SB_14.137NLP

2006
Abschlussbericht
DVS-Forschung
Pilotstudie zum Einsatz
neuartiger und nichtinvasiver
Untersuchungsmethoden
zur Frühdiagnostik
adverser
Atemwegseffekte bei
Schweißern
(Machbarkeitsstudie)

Pilotstudie zum Einsatz neuartiger
und nichtinvasiver
Untersuchungsmethoden zur
Frühdiagnostik adverser
Atemwegseffekte bei Schweißern
(Machbarkeitsstudie)
Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben
IGF-Nr.: 14.137 N
DVS-Nr.: 06.002
Institut für Arbeitsmedizin und Sozialmedizin
des Universitätsklinikum der RWTH
Förderhinweis:
Das IGF-Vorhaben Nr.: 14.137 N / DVS-Nr.: 06.002 der Forschungsvereinigung Schweißen und
verwandte Verfahren e.V. des DVS, Aachener Str. 172, 40223 Düsseldorf, wurde über die AiF
im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen
Bundestages gefördert.

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen
Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind online abrufbar
unter: http://dnb.dnb.de
© 2009 DVS Media GmbH, Düsseldorf
DVS Forschung Band 101
Bestell-Nr.: 170210
ISBN: 978-3-96870-100-4
Kontakt:
Forschungsvereinigung Schweißen
und verwandte Verfahren e.V. des DVS
T +49 211 1591-0
F +49 211 1591-200
forschung@dvs-hg.de
Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung in andere Sprachen, bleiben
vorbehalten. Ohne schriftliche Genehmigung des Verlages sind Vervielfältigungen, Mikroverfilmungen und die
Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen nicht gestattet.

2. Einleitung
Schweißer unterliegen bei ihrer beruflichen Tätigkeit den vielfältigsten Einwirkungen,
die von arbeitsmedizinischer Relevanz sind. Hierzu gehören v. a. chemische und
auch physikalische Belastungen.
Zu den chemischen Einwirkungen zählen in Abhängigkeit vom Schweißverfahren und
Werkstoffen (z.B. aus den Zusatzwerkstoffen) die Metalle z. B. Eisen, Blei, Cadmium,
Chrom, Nickel, Mangan, Cobalt, Kupfer, Vanadium, Molybdän, Titan, Aluminium etc.
sowie Alkali- und Erdalkali-Metalle (Natrium, Calcium, Kalium), Silizium, Barium,
Halogene (v. a. Fluoride) und deren toxische Verbindungen sowie auch verschiedene
Gase wie z. B. Kohlenmonoxid, nitrose Gase, Phosgen und Ozon, die jeweils in Form
von Gasen, Dämpfen, Stäuben oder Rauchen freigesetzt werden.
An physikalischen Faktoren sind die allgemeinen ergonomischen Einflüsse (wie z. B.
Zwangshaltungen und Überkopfarbeiten), die Schichtarbeit, die klimatische
Einwirkungen (v. a. bei Arbeiten auf Baustellen, Nässe, Kälte und auch Hitze), die
Schweißprozessbedingte Wärme, die Lärmexposition durch bestimmte Technologien
und Umgebungsfaktoren), hochfrequente elektromagnetsiche Wellen (Ultraviolett-,
Infrarot-, Gammastrahlung und sichtbares Licht), niederfrequente Magnetfelder (v. a.
beim Widerstandsschweißen, Elektroverfahren) und ionisierende Strahlung (bei
zerstöungsfreier Werkstoffprüfung mit Röntgeneinrichtungen oder radioaktiven
Strahlern) zu nennen.
In der Schweißertechnologie gibt es heute ca. 150 verschiedene genormte
Verfahren, mit denen unterschiedliche Werkstoffe, wie z. B. Metalle, Kunststoffe,
Keramiken etc., bearbeitet werden. Als Energieträger können u. a. der elektrische
Strom mit Erzeugung eines Spannungsabfalls (Widerstandsverfahren) oder eines
Lichtbogens, die Gasflamme sowie Laser oder Elektronenstrahlen dienen.
Aus dieser oben aufgeführten komplexen Gefahrenexposition geht hervor, dass das
Berufsbild des Schweißers ein sehr heterogenes Gefährdungsmuster aufweist und
ein sehr hohes Maß an Arbeitsschutzmaßnahmen erforderlich macht.
Die Sicherheit und der Gesundheitsschutz von Beschäftigten bei der Arbeit werden
rechtlich durch das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) geregelt. Hiernach ist
entsprechend §5 ArbSchG eine Beurteilung der für die Beschäftigten mit der
beruflichen Tätigkeit verbundenen Gefahren zum Arbeitsschutz der Arbeitnehmer
4

vorzunehmen. Diese sind entsprechend der Beurteilung der für die Beschäftigten mit
ihrer Arbeit verbundenen Gefährdung nach der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) zu
ermitteln. Um diesen rechtlich geregelten Vorgaben entsprechen zu können, um z.B.
Schweißrauch-bedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen verhindern bzw. durch
Früherkennung minimieren zu können, wurden Grenzwerte für die am Arbeitsplatz
auftretenden Gefahrstoffe sowie in den berufsgenossenschaftlichen Grundsätzen u.
a. die arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchung „G39“ (Schweißrauche) eingeführt.
Die einzuhaltenden „Grenzwerte in der Luft am Arbeitsplatz“ (TRGS 102, TRGS 900,
TRGS 903 „Biologische Arbeitsplatztoleranzwerte“) beinhalten für zahlreiche Stoffe
entsprechend der neuen Gefahrstoffverordnung den „Arbeitsplatzgrenzwert“ (AGW)
und den „Biologischen Grenzwert“ (BGW).
In Anlehnung an die gesetzlichen Vorgaben zur Arbeitssicherheit und zum
Umweltschutz werden aktuell Diskussionen um die Absenkung des allgemeinen
Staubgrenzwertes geführt. Präventionsmaßnahmen zur Vermeidung von
Schweißrauch-bedingten adversen Effekten sind z. T. mit hohen Kosten verbunden.
Insbesondere im Zusammenhang mit Absenkungen von Grenzwerten müssen im
Einzelfall erhebliche Investitionen erfolgen, um die gesetzlichen Vorgaben einhalten
zu können (Etablierung oder Optimierung von Absauganlagen etc.). Andere potentiell
Schweißrauch-bedingte Erkrankungen führen u. U. zu wirtschaftlich bedeutsamen
finanziellen Belastungen für einen Betrieb als Folge von Ausfallszeiten des
Arbeitnehmers oder als entschädigungspflichtige Berufskrankheiten. Beide können
zur Durchführung von zusätzlichen kostenintensiven Rehabilitationsmaßnahmen
zwingen. Es ist deshalb für die Unternehmen von entscheidender Bedeutung, ob die
gültigen Grenzwerte einerseits einen ausreichenden Schutz für die Beschäftigten
sicherstellen und dass andererseits keine Kosten durch möglicherweise unnötige
Emissionsminderungsmaßnahmen erzwungen werden.
Das vorliegende Projekt hat zum Ziel bezüglich der Früherkennung von
Schweißrauch-bedingten adversen Atemwegseffekten im Sinne der Prävention einen
Beitrag zu leisten. Es war die Frage beantwortet worden, ob sich mit Hilfe von neuartigen,
sensitiven, nicht-invasiven und möglichst kostengünstigen Untersuchungsmethoden
bei Schweißrauch-exponierten Arbeitnehmern adverse berufsbedingte
Effekte an den Atemwegen frühzeitig und suffizient erkennen lassen. Es handelt sich
bei den Untersuchungsmethoden insbesondere um medizintechnische und chemisch
analytische Verfahren zur Bestimmung von morphologischen und biochemischen
5

Lungenveränderungen, die bei der arbeitmedizinischen Betreuung der Beschäftigten
präventiv eingesetzt werden können. U. a. sollte geprüft werden, ob sich Hinweise
über die Toxizität in Abhängigkeit von den verschiedenen Schweißverfahren treffen
und sich subklinische Effekte der inhalativen Gefahrstoffe an den Atemwegen
nachweisen lassen. Schließlich sollten die Ergebnisse dieser Studie eine
Präzisierung der Aufgaben für die Verbesserung der Primär- und
Sekundärprävention von Schweißrauch-exponierten Beschäftigten vorbereiten.
3. Derzeitiger wissenschaftlicher Erkenntnisstand
3. 1 Technische Grundlagen des Schweißens:
Schweißen ist nach DIN ISO 857-1 das unlösbare Verbinden von Bauteilen unter
Anwendung von Wärme oder Druck – mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoffen.
Unter Schweißzusatz versteht man einen „der Schweißstelle zugeführten Werkstoff,
der beim Schmelzschweißen mit dem aufgeschmolzenen Grundwerkstoff
zusammenfließt“.
3.1.1 Schweißverfahren
Die verschiedenen Schweißverfahren können nach folgenden Kriterien eingeteilt
werden:
• nach Art des zu verarbeitenden Grundwerkstoffes, z.B. Metall, Kunststoff etc.
• nach Zweck des Schweißens
- Verbindungsschweißen = Fügen eines Werkstoffes
- Auftragsschweißen = Beschichten eines Werkstoffes
• nach Ablauf des Schweißens (Art des Energieträgers)
- Pressschweißen = Anwendung von Kraft
- Schmelzschweißen = Anwendung von Wärme
• nach Art der Fertigung
- Handschweißen, teil- und vollmechanisches Schweißen
Eine ausführliche Darstellung der verschiedenen Untergruppen einzelner
Schweißverfahren ist in der DIN ISO 857-1 aufgeführt.
6