KANBrief 3/16

3D-Druck: Chancen und Risiken

Immer mehr Produkte werden z.B. für Maschinenbau, Medizin oder Freizeitindustrie mit additiven Verfahren wie 3D-Druck gefertigt. Die Verfahren entwickeln sich rasant weiter und werden immer vielfältiger. Es ist jedoch nicht einfach, die Regeln für den Umgang mit den dabei auftretenden Gefährdungen in gleicher Geschwindigkeit mitzuentwickeln. Auch die rechtliche Situation wirft Fragen auf.

Bei additiven Fertigungsverfahren – dazu zählt auch der 3D-Druck – erhalten die Produkte ihre Form nicht mehr, indem von einem Rohling überflüssiges Material weggenommen wird. Stattdessen werden die Ausgangsmaterialien (flüssige Kunststoffe, Photopolymere, Kunststoff-, Quarzsand-, Glas- und Metallpulver oder auch Papier) thermisch, chemisch oder photochemisch gezielt geschichtet oder aufgetragen. Die neue Technik birgt jedoch Risiken (z.B. elektrische, mechanische, thermische, physikalische und chemische), die noch nicht vollständig erforscht sind.

Lösungsansätze

Beim Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) werden bis Ende 2018 im Projekt „Gefahrstoffemissionen aus 3D-Druckern“ mögliche gesundheitliche Gefährdungen der Beschäftigten durch Emissionen bei additiven Fertigungsverfahren erforscht (Kontakt: Dr. Renate Beisser, renate.beisser@dguv.de / Ludger Hohenberger, l.hohenberger@unfallkasse-nrw.de). Im Messprogramm „Exposition bei additiven Fertigungsverfahren (u.a. 3D-Drucker)“ wird ein besonderes Augenmerk auf die eingesetzten Materialien gerichtet und die inhalative Exposition gegenüber einigen Gefahrstoffen ermittelt. Die Ergebnisse der Messungen sollen unter anderem in eine Empfehlung der Unfallversicherungsträger zur Gefährdungsermittlung münden.

Aufsichtspersonen, Mitarbeiter der Prüfstelle und Experten aus dem Gebiet Gefahrstoffe der BG Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM) treffen sich regelmäßig in der Arbeitsgruppe 3D-Druck/Additive Manufacturing, die als Ansprechpartner und Koordinationsstelle fungiert (Kontakt: Valentin Kazda, kazda.valentin@bgetem.de). Die Arbeitsgruppe soll feststellen, wo Handlungsbedarf für den Arbeitsschutz besteht und Informationen für die Beratungs- und Aufsichtstätigkeit der Aufsichtspersonen zur Verfügung stellen. Zu diesem Zweck kooperiert sie mit Herstellern, Anwendern, staatlichen Arbeitsschutzstellen und Forschungseinrichtungen der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung wie dem IFA.

Ziel des bis Ende Mai 2017 angelegten Projektes „3D-Drucker“ (Projekt F 2389 „3D-Drucker – Werden Verwender zu Herstellern? Stand und Zukunft der additiven Fertigung und deren Auswirkungen auf die Produktsicherheit und die Arbeitsbedingungen“) der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) ist es, produktsicherheitstechnische Aspekte und rechtliche Fragen zu betrachten. Welche Informationspflichten bezüglich der auftretenden Risiken hat beispielsweise der Hersteller eines 3D-Druckers? Wird der Verfahrensanwender zum vollverantwortlichen Hersteller des resultierenden Produktes oder bleibt ein Teil der Verantwortung beim Maschinenhersteller? Wie teilt sich die Verantwortung für die Sicherheit des Verfahrens und des Endproduktes auf, wenn Soft- und Hardware von verschiedenen Herstellern kommen? Als Ergebnis ist eine Informationsschrift für Verwender von 3D-Druckern geplant.

In einem weiteren Projekt der BAuA (Projekt F 2410 „Expositionsermittlung bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen bei additiven Fertigungsverfahren – Einsatz von Pulverbettverfahren“) werden bis Ende 2018 die inhalative Exposition bei Pulverbettverfahren sowie mögliche Gefährdungen durch den Einsatz von z.B. metallhaltigen Pulvern ermittelt. Auf Grundlage der Ergebnisse sollen standardisierte Arbeitsverfahren und EMKG-Schutzleitfäden (Schutzleitfäden der BAuA nach dem „Einfachen Maßnahmenkonzept Gefahrstoffe“ (EMKG) setzen die Anforderungen der Gefahrstoffverordnung und des Technischen Regelwerkes um) für additive Fertigungsverfahren erstellt werden.

Im neu gegründeten Fachausschuss 105.6 „Sicherheit beim Betrieb additiver Fertigungsanlagen“ des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) wird gegenwärtig eine VDI-Richtlinie erarbeitet, die für das Laserstrahlschmelzen von Metallpulvern Empfehlungen zur Reduzierung von Gefährdungen der Verfahrensanwender zusammenstellt. Aus Sicht der KAN sollte der VDI dabei möglichst keine neuen Anforderungen festlegen, sondern Bestehendes benutzerfreundlich aufbereiten und Regelungslücken aufzeigen. Fehlende Produktanforderungen können dann in europäischen oder internationalen Normen, fehlende Anforderungen an den betrieblichen Arbeitsschutz im Regelwerk von Staat oder Unfallversicherungsträgern ergänzt werden.

Bei ISO wurden im ISO/TC 261 „Additive Manufacturing“ schon einige Normen erarbeitet oder sind in Vorbereitung, die zum Teil auf VDI-Richtlinien basieren. Sie behandeln bisher keine Sicherheitsfragen, sondern befassen sich mit der Terminologie, technischen Schnittstellen oder der Vertragsgestaltung zwischen Kunden und Dienstleistern. Seit etwa einem Jahr besteht aber eine ISO-Ad-hoc-Gruppe „Safety issues“, um dem TC 261 Vorschläge für sicherheitsrelevante Normen zu machen.

Corrado Mattiuzzo
mattiuzzo@kan.de