LGA
Tillystr. 2
90431 Nürnberg
Druckversion: http://lga/de/aktuelles/veroeffentlichungen_emissionen_laserdrucker.shtml
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von Frank Jungnickel, Alexandra Kubina 1. Einleitung Seit ca. 4 Jahren wird über gesundheitsschädliche Emissionen aus Laserdruckern berichtet und in verschiedenen Medien äußerst kontrovers diskutiert. Etwas vergröbernd kann man die daran Beteiligten in drei Lager einteilen:
Unstrittig ist, dass Laserdrucker während des Druckprozesses flüchtige organische Verbindungen (FOV), Ozon und Tonerstaub emittieren. Offensichtlich ist auch, dass sich die einzelnen Druckertypen in ihren Emissionsraten (ausgestoßene Menge pro Zeiteinheit) deutlich unterscheiden. Dissens besteht über die Höhe dieser Emissionen und über deren Gefährdungspotenzial. 2. Welche Ursachen gibt es für unterschiedliche Messergebnisse? In den zurückliegenden Jahren wurde eine große Zahl unterschiedlicher Druckertypen auf den Markt gebracht und befindet sich noch im Einsatz. Sie unterscheiden sich u. a. in der Druckgeschwindigkeit, in der chemischen und physikalischen Zusammensetzung der Toner, aber teilweise auch in der angewendeten Fixiertemperatur. Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zweier Messinstitute setzt also zunächst einmal voraus, dass genau der gleiche Druckertyp mit dem gleichen Toner untersucht wurde. Die Messungen werden in Emissionsprüfkammern durchgeführt. Prüfinstitute verwenden unterschiedlich große Prüfkammern und messen bei unterschiedlichen physikalischen Bedingungen. Es ist einleuchtend, dass beim Testen des gleichen Druckertyps selbst bei ansonsten völlig gleichen Prüfbedingungen sich in einer größeren Prüfkammer wegen des Verdünnungseffektes eine niedrigere Konzentration einstellen wird als in einer kleineren Prüfkammer. Es ist deshalb nicht sinnvoll, die in der Prüfkammer gemessenen Konzentrationen zu vergleichen. Eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse wird jedoch möglich, wenn die Emissionsrate des Druckers berechnet wird, also welche Stoffmengen der Drucker pro Zeiteinheit abgibt. Dies ist unter Berücksichtigung der Kammergröße, der Luftaustauschrate und der Druckdauer leicht durchführbar. Die Emissionsrate SERu berechnet man nach folgender Formel:
Die Emissionsrate eines Druckers ist unabhängig von der Prüfkammergröße. Eine weitere wichtige Voraussetzung für die Vergleichbarkeit ist, dass die gleiche Testseite ausgedruckt wird, weil die Emissionsrate auch vom Tonerverbrauch pro Seite abhängt. Diese Vorgehensweise wurde in einem Ringversuch angewendet, der unter Federführung der Bundesanstalt für Materialprüfung und -forschung, Berlin (BAM) im Frühjahr diesen Jahres durchgeführt wurde. An diesem Ringversuch, dessen Ergebnisse voraussichtlich Ende 2002 veröffentlicht werden, hat auch die LGA teilgenommen. 3. Messergebnisse der LGA Die LGA führt seit 1998 in ihren Emissionsprüfkammern Messungen an Laserdruckern und Kopierern durch. Dabei werden überwiegend fabrikneue Geräte getestet. Zur Ermittlung der Emissionsraten werden grundsätzlich mindestens 500 Seiten einer vorgegebenen Testseite mit einer Flächendeckung von 9,5 % gedruckt. (Diese Flächendeckung ist im Vergleich zum sonst üblichen „Dr.-Grauert-Brief“ mit nur Die Messung der Ozonkonzentration erfolgt kontinuierlich unter Verwendung eines Ozonanalysators (Messprinzip: Chemielumineszenz). Da Ozon sehr instabil ist, weil es sowohl mit den Prüfkammerwänden als auch mit freigesetzten organischen Stoffen reagiert, ist die Berechnung der Emissionsrate nach o. g. Formel nicht ohne weiteres möglich. Es muss deshalb die Halbwertszeit des Ozons in der Prüfkammer ermittelt und rechnerisch berücksichtigt werden. Auf diese Prozedur wird hier nicht näher eingegangen, weil die Ozonemissionen der von uns untersuchten neuen Geräte stets relativ niedrig waren Die Staubemissionen werden gravimetrisch mittels Planfiltersonde gemessen. Auch hier wurden bei neuen Geräten nur sehr niedrige Emissionsraten gemessen 3.1 Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen (FOV) Zur Bestimmung der Emissionsrate bezüglich FOV erfolgt die Luftprobenahme in den Prüfkammern mittels Tenax TA während der letzten Bei den Emissionen handelt es sich hauptsächlich um aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere um die toxikologisch kritischen Verbindungen Benzol und Styrol. Die Bestimmung der Summe aller flüchtigen organischen Verbindungen (TVOC = total volatile organic compounds) erfolgt deshalb gegen Toluol. Die folgenden Balkendiagramme zeigen die Messergebnisse, wobei jeder Balken für einen Druckertyp steht. Die Balken sind nach ihrer Größe, also der Emissionsrate sortiert. Ein Drucker oder Kopierer mit einer hohen Styrolemission muss nicht zwangsläufig auch eine hohe Benzolemission haben. TVOC-Emissionsrate in µg/min
Styrol-Emissionsrate in µg/min
Benzol-Emissionsrate in µg/min
3.2 Toneruntersuchungen Ein Toner setzt sich im wesentlichen aus einem Bindemittel (Styrolacrylatcopolymer oder Polyester) und Farbpigmenten (bei schwarzen Tonern Eisenoxid oder Ruß) zusammen. Hinzu kommen noch kleinere Menge von Hilfsstoffen wie z. B. Wachse und Kieselsäuren. Aufgrund der vorgefundenen teilweise sehr hohen Emissionsraten lag es nahe, die eingesetzten Toner auf ihren FOV-Gehalt zu untersuchen. Dies erfolgte nach dem Headspace-Verfahren. Auch hier wurden sehr große Unterschiede zwischen den einzelnen Tonertypen festgestellt. Die folgende Tabelle zeigt eine statistische Übersicht der Ergebnisse der Untersuchung von über 100 Tonerproben:
85 verschiedene schwarze Toner wurden auf ihren Schwermetallgehalt untersucht. In einigen wenigen Proben wurden im Vergleich zu durchschnittlichem Hausstaub leicht erhöhte Nickel- und Cobalt-Konzentrationen festgestellt. [9] Da über die Bioverfügbarkeit dieser Metalle keine hinreichenden Informationen vorliegen, ist eine toxikologische Bewertung vorerst nicht möglich. 4. Bewertung und Schlussfolgerungen Ob sich während des Betriebes von Laserdruckern und Kopierern gesundheitlich bedenkliche Konzentrationen einstellen, hängt einerseits von den räumlichen Gegebenheiten (Raumgröße, Anzahl der Geräte, Druckintensität bzw. Tonerverbrauch pro Tag, Lüftungsverhalten, Abstand der exponierten Personen von den Geräten) ab und andererseits vom verwendeten Gerät, vor allem aber vom eingesetzten Toner. Relevante Staub- und Ozonemissionen wurden nicht festgestellt, wobei zu berücksichtigen ist, dass fast ausnahmslos fabrikneue Geräte untersucht wurden. Besonders zu beachten sind die Benzolgehalte einiger Toner. Sie verursachen unter ungünstigen räumlichen Verhältnissen eine deutliche Erhöhung der Benzol-Raumluftkonzentration gegenüber der normalen Hintergrundkonzentration. Wenngleich keine akute Gesundheitsgefahr besteht, erhöht sich doch die Wahrscheinlichkeit an Krebs (Leukämie) zu erkranken. Für krebserzeugende Stoffe gilt das Minimierungsgebot. Das heißt, alle zumutbaren Möglichkeiten zur Reduzierung und Vermeidung sind auszuschöpfen. Die Auswahl eines benzolarmen Toners ist nach unserer Auffassung zumutbar. Aber auch die teilweise sehr hohen Styrol- und TVOC-Emissionen sollten durch Auswahl geeigneter Toner vermieden werden, da sie bei empfindlichen Personen zu Befindlichkeitsstörungen führen können. Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass die von der Interessengemeinschaft Tonergeschädigter beschriebenen Krankheitsbilder nicht mit jenen Symptomen übereinstimmen, die für Benzol, Styrol und andere Aromaten im vorgefundenen Konzentrationsbereich beschrieben werden. Die häufig gestellte Frage, ob Originaltoner im Durchschnitt weniger schadstoffbelastet sind als Nachahmerprodukte (Refiller), muss nach unseren Untersuchungen verneint werden. Die LGA hat Richtwerte für schadstoffarme Toner vorgeschlagen, die inzwischen von zahlreichen Anwendern bei der Tonerbeschaffung berücksichtigt werden. Toneruntersuchungen sind für eine Vorauswahl gut geeignet und eine preiswerte Möglichkeit zur Vermeidung oder Reduzierung aufwendiger Prüfkammermessungen. 5. Danksagung Die Autoren danken Herrn Dr. Herbert Fischer und Herrn Dr. Felix Patrzek und MitarbeiterInnen für die sorgfältige Durchführung der Analysen. 6. Literatur
Die Autoren:
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