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Wednesday, September 13, 2023, Berlin 9:00 AM Arbeitsschutz - Schweißrauche I |
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Risikominimierung der Gefahren durch Kontamination im Arbeitsumfeld von Faserbruchstücken und deren toxikologische Wirkung beim laserstrahlbasierten Trennen von Faserverbundkunststoffen |
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Jürgen Walter* / Laser Zentrum Hannover e.V., D Verena Wippo / Laser Zentrum Hannover e.V., Deutschland Peter Jäschke/ Laser Zentrum Hannover e.V., Deutschland Stefan Kaierle/ Laser Zentrum Hannover e.V., Deutschland Nina Rosenkranz/ Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Deutschland Götz Westphal/ Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Deutschland Jürgen Bünger/ Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Deutschland |
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Beim Laserstrahltrennen von Faserverbundkunststoffen (FVK) mit kurzgepulster Laserstrahlung mit einer mittleren Leistung von 1,5 kW wird lokal eng begrenzt durch Strahlungsabsorption eine sehr große thermische Energie eingebracht. Die Matrix wird zusammen mit der Faserverstärkung innerhalb kürzester Zeit zersetzt und eine große Anzahl an luftgetragenen und lungengängigen Faserbruchstücken generiert. Gefährdungen für die Beschäftigten durch FVK-Stäube, insbesondere durch entstehenden Fasern und Faserfragmente, ergeben sich generell aus der Möglichkeit von Inhalation, Hautkontakt und Inkorporation über den Magen-Darm-Trakt. Außerdem besteht im Fall der Redeposition von Faserfragmenten ein erhöhtes Kurzschlussrisiko für elektronische Geräte. Die erforderliche Masse an Faserbruchstücken zur Untersuchung der Toxikologie wird mit neuen strömungstechnischen experimentellen Erfassungsgeometrien für das kontaminierte Prozessabgas zur Separation während der Probenahme untersucht und validiert. Ebenso werden unterschiedliche Filtermedien (Cellulosenitrat, Glasfaser Planfilter) verglichen. Im sogenannten „Partikel-induzierten Zellmigrationstest“ (PICMA) kann die Toxizität der FVK-Stäube einschließlich der freigesetzten Faserfragmente evaluiert werden. Strömungsmessungen und -visualisierungen sollen zeigen, wie ein Teil der freigesetzten Gefahrstoffe sich infolge der Gasentstehung in der Prozesszone und der resultierenden, von der Oberfläche weg gerichteten, typischerweise turbulenten Strömung unkontrolliert in der Luft in der Laserkabine verteilt. Rückschlüsse auf das dynamische Verhalten der Partikel und Faserfragmente werden somit möglich. Die von den Gefahrstoffen überwundene Distanz zur Prozesszone ist bedingt durch die Größe der bearbeiteten FVK-Bauteile und der Laserkabine mitunter erheblich. Existierende Kenntnislücken im Hinblick auf den Arbeits- und Gesundheitsschutz werden so geschlossen. Auf Basis der Projektergebnisse lassen sich spezifische, im Vergleich zu konventionellen Prozes¬sen effektivere Maßnahmen (technisch, organisatorisch und persönlich) zum Schutz der Beschäftigten und der Umwelt realisieren. |