Chemikalien: Auswahl und Beschaffung

Planungsphase

Bei den praktischen Arbeiten werden Chemikalien benötigt, mit denen gekonnt und verantwortungsvoll umgegangen werden muss, damit weder Personen noch die direkte Umgebung oder die Umwelt geschädigt werden.

Das geht natürlich erst, wenn man weiß, welche gefährlichen und chemischen Eigenschaften diese Stoffe selbst besitzen, wer sie benutzen soll und wie sie verwendet werden. Eine gründliche Planung der Tätigkeit mit Chemikalien ist daher unverzichtbar.

Übersicht

Planung einer Tätigkeit mit Gefahrstoffen

Die sichere Durchführung von Tätigkeiten mit Gefahrstoffen setzt voraus, dass man sich zuvor systematisch und gründlich mit der damit verbundenen Sicherheits­problematik auseinandersetzt. Dabei sind nicht nur alle beteiligten Gefahrstoffe (Edukte, (Neben-)Produkte, Hilfsstoffe…), zu betrachten, sondern die jeweiligen Mengen und die Tätigkeiten mit ihnen (§ 6 GefStoffV).

Ausgangspunkt ist die Arbeitsanweisung. Bei chemischen Experimenten ist das die Versuchsvorschrift. Machen Sie sich vor dem praktischen Start mit der fachlichen Seite intensiv vertraut! In Laboratorien liegt der „Sicherheitsfokus“ auf den Experimenten. Es darf jedoch nicht übersehen werden, dass auch im Labor viele weitere potenziell gefährliche Tätigkeiten ausgeführt werden, bei denen Gefahrstoffe zum Einsatz kommen, z. B. bei der „chemische Reinigung“ von Geräten oder der Vorbereitung reaktiver Reste, um sie in einen entsorgungsfähigen Zustand zu versetzen. Auch bei derartigen Prozessen sind die einzelnen Tätigkeitsschritte kritisch zu prüfen!

In der Planungsphase eines chemischen Experimentes gilt es, die Reaktionsabläufe so gut wie möglich vorab zu durch­denken und abschätzen. Bei diesem Prozess sind einerseits die Reaktionsgleichung(en) der erwarteten chemischen Abläufe aufzustellen, denn hierbei erhält man eine relativ vollständige Liste aller absehbar an der Umsetzung beteiligten Edukte, Lösungsmittel, Katalysatoren, Inhibitoren, Produkte, Nebenprodukte, Hilfsmittel usw. (Chemikalien und Chemikalienmengen, Stöchiometrie, Aggregatzustand, Konzentration von Lösungen usw.). Andererseits sind außer den rein stofflichen Umwandlungen die damit verbundenen energetischen und arbeitstechnischen Prozesse zu berücksichtigen: Wird Energie frei oder benötigt? Tritt dies spontan oder verzögert ein? Wie viel Energie? Kann dies zu einem gefährlichen Reaktionsverlauf führen, oder gelingt es, ihn so zu gestalten, dass man diese Prozesse gezielt steuern kann?

Kurzum: Bei bei einer intensiven Versuchsvorbereitung werden die Experimentalbedingungen genauer unter die Lupe genommen (Versuchsphasen, Zeitbedarf, Unterbrechungsmöglichkeiten, apparative Gestaltung in Bezug auf unverzichtbare Hilfsmedien, wie Kühlung/Wärme­zufuhr, Rühren/Vermischen, Schutzgas, Druckausgleich….).

Kennen Sie schon das Lerntutorial UNiSICHER? Es richtet sich zwar in erster Linie an Chemiestudierende, bietet aber auch anderen Nutzern eine Fülle an Hintergrundinformationen, Daten, praktische Tipps und Hilfsmaterialien. Schauen Sie doch mal hinein, etwa zum Thema „Verantwortungsvolles Experimentieren“

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Sicherheitsinformationen über Chemikalien

Heutzutage ist es vergleichsweise einfach, Informationen über einen bestimmten Gefahrstoff einzuholen. Die Schwierigkeit besteht nun eher darin, diese kritisch gegenzulesen und die für die mit dem Gefahrstoff geplante Tätigkeit notwendigen Informationen aus der Fülle herauszufiltern.

Die einfachste Möglichkeit an Informationen über einen Gefahrstoff zu kommen, ist es natürlich, sich einer Internet-Suchmaschine zu bedienen. Stoffbezogene Einträge in Wikipedia oder das Online-Lexikon Chemie können einen Einstieg bei der Recherche bilden, weil über sie weitere hilfreiche Weblinks verfügbar werden.

Eine andere Einstiegsmöglichkeit ist es, ChemSpider zu nutzen. Dies ist eine freie Datenbank der Royal Society of Chemistry, die zurzeit für über ca. 67 Millionen chemischer Verbindungen Informationen enthält, auch über reine Sicherheitsdaten hinaus. Auf diesem Recherchepfad gelingt es i.d.R., einen Hersteller einer dort eingetragenen Substanz zu finden, über den dann weitere Informationen erhalten werden können.

Die Recherche sollte aber keinesfalls an dieser Stelle enden, sondern stets das Sicherheitsdatenblatt der Substanz einschließen, sofern dieser Stoff im Handel verfügbar ist: In der EU sind Hersteller/Lieferanten von Gefahrstoffen verpflichtet, berufsmäßigen Verwendern der Chemikalien sog. Sicherheitsdatenblätter (dt.: SDB, engl.: SDS) bei der ersten Lieferung und bei wesentlichen Änderungen im Verlaufe eines Jahres nach der Lieferung zur Verfügung zu stellen. SDB sind ein gefahrstoffrechtliches Instrument, um sicherheitsbezogene Informationen, Daten und Umgangs­empfeh­lungen auch aus einschlägigen Stoffsicherheitsbericht(en) über die Lieferkette vom Hersteller bis zum berufsmäßigen Verwender zu übermitteln, damit dort die für den Gesundheitsschutz, die Sicherheit am Arbeitsplatz und den Schutz der Umwelt erforderlichen Maßnahmen getroffen werden können. Die EU-Verordnung REACH enthält genaue Festlegungen über Inhalt, Form, Umfang und Qualität von SDB.

Die GefStoffV nennt das SDB als wichtige Informationsquelle, denn es beschreibt nicht nur die gefährlichen Eigenschaften, die von einem Gefahrstoff ausgehen, sondern auch bereits einige Schutzmaßnahmen, die das Wirksamwerden einer intrinsischen Gefahr grundsätzlich verhindern oder begrenzen. Wichtig für den Adressaten des SDB ist es jedoch, dass sich dieser darüber im Klaren sein muss, dass ein SDB keinen Bezug auf eine konkrete Tätigkeit mit dem Gefahrstoff oder der damit verbundenen Gefahrstoff­menge nimmt. Die Auswertung der „puren“ SDB-Informationen muss später im Zusammenhang mit Gefährdungsbeurteilung durch den Nutzer der SDB-Daten geschehen.

Ein SDB zu finden ist normalerweise relativ einfach. Chemikalienlieferanten stellen die SDB meist sogar in verschiedenen Sprachen über das Internet zur Verfügung. Außerdem gibt es SDB-Datenbanken, z. B.

  • ISi – SDB-Datenbank des IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) – (kostenlos; Gast-Zugang nutzen!) 
  • EUSDB (kommerzielle Datenbank, aber Campuslizenz für DUE-Nutzer)

Als Nichtexperte ist es allerdings nicht trivial, ein SDB zu lesen und komplett zu verstehen. Verständnishilfen zu SDB findet man reichlich im Internet, etwa:

 

Neben der Quelle SDB gibt es auch viele Stoffdatenbanken, aus denen wissenswerte Informationen für die sichere Gestaltung einer Tätigkeit mit Gefahrstoffen gewonnen werden können. Diese drei sind sehr umfassend und erlauben darüber hinaus eine kostenfreie Nutzung:

Die Aus- bzw. Bewertung der eingeholten chemikalienspezifischen Informationen fällt Personen mit fundiertem chemischem Fachwissen leichter, als weniger einschlägig geschulten Personen. Daher stellt das IFA ein Hilfsmittel zur Einstufung der Gefährlichkeit eines Gefahrstoffes und der Suche nach einem weniger gefährlichen Ersatzstoff zur Verfügung, nämlich dem sog. Spaltenmodell.

Es basiert auf der Einstufung der Chemikalien nach den Kriterien der CLP-VO, und berücksichtigt das Freisetzungsverhalten in Abhängigkeit von der Darreichungsform sowie entsprechende Anwendungsvarianten bzw. –verfahren.

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Substitution und Ersatzstoffprüfung

Im Zuge einer gründlichen Vorbereitung muss auch immer geprüft werden, ob es nicht auch eine weniger gefährliche Variante für die betrachtete Tätigkeit gibt (§9 GefStoffV). Das betrifft nicht nur die in Betracht gezogenen Chemikalien, sondern auch ihre Darreichungsform und das ganze Prozedere, für das sie benötigt werden, also die Tätigkeit selbst.

Die Ersatzstoffprüfung ist immer erforderlich, nicht nur, wenn ein Verwendungsverbot für einen Gefahrstoff besteht, oder mit seiner Verwendung Beschäftigungs­beschränkungen verbunden sind. Insbesondere muss der Verzicht auf eine mögliche Substitution, also dem Festhalten an der Verwendung eines potenziell gefährlicheren Gefahrstoffs wohlüberlegt und begründet werden. Das Ergebnis der Ersatzstoffprüfung muss schriftlich festgehalten werden. Die Form der Dokumentation ist nicht vorgeschrieben, aber am einfachsten ist es, wenn dazu eine Übersichtsliste genutzt wird.

Weitere Informationen:

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Gefahrstoffverzeichnis/Gefahrstoffbörse

Gefahrstoffe können nicht nur bei der Verwendung gefährlich sein, sondern auch bei ihrer Beschaffung und Aufbewahrung bzw. Lagerung. Warum also das Gefährdungspotenzial unnötig erhöhen?

Schauen Sie vor dem Zukauf eines Gefahrstoffes im Gefahrstoffverzeichnis nach, ob er nicht bereits in ausreichender Menge in Ihrem Arbeitsbereich vorhanden ist und brauchen Sie ihn dann erst einmal auf!

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Einstufung und Kennzeichnung von zugekauften Gefahrstoffen

Die CLP-Verordnung zur Einstufung (Classifying), Kennzeichnung (Labeling) und Verpackung (Packing) ist die EU-Variante eines global harmonisierten Systems (GHS). Innerhalb der EU ist sie für Chemikalienherstellern und –händler verbindlich. Das bedeutet zum einen, dass die gehandelten Chemikalien auf der Basis der „GHS-Gefährlichkeitsmerkmale“ eingestuft, also systematisch durchgecheckt und auf der Basis des jeweiligen Prüfergebnisses einer Gefährdungskategorie zugeordnet werden. Zum anderen wird anschließend basierend auf dieser Einstufung entsprechend der in der CLP-V festgelegten Regeln eine adäquate Chemikalien-Kennzeichnung abgeleitet.

Diese Regeln können dazu führen, dass …

  • auf dem Etikett eines Gefahrstoffs nicht alle bei der Einstufung ermittelten gefährlichen Eigenschaften aufgeführt sind.
  • die Angaben auf einem Etikett eines Behälters unter 125 ml gegenüber einem Etikett eines Behälters des gleichen Gefahrstoffs und Herstellers mit größerem Volumen (weiter) reduziert wurden.
  • auf dem Etikett die in Deutschland geltenden, „schärferen“ Einstufungen nicht erkennbar sind (z. B. krebserzeugend im Tierversuch und nicht nur krebserzeugend-Verdachtsstoff)
  • sich die vorgeschlagenen Schutzmaßnahmen (P-Sätze) von verschiedenen Lieferanten der gleichen Chemikalie unterscheiden.

Zum GHS-System findet man im Internet zahlreiche Verständnishilfen. Eine empfehlenswerte Seite ist das GHS-Portal der BGRCI und Materialien zum Download oder ein GHS-Quiz.

Sollte ein Gefahrstoff weitere gefährliche Eigenschaften besitzen, die die GHS-Kennzeichnung nicht vermuten lässt, warum nicht die fehlende Information durch zusätzliche Aufkleber ergänzen?

Beispiele sind:

  • Gilt in Deutschland als krebserzeugend, Kat. 1B.
  • Ist mit Wasser phlegmatisiert, daher feucht halten!
  • Muss im Kühlschrank aufbewahrt werden!
  • Kann Peroxide bilden! Vor Verwendung testen!
  • Kann polymerisieren und ist daher mit Radikalfänger versehen!
  • Zersetzt sich und kann dabei Überdruck aufbauen

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Beschaffung von Chemikalien / Zentrales Chemikalienlager

An der UDE ist das Zentrale Chemikalienlager (ZCL) für die reguläre Beschaffung von Gefahrstoffen für Lehre und Forschung zuständig. An beiden Campi der UDE finden Sie daher eine ZCL-Ausgabestelle.

Die beiden Ausgabestellen des ZCL am Standort Essen am Campus und in der Schützenbahn sind der Fakultät Chemie angebunden. Sie können daher über das Internetangebot der Fakultät Chemie die Homepage des ZCL Essen erreichen.

Es gibt viele Regulierungen für den Handel von Stoffen mit bestimmten Gefährlichkeitsmerkmalen. Dies zeigt sich in der Praxis daran, dass die Händler im Zusammenhang mit einer Bestellung den potenziellen Kunden eine sog. Endverbleibsbestätigung zusenden, die Voraussetzung für die Lieferung des Stoffes ist. Mit Stoffen, für die eine Endverbleibsbestätigung erforderlich ist, muss auch nach der Lieferung und bei der Verwendung innerhalb der UDE besonders sorgfältig umgegangen werden.

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Endverbleibserklärungen für "heikle", behördlich überwachte Stoffe (EVE)

Universitäten können legal unterschiedlichste Gefahrstoffe zum Zweck von Forschung und Lehre beziehen, oft sogar, wenn diese nicht an bestimmte Zielgruppen abge­geben werden dürfen (z. B. private Endabnehmer). Einige Chemikalien unterliegen jedoch aufgrund ihres besonderen Gefahren­potentials bzw. einer erhöhten Gefahr bei missbräuchlicher Nutzung besonderen Abgabevorschriften, die sich sowohl aus bundesdeutschen als auch aus EU-Vorschriften herleiten. Der sprachlichen Einfachheit halber werden sie in diesem Text als heikle Stoffe bezeichnet.

Ein kleiner Teil aller heiklen Stoffe zählt zur Untergruppe der Stoffe, deren Bezug eine behördliche Genehmigung bedarf (z. B. Betäubungsmittel). Chemikalien, die zum anderen, größeren Teil der heiklen Stoffe zählen, dürfen Universitäten grundsätzlich ohne behördliche Genehmigung überlassen werden. Ihre Abgabe ist aber i.d.R. mit weitreichenden Pflichten der Chemikalienhändler verbunden (Mithilfe bei der Überwachung derartiger Transaktionen, Dokumentrationspflichten, Meldepflichten an Behörden bei Verdacht einer illegalen Verwendung, …).

Chemikalienlieferanten müssen daher vor einer Transaktion bestimmte rechtlich vorgegebene Abgabebedingungen prüfen. Welche das in Hinsicht auf Art und Umfang im Einzelfall sind, hängt von den Vorschriften ab, den der betreffende heikle Stoff unterliegt. So kann der Handel mit einem derartig überwachten Stoff rigoros mengenbegrenzt bzw. an bestimmte Verwendungszwecke gebunden sein oder besondere Verwendungsverfahren erfordern.

Ein rechtlich etabliertes „Überwachungsinstrument“ sind sog. Endverbleibs­erklärungen bzw. Endverbleibsbestäti­gungen (EVE): Händler sind verpflichtet sind, vor der Weitergabe heikler, über­wachter Stoffe entsprechende Kundenerklärungen einzuholen und diese nach dem Verkauf über einen längeren Zeitraum zu archivieren, um die Transaktion ggf. durch eine mit Kontrollaufgaben betraute Behörde möglich zu machen (Rückverfolgbarkeit).

Endverbleibsbestätigungen werden auf der Grundlage verschiedener Vorschriften verlangt, beispielsweise dieser (nicht abschließende Liste):

  • Grundstoffüberwachungsgesetz (GÜG/ betrifft Ausgangsstoffe für Drogen und psychotropischer Stoffe
    (gilt ergänzend zu EU-VO 273/2004; EU-VO 111/2005 (Export) und EU-VO 1277/2005 (EU-einheitliche Überwachung))
  • Chemikalienverbotsverordnung (ChemVerbotsV) / betrifft u.a. Gifte, kmr-Stoffe…

(gilt ergänzend zu EU-VO 1907/2006 = REACH),

  • Chemikalien-Ozonschichtverordnung (ChemOzonSchichtV) /betrifft Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen
    (Bezug nur bei EU-Behörde registrierte ODS-Laboratorien + bei erlaubten Verwendungszweck möglich - ODS-Dokument erforderlich)
    (gilt ergänzend zu EU-VO 1005/2009)
  • Chemikalien-Klimaschutzverordnung (ChemKlimaschutzV) / betrifft fluorierte Treibhausgase
    (gilt ergänzend zu EU-VO 517/2014)
  • Sprengstoffgesetz (SprengG) / betrifft „explosive Stoffe mit anderer Zweckbestimmung "
    (im Zusammenhang mit EU-RL 2014/28 (Explosivstoffe für zivile Zwecke) und EU-RL 2008/43 (Einführung eines Verfahrens zur Kennzeichnung und Rückverfolgung von Explosivstoffen für zivile Zwecke gemäß der EWG-RL 93/15/EWG)
  • Ausgangsstoffgesetz (AusgStG) / Ausgangsstoffe für Explosivstoffe
    (gilt ergänzend zu EU-VO 2019/1148)
  • ….

Alle aufgeführten Vorschriften verfolgen vornehmlich diese beiden Schutzziele bei der Ab- und Weitergabe an Dritte: Unbefugten Zugriff zu diesen heiklen Stoffen verhindern und einen legalen, fachkundigen Umgang mit ihnen sichern.

 

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Gefahrgut und Gefahrstoff

Gefahrstoffe werden i.d.R. mit einem LKW oder Transporter angeliefert. Schon allein weil unterwegs auch öffentliche Straßen benutzt werden, fallen sie unter das Transportrecht und zählen dann zu den Gefahrgütern, sollten sie entsprechende Kriterien erfüllen. Nicht alle Gefahrstoffe sind Gefahrgüter und umgedreht, nicht alle Gefahrgüter sind Gefahrstoffe. Aber salopp formuliert sind alle Gefahrstoffe Gefahrgüter, wenn von ihnen beim Transport eine akute Gefahr für Menschen oder die Umgebung des Transportwagens ausgehen (z.B. Leckagen nach einem Unfall).

Für die Kennzeichnung von Gefahrgütern gelten leider andere Regeln, als für die Kennzeichnung von Gefahrstoffen. Daher kann die Kennzeichnung einer Chemikalie auf der transportrechtlich korrekten Lieferverpackung nicht GHS-konform ausgeführt sein. Ist dies die einzige Verpackung (z. B. von Kunststoffkanistern oder Fässern), ist es dann i.d.R. erforderlich, diese transportrechtliche Kennzeichnung durch eine umgangsrechtliche GHS-Kennzeichnung betriebsintern zu ersetzen oder zu ergänzen.

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