The three selected accidents, such as the Seveso accident, are described to illustrate sources of risk as well as the cause of accidents in the chemical industry. Furthermore, regulatory requirements, such as the Seveso Directive or the VEXAT regulation, are presented, although they only provide a minimal level of security if they are implemented sufficiently.
E INLEITUNG
- Chemieindustrie
- Forschungsfragen
- Zielsetzung der Arbeit
- Forschungsstand
Diese Arbeit befasst sich mit Unfällen in der chemischen Industrie und den gesetzlichen Anforderungen und Richtlinien für die chemische Industrie. Tabelle 2 gibt einen Überblick über die Ursachen und die damit verbundene Anzahl gemeldeter Vorfälle in der chemischen Industrie von 2012 bis 2014.
T HEORETISCHER T EIL
Begriffsdefinition
Sie gehören zur meldepflichtigen Dokumentation nach dem Arbeitnehmerschutzgesetz (vgl. Pfeiffer und Sauer, 2013, S.124). Eine Zündquelle bezeichnet jede Art von Energie, die Stoffe oder explosionsfähige Atmosphären entzünden kann (vgl. Pfeiffer und Sauer, 2013, S.794).
Unfall-Historie
- Seveso-Unglück
- Schwefelwasserstoff-Freisetzung in einer Biogasanlage
- Brand und Explosion beim Chemiekonzern BASF
Bis 1974 stellten viele andere Unternehmen die Produktion von TCP ein, woraufhin die ICMESA-Fabrik zum Haupt-TPC-Produktionsstandort der Givaudan-Gruppe wurde (vgl. Böschen, 2000, S.217 ff; Hofmann, 2002, S.202 ff). Die Analyseergebnisse wurden den Ortsbürgermeistern erst zehn Tage nach dem Unfall mitgeteilt (vgl. Hofmann, 2008, S.232 ff).
Behördliche Vorgaben
- Seveso Richtlinie
- ArbeitnehmerInnenschutzgesetz
- VEXAT - Verordnung explosionsfähige Atmosphären
- Explosionsschutzverordnung
- Norm 31000
Das Arbeitnehmerschutzgesetz (ASchG) stellt eine Grundlage für den Arbeitsschutz der Arbeitnehmer in Österreich dar, um die Gefahr arbeitsbedingter Unfälle und Erkrankungen zu vermeiden (vgl. Arbeitsinspektorat, 2015, S. 4f.). Regelungen zu Arbeits- und Ruhezeiten sowie Schutzbestimmungen für schutzwürdige Gruppen wie Jugendliche oder schwangere Mütter sind hier zusammengefasst (vgl. Arbeitsinspektion, 2015, S.1). Bei Überschreitung des Grenzwertes ist der Arbeitgeber verpflichtet, die gemäß § 45 ASchG festgelegten Maßnahmen zu ergreifen (vgl. Arbeitsinspektorat, 2015, S. 18 ff.).
Für die Arbeitstätigkeit und die Aufgabe geeignete Arbeitskleidung oder persönliche Schutzausrüstung (PSA) muss vom Arbeitgeber zur Verfügung gestellt werden (vgl. Arbejdstilsynet, 2015, S.31). Jeder dieser Kernschritte muss in den Gesamtprozess integriert werden und darf nicht als eigenständiger Prozess betrachtet werden (vgl. Hoffmann, 2017, S.17). Der erste Schritt zur Schaffung des Kontextes besteht darin, Ziele, Grundlagen und Rahmenbedingungen auf allen Organisationsebenen zu definieren (vgl. Hoffmann, 2017, S.20).
Unternehmen können unterschiedliche Risikomethoden nutzen, um unterschiedliche Gefahrenquellen und deren Auswirkungen zu identifizieren (vgl. Hoffmann, 2017, S. 24). Die Ergebnisse des Risikomanagementprozesses müssen in einem Risikomanagementhandbuch oder in Risikoberichten dokumentiert und allen Mitarbeitern oder ggf. Bewohnern kommuniziert werden (vgl. Hoffmann, 2017, S. 48ff.).
A NWENDUNG
Schutzmaßnahmen
- Primärer Explosionsschutz
- Sekundärer Explosionsschutz
- Konstruktiver Explosionsschutz
- Organisatorische Maßnahmen
Wenn die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre unvermeidbar ist, besteht das Ziel des sekundären Explosionsschutzes darin, mögliche Zündquellen in den explosionsgefährdeten Bereichen möglichst zu vermeiden bzw. zu begrenzen (vgl. Pfeiffer und Sauer, 2013, S.247f.). Ein Vorfall kann durch Fehlverhalten von Arbeitnehmern verursacht werden, aber auch durch Verstöße oder Nichteinhaltung der Vorschriften des Arbeitgebers. Das Explosionsschutzdokument, das im nächsten Abschnitt vorgestellt wird, stellt beispielsweise eine der verbindlichen organisatorischen Maßnahmen dar (vgl. Janssen, 2004, S. 84ff.).
Der Arbeitnehmer muss sich der Gefahren bewusst sein, denen er in bestimmten Bereichen bei korrekter Verwendung von Arbeitsmitteln und persönlicher Schutzausrüstung ausgesetzt ist. Die Freigabebescheinigung muss Angaben darüber enthalten, wer die Arbeiten ausführt, wo die Arbeiten durchgeführt werden, wann sie beginnen und enden und welche zusätzlichen Schutzmaßnahmen getroffen werden (vgl. Janssen, 2004, S. 87f.). Da bei Wartungsarbeiten erfahrungsgemäß die Unfallgefahr steigt, müssen insbesondere bei Wartungsarbeiten in explosionsgefährdeten Bereichen zusätzliche technische Schutzmaßnahmen berücksichtigt werden, beispielsweise ein Brandschutz oder die Kreuzung von Rohren mit Sprengstoff Gase. (vgl. Janssen, 2004, S. 88f.).
Besteht auch eine Gefährdung der Gesundheit der Mitarbeiter, empfiehlt es sich, die Bereiche mit Warnschildern zu versehen (vgl. Die Brandschutzdirektion muss alle für den Betrieb geeigneten Brandschutzmaßnahmen, wie z. B. Brandschutzpläne, zusammenfassen und auf ihre Funktionsfähigkeit prüfen durch wiederkehrende Tests ermitteln und die Verantwortlichen ermitteln (vgl. Born 2015, S.72).
Anwendungsbeispiel Explosionsschutzdokument
Um den Ausfall von Maschinen und Anlagen oder eine Unterbrechung ihrer Funktionsfähigkeit zu vermeiden, müssen vorbeugende Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Der Arbeitgeber muss dafür sorgen, dass Arbeitsmittel, Maschinen und Anlagen während der gesamten Nutzungsdauer in einem ordnungsgemässen Zustand gehalten werden.
Überblick möglicher Risiken
M ETHODEN ZUR R ISIKOIDENTIFIZIERUNG UND R ISIKOMINIMIERUNG
- Checklisten
- KJ-Methode
- Risikomatrix
- HAZOP
- Fehlerbaumanalyse
- LOPA
Der Regelkreis beginnt von vorne, um sicherzustellen, dass alle Risiken einbezogen werden (vgl. Romeike, 2018, S.36ff.). Der Vorteil des einfachen Aufbaus der Checkliste besteht darin, dass sie bei der Identifizierung neuer Risiken leicht ergänzt werden kann (vgl. Romeike, 2018, S.56, S.61ff.). Sie finden sich in der Literatur auch häufig unter der deutschen Bezeichnung PAAG (Prognose, Befund, Schätzung, Gegenmaßnahmen) (vgl. Weber, 2016, S.391).
Diese Methode wurde vom Chemiekonzern Imperial Chemical Industries für sein internes Risikomanagement entwickelt (vgl. Romeike, 2018, S.123). Nach Durchführung der Analyse sollten die Änderungen in den Komponenten thematisiert, mögliche Verbesserungsvorschläge und -empfehlungen gemacht und ein Termin für eine Neuimplementierung festgelegt werden (vgl. Romeike, 2018, S124ff.). Qualitative Fehlerbaumanalyse (FTL) beschreibt eine Identifizierung, Analyse und Bewertung von Risiken mithilfe einer sogenannten rückwärtsgerichteten deduktiven Methode (vgl. Weber, 2016, S.391.).
Darüber hinaus sollen diejenigen Systeme identifiziert werden, die genauer untersucht werden sollten (vgl. Preiss und Struckl, 2017, S. 10; Hauptman 2017, S. 310 ff.). Ist das Risikotoleranzkriterium erfüllt, muss es mittels einer Ja/Nein-Frage beantwortet werden (vgl. Preiss und Struckl, 2017, S. 10; Hauptman 2017, S. 310 ff.).
E RGEBNISSE
Eignung der Methoden im theoretischen Risikomanagement
- Bewertung der Methoden anhand der Methoden-Matrix
- Benotung der Methoden anhand der Methoden-Matrix
Der Zeitaufwand für Checklisten kann als gering angesehen werden, da die Umsetzung der Methode nach der Erstellung der Checkliste schnell erfolgt. Grundsätzlich sind für die Umsetzung jedoch nur ein bis zwei Mitarbeiter erforderlich, die Personenanzahl ist daher gering. Der Zeitaufwand für die Durchführung der KJ-Methode ist als gering einzustufen, da sie je nach Mitwirkung der Experten innerhalb weniger Stunden umsetzbar ist.
Der Zeitaufwand für die Durchführung einer Risikomatrix ist höher als bei der KJ-Methode oder der Checkliste, die Risikomatrix ist jedoch eine schnelle und einfache Methode zur Identifizierung von Risiken. Aufgrund ihrer Komplexität wird die HAZOP-Methode häufig von externen Experten durchgeführt, die die Umsetzung überwachen. Aufgrund ihrer Komplexität erfordert die Implementierung der LOPA-Methode viel Zeit und Aufwand sowie tiefes Expertenwissen.
Die Umsetzung der KJ-Methode erfordert mehr Aufwand und Know-how als die Checkliste, ihr Ergebnis wird jedoch dennoch als ungenau bewertet. Beispielsweise wird die KJ-Methode als ungenau bewertet, berücksichtigt aber deutlich mehr Anwendungsbereiche als die Checkliste.
Eignung der Methoden anhand der Unfall-Beispiele
- Bewertung der Methoden anhand der Unfallbeispiele
- Eignung der Methoden am Beispiel des Unfalls in Seveso
- Eignung der Methoden am Beispiel des Unfalls in der Biogasanlage
- Eignung der Methoden am Beispiel des Unfalls in der Chemiefabrik
- Benotung der Methoden anhand der Unfallbeispiele
Die Farbe Grün symbolisiert eine gute Eignung, Gelb eine mittlere Eignung und Rot eine schlechte Eignung der Methoden. Die Eignung der Checkliste wird als gut beurteilt, da sie als Vollständigkeitskontrolle dient und explizit auf bereits eingetretenen Unfällen basiert. Die Eignung der Fehlerbaumanalyse wird als mangelhaft eingestuft, da der Unfall nicht hätte verhindert werden können und die Vollständigkeit der Methode insbesondere bei komplexen Systemen nicht gegeben ist.
Die Eignung der Methoden für den Biogasanlagenunfall wird im nächsten Abschnitt analysiert. Mit der Implementierung der Methode hätten die mangelnde Erkennung von Risikopotenzialen und die unzureichende sicherheitstechnische Auslegung verbessert werden können. Die Eignung der Methoden für den Chemieanlagenunfall wird im nächsten Abschnitt analysiert.
Die Eignung des HAZOP-Verfahrens wird als mittelmäßig eingestuft, da durch den Einsatz des Verfahrens lediglich ein verbessertes Schutzniveau erreicht werden konnte. Beispielsweise wird die Eignung der Fehlerbaumanalyse für das Beispiel Seveso als schlecht, für das Beispiel Chemieunternehmen jedoch als sehr gut bewertet.
Vergleich und resultierender Mittelwert der Benotungen
Bei der Bewertung anhand der Methodenmatrix schneidet es besser ab als anhand des Unfallbeispiels, wo es im Vergleich sogar am schlechtesten abschneidet. Im Rang „Eignung im theoretischen Risikomanagement“ schnitt sie besser ab als im Rang anhand der Unfallbeispiele. Bei der Einstufung anhand der Methodenmatrix liegt die Skala um fast eine Ziffer niedriger als anhand des Unfallbeispiels.
Eine Analyse der Unfallbeispiele zeigt, dass durch deren Anwendung die mangelnde Erkennung potenzieller Gefahren aufgedeckt und auch die mangelhafte sicherheitstechnische Gestaltung verbessert werden kann. Die Analyse der Unfallbeispiele zeigt, dass es der Methode gelingt, Fehler in einem komplexen System zu untersuchen und zu prüfen, ob der Fehler auf einen tieferen Teil des Systems zurückzuführen ist. Ihre Beurteilung anhand der Methodenmatrix und anhand der Unfallbeispiele zeigt, dass es für das theoretische und praktische Risikomanagement bestens geeignet ist.
Die theoretische Anwendbarkeit wurde weniger gut bewertet, die Analyse der Unfallbeispiele ergab jedoch, dass die Methode für alle drei Beispiele geeignet ist. Mit Ausnahme der KJ-Methode und der Risikomatrix wurde die Eignung anhand der Unfallbeispiele besser beurteilt als deren theoretische Eignung.
C ONCLUSIO
Fazit
Das Beispiel Seveso zeigte, dass das Fehlen behördlicher Vorgaben zur Festlegung eines Mindestmaßes an Sicherheit den Unfallverlauf begünstigte. Bei der Analyse des Unfalls im Chemieunternehmen muss berücksichtigt werden, dass der Faktor Mensch immer eine unermessliche und unvorhersehbare Gefahrenquelle darstellt, die nicht mit allen Methoden gemessen oder aufgedeckt werden kann. Die Auswertung zeigt auch, dass die Methoden, deren Umsetzung weniger Aufwand und Wissen erfordert, auch weniger präzise sind, wie beispielsweise in der Checkliste zu sehen ist.
Grundsätzlich lässt sich nach einer vergleichenden Analyse der verschiedenen Methoden und Unfallbeispiele sagen, dass Arbeitnehmer über die Risiken und Gefahrenquellen informiert werden sollten, um ein höheres Maß an Sicherheit zu erreichen. Das Beispiel Seveso und das der Biogasanlage zeigen, dass die Umsetzung der Methoden mehr Erfolg verspricht, wenn ein hohes Maß an Risikobewusstsein im Unternehmen implementiert wird. Bereits 1926 beschrieb WITTE, dass die wirksamste Methode zur Unfallverhütung die Anbringung von Anschlagtafeln sei, die neben allgemeinen Richtlinien auch auf das konkrete Gefahrenpotenzial des Unternehmens selbst hinweisen sollten.
Dennoch ist menschliches Versagen, wie im Beispiel des Unfalls in einem Chemieunternehmen, nie völlig auszuschließen. Generell kann empfohlen werden, bei der internen Risikokontrolle mehrere Methoden zu implementieren, um ein höheres Maß an Sicherheit zu erreichen.
Kritische Reflexion
Ausblick und Forschungsbedarf
Arbeitsinspektion - Bundesministerium für Arbeit, Soziales und Konsumentenschutz, Zentrale Arbeitsinspektion (Hrsg.) (2015): SICHERHEIT AM ARBEITSSCHUTZ Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz - Arbeitnehmerschutzgesetz, https://www.arbeitsinspektion.gv.at › CMS › Aufsichtsbehörde › herunterladen. AS-ER – Bam-Nr.: 15 (Hrsg.) (2019): Freisetzung von Schwefelwasserstoff in einer Biogasanlage, https://www.infosis.uba.de/index.php/en/detail_merge/aser.html . 309/2004: Verordnung über explosionsfähige Atmosphären – VEXAT (2019), https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesn ummer=20003475.
BMWFJ (Hrsg.) (2012): Technische Grundlagen zur Bewertung von. oboesterreich.gv.at/media files/forms/documents%. 20UWD%20Abt_AUWR/AUWR_BMWFJ_Grundlage_Technisch_Biogasanlage.pdf. Bundesministerium (Hrsg.) (2017): Sicherheitsbericht-Empfehlung zur Bewertung von Sicherheitsberichten gemäß der Seveso-III-Richtlinie. 2015): Fehlerbaumanalyse in Theorie und Praxis: Grundlagen und Anwendung der Methode – Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Inge; Dubiel, Jörk - TÜVNORD - Im Auftrag des Bundesumweltdienstes (Hrsg.) (2007): Einfluss menschlicher Faktoren auf Unfälle in der verfahrenstechnischen Industrie;.
Handbuch zur Risikobeurteilung in kleinen und mittleren Unternehmen: Explosionsgefahren; ISBN Methodische Entwicklung technischer Produkte: Methoden flexibel und situativ einsetzen - VDI-Springer Verlag. Umweltbundesamt – Abschnitt III 2.3 „Anlagensicherheit“, III 2.4 „Abfalltechnik, Abfallverbringung“ und V 1.3 „Erneuerbare Energiequellen (Hrsg.) (2019): Sicherheitsaspekte von Biogasanlagen und Umweltauswirkungen – ISSN 2363-829X.
