Einführung

Im Gegensatz zu Gefährdungen durch elektrischen Schlag oder Störlichtbogen kann eine Gefährdung durch statische Elektrizität auch ohne das Vorhandensein einer Stromquelle entstehen. Unter statischer Elektrizität wird eine Ansammlung von elektrischen Ladungen infolge von mechanischer Trennung gleichartiger oder verschiedener Stoffe auf den getrennten Teilen oder auf anderen leitfähigen Gegenständen infolge von Influenz verstanden. Während des Arbeitsprozesses kann dies bei Vorgängen wie Reiben, Zersplittern, Zerreißen, Zerstäuben, Ausschütten von festen Stoffen oder beim Strömen von Flüssigkeiten beziehungsweise von aerosolbeladenen Gasen erfolgen. Auch Menschen können zum Beispiel beim Gehen aufgeladen werden, wenn sie isolierende Bekleidung oder Schuhwerk tragen (siehe TRBS 2131, BGR 132).

Bei der Entladung elektrostatischer Ladungen entstehen außer Gefährdungen von Personen folgende Gefahren beziehungsweise Störungen, die in diesem Kapitel nicht betrachtet werden:

• Beschädigungen beziehungsweise Zerstörung von elektrostatisch gefährdeten Bauelementen,
• ESD (electrostatic discharge) –elektrostatische Entladung, die unter anderem transiente elektromagnetische Einkopplungen (EMV) in die Strombahnen der elektronischen Bauelemente, Geräte und Systeme bewirken,
• Vorbelichtung photographischer Emulsion (zum Beispiel Röntgenfilm),
• Entzündung brennbarer Stoffe (Explosions- und Brandgefahr).

Art der Gefährdungen und deren Wirkungen

Entstehung der Gefährdung

Die elektrostatische Aufladung kann entstehen, wenn bei Vorgängen die miteinander (auch kurzfristig) kontaktierenden Oberflächen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit getrennt werden (Trennprozesse). Elektrostatische Aufladung durch Influenz kann erfolgen, wenn nicht geerdete Gegenstände oder Menschen in die Nähe von aufgeladenen Teilen kommen.

Wirkung

Personengefährdungen können auftreten

• infolge eines elektrischen Schlages bei der Entladung zwischen
  • geerdetem Menschen und aufgeladenem Leiter oder Nichtleiter,
  • aufgeladenem Menschen und geerdetem Leiter,
  • aufgeladenem Menschen und isoliertem (geladenem) Leiter;
• durch eine Schreckreaktion infolge einer Entladung, die einen sekundären Unfall provoziert;
• bei Angst vor neuen Schlägen, wobei die Unsicherheit zu Fehlhandlungen führen können;
• bei ständiger Aufladung von Personen als allgemeine gesundheitliche Beeinträchtigung.

Grenzwerte, Beurteilungskriterien

Eine Gefährdung von Menschen liegt vor, wenn die entstandene elektrostatische Ladung über den menschlichen Körper entladen wird.

Spürbarkeit

Bei Ladungspotentialen oberhalb etwa 1 kV kommt es zu Funkenüberschlägen, die für den Menschen ab etwa 2 kV (0,5 mJ) spürbar werden. Mit höheren Potentialen wird der verspürte elektrische Schlag zunehmend unangenehmer und ab etwa 10 kV als schmerzhaft empfunden.

Achtung!

Beim Vorhandensein von Explosionsgefährdung kann die Entladung von 0,5 mJ zündwirksam sein (TRBS 2153 - Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen)!

Gesundheitliche Schädigungen

Gesundheitliche Schädigungen durch die Wirkung der elektrostatischen Entladung entstehen, wenn die über den menschlichen Körper übertragene Ladung 50 μC oder die Energie 350 mJ überschreitet (TRBS 2131).

Arbeitsschutzmaßnahmen

Arbeitgeberpflichten

Der Arbeitgeber hat unter Berücksichtigung des § 4 ArbSchG und § 3 BetrSichV dafür zu sorgen, dass Gefährdungen durch elektrostatische Aufladungen, denen Beschäftigte bei der Bereitstellung und Benutzung von Arbeitsmitteln oder beim Betrieb von Anlagen ausgesetzt sind, ausgeschlossen oder hinreichend begrenzt werden.

Der Arbeitgeber hat nach § 3 ArbStättV die Arbeitsstätten so zu errichten und zu betreiben, dass von ihnen keine Gefährdungen für die Sicherheit und die Gesundheit der Beschäftigten ausgehen.

Die folgenden Maßnahmen dienen dem Schutz vor Gefährdungen, die von elektrostatischen Aufladungen ausgehen können (Auswahl):

Allgemeine Maßnahmen zur Verhinderung der elektrostatischen Aufladung

• Gebrauch von Gegenständen oder Einrichtungen aus isolierenden Materialien vermeiden;
• Leitfähigkeit bzw. Ableitfähigkeit der Medien erhöhen (leitfähige oder ableitfähige Beschichtungen, leitfähige Fäden in Textilien, Additive in Flüssigkeiten, Beschichtung des Schüttgutes)
• Begrenzung der Abmessungen von isolierenden Oberflächen
• Erdung von leitfähigen und ableitfähigen Gegenständen oder Einrichtungen
• Erhöhung der Luftfeuchtigkeit durch Befeuchtung
• Ionisierung der Luft
• die Bewegungsgeschwindigkeit von Schüttgütern und Flüssigkeiten in den Rohrleitungen und Behältern begrenzen (Strömungs-, Füll-, Rührgeschwindigkeit)
• leitfähige Behälter verwenden
• Vermeiden von verspritzender Flüssigkeit und Gasblasen
• Unterteilung der Volumina, wo Schüttgut, Staubmaterial, verschmutzte Gase untergebracht sind, mittels geerdeter Gegenstände (Stäbe, Gitter)
• Vermeidung von Ladungstrennung (Riemenantriebe, Förderbänder, Folien- oder Papierbahnen, Körper mit gleichen Oberflächen verwenden)

Maßnahmen bei Personen

• leitfähige oder ableitfähige Kleidung und Schuhwerk tragen
• Personenerdung
• geeignete Gestaltung von Arbeitsmitteln (Vermeidung von Feldverzerrung durch Arbeitsmittel)
• PSA

Vorschriften, Regelwerk, Literatur

Gesetze, Verordnungen

• Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)

Technische Regelwerke zu den Arbeitsschutzverordnungen

• TRBS 1111:Gefährdungsbeurteilung und sicherheitstechnische Bewertung
• TRBS 1201: Prüfungen von Arbeitsmitteln und überwachungsbedürftigen Anlagen
• TRBS 1203: Befähigte Person – Allgemeine Anforderungen
• TRBS 1203 Teil 2: Befähigte Person – Besondere Anforderungen – Explosionsgefährdungen
• TRBS 2131: Elektrische Gefährdungen
• TRBS 2152: Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre - Allgemeines
• TRBS> 2152 Teil 1: Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre - Beurteilung der Explosionsgefährdung
• TRBS 2152 Teil 2: Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre
• TRBS 2152 Teil 4: Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre - Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes, welche die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränken
  
• TRBS 2153: Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen

Berufsgenossenschaftliche Vorschriften

• BGV A 1: 2004 Grundsätze der Prävention

Weitere Regeln der Technik

• DIN IEC/TC 60479-1 (VDE V 0140-479-1):2007-05 Wirkungen des elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere – Teil 1: Allgemeine Aspekte
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1):2007-03 (IEC 61140:2001+A1:2004) Schutz gegen elektrischen Schlag: Gemeinsame Anforderungen für Anlagen und Betriebsmittel
• DIN VDE 0100-410:2007-06 (IEC 60364-4-41:2005, modifiziert); Deutsche Übernahme HD 60364-4-41:2007 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-41: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen elektrischen Schlag
• DIN VDE 0105-100:2005-06 + A1:2008-06 (DIN EN 50110-1:2005-06 modifiziert) Betrieb von elektrischen Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen
• DIN IEC 60364-5-54 (VDE 0100-540:2008-01 (IEC 60364-5-54:2002, modifiziert); Deutsche Übernahme HD 60364-5-54:2007) Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 5-54: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel - Erdungsanlagen, Schutzleiter und Schutzpotentialausgleichsleiter
• DIN EN 50310 (VDE 0800–2–310):2006-10 Anwendung von Maßnahmen für Erdung und Potentialausgleich in Gebäuden mit Einrichtungen der Informationstechnik; Deutsche Fassung EN 50310:2006
• DIN VDE 0100-600:2008-06 (IEC 60364-6:2006, modifiziert); Deutsche Übernahme HD 60364-6:2007 Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 6: Prüfungen
• DIN VDE 0701-0702:2008-06 Prüfung nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte - Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte - Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit
• DIN VDE 0105-112:2008-06 Betrieb von elektrischen Anlagen - Teil 112: Besondere Festlegungen für das Experimentieren mit elektrischer Energie in Unterrichtsräumen oder in dafür vorgesehenen Bereichen
• DIN VDE 0100-710:2002 Errichten von Niederspannungsanlagen - Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art - Teil 710: Medizinisch genutzte Bereiche
• DIN VDE 0132:2008-08 Brandbekämpfung und Hilfeleistung im Bereich elektrischer Anlagen
• DIN V VDE V 0166:2008-01 Errichten elektrischer Anlagen in durch explosionsgefährliche Stoffe gefährdeten Bereichen
• DIN EN 60079-0 (VDE 0170-1):2007-05 (IEC 60079-0:2004, modifiziert); Deutsche Fassung EN 60079-0:2006 Elektrische Betriebsmittel für gasexplosionsgefährdete Bereiche - Teil 0: Allgemeine Anforderungen
• DIN EN 60079-17 (VDE 0165-10-1):2008-05 (IEC 60079-17:2007); Deutsche Fassung EN 60079-17:2007 Explosionsfähige Atmosphäre - Teil 17: Prüfung und Instandhaltung elektrischer Anlagen
• DIN EN 60079-14 (VDE 0165-1):2004-07 (IEC 60079-14:2002); Deutsche Fassung EN 60079-14:2003 Elektrische Betriebsmittel für gasexplosionsgefährdete Bereiche - Teil 14: Elektrische Anlagen für gefährdete Bereiche (ausgenommen Grubenbaue)
• DIN EN 61241-10 (VDE 0165-102):2005-04 (IEC 61241-10:2004); Deutsche Fassung EN 61241-10:2004 Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung in Bereichen mit brennbarem Staub - Teil 10: Einteilung von staubexplosionsgefährdeten Bereichen
• DIN EN 61241-14 (VDE 0165-2):2005-06 (IEC 61241-14:2004); Deutsche Fassung EN 61241-14:2004 Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung in Bereichen mit brennbarem Staub - Teil 14: Auswahl und Errichten

Textbausteine für Prüflisten und Formblätter

Prüffragen

• Werden Technologien angewendet, die die Entstehung von statischer Aufladung begünstigen?
• Begünstigt die Arbeitsstätte die Entstehung von statischer Aufladung (Leitfähigkeit der Fußböden, Luftfeuchtigkeit im Raum)?
• Sind die Arbeitnehmer über die Gefährdungen der statischen Elektrizität informiert?
• Sind die Arbeitnehmer über die persönlichen Schutzmaßnahmen informiert?

Festgestellte Gefährdungen / Mängel

• Statische Aufladung von Arbeitsmitteln durch rotierende Bewegungen…
• Verwendung von Arbeitsmitteln aus isolierendem Material…
• Fußbodenleitfähigkeit zu gering …
• Luftfeuchtigkeit zu gering …
• ungeeignete Arbeitskleidung …
• ungeeignete Arbeitsschuhe …

Maßnahmen

• Verhinderung von Aufladung, zum Beispiel durch konstruktive Gestaltung von Behältnissen
• Gebrauch von Gegenständen und Einrichtungen aus elektrostatisch ableitfähigem oder leitfähigem Material, die mit Erdpotential verbunden sind
• Erhöhung der relativen Luftfeuchte auf mehr als 50 %
• Ionisierung der Luft
• elektrische Abschirmung
• Schutz gegen Berührung eines aufgeladenen Gegenstandes oder Produktes
• Abwarten der Entladezeiten (Relaxationszeit)
• Benutzung von elektrostatisch ableitfähigem Schuhwerk (Durchgangswiderstand nicht größer als 100 kΩ)
• Benutzen von elektrostatisch ableitfähigen Handschuhen
• Einsatz von Handgelenks-Erdungsarmbändern