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Allgemeines zum Asbest
Asbest ist die Sammelbezeichnung für eine bestimmte Gruppe natürlicher silikatischer Minerale mit charakteristischer feinfaseriger Struktur. Typisch für Asbest ist die leichte Zerfaserbarkeit und Spaltbarkeit in der Längsachse zu feinsten Fasern, die eingeatmet werden können. Das Verstaubungsverhalten ist wesentlich stärker ausgeprägt als bei künstlichen Mineralfasern.
Vor allem in der asbestverarbeitenden Industrie traten erhebliche Staubkonzentrationen auf. Staubmessungen wurden jedoch nur sporadisch durchgeführt, weil die Bedeutung einer Staubminderung lange Zeit verkannt wurde. Wegen der langen Latenzzeit zwischen Asbestexposition und den dadurch verursachten Erkankungen ergaben sich erst sehr spät Hinweise auf das ganze Ausmaß der Gesundheitsschäden.
Wesentliches Merkmal des krebserzeugenden Agens "Faser" ist das Vorliegen von langen (> 5 µm), dünnen (< 3 µm) Partikeln, die eine relativ lange Beständigkeit in der Lunge haben. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von "kritischen" Fasern. Viele dieser Fasern sind so dünn, dass sie im Lichtmikroskop nicht sichtbar sind. Immissionsmessungen sind relativ aufwendig, da die Fasern im Schwebstoffgehalt der Umweltluft nur elektronenmikroskopisch gezählt, vermessen und identifiziert werden können (Rödelsperger et al. 1989).
Weißasbest (Chrysotil) und Blauasbest (Krokydolith) haben für die bekannt gewordenen Gesundheitsschäden die weitaus größte Bedeutung. Chrysotil nahm mit über 90 % des Asbestverbrauchs quantitativ die Spitzenstellung ein.
Bis Mitte der siebziger Jahre fand Asbest in der Schweiz eine weite Anwendung, z.B. als Asbestzement und Spritzasbest im Baubereich, in Fußbodenbelägen auf Kunststoffbasis, in elektrischen Nachtspeicheröfen, in Haartrocknern, zur Wärmedämmung von Rohrleitungen in Schiffen und Gebäuden, bei Reibbelägen von Bremsen und Kupplungen, als Zuschlagstoff zur Verringerung des Abriebs von Straßendecken und als textile Asbestprodukte.Der höchste jährliche Verbrauch von Asbest in der Schweiz lag bei 30'000 Tonnen/Jahr. Vor allem in der asbestverarbeitenden Industrie traten erhebliche Staubkonzentrationen auf.Obwohl die Staublunge infolge Asbest (Asbestose) bereits seit 1939 in die Liste der Berufskrankheiten aufgenommen wurde, klärte sich erst 1972, dass die langgestreckte Form von Asbestpartikeln krebserzeugend sind.Ebenfalls in den sechziger und siebziger Jahren wurde die tumorerzeugende Wirkung von Asbest in einer Vielzahl von epidemiologischen und tierexperimentellen Studien belegt.
Allgemeine Grundlagen
"Asbest" ist der Oberbegriff für eine Reihe von natürlich vorkommenden Mineralien (Silikate) mit komplizierter chemischer Zusammensetzung und nur zum Teil vorkommender Faserstruktur. Asbest unterteilt sich in zwei Kategorien: Amphibolasbest (Hornblende) Amosit Anthophyllit Tremolit Aktinolith Krokydolith Serpentinasbest Chrysotil.
Die unglaubliche Vielfalt der Verwendungszwecke von Asbest, läßt sich schon am Namen erkennen (griechisch) asbestos = unvergänglich, unauslöschlich.
Schaut man sich einmal die Materialeigenschaften der wichtigsten Asbestarten an, so wird deutlich warum Asbest so vielfältig zum Einsatz kam. Unter Zugabe von Asbest war man in der Lage, die Werkstoffeigenschaften eines Produktes erheblich zu verbessern, u. a. die Brandfestigkeit, die Wärme- oder Hitzeverträglichkeit, die Zugfestigkeit (fester als Stahldrähte gleichen Querschnittes) und die Elastizität die Chemikalienbeständigkeit.
So konnte man z. B. durch die gute Verspinnbarkeit von Chrysotil (Weiss- oder Grünasbest) und Krokydolith (Blauasbest) sogar Schnüre, Seile, Dichtungen Handschuhe und Anzüge herstellen.
Die Abbaugebiete des Werkstoffes Asbest befinden sich heute noch u. a. in Rußland, Südafrika, Australien und Kanada.
In der Mitte Rußlands befindet sich eine Ortschaft mit dem Namen Asbest, die auch gleichzeitig Namensgeberin dieses Mineralstoffes ist .
Die Abbaumethode und Weiterverarbeitung des Asbestes werden bis zum heutigen Zeitpunkt unter den widrigsten Umständen betrieben. Das Personal arbeitet auch heute noch mit diesem Material oft ohne jegliche Schutzausrüstung. Die Folge ist, dass die Krebskrankheit bei vielen Mitarbeitern zu einem recht frühen Zeitpunkt eintritt. Die Lebenserwartung liegt dort im Schnitt bei 38 - 45 Lebensjahren.
Chemische Grundlagen
Unter der Handelsbezeichnung Asbest werden 6 faserige Varietäten von Silikatmineralien zusammengefaßt. Es sind dies der Serpentin-Asbest (Chrysotil = Weißasbest) und die Amphibolasbeste Aktinolit, Tremolit, Amosit (Braunasbest), Krokydolith (Blauasbest) sowie Antophyllit. Als Fasern gelten Partikel mit einer Länge >5 µm, einem Durchmesser <3 µm und einem Länge-Durchmesser-Verhältnis > 3:1. Asbestfasern zeichnen sich insbesondere durch Temperaturbeständigkeit, Reißfestigkeit und Biegsamkeit aus.
Wichtigster Vertreter der Serpentinasbeste, (bautechn. Bezeichnung: Weissasbest auch Kanadaasbest) ist der Chrysotil-Asbest.
Chrysotil-Asbest macht ca. 94% der Weltasbestproduktion aus. Er wurde vorwiegend in Bauplatten ab 20 mm Dicke im Hoch- und Tiefbau eingesetzt. Die Faserlänge ist 0,2-200 mycrom, der Faserdurchmesser der Fibrille 18-30 nm.
Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften:
- Chrysotil (Asbest, Faserserpentin)
- Formel Mg6[(OH)8|Si4O10]
- Härte 3 - 4
- Glanz matt
- Farbe in vielen Farben
- Strich weiß
- Dichte [g/cm3] 2,5 - 2,6
- Kristallform monoklin (Klinochrysotil) rhombisch (Orthochrysotil)
- Spaltbarkeit, Bruch Fasern leicht zu trennen sonstige
- Ausbildungsformen und Vorkommen Antigorit = Blätterserpentin
- Umwandlungsprodukt aus Olivin ((Mg,Fe)2[SiO4]) und Hornblende((Ca,Na,K)2(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)5[OH|(Si,Al)4O11])
Gefahrenquellen
- Asbestaufbereitung. Hierbei wird in Kollergängen, Prall- oder Schlagmühlen entweder asbesthaltiges Muttergestein zerkleinert und/oder Rohasbest zu stärker aufgeschlossenen Fasern aufgelockert;
- Herstellung und Verarbeitung von Asbesttextilprodukten wie Garne, Zwirne, Bänder, Schnüre, Seile, Schläuche, Tücher, Packungen, Kleidung u.s.w. Dabei kommen Tätigkeiten wie Abfüllen, Einwiegen, Mischen, Krempeln, Spinnen, Zwirnen, Flechten, Weben und Zuschneiden vor. Auch das Tragen unbeschichteter Asbestarbeitsschutzkleidung ist ggf. zu berücksichtigen;
- Industrielle Herstellung und Bearbeitung von Asbestzementprodukten, speziell witterungsbeständigen Platten und Baumaterialien einschließlich vorgefertigter Formelemente z. B. für Dacheindeckungen, Fassadenkonstruktionen, baulichem Brandschutz u.s.w.;Tätigkeiten wie Sägen, Bohren, Schleifen u.s.w. im Baustoffhandel oder Bauhandwerk;
- Industrielle Herstellung und Bearbeitung von asbesthaltigen Reibbelägen, speziell Kupplungs- und Bremsbelägen; Ersatz von solchen Reibbelägen z. B. Tätigkeiten wie Überdrehen, Schleifen, Bohren, Fräsen von Bremsbelägen in Kfz-Reparaturwerkstätten u.s.w.;
- Herstellung, Anwendung und Ausbesserung von asbesthaltigen Spritzmassen zur Wärme-, Schall- und Feuerdämmung (Isolierung);
- Herstellung, Verarbeitung und Reparatur von säure- und hitzebeständigen Dichtungen, Packungen u.s.w., z. B. im Leitungsbau der chemischen Industrie;
- Herstellung, Be- und Verarbeitung von Gummiasbestprodukten;
- Herstellung, Be- und Verarbeitung asbesthaltiger Papiere, Pappen und Filtermaterialien;
- Verwendung von Asbest als Zusatz in der Herstellung von Anstrichstoffen, Fußbodenbelägen, Dichtungsmassen, Gummistreifen, Gummireifen, Thermoplasten, Kunstharzpressmassen u.s.w.;
- Entfernen, z. B. durch Abbrucharbeiten, Reparaturen u.s.w. sowie Beseitigung der vorbenannten asbesthaltigen Produkte.
Außerdem enthalten verschiedene Minerale, z. B. Speckstein (Talkum), Gabbro, Diabas u.s.w. geringe Asbestanteile, u. a. als Tremolit und Aktinolith. Sie können infolgedessen über eine Mischstaubexposition zu Asbestrisiken führen.
Grenzwerte in der Schweiz
Die SUVA lenkt ein!
Im Jahr 2003 wurde der Grenzwert basierend auf einer Meta-Analyse von J.T. Hodgson und A. Darnton "The quantitative risks of mesothelioma and lung cancer in relation to asbestos exposure" Ann Occup Hyg 44: 565-601, 2000, sowie einer Publikation des Scientific Committee on Occupation Exposure Levels (SCOEL) der EU auf 0.01 Fasern/ml abgesenkt.
Im Jahr 2005 hält die Suva fest, dass das Minimierungsangebot für Asbest als eingehalten gilt, wenn der angemessene Wert 10% des MAK-Wertes (Maximale Arbeitsplatzkonzentration) – entsprechend 0.001 F/ml – nicht überschreitet.
Grundsätzlich gilt dieser MAK-Wert für alle Arbeitsplätze. Die Exposition gegenüber Asbest sollte daher in jedem Falle so niedrig wie möglich sein, d.h. es gilt das Minimierungsgebot. Für alle Arbeitsplätze, an denen nicht mit asbesthaltigem Material gearbeitet werden muss, ist das Minimierungsgebot erreicht, wenn der gemessene Wert 10% des MAK-Wertes nicht überschreitet.
Die aktuellen Grenzwerte für Asbest in der Schweiz sehen folgendermassen aus. Diese sind in der Liste der Grenzwerte am Arbeitsplatz aufgeführt:
Grenzwert von Asbest (Staub) [1332-21-4], Aktinolith, Amosit, Anthophyllit, Chrysotil, Krokydolith, Tremolit.
MAK-Wert: 0.01 Lungengängige Asbestfasern/ml
Faser:
Länge > 5 μm
Durchmesser < 3 μm
Verhältnis Länge: Durchmesser Mindestens 3 : 1
Krebserzeugende Arbeitsstoffe: Kategorie C1
Besondere Bemerkungen: Asbestexponierte Zigarettenraucher tragen ein erhöhtes Bronchialkrebsrisiko. Bei nur kurz dauernder Exposition wird die kumulative Dosis (Faserjahre) unter Berücksichtigung der Asbestfasertypen zur Beurteilung herangezogen.
Mehr hierzu siehe das Fachtsheet Asbestbedingte Berufskrankheiten, Version Februar 2011 der Suva und Grenzwerte am Arbeitsplatz, suvapro, Luzern 2011.
Asbestersatz
Asbest ist aufgrund seiner vielfältigen Eigenschaften und der daraus resultierenden Verwendungsmöglichkeiten einmalig.
Kein anderes Produkt ist daher in der Lage, Asbest in allen Einsatzbereichen zu ersetzen. Bei zahlreichen Verwendungen von Asbest ist die Faserform das entscheidende technische Produktmerkmal, so daß als Ersatzstoffe insbesondere faserförmige Materialien in Frage kommen. Dies sind grundsätzlich synthetische anorganische und organische sowie natürliche anorganische und organische Faserstoffe. Anorganische Faserstoffe sind z.B. textile und nichttextile Glasfasern (Glaswolle, Gesteinswolle, Schlackenwolle, keramische Wolle, Kohlenstoffasern, Metallwollen, s.a. Mineralwolle). Zu den organischen Faserstoffen zählen Polyacrylnitril, Polyvinylalkohole, Polyolefine, Polytetrafluorethylen und Polyamidfasern. Als Ersatz für Asbest in Faserzementprodukten werden Polyacrylnitril- und Polyvinylalkohol-Fasern verwendet.
Vom gesundheitlichen Gesichtspunkt (krebserzeugende Wirkung) kommt den geometrischen Abmessungen und der Auflösbarkeit der Fasern im biologischen Gewebe die größte Bedeutung zu. Bei bestimmten Keramikfasern (insbesondere für den industriellen Ofenbau) wird ein ähnlich hohes krebserzeugendes Potential vermutet wie bei Asbest. Andere Faserstoffe wie z.B. Künstliche Mineralfasern stehen im Verdacht Krebs auslösen zu können (Mineralwolle).