Arbeitssicherheit in chemischen Laboratorien (Vortrag)

Wozu Gesetze zur Arbeitssicherheit?

Sie dienen ausschließlich dazu, die aufgrund dieser Erfahrungen vorhersehbaren Unfälle abzuwenden.

Die chemischen Institute - ein Sicherheitsrisiko?

Beispiel für leicht einsehbare Gefährdungen

(Baumwollkittel)

Beispiele für nicht leicht einsehbare Gefährdungen:

1. Keine direkte Sonneneinstrahlung im Labor.

(Brennglaseffekt)

2. Der Betrieb von Elektrogeräten im Flur ist verboten.

3. Im Kühlschrank nur sicher abgestellte, dicht verschlossene Gefäße einstellen.

Flammpunkt als Kenngröße:
(VbF: Verordnung über brennbare Flüssigkeiten)
VbF: AI:<21 °C, AII: 21-55 °C, AIII: 55-100 °C, B: <21 °C
GefStoffV (Flüssigkeiten): Hochentzündlich: <0 °C, leichtentzündlich: 0-21 °C

Zitat aus "Laborbrände - Laborexplosionen":

Fallbeispiele (aus diesem Buch):

* Rechtsmedizinisches Institut Uni Mainz (23.8.1983)

Folie 2

* Dt.Krebsforschungszentrum Heidelberg vom 18.1.79

außerhalb der Arbeitszeit

Kühlschrankexplosion, wobei die Kühlschranktür durch die Explosion abgerissen wurde

Schaden: ca 23.000 DM

* Technische Hochschule Darmstadt 3.12.1980

außerhalb der Arbeitszeit

Explosion im Kühlschrank, in dem etherhaltige Lösungen aufbewahrt wurden.

Schaden: 100.000 DM

* Universität Freiburg Mi, den 24.3.82 8:00

Verpuffung im Kühlschrank

Schaden: ca. 100.000 bis 500.000 (Schätzung)

* Staatliches chemisches Untersuchungsamt Wiesbaden 2.9.77

Außerhalb der Arbeitszeit

"Verpuffung im Kühlschrank. Im Verlauf der Brandursachenermittlung wurde festgestellt, daß in einem Kühlschrank, dessen abgesprengte Tür einige Meter von diesem entfernt lag, in Lösemitteln gelöste Substanzen aufbewahrt worden waren. Bei den Lösemitteln handelte es sich um Aceton, Ethanol, Diethylether, Petrolether, Toluol und Benzol."

Schaden: ca 1 Mio. DM

* Max Planck Institut für Experimentelle Medizin 18.2.79

Folie 3

Außerhalb der Arbeitszeit

"Explosion in einem Kühlschrank; die Tür wurde weggeschleudert und brennbare Flüssigkeit breitete sich brennend aus."

Schaden: 1,5 Mio DM

Einordnung der Laborordnung in bestehende Vorschriften:

1. Fassung der GefStoffV. vom 26.8.86:

Anstrengungen an allen Unis, diesen Zustand zu beenden

Nach der neuen ChemVerbotsV vom 14.10.93 wird den Chemikern diese Sachkenntnis dann zugesprochen, wenn sie im Verlauf ihres Studiums vorgeschriebene Kenntnisse in Gefahrstoffrecht und Toxikologie nachgewiesen haben und ihnen das auf dem Zwischen- oder Abschlußzeugnis bescheinigt wird.

Problem: Bei uns scheitert die Anerkennung der erforderlichen Kurse noch daran, daß die zu stellenden Anforderungen mit dem LafA (Landesamt für Arbeitsschutz und technische Sicherheit) noch nicht abgestimmt sind. (Aussprache März '95)

Inhalt der Laborordnung:

• Extrakt der wichtigsten Vorschriften aus dem Gefahrstoffrecht (erspart Suchen).
• Spezielle Regelungen für das Institut

Reaktion auf die erste Fassung der GefStoffV (Zwang, sich mit Arbeitssicherheitsaspekten auseinanderzusetzen):

Erfahrungen mit der alten Laborordnung:
Zwischenzeitlich viele stillschweigend geduldete Änderungen (Kaffemaschine/Druckgasflaschen; damals Umbruchphase, z.B. noch keine Sicherheitsschränke)

Oktober '93 Novelle der GefStoffV und neue "Richtlinien für Laboratorien".

Notwendige Folge: Überprüfung der Laborordnung, ob sie den geänderten Regelungen anzupassen ist.

Ergebnis: Es gibt viele Präzisierungen, einige Verschärfungen, aber auch einige Erleichterungen

Vorschriften zum Gefahrstoffrecht

a) Gesetzgeber

Hierarchie der Vorschriften und Beispiele

Gesetze

verabschiedet vom Bundestag

Allgemeine Vorschriften, insbesondere die Ermächtigung zu Ausführungsvorschriften

Beispiel: Chemikaliengesetz 14.3.90

Verordnungen

Erlassen durch die Bundesregierung

Beispiel: Gefahrstoffverordnung 26.10.93

Regeln

Paritätisch besetzte Gremien, z.B. Ausschuß für Gefahrstoffe

Beispiel: Technische Regeln Gefahrstoffe, z.B.:

- TRGS 451: Hochschule (10/91)

- TRGS 900: "MAK-Liste"

Innerbetriebliche Vorschriften

Beispiel: Laborordnung, Brandschutzordnung der FU

b) Berufsgenossenschaften / Unfallversicherungsträger

Hierarchie und Beispiele

Reichsversicherungsordnung

Unfallverhütungsvorschriften

Durchführungsanweisungen zu Unfallverhütungsvorschriften

Beispiel: "Richtlinien für Laboratorien" 10/93

DIN-Normen / VDE-Richtlinien

Kennzeichnung von Gefahrstoffen

• Gefahrensymbole und Gefahreneigenschaften

Legaleinstufung

BIA-Report "Gefahrstoffliste"
Enthält auch nationale Einstufungen nach TRGS 500 ("Krebsliste") und TRGS 900 ("MAK"-Liste)

Selbsteinstufung durch Hersteller/Vertreiber

Anmeldepflicht

"Achtung, noch nicht vollständig geprüfter Stoff"

anzubringen. Bereits bekannte Gefährdungen sind trotzdem anzugeben.

Vollständige / erleichterte Kennzeichnungspflicht:

Vorgefertigte Etiketten bei Faßware

krebserzeugende Substanzen,

"Gefahrstoffverordnung - Sonderbestimmungen des sechsten Abschnitts beachten."

zu kennzeichnen.

Früher: Gefahrstoffverordnung/Stoffgruppe nach Anhang II Nr.1.1 + Aufschrift "Kann Krebs erzeugen" (= R45).

Sammeleinstufung

Aufbewahrte Reaktionsmischungen

Das fest gebundene Labortagebuch mit Datumseinträgen und durchnumerierten Seiten ist nicht nur eine Frage der wissenschaftlichen Seriosität, sondern erfüllt auch die Dokumentationspflicht hinsichtlich der Arbeitssicherheit.

Zitat aus Ebel/Bliefert "Schreiben und Publizieren":

Wenn etwas passiert, wird man sich für das Labortagebuch interessieren.

Reaktionsansätze

Kennzeichnung von Gefahrstoffen: Schema

"Legaleinstufung" nach EG-Richtlinie

ja--> Legaleinstufung verwenden

nein:

Einstufung aus anderen Quellen

(Katalog, Datenbank, "Kühn Birett", Flaschenetikett)

ja--> Einstufung verwenden

nein:

Eigene Erkenntnisse

ja--> selbst einstufen

nein:

Keine eigenen Erkenntnisse oder eigene Erkenntnisse unvollständig

ja--> Angabe: "Achtung, noch nicht vollständig geprüfter Stoff"

Sonderfälle:

Regelmäßig oder häufig benötigte Substanz in einem Behältnis bis max. 1 Liter?

ja--> "Erleichterte" Kennzeichnung: Substanzname, Gefahrensymbol / Gefahrenbezeichnung.

Krebserzeugend?

ja--> Angabe: "Gefahrstoffverordnung - Sonderbestimmungen des sechsten Abschnitts beachten."

Belegsubstanzen oder sonstige nur temporär aufbewahrte Substanzen?

ja--> Aufbewahren im Sammelgefäß; Einzelgebinde < 5 g, insgesamt nicht über 200 g. Nur das Sammelgefäß wird gekennzeichnet.

Substanzen oder Reaktionsmischungen mit noch nicht bekannter Struktur?

ja--> Kennzeichnung mit zweckdienlichen Kürzeln. Muß mit Eintrag im Laborjournal übereinstimmen.

Reaktionsansatz oder Substanz, die gerade bearbeitet wird? "Im Produktionsgang befindlich"?

ja--> Keine Kennzeichnung nötig, sofern allen Beteiligten bekannt ist, um welche Gefahrstoffe es sich handelt.

Erfassung von Gefahrstoffen:

Vorschriften:

Erforderliche Angaben:

• Bezeichnung des Stoffes (keine Formeln)
• Kennzeichnung
• Maximal vorrätig gehaltene Menge
• Arbeitsbereich, in dem mit diesem Stoff umgegangen wird.

Erfassung des Sammelbehältnisses bei:

Keine Erfassung notwendig:

• Bei nur kurzfristigem Umgang
• Wenn es sich nur um kleine Mengen handelt, die nicht giftig, sehr giftig, krebserzeugend, fruchtschädigend oder erbgutverändernd sind.

GefStoffV § 16 Abs. 1:

Datenerfassung

Programm: kataster (Dr. Kirste)

Vorteile:

• Einfache Ermittlungs- und Auskunftsmöglichkeit. (Zum Beispiel Angabe der gesamten Brandlast)
• Chemikalienbörse.

Nachteile:

• Zugang zum CHEMnet erforderlich.
• Der Ausdruck der Liste ist evtl. etwas umständlicher
• Die Pflege der Daten muß durch das Institut selbst erfolgen. (Käufliche Datenbanken haben sich als nicht geeignet erwiesen.)

Aufbewahrung von Gefahrstoffen:

* Geeignete Werkstoffe Dias xx,xx

* Giftige Stoffe unter Verschluß

Normalerweise ginge auch: Labor in Abwesenheit immer verschließen. Da jedoch Reinigungspersonal auch in Abwesenheit der Beschäftigten Zutritt hat, müssen die Gifte unter Verschluß (TRGS 451 § 11,7)

Alte GefStoffV/Alte Laborordnung: ... sind von einem Sachkundigen unter Verschluß zu halten. Sachkundig ist, wer erfolgreich an einem behördlich genehmigten Lehrgang teilgenommen hat. - Das hat in diesem Hause keiner.

Zitat aus AS-Report 1/94:

Das hatte die Kuriosität zur Folge, daß der Drogist von nebenan mit giftigen Stoffen umgehen durfte, ein Chemie-Professor ohne vorherige Teilnahme an einem solchen Lehrgang jedoch nicht.

Neue GefStoffV: ... sind von einem Fachkundigen unter Verschluß zu halten.

* Ätzende Stoffe:

Entlüftete Schränke unter den Abzügen (graue Farbe)

* Minimierungsgebote:

Brennbare Fl. im Regelfall nicht über 1 Liter, Gifte nur in minimal erforderlicher Menge.

* Zusammenlagerungsverbote bei selbstentzündlichen Chemikalien

sind auch im Labor zu beachten (TRGS 514/515 eigentlich nur bei Lagerung).

Natrium nicht in die Sicherheitsschränke

Zutrittsbeschränkungen:

Ess- und Trinkverbote:

Uneingeschränktes Verbot bei Umgang mit krebserzeugenden, fruchtschädigenden oder erbgutverändernden Substanzen, z.B:

• Benzol
• Blei(IV)-oxid
• Chloroform
• Chrom(VI)-oxid (auch Chromate und Dichromate, sowie Pyridiniumchlorochromat)
• Dibromethan
• Dichlormethan
• Dimethylsulfat
• Dimethylformamid
• Hydrazin (auch als Hydrochlorid oder Hydrat)
• Schwefelkohlenstoff
• Toluol

In allen anderen Fällen kann der Arbeitgeber Bereiche im Labor festlegen, in denen gegessen und getrunken werden darf.

Instandhaltung/Nutzung von Geräten, Einrichtungen etc.:

Bisher:

Neu:

Verhalten in Gefahrensituationen

Reihenfolge der Maßnahmen bei Bränden:

Neu:

• Selbst zu löschen versuchen.
• Kein Wasser verwenden! Dias ...
• CO2-Löscher auch bei Personenbränden (Akzeptanzproblem. DIA)
• Brandrückschlagsgefahr - Beispiel: Ölbad)
• Türen, Fenster verschließen, gefährliches Material (Druckgasflaschen) wegschaffen. (Eigengefährdung!)

Problem: Kein Not-Aus für Strom und Gas. (Beantragt: 10.2.94)
Lösung: Gaszufuhr absperren, wo nicht benötigt. (Kartuschenbrenner) FOLIE

Erste-Hilfe-Maßnahmen bei Vergiftungen und Verätzungen

Notruf:

• Die Nummer muß neben jedem Telefon angebracht sein (Klebeschild)
• Eintreffendes Rettungspersonal zum Unfallort einweisen.

Räumung des Instituts:

• Wer weiß, bei welchem Alarm das Institut sofort zu verlassen ist? (Langer Hupton).
• Wer weiß, was nach dem Verlassen des Gebäudes zu tun ist? (Sammeln auf dem oberen Parkplatzdeck Schwendener Str. Siehe Brandschutzordnung)

Druckgasflaschen

Vorschriften:

"Richtlinien für Laboratorien"

Betrieb im Labor:

* Alle Inertgase,

wenn dort keine erhöhte Brandgefahr vorliegt; nicht aber Kohlendioxid! (Feuerlöscher haben Sicherheitsventil)

* Leichtentzündliche Gase,

wenn die Unterbringung in den Sicherheitsschränken der Stinkräume nicht möglich und die Brandlast im Labor vernachlässigbar ist.

Betrieb in Stinkräumen (Sicherheitsschrank):

• giftigen,
• leicht entzündlichen,
• krebserzeugenden,
• oder unter Druck verflüssigten Gasen (Kohlendioxid)

Problem:

Aufstellen:

• Seil um das obere Drittel der Flasche, nicht um das Ventil
• Fettfreiheit der Ventile bei stark oxidierenden Gasen (... also auch Chlor, Distickstoffmonoxid etc.)

Spülen der Ventile: (Wasser)

Nachtlabor:

Benutzung nur zulässig, wenn dies unumgänglich ist.

Also keine 3-stündige Umsetzung ins Nachtlabor, weil die Reaktion zu spät begonnen wurde. (Minimierungsgebot der Gefährdung!)

2 Apparaturen pro Abzug

wenn beide Apparaturen durch Sicherheitsscheibe voneinander getrennt sind.

Spezielle Maßnahmen zur Betriebssicherheit:

Zitat aus der Laborordnung:

Experimente, die in einem Nachtlabor unbeaufsichtigt laufen, erfordern aufgrund dieser Tatsache jedenfalls besondere Sicherheitsvorkehrungen wie z.B. erhöhten Brandschutz, richtige Auslegung der Kontroll-und Regeleinrichtungen, automatische Abschaltung bei Unterkühlung/Überhitzung, Abschalten bei Ausfall der Rührwerke etc.

Richtlinien für Laboratorien:

Können Versuche nicht ständig beaufsichtigt werden, ist durch eine selbsttätig wirkende Regeleinrichtung sicherzustellen, daß bei Ausfall der Regeleinrichtung der Beheizung das Überschreiten der maximalen Betriebstemperatur sicher verhindert wird.

Maßnahme am Institut:

Sicherheitsrelais mit Anschlußmöglichkeit für Sicherheitsthermometer und Kühlwasserwächter (Jetzt auch im FP-Labor)

Probleme:

Kontaktbelegung (Alte/neue Norm) - Folie

Prüfung durch AvD (korrodierte Kontakte)

Kühlwasser darf nicht zu schwach eingestellt sein, weil der Wächter sonst abschaltet.

Anschluß des Relais: Bild

Verwendung von Schläuchen

Sicherung mit Plombendraht jetzt auch offiziell sanktioniert. Dafür aber Ermahnung zur Verwendung einwandfreien Schlauchmaterials.

Verringerung der Brandlast

Alles, was nicht sofort benötigt wird, herausräumen.

Problem:

Planung:

Autoklaven

Vorschriften:

Bisher:

Keine detaillierten Vorschriften

Neu:

Sehr komplizierte Unterscheidungen:

Unbekannte Reaktionen:

Betrieb hinter Kammern oder Schutzwänden. Bedienungs- und Überwachungseinrichtungen müssen von geschützter Stelle aus zugänglich sein.

Bekannte Reaktionen:

Behälter muß den Druck sicher aufnehmen können. Zusätzlich Splitterschutz bei Druckgefäß aus Glas.

Brennbare Flüssigkeiten In Druckgefäßen aus Glas:

Autoklavenraum erforderlich.

Folge:

Probleme:

Abfälle

• Abfallgefäße müssen dauerhaft resistent gegen den eingefüllten Stoff sein
• Aktuellen Änderungen und Auflagen der Materialverwaltung wird Vorrang eingeräumt
• Adsorbentien und Schwermetalle nur noch 3 kg statt 5 kg pro Einzelgebinde
• Chromschwefelsäure - wenn überhaupt - jetzt auch nicht neutralisiert.

Mindestanforderungen:

• Vorgeschriebene Gebinde (Beutel/Flasche - Höchstmenge beachten!)
• dicht verschlossen (Dichtung im Deckel!)
• außen sauber (Dias)
• nicht zu voll gefüllt
• ausgefüllter vorgesehener Lieferschein:
• Name der Substanz
• Name des Anlieferers, Raumnummer
• Gefahrenkennzeichnung nach TRGS 201

Vereinheitlichung von Abfällen?

• Chromsalze als Chromhydroxidschlamm
• Quecksilbersalze als Quecksilbersulfid
• Mangan als Braunstein

Abfallvermeidung

• Rückgewinnung/Aufreinigung im GP
• Rücknahme in der MV (Sonderliste)
• Programm "kataster"

Chloroform

Zitat Roth Weller: Gefährliche chemische Reaktionen:

"Beim Aufarbeiten von Lösemittelrückständen, die bei chromatographischen Arbeiten verwendet wurden, gelangte Chloroform in eine Flasche, die auch Aceton enthielt. Sofort trat eine exotherme Reaktion ein; wenige Minuten später explodierte die Flasche sehr heftig. Zwei Personen wurden durch herumfliegende Splitter verletzt. Als Explosionsursache wird die stark exotherme Reaktion von Chloroform und Aceton, die durch Basen katalysiert wird, angesehen. Es ist wahrscheinlich, daß in den Lösungsmitteln, die aus der Chromatographie stammten, basische Substanzen vorhanden waren. Außerdem kondensiert Aceton an Aluminiumoxid zu Mesityloxid und Phoron, die beide die Anlagerung des Chloroforms beschleunigen."

Umgang mit hochgiftigen, krebserzeugenden, fruchtschädigenden sowie erbgutverändernden Substanzen

Grundregeln

Verwendung

Möglichst nur in geschlossenen Anlagen.

Folgende Stoffe nur, wenn sie Gegenstand der Forschung oder unverzichtbar für die Ausbildung sind:

• Asbest
• 2-Naphthylamin, 4-Aminobiphenyl, Benzidin, 4-Nitrobiphenyl
• Arsen und seine Verbindungen
• Benzol
• Antifoulingfarben
• Bleikarbonate
• Quecksilber und seine Verbindungen
• zinnorganische Verbindungen
• Di-mu-oxo-di-n-butylstanniohydroxyboran
• Tetrachlormethan
• 1,1,2,2-Tetrachlorethan, 1,1,1,2-Tetrachlorethan
• Pentachlorethan
• Pentachlorphenol und seine Verbindungen
• Teeröle
• polychlorierte Biphenyle, polychlorierte Terphenyle
• Vinylchlorid
• Cadmium und seine Verbindungen
• Monomethyltetrachlordiphenylmethan, Monomethyldichlordiphenylmethan,
• Monomethyldibromdiphenylmethan
• Kühlschmierstoffe

Weitere Herstellungs- und Verwendungsbeschränkungen für diese Stoffe gemäß § 15 GefStoffV sind zu beachten.

TRK-Werte sind zu unterschreiten und deshalb auch zu überwachen! Bei Verwendung der folgenden Stoffe muß die Raumluftkonzentration überwacht werden:

• 6-Amino-2-ethoxynaphthalin
• 4-Aminobiphenyl und seine Salze
• Asbest
• Benzidin und seine Salze
• Bis(chlormethyl)ether
• Cadmium, lösliche Cadmiumverbindungen, Cadmiumoxid
• Cadmiumchlorid (in atembarer Form)
• Chlormethyl-methylether
• Dimethylcarbamoylchlorid
• Hexamethylphosphorsäuretriamid
• 2-Naphthylamin und seine Salze
• 4-Nitrodiphenyl
• 1,3-Propansulton
• N-Nitrosaminverbindungen
• Tetranitromethan

Hilfsmittel für Notfälle bereithalten

Beschäftigungsbeschränkungen