Ableitung aktueller Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte

1 Einleitung

Seit 2006 gibt es im Anschluss an eine Studie aus den Jahren 2001 bis 2005 [1] im Messsystem Gefährdungsbeurteilung der Unfallversicherungsträger (MGU) ein einheit­liches Messprogramm zur Beurteilung der Luftqualität an Innenraumarbeitsplätzen. Die ursprüngliche Messstrategie basierte auf der Richtlinienreihe VDI 4300 „Messen von Innenraumluftverunreinigungen“ [2] und auf der Normenreihe DIN EN ISO 16000 „Innenraumluftverunreinigungen“ [3]. Im Lauf der Jahre wurde die Messstrategie immer den Bedürfnissen der Unfallversicherungsträger sowie allgemeinen neuen Entwicklungen angepasst. So wurde das betrachtete Substanzspektrum von ursprünglich 25 [1] auf mittlerweile 68 einzelkalibrierte Stoffe (flüchtige organische Verbindungen und Aldehyde) erweitert. Dabei wurden sowohl Stoffe berücksichtigt, die im Rahmen der Messtätigkeit bei den Unfallversicherungsträgern wiederholt in Proben auftraten, als auch Stoffe, für die zwischenzeitlich Richtwerte vom Ausschuss für Innenraumrichtwerte [4] abgeleitet wurden.

Einen Meilenstein in der Entwicklung der Messstrategie stellen die gemeinsam von der Arbeitsgruppe Luftanalysen der Ständigen Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte der Kommission Innenraumlufthygiene und der Obersten Landesgesundheitsbehörden (heute: Ausschuss für Innenraumrichtwerte) sowie Vertretern des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) erarbeiteten „Empfehlungen zur Ermittlung und Beurteilung chemischer Verunreinigungen der Luft von Innenraumarbeitsplätzen“ [5] dar. Diese Empfehlungen haben zur Folge, dass seit Ende 2015 bis voraussichtlich Ende 2018 bei den Unfallversicherungsträgern an allen betrachteten Arbeitsplätzen sowohl Messungen unter Ausgleichs- als auch unter Nutzungsbedingungen erfolgen. Im Anschluss sollen die unter Ausgleichs- und Nutzungsbedingungen ermittelten Messdaten miteinander verglichen und basierend auf den Ergebnissen die Messstrategie angepasst werden. Die Ergebnisse werden voraussichtlich ab Mitte 2019 zur Verfügung stehen.

Die auf der Basis der Messtätigkeit der Unfallversicherungsträger abgeleiteten zurzeit gültigen Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte stammen aus dem Jahre 2011. Voraussetzung für eine Beurteilung der Luftqualität mittels Referenzwerten ist unter anderem deren Aktualität [6]. Daher wurden zwischenzeitlich die bis Ende 2015 in der IFA-Expositionsdatenbank MEGA [7] dokumentierten Messdaten, die ausschließlich unter Ausgleichsbedingungen ermittelt wurden, statistisch ausgewertet, um daraus aktuelle Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte ableiten zu können.

2 Datenerhebung

Im Rahmen der einheitlichen Messstrategie für Büroarbeitsplätze bestimmen die Unfallversicherungsträger flüchtige organische Verbindungen (VOC, volatile organic compounds) sowie Aldehyde nach MGU-Standardverfahren [8; 9]. Dabei ist zu beachten, dass die in der IFA-Arbeitsmappe beschriebenen Verfahren kontinuierlich weiterentwickelt wurden. Eine Veröffentlichung der aktualisierten Fassungen ist im Laufe des Jahres 2018 zu erwarten. Über die Datenerfassung werden zusätzlich Randbedingungen der Messung, z. B. Lage des Gebäudes, Renovierung, Mobiliar, Nutzung, das Raumklima sowie die vorherrschende Lüftungssituation, erfasst.

Zur Bestimmung der Konzentrationen von VOC in der Luft am Arbeitsplatz wird zunächst ein Thermodesorptionsröhrchen ATD TENAX® TA über eine Dauer von 30 min mit einem Luftvolumenstrom von 0,066 l/min (4 l/h) beaufschlagt. Im Anschluss daran erfolgt die Aldehyd­probenahme mit dem Probenträger Waters Sep-Pak XpoSure über eine Stunde mit einem Luftvolumenstrom von 1,333 l/min (80 l/h).

Die Probenahme findet stationär in einer Höhe von 1 bis 1,5 m über dem Fußboden in Atemhöhe der Beschäftigten und in einem Abstand von 1 bis 2 m von den Wänden statt. Die Messung erfolgt unter Ausgleichsbedingungen gemäß DIN EN ISO 16000-1 [10]. Hierzu werden nach vorangegangener intensiver Lüftung (15 Minuten) der natürlich belüfteten Innenräume Türen und Fenster für einen Zeitraum von mindestens acht Stunden – vorzugsweise über Nacht – geschlossen. Zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen, z. B. Abkleben der Fenster- und Türspalten, sind nicht erforderlich. Die Probenahme erfolgt im Anschluss bei weiterhin geschlossenen Türen und Fenstern. Während der Messung kann in den Räumen gearbeitet werden.

Die VOC-Proben werden auf den Gesamtgehalt an flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC, total volatile organic compounds) untersucht. Die Analyse erfolgt nach thermischer Desorption qualitativ mittels Gaschromatographie/Massenspektroskopie (GC/MS) und quantitativ mit Flammenionisationsdetektion (FID). Der Bereich der gemessenen Stoffe ist in Anlehnung an DIN ISO 16000-6 [11] definiert. Danach werden die Stoffe, die zwischen n-Hexan und n-Hexadecan einschließlich von einer unpolaren Säule eluieren, als TVOC bezeichnet. Abweichend davon bestimmt das IFA zusätzlich Butanon und Ethylacetat.

Basierend auf den bisherigen Erfahrungen werden bei einer regulären Analyse die in Tabelle 1 aufgelisteten VOC angegeben. Diese Stoffe werden über eine Einzelstoffkalibrierung quantitativ analysiert. Sollten weitere Stoffe in erheblichen Konzentrationen auftreten, werden diese basierend auf einer Toluolkalibrierung (Toluoläquivalent) und bei nicht kalibrierten iso-Alkan- und Cycloalkanver­bindungen basierend auf einer Dodecankalibrierung (Dodecanäquivalent) ausgewiesen.

Zur Bestimmung der Aldehyde werden die Kartuschen mit Acetonitril eluiert. Die qualitative und quantitative Bestimmung erfolgt mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC, High Perfomance Liquid Chromatography). Zurzeit werden die in Tabelle 1 gelisteten Aldehyde als Einzelkomponenten angegeben.

Erfolgt die Innenraummessung aufgrund von Klagen über die Raumluftqualität, wird in der Regel eine Parallelmessung in einem unbelasteten Vergleichsraum (Raum ohne Beschwerden von Nutzenden) durchgeführt. Alle Ergebnisse werden in der IFA-Expositionsdatenbank MEGA dokumentiert.

3 Datenauswertung

Für die Auswertung wurden alle im Datenzeitraum von 2011 bis 2015 in der IFA-Expositionsdatenbank MEGA [7] dokumentierten Messdaten zu lnnenraumarbeitsplatzmessungen herangezogen. Insgesamt lagen 610 Untersuchungen mit 3 384 Proben und daraus resultierend 92 945 Analysen aus 538 Betrieben vor. Es wurden nur Messdaten statistisch ausgewertet, die stationär in Büroräumen ohne maschinelle Lüftung ermittelt wurden und bei denen die Probenahmebedingungen den Vorgaben der Messverfahren [8; 9] entsprach (Tabelle 2).

Zusätzlich wurden die Messdaten aus dem Datenzeitraum von 2006 bis 2010 unter den heute gültigen Bedingungen erneut ausgewertet (Tabelle 3).

4 Diskussion

4.1 Veränderung der statistischen Werte

Im Folgenden wird die Entwicklung der Belastung der Luft an Innenraumarbeitsplätzen anhand der Daten für den Zeitraum von 2011 bis 2015 (siehe Tabelle 2) im Vergleich zum Zeitraum von 2006 bis 2010 (Tabelle 3) betrachtet.

Seit 2011 werden weitere 22 Stoffe erfasst, daher fällt das Stoffspektrum für den Zeitraum von 2011 bis 2015 umfangreicher aus. Bis auf Benzol ist die Anzahl der Messwerte pro Einzelstoff für den Zeitraum von 2011 bis 2015 im Vergleich zu 2006 bis 2010 gestiegen.

Die hinzugekommenen 22 Stoffe sind bis auf Benzylalkohol, Valeraldehyd und 2-(2-Ethoxyethoxy)ethanol mit mehr als 95 % unter der Bestimmungsgrenze (BG) dokumentiert. Damit sind insgesamt 29 Einzelstoffe mit mehr als 95 % unter der BG dokumentiert.

Bei neun der bereits länger im Messprogramm enthaltenen Einzelstoffe erkennt man eine Erhöhung der 90- und 95-Perzentilwerte im zweiten Beobachtungszeitraum. Hierzu zählen u. a. die Terpene a-Pinen und 3-Karen neben 1-Butanol, 2-Ethylhexanol und Butanon. Auch die Perzentile für den TVOC-Wert liegen im jüngsten Zeitraum höher.

Für 16 Stoffe ist sowohl der 90- als auch der 95-Perzentilwert niedriger als im Datenzeitraum von 2006 bis 2010. Hierzu zählen die Aldehyde Formaldehyd, Acetaldehyd und Hexanal, die Acetate sowie die Siloxane D3 und D4.

4.2 Ableitung aktueller Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte

Entgegen der bisher bei den Unfallversicherungsträgern gängigen Praxis, die Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte auf der Basis der 90-Perzentile abzuleiten, wird nun entsprechend der internationalen Konvention zur Ableitung von Referenzwerten das 95-Perzentil zugrunde gelegt [6]. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die auf der Basis der niedrigeren 90-Perzentile abgeleiteten Referenzwerte aus dem Jahre 2011 zum Teil fehlinterpretiert und dann unnötige Maßnahmen in die Wege geleitet wurden.

Grundsätzlich lassen Referenzwerte im Gegensatz zu den toxikologisch abgeleiteten Richtwerten keine Beurteilung der gesundheitlichen Gefährdung zu. Sind die Referenzwerte überschritten, kann nicht automatisch auf eine Gefährdung geschlossen werden. Eine wesentliche Überschreitung des Wertes kann jedoch ein Hinweis darauf sein, dass in dem Raum Emissionsquellen vorhanden sind, die möglicherweise zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen können. Voraussetzung für die Anwendung von Referenzwerten ist die Einhaltung des zugehörigen Messverfahrens und der Messstrategie.

Zur Ableitung aktueller Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte werden die Auswertungen aus dem Datenzeitraum 2011 bis 2015 herangezogen (Tabelle 2). Somit können pro Einzelstoff zwischen 792 und 1 491 Messwerte ausgewertet werden, womit eine gute statistische Absicherung gewährleistet ist. Für 21 Einzelstoffe liegen weniger als 100 Messwerte vor. Für diese Stoffe wird noch kein Innenraumarbeitsplatz-Referenzwert abgeleitet.

Aus Tabelle 2 ist zu erkennen, dass ein hoher Anteil der Messwerte für viele Stoffe unterhalb der analytischen Bestimmungsgrenze liegt. Die Ableitung der neuen Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte erfolgte nur für Stoffe, bei denen weniger als 95 % der Messwerte unterhalb der analytischen Bestimmungsgrenze lagen. Zur Ableitung der Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte werden die Perzentile auf zwei Nachkommastellen gerundet.

Für Benzol wird aufgrund seiner krebserzeugenden Wirkung kein Referenzwert abgeleitet. Auch für die Summe der flüchtigen organischen Komponenten (TVOC) wird kein Referenzwert angegeben, da der abgeleitete Wert mit­­­ 1,1 mg/m³ über dem Leitwert des Ausschusses für Innenraumrichtwerte von 1 mg/m³ liegt, ab dem eine hygienische Auffälligkeit besteht.

Die neuen Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte sind in Tabelle 4 den alten Werten sowie den Richtwerten des Ausschusses für Innenraumrichtwerte gegenübergestellt.

5  Zusammenfassung und Ausblick

Die auf der Basis der einheitlichen MGU-Messstrategie ausgewerteten Daten liefern ein aktuelles Bild über die heutigen Raumluftkonzentrationen an Innenraumarbeitsplätzen in Deutschland. Die einheitlich erfassten Daten und deren zentrale Auswertung machen es möglich, Veränderungen im Expositionsniveau von Innenraumarbeitsplätzen zu beobachten und gegebenenfalls mit entsprechenden Maßnahmen auf eine sich aus den Daten abzuleitende Belastung der Beschäftigten zu reagieren. Auf der Grundlage der statistischen Auswertung der Messergebnisse werden aktuelle Innenraumarbeitsplatz-Referenzwerte vorgeschlagen, die zur Bewertung der Innenraumluftqualität herangezogen werden können. Die Werte können zur Beurteilung von Innenraumarbeitsplatz-Belastungen nur bei Anwendung der zugrundeliegenden Messstrategie und Messverfahren verwendet werden. Obwohl die Referenzwerte aus Messungen in nicht maschinell belüfteten Räumen abgeleitet wurden, können sie, solange keine speziellen Referenzwerte vorliegen, auch orientierend zur Bewertung von Belastungen in maschinell belüfteten Räumen dienen.

Literatur

1. Schlechter; N.; Pohl, K.; Barig, A.; Kupka, S.; Kleine, H.; Gabriel, S.; Van Gelder, R.; Lichtenstein, N.; Hennig, M.: Beurteilung der Raumluftqualität an Büroarbeitsplätzen. Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft 64 (2004) Nr. 3, S. 95-99.
2. VDI 4300: Messen von lnnenraumluftverunreinigungen. Berlin: Beuth 2001.
3. DIN EN ISO 16000: lnnenraumluftverunreinigungen. Berlin: Beuth 2001.
4. Ausschuss für Innenraumrichtwerte (vormals ad-hoc-Arbeitsgruppe). Hrsg.: Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau. www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/­ ­­kommissionen-arbeitsgruppen/ausschuss-fuer- innenraumrichtwerte-vormals-ad-hoc
5. Breuer, D.; Sagunski, H.; Ball, M.; Hebisch, R.; von Hahn, N.; Lahrz, T.; Nitz, G.; Pannwitz, K. H.; Rosenberger, W.; Schwabe, R.: Empfehlungen zur Ermittlung und Beurteilung chemischer Verunreinigungen der Luft von Innenraumarbeitsplätzen – Ergebnisse einer gemeinsamen Erarbeitung der Arbeitsgruppe Luftanalysen der Ständigen Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte der Kommission Innenraumlufthygiene und der Obersten Landesgesundheitsbehörden. Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft 74 (2014) Nr. 9, S. 354-360.
6. Beurteilung von lnnenraumluftkontaminationen mittels Referenz- und Richtwerten. Handreichung der Ad-hoc-Arbeitsgruppe der lnnenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes und der Obersten Landesgesundheitsbehörden. Bundesgesundheitsbl. Gesundheitsforsch. Gesundheitsschutz 50 (2007), S. 990-1005. www.umweltbundesamt.de/gesundheit/innenraumhygiene/innenraumluftkontaminationen.pdf
7. Expositionsdatenbank „Messdaten zur Exposition gegenüber Gefahrstoffen am Arbeitsplatz“ – MEGA. Hrsg.: Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA), Sankt Augustin. www. dguv.de/ifa, Webcode d4806
8. Breuer, D.; Friedrich. C; Moritz, A.: VOC (Volatile Organic Compounds, flüchtige organische Verbindungen (Kennzahl 8936). In: IFA-Arbeitsmappe Messung von Gefahrstoffe. 45. Lfg. X/10. Hrsg.: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV), Berlin. Berlin: Erich Schmidt – Losebl.-Ausg. 1989. www.ifa-arbeitsmappedigital.de/8936
9. Assenmacher-Maiworm, H.; Hahn, J.-U.: Aldehyde (Kennzahl 6045). In: IFA-Arbeitsmappe Messung von Gefahrstoffe. 43. Lfg. Xl/09. Hrsg.: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV), Berlin. Berlin: Erich Schmidt – Losebl.-Ausg. 1989. www.ifa-arbeitsmappedigital.de/6045
10. DIN EN ISO 16000-1: Innenraumluftverunreinigungen – Teil 1: Allgemeine Aspekte der Probenahmestrategie (6/2006). Berlin: Beuth 2006.
11. DIN ISO 16000-6: Innenraumluftverunreinigungen – Teil 6: Bestimmung von VOC in der Innenraumluft und in Prüfkammern, Probenahme auf Tenax TA®, thermische Desorption und Gaschromatographie mit MS oder MS-FID (11/2012). Berlin: Beuth 2012.