische Amine eingesetzt. Ein von der Industrie neu entwickelter Katalysator, für den es noch keine Grenzwerte gibt, ist N,N-Dimethylpropylamin.

Einige Eigenschaften wie Siedepunkt, Verdampfungsverhalten, Aushärteeigenschaften im Harzgemisch oder die Geruchsschwelle – der Wert, ab dem eine Geruchsbelästigung wahrzunehmen ist – sind für N,N-Dimethylpropylamin sehr ausgewogen, günstig und eher unauffällig. Sollte es also zu stärkerer Geruchsbelästigung kommen, muss gleichzeitig von einer Gesundheitsgefährdung ausgegangen werden.

Bei anderen Aminen ist dies teilweise anders: Deren Geruchsschwelle liegt weit unterhalb des jeweiligen AGW, sodass im Arbeitsschutz trotz Geruchsbelästigung nicht gehandelt werden muss, da keine erhöhte Gefährdung der Beschäftigten besteht.

Wie viel Gefahrstoff ist in der Luft? Beispielhafte Probenträger für Furan, N,N-Dimethylpropylamin und p-Toluolsulfonsäure

Die Produzenten selbst schlagen für N,N-Dimethylpropylamin einen AGW wie für N,N-Dimethyl- isopropylamin (CAS-Nr.: 996-35-0) von zurzeit 1 ml/m³ (ppm) ≙ 3,6 mg/m³ vor. p-Toluolsulfonsäure kommt standardmäßig als Katalysator beim Furanharzverfahren in den Formereien der Gießereien zum Einsatz. Etwa 1 Massenprozent der fertigen Formsandmischung entfällt auf diesen Katalysator, der zu circa 70 Prozent aus p-Toluolsulfonsäure besteht.

Sie ist eine der stärksten bekannten organischen Säuren und von der Säurestärke her vergleichbar mit Mineralsäuren wie Salz- und Schwefelsäure. Ohne Sand dürfen die Komponenten Furanharz und p-Toluolsulfonsäure nicht vermischt werden, da die chemische Reaktion dann unkontrolliert erfolgt, was in der Vergangenheit schon zu schweren Unfällen geführt hat. Es ist also wichtig, diesen Stoff genau in der richtigen Dosierung zu verwenden.

Das neue Messverfahren soll dazu beitragen, Produktmischungen zu optimieren. Das Vorliegen freier p-Toluolsulfonsäure in der Luft am Arbeitsplatz wird reduziert und eine mögliche Gesundheitsgefährdung weiter minimiert. Auf Basis dieser Messverfahren kann die BGHM valide Aussagen über die inhalative Belastung der Beschäftigten treffen und die Betriebe mit passgenauer Beratung unterstützen. Damit steht sie ihren Mitgliedsbetrieben bei Gefährdungsbeurteilungen und Präventionsmaßnahmen kompetent zur Seite.

Dr. Bernhard Rohde, BGHM