Wie überall, wo Arbeitnehmende ihrer Arbeit nachgehen, sind die Anforderungen an die Beschaffenheit von Arbeitsplätzen und Aufenthaltsräumen, etwa die Beleuchtung, sanitäre Einrichtungen, Be- und Entlüftung oder Raumgrößen, in der Arbeitsstättenverordnung geregelt. Die sichere Verwendung von Arbeitsmitteln und deren Prüfung sind Gegenstand der Betriebssicherheitsverordnung. Dazu kommen andere Regelwerke, von denen einige auf den ersten Blick den "großen" Prozessanlagen vorbehalten scheinen, aber dennoch auch im Bereich von Labor und Technikum anzuwenden sind.

Gefahrstoffverordnung

Die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und die sie konkretisierenden Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) regeln und beschränken den Einsatz und Umgang mit Gefahrstoffen. Dort ist auch der Explosionsschutz mit der Verpflichtung zum Erstellen eines Explosionsschutzdokumentes verankert. Die TRGS 526 betrifft explizit Laboratorien. Diese TRGS deckt sich mit den seit vielen Jahren von der "Berufsgenossenschaft Rohstoffe und Chemische Industrie (BGRCI)" herausgegebenen Labor-Richtlinien als Berufsgenossenschaftliche Information (DGUV Information 813-850).

Mit Blick auf den Explosionsschutz sind in der TRGS 526 maximale Gebindegrößen für brennbare Stoffe festgelegt, unterhalb derer beim Handhaben unter Laborabzügen und der Lagerung in Sicherheitsschränken nicht mit der Bildung einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre (kurz: g. e. A.) zu rechnen ist und somit keine Ex-Zonen festgelegt werden müssen.

Abhängig von der Menge vorhandener Gefahrstoffe oder der Lage in einem Betriebsbereich nach Störfallverordnung können auch Labore oder Technikumsanlagen in den Anwendungsbereich der Störfallverordnung (StörfallV) fallen oder, z. B. bei Neubauten, zur Überschreitung der einschlägigen Mengenschwellen beitragen, so dass die StörfallV greift. Nicht zu vergessen sind dabei Gefahrstofflager für Chemikalien-Vorräte außerhalb der Labor- oder Technikumsräumen oder Lager- und Entnahmestationen für technische Gase.

Gewässerschutz

Für die Lagerung und den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen greift unter bestimmten Voraussetzungen das Wasserrecht mit der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV). Die Eigenschaft "wassergefährdend" im Sinne der AwSV basiert auf der Einstufung von Stoffen durch das Umweltbundesamt und ist nicht mit der Einstufung nach GHS (Globally Harmonised System) zu verwechseln, die im Störfallrecht herangezogen wird.

Landesbauordnung

Bauliche Anforderungen und insbesondere der Brandschutz finden ihren Niederschlag im Baurecht. Baurecht ist Ländersache, daher greift abhängig von Standort eine der 16 Landesbauordnungen. Dazu kommen, abhängig vom Bundesland, Richtlinien zu technischen Einrichtungen und deren Ausführung, z. B. Lüftungsanlagen- oder Leitungsanlagenrichtlinie. Auch Prüfpflichten und -zuständigkeiten für bauliche Anlagen und deren technische Einrichtungen sind auf Landesebene im jeweiligen Bundesland geregelt.

Maschinenrichtlinie

Werden einzelne Komponenten, die der EU-Maschinenrichtline 2006/42 EU unterliegen, zusammengefügt – die Maschinenrichtlinie nennt diesen Vorgang das Verketten von Maschinen –, ist für die neu entstandene Gesamtanlage die Konformität mit der Maschinenrichtlinie zu erklären. Dies trifft z. B. auf Lüftungsanlagen zu, bei denen vom Lüftungsbauer etwa Ventilatoren, automatische Volumenstromregler oder eine Kältemaschine mit einer gemeinsamen Steuerung von verschiedenen Herstellern bezogen und zusammengefügt werden. Ein weiteres Beispiel sind Laborabzüge (Digestorien), bei denen der vom Laborausstatter gelieferte Abzug mit einer Steuerung für den Frontschieber eines zweiten und einem automatischen Volumenstromregler mit Alarmierung von einem dritten Hersteller zusammengefügt wird. Ein Analysegerät, das mit einem Roboter zur Probenaufgabe eines anderen Herstellers ausgerüstet wird, würde auch als eine Verkettung von Maschinen angesehen werden.

Einer der Beteiligten – Lieferant, Errichter oder Betreiber – muss dazu die Verantwortung als Hersteller übernehmen. Dem Hersteller obliegt die sicherheitstechnische Bewertung der neu entstandenen Gesamtanlage und die Erstellung der Konformitätserklärung nach Maschinenrichtlinie. Die Zuständigkeit für die Rolle des Herstellers sollte vorab vertraglich festgehalten werden. Dieser muss dann die Erklärung der Gesamt-Konformität abgeben. Nicht selten führt die nicht klar festgelegte Zuständigkeit für die unbeliebte Rolle des Herstellers zu Streitigkeiten und Konflikten. In Verkehr gebracht, also den Mitarbeitenden zur Nutzung überlassen und damit benutzt werden, darf die neue Gesamtanlage allerdings erst, wenn die EU-Konformitätserklärung des Herstellers vorliegt.

Gefährdungsbeurteilung

Für den Umgang mit Gefahrstoffen schreibt die Gefahrstoffverordnung verbindlich das Erstellen einer Gefährdungsbeurteilung zur Ableitung geeigneter Schutzmaßnahmen vor. Werden im Laborbetrieb entzündbare Flüssigkeiten, brennbare Gase oder Stäube ein- oder freigesetzt, sind im Zuge der Gefährdungsbeurteilung die Gefährdungen durch Explosionen zu bewerten und ggf. Schutzmaßnahmen abzuleiten. Gefährdungsbeurteilung und Schutzmaßnahmen werden in einem Explosionsschutzdokument dargestellt, das gemäß Gefahrstoffverordnung für Bereiche mit Explosionsgefährdung erstellt werden muss.

Zur Erleichterung der Beurteilung sind in der TRGS 526 Obergrenzen für Stoffmengen unter "laborüblichen Bedingungen" angegeben. Werden diese nicht überschritten und die Stoffe ausschließlich in Laborabzügen unter atmosphärischen Bedingungen gehandhabt und in Sicherheitsschränken gelagert, kann nach Umsetzen der Anforderungen aus der TRGS 526 von einem sicheren Zustand ausgegangen werden.

Für den Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten etwa bedeutet das, dass in den Laborräumen und unter den Abzügen nicht mit dem Auftreten einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre zu rechnen ist und keine Ex-Zonen festgelegt werden müssen.

Sind die gehandhabten Mengen größer oder weichen Temperatur und/oder Druck von atmosphärischen Bedingungen ab, sind dafür Gefährdungsbeurteilungen zur jeweiligen Bewertung des Einzelfalls vorzunehmen und daraus entsprechende Maßnahmen abzuleiten. Mit Blick auf den Explosionsschutz kann das z. B. die rechnerische Ermittlung des zu erwartenden Verdunstungsmassenstromes sein, um eine Objektabsaugung groß genug zu dimensionieren, damit eine zündfähige Atmosphäre durch Verdünnung und Absaugung vermieden wird. Zudem kann das Ausweisen von Ex-Zonen gemäß Gefahrstoffverordnung notwendig werden. Für atmosphärische Bedingungen bietet z. B. die sog. Ex-Beispielsammlung (DGUV I 113-001) der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) eine fundierte Erkenntnisquelle zur Zoneneinstufung und -ausdehnung für verschiedene Anwendungsfälle. Außerhalb atmosphärischer Bedingungen oder der in der DGUV I 113-001 beschriebenen Randbedingungen ist wiederum der Einzelfall zu bewerten, ggf. mit Unterstützung externer Fachleute.

Die Größe der Ex-Zonen sollte dabei angepasst auf den Einzelfall erfolgen, um etwaigen Mehraufwand und -kosten auf das Notwendige zu beschränken. Wird z. B. vorsorglich pauschal ein ganzer Raum als Ex-Zone ausgewiesen, sind alle elektrischen und mechanischen Betriebsmittel darin in explosionsgeschützter Ausführung notwendig, etwa Steckdosen, Beleuchtung, Lichtschalter, Komponenten von Lüftungs- und Brandmeldeanlagen oder ableitfähiger Fußboden. Kann dagegen mit einer detaillierteren Betrachtung der Bereich reduziert werden, in dem eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre zu erwarten ist, kann das Aufwand und Kosten erheblich reduzieren. Die Notwendigkeit, ex-geschützte Komponenten zu verwenden, beschränkt sich auf die tatsächlich ausgewiesenen Ex-Bereiche. Auch hier können rechnerische Methoden zur Quantifizierung von Freisetzungsströmen hilfreich sein. Mitunter kann auch eine Punktabsaugung an der Freisetzungsquelle des entzündbaren Stoffes helfen, um die Ausdehnung von Ex-Zonen zu reduzieren.

Sicherheitstechnik

Die sicherheitstechnischen Anforderungen variieren mit der Art und Nutzung des Labors. Für ein Betriebslabor zur produktionsbegleitenden Qualitätssicherung können die einzusetzenden Stoffe und Tätigkeiten genau beschrieben und die zu treffenden technischen und organisatorischen Maßnahmen passgenau festgelegt werden. Anders sieht es bei Laboren für Forschung und Entwicklung aus. Das Inventar an (Gefahr-)Stoffen und die genauen Tätigkeiten lässt sich häufig nicht genau umreißen, vieles ergibt sich erst im Laufe von Forschungsprojekten. Bei Anlagen im Technikums- oder Pilotmaßstab – größer als Labormaßstab, doch kleiner als Produktionsanlagen – kommen noch die größeren Mengen gehandhabter Stoffe dazu. Die sicherheitstechnischen Anforderungen orientieren sich dabei eher am Produktions- als am Labormaßstab.

In analytischen Laboren wiederum, mitunter mit einer Vielzahl automatisierter Analysegeräte, die nicht in Laborabzüge passen, kommt der Handhabung von Gefahrstoffen außerhalb von Abzügen Bedeutung zu, die es zu bewerten gilt.

Sind künftige Anforderungen unklar, wie es im Bereich von Forschung und Entwicklung nicht unüblich ist, bietet es sich an, die Planung mit Blick auf Aufwand und Kosten künftiger Nachrüstungen zu durchleuchten. Als Beispiel sei hier der Fußboden genannt: Es sind Kosten und Aufwand für den nachträglichen Einbau eines ableitfähigen Fußbodens in ein voll eingerichtetes Labor im laufenden Betrieb gegen den Mehrpreis beim Einbau in der Bauphase abzuwägen. Ein weiteres Beispiel ist die Lüftung: Ist der Bedarf an zusätzlicher Raumlüftung oder weiteren Abzügen nicht auszuschließen, kann es sich anbieten, die Statik des Gebäudes schon für ein größeres Lüftungsgerät oder zusätzliche Ventilatoren rechnen zu lassen und potenzielle Aufstellflächen freizulassen.

Zusammenfassung

Auch im vermeintlich kleinen Labor- oder Technikumsmaßstab gilt es, bei Planung und Betrieb eine ganze Reihe von Regelwerken zu beachten, etwa Arbeitssicherheit, Gefahrstoffrecht, Explosionsschutz, Maschinensicherheit, Gewässerschutz oder Störfallrecht. Art und Umfang hängen von Art, Komplexität und Flexibilität der Nutzung und von den Örtlichkeiten ab. Je nach zu erwartenden künftigen Nutzungsänderungen oder flexibler Nutzung kann es sinnvoll sein, für höhere Anforderungen zu planen und zu bauen, um die Kosten für nachträgliche Um- oder Nachrüstungen in Grenzen zu halten. Für einen reibungslosen Ablauf von der Planung über die Genehmigung, die Bauphase, notwendige Prüfungen vor Inbetriebnahme bis hin zur Inbetriebnahme bietet sich die frühzeitige Einbindung von Experten des jeweiligen Fachgebietes an.

AUTOR
Ralf Schiffel
Fachbereichsleiter Explosionsschutz
Horst Weyer und Partner GmbH, Düren
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