Messtechnische Empfehlungen

Messung der Teilchenzahlkonzentration bei der Herstellung von Nanomaterialien. © 2014 IFA

Die Exposition von Beschäftigten gegenüber Nanopartikeln ist zu ermitteln. Neben klassischen gravimetrischen Verfahren soll auch die Teilchenanzahlkonzentration und möglichst deren Größenverteilung bestimmt werden. Einfache Messgeräte, die nur Teilinformationen liefern, können zur Überprüfung der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen sinnvoll eingesetzt werden. Nachfolgende Inhalte stammen von der Seite Messtechnische Empfehlungen des IFA (teilweise gekürzt). Ansprechperson seitens des IFA ist Christian Schumacher (Fachbereich 3 Gefahrstoffe: Umgang – Schutzmaßnahmen, E-Mail).

Konvention zur Messung

In Kooperation mit der Deutschen Forschungsgemeinschaft und europäischen Arbeitsschutzinstituten wurde eine Konvention zur Messung ultrafeiner Partikel erarbeitet, um die Messergebnisse verschiedener Institutionen vergleichen zu können. Kernpunkte dieser Konvention sind:

  • Als ultrafeines Aerosol-Teilchen wird ein Teilchen bezeichnet, dessen Mobilitäts-Äquivalentdurchmesser < 0,1 µm ist.
  • Die Teilchenzahlkonzentration im Bereich von ca. 10 bis ca. 600 nm soll gemessen werden.
  • Es soll möglichst die gesamte Partikelgrößenverteilung erfasst werden.
  • Ein Konzentrationsbereich bis zu etwa 108 Teilchen/cm³ soll abgedeckt werden.
  • Die Teilchengrößenanalyse erfolgt nach dem Mobilitäts-Äquivalentdurchmesser.

Diese Konvention wurde zwischenzeitlich auch in die internationale Normung aufgenommen (ISO/TR 27628:2007, Workplace atmospheres – Ultrafine, nanoparticle and nano-structured aerosols – Inhalation exposure characterization and assessment).

Das IFA sowie andere Institutionen und Forschungsgruppen setzen Differential Mobility Analysing Systems (DMAS, ISO 15900:2009) ein, um die Teilchenzahlkonzentration von Nanopartikeln und ultrafeinen Partikeln und deren Größenverteilung in der Luft am Arbeitsplatz zu messen. In den vergangenen Jahren haben sich Instrumente dieses Typs als Standardverfahren zur Messung von Nanopartikeln etabliert. Einen Überblick über Geräte zur Messung der Partikelanzahlkonzentration geben Pelzer et al. (2010).

Messergebnisse

Ergebnisse des Messprogramms der Unfallversicherungsträger liegen zu verschiedenen Arbeitsbereichen und Tätigkeiten, wie Schweißen, Löten, Schmelzen/Gießen, Schleifen, Abtragen, Beschichten und Textilfertigung vor und sind veröffentlicht (Möhlmann 2005, Riediger und Möhlmann 2001, Möhlmann 2007). Eine Übersicht der internationalen Messungen von Nanomaterialien an Arbeitsplätzen geben Brouwer et al. (2009) und Kuhlbusch et al. (2011).

Insgesamt mangelt es noch an einfachen und tragbaren Geräten zur Messung und klaren Unterscheidung von Nanopartikeln und ultrafeinen Partikeln am Arbeitsplatz. Das zum 1. April 2009 begonnene EU-Projekt „NanoDevice“ soll hier Abhilfe schaffen.

In den letzten Jahren sind erste einfache Messgeräte auf dem Markt erschienen. Sie erlauben zwar keine Abgrenzung von Nanopartikeln gegenüber ubiquitären  Partikeln. In begrenztem Umfang lassen sie sich dennoch sinnvoll einsetzen, beispielsweise bei der Überprüfung der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen.

Quellen und Empfehlungen: