Risikovermeidung

Gesundheitsgefahren durch Laserdrucker bannen

Wissen | Hintergrund

Aus Laserdruckern kommen feinste Nano-Teilchen. Wie gesundheitsschädlich sie sind, ist bislang nicht zu sagen – wie man sie vermeiden kann, aber schon.

Eine Nachricht aus Lokalmedien wie der Hannoverschen Allgemeinen rüttelte die Drucker-Branche vor einigen Wochen auf: Das niedersächsische Justizministerium lässt über 4000 Drucker vom Typ Samsung ML-3471dn vor der Zeit durch neuere Druckermodelle ersetzen. Eine Gesundheitsgefährdung von Mitarbeitern der Justiz durch die Emissionen der Geräte könne nicht ausgeschlossen werden. Untersuchungen an insgesamt 13 Exemplaren dieser Drucker hatten ergeben, dass die Emissionen von Ultrafeinstaub bei diesem Druckermodell besonders hoch sind – deutlich über dem spätestens ab 2014 verbindlichen Grenzwert für das Umweltzeichen „Blauer Engel“.

Die Diskussion um mögliche Gefahren durch die Emissionen von Laserdruckern läuft bereits über ein Jahrzehnt und wurde mitunter auch recht schrill und reißerisch geführt. Dank dieser Debatten ist kaum ein anderes IT-Gerät hinsichtlich seiner Emissionen so gut erforscht wie der Laserdrucker. Ein Verdienst nicht zuletzt von Hans-Joachim Stelting und seiner Stiftung Nano-Control. Seit vielen Jahren kämpft der ehemalige Kriminalkommissar landauf, landab gegen die seiner Auffassung nach höchst gefährlichen Laserdrucker in den Büros an. Immer wieder macht er Druck auf Industrie und Behörden, an dem Objekt zu forschen, und sorgt so dafür, dass öffentliche und private Forschungsgelder dafür fließen.

Den Verdacht, dass das Tonerpulver selbst Ursache für die immer wieder berichteten Beschwerden einzelner Betroffener sein könnte, wussten die Hersteller recht schnell auszuräumen [1]. Zwar ist das Pulver alles andere als gesund und Anwender sollten es möglichst weder einatmen noch sonst in Kontakt damit gelangen – im normalen Betrieb geschieht das aber auch kaum.

Gelabelt

Die Vorstellung, dass beim Betrieb eines Laserdruckers der Tonerstaub eins zu eins von den Lüftern in den Raum geblasen würde, ist – jedenfalls ohne gravierenden Defekt am Gerät – schlicht falsch. Dies gilt insbesondere für Drucker, die das Umweltzeichen „Blauer Engel“ tragen. Nach dessen Vergabegrundlage gelten seit vielen Jahren schon recht niedrige Grenzwerte für die Staubemission, von der auch der Tonerstaub erfasst wird.

Im Laufe verschiedener Untersuchungen zum Thema Druckeremissionen zeigte sich jedoch rasch, dass Laserdrucker im Betrieb, vor allem in der Anfangsphase eines Druckjobs, eine erhebliche Zahl an ultrafeinen Partikeln ausstoßen. Das sind Partikel, die deutlich kleiner sind als die Feinstaubpartikel des Toners. Deren Durchmesser liegt zwischen 1 und 5 Mikrometer, die ultrafeinen Partikel (UFP) sind wenige Nanometer groß. Partikel mit weniger als 2,5 Mikrometer Durchmesser bezeichnet man als lungengängig, weil sie tief in das Atemorgan eindringen und sich dort ablagern können. Nano-Partikel verhalten sich ähnlich und können darüber hinaus sogar Zellmembranen durchqueren, in die Blutbahn gelangen und die Blut-Hirn-Schranke überwinden.

Aus diesem Grund hat das für die Vergabekriterien zuständige Umweltbundesamt beschlossen, im Zuge der regelmäßigen Überarbeitung der Vergabegrundlagen für Bürogeräte mit Druckfunktion künftig auch einen Grenzwert für die Emission von Nanopartikeln vorzugeben. Da die Nanopartikel bei der bisher für den „Blauen Engel“ vorgeschriebenen Messung der Staubemissionen aufgrund ihres niedrigen Gewichts nicht erfasst werden, musste man zunächst ein geeignetes Messverfahren dafür entwickeln. Im zweiten Schritt hat man untersucht, wie hoch die UFP-Emissionen beim Betrieb verschiedener Laserdrucker sind und wie hoch ein sinnvoller Grenzwert folglich sein sollte. Dazu hat die Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) die Emissionen von insgesamt zehn verschiedenen Laserdrucker-Typen untersucht.

Dabei zeigte sich ein für alle Laserdrucker typisches Verhalten: Beim Einschalten und beim Aufwärmen der Fixiereinheit am Beginn eines Druckjobs tritt ein recht hoher Peak von UFP-Emissionen auf. Die Menge der dabei emittierten Ultrafeinpartikel fällt indessen von Druckermodell zu Druckermodell höchst unterschiedlich aus.

Auf der Grundlage der Untersuchungen der BAM legte die beim Umweltbundesamt angesiedelte und für die Vergabegrundlagen des „Blauen Engel“ zuständige Jury Umweltzeichen im November vergangen Jahres den Grenzwert für die Emission von Nanopartikeln mit Durchmessern ab 7 Nanometer auf 3,5 × 1011 Partikel für eine Druckphase von 10 Minuten fest. Dabei gingen die BAM-Forscher davon aus, dass drei Viertel der bisher angebotenen Drucker diese Vorgabe nicht einhalten werden, nach den neuen Vergabekriterien das Umweltzeichen also nicht tragen dürfen.

Das ist konsequent, denn erklärtes Ziel solcher Umwelt-Labels ist es, die jeweils beste verfügbare Technik, sei es hinsichtlich Ressourcenverbrauchs oder Emissionen, auszuzeichnen. Damit sollen Anreize für die Produktverbesserung geschaffen und den Herstellern ein wirksames Marketinginstrument an die Hand gegeben werden. Da hätte es wenig Sinn, die Anforderungen so zu definieren, dass das Gros der am Markt befindlichen Geräte sie bereits erfüllt.

Der Grenzwert des Umweltzeichens orientiert sich hingegen ausdrücklich nicht an einer Einschätzung, ab welcher Menge die Emissionen gesundheitsschädlich sein könnten respektive unterhalb welcher Schwelle sie es garantiert nicht wären. Denn Aussagen dazu kann man beim heutigen Stand der Forschung gar nicht treffen. Mangels eindeutiger Forschungsergebnisse dazu geht man schlicht davon aus, je weniger Emission, desto besser.

Neben Laserdruckern gibt es auch noch andere Quellen für Emissionen von ultrafeinen Partikeln. Haushaltsgeräte, bei denen ähnliche Erwärmungsprozesse ablaufen wie in den Fixiereinheiten von Laserdruckern – also zum Beispiel Toaster, Backöfen, Bügeleisen und Haartrockner – zeigen zum Teil noch deutlich höhere UFP-Emissionen als Drucker [2]. Deren Zusammensetzung weicht jedoch von denen bei den Druckern ab, sodass der Vergleich nicht ohne Weiteres möglich ist.

Neben der BAM hatte sich auch das zur Fraunhofer-Gesellschaft gehörende Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) in Braunschweig im Auftrag des Herstellerverbandes Bitkom mit den UFP-Emissionen befasst. Der Bitkom war auch in die Erarbeitung der BAM-Studie eingebunden und hat dort unter anderem eine Liste der für die Untersuchungen infrage kommenden Drucker vorgelegt.

Das Gros der UFP-Emissionen ist zunächst gasförmig und kondensiert erst bei Abkühlung zu winzigen Tropfen. Diese bestehen aus komplexen Stoffgemischen, unter anderem wachsartige Substanzen und siliziumhaltige Beimengungen des Toners, die beim Aufschmelzen auf das Papier entstehen. Enthalten sind außerdem Silikonöle, die aus den Schmierstoffen für die mechanischen Teile des Druckers freigesetzt werden, sowie Kalziumverbindungen und Alkene (ungesättigte Kohlenstoffverbindungen) aus dem Papier. Aber auch Flammschutzmittel wie Brom-Verbindungen und verschiedene Metalle von Aluminium bis Nickel wurden von der BAM in den UFP-Emissionen von Druckern entdeckt. Am WKI hat man in den Emissionen der dort untersuchten Drucker dagegen nach eigenen Angaben keine Schwermetalle gefunden.

Die Zusammensetzung der UFP-Emissionen bei derartigen Heizungsvorgängen hängt offenbar auch sehr davon ab, was erwärmt wird. Papier und Tonerpulver kommen in den anderen Haushaltsgeräten jedenfalls nicht vor und können folglich dort nicht für Emissionen verantwortlich sein. Beim Drucken mit Laserdruckern spielen Tonerzusammensetzung und verwendetes Papier für die zu erwartenden Emissionen eine wichtige Rolle. Sie werden beim Fixieren auf zirka 200 Grad erhitzt und können je nach ihrer Beschaffenheit zu unterschiedlichen Zusammensetzungen führen.

Das Bundesumweltministerium weist in einer Stellungnahme gegenüber c’t allerdings darauf hin, dass sich die Wissenschaft bei diesen Untersuchungen meist an der Nachweisgrenze für die einzelnen chemischen Elemente bewege und sich wohl in jeder Stadtluft-Untersuchung höhere Schwermetallbelastungen fänden. Ob es für die gesundheitliche Beeinträchtigung bei Belastung mit Nano-Partikeln auf die Zahl oder gar die massemäßige Menge der gefundenen Stoffe ankommt, ist unter Wissenschaftlern allerdings umstritten.

Laborversuche mit Kulturen von Lungenzellen an der Universität Freiburg haben gezeigt, dass solche Partikel neben Veränderungen des Erbgutes der Zellen auch Entzündungen hervorrufen können. Inwieweit diese Laborversuche auf die Praxis übertragbar sind, ist in der Wissenschaft umstritten. Das Bundesumweltministerium will deshalb auch „weiter allen ernsthaften Hinweisen nachgehen“, sieht derzeit aber über die Verschärfung der Vergabekriterien für den „Blauen Engel“ hinaus „keinen weiteren Handlungsbedarf“.

Ausweichstrategien

Auch wenn es derzeit keinen nachweisbaren Zusammenhang von Erkrankungen mit den Laserdruckeremissionen gibt, spricht doch einiges dafür, im Umgang mit den Druckern Vorsicht walten zu lassen. In privaten Haushalten sind Tintendrucker auch aus anderen Gründen meist die bessere Wahl. Es gibt auch immer mehr Tintengeräte, die die Leistungsanforderungen in Büros erfüllen (siehe Seite 126). Zwar sind Tintendrucker ebenfalls nicht frei von Emissionen. Fein- oder Ultrafeinstaub stoßen sie jedoch nicht aus und – ebenfalls gesundheitsschädlichen – Lärm verursachen sie meist deutlich weniger als Laserdrucker.

Deshalb sollten Laserdrucker möglichst weit weg vom Aufenthaltsort der Mitarbeiter aufgestellt werden. Eine Anhäufung solcher Geräte mit Laserdruckwerk, wozu auch Kopierer und Faxgeräte gehören, sollte in Büros vermieden werden. Sie sind besser in separaten Druckräumen untergebracht, in denen sich niemand längere Zeit aufhält. Auf keinen Fall darf ein Laserdrucker so platziert sein, dass man direkt in seiner Abluft sitzt.

Filter zum Aufkleben auf die Abluftöffnungen sind keine Lösung. Denn sie filtern keine Ultrafeinpartikel aus und können ohnehin nicht die gesamte Abluft eines Druckers filtern, da viele Drucker gar keinen Lüfter haben und die Papierausgabe zwangsläufig nicht mit einem Filter versehen werden kann [3]. Manche der für rund 20 Euro angebotenen Produkte sind gar völlig wirkungslos oder wirken erst ab Partikelgrößen von mehr als 5 Mikrometern, also oberhalb der typischen Größe der Tonerpartikel.

Der von den Druckerherstellern zur Beschwichtigung gern verwendete Verweis auf die UFP-Emissionen von Geräten für den Haushalt ist auch aus einem einfachen juristischen Grund trügerisch: Im gewerblichen Umfeld schreibt die Gefahrstoffverordnung Arbeitgebern vor, dass sie an den Arbeitsplätzen die jeweils emissionsärmste Technik verwenden müssen. Dies gilt soweit zumutbar nach dem jeweiligen Stand der Technik – und genau diesen gibt die Vergabegrundlage des „Blauen Engel“ wieder und deshalb tun Beschaffungsverantwortliche in Behörden und Unternehmen gut daran, sich bei der Anschaffung von Laserdruckern an dieser Vorgabe zu orientieren.

Prüfmethode und Grenzwert für UFP-Emissionen sind seit Jahresbeginn verbindlich und die Industrie hatte genügend Vorlauf, um auf die neuen Gegebenheiten zu reagieren. Denn sie war von Anfang an eng in die Forschung und die Diskussionen der Wissenschaftler der BAM, des Umweltbundesamtes und des WKI einbezogen respektive hat diese selbst durchführen lassen. Dass derzeit noch keine Drucker auf dem Markt sind, von denen der Hersteller sagen kann, dass der UFP-Grenzwert eingehalten wird, ist deshalb nicht nachvollziehbar. Schließlich müssen die Hersteller die neuen Grenzwerte bereits bei der Entwicklung berücksichtigen und sollten deshalb auch sagen können, wann sie welche Geräte anbieten wollen, die diese Vorgaben erfüllen.

Der Branchenverband Bitkom weist in einer Stellungnahme gegenüber c’t darauf hin, dass „die entsprechenden Antragsformulare erst Mitte Februar 2013 zur Verfügung gestellt“ worden seien. Die Entwicklung und Veröffentlichung der neuen „Blauen Engel“-Vergabegrundlage RAL-UZ 171 durch die Behörden habe sich lange verzögert, sodass für die Industrie erst seit Januar 2013 wirklich Planungssicherheit bezüglich der neuen Kriterien bestehe.

Deshalb würden voraussichtlich im Laufe des Jahres 2013 nur wenige Geräte mit dem neuen „Blauen Engel“ auf den Markt kommen. Bis Jahresende ist es zudem möglich, den „Blauen Engel“ nach der alten Vergabegrundlage RAL-UZ 122, also ohne UFP-Messung, zu bekommen, wovon die Hersteller derzeit noch fleißig Gebrauch machen.

Damit sollte man sich bei der Anschaffung von Druckern allerdings nicht zufriedengeben, sondern vom Hersteller unbedingt einen Nachweis über die UFP-Emissionen nach der für den „Blauen Engel“ vorgesehenen Prüfmethode verlangen und gegebenen Falles auch einen Nachweis über die konkrete Zusammensetzung der UFP-Emissionen. Notfalls sollte die Neuanschaffung zurückgestellt werden, bis Drucker mit weniger UFP-Emissionen zu bekommen sind. Wo es wie im Falle der Justizverwaltung um die Ausstattung tausender Arbeitsplätze und folglich um die Gesundheit der Beschäftigten geht, ist dieser Aufwand angesichts des Forschungsstandes durchaus gerechtfertigt. Selbst aus Herstellerkreisen bekommt man zu hören, dass Schwermetalle in den UFP-Emissionen vermeidbar seien und folglich dort nichts zu suchen hätten. Diese Hersteller sollten dann auch unabhängig vom „Blauen Engel“ den Nachweis antreten, dass ihre Drucker im Zusammenspiel mit ihrem Toner solche Emissionen nicht aufweisen. Das wäre dann auch mal ein schlagendes Argument für die Verwendung von Original-Toner, für die Hersteller allzu gerne trommeln. (tig)

Literatur
  1. [1] Tim Gerber, Aufgewirbelt, Studie zu Gesundheitsgefahren durch Tonerstaub und Laserdrucker, c’t 6/07, S. 64
  2. [2] Salthammer u.a., Aerosols generated by hardcopy devices and other electrical appliances. Environmental Pollution, Volume 169, October 2012, S. 167
  3. [3] Seeger, S., Untersuchungen der Wirksamkeit von Filtern zum Schutz von Partikelemissionen, Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft Nr. 5/2012, S. 198

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