A-Staub: Bedeutung und Auswirkungen von Stäuben in Rechenzentren

Partikelstaub und Rauch sind nach den Technischen Regeln für Gefahrstoffe 900 (TRGS 900) in der Innenraumluft (ultrafein) verteilte Feststoffe. Aerosol⁠ ist eine Mischung aus festen oder flüssigen „schwebenden" Partikel des Staubes. Stäube entstehen durch mechanische Prozesse oder Turbulenzen, Rauch entsteht als Reaktion auf thermische und/oder chemische Prozesse. Ruß (Kohlenstoff) entsteht in Verbindung mit unvollständigen Verbrennungsprozessen.

Quarzfeinstaub und andere Stäube, insbesondere Nanopartikel und Fasern, stellen ein erhebliches Risiko für die Lunge dar. Für eine wirksame Vorsorge und Arbeitssicherheit sind Informationen über Exposition, Partikelgröße und Grenzwerte der Stäube essenziell. Der richtige Umgang mit diesen Stoffen, eine fundierte Beurteilung der Gefährdung und regelmäßige Unterweisung der Beschäftigten sind zentrale Schutzmaßnahmen.

Nanopartikel und feine Teilchen wie Quarzstaub in der Atemluft können erhebliche Gesundheitsgefahren verursachen, vor allem bei hoher Feinstaubbelastung. Um Gefährdungen und Wirkung solcher Partikeln oder deren Gemische zu minimieren, sind Vorschriften wie eine effektive Absaugung entscheidend.

A-Staub entsteht durch Staubverteilung aus Emissionen unterschiedlicher Materialbestandteile, deren Zusammensetzung häufig ein Stoffgemisch mit relevantem Gefahrstoffanteil darstellt. Diese risikobehaftete Mischung besitzt ein hohes Gefährdungspotenzial, da einatembare, partikelförmige, teils lungengängige und sogar alveolengängige Partikel bis in den Atembereich vordringen. Besonders winzige, ultrafeiner Staub wie PM10, PM2,5, Rußpartikel oder Feinstaubs-Bestandteile gelten als gesundheitsschädlich und erhöhen das Gesundheitsrisiko deutlich.

Die Langzeitwirkung dieser Stäube kann eine ernsthafte Gesundheitsgefährdung darstellen, da die Tiefenwirkung in der Lunge zu obstuktiven Erkrankungen führt und dauerhaft schädigt. Entscheidend sind dabei Menge, Massenanteil, gröberen und feinen Partikel, gemessen in cm3, sowie Feinstab-Werte, Werte und der geltende Grenzwert bzw. Staubgrenzwerts. Auch Luftverunreinigungen, Luftverunreinigung, Immissionen, CO2, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, ruhender Zustand und Luftaustausch beeinflussen die Belastung.

Grundlage für den sicheren Umgang bilden Gefährdungsbeurteilungen, Analyse, gravimetrische Messverfahren und eine fachliche Beratung, um Betriebe zu schützen und sicher zu gestalten. Technisches Vorgehen wie Filtertechnik, Punktabsaugung, Explosionsschutz sowie eine kontinuierliche Qualitssicherung helfen, Konsequenzen für Mensch, Ressourcen und Umwelt zu vermeiden und die Luftverschmutzung nachhaltig zu reduzieren.

Ultrafeine Stäube sind in der Atemluft schwebende, filigran gestreute Feststoffpartikel, die entweder mechanisch (z. B. infolge von Zerkleinern oder Oberflächenbehandlung) erzeugt oder mitgerissen (z. B. auf Grund von Abblasen mit Druckluft oder Fegen von Stäuben mit dem Besen) werden.

Quarzfeinstaub und andere Quarzstäube zählen zu den gefährlichsten Staubaufkommen, da ihre Teilchen tief in die Atemwege hineingelangen und dort Gesundheitsgefahren verursachen können. Um die Belastung zu minimieren, sind wirksame Absaugung an der Entstehungsstelle, regelmäßige Reinigungsarbeiten und die Funktionalität der eingesetzten Maschinen entscheidend.

Schutzausrüstung schützt zusätzlich vor Einwirkungen der Stäube, hauptsächlich von Nanopartikel und Quarzstaub. Die Einhaltung der Schwellenwerte und das frühzeitige Erkennen von Fehlern im Arbeitsablauf helfen, Risiken zu senken und langfristige Schäden zu vermeiden.

Stäube werden in verschiedene Gruppen klassifiziert. Bei einer Größe von 2,5 bis 10 Mikrometer gehören sie zur sogenannten grobkörnigen Partikelgruppe (Grobstaub). Diejenigen mit einer Größe von 0,1 bis 2,5 µm werden als feine Schwebeteilchen und solche mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm als ultrafeine Aerosolpartikel (U-Staub) bezeichnet.

Betriebssicherheit spielt eine zentrale Rolle, wenn bei industriellen Prozessen eine Fraktion der Staubfreisetzung oder Staubfasern freigesetzt wird, die am Arbeitsplatz über die zulässige Obergrenze hinausgelangen könnten. Die TRGS geben hierfür klare Toleranzwerte und den AGW vor, um Atemwegserkrankungen bei den Menschen, die dort arbeiten, zu vermeiden.

Besonders für brennbare oder organische Stäube in Anlagen und Einrichtungen ist eine staubarme Gestaltung sowie eine wirksame Staubbekämpfung notwendig. Moderne Lösungen der Information Technology helfen, GefstoffV-Vorgaben einzuhalten und Prävention deutlich zu verbessern.

Arbeitssicherheit am Bau und in Verfahren wie dem Schweißen erfordert eine klare Festlegung der Grenzwerte, gezielt dem AGW und dem stoff­spezifischen Luftgrenzwert, damit keine gesundheitsschädliche E-Fraktion von alveolengängigen oder kleiner PM2,5- und PM10-Fasern in Nase und Mund gelangen kann.

Ohne wirksame Absaugtechnik, Luftreiniger oder einen geeigneten Filter steigt die Konzentration solcher Partikel, was langfristig Atemwegserkrankungen und schwerwiegende Folgen für Mensch und Umwelt nach sich ziehen kann. Moderne Werkzeuge mit clean Reinigungsmechanismus und angepasste Bedingungen im Service verbessern die Unfallverhütung deutlich.

Quarzfeinstaub und feinst verteilten Stäube entstehen häufig bei der Bearbeitung mineralische Materialien, wobei auch Rauche und Aerosole gebildet werden können. Die Entstehung dieser Partikelstoffe und ihre Wirkung auf die Gesundheit erfordern spezielle Vorsorge, vorrangig mit geeignetem Atemschutz. Um Gesundheitsrisiken zu minimieren, müssen geltende Höchstwerte beachtet und die Bildung solcher Gefahrmittel genau überwacht werden.

Grobstaub mit einem Durchmesser größer als 10 μm kann sich nur kurzzeitig in der Umgebungsluft aufhalten und setzt sich dann als Staubniederschlag am Boden und auf Oberflächen ab. Schwebstaub verbleibt in Form von Schwebestaub in der Raumluft. A-Staub hat einen Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) von 1,25 mg/m³ basierend auf einer durchschnittlichen Dichte von 2,5 g/cm³

U-Stäube, die E-Staub- und A-Staubfraktionen sind die Schwebeteilchen, die eingeatmet werden können. Relevanz und Auswirkungen: Die A-Staubfraktion ist der Anteil der lungengängigen Partikelfraktion, der die Lungenalveolen (Lungenbläschen) und die Bronchien erreichen kann. Alveolengängiger Die partikelförmige Substanz < 10 µm kann bei Überlastung der Lunge zu chronischen Lungenschäden führen.

Der alveolengängige A-Staub ist die Fraktion des lungengängigen Staubs, der so klein ist, dass er bis in die kleinsten Lungenverzweigungen, die Alveolen, vordringen kann. A-Staub wurde früher als Feinstaub dargestellt. Die Größenverteilung ist in DIN-EN 481 beschrieben. Die für die A-Fraktion dargestellte Kurve stellt die Wahrscheinlichkeit dar, dass Stäubchen mit einem bestimmten aerodynamischen Durchmesser eingeatmet und in der Lunge abgelagert wird.

Technische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS-Schutzrichtlinien) gelten zur Sicherung der Arbeitnehmer und anderer Personen, wenn Tätigkeiten mit Exposition gegenüber inhalierbaren (E-Staub) und alveolengängigem (Mikropartikel) auftreten kann.

Ultrafeine Faserstäube sind anorganischen oder organischen Stoffe mit länglicher Form. Fasern spielen eine besondere Rolle, da sie in tiefere Lungenbläschen vorrücken können. Einige Faserstäube gelten als Risikofaktoren für Lungenkrebs, darunter Asbest, Glaswolle und Steinwolle.

Spezifische Anforderungen an die Verarbeitung und Entsorgung dieser Faserpartikel enthalten die Gefahrstoffverordnung TRGS 521 „Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten alter Mineralwolle“ „Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten alter Mineralwolle“ und Gefahrstoffregeln 519 „Asbest – Instandhaltungsmaßnahmen“. TRGS 519 „Asbest – Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsmaßnahmen“

Die Verordnung für gefährliche Arbeitsstoffe geben den aktuellen Stand der sicherheitstechnischen, arbeitsmedizinischen, hygienischen und arbeitswissenschaftlichen Anforderungen für das Inverkehrbringen und den Umgang mit Gefahrstoffen wieder. Die TRGS beinhalten viele nützliche Informationen von der Erstellung von Sicherheitsdatenblättern bis hin zu Präventionsmaßnahmen. Die TRGS werden vom Bundesministerium für Arbeit und Sozialordnung im Bundesarbeitsblatt (BArbBl) veröffentlicht.

Arbeitsschutz ist die systematische Planung und Umsetzung von Präventionsstrategien im Unternehmen mit dem Ziel, einen gefahrlosen Arbeitsbereich zu gewährleisten und die Gesundheit der Beschäftigten nachhaltig zu erhalten. Die beiden Hauptziele im Sicherheitsmanagement sind Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz. Da Arbeitgeber gesetzlich verpflichtet sind, für die Absicherung ihrer Mitarbeiter zu sorgen, sind Sicherheitsvorschriften eine wichtige Komponente des Risikomanagements.

Die Gefährdungsbeurteilung ist der Prozess der systematischen Ermittlung und Bewertung der Gefährdungen und Belastungen, die die Arbeitsbedingungen für die Beschäftigten darstellen. In einer Gefährdungsbeurteilung werden Maßnahmen definiert, umgesetzt und auf Wirksamkeit überprüft. Die Größe der Schwebeteilchen ist für den Gefährdungsgrad ebenso wichtig wie die Art des Mikrostaubs.

Am gefährlichsten sind ultrafeine Schadstoffe, die sehr kleine Partikelchen der kritischen Substanzen enthalten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind (z. B. Partikelstaub, Feinstaub und Quartzstaub). Die meisten berufsbedingten Todesfälle stehen im Zusammenhang mit Erkrankungen der Atemwege.

Aufgabe eines Luftreinigers ist es, Verschmutzungen wie Pollen, A-Stäube, Pilzsporen, Haare oder unangenehme Gerüche zu entfernen und so das Raumklima zu verbessern. Damit auch besonders kleine Stäubchen aufgefangen werden, empfehlen wir die Wahl eines Modells mit HEPA-Filter, vorzugsweise Klasse 13. Staubmessgeräte sind universell einsetzbare Messgeräte zur Erfassung der Feinstaubkonzentration in der Umgebungsluft.

Systeme, die schädliche Aeorosole oder Gase mit dem Luftstrom beseitigen, werden auch Absauganlagen genannt. Ein Lüfter oder Gebläse erzeugt einen Luftstrom, der unerwünschtes Material wegsaugt. HEPA-Filter werden in Absauganlagen verwendet, um atembare Feinstaubpartikel herauszufiltern. Dies sind Sättigungsfilter und werden ausgetauscht, da bei Überbeanspruchung ihre Filterfähigkeit nicht mehr gewährleistet ist.

Als IT-Abteilung sollten Sie sich stets über bestehende Grenzwerte von A-Staub, Quarzstaub und E-Staub im Klaren sein und diese einhalten. Messung zur Erfassung der Staubkonzentration in IT-Anlagen und Bestimmung der Partikelanzahl in IT-Zentren mit Partikelmessungen gem. ISO-Norm 14644-1 Reinraumklasse 8: Partikelmessungen gem. DIN EN ISO 14644-1 Reinraumklasse 8.

 

Stäube und ihre Wirkungen

Feinstaub und Ultrafeinstaub fallen unter die Staubarten, die in vielen Bereichen – von Baustellen bis zu industriellen Arbeitsplätzen – entstehen. Diese ultrafeinen Kleinstpartikel besitzen eine besonders geringe Sinkgeschwindigkeit und verbleiben lange in der Innenluft, wodurch sie die Luftqualität beeinträchtigen und gesundheitliche Wirkungen hervorrufen.

Feinstaubemissionen aus Beton, Quarz oder Pulvern können Silikose, auch bekannt als Staublunge, verursachen – eine der schwerwiegenden Berufskrankheiten, die Symptome wie Atemnot nach sich ziehen. Besonders bedenklich ist U-Staub (auch U-Stäube genannt), der kleiner als gewöhnlicher Feinstaub ist und tiefgehend in die Lunge eindringen kann.

In Innenräumen ist die Ultrafeinstaub- und Feinstaub-Belastung oft höher als erwartet, weshalb regelmäßige Messung und Luftreinhaltung von zentraler Wichtigkeit sind. Moderne Systeme helfen dabei, Feinstaubwerte zu messen und die Einwirkungen auf den menschlichen Körper zu dokumentieren. E-Staub entsteht häufig als Folge von bohren oder Schleifarbeiten an Beton und Quarz.

Der Grund für konsequente Pflege und Einhaltung gesetzlichen Maximalwerte liegt im Schutz vor Krankheiten und in der Stabilität des gesamten Systems zur Reduktion von Emissions- und Staubentwicklung in sensiblen Arbeitsumgebungen.

Links:

Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA): TRGS für Gefahrensubstanzen: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA): Technische Regeln für Gefahrstoffe.

Vorschriften für gesundheitsgefährdende Stoffe, Begriffserklärung von der Beratungsgesellschaft für Arbeits- und Gesundheitsschutz (BfGA): Technologische Richtlinien für Gefahrstoffe, Definition von der Beratungsgesellschaft für Arbeits- und Gesundheitsschutz (BfGA)

In Normen wie EN 481, DIN-Norm 7708, EN ISO 10882-1 und EN 14042 ist die alveolengängige (lungengängige) Staubfraktion von Schwebstoffen oder luftgetragenen Partikeln, die intensiv in die Luftwege eindringen. Alveolengängige Korngröße: Alveolengängige Fraktion (A-Staub)

Was ist A-Staub? Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV), (Versicherungsschutz bei Berufsunfällen): Was ist A-Staub? (DGUV)

Begriffsbestimmung: Erläuterung A-Staub

Messung des A-Staubs: Messung des A-Staubs am Arbeitsplatz

Deutsche berufsgenossenschaftliche Versicherungsträger, Richtwerte für Atemstaub: Grenzwerte für A-Staub 

So halten Sie als Handwerker den verschärften Expositionsgrenzwert für Partikelstäube ein: Staubgrenzwert für A-Stäube

ASGW: Allgemeiner Staubgrenzwert (ASGW)

Sicherheitsmaßnahmen: Schutzmaßnahmen gegen Staubbelastung

Schutzmaßnahmen gegen Partikelbelastung in der Bauwirtschaft: Schutzmaßnahmen gegen Staubbelastung in der Bauwirtschaft

Handlungsschritte bei Tätigkeiten mit risikobehafteter Staubzusammensetzung: Maßnahmen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen 

Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) - DGUV: Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) - DGUV

Schweißrauch ist schädlich: Schweißrauch ist schädlich