Vor dem Hintergrund der anhaltenden öffentlichen Diskussion um mögliche gesundheitliche Risiken von Ultrafein- und Feinstaubemissionen aus Bürogeräten mit Laserdruckfunktion wurde vom Umweltbundesamt ein Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer Testprozedur für die Quantifizierung der emittierten Partikel durch Zählung unter Standardbedingungen in Emissionsmesskammern, sowie zur physikalischen und chemischen Charakterisierung dieser Aerosole initiiert. Als Ergebnis konnte die Partikelzählung in das bestehende Emissions-Prüfverfahren des Umweltzeichens Blauer Engel nach RAL-UZ-122, Annex S-M, sowie in die Prüfstandards ECMA-328 und ISO/IEC 28360 integriert werden. Die Methode wurde in einem internationalen Ringversuch erfolgreich getestet. Auf dieser Basis können Prüfwerte für die Emission von Fein- und Ultrafeinpartikeln im Rahmen der Vergabe des Umweltzeichens Blauer Engel vereinbart und Produktprüfungen vorgenommen werden. Im zweiten Themenschwerpunkt wurden an einem Bürogerätepool die Partikelemissionen chemisch analysiert. Durch eine Kombination von Aerosolbeprobungsmethoden und Analyseverfahren konnten Partikelemissionsquellen identifiziert werden. Die ermittelten Quantitäten, Größenverteilungen, chemischen Zusammensetzungen und Quellen liefern einen Beitrag zur detaillierten Beschreibung der Aerosolemissionen und schaffen eine Grundlage für die Risikobewertung im Vergleich mit anderen Aerosolemissionsquellen.
A) Problemstellung: Im Rahmen des abgeschlossenen Forschungsvorhabens der BAM 'Entwicklung einer Prüfmethode und Untersuchungen zur Begrenzung von Emissionen aus Druckern und Kopiergeräten im Rahmen der Umweltzeichenvergabe' wurde u.a. eine Prüfkammermethode zur Erfassung von VOC (volatile organic compounds) in Bereitschaft und beim Betrieb von Laserdruckern und Kopierern erarbeitet und erprobt Die neue Prüfmethode hat Eingang in drei relevante Umweltzeichenvergabegrundlagen gefunden: Kopierer (RAL-UZ 62), Drucker (RAL-UZ 85) und Multifunktionsgeräte (MFG, RAL-UZ 114). Die Untersuchungen beziehen sich jedoch ausschließlich auf schwarz-weiß druckende Geräte. Einige wichtige und möglicherweise gesundheitsrelevante Aspekte konnten noch nicht berücksichtigt werden: Emissionen von leichtflüchtigen (VVOC) und schwerflüchtigen organischen Verbindungen (SVOC), Emissionen beim Druck mittels Vollfarbgeräten, welche auch als Lasergeräte zunehmend Verbreitung finden und die Freisetzung von Feinstaub, charakterisiert durch Partikelemission bei Schwarz-Weiß-Druck und Farbdruck. Dringender Klärungsbedarf besteht ferner hinsichtlich zusätzlicher Emissionen aus den zu bedruckenden Papieren. B) Handlungsbedarf: Mittels Emissionsmesskammern sind Farb-Lasergeräte zu untersuchen und es sind spezifische Prüfungen und Kriterien für die Umweltzeichenvergabe zu formulieren. Es ist zu prüfen, ob die zusätzliche Erfassung von VVOC und SVOC für SW-Druck und/oder Farbdruck erforderlich ist. Parallel ist die Freisetzung von Partikeln qualitativ und quantitativ zu prüfen. Emissionen aus Papier - Herkunft, Vermeidung und Prüfung - sind zu analysieren und ggf. zu begrenzen. C) Ziel des Vorhabens: Die Ergebnisse des Vorhabens sollen in Umweltzeichen-Vergabegrundlagen umgesetzt werden, um die Vertrauenswürdigkeit der entsprechenden Umweltzeichen zu erhöhen und den vorsorgenden Gesundheitsschutz für die Gerätenutzer zu verbessern. Teilergebnisse werden bereits Ende 2004 benötigt.
Tonerstäube am Arbeitsplatz
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)
Fachbereich 4 – Sicherheit und Gesundheit bei chemischen und biologischen Arbeitsstoffen
In Untersuchungen an der Ratte hat Tonerstaub eine krebserzeugende Wirkung gezeigt. Ob die Atemwege des Menschen
geschädigt werden, kann noch nicht abschließend bewertet werden.
Die Belastungsdaten an Büroarbeitsplätzen weisen darauf hin, dass das mögliche Krebsrisiko im derzeit akzeptablen
Bereich liegt und zusätzliche Schutzmaßnahmen in der Regel nicht ergriffen werden müssen. Durch Maßnahmen lässt
sich auch für Servicetechniker und Recyclingbetriebe die Belastung auf das derzeit akzeptable Niveau reduzieren.
1. Wirkpotenzial
Wie andere granuläre biobeständige Stäube (z.B. Indust
rieruß) hat auch ein Tonerstaub in tierexperimentellen Un
tersuchungen an der Ratte nach intratrachealer Instillation
dosisabhängig Lungentumoren verursacht (1; 2).
In chronischen Inhalationsstudien mit Ratten haben To
nerstäube zu Lungenfibrosen, aber nur zu einer geringfü
gigen Erhöhung der Lungentumorhäufigkeit geführt oder
keine Lungentumore induziert (3; 4). Dies steht nicht im
Widerspruch zu den Tumorbefunden in Experimenten mit
intratrachealer Verabreichung, da in den Inhalationsstu
dien niedrige Expositionskonzentrationen vorlagen, die
Inzidenzen an Lungentumoren teilweise grenzwertig sta
tistisch signifikant waren, die Versuchsgruppen zu kleine
Tierzahlen hatten oder eine zu kurze Beobachtungszeit ge
wählt wurde. Insgesamt ist alveolengängigem Tonerstaub
somit ein krebserzeugendes Potenzial zuzuordnen, auch
wenn Tonerstäube heute formal noch nicht als krebserzeu
gend eingestuft sind.
Tierversuche zeigen, dass Tonerstäube ein krebserzeu
gendes Pozential aufweisen. Sie sind aber formal noch
nicht eingestuft.
Zur Wirkung von Tonerstäuben auf den Menschen liegen
nur wenige Untersuchungen vor. In Einzelfällen wurde von
Überempfindlichkeitsreaktionen auf Tonerstaub in Provo
kationstests berichtet (16, 17). In zwei Fällen von granu
lomatösen Erkrankungen nach Tonerstaubexpositionen
(18, 19) wurde röntgenspektrometrisch Eisen oder Kup
fer in Granulomen nachgewiesen, was aber für den Ver
dacht eines Kausalzusammenhangs nicht als ausreichend
angesehen werden kann. In einer Fall-Kontroll-Studie (20)
konnte die Hypothese eines Zusammenhangs zwischen
langzeitiger Tonerexposition und Sarkoidose gestützt wer
den. Die Lebenszeitexposition konnte bei dieser retros
pektiven Studie allerdings nur auf der Basis eines Fragebo
gens abgeschätzt werden. Eine Querschnittsstudie mit to
nerexponierten Industriearbeitern und Servicetechnikern
ergab keine Zusammenhänge zwischen Tonerexposition
und Lungenveränderungen (11).
Erfahrungen am Menschen erlauben noch keine
eindeutige Aussage.
In einer Pilotstudie wurde eine nicht repräsentative Grup
pe von Büroangestellten, die über Beschwerden in Zu
sammenhang mit Tonerstaubexposition klagten, im Ver
gleich zu beschwerdefreien Büroangestellten untersucht.
Für den Lungenfunktionsparameter FEV1 ergab sich kein
Unterschied zwischen den Gruppen. In einer Untergruppe
von 11 Beschwerdeträgern wurden weitere Lungenfunkti
onstests durchgeführt. Der bronchiale Reaktivitätstest
zeigte positive Ergebnisse bei sieben der elf Personen. Die
Frage des Zusammenhangs mit der Exposition gegen To
nerstäube konnte aber im Rahmen dieser orientierenden
Studie nicht beantwortet werden (8).
Insgesamt gesehen reichen die Daten aus den epidemiolo
gischen Studien und Fallberichten für eine abschließende
Bewertung der Wirkung von Tonerstäuben auf den Men
schen am Arbeitsplatz nicht aus.
Service-Telefon
Fax
E-Mail
Internet
www.baua.de Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
0231 9071-2071
0231 9071-2070
info-zentrum@baua.bund.de
www.baua.de
1
2. Exposition-Risiko-Beziehung3. Exposition an Arbeitsplätzen
Es wird davon ausgegangen, dass es derzeit nicht möglich ist,
mit ausreichender Sicherheit einen Schwellenwert für die kan
zerogene Wirkung von Tonerstäuben abzuleiten. Der Verlauf
der Exposition-Risiko-Beziehung unterhalb des experimentell
beobachtbaren Bereichs ist letztlich unbekannt.
Für Tonerstäube ist eine Risikoabschätzung auch für niedrige
Expositionen publiziert worden (6). Unter Berücksichtigung
des Vorsorgeprinzips wurde ein als geeignet eingeschätztes
mathematisches Expositions-Risiko-Modell an die tierexpe
rimentellen Daten zur intratrachealen Instillation von Toner
stäuben angepasst. Unter Berücksichtigung der Potenzunter
schiede nach Inhalation und intratrachealer Instillation und
der Dichte der Tonerpartikel wurde ein spezifisches Arbeits
platzrisiko (Exposition ca. 40 Jahre; 40 Stunden pro Woche)
von 7 : 1.000.000 pro µg/m³ berechnet. Es bezieht sich auf
Tonerpartikel der alveolengängigen Fraktion (A-Staub-Fraktion;
aerodynamischer Durchmesser D50 < 4 µm). Bei dieser Ab
schätzung wurde angenommen, dass sich die Exposition
Risiko-Beziehung für Ratte und Mensch nicht wesentlich un
terscheiden.3.1 Büroarbeitsplätze
In Prüfkammeruntersuchungen und an Büroarbeitsplätzen
konnte gezeigt werden, dass beim Betrieb von Laserdruckern
feine und ultrafeine Aerosole freigesetzt werden können. Die
gravimetrische E-Staubkonzentration (einatembarer Staub;
aerodynamischer Durchmesser D50 < 100 µm) in den Büro
räumen lagen zwischen 20 µg/m³ und 230 µg/m³. Der Medi
anwert von 57 µg/m³ während der Ruhephase stieg während
des Druckbetriebes auf einen Medianwert von 68 µg/m³.
Während des normalen Arbeitsbetriebes wurde eine mediane
E-Staubkonzentration von 74 µg/m³ bestimmt. Eine klare Un
terscheidung, ob der Anstieg auf Tonerstaubpartikel oder auf
andere Quellen zurückgeht, ist aufgrund dieser Untersuchun
gen nicht möglich (7, 8). Diese Daten bestätigen Messergeb
nisse des Landesamtes für Arbeitsschutz Thüringen (9), die
von einer E-Staubkonzentration in Büroräumen von ca. 50 µg/
m³ ausgehen.
Zuverlässige Messdaten zur A-Staubkonzentrationen liegen
zurzeit nicht vor. Eine erste Abschätzung der A-Staubkonzent
rationen aus den Messungen von E-Staub ist auf der Grundla
ge der BfR-Tonerstaubstudie (8) bedingt möglich. Dabei ergibt
sich ein mittlerer Anteil des A-Staubes am E-Staub in einem
Büro von ca. 40 %. Wird eine E-Staubkonzentration während
des normalen Bürobetriebes von ca. 75 µg/m³ angenommen,
ergibt sich daraus eine A-Staubkonzentration von 30 µg/m³.
Hervorgehoben werden muss, dass es sich dabei nicht um rei
nen Tonerstaub handelt, sondern um einen Mischstaub, der
unter anderem Papierstaub enthält.
Die abgeschätzte Risikohöhe kann mit dem neuen
Konzept des Ausschusses für Gefahrstoffe zu Risiken
durch krebserzeugende Stoffe bewertet werden.
Für Tätigkeiten mit krebserzeugenden Gefahrstoffen hat der
Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) des Bundesministeriums
für Arbeit und Soziales folgende stoffübergreifenden Risiko
grenzen beschlossen (5): ein Akzeptanzrisiko übergangsweise
von 4 : 10.000 (spätestens ab 2018 von 4 : 100.000) unter
halb dessen ein Risiko akzeptiert und oberhalb dessen ein Ri
siko unter Einhaltung der im Maßnahmenkatalog spezifizier
ten Maßnahmen toleriert wird, sowie ein Toleranzrisiko von
4 : 1.000 oberhalb dessen ein Risiko nicht tolerabel ist. Die Ri
siken beziehen sich auf eine Arbeitslebenszeit von 40 Jahren
bei einer kontinuierlichen arbeitstäglichen Exposition.
Akzeptanzrisiko 4 : 10.000 bedeutet, dass von 10.000
während des gesamten Arbeitslebens exponierten
Personen möglicherweise vier erkranken.
Für alveolengängigen Tonerstaub ergeben sich durch lineare
Umrechnung des spezifischen Arbeitsplatzrisikos entspre
chend dem AGS-Konzept folgende Konzentrationswerte:
Toleranzrisiko bei 600 µg/m³, Akzeptanzrisiko derzeit bei 60
µg/m³ und ab 2018 bei 6 µg/m³.
Akzeptanzrisiko bei einer Belastung von 60 Mikro
gramm lungengängiger Tonerstaub pro Kubikmeter
Raumluft, in 2018 abgesenkt auf 6 Mikrogramm.
Büroarbeitsplätze:
Weniger als 30 Mikrogramm lungengängiger Tonerstaub
pro Kubikmeter Raumluft.
3.2 Servicetechniker
In zwei Einzelmessungen wurden Schichtmittelwerte für
E-Staub von 440 µg/m3 und für A-Staub von unter 50 µg/m3
beschrieben. Höhere Expositionswerte für A-Staub von bis zu
180 µg/m3 traten nur für wenige Minuten durch Anwendung
von Druckluft auf (10). In einer weiteren, nur schlecht doku
mentierten Studie wurden personenbezogene Messwerte für
den A-Staub zwischen 80 und 400 µg/m3 (Median: 200 µg/
m3) genannt (11). Die Studien sind nicht repräsentativ und lie
fern nur eine ungefähre Vorstellung der Expositionsverhältnisse.
Servicetechniker:
50 Mikrogramm lungengängiger Tonerstaub pro Kubik
meter Raumluft.
3.3 Tonerkartuschen-Recycling
Beim Tonerkartuschen-Recycling muss gegenüber den oben
genannten Expositionen davon ausgegangen werden, dass die
gesamte Belastung eine Tonerstaubbelastung ist. Aufgrund
der vorliegenden Messdaten wird für das „Tonerkartuschen-
Recycling“ ein E-Staub-Schichtmittelwert von 400 µg/m3 und
ein A-Staub-Schichtmittelwert von 60 µg/m3 abgeschätzt (12, 13).
Recycling:
60 Mikrogramm lungengängiger Tonerstaub pro Kubik
meter Raumluft.
www.baua.de Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
2
4. Schutzmaßnahmen
Nach dem Risikokonzept des AGS liegen die A-Staub-Kon
zentrationen von Tonerstäuben an Büroarbeitsplätzen, beim
Recycling von Tonerkartuschen und in der Regel auch bei Ser
vicetätigkeiten, im derzeit akzeptablen Bereich. Ob dies auch
langfristig (nach Senkung des Akzeptanzrisikos im Jahr 2018,
siehe Abschnitt 2) für Büroarbeitsplätze und Servicetätigkei
ten zutrifft, sollte durch weitere Messungen geklärt werden.
Für das Recycling von Tonerkartuschen ist davon auszugehen,
dass die Belastungen langfristig nur tolerabel sind. Aufgrund
dieser Bewertung ergeben sich unter Anwendung des gestuf
ten Maßnahmenkonzeptes (5) derzeit folgende Schutzmaß
nahmen:
4.3 Tonerkartuschen-Recycling
Da die Belastung beim Recycling von Tonerkartuschen höher
ist als an anderen Arbeitsplätzen, sind hier langfristig weite
re Maßnahmen zur Reduzierung der Belastung erforderlich.
Dies erfordert in der Regel ein individuelles Konzept. Grund
sätzlich ist eine Absaugung der Arbeitsplätze als technische
Maßnahme anzustreben.
Recycling erfordert individuelles Schutzmaßnahmen
konzept.
Bekannte Belastungen liegen im derzeit akzeptablen
Bereich.
4.1 Büroarbeitsplätze
Die in den BAuA-Merkblättern genannten Maßnahmen stel
len den Stand der Technik dar (14, 15) und sind aus Vorsorge
gründen weiterhin zu beachten. Sollte in größerem Umfang
gedruckt werden (z. B. Gruppendrucker) empfiehlt sich die
Aufstellung in einem getrennten, gut belüftetem Raum (ent
sprechend den Herstellerangaben). Im Zweifelsfall kann die
Exposition durch die Messung der A-Staubkonzentration
ermittelt werden. Soweit Beschäftigte Tätigkeiten durchfüh
ren, bei denen sie mit Toner in Kontakt kommen können,
wie das Wechseln von Toner oder die Störungsbeseitigung,
sind sie über die notwendigen Schutzmaßnahmen (14,15) zu
unterweisen. Weitere Maßnahmen, wie der Austausch von
Laserdruckern gegen andere Druckertechnologien oder eine
Absaugung, sind nach derzeitigem Kenntnisstand nicht erfor
derlich.
Allgemeine Maßnahmen in den BAuA-Merkblättern
weiter aktuell.
www.baua.de -> Suche: Toner
4.2 Servicetechniker
Die Schutzmaßnahmen sind nach Tätigkeiten unterschied
lich. Der Stand der Technik wird durch das BAuA-Merkblatt
beschrieben (15). Zur Expositionsminderung und um die
Verschleppung von Tonerpartikeln zu verringern, ist vor bzw.
nach bestimmten Tätigkeiten eine Reinigung durch Absaugen
mit Staubsaugern der Staubkategorie H und Bauart B1 sowie
mit einem feuchten Tuch durchzuführen. Im Einzelfall wird
bei Tätigkeiten mit stark staubender Exposition auch das Tra
gen von Staubmasken (z. B. FFP2) erforderlich. Langfristig
ist eine weitere Reduzierung der Exposition, z. B. durch war
tungsfreundlichere Geräte, Vermeidung offener Tonerverwen
dungen, anzustreben.
Bei einzelnen Servicearbeiten zusätzliche Maßnahmen
erforderlich.
Literatur
1. Pott F.; Roller M. (2005): Carcinogenicity study with nine
teen granular dusts in Rats.
Eur. J. Oncol. 10(4), 249-281
2. Roller M. (2008): Untersuchungen zur krebserzeugenden
Wirkung von Nanopartikeln und anderen Stäuben.
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin;
Dortmund;
Projektnummer: F 2083; ISBN: 978-3-88261-069-7
3. Muhle H. et al. (1991): Pulmonary response to toner upon
chronic inhalation exposure in rats.
Fund. Appl. Toxicol. 17, 280-299
4. Morimoto Y. et al. (2005): Negative effect of long-term in
halation of toner on formation of 8-hydroxydeoxyguanosi
ne in DNA in the lungs of rats in vivo.
Inhal. Toxicol. 17, 749-753
5. Bekanntmachung zu Gefahrstoffen (2008): Risikowerte
und Exposition-Risiko-Beziehungen für Tätigkeiten
mit krebserzeugenden Gefahrstoffen; Bekanntmachung 910
www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/
TRGS/pdf/Bekanntmachung-910.pdf
6. Roller M. (2006): Quantitative Risikoabschätzung für die
Exposition gegenüber Toneremissionen aus Kopier
geräten.
Gefahrstoffe- Reinhaltung der Luft, Ausgabe 5, 211-216
7. Bake D.; Moriske H.-J. (2006): Untersuchungen zur Frei
setzung feiner und ultrafeiner Partikel beim Betrieb von
Laserdruck-Geräten..
www.umweltbundesamt.de/uba-info-presse/hinter
grund/partikel-laserdrucker.pdf
8. Mersch-Sundermann V. (2007): Evaluierung möglicher
Beziehungen zwischen Emissionen aus Büromaschinen,
insbesondere aus Fotokopierern und Laserdruckern, und
www.baua.de Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
3