Trichlorethylen als Extraktionslösungsmittel für Bitumen in der Asphaltanalyse

In den Jahren 2015 und 2016 hat das Land Hessen, Deutschland, die Exposition von Beschäftigten in Asphaltlaboren gegenüber Trichlorethylen gemessen und die RMMs (Risikomanagementmaßnahmen) von 14 hessischen Unternehmen bewertet. Es zeigte sich, dass die Mehrheit der Unternehmen die möglichen technischen und organisatorischen Maßnahmen nicht vollständig ausschöpft und somit nicht alle Anforderungen der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) erfüllt. Im Jahr 2017 wurden in acht weiteren ausgewählten Betrieben weitere Messungen durchgeführt, um zu zeigen, wie durch einen guten Umgang mit RMMs die Exposition gegenüber Trichlorethylen auf mindestens 1,3 mg/m³ (8h-TWA, 95. Perzentil) reduziert werden kann.

Was ist Trichlorethylen?

Trichlorethylen (TCE, TRI) ist ein farbloser, nicht brennbarer, aber kanzerogener Halogenkohlenwasserstoff, der als wirksames industrielles Lösungsmittel für organische Stoffe wie Öl, Fett und Bitumen weit verbreitet ist. Als Trockenreinigungsmittel hat das weniger gefährliche Tetrachlorethylen sein strukturelles Gegenstück bereits in den 1950er Jahren ersetzt.

In Deutschland ist Trichlorethylen bei Asphaltprüfungen nach wie vor offiziell vorgeschrieben. Bitumenextraktionen werden in sogenannten Asphaltanalysatoren durchgeführt. Obwohl es sich bei diesen Maschinen um geschlossene Kreislaufsysteme handelt, gibt es während des gesamten Verfahrens vom Laden der Asphaltprobe in die Waschkammer des Asphaltanalysators bis zur Rückgewinnung des Bitumens durch Rotationsverdampfung viele Schritte, bei denen Beschäftigte Trichlorethylen ausgesetzt sein können, insbesondere durch Einatmen.

Aufgrund seiner kanzerogenen, mutagenen, nephrotoxischen und neurotoxischen Eigenschaften ist Trichlorethylen ein besonders besorgniserregender Stoff, der in der Zulassungsliste von REACH (Anhang XIV) aufgeführt ist. Die derzeitige Zulassung (REACH/18/9/4) erlaubt seine Verwendung durch nachgeschaltete Anwender unter bestimmten Umständen als Extraktionslösungsmittel in der Asphaltanalyse, wie im Antrag des Lieferanten beschrieben. Diese Zulassung läuft am 21. April 2023 aus. Bis dahin müssen Arbeitgeber ihre Beschäftigten in Asphaltlabors durch Maßnahmen, die über die vom Antragsteller beschriebenen RMMs hinausgehen, vor Trichlorethylen-Dämpfen schützen.

Lösung

Unsere Veröffentlichung‚Arbeitsplatzbelastungen durch Trichlorethen in der Asphaltanalytik bei Umsetzung des Stands der Technik‚ fasst die notwendigen RMMs wie unten dargestellt zusammen, um Beschäftigte in Asphaltlaboratorien effizient vor den Gefahren durch Trichlorethylen zu schützen.

Betrieb des Asphaltlabors gemäß den Anforderungen der TRGS (Technische Regel für Gefahrstoffe) 526 „Laboratorien“.
Durchführung aller Vorgänge und Prozesse für Trichlorethylen innerhalb von Abzügen, die den Anforderungen der DIN EN 14175-2 entsprechen, oder innerhalb vergleichbarer technischer Anlagen, die auf ihre Wirksamkeit geprüft wurden. Dazu gehören neben dem Asphaltanalysator und dem Rotationsverdampfer auch die Bitumenwaschmaschine und die Trockenbox.
Gebinde mit frischem sowie gebrauchtem Trichlorethylen müssen nach den Vorgaben der TRGS 510 „Lagerung von Gefahrstoffen in nicht ortsfesten Behältern“ gelagert werden.
Die Durchführung von Nebenarbeiten mit Trichlorethylen kann zu einer zusätzlichen Exposition führen und somit die Hintergrundbelastung erhöhen und ist daher nach diesen Vorschriften nicht zulässig.
Wenn mehrere Anlagen in einem Abzug betrieben werden, muss dieser Abzug mit genügend Schiebern ausgestattet sein, so dass nur ein Teil der Front geöffnet werden muss, um auf das jeweilige Gerät zuzugreifen.
Die Installation, der Anschluss und der Betrieb des Asphaltanalysegeräts und anderer Geräte sind gemäß den Angaben in der Bedienungsanleitung des Systemherstellers vorzunehmen.
Technische Experten müssen eine jährliche Inspektion und Wartung des Asphaltanalysators durchführen.
Das Abzugssystem muss mindestens einmal pro Jahr auf Funktion und Effizienz überprüft werden.
Um den Asphaltanalysator mit frischem Trichlorethylen zu befüllen oder verbrauchtes Trichlorethylen und Bitumen-Trichlorethylen-Gemische abzusaugen, müssen die Vorrats- oder Abfallbehälter über einen Kuppler direkt mit dem Asphaltanalysator verbunden werden, damit das Befüllen und Absaugen in einem geschlossenen Kreislauf erfolgen kann.
Beim Absaugen des Bitumen-Trichlorethylen-Gemischs muss das Auffanggefäß (in der Regel ein Rundkolben aus Glas) über eine dichte Kupplung direkt mit dem Auslassventil des Asphaltanalysators verbunden werden. Die Dampfphase des Trichlorethylens wird über ein Rohr entweder in den Tank des Asphaltanalysators oder in den Abfallbehälter geleitet, in dem das unverbrauchte Bitumen-Trichlorethylen-Gemisch gesammelt wird (Gaspendelverfahren).
Der Rundkolben, der das Bitumen-Trichlorethylen-Gemisch enthält, muss auch im Abzug mit einem Glasstopfen verschlossen gehalten werden.
Das Trichlorethylen, das bei der Rückgewinnung des Bitumens abdestilliert wird, wird über die Zentrifuge zurück in den Asphaltanalysator geleitet.
Mit Bitumen verunreinigte Arbeitsgeräte dürfen nicht manuell mit Trichlorethylen gereinigt werden. Bei der Anwendung von Trichlorethylen muss eine geschlossene Bitumenwaschmaschine verwendet werden, die in einem Abzugsschrank betrieben wird. Für die manuelle Reinigung, die dennoch im Abzug durchgeführt werden muss, stehen geeignete Reinigungsmittel, z.B. auf der Basis von Pflanzenölestern, zur Verfügung.
Auch wenn die mineralischen Stoffe (Zuschlagstoffe und Füllstoffe) nach der Hauptextraktion in mehreren Durchgängen im Asphaltanalysator getrocknet werden, kann nicht ausgeschlossen werden, dass sie noch Rückstände von Trichlorethylen enthalten. Um eine Exposition gegenüber Trichlorethylen zu vermeiden, müssen mineralische Stoffe, die im Asphaltanalysator extrahiert wurden, im Abzug verbleiben, bis sie abgekühlt sind. Eine zusätzliche Trocknung kann auch in einer beheizten Trockenbox erfolgen, die im selben Abzug wie das Extraktionssystem betrieben werden muss.
Auch die Arbeitsflächen im Abzug dürfen nicht mit Trichlorethylen gereinigt werden. Für solche Zwecke sind geeignete Reinigungsmittel, z.B. auf Basis von Pflanzenölestern, erhältlich.
Die Asphaltdichte wird nur durch die Verwendung von Wasser bestimmt.
Bei allen Arbeiten, die zu einer Exposition der Haut gegenüber Trichlorethylen führen können, müssen geeignete Chemikalienschutzhandschuhe aus Fluorkautschuk (FKM) getragen werden.
Zur gefahrlosen Entsorgung von ausgelaufenem Trichlorethylen sind geeignete Chemikalienbindemittel, Arbeitsmittel zur Aufnahme der Chemikalienbindemittel und verschließbare Abfallbehälter sowie geeignete persönliche Schutzausrüstungen zu verwenden (z.B. die oben genannten Chemikalienschutzhandschuhe, Atemschutz in Form von Halbmasken mit Filter der Klasse A (für hochsiedende organische Verbindungen) oder Gebläseatemschutzmasken).