Sicherheit hat höchste Priorität

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Geschrieben von: Urs Fitze, St. Gallen 22.11.10
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Die Produktion von Nanopartikeln gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhundert mit einem riesigen Marktpotenzial. Doch das extrem kleinteilige Material ist heikel in der Anwendung. Bei Bühler Partec, wo die Nanoproduktion seit 2007 läuft, steht Arbeitssicherheit zuoberst auf der Prioritätenliste.

Die Flüssigkeit, die Hans-Henning Homann, Leiter der Nanoproduktion beim Technologiekonzern Bühler Partec im st. gallischen Uzwil, in einem kleinen Fläschchen schwenkt, schaut aus wie gerührte Hefe. „So liefern wir unsere Fertigprodukte an den Kunden aus“. Doch die zähflüssige Dispersion wäre zum Backen denkbar ungeeignet. Es handelt sich um Oxilink, eine Eigenentwicklung von Bühler. „Hier drin schweben die kleinsten Teilchen, die sich mechanisch mahlen lassen“. Sie sind 10‘000mal kleiner als das Ausgangsprodukt, die wenige Tausendstel Meter dicken Körnchen eines mehlähnlichen Pulvers: Zinkoxid. Das Material bietet einen hervorragenden Schutz vor UV-Strahlung und liesse sich vielseitig anwenden, wenn es möglichst feinkörnig zur Verfügung stünde. Feinkörnig heisst: die Teilchen dürfen nicht grösser sein als einige Nanometer (Milliardstel Meter). Dann sind sie unsichtbar und können etwa

Kein Grenzwert für Nano-Partikel

(fi) Rund 1300 Arbeitnehmende arbeiten in der Schweiz laut einer repräsentativen Umfrage von 2007 direkt mit Nanopartikelanwendungen. Betroffen sind vor allem Chemie, Elektrotechnik und Automobilzulieferer. Weit häufiger fallen Nanopartikel indes als Nebenprodukte etwa beim Schweissen oder anderen thermischen Schneideverfahren an. Laut SUVA lässt sich aus arbeitsmedizinischer-toxikologischer Sicht derzeit noch kein Grenzwert begründen. Die bisherigen Untersuchungen erlaubten noch keine Rückschlüsse für Nanopartikel. Bis 2011 sollen Richtwerte vorliegen. Grundsätzlich gelten die einschlägigen gesetzlichen Regelungen für das Inverkehrbringen von Stoffen und Zubereitungen. Danach sind Stoffe bezüglich ihrer Eigenschaften zu beurteilen und die Abnehmer gefährlicher Stoffe müssen über erforderliche Vorsichts- und Schutzmassnahmen informiert werden. Eine eigentliche Deklarationspflicht für Nanopartikel gibt es derzeit aber noch nicht. Am Arbeitsplatz ist der Arbeitgeber verpflichtet, alle Massnahmen zu treffen, die aufgrund der Eigenschaften gefährlicher Stoffe notwendig sind.

Sonnenschutzmitteln, Farblacken oder auch Kunststofffolien für die Landwirtschaft beigemischt werden, ohne dass man etwas davon sieht. Der Effekt ist verblüffend. In destilliertem Wasser mit Nano-Teilchen bleibt ein Laserstrahl sichtbar, weil sich dessen Licht an den kleinen Teilen reflektiert. Das macht die Nano-Technologie für eine breite Palette von Anwendungen attraktiv. Doch die Winzigkeit der Teilchen ist gleichzeitig ihre Crux. Man nimmt an, dass sie bis in die feinsten Verästelungen des menschlichen Körpers – das potenzielle Asbest des 21. Jahrhunderts. Vor allem am Arbeitsplatz sind Schutzmassnahmen unerlässlich. Doch die rasante technologische Entwicklung der vergangenen Jahre hat den Gesetzgeber überfordert. Bislang gibt es keine einschlägigen Bestimmungen zur Sicherheit an Arbeitsplätzen, an denen mit Nano-Teilchen gearbeitet wird. Auch die Risiko-Forschung kommt kaum nach. So konnte erst kürzlich widerlegt werden, dass Nano-Partikel über die Haut aufgenommen und bis ins Hirn transportiert werden können.  Für Homann ist der Stand des Wissens das Mass der Dinge in der Produktion. „Noch vor drei Jahren, als wir hier die Produktion gestartet haben, lag die Zahl der Veröffentlichungen bei 300. Heute sind es über 600. Das zeigt das grosse Interesse an gesicherten Erkenntnissen“.

Produktion nach Rezept

Für den Bühler-Konzern mit einem Jahresumsatz von 1,7 Milliarden Franken ist die Bühler Partec, die jährlich eine Million einnimmt, noch unbedeutend. Noch. Denn das Potenzial ist riesig, die Konkurrenz bleibt vorerst überschaubar. Das sei auch der Grund gewesen, die bisherige Firmen-Philosophie, nach der ausschliesslich Anlagen gebaut, aber nicht selbst betrieben werden, zu ergänzen und selbst ein Produkt zu vermarkten, erklärt Pressesprecherin Corina Atzli. Und das technische Prinzip sei dasselbe wie beim Mahlen von Schokoladebohnen oder Getreidekörnern. Man mag es kaum glauben: Die Nano-Teilchen sind das Ergebnis eines stundenlangen Zerreibens in einer mit ultraharten Kugeln gespickten Rührwerksmühle. „Feiner geht es nicht mehr“, sagt Homann. „Wir sind nahe an den Atomen“. Der Herstellungsprozess dieser zähflüssigen Dispersion hat etwas von einem Küchenrezept. Auf einem mehrseitigen Blatt wird Arbeitsschritt für Arbeitsschritt ausführlich erläutert. Anders als im Haushalt bleibt dem Mechaniker Hansueli Näf, einem von zwei Mitarbeitern in der Produktion, beim „Backen“ wenig Spielraum. Die Mengen sind ebenso minutiös einzuhalten wie die Zeiten. Rund ein Tag vergeht, bis aus dem in Säcken angelieferten Rohmaterial die beigefarbene Dispersion geworden ist. Sie ist wesentlich unproblematischer in der Handhabung als ein Pulver. Und die Kunden können die Flüssigkeit einfach in der benötigten Menge ihrem Produkt beimischen. Die Produktionskapazität liegt bei rund 300 Kilo pro Tag. Die Jahresproduktion erreicht 100 Tonnen.

Arbeitssicherheit ähnlich wie in Chemiebetrieb

Arbeitssicherheit ist für Hans-Hennig Homann das A und O bei jedem Handgriff. Das beginnt schon bei der Einrichtung. Die Halle in einem Produktionsbetrieb im st. gallischen Uzwil strahlt mit ihrem weissen Anstrich und den Oberlichtern Nüchternheit aus. Unbeaufsichtigt gelangen weder Mensch noch Material hinein oder hinaus. Wer indes erwartet hätte, dass hier extreme Schutzmassnahmen gelten würden, sieht sich eines Besseren belehrt. „Im wesentlichen gelten ähnliche Regeln wie in der Chemie“, sagt Homann, der jahrelang bei einem grossen Basler Chemieunternehmen gearbeitet hat: Spezialschuhe, Arbeitsjacken, Arbeitsbrillen und, wenn man mit Material in Berührung kommen könnte, Latex-Handschuhe. Am heikelsten ist das Einfüllen des Rohmaterials in die Mühle. Dann zieht sich Hansueli Näf einen Overall über und trägt eine Atemmaske. Mit einem eigens entwickelten Prüfgerät kann dabei die Partikel-Belastung vor Ort gemessen werden. „Wir liegen um den Faktor 70 unter den geltenden Grenzwerten“, sagt Homann. Und wie wird die Umwelt geschützt? „Abwässer gelangen in das hausinterne Kanalisationssystem und werden in zwei Stufen geprüft und gereinigt“, erklärt Homann. Und alles, was Nano-Teilchen enthalten könne, werde in Sicherheits-Behältern gelagert und als Sondermüll entsorgt.

Zertifiziertes Risikomanagement

Die Grundlage dieses Tun und Lassens liefert das zertifizierte Risikomanagement-System von Bühler Partec. Dabei gelangt erstmals das System „Cenarios“ zur Anwendung. Es wurde in Zusammenarbeit mit dem TÜV Süd und dem Beratungsunternehmen Innovationsgesellschaft St. Gallen speziell für in der Nanotechnologie tätige Unternehmen entwickelt. Zum System gehört auch ein standardisierter Anforderungskatalog für eine Zertifizierung. Als weltweit erstes Unternehmen hat Bühler Partec das eigene Risikomanagement nach diesen Anforderungen vom TÜV Süd im Jahr 2007 prüfen und zertifizieren lassen. Inzwischen sind im Rhythmus von einigen Monaten mehrere Nachprüfungen erfolgt. Heute sei das Verfahren so ausgereift, dass eine Neuprüfung nur noch alle drei Jahre nötig sei, sagt Homann. Neben der laufenden Auswertung wissenschaftlicher Erkenntnisse werden laufend sämtliche Produkte und Prozesse überprüft. Für jedes Produkt wird zudem eine Risikoprüfung durchgeführt.


Bild: Screenshot www.www.buhlergroup.com

 

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