Epoxide und Allergien

Die AUVA-Veranstaltung „Epoxide und Allergien“ fand am 13. Juni 2017 im Wiener Palaishotel Strudlhof statt. Epoxide – weit verbreitete Zwei- oder Mehrkomponentenprodukte aus Harz und Härter – werden in vielen Branchen angewendet, besonders im Bauwesen, in der Elektro- und Energiebranche, in der Kunststofferzeugung sowie bei Konsumentinnen und Konsumenten in Bauprodukten bzw. im Modellbau. Epoxide haben ausgezeichnete technische Eigenschaften, gehören aber wegen ihrer sensibilisierenden Wirkung zu den häufigsten Auslösern von Hautallergien. Da Hauterkrankungen seit Jahren an führender Stelle der Berufserkrankungen stehen, sind Epoxide ein wichtiges Thema für den Arbeitnehmerschutz. Die neuen Erkenntnisse zur sensibilisierenden Wirkstärke von Epoxidinhaltsstoffen, Fallbeispiele von Allergien und der sichere Umgang mit Epoxidharzen standen daher im Mittelpunkt der AUVA-Veranstaltung.

Epoxide und Allergien – die bisherigen Forschungsprojekte

2007 entwickelten Vertreter der ARBOUW aus den Niederlanden, der BAuA und der BG BAU ein grundlegendes Konzept zum Arbeitsschutz beim Umgang mit Epoxidharzen. Es ruht auf vier Säulen: gute Gebinde, gute Sicherheitsdatenblätter, gute sonstige Informationen und Schulungen durch die Hersteller sowie toxikologische Eigenschaften der Epoxidharze (Abb. 1). Zu den ersten drei Säulen haben die Hersteller, Anwender, Gewerkschaften und Arbeitsschützer im Arbeitskreis INQA-Epoxidbewertung gemeinsam Kriterien erarbeitet, wonach definiert wird, welche Epoxidharzprodukte „gut“ sind. Diese Kriterien wurden mittlerweile vor allem von den Herstellern in die Praxis umgesetzt; Gebinde, Werbung, technische Informationen, Schulungen sowie Sicherheitsdatenblätter sind gegenüber der Zeit vor 2007 deutlich verbessert worden.

Die vierte Säule, die Toxikologie, blieb zunächst unbearbeitet. Epoxidinhaltsstoffe wurden früher nur dann als sensibilisierend gekennzeichnet, wenn bei mehr als 15 Prozent der Versuchstiere eine allergische Hautreaktion nachgewiesen wurde. Eine weitere Differenzierung der Wirkstärke war auch wegen fehlender Untersuchungsmethoden nicht möglich. Mangels Daten konnten die Hersteller daher zunächst keine Angaben zur sensibilisierenden Wirkstärke machen.

In vielen Diskussionen im Arbeitskreis INQA-Epoxidbewertung, an denen ab 2011/12 auch Vertreterinnen bzw. Vertreter der AUVA teilnahmen, entstand die Idee, die Inhaltsstoffe von Epoxidharzen hinsichtlich ihrer sensibilisierenden Wirkstärke in Gruppen einzuordnen. Um diese Gruppierung vornehmen zu können, galt es zunächst Untersuchungsmethoden zu finden, die repräsentative Aussagen zur sensibilisierenden Wirkstärke ermöglichen. Diese Aufgabe wurde vom FoBiG (Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe in Freiburg) übernommen. Dabei stellte man fünf relevante Schritte zu einer Sensibilisierung fest:

1. Bioverfügbarkeit/Hautdurchdringung
2. Haptenisierung (Proteinreaktion)
3. Keratinozytenreaktion (Entzündungsmediatoren)
4. Reifung und Migration der dendritischen Zellen
5. T-Zellaktivierung / Proliferation allergenspezifischer T-Zellen

Allergien werden nur von Stoffen ausgelöst, die in diesen fünf relevanten Schritten entsprechende Reaktionen zeigen. Mit Hilfe von In-vivo-, In-vitro- und In-silico-Befunden lässt sich die sensibilisierende Wirkstärke eines Stoffes untersuchen. Für die Wirkstärkenbewertung sind aktuell noch die In-vivo-Testungen am aussagekräftigsten, mehr und mehr werden aber In-vitro-Testungen in Hinblick auf die Wirkstärkenbewertung weiterentwickelt. Zudem ist ein relativer Vergleich der In-vitro-Testergebnisse von strukturell ähnlichen Stoffen in Zusammenhang mit den In-silico- und In-vivo-Befunden geeignet, diese Stoffe in Wirkstärkenkategorien einzuordnen. Ausgehend vom aktuellen Stand der Wissenschaft wurden den Untersuchungsmethoden jeweils spezifische Grenzen für die Feststellung der Wirkstärke zugeordnet.

Das machte eine Einteilung der Wirkstärke in die folgenden Wirkstärkekategorien möglich:

1. sehr hohes Sensibilisierungspotenzial (SHS)
2. hohes Sensibilisierungspotenzial (HS
3. geringes bis mäßiges Sensibilisierungspotenzial (GMS)
4. unbekanntes Sensibilisierungspotenzial (U)

Zeitgleich wurden die Inhaltsstoffe von Epoxidharzen mit sensibilisierenden Eigenschaften in einer Gesamtstoffliste zusammengestellt. Sie enthält derzeit 66 reaktive Inhaltsstoffe mit Marktrelevanz. Aus diesen Stoffen werden je nach Anwendungszweck die beiden Komponenten der Epoxidharzsysteme, das Harz und der Härter, zusammengesetzt. Mit dem ersten Forschungsprojekt „Ranking von Stoffen in Epoxidharzsystemen aufgrund ihrer sensibilisierenden Wirkstärke“ wurden 2011/12 die damals verfügbaren Informationen gesichtet und bewertet. Darüber hinaus wurden für einige Stoffe Laboruntersuchungen gemäß den oben beschriebenen Untersuchungsmethoden in Auftrag gegeben. Am Ende des Projekts 2012 konnten 16 Inhaltsstoffe in die Wirkstärkenkategorie HS und neun Inhaltsstoffe in die Wirkstärkenkategorie GMS eingeordnet werden. Damit ließ sich mehr als die Hälfte der damals gelisteten Inhaltsstoffe bewerten. Die restlichen Inhaltsstoffen waren wegen mangelnder Daten keiner Wirkstärkekategorie zuzuordnen; diese wurden vorsorglich in die Wirkstärkenkategorie HS aufgenommen. Nach Ende des Projekts gab es noch viele Lücken hinsichtlich der Datenlage bei den Inhaltsstoffen sowie zahlreiche Inhaltsstoffe, zu denen überhaupt keine grundlegenden sicherheitsrelevanten Informationen vorlagen. Dies änderte sich mit der zweiten Stufe von REACH, auf der die Daten für die 100-Tonnen-Stoffe vorgelegt werden mussten. Daher war es im zweiten Projekt „Vergleichende gesundheitliche Bewertung von Epoxidharzsystemen unter Berücksichtigung der sensibilisierenden Wirkstärke“ 2014/15 möglich, viele Datenlücken zu schließen. Wiederum wurden zu einigen Stoffen zusätzliche Laboruntersuchungen durchgeführt. Dieses Projekt unterstützten auch die AUVA und die europäischen Hersteller der Epoxidharz-Rohstoffe finanziell. Insgesamt erhöhte sich die Anzahl der überprüften Inhaltsstoffe von Epoxidharzen in diesem zweiten Projekt auf 66. Die Datenlage wurde erhoben und eine Zuordnung in eine Wirkstärkenkategorie durchgeführt – sofern dies anhand der vorliegenden Daten möglich war. Am Projektende konnte die Wirkstärke nach zwei Hauptkategorien (HS und GMS) differenziert werden. Es liegen 44 Stoffe vor, die (tendenziell oder eindeutig oder aufgrund fehlender Informationen) als „stark sensibilisierend“ gewertet werden; 22 von 66 Stoffen gelten (tendenziell oder eindeutig) als „gering oder mäßig sensibilisierend“.

Parallel zur Entwicklung von Untersuchungsmethoden analysierte der Informationsverbund Dermatologischer Kliniken (IVDK) die dort vorliegenden Daten zu berufsbedingten Kontaktallergien beim Umgang mit Epoxiden. Im IVDK sind 56 dermatologische Abteilungen aus Deutschland, der Schweiz und Österreich vertreten; er führt damit die weltweit größte Datenbank zur Klinischen Epidemiologie von Kontaktallergien mit Daten von über 250.000 Patienten und Patientinnen. Die Harzkomponente Bisphenol Adiglycidylether wird bei nahezu allen Kontaktallergiepatienten routinemäßig getestet. Rund 1,6 Prozent von ihnen reagieren allergisch auf diese Epoxidharzkomponente, vermehrt Maurer, Fliesenleger, Maler und Lackierer. Kontaktallergien sind auch gegenüber Reaktivverdünnern von Epoxidharzen sowie gegen Härter möglich. Unter den Härtern sind m-Xylidenamin, Isophorondiamin und Trimethylhexan-1,6-diamin die häufigen Allergene. Allerdings gibt es nicht für alle in Epoxiden vorhandenen Kontaktallergene zugelassene Testsubstanzen. Ein Beispiel dafür ist 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, bei dem der IVDK bis dato keine Sensibilisierungen diagnostizierte, obwohl Untersuchungen aus Finnland zeigen, dass dieser Stoff eines der häufigsten Härter-Allergene ist.

Die beim IVDK vorliegenden Daten ermöglichen eine Zuordnung in folgende Gruppen:

1. häufiges Allergen in Epoxidharzsystemen (H)
2. seltenes Allergen in Epoxidharzsystemen (S)
3. unbekannt, quantitative Abschätzung nicht möglich (U) 

Die Inhaltsstoffe von Epoxiden finden sich in der Gesamtstoffliste publiziert; dort sind auch die Wirkstärken der Laboruntersuchungen des FoBiG den realen Häufigkeiten beruflich bedingter Kontaktallergien des IVDK gegenübergestellt. In sehr vielen Fällen stimmen die Daten der Laboruntersuchungen und der tatsächlich aufgetretenen Kontaktallergien sehr gut überein. Diese Ergebnisse werden als Fachwissen für Experten im Rahmen des Epoxidharz-Informationssystems (EIS) zugänglich gemacht. Dieses Fachwissen umfasst drei Kategorien:

1. Gesamtstoffliste
   Diese Stoffliste enthält die 66 marktrelevanten Epoxidinhaltsstoffe und im Wesentlichen die Untersuchungsergebnisse des FoBiG bzw. des IVDK.
2. Hintergrundinformationen
   Hier sind weiterführende Informationen enthalten, z. B. zu Kreuzreaktionen bei Kontaktallergien. Diese Informationen bieten eine Hilfestellung, wenn z. B. Personen beim Epikutantest auf Stoffe reagieren, mit denen sie beruflich nicht gearbeitet haben. Darüber hinaus werden Stoffe angegeben, die bei bekannter Allergie gegenüber einem Auslöser zusätzlich zu meiden sind.
3. Gemischerechner
   Dieser Ansatz ermöglicht eine vergleichende Berechnung der sensibilisierenden Wirkstärke von Epoxidharzsystemen. Die Anwendung des Gemischerechners zielt darauf ab, weniger gefährliche Epoxidharzsysteme auf den Markt bringen zu können.

Veranstaltung „Epoxide und Allergien“ im Palaishotel Strudlhof

Am 13. Juni 2017 wurden in Wien die Ergebnisse aus beiden Projekten vorgestellt. Über 100 Expertinnen und Experten der Unfallversicherungsträger, der Behörden, der Industrie und des Umweltschutzes aus Österreich, Deutschland und der Schweiz waren der Einladung der AUVA ins Palaishotel Strudlhof gefolgt. Nach der Begrüßung durch Dipl. Ing. Klaus Wittig, stellvertretender Abteilungsleiter der AUVA, erläuterte Prof. Dr. Johannes Geier vom IVDK in Göttingen die Erkenntnisse aus Humandaten, die in die Bewertung der Epoxidharzinhaltsstoffe eingeflossen sind. Dr. Fritz Kalberlah und Dr. Karin Heine von FoBiG stellten das grundsätzliche Konzept der Bewertung und der Untersuchungsmethoden vor und gaben einen ersten Ausblick auf das, was nun folgen wird – das Epoxidharz-Informationssystem (EIS), das Basis für die vierte Säule des INQA-Epoxidharz-Bewertungssystems darstellt. Die Möglichkeiten von EIS stellte der Obmann des Arbeitskreises INQA-Epoxidbewertung, Dr. Klaus Kersting von der BG BAU, vor.

Im Anschluss erläuterte Ines Emminger (Huntsman Advanced Materials, Österreich) die Haltung der Industrie zur Bewertung der Epoxidharzinhaltsstoffe hinsichtlich ihrer sensibilisierenden Wirkstärke und der Interpretation der Ergebnisse des Gemischerechners. Die Industrie sieht das System konstruktiv kritisch, warnt aber vor Fehlinterpretation. Da für die klassischen Anwendungsbereiche derzeit nur mehr oder weniger stark sensibilisierende Epoxidharzsysteme auf dem Markt sind, bedeutet dies, dass ein weniger stark sensibilisierendes Epoxidharzsystem immer noch Kontaktallergien auslösen kann. Selbst beim Umgang mit einem Epoxidharzsystem mit den am wenigsten sensibilisierenden Inhaltsstoffen muss daher weiterhin Persönliche Schutzausrüstung, vor allem Schutzhandschuhe, getragen werden. Diese elementare Forderung machte Ines Emminger in Wien anhand von „Stille Post“ deutlich (Abb. 2).

Dr. Roswitha Hosemann von der AUVA in Wien stellte ein neues Konzept zur Betreuung hauterkrankter Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer in Österreich vor. In der Rehabilitationsklinik der AUVA in Tobelbad wurde ein Kompetenzzentrum für berufsbedingte Hauterkrankungen eingerichtet, in dem Versicherte unter einem Dach fachärztliche Betreuung finden, über Prävention informiert werden, Rehabilitation und gegebenenfalls Leistungen nach dem Berufskrankheitenrecht erhalten (Abb. 3 und 4). Dr. Daniel Wilfinger, AUVA Tobelbad, berichtete über konkrete Behandlungen und Maßnahmen am Beispiel betreuter Patientinnen und Patienten. Dr. Astrid Antes (AUVA, Wien) machte an drei konkreten Fällen deutlich, dass Epoxidharze nicht nur ein Problem der Bauwirtschaft sind. Das Auftreten von Hautallergien ist vor allem auf den sorglosen Umgang ohne Verwendung geeigneter Persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zurückzuführen. Besonders wichtig ist das Vermeiden von Hautkontakt – üblicherweise erfolgt die berufliche Sensibilisierung ausschließlich auf diesem Weg. Wird bei Hautallergien weitergearbeitet, können zusätzlich auch Atemwegserkrankungen auftreten.

Die Strudlhofstiege, die mit dem gleichnamigen Roman Heimito von Doderers in der literarischen Welt bekannt wurde, steht jetzt auch für den Neubeginn im Epoxidharz-Arbeitsschutz (Abb. 5). Die Abstracts der Präsentationen liegen dem Organisator der Veranstaltung als pdf-Dateien vor und werden auf Anfrage (E-Mail an: robert.piringer@auva.at) zugesandt. Die Abstracts beinhalten auch die Kontaktadressen der Vortragenden.

Zusammengefasst

Mit den Ergebnissen der beiden DGUV-Projekte ist es möglich, die Inhaltsstoffe von Epoxidharzsystemen hinsichtlich ihrer sensibilisierenden Wirkstärke einzustufen. Allerdings bestehen immer noch Datenlücken, und sicherlich gibt es zu den bisher gelisteten 66 Stoffen mit Marktrelevanz noch weitere Inhaltsstoffe von Epoxidharzen. Diese Gesamtstoffliste wird von EIS, dem Epoxidharz-Informationssystem, weiter gepflegt, erweitert und aktualisiert. Um vor allem den Herstellern der Epoxidharzsysteme ein Instrument in die Hand zu geben, mit dem sie prüfen können, ob eine bestimmte Produktzusammensetzung im Vergleich zu einer anderen weniger gefährlich ist, wird EIS einen Gemischerechner enthalten.

EIS wird ebenso wie die bereits erwähnten anderen drei Säulen des Epoxidharz-Bewertungssystems auf der demnächst wieder freigeschalteten Webseite des AK INQA-Epoxidbewertung verfügbar sein. Dort wird auch darauf aufmerksam gemacht werden, dass der Umgang mit Epoxidharzen immer persönliche Schutzmaßnahmen erfordert. Dazu hat der Arbeitskreis in den vergangenen Jahren die geeigneten Schutzhandschuhe ermittelt – sowohl für langfristige, also für eine Schicht bestehende Hautbelastungen als auch zum Schutz vor Spritzern. Handschuhe müssen so wie andere Schutzkleidung immer getragen werden, damit es nicht zu ähnlichen Effekten kommt, wie sie in Abb. 6 illustriert sind.

Damit auch mit Epoxidharzen mit geringerem sensibilisierenden Potenzial sicher umgegangen wird, ist immer darauf hinzuweisen, dass der Einsatz von Schutzkleidung, insbesondere von Schutzhandschuhen, weiterhin notwendig ist. Damit stellt sich natürlich die Frage: Warum überhaupt die sensibilisierende Potenz verringern, wenn ohnedies weiterhin persönliche Schutzmaßnahmen zu treffen sind? Diese mehr als berechtigte Frage wurde in den vergangenen Jahren im Arbeitskreis immer wieder diskutiert. Ein Blick auf die Verarbeitungsweise von Epoxidharzen macht deutlich, wieso es sinnvoll ist, die sensibilisierende Potenz von Epoxidharzsystemen zu verringern, obwohl weiterhin Schutzkleidung getragen werden muss. Der Hauptgrund dafür: Es kann immer wieder zu unbeabsichtigtem Hautkontakt mit Epoxidharzen kommen, beispielsweise beim Aufbringen der Epoxidharze mit einem Pinsel oder einer Spachtel. Hautkontakt ist überdies möglich, wenn Epoxidharzgebinde ausgekratzt werden – was oftmals erfolgt, da sonst das Mischungsverhältnis nicht stimmt oder weil Epoxidharzsysteme sehr teuer sind und jeder Tropfen, der nicht in die Beschichtung fließt, einen Verlust darstellt. Die wesentliche Quelle für Hautkontakt ist aber das Mischen von Harz und Härter. Meist kommt dafür ein „Quirl“ zum Einsatz (Abb. 6). Selbst wenn diese Arbeit sorgfältig durchgeführt wird, passiert es immer wieder, dass der Beschäftigte, der die beiden Komponenten mischt, Spritzer auf die Haut bekommt. Bei Verwendung weniger sensibilisierender Inhaltsstoffe besteht somit eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass bei unbeabsichtigtem Hautkontakt eine Kontaktallergie ausgelöst wird.

Es lohnt sich also, weniger sensibilisierende Inhaltsstoffe einzusetzen, selbst wenn sich das Tragen von Schutzkleidung – Schutzhose, Handschuhe, langärmeliges Hemd - nicht unmittelbar ändert.

Zusammenfassung

Bei einer Veranstaltung in Wien wurde über die jüngsten Entwicklungen im Zusammenhang mit Epoxiden als Auslösern von Allergien informiert