Archiv: ^01/2012
vergleiche TRGS 400 - Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen

Vorbemerkungen

Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) nach der Gefahrstoffverordnung werden von der antragstellenden Organisation erarbeitet in Zusammenarbeit mit

• den gesetzlichen Unfallversicherungsträgern (UVT) und
• dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA)
  gemeinsam mit
• der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) und gegebenenfalls weiteren Messstellen z.B. der Bundesländer.

Sie werden herausgegeben durch das Sachgebiet "Gefahrstoffe", Fachbereich "Rohstoffe und chemische Industrie" der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) und in das Regelwerk unter der Bestellnummer DGUV Information 213.701 ff. aufgenommen. Darüber hinaus erfolgt eine Verbreitung über das Internet sowie branchenbezogen durch die einzelnen Unfallversicherungsträger.

EGU werden im Abstand von fünf Jahren durch die Projektgruppe "EGU", Sachgebiet "Gefahrstoffe" überprüft. Sollten Änderungen notwendig werden, werden diese veröffentlicht.

Diese Empfehlungen wurden erstmals im November 2011 von der Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM), Köln, erstellt. Sie wurden im September 2018 überarbeitet. Sie ersetzen die "BG-Information BG/BGIA-Empfehlungen für die Gefährdungsbeurteilung nach der Gefahrstoffverordnung - Manuelles Kolbenlöten mit bleifreien Lotlegierungen in der Elektro- und Elektronikindustrie" von November 2011.

1 Allgemeines

Maßnahmen aus dem Arbeitsschutzgesetz ( ArbSchG) [ 1] und 7. Sozialgesetzbuch (SGB VII) [ 2] gegen arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren werden in der Gefahrstoffverordnung ( GefStoffV) [ 3] und den zugehörigen Technischen Regeln konkretisiert sowie durch Vorschriften, Regeln und Informationen der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) erläutert.

Die in den Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) nach Gefahrstoffverordnung beschriebenen Verfahren, Tätigkeiten und Schutzmaßnahmen sind vorrangig auf die Gefahrstoffverordnung gerichtet. Die Arbeitsstätte und die Verwendung von Arbeitsmitteln sind in einer Gefährdungsbeurteilung gemäß der Verordnung über Arbeitsstätten ( ArbStättV) [ 4] und der Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Verwendung von Arbeitsmitteln ( BetrSichV) [ 5] gesondert zu betrachten. Im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung ist in Absprache mit dem zuständigen Facharzt oder der Fachärztin die arbeitsmedizinische Vorsorge gemäß der Verordnung zur arbeitsmedizinischen Vorsorge ( ArbMedVV) festzulegen [ 6].

Die GefStoffV fordert Art und Ausmaß der Exposition der Beschäftigten zu bewerten. Dies kann durch Arbeitsplatzmessungen oder gleichwertige, auch nichtmesstechnische Ermittlungsverfahren erfolgen. EGU nach Gefahrstoffverordnung sind eine Hilfe bei der Gefährdungsbeurteilung, da sie für abzuleitende Schutzmaßnahmen und deren Wirksamkeitsüberprüfung entsprechend der Technischen Regel für Gefahrstoffe 400 - Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen (TRGS 400) [ 7] mit herangezogen werden können.

Darüber hinaus können diese EGU als nichtmesstechnisches Verfahren bei der Informationsermittlung und Durchführung der Expositionsbewertung nach der Technischen Regel für Gefahrstoffe 402 - Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition (TRGS 402) [ 8] verwendet werden. Somit können Unternehmen den eigenen Ermittlungsaufwand erheblich reduzieren. Dies ist insbesondere bei messtechnischen Ermittlungen von Bedeutung, die im Einzelfall ganz entfallen können.

2 Anwendungsbereich

Diese EGU findet Anwendung für bestimmte Weichlötarbeiten mit bleifreien Lotlegierungen mit elektrisch beheizten Lötkolben an elektrischen und elektronischen Baugruppen oder deren Einzelkomponenten (im Folgenden Kolbenlöten genannt). Es handelt sich dabei um das Fugenlöten punktförmiger Lötstellen mit bleifreien Lotlegierungen an Arbeitsplätzen, an denen

• elektrische und elektronische Baugruppen bzw. deren Einzelkomponenten verlötet werden, z.B. Leiterplatten, elektronische Kleingeräte, Verzinnen von Leiterenden,
• elektrische und elektronische Baugruppen bzw. deren Einzelkomponenten bei Montage-, Prüf- und Kontrollarbeiten verlötet werden,
• überwiegend Reparaturlötungen an elektrischen und elektronischen Baugruppen bzw. deren Einzelkomponenten durchgeführt werden.

Es werden Maßnahmen beschrieben, die für Stoffe mit verbindlichem Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) bzw. mit einem Beurteilungsmaßstab, deren Einhaltung sicherstellen. Bei Stoffen ohne AGW wird in diesen Empfehlungen ein Stand der Technik beschrieben.

Diese Empfehlungen gelten nicht für

• bleihaltige Lotlegierungen,
• Weichlötarbeiten mit Sonder-Weichloten, die Antimon, Bismut, Indium, Nickel oder Zink enthalten,
• Lötanlagen,
• Flamm- und Hartlötverfahren,
• Kolbenlöten mit flammenbeheizten Lötkolben,
• die Anwendung von Lötrauchabsorbern als Tischgeräte. Hierbei handelt es sich um Tischgeräte, die so nah wie möglich an die Lötstelle bzw. an den Lötprozess herangeführt werden. Die Lötrauche werden durch einen Ventilator angesaugt und in einem Partikelfilter und Aktivkohlefilter abgeschieden. Lötrauchabsorber als Tischgeräte scheiden die entstehenden Lötrauche nicht ausreichend wirksam ab, so dass die Vorgaben dieser Empfehlungen nicht erfüllt werden.

Diese EGU behandeln ausschließlich die inhalativen Gefährdungen. Es sind auch andere, z.B. dermale, orale oder psychische Gefährdungen möglich. Diese sind in der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen.

Bei Anwendung dieser EGU bleiben andere Anforderungen der Gefahrstoffverordnung, insbesondere die Informationsermittlung (§ 6) und die Verpflichtung zur Beachtung der Rangfolge der Schutzmaßnahmen (§ 7), bestehen.

3 Begriffsbestimmungen

Im Sinne dieser Empfehlungen werden folgende Begriffe bestimmt:

• Kolbenlöten
  Kolbenlöten bezeichnet Weichlötarbeiten mit elektrisch beheizten Lötkolben.
• Weichlötarbeiten
  Bei Weichlötarbeiten handelt es sich um das Fugenlöten punktförmiger Lötstellen mit bleifreien Lotlegierungen (Liquidustemperatur des Lotes < 450 °C).
• Lote und Flussmittel
  Es werden Lote nach DIN EN ISO 9453 "Weichlote - Chemische Zusammensetzung und Lieferformen" [ 9] und Flussmittel nach DIN EN ISO 9454 "Flussmittel zum Weichlöten - Einteilung und Anforderungen - Teil 1: Einteilung, Kennzeichnung und Verpackung" [ 10] eingesetzt.

4 Arbeitsverfahren und Tätigkeiten

Beim Kolbenlöten werden zwei Metallteile mithilfe eines Zusatzmetalls (Lot) verbunden, ohne dass die Metallteile dabei geschmolzen werden. Das Lot wird durch die beheizte Lötspitze des Lötkolbens geschmolzen. Die dabei verwendeten Flussmittel haben die Aufgabe, vorhandene Metalloxide aufzulösen, Oberflächenfilme zu beseitigen und zu verhindern, dass sich während des Lötprozesses erneut eine Oxidschicht bildet. Bei diesem Lötprozess entstehen Lötrauche. Diese Lötrauche enthalten je nach den verwendeten Produkten verschiedene gefährliche Stoffe in unterschiedlichen Konzentrationen.

Siehe Technische Regel für Gefahrstoffe "Schweißtechnische Arbeiten" (TRGS 528) [ 11].

Für das manuelle Kolbenlöten mit bleifreien Lotlegierungen sind neben dem Werkstück (z.B. Leiterplatte, Schaltkreis, Bauteil) ein Lötdraht sowie eine Lötstation mit Lötkolben und Halter erforderlich (Abbildung 1 und 2).

Die Tätigkeiten beim manuellen Kolbenlöten sind weitgehend identisch, allerdings variiert die effektive Lötdauer. Beim Prüf- und Reparaturlöten ist diese in der Regel kürzer als beim Serienlöten.

Abbildung 1 Lötstation, Lötkolben mit Halter

Abbildung 2 Bleifreies Kolbenlöten mit Lötspitze, Lötdraht und Absaugung

5 Gefährdungsermittlung und Beurteilung

Die Gefahrstoffexposition beim Weichlöten mit dem Lötkolben wird im Wesentlichen beeinflusst von den eingesetzten Loten und Flussmitteln sowie den verfahrenstechnischen Kenngrößen, unter anderem der Löttemperatur, der Lötdauer und der Einwirkzeit.

5.1 Gefahrstoffe

Bleifreie Lotlegierungen bestehen hauptsächlich aus Zinn (Sn), Silber (Ag) und Kupfer (Cu). Lote, denen zur Verbesserung der Lötprozesse sowie für spezielle Anwendungen zusätzlich weitere Elemente wie z.B. Antimon (Sb), Indium (In), Bismut (Bi), Nickel (Ni) und Zink (Zn) zugegeben werden, werden im Anwendungsbereich dieser Empfehlung ausgeschlossen.

Die verwendeten Flussmittel bestehen aus Harzen (z.B. Kolophonium) und Aktivierungszusätzen auf organischer oder anorganischer Basis (z.B. Carbonsäuren, Aminhydrochloride). Bei einigen Lötverbindungen werden zusätzliche Flussmittel verwendet, die u. a. Propan-2-ol enthalten können.

Die beim manuellen Kolbenlöten durch die thermische Belastung der eingesetzten Lotlegierungen und der Flussmittel entstehenden Lötrauche bestehen überwiegend aus ultrafeinen Partikeln (UFP), die sich aus unterschiedlichen Stoffen zusammensetzen.

In Tabelle 1 sind die relevanten Gefahrstoffe und deren Beurteilungsmaßstäbe, z.B. Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900 [ 12], zusammengestellt.

Tabelle 1: Relevante Gefahrstoffe beim manuellen Kolbenlöten mit bleifreien Lotlegierungen, Beurteilungsmaßstäbe und Einstufung*

Bei einigen Stoffen der Kategorie I wird sowohl ein 15-Minuten-Mittelwert als auch ein Momentanwert festgesetzt. In diesem Fall werden beide Überschreitungsfaktoren in der Spalte aufgeführt. Ein Eintrag von z.B. 2, = 4 = (I) bedeutet, dass die zweifache Arbeitsplatzgrenzwertkonzentration als Mittelwert über 15 Minuten einzuhalten ist und im gleichen Zeitraum die 4-fache Arbeitsplatzgrenzwertkonzentration zu keinem Zeitpunkt überschritten werden darf.

5.2 Bewertung der Gefahrstoffexposition

Die den Auswertungen zugrundeliegenden Messwerte wurden in Mitgliedsbetrieben der BG ETEM im Zeitraum 2006 bis Juli 2014 erhoben. Es wurden insgesamt 876 Messwerte in 50 Mitgliedsbetrieben beim manuellen Kolbenlöten mit bleifreien Lotlegierungen ermittelt. Zusätzlich wurden an 34 Lötarbeitsplätzen die Anzahl ultrafeiner Partikel (UFP) und deren spezifische Oberflächen gemessen.

In Tabelle 2 sind die Stoffe, die messtechnisch ermittelt wurden, mit der Anzahl der Messungen und den statistischen Parametern zusammengestellt. Der Fokus wurde darauf gelegt, die Staubfraktionen und die thermischen Zersetzungsprodukte aus den Flussmitteln sowie die Metalle aus den Lotlegierungen zu ermitteln. Aufgrund der hohen Anzahl der Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze werden keine 50 %- und 95 %-Werte angegeben.

Die Messungen wurden personengetragen bzw. stationär-personenbezogen durchgeführt. Die Beurteilung der ermittelten Messwerte erfolgt als Schichtmittelwert, da diese Tätigkeiten in der Regel über eine Schicht ausgeführt werden. Die Messwerte sind repräsentativ für die Schichtlänge. Zur Bewertung der Gefahrstoffexposition wurden die ermittelten Konzentrationen mit den jeweiligen Beurteilungsmaßstäben in Tabelle 1 verglichen.

Zusätzliche Kurzzeitwert-Messungen wurden nicht durchgeführt, da die Lötprozesse praktisch zwar kurzzeitig, aber kontinuierlich ohne Expositionsspitzen ausgeführt werden.

Die Messungen belegen gemäß TRGS 402 Anhang 3, dass beim manuellen Kolbenlöten mit bleifreien Lotlegierungen in der Elektro- und Elektronikindustrie die Beurteilungsmaßstäbe für die relevanten Gefahrstoffe eingehalten werden.

Die Lötrauche beim bleifreien Weichlöten bestehen überwiegend aus ultrafeinen Partikeln. Zur Beurteilung der Exposition ultrafeiner Partikel wurden an 34 Arbeitsplätzen die Partikelkonzentrationen (P/cm³) und die spezifischen Oberflächen (µm²/cm³) gemessen. Die Probenahme erfolgte stationär und soweit wie möglich im Atembereich der Beschäftigten.

Die Messwerte zeigen eine minimale Partikelkonzentration von 7800 P/cm³. Die maximale Partikelkonzentration lag oberhalb des Messbereichs von 100000 P/cm³.
Im Mittel ergibt sich daraus eine Partikelkonzentration von ~ 33500 P/cm³. Die spezifischen Oberflächen der gemessen Partikeln lagen zwischen 21 µm²/cm³ und 1135 µm²/cm³. Für die mittlere spezifische Oberfläche ergibt sich ein Wert von 182 µm²/cm³.

Des Weiteren erfolgten an 13 Lötarbeitsplätzen Referenzmessungen in der Außenluft bzw. in einem separaten Raum ohne Lötarbeiten. Dabei ergaben sich Partikelkonzentrationen von 5000 P/cm³ bis 14700 P/cm³.
Die mittlere Partikelkonzentration liegt bei 8700 P/cm³. Die spezifischen Oberflächen dieser Partikel lagen zwischen 8 µm²/cm³ und 64 µm²/cm³. Für die mittlere spezifische Oberfläche ergibt sich ein Wert von 25 µm²/cm³.

Für die UFP zeigt sich, dass die mittlere Partikelkonzentration und mittlere spezifische Oberfläche der UFP beim Kolbenlöten mit bleifreien Lotlegierungen höher sind als die in der Außenluft bzw. in den Referenzräumen.

Tabelle 2: Gefahrstoffe, Anzahl der Messungen, Anzahl der Betriebe, Anzahl Messwerte kleiner BG/NWG, Beurteilungsmaßstab sowie Maximalwert

Werte mit " < " -Vorzeichen lagen unterhalb der Bestimmungsgrenze

6 Schutzmaßnahmen und Wirksamkeitsprüfung

6.1 Substitution

Ein Unternehmen hat auf der Grundlage des Ergebnisses der Substitutionsprüfung nach GefStoffV vorrangig eine Substitution durchzuführen und dadurch die Gefährdungen der Gesundheit und der Sicherheit der Beschäftigten bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen auszuschließen. Ist dies nicht möglich, hat es sie auf ein Minimum zu reduzieren. Es hat Gefahrstoffe oder Verfahren durch Stoffe, Gemische oder Erzeugnisse oder Verfahren zu ersetzen, die unter den jeweiligen Verwendungsbedingungen für die Gesundheit und Sicherheit der Beschäftigten weniger gefährlich sind. Dies kann durch die Festlegung und Anwendung geeigneter Schutzmaßnahmen erreicht werden.

Zur Minimierung der Exposition gegenüber krebserzeugenden Stoffen ist die Verwendung von Legierungsbestandteilen wie z.B. Antimon, Cobalt und Nickel zu vermeiden.

6.2 Technische Schutzmaßnahmen

Gemäß TRGS 528, sind Lötrauche an der Entstehungsstelle abzusaugen. Dazu dienen spezielle Erfassungseinrichtungen (z.B. Trichter, Hauben) oder über der Lötspitze positionierte Saugröhrchen (Lötspitzenabsaugung). Die Absauganlagen sind als Einzelplatz-, Gruppen- oder Zentralabsaugung ausgeführt. Die abgesaugte Luft ist in Abscheidern zu reinigen und in den Arbeitsraum zurück oder nach außen abzuführen. Abgesaugte Luft darf gemäß TRGS 528 (Luftrückführung) nur dann in den Arbeitsraum zurückgeführt werden, wenn sie ausreichend gereinigt ist. Das bedeutet, dass wirksame Absauggeräte bzw. Absauganlagen mit Partikel- und Aktivkohlefilter zu verwenden sind. Diese Absaugung ist auch geeignet, die Exposition gegenüber Kolophonium und UFP zu minimieren. Da sich Lötrauche mit geringer Eigengeschwindigkeit ausbreiten, sind in der Praxis Erfassungsgeschwindigkeiten von > 0,15 m/s ausreichend [ 19].

Die Wirksamkeit und die Funktion der technischen Schutzmaßnahmen, insbesondere die Lüftungs- und Absaugeinrichtungen müssen nach TRGS 528 regelmäßig mindestens jährlich durch eine befähigte Person überprüft werden. Die Prüfergebnisse sind zu dokumentieren. Bei der Festlegung der Prüf- und Wechselfristen für die Filtermedien sind die Empfehlungen der Hersteller zu berücksichtigen.

Werden die Löttätigkeiten weniger als eine halbe Stunde je Schicht und weniger als zwei Stunden pro Woche durchgeführt, besteht gemäß TRGS 528 eine geringe Exposition. Da die Beschäftigten auch bei geringer Exposition sehr nahe an der Emissionsquelle tätig sind, sind diese Tätigkeiten - im Sinne des Minimierungsgebotes nach § 7 Abs. 4 GefStoffV - ebenfalls mit einer wirksamen Absaugung durchzuführen.

Zur Verringerung der Exposition ist gemäß der TRGS 500 Nummer 4.1 Abs. 4 [ 16] der Stand der Technik einzuhalten. Das bedeutet, dass auch bei kürzeren Lötzeiten eine Lötstation mit regelbarer Lötspitzentemperatur verwendet, die Lötspitzentemperatur möglichst niedrig eingestellt und die Lötspitze regelmäßig gereinigt wird. Der Lötkolben ist nach Benutzung in die Sicherheitsablage (Halter) zu stellen und nicht auf dem Arbeitstisch abzulegen.

Weitere Hinweise zu Schutzmaßnahmen geben die DGUV Regel 109-002 "Arbeitsplatzlüftung - Lufttechnische Maßnahmen" [ 17], die Richtlinie VDI 2262 Blatt 3 und 4 "Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz, Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe" [ 18; 19] und der Untersuchungsbericht "Lötrauchemissionen beim Einsatz von Absauggeräten - Weichlöten" [ 20].

6.3 Organisatorische Schutzmaßnahmen

Die Wirksamkeit der Absaugung ist regelmäßig, mindestens jedoch einmal jährlich zu überprüfen und das Ergebnis der jährlichen Wirksamkeitsprüfung zu dokumentieren. Bei der Festlegung der Prüf- und Wechselfristen für die Filtermedien sind die Empfehlungen der Hersteller zu berücksichtigen.

Beim Einsatz einer Lötspitzenabsaugung sind Verkrustungen und Verklebungen regelmäßig zu beseitigen.

6.4 Unterweisung

Für alle Arbeitsbereiche sind Betriebsanweisungen zu erstellen und auszuhängen. Die Beschäftigten sind mindestens einmal jährlich arbeitsplatz- und tätigkeitsbezogen anhand der Betriebsanweisung in einer für sie verständlichen Form und Sprache zu unterweisen. Hierbei ist insbesondere auf die Hygiene am Arbeitsplatz einzugehen.

6.5 Wirksamkeitsprüfung

Diese EGU geben dem Betrieb praxisgerechte Hinweise, wie sichergestellt werden kann, dass verbindliche Arbeitsplatzgrenzwerte eingehalten sind oder anderweitig davon ausgegangen werden kann, dass der Stand der Technik erreicht ist.

Die Anwenderin oder der Anwender dieser EGU muss bei Änderungen im Arbeitsbereich oder bei Verfahrensänderungen sofort und ansonsten regelmäßig, mindestens aber einmal jährlich, die Gültigkeit der Voraussetzungen dieser EGU überprüfen und das Ergebnis dokumentieren. Hierzu zählt unter anderem die Prüfung der unveränderten Gültigkeit der Empfehlungen. Die Überprüfung erfolgt im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung nach § 6 der Gefahrstoffverordnung.

Werden die Verfahrensparameter sowie die Schutzmaßnahmen eingehalten, kann davon ausgegangen werden, dass das Minimierungsgebot nach § 7 der Gefahrstoffverordnung erfüllt wird.

.

Die zitierten Arbeitsschutzbestimmungen und Technischen Regeln sind in der jeweils aktuellen Fassung anzuwenden.

ENDE