Ermittlungen zur Emission von Quarzfeinstaub aus Industrieanlagen

• Dr. G. Noll
• Dipl. Phys. E. Wusterhausen
• Dr. Chr. Ehrlich
• Dipl.-Ing. W.-D. Kalkoff

Aus der Wirkungsforschung ist bekannt, dass quarzhaltige Feinstäube an Arbeitsplätzen bei den Beschäftigten bei entsprechender hoher inhalativer Exposition drei verschiedene Krankheitsbilder der Lunge erzeugen können: chronische Bronchitis, Silikosen und Tumore des Lungenepithels. Letzteres wird seit einigen Jahren durch epidemiologische Studien bestätigt. Deshalb sind die alveolengängigen Stäube bestimmter Modifikationen von kristallinem Siliziumdioxid (Quarzfeinstäube) seit Mai 2002 in Deutschland als krebserzeugend beim Menschen (Kategorie 1) eingestuft. Die Einstufung und Begründung erfolgte durch den Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS). Bereits 1999 hatte die Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft die krebserzeugende Wirkung von drei kristallinen Formen des Siliziumdioxid (alveolengängiger Staubanteil) festgestellt und in die Kategorie 1 (K1) eingeordnet. Entsprechend einer Regelung in der TA Luft sollen die als krebserzeugend eingestuften Stoffe auch bei der Begrenzung der Emissionen von Anlagen berücksichtigt werden. Die relativ neue Situation der Beurteilung von Quarzfeinstäuben als krebserzeugend hat nun ein Stadium erreicht, welches eine Bestandsaufnahme, Festlegungen zur Vorsorge vor schädlichen Umwelteinwirkungen und ggf. Maßnahmen im Immissionsschutz erforderlich machen.

Bisher gibt es nach Kenntnis der Autoren keine verfügbaren Daten zu Quarzfeinstaub-Emissionen aus geführten oder diffusen Quellen, so dass ein dringender Ermittlungsbedarf zur Gewinnung eines gesicherten Kenntnisstandes besteht. Der vom AGS als kanzerogen eingestufte Quarzfeinstaub umfasst die sogenannte alveolengängige Fraktion. Diese Fraktion beinhaltet ein Partikelkollektiv, das ein Abscheidesystem passiert, welches Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser von 4 µm zu 50 % abscheidet (PM₄-Fraktion). Zur Messung derartiger PM₄-Emissionen wird im Auftrag des Umweltbundesamtes gegenwärtig ein entsprechender Impaktor zur extraktiven Probenahme entwickelt. Da kurzfristig gleichwohl keine PM₄-bewerteten Emissionsdaten zur Verfügung stehen werden, wird in dieser Arbeit, ausgehend von vorliegenden PM_x-Feinstaubmessergebnissen aus Messprogrammen der Bundesländer Sachsen- Anhalt, Bayern und Baden-Württemberg eine Ermittlung der zu erwartenden PM₄-bewerteten Quarzfeinstaub-Emissionskonzentrationen für 17 Anlagen aus verschiedenen Branchen vorgenommen. Da für diese Untersuchungen keine Staubinhaltsstoffanalysen vorliegen, werden die Ergebnisse unter Verwendung von Messergebnissen zu Anteilen von kristallinem Quarzfeinstaub am PM₄-Gesamtstaub aus Literaturdaten des Arbeitsschutzbereiches berechnet. Damit sollte es möglich sein, erste Abschätzungen zur Einhaltung von Emissionsbegrenzungen für Quarzfeinstaub vorzunehmen, gleichwohl sind entsprechende Messprogramme zur direkten Bestimmung der Quarzfeinstaubemissionen dringend notwendig.