Arbeiten in sauerstoffreduzierter Atmosphäre

April 2009,  Download Printversion (PDF, 56 KB)

Die Sauerstoffreduktion ist eine Technologie zur Brandverhütung, die in verschiedenen Branchen immer häufiger zum Einsatz kommt. Das Arbeiten in sauerstoffreduzierter Atmosphäre ist jedoch nicht unbedenklich. Um gesundheitliche Beeinträchtigungen zu verhindern, müssen bauliche, technische, organisatorische und arbeitsmedizinische Massnahmen getroffen werden. Was dies konkret bedeutet, erfahren Sie in dieser Fachinformation.

Die Richtlinie gilt für Arbeitsbereiche, in denen aus Gründen der Brandvermeidung die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre künstlich gesenkt wird.

Inhalt

Ausgangslage

In verschiedenen Branchen, vor allem im Bereich von Lagern und zunehmend auch in Serverräumen, wird zur Brandverhütung immer häufiger die Technologie der Sauerstoffreduktion angewandt. Je nach gelagerten Materialien oder zu schützenden Einrichtungen wird dabei der Sauerstoffgehalt der Luft im Raum reduziert, um einen Brandausbruch zu verhindern.

Es ist ein Grundprinzip des Gesundheitsschutzes, dass gefährdende Verfahren durch weniger gefährdende ersetzt werden sollten. Dieses Prinzip wird durch die Technologie der Sauerstoffreduktion verletzt. Technologien wie die Sauerstoffreduktion dürfen deshalb nicht uneingeschränkt eingesetzt werden.
Aufgrund der Beurteilung der Gefährdungen, die für Arbeitnehmende beim Aufenthalt in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre auftreten können, sind die notwendigen baulichen, technischen, organisatorischen und arbeitsmedizinischen Massnahmen definiert worden. Länger dauernde Erfahrungen mit Arbeitnehmenden, die sich in Bereichen mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre aufhalten, liegen gegenwärtig noch nicht vor. Die verlangten Massnahmen müssen deshalb unter Umständen in Zukunft angepasst werden.

Gefährdung der Arbeitnehmenden

  • Höhenkrankheit
    Der Aufenthalt in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre ist zwar nicht uneingeschränkt mit einem Aufenthalt in der Höhe vergleichbar. Auch bei sauerstoffarmer Atemluft ist jedoch in Abhängigkeit zur gewählten Sauerstoffkonzentration mit mehr oder weniger ausgeprägten Symptomen der akuten Höhenkrankheit zu rechnen (Kopfschmerzen, Müdigkeit, Übelkeit, Appetitlosigkeit, Schwindel und in schweren Fällen Hirn- und Lungenödeme).
  • Einschränkung der Leistungsfähigkeit und Erhöhung der Unfallgefahr
    Bei einem deutlich reduzierten Sauerstoffgehalt der Atemluft ist mit einer erhöhten Fehlerrate bei visuellen Aufgaben und im logischen Denken sowie mit einer verlängerten Reaktionszeit zu rechnen. Es ist nicht auszuschliessen, dass das Unfallrisiko dadurch erhöht wird.
  • Gefährdung bei vorbestehenden Krankheiten
    Durch die Verringerung des Sauerstoffgehalts der Atemluft und des dadurch resultierenden niedrigeren Sauerstoffpartialdrucks können vor allem Arbeitnehmende mit folgenden vorbestehenden Krankheiten in besonderem Masse gefährdet werden:
    • Herz- und Kreislaufkrankheiten
    • Atemwegs- und Lungenkrankheiten
    • Blutkrankheiten
  • Bei Sauerstoffkonzentrationen von weniger als 13 Vol.-% können schwere, nicht reversible Schäden auftreten – Todesfälle sind möglich!

Grundlegende Anforderungen

  • Bei der Planung von Räumen mit einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre sind besonders auch die lokalen Gegebenheiten (z.B. Höhe über Meer, Wetter-/Luftdruckbedingungen), zusätzliche chemische, biologische oder physikalische Einwirkungen (wie Kälte) sowie der Schweregrad der körperlichen Arbeit und die psychomentale Belastungen mit zu berücksichtigen.
    Die baulichen, technischen, organisatorischen und arbeitsmedizinischen Massnahmen sind in einem betriebsspezifischen Sicherheitskonzept zu konkretisieren und zu dokumentieren.
  • Die zu treffenden Schutzmassnahmen richten sich nach dem Grad der Reduktion des Sauerstoffgehalts der Atmosphäre. Die gemessene Sauerstoffkonzentration [Vol.-%] gilt für Örtlichkeiten bis zu einer Höhe von 700 m über Meer. Oberhalb dieser Grenze ist im Rahmen einer Risikoanalyse die Höhe über Meer mit zu berücksichtigen.
  • Massgebend bei der Festlegung der Schutzmassnahmen ist die tiefste Sauerstoffkonzentration, die im Raum unerkannt auftreten kann (d.h. in der Regel der Alarmwert für die minimale Sauerstoffkonzentration).
  • Der Inverkehrbringer eines Brandvermeidungssystems muss gemäss Bundesgesetz über die Sicherheit von technischen Einrichtungen und Geräten (STEG; SR 819.1) nachweisen können, dass die Einrichtungen oder Geräte (z.B. die Druckbehälter, die Stickstoffgeneratoren, das Sauerstoffüberwachungssystem, die Mess- und Regeltechnik usw.) den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen entsprechen.
  • Der Restsauerstoffgehalt ist so hoch wie möglich festzulegen, das heisst nur so tief wie aus Brandschutzgründen zwingend notwendig.
  • Wenn die Sauerstoffkonzentration unter 13 Vol.-% absinken kann, dürfen Arbeitnehmende die Räume nur mit einem Isoliergerät (von der Umgebungsatmosphäre unabhängig wirkendes Atemschutzgerät) betreten.
  • Es dürfen keine festen Arbeitsplätze eingerichtet werden. Die Räume dürfen nur zur Instandhaltung (Inspektion, Wartung, Instandsetzung) betreten werden.
  • Arbeitnehmende, bei denen Beschwerden beispielsweise im Sinne einer akuten Höhenkrankheit auftreten, haben den Bereich mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre umgehend zu verlassen. Ein erneutes Betreten von Räumlichkeiten mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre ist erst nach einer ärztlichen Untersuchung gestattet.
  • Körperliche Belastungen und Zeitdruck sind zu vermeiden.
  • Für Arbeiten in sauerstoffreduzierter Atmosphäre sind bevorzugt Nichtraucher einzusetzen.

Schutzmassnahmen für alle Räume mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre

Bauliche und technische Massnahmen

  • Bei Räumen mit einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre ist sicherzustellen, dass nur Befugte die Räume betreten (Zutrittskonzept).
  • An den Zugängen sind Schilder anzubringen, die auf die sauerstoffreduzierte Atmosphäre hinweisen.
  • Die Türen müssen selbstschliessend sein, und sie müssen von innen ohne Hilfsmittel geöffnet werden können (Fluchtfunktion).
  • Das Messsystem ist so zu gestalten, dass ein Funktionsverlust oder eine Fehlmessung in keinem Fall zu einem unerkannten Unterschreiten der Sauerstoff-Untergrenze führen kann. Ein allfälliger Sicherheitsverlust des Mess- und Regelsystems muss frühzeitig erkannt werden. Die sicherheitsrelevanten Funktionen des Mess- und Regelsystems sind mindestens gemäss den Anforderungen des Performance Levels (PL) e nach EN ISO 13849-1 und/oder SIL 3 nach EN 61508 (EN 61511 bei Prozess-Anwendungen) oder vergleichbarem Niveau zu konzipieren.
    Das Einhalten der Anforderungen für die sicherheitsrelevanten Funktionen ist mit einem Sicherheitsnachweis zu belegen (STEV Anhang 3 Absatz A Litera d). Die Messsysteme müssen regelmässig durch fachkundige, benannte Personen gemäss den Angaben des Herstellers und nach einer Arbeitsanweisung kalibriert und gewartet werden. Kalibrierung und Wartung sind zu dokumentieren.
  • Eine zu niedrige Sauerstoffkonzentration muss durch eine optische und/oder akustische Alarmeinrichtung angezeigt werden. Die Alarmierung muss von jedem Standort innerhalb des Raumes mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre erkannt werden können. Im Falle eines Alarms ist der Raum unverzüglich zu verlassen.
  • Die Stickstoffzufuhr zum Raum muss jederzeit von Hand von einem sicheren Standort aus abgeschaltet werden können.
  • Der Stickstoff muss so zugeführt werden, dass im gesamten Raum eine homogene Sauerstoffkonzentration vorhanden ist.
  • Die Ausbreitung der sauerstoffreduzierten Atmosphäre in andere, nicht dafür vorgesehene Räume (z.B. via Maueröffnungen, Leitungsdurchführungen, Bodenabläufe, undichte Türen) ist zu verhindern.

Organisatorische Massnahmen

  • Die Aufenthaltszeit in Bereichen mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre soll generell so kurz wie möglich gehalten werden. Die maximale Aufenthaltszeit pro Tag beträgt 6 Stunden, wobei die maximale ununterbrochene Aufenthaltszeit von 4 Stunden nicht überschritten werden darf (für diesbezügliche Einschränkungen in Räumen mit  weniger als 15 Vol.-% Sauerstoff siehe Kapitel „Zusätzliche Massnahmen für Räume mit weniger als 17 Vol.-% Sauerstoff“). Zwischen einzelnen Aufenthalten ist eine Pause von mindestens 30 Minuten ausserhalb des Bereichs mit reduziertem Sauerstoffgehalt einzulegen.
    In Kühllagern sind zusätzliche Massnahmen und Zeitbeschränkungen gemäss Artikel 21 der Wegleitung zur Verordnung 3 des Arbeitsgesetzes zu beachten.
  • Die gemessene Sauerstoffkonzentration im Raum ist aufzuzeichnen und zu dokumentieren.
  • Schwangere Frauen dürfen Räume mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre nicht betreten.
  • Die Arbeitnehmenden sind vor dem ersten Betreten von Räumen mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre und später in regelmässigen Intervallen über die Gefährdungen, Schutzmassnahmen, Verhaltensregeln und die Bedienung der persönlichen Schutzausrüstung zu informieren und zu schulen. Für die Information und Schulung ist ein Arbeitsarzt beizuziehen.
  • Der Betreiber von Räumen mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre hat sicherzustellen, dass die organisatorischen, personenbezogenen und arbeitsmedizinischen Massnahmen auch bei Arbeitnehmenden von Fremdfirmen und Rettungskräften angewendet werden.
  • Die Alarmierungs- und Rettungsorganisation muss jederzeit sichergestellt sein. Die Rettungskräfte müssen über die sauerstoffreduzierte Atmosphäre orientiert sein und periodisch bezüglich der Verhaltensmassnahmen geschult werden.

Arbeitsmedizinische Untersuchungen

  • Arbeitnehmende mit vorbestehenden Erkrankungen der Atemwege/Lunge sowie von Herz/Kreislauf haben den behandelnden Arzt zu konsultieren, ob auch beim Betreten eines Raumes mit einem Restsauerstoffgehalt von 17 bis 21 Vol.-% eine gesundheitliche Gefährdung besteht.
  • Bei jedem Verdacht auf eine Einschränkung der Eignung haben der untersuchende Arzt und der beigezogene Arbeitsarzt dem Arbeitgeber eine fachärztliche Untersuchung und Beurteilung zu beantragen. Ein Einsatz des Arbeitnehmenden in Räumlichkeiten mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre ist in dieser Situation nur dann gestattet, wenn die zusätzliche fachärztliche Beurteilung die Eignung bestätigt.
  • Wenn bei Arbeitnehmenden bei Arbeiten in sauerstoffreduzierter Atmosphäre Beschwerden auftreten, ist vor dem nächsten Einsatz ein Arzt bzw. Arbeitsarzt zu konsultieren.

Zusätzliche Massnahmen für Räume mit weniger als 17 Vol.-% Sauerstoff

Bei einer Absenkung der Sauerstoffkonzentration unter 17 Vol.-% sind zusätzlich zu den oben erwähnten Schutzmassnahmen weitere Massnahmen zu treffen.

Zusätzliche organisatorische Massnahmen
Die Räume dürfen nur mit einer Arbeitserlaubnis betreten werden, die von einer zuständigen und namentlich  benannten Person unterschrieben ist. Das Erteilen der Arbeitserlaubnis setzt eine bestandene medizinische Eignungsuntersuchung voraus. Aufenthalt und Dauer in der sauerstoffreduzierten Atmosphäre sind zu dokumentieren.

Bei Arbeiten in Räumen mit 15 bis 17 Vol.-% Sauerstoff darf die maximale ununterbrochene Aufenthaltszeit höchstens 4 Stunden betragen und in Räumen mit weniger als 15 Vol.-%  2 Stunden. Die maximale gesamte Aufenthaltsdauer von 6 Stunden pro Tag darf in Räumen mit einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre nicht überschritten werden.

In Räumen mit weniger als 15 Vol.-%  Sauerstoff ist eine kontinuierliche Überwachung der Arbeitnehmenden zu gewährleisten. Geeignet für die Überwachung sind z.B. Kontrollgeräte, die am Körper getragen werden, auf Körperbewegung oder Körperlage reagieren und im Notfall automatisch Alarm auslösen.
Wird der Raum von zwei Personen betreten, die sich gegenseitig überwachen, dann müssen diese mit einem Funkgerät ausgerüstet werden. Eine Kontaktaufnahme mit Personen ausserhalb der Räume mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre muss jederzeit gewährleistet sein.

Arbeitnehmende und Vorgesetzte sind regelmäßig zu informieren und zu sensibilisieren, dass bei vorausgehenden gesundheitlichen Beschwerden (Ohnmacht oder Bewusstseinstrübungen, Herzbeschwerden, Atemwegsbeschwerden oder -infekte, Gleichgewichtsstörungen oder Schwindel, akute Erkrankungen oder allgemeine Einschränkung der körperlichen Leistungsfähigkeit) das Betreten eines Raumes mit einer Atmosphäre mit weniger als 15 Vol.-% Sauerstoff nicht gestattet ist bzw. eine erneute medizinische Untersuchung voraussetzt.

Zusätzliche personenbezogene Massnahmen
Persönliche Schutzausrüstungen (PSA) müssen die Bestimmungen des Bundesgesetzes über die Sicherheit von technischen Einrichtungen und Geräten (STEG) vom 19. März 1976 erfüllen. Gemäss Art. 4 STEG wird dabei vermutet, dass PSA die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen erfüllen, wenn sie nach international harmonisierten, technischen Normen hergestellt werden.

Bei Sauerstoffkonzentrationen unter 17 Vol.-% ist ein Isoliergerät für Selbstrettung und Flucht (Selbstretter oder Fluchtgerät) mitzutragen.

Bei Sauerstoffkonzentrationen unter 13 Vol.-% ist das Tragen eines von der Umgebungsatmosphäre unabhängigen Atemschutzgerätes obligatorisch. Bei Sauerstoffkonzentrationen von 13 bis 15 Vol.-% wird das Tragen eines solchen Atemschutzgerätes empfohlen.

Zusätzliche Arbeitsmedizinische Untersuchungen
Das Betreten von sauerstoffreduzierten Räumen mit weniger als 17 Vol.-% Sauerstoff durch Arbeitnehmende setzt das Bestehen einer medizinischen Eignungsuntersuchung voraus. Die Eignungsuntersuchungen sind im Rahmen des Beizugs von Arbeitsärzten gemäss EKAS-Richtlinie 6508 durchzuführen.
Die Untersuchung umfasst ein ärztliches Gespräch, eine ärztliche Untersuchung, eine Blutentnahme mit Laboranalysen, eine Lungenfunktionsprüfung, ein EKG und eine Ergometrie. Der Umfang der Eintritts- und Kontrolluntersuchung ist im Dokument  "Arbeiten in sauerstoffreduzierter Atmosphäre: Arbeitsmedizinische Eignungsuntersuchung“ (Word, 44 KB) festgehalten. Ein Einsatz in Räumen mit sauerstoffreduzierter Atmosphäre darf erst erfolgen, wenn der untersuchende Arzt und der beigezogene Arbeitsarzt die Eignung bestätigt haben.

Kontrolluntersuchungen sind in regelmässigen Intervallen vorzusehen:  

  • weniger als 2 Jahre bei einer Sauerstoffkonzentration von 15 bis 17 Vol.-%)
  • weniger als 1 Jahr bei einer Sauerstoffkonzentration < 15 Vol.-%).