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Letzte Aktualisierung: 24.09.2000
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Arbeitssicherheit in Laborpraktika

Vortrag an der RWTH Aachen am 12.2.96

(Incl. einem Resumee der Gespräche und Diskussionen mit den Institutsangehörigen)

Inhalt:

Einleitung

In der Vergangenheit gab es hin und wieder Presseberichte, die den Vorwurf beinhalteten, daß es um die Arbeitssicherheit in chemischen Hochschullaboratorien nicht zum besten bestellt sei. Diese für die deutschen Universitäten wenig schmeichelhaften Stimmen sollten als eine Herausforderung begriffen werden, die Ausbildung von Chemikern auch unter dem Aspekt der Arbeitssicherheit optimal zu gestalten

Verantwortlichkeit

Wesentlich für ein gut geführtes Praktikum ist eine längerfristig gesicherte Verantwortlichkeit des Leiters. So sehr z.B. Habilitanden oder wiss. Mitarbeiter sich auch für ein Praktikum engagieren mögen, so werden sie wegen des befristeten Beschäftigungsverhältnisses diese Tätigkeit zwangsläufig als Durchgangsstation begreifen müssen. Nur ein längerfristig Zuständiger hat das notwendige Betriebszugehörigkeitsgefühl, um langfristige Perspektiven zu verfolgen. In diesem Vortrag referiere ich über das organisch-chemischen Grundpraktikums des Instituts für Chemie der Freien Universität Berlin , mit dessen Leitung ich seit 1984 betraut bin.

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Betriebsanleitungen für Geräte

Die bei Antritt meiner Stellung augenfälligste Unzulänglichkeit war der extrem schlechte Zustand der im Praktikum verwendeten Geräte. Es war schnell klar, daß es den Praktikanten an einer diesbezüglichen Anleitung fehlte. Beispiele für typische Fehlbedienungen:

  • Ölpumpen wurden ohne Kühlfalle betrieben.
  • Das Quecksilber in Mc-Leod-Manometern wurde nach der Ablesung nicht wieder in das Vorratsgefäß abgesenkt in dem irrigen Glauben, so über die gesamte Arbeitszeit den Druck ablesen zu können. Beim Belüften der Apparatur spritzte das Quecksilber in die Schläuche.
  • Die Prismen der Refraktometer wurden mit Glasstäben u.ä. rasch verkratzt.

Eine zu Beginn des Praktikums durchgeführte Einführung in die Bedienung der Geräte erwies sich zur Behebung der Probleme als für sich allein nicht ausreichend, da die Praktikanten von der Vielzahl der dort erhaltenen Anweisungen völlig überschüttet werden. Vielmehr benötigen sie weitere Hilfe direkt am Ort und in dem Augenblick, in dem sie das Gerät in Betrieb nehmen wollen. In einem für 60 Praktikanten ausgelegten Praktikum können dies unmöglich die diensthabenden Saalassistenten leisten.

So entstand relativ früh die Idee, alle Geräte mit Betriebsanweisungen zu versehen, die nicht etwa nur eine Abschrift des Manuals des Herstellers sind, sondern ganz spezifisch auf die Probleme eingehen, die die Praktikanten bei der Arbeit mit den Geräten haben. Sehr wesentlich für die Akzeptanz solcher Betriebsanweisungen ist die Wahl der richtigen Information und der richtigen Sprache.

  • Als sehr günstig erweist es sich dabei, eine Anweisung sachgerecht zu begründen anstatt etwas einfach "strengstens zu verbieten".
  • Dankbar angenommen werden zusätzliche nützliche Hilfen, indem zum Beispiel ein Druck-Siedetemperaturdiagramm an den Pumpen angebracht wird.

Manche Betriebsanweisungen können ganz kurz sein, also aus wenigen oder sogar nur einem einzigen Satz bestehen. Für ein Wasserbad reicht etwa der Hinweis, daß das Bad mit demineralisiertem Wassser zu befüllen und das Wasser bei Verunreinigung mit Chemikalien sofort auszutauschen ist. Andere Geräte (z.B. Vakuumcontroller) sind so kompliziert, daß die betreffenden Betriebsanweisungen mehrere DIN a 4-Seiten umfassen. Die "Spielregel" des Praktikums lautet, daß die Praktikanten auch hier den gesamten Text durcharbeiten sollen, um anschließend zu versuchen, das Gelesene anzuwenden. Die Motivation, dies zu tun, ist groß, da sie ja das Gerät bei der Praktikumseinführung schon einmal vorgeführt bekommen haben. Wenn nach der Lektüre noch Unsicherheiten bestehen, helfen die Assistenten weiter. Neben der erwünschten Entlastung der Assistenten ist dieses Vorgehen auch didaktisch motiviert, denn es entspricht dem Berufsbild des diplomierten Naturwissenschaftlers, sich die Bedienung von Geräten später selbst anzueignen.

Der Erfolg solcher ortsspezifischen Anweisungen ist durchgreifend und fundamental:

  • Die Geräte werden augenblicklich sachgerechter behandelt. (Z.B. ist die "Überlebensdauer" des Meßprismas des Refraktometers etwa vervierfacht.) Die eingesparten Reparaturkosten sind erheblich. Der Sicherheitsgewinn drückt sich z.B. darin aus, daß sich in den Vakuumschläuchen kein verspritztes Quecksilber mehr befindet.
  • Auch reine Sicherheitsvorschriften werden besser beachtet. So verhindert ein entsprechender Aushang an der Fahrstuhltür zuverlässig, daß Praktikanten mit ihren Chemikalien auf dem Weg zum Nachtlabor den Fahrstuhl benutzen.

Sehr unterstützen kann man die Praktikanten auch, indem z.B. Pumpen auf rollbare Pumpstände installiert werden, die bereits alle erforderlichen Betriebselemente wie Manometer, Kühlfalle und Gasableitungsschlauch enthalten. Die Vorteile solcher Pumpstände sind:

  • Die Pumpen sind sehr schnell an wechselnden Orten einsetzbar.
  • Eine Fehlbedienung z.B. durch Weglassen der Kühlfalle ist ausgeschlossen.
  • Der Pumpstand hat genug Fläche zum Anbringen der Betriebsanweisungen für alle Einzelteile der Apparatur

Der Einwand, daß man es den Praktikanten doch dadurch zu einfach machen würde und sie z.B. gar nicht mehr lernen, wie man Manometer und Pumpe mit der Apparatur verbindet, ist leicht zu widerlegen.

  • Nach meinen Beobachtungen werden Praktikanten gerade durch die Pumpstände daran gewöhnt, daß z.B. zu der Pumpe stets ein Manometer gehört.
  • Wer Praktikanten zumutet, in eigener Verantwortung alle notwendigen Geräte zu beschaffen und richtig anzuschließen, riskiert, sofern die Geräte nur in universitätstypischer Knappheit verfügbar sind, daß die Praktikanten unter Streß geraten und Teile des Aufbaus weglassen. Die Praktikanten lernen dadurch gerade etwas falsches, nämlich daß es ohne den vorgeschriebenen Aufbau scheinbar ja auch geht.
  • Auch hier gibt es das merkantile Argument: Seit dem Einsatz der Pumpstände sind wesentlich weniger Schäden an Manometern und Kühlfallen zu beklagen.

Auch andernorts werden Versuche unternommen, wichtige Informationen "häppchenweise" zu servieren, damit sie sich den Anwendern besser einprägen. So habe ich eine Idee der Firma Microsoft aufgegriffen, die in ihrem Textprogramm WORD6 im Eröffnungsbildschirm jedes Mal ein neues "Wußten Sie schon, daß ..." anbietet. Auch ich habe an dafür geeignet erscheinenden Wand- und Türflächen des Praktikums nunmehr solche kurzen Texte angebracht, z.B:

  • Wußten Sie schon, daß Meßzylinder nicht umfallen können, wenn man sie bei Nichtbenutzung hinlegt?
  • Wußten Sie schon, daß Sie Siedeverzüge im Rotationsverdampfer am ehesten dadurch vermeiden können, wenn Sie den Abdampfkolben so schnell wie möglich rotieren lassen?
  • Wußten Sie schon, daß in jedem Labor eine Liste aushängt, der Sie u.a. den vorgesehenen Standort für jede im Praktikum benötigten Chemikalie entnehmen können?

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"Betriebsanleitungen" für Arbeitsmethoden

In einem organisch-chemischen Grundpraktikanten sind den Praktikanten viele Arbeitsmethoden, die für den erfahrenen Chemiker trivial und alltäglich sind, noch völlig neu. Dies war der Grund, auch hierzu Anleitungen zu entwickeln, die in den Fluren des Praktikums als Informationsplakate aushängen. Beispiele:

  • Dünnschichtchromatographie
  • Umkristallisieren
  • Vakuumdestillation
    (z.B. Hilfestellung für den Fall, daß in der Apparatur nicht das gewünschte Vakuum erreicht wird.)
  • Abfüllen von Flüssigkeiten

Darüber hinaus waren auch die folgenden Dinge "ein Plakat Wert":

  • Umgang mit der Materialverwaltung
  • Aufbau eines Versuchsprotokolls
  • Umgang mit dem "Handbook"

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Betriebsanleitungen für Apparaturen

Apparaturaufbauten wie "Soxhletextraktion" oder "Vakuumdestillation" sind Grundpraktikanten ebenfalls noch fremd. Auch hierfür hängen im Flur des Praktikums entsprechende Plakate aus, die eine Abbildung der betreffenden Apparatur zuzüglich einer ausführlichen Erläuterung enthalten. Diese Informationen werden von den Praktikanten außerordentlich geschätzt.

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Unterweisung nach Paragraph 20 GefStoffV zu Beginn des Praktikums

In "meinem" Praktikum gibt es Unterweisungen schon seit mindestens 22 Jahren. (Ich habe dies nur bis in das Jahr 1974 zurückverfolgen können.) Diese Unterweisungen beinhalteten z.B. stets die Warnung vor der Feuergefährlichkeit organischer Lösungsmittel sowie den richtigen Gebrauch der Feuerlöscher. Die Unterweisung ist über die Jahre kontinuierlich "ausgefeilt" worden, wobei stets die Ergebnisse der Beobachtung der Praktikanten in diese Unterweisung eingeflossen sind. Ein Beispiel dafür ist die Aufforderung an die Praktikanten, eine komplette Ersatzgarnitur der Bekleidung (einschließlich zweitem Kittel) im Garderobenschrank bereitzuhalten, weil so peinliche Situationen vermieden oder wenigstens abgemildert werden können, wenn chemikaliendurchtränkte Kleidung abzulegen ist.

Derzeit umfaßt die Unterweisung eine etwa dreieinhalbstündige Belehrung. Einzelne Gefahrstoffklassen werden dabei in einer systematisierenden Weise abgehandelt. Ferner werden Hinweise zu Apparaturaufbauten sowie Maßnahmen bei Unfällen und zur Ersten Hilfe gegeben. Hinzu kommt eine halbtägige Übung zum Aufbau von Apparaturen. Dazu erhält jeder Praktikant eine Aufgabe, z.B. eine Apparatur zu bauen, mit der man in der Siedehitze zutropfen und rühren kann. Der Aufbau erfolgt "trocken", also ohne eingefüllte Chemikalien. Die aufgebauten Apparaturen aller Praktikanten werden gemeinsam besprochen und Fehler korrigiert.

Viele Aspekte der schon erwähnten Einführung in die Bedienung von Geräten enthalten ebenfalls Anweisungen zur Arbeitssicherheit, z.B. zum Einstellen von Substanzen in einen Kühlschrank. Insgesamt dauert die Einführungsphase in das Praktikum 3 Tage.

Unstrittig soll die vorgeschriebene Unterweisung das sichere Arbeiten gewährleisten. Die beständige Warnung vor den möglichen Gefahren schafft dabei aber das Problem, daß Praktikanten das Gefährdungspotential nur abstrakt lernen, jedoch realistisch gar nicht richtig einschätzen können. Dazu ein Beispiel:

  • Im derzeitigen Wintersemester (95/96) versuchte ein Praktikant, einen in einem Becherglas befindlichen, schon recht stark verkrusteten Natriumrest zu entsorgen. Über das Reaktionsverhalten des Natriums ausführlich belehrt, erschien ihm das Umfüllen des Metalls fälschlich als zu gefährlich. Deshalb versetzte er es mit Ethanol, anstatt es umgekehrt in einen Überschuß des Alkohols einzutragen. Die starke Wärmeentwicklung brachte das Natrium zur Entzündung. Der kleine Brand wurde - dies ein Erfolg der Sicherheitsbelehrung (!) - vom Praktikanten augenblicklich und korrekt mit Sand gelöscht.

Niemand will zurück zu alten Zuständen, wo man Natrium aus Jux mal eben in die Kloschüssel entsorgt hat. Tatsache ist aber, daß im genannten Semester nur der erwähnte Praktikant die Eigenschaften von Natrium wirklich erfahren hat. Eine Lösung des skizzierten Problems kann nur so erfolgen, daß jeder Unfall möglichst mit allen Praktikanten ausführlich unter dem Aspekt einer zukünftigen Vermeidung diskutiert wird und daß den Praktikanten bei der Sicherheitsunterweisung eine möglichst große Zahl von anschaulichen Demonstrationsversuchen zum Gefahrenpotential von Chemikalien geboten wird. Bei der Sicherheitsunterweisung zu Beginn des Praktikums werden u.a. die folgenden Dinge demonstriert:

  • Sichtbarmachen der unterschiedlichen Wirkung der Abzüge bei geöffnetem und geschlossenen Frontschieber durch Erzeugen von Nebeln
  • Auslösen des automatischen Schließmechanismus' der Sicherheitsschränke durch Anblasen mit einem Fön. Diese Demonstration dient als ein Beispiel, die Praktikanten mit den Sicherheitseinrichtungen im Labor vertraut zu machen.
  • Entzünden von Schwefelkohlenstoff mit einem heißen Glasstab. (Zum Zünden ist also nicht unbedingt eine Flamme erforderlich. Beachte auch Brandrückschlagsproblematik.)
  • Zündfähigkeit von Lösemitteldämpfen: Brandverhalten von magerem, zündfähigem und zu fettem Gemisch
  • Kriechwirkung von Lösemitteldämpfen in einem rechtwinklig gebogenen Glasrohr
  • Ausweitung eines Brandes durch falsches Ablöschen von Lösungsmitteln mit Wasser.
  • Explosionsartiges Verspritzen bei falschem Ablöschen hochsiedender Substanzen mit Wasser.
    (Der Umstand, daß in manchen Lehrbüchern ein Ablöschen mit Wasser sogar empfohlen wird, ist in diesem Zusammenhang völlig unbegreiflich!)
  • Brand löschen mit dem Kohlendioxidlöscher. Von jedem Praktikanten ist dabei der Löscher selbst aus der Halterung zu nehmen und eine brennende Ethanollache abzulöschen. Diese Übung ist sehr wichtig, ja man kann sie geradezu als institutsinterne "Feuerversicherung" betrachten, denn bei den - Gott sei Dank nur seltenen Fällen, in denen eine Apparatur einmal Feuer gefangen hat, hat es nicht einen einzigen Fall gegeben, in dem der nächststehende nicht augenblicklich den Brand mit dem Kohlendioxidlöscher gelöscht hätte. Nach den Richtlinien für Laboratorien (§ 9) sind praktische Übungen im Umgang mit Feuerlöschern im übrigen Pflicht!
  • Ablöschen von Personenbränden mit dem Kohlendioxidlöscher. Hier erfolgt eine praktische Vorführung mit dem Ziel, die weit verbreiteten Vorurteile zu widerlegen, der Kohlendioxidlöscher verursache
    • Erfrierungen
      (nur möglich bei einem völlig unrealistisch kurzen Löschabstand deutlich unterhalb von einem halben Meter),
    • Kreislaufkollaps (!) oder
    • Erstickungen
      (Um in einem "normal" großen Labor eine Atemluftkonzentration von 1 Vol % zu erzeugen, muß die komplette Füllung eines 1,5-kg-Löschers versprüht werden. Erste gesundheitliche Störungen (Kopfschmerzen) sind erst ab 5 % Gehalt zu erwarten.)
    (In den Richtlinien für Laboratorien (§ 9) werden Feuerlöscher neben Notduschen zur Personenlöschung ausdrücklich empfohlen.) Die Vorurteile gegenüber dem Kohlendioxidlöscher wären nicht so tragisch, wenn er nicht in Wirklichkeit für den Laborbereich das am besten geeignete Löschmittel wäre:
    • Er ist fast überall im Labor schnell zur Hand.
    • Er ist ortsbeweglich. Das Opfer muß also nicht an eine bestimmte Stelle verbracht werden.
    • Das Opfer muß sich nicht kooperativ verhalten. (Zu Boden werfen, wälzen oder sich einwickeln lassen ist nicht erforderlich.

  • Fehlschlagender Löschversuch eines Metallbrandes (Magnesiumspäne) mit dem Kohlendioxidlöscher. Richtiges Ablöschen mit Sand.
  • Begehung der Fluchtwege (Fluchtbalkone)

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Überbrücken der schwierigen Anfangsphase

Der Beginn des Praktikums ist stets eine besonders kritische Phase. Einerseits sind die Praktikanten nach den 3-tägigen Belehrungen und Demonstrationen sehr tatendurstig, andererseits bedeutet für die meisten das erste Präparat den berühmten Sprung ins kalte Wasser. Sind die ersten Aufbauten schon schwierig genug, so kommt hinzu, daß die meisten auch noch nicht wissen, wo z.B. die benötigten Materialien und Chemikalien erhältlich sind. Auch hier können entsprechende Aushänge sehr streßentlastend wirken. Folgende Informationsquellen existieren in jedem Praktikumsraum.

  • Eine "Wo-ist-was-Liste"
    Hier ist für alle im Praktikum benötigten Geräte und Materialen der Bezugsnachweis angegeben. Die Praktikanten können diesem Aushang entnehmen, ob es sich um ausstehende, leihweise erhältliche oder um in der Materialverwaltung käuflich zu erwerbende Dinge handelt. Die Liste enthält auch Hinweise, ob eine Bevorratung im Labor sinnvoll ist oder nicht. Desweiteren sind einige kurze Hinweise zur Verwendung der Materialien gegeben. Natürlich sind dort auch die Standorte von Sicherheitseinrichtungen (z.B. Erste-Hilfe-Kasten) aufgeführt.
  • Die nach der Gefahrstoffverordnung (§ 16) zu führende Gefahrstoffliste ist zu einer Liste aller im Praktikum eingesetzten bzw. erhaltenen Verbindungen erweitert worden. Über die gesetzlichen Auflagen hinaus enthält diese Liste Angaben zu:
    • Physikalischen Daten
    • Besondere Hinweise (z.B. Tränenreiz oder Lagertemperatur)
    • Entsorgung
    • Vorgesehenem Standort
    Dieser "zusätzliche Service" (zu Beginn des Praktikums ist dies vor allem die Angabe des Standortes) bewirkt, daß die Praktikanten von der Liste sehr ausgiebigen Gebrauch machen. Durch die Verwendung eines Datenbankprogramms läßt sich die Liste sehr einfach auf einem aktuellen Stand halten.

Für viele Dinge müssen die Praktikanten sachgerechte und vollständige Angaben machen. Dies gilt zum Beispiel für:

  • Apparaturzettel (Beschriftung von Apparaturinhalten)
  • Beschaffungen bei der Materialverwaltung
  • Aufträge für Spektroskopie-, Chromatographie- und sonstige Serviceabteilungen
  • Auswertungen von Spektren
  • Versuchsdurchführungsprotokolle

Um die Praktikanten von Beginn an daran zu gewöhnen, die erforderlichen Angaben vollständig, z.T. auch in der richtigen Form zu machen, gibt es für alle genannten Dinge ausliegende Formulare. Die Vielfalt dieser Formulare (derzeit 11) wird zu Beginn von den Praktikanten oft als zu bürokratisch kritisiert. Meist wird deren Verwendung aber nach kurzer Zeit als sehr praktisch empfunden.

Durch die genannten Maßnahmen werden die folgenden wichtigen Ziele erreicht:

  • Die Praktikanten werden nicht unnötigem Streß ausgesetzt.
  • Die Assistenten sind weitgehend von organisatorischen Tätigkeiten und Fragen nach Standorten entlastet und können sich deshalb vermehrt ihrer eigentlichen Aufgabe, nämlich der Überprüfung des theoretischen Wissens der Praktikanten, sowie der Beobachtung der experimentellen Arbeit widmen.

Diese Effizienzsteigerung bei Studenten und Assistenten verbessert unzweifelhaft die Qualität der Lehre. Auf viele Praktikanten, vor allem auf die besonders motivierten, wirkt eine solche Atmosphäre leistungssteigernd. Daß der Abbau von Streß und Hektik sich unmittelbar positiv auf die Arbeitssicherheit auswirkt, bedarf keiner weiteren Erläuterung.

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Betreuungsdichte

Wichtig ist, daß den Praktikanten ständig ein Ansprechpartner zur Verfügung steht. Hierzu ist eine ausreichende Assistentenkapazität bereitzustellen. Es versteht sich von selbst, daß vor allem in einem Grundpraktikum die Betreuung nicht "nebenher" erfolgen kann, sondern daß die Forschungstätigkeit während der Dauer der Dienstzeit unterbrochen werden muß und der Assistent im Praktikum ständig anwesend ist. Ein Assistent sollte dabei für nicht mehr als maximal 20 Studenten zuständig sein, höhere Praktikantenzahlen erfordern also den gleichzeitigen Dienst mehrerer Assistenten. In "meinen" Praktika beträgt die Dienstzeit für einen Assistenten mit 1/2 Stelle etwa 4, in Ausnahmefällen auch 5 Wochen pro Semester.

Die Kürzungen der Stellen des akademischen Mittelbaus, die an der FU die Schmerzgrenze bereits überschritten haben, einerseits und die andernorts gelegentlich wohl noch zu beobachtende Selbstherrlichkeit, mit der die in den Dienstverträgen der Assistenten verankerte Lehrverpflichtung mit Billigung wenn nicht sogar der ausdrücklichen Ermunterung der Arbeitsgruppenleiter zu einer vermeintlich viel wichtigeren Forschungstätigkeit umdirigiert wird, andererseits, sind die zwei Antipoden, die in diesem Zusammenhang Anlaß zur Bestürzung geben. Man mag es als unerhört finden, wenn ich die chemischen Praktika deutscher Universitäten im folgenden mit den sanitären Einrichtungen einer beliebigen Autobahnraststätte vergleiche, aber dennoch: Der Unterschied zwischen beiden besteht darin, daß in letzteren Menschen Tätigkeiten nachgehen, die sie täglich gewohnt sind. Im einem Praktikum dagegen gehen Menschen mit Gefahrstoffen um, die sie zu einem nicht geringen Teil zum ersten Mal in den Händen halten. Ist es denn dann nicht klar, daß der 2-3-stündliche Rundgang in einem Autobahnklo vielleicht angemessen, in einem Grundpraktikum aber völlig unzureichend ist? Wer solches tut, duldet, anordnet oder auf andere Weise zu verantworten hat, zieht eine Brut heran, die nichts dabei findet, ihre - möglicherweise exzellenten - wissenschaftlichen Leistungen in dem täglichen Dunst vervielfachter MAK-Werte, eingekeilt in einem übergroßen Vorrat von im Labor endgelagerten Benzolbehältnissen zu erbringen! Es ist dann nur eine Frage der Statistik, wann ein "besonderes Ereignis" wieder einmal zum Gegenstand der eingangs genannten Presseberichte wird.

Nein, es muß eine ausreichende Anzahl an Assistenten zur Verfügung stehen! Die Einhaltung der Lehrverpflichtung ist von unabhängiger Seite (Fachbereichsverwaltung) zu überwachen.

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Ausstattung/Hilfsmittel

Für einen sicheren Betrieb im Praktikum bedarf es einiger Geräte und Hilfsmittel. Folgende Dinge werden eingesetzt:

  • Etiketten
    Jahrelang war den Praktikanten in der Vergangenheit aufgegeben, für das Etikettieren von Gefäßen eigene Etiketten zu verwenden. Trotz aller Ermahnungen gab es dabei immer wieder Fälle, in denen aus Not Filterpapierstückchen mit winzigen Klebebandstreifchen an den Flaschen befestigt wurden. Seitdem Etiketten zur Verfügung gestellt werden, besteht dieses Problem nicht mehr.
    Darüber hinaus haben sich einige mit allen notwendigen Warnsymbolen und -hinweisen fertig beschriftete Etiketten, z.B. für Lösungsmittel, die von der Materialverwaltung als sog. Faßware bezogen und deshalb in mitgebrachte Gefäße abgefüllt werden, so gut bewährt, daß sie nicht nur im Praktikum sondern inzwischen im gesamten Institut verwendet werden. Solche Etiketten sind mit einem Textprogramm oder - noch komfortabler - mit einem Etikettendruckprogramm leicht selbst anzufertigen. Wer keinen Farbdrucker besitzt, kann durch eine Firma die Etikettenbögen mit orangefarbenen Flächen bedrucken lassen, auf die dann das erforderliche Warnsymbol aufgedruckt wird. Eine solcherart rationalisierte Beschriftung ist am Ende preiswerter als wenn Etikett und Warnsymbol separat angebracht würden.
  • Sicherheitsrelais
    Nach den Richtlinien für Laboratorien (4.6.3) müssen unbeaufsicht betriebene beheizte Apparaturen mit einer Regeleinrichtung versehen sein, die bei Überschreiten der zulässigen Betriebstemperatur die Apparatur irreversibel abschalten. Erforderlich war diese Sicherung vor allem für das Arbeiten im Nachtlabor. Zu diesem Zweck wurden entsprechende Sicherheitsrelais beschafft, an die gleichzeitig noch ein Kühlwasserwächter angeschlossen wurde.
  • Sicherheitskannen
    Für die häufig benötigten leicht entzündlichen Lösungsmittel stehen in jedem Labor Sicherheitskannen aus. Das kleine Volumen von 2 Litern gewährleistet, daß die Kannen regelmäßig frisch befüllt werden. Den Praktikanten ist es im Regelfall nicht erlaubt, mehr als die genannten 2 Liter zu bewirtschaften. Die Kannen sind im Sicherheitsschrank aufzubewahren.
  • Bäder
    Die sichere Handhabung von Bädern, die mit einem Magnetrührer beheizbar sind, war lange Zeit ein großes Problem. Kristallisierschalen erwiesen sich als zu wenig bruchfest. Ferner kam es beim Umgang häufig zu Verbrühungen. Für kleinere Ansätze kann man Metallschalen aus Stahl verwenden, der so dünnwandig sein muß, daß die Magnetfeldstärke des Rührers nicht zu sehr geschwächt wird, damit der Rührkern im Kolben noch mit ausreichender Kraft angetrieben wird. Für größere Ansätze wurde in dem Zürcher "Praktikum in Allgemeiner Chemie" (sog. "Zürcher Modell") ein maßgeschneiderter Aluminiumtopf entwickelt, der nunmehr von der Firma Heidolph hergestellt und vertrieben wird. Durch einen gekröpften Boden steht dieser Topf unverrückbar auf dem Magnetrührer, zwei Kunststoffgriffe gestatten das Anheben ohne die Gefahr von Verbrühungen. Töpfe dieser Art werden derzeit im Praktikum eingeführt.
  • Membranpumpen
    sind eher von ökologischer Bedeutung indem Sie Wasserverbrauch und Abwasserbelastung minimieren. Die Ausstattung mit diesen Pumpen ist im gesamten Institut umfassend und vollständig. In den Praktika ermöglichen mobile Pumpstände eine effiziente Nutzung dieser Geräte.
  • Magnetrührer, Hebebühne
    sind Bestandteil der jedem Praktikanten leihweise überlassenen Grundausrüstung. Der hierdurch vermiedene Kampf der Praktikanten um die Magnetrührer trägt auf die schon genannte Weise ebenfalls zur Erhöhung der Arbeitssicherheit bei. Hinzu kommt, daß die im Verantwortungsbereich der Praktikanten befindlichen Geräte erheblich besser behandelt werden als wenn im Labor nur ein allgemein zugängliches Sammelsurium vorgehalten würde. Auch dieser Effekt erhöht die Arbeitssicherheit, zusätzlich werden die Reparaturkosten gesenkt, so daß sich die recht teuren Anschaffungskosten mittelfristig auszahlen.

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Sicherheitsseminar

Es ist klar, daß von einer zu Beginn des Praktikums durchgeführten Unterweisung bei den Praktikanten nicht alles "hängenbleibt". Vor allem zu Beginn des Praktikums besteht die Gefahr, daß sich schnell wieder gewisse Lässigkeiten einbürgern. Ein praktikumsbegleitendes Seminar, welches ursprünglich einmal allein zur Vermittlung spektroskopischer Grundkenntnisse gedacht war, ist deshalb allmählich um Themen zur Allgemeinen Laborpraxis und zur Arbeitssicherheit erweitert worden, die in ihrem Umfang mittlerweile der spektroskopischen Ausbildung gleichwertig sind. Die besprochenen Themen resultieren sämtlich aus den Beobachtungen im Praktikum. Das Konzept für diese Lehrveranstaltung beinhaltet derzeit etwa 130 Stichpunkte und wird ständig angepaßt. Aktuelle Bezüge sind selbstverständlich. Das Seminar findet 2x wöchentlich statt. Der Zeitumfang für Fragen zu Sicherheit und Laborpraxis beträgt etwa 60 bis 90 Minuten pro Seminar. Sofern zur Verdeutlichung hilfreich, werden Dias eingesetzt. Ferner werden auch hier möglichst viele Demonstrationen durchgeführt.

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Spezielle Betriebsanweisungen

Sicherlich eine der wesentlichen Intentionen der TRGS 451 in der Fassung vom Oktober 1991 war es, den Professoren der Universitäten klar zu machen, daß sie die Arbeitgeberverantwortung tragen (§ 4). Vermutlich in der Befürchtung, daß Sicherheitsvorschriften im universitären Alltag zu versacken drohen, ist an mehreren Stellen das nachprüfbare, protokollmäßige Festhalten der Ausübung der Arbeitgeberverantwortung durch die Professoren festgeschrieben. In dem hier zu referierenden Zusammenhang ist § 7 Abs.6 der TRGS 451 besonders erwähnenswert, der u.a. fordert, daß selbst der Diplomand seine Ermittlungen zum Gefahrenpotential der von ihm verwendeten Substanzen dem Versuchsbetreuer (=Professor) referiert und darüber ein Protokoll als Beleg geführt wird.

Die Auswirkungen dieser Bestimmungen an deutschen Universitäten sind mitunter verheerend!

Statt der Vermittlung sicherer Arbeitstechniken steht vielerorts die Angst der Verantwortlichen vor einer möglichen Strafverfolgung im Vordergrund. Die Folge ist eine reine Absicherungspolitik in den Praktika, in denen die Studenten mit dem "Abpinseln" von MAK-Werten gequält werden oder zu referieren haben, ob für einen Stoff Vorsorgeuntersuchungen vorgesehen sind oder nicht. Über die angesammelten Datenmengen wird ein Protokoll mit der Überschrift "Betriebsanweisung nach Paragraph 20 GefStoffV" geführt und von Praktikant und Assistent gegengezeichnet. Eine Anweisung, wie denn nun mit den Stoffen umzugehen ist, findet nicht statt oder erschöpft sich in belanglosen Allgemeinplätzen (Abzug; Handschuhe). Selbst in modernen Lehrbüchern ist diese Verfahrensweise zu beobachten. Fast völlig untergegangen ist die didaktisch so nützliche Option des gleichen Paragraphen 7 (Abs. 3) der TRGS 451, stoffgruppen- oder eigenschaftsbezogene Betriebsanweisungen zu erstellen, die vorteilhaft zum Bestandteil der allgemeinen Sicherheitsunterweisung zu Beginn des Praktikums gemacht werden können. Die Chance einer Systematisierung ist so leichtfertig vertan worden. Stattdessen werden häufig insuläre Informationen für jeden einzelnen Gefahrstoff gegeben.

Eine Einzelanweisung sollte die wirklich stoffspezifischen Informationen geben. Beinhaltet bereits einer der ersten Versuche im Praktikum den Umgang mit Brom, so sollte die Betriebsanweisung die folgenden Angaben enthalten:

  • Kurze verbale(!) Beschreibung des Gefahrenpotentials.
  • Angaben zur Ersten Hilfe vor allem nach Hautkontakt und Inhalation.
  • Angaben zur Entsorgung.
    Dazu gehört nicht nur die Entsorgung nennenswerter Brommengen, sondern auch, was mit den nach der Benutzung in den Gefäßen üblicherweise verbleibenden Bromdämpfen zu geschehen hat und wie mit dem beim Abgießen aus der Vorratsflasche manchmal außen herablaufenden "letzten Tropfen" zu verfahren ist.
  • Folgende Vorschriften zum Umgang:
    • Flasche geschlossen halten und an dauerabgesaugter Stelle aufbewahren.
    • Inhalation der Dämpfe sowie Hautkontakt ausschließen (Abzug, Schutzhandschuhe).
    • Flasche nicht am Deckel tragen.
      Dies darf man auch mit anderen Behältnissen nicht tun. Wegen des hohen Gewichtes des Broms ist die Gefahr des Deckelabrisses hier aber besonders groß, weshalb das Dringlichmachen hier angezeigt ist.
    • Zum Abmessen wegen des hohen Gewichtes und hohen Dampfdruckes keine Pipetten verwenden.
    • Beim Abfüllen sichere Handhabung des Vorratsgefäßes sicherstellen.
      Wiederum führt das hohe Gewicht des Broms zu Problemen und verleitet dazu, das Vorratsgefäß beim Abfüllen so zu unterstützen, daß die Substanz über die Hände laufen kann. Wenn man das Gefäß nicht sicher greifen kann, sollte zuvor in ein kleineres Gefäß umgefüllt werden.
    • Beim Einfüllen Trichter verwenden.
      Auch dieser eigentlich allgemeingültige Hinweis verdient wegen der Gefährlichkeit des Broms eine Wiederholung.
    • Das Gefäß, in welches eingefüllt wird, muß standsicher sein. Es darf nicht mit der Hand festgehalten werden. (Dann befindet sich die festhaltende Hand direkt unter der Ausgußöffnung der Vorratsflasche) Meßzylinder oder Rundkolben kann man vorteilhaft mit Stativmaterial einspannen.

Sofern dies von den Praktikanten noch nicht sicher beachtet wird, kann dazu noch der Hinweis hinzugefügt werden, daß beim Umfüllen das Etikett der Vorratsflasche oben sein muß.

Einige, hier nur kurz gestreifte weitere Beispiele:

  • Pyridin
    Zu warnen ist vor dem widerwärtigen Geruch.
  • Benzylchlorid
    Zu warnen ist vor dem intensiven Tränenreiz. Es sind u.a. Anweisungen zu geben, wie die verwendeten Geräte tränenreizfrei zu reinigen sind.
  • Lithiumaluminiumhydrid
    Die Feuergefährlichkeit ist Grundpraktikanten meist noch nicht bekannt und muß eindringlich klar gemacht werden. Eine ausführliche Entsorgungsvorschrift ist deshalb wichtig. Besonders, wenn in Beuteln konfektionierte Substanz in Flaschen umgefüllt wird, entstehen leicht Stäube, die stark atemwegreizend sind. Wer diese Arbeit den Praktikanten zumutet, muß dazu Arbeitshilfen geben! Der zurückbleibende Beutel darf nicht ohne Desaktivierung noch vorhander Substanzreste entsorgt werden.

Wichtig ist, daß die Betriebsanweisung möglichst genau diejenigen Hilfen gibt, die die Praktikanten benötigen. Die Anweisungen sollten daher aus der Beobachtung der Praktikanten abgeleitet werden und ständig an deren Fertigkeiten gemessen werden. Eine spezielle Betriebsanweisung ist selbstverständlich nicht für jeden Stoff erforderlich, sondern nur in den Fällen, in denen die beobachtete Arbeitsweise der Praktikanten dies notwendig erscheinen läßt. Die Ausführlichkeit der Anweisungen ist dem Ausbildungsstand der Praktikanten anzupassen. Quälende Wiederholungen von längst Bekanntem sind ebenso zu vermeiden wie das Weglassen von wichtigem. Eine entsprechende Beurteilung verlangt viel Fingerspitzengefühl.

Eine gute Betriebsanweisung wird von den Studenten als nützlich und nicht als "ätzend" empfunden!

Es bedarf keiner besonderen Betonung, daß die erforderliche Flexibilität nur mit Versuchsskripten zu erreichen ist, die alle für einen Versuch erforderlichen Agaben, wie Vorschrift, benötigte Chemikalien, Betriebsanweisungen und sonstige Hilfen und Aufgabenstellungen enthalten und natürlich zweckmässig mit einem Textprogramm verwaltet werden. Auch wenn etliche Skripten einmal auf einen Schlag zu aktualisieren sind - bei uns war dies z.B. der Fall bei der Umstellung von Wasserstrahl- auf Membranpumpen - ist dies rasch und unproblematisch zu realisieren.

Wer da meint, durch all diese Anweisungen würde den Praktikanten alles viel zu sehr vorgekaut, die Praktikanten würden also zur Unselbständigkeit erzogen, möge sich fragen, ob es auch nur für eines der genannten Beispiele eine didaktische Begründung gibt, diesen Hinweis unter Inkaufnahme der dadurch verursachten Gefährdung wegzulassen. (Es sei denn, den Studenten ist die angemahnte Verfahrensweise durch die Ausbildung früherer Semester bereits hinreichend vertraut.) Niemand erwartet von einem Grundpraktikanten, daß er durch Zufall oder eigenes Experimentieren zu der Erkenntnis kommt, daß es z.B. Unterschiede zwischen sn1- und sn2-Reaktionen gibt. Stattdessen erfährt er dies üblicherweise in Vorlesungen. Warum sollte dann jeder Praktikant in Sicherheitsbelangen "das Rad noch einmal erfinden" müssen?

  • Grundpraktikanten haben noch gar keine Ahnung, wo überall Gefahren lauern können! Ausführliche spezifische Hinweise bewirken deshalb nicht etwa eine Sorglosigkeit sondern vielmehr eine Sensibilisierung für das mögliche Gefahrenpotential.
  • Das Ausbildungsziel des Chemiestudiums muß es sein, daß der fertige Absolvent in der Lage ist, die Gefahrstoffeigenschaften eines Stoffes selbst zu ermitteln und die für den Umgang erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen daraus abzuleiten. Es erscheint zweckmäßig, dieses Ziel didaktisch derart aufzuteilen, daß dem Grundpraktikant zunächst eine Palette von Gefahrstoffen mit allen Eigenschaften und Umgangsvorschriften vorgestellt wird und das allmähliche Einüben einer selbständigen Ermittlung von Eigenschaften und Umgangsvorschriften unter Beibehaltung einer sachgerechten Kontrolle (!) dem Hauptstudium vorbehalten bleibt!
    Auch im Grundstudium kann/sollte es in dieser Richtung eine Entwicklung geben. In "meinem" Grundpraktikum nehmen die speziellen Betriebsanweisungen im Verlaufe des Semesters - den Lernerfolg der Studenten berücksichtigend - ab.

Wer als Aufsichtsführender in einem Praktikum gefährliches Arbeitsverhalten feststellt, ohne einzugreifen, verletzt seine Aufsichtspflicht und kann zur Rechenschaft gezogen werden. Eine sehr eindrucksvolle Beschreibung der Verantwortung für ein Praktikum ist nachzulesen in:

E.Schäfer Arbeitsschutz an Hochschulen; IG Chemie-Papier-Keramik, ÖTV, Hrsg.; 1990

Erfreulicherweise zeichnet sich ab, daß bei der wahrscheinlichen Novellierung der TRGS 451 deren hier kritisierte Textpassagen vollkommen überarbeitet und viele der hier vorgetragenen elementaren Thesen berücksichtigt werden, so daß in der neuen Fassung bei den Betriebsanweisungen voraussichtlich die folgenden Dinge im Mittelpunkt stehen werden:

  • Eine tabellarische Auflistung von Stoffdaten ist als Betriebsanweisung nicht ausreichend.
  • Kritische Arbeitsverfahren sind vorzuführen.
  • Studienanfänger sind umfassend zu belehren. (Sie sollen die Informationen also nicht selbst aus Quellen heraussuchen)
  • Stoffgruppenbezogene Anweisungen sollten im Mittelpunkt stehen.
  • Bei fortgeschrittenen Studenten sind die in früheren Unterweisungen und Betriebsanweisungen vermittelten Grundkenntnisse als bekannt vorauszusetzen.

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Überprüfen von Kenntnissen zur Arbeitssicherheit

In dem von mir betreuten Grundpraktikum darf kein Student einen Versuch beginnen, ohne dazu eine vorherige Prüfung erfolgreich absolviert zu haben. Gegenstand dieser etwa 30-minütigen Prüfung sind Reaktionsmechanismus, Begründung der durchzuführenden Laboroperationen (Auch dies hat mit Sicherheit zu tun!), Aspekte der Arbeitssicherheit (z.B. Schutzmaßnahmen, Entsorgung) und Struktursicherung. Diese Prüfung ist sehr wichtig! Die hier gegebene Möglichkeit, in einem wissenschaftlichen Gespräch das frisch erlernte anzuwenden und zu festigen, ist durch eine Klausur nicht substituierbar.

Zusätzlich sind etwa 5 % des Umfanges der praktikumsbegleitenden Klausuren Fragen zur Arbeitssicherheit vorbehalten.

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Ersatzstoffsuche

(§ 16 GefStoffV / TRGS 451 §6.2)

Die Forderung nach der Suche nach gleichwertigen, aber weniger gefährlichen Ersatzstoffen, ist an vielen Universitäten zunächst pauschal als Eingrif in die Freiheit von Forschung und Lehre gebrandmarkt worden. Inzwischen beginnen sich zwei gegensätzliche Standpunkte abzuzeichnen:

  1. Konservative sträuben sich gegen jede Erneuerung. Es wird vorgebracht, daß man als Chemiker eben mit Gefahrstoffen - gleich welcher Art - umgehen muß. Außerdem: Früher hat man ja auch selbst den Gestank im Praktikum erfolgreich ausgehalten.
  2. Ängstliche fürchten die Gefährdung von Praktikanten und wollen den Umgang mit Gefahrstoffen deshalb möglichst vollständig vermeiden. Es wird überlegt, bei dem einen oder anderen Versuch im Praktikum "so zu tun", als befände sich in der Apparatur ein Gefahrstoff.

Den "Konservativen" ist insofern Recht zu geben, als der Umgang mit Gefahrstoffen in der Tat erlernt werden muß. Dies kann durch Simulation kaum zuverlässig erfolgen. In heutiger Zeit unhaltbar ist dagegen die in der Vergangenheit praktizierte Verfahrensweise, in der man die Studenten einfach in der zynischen Annahme auf die Gefahrstoffe losgelassen hat, daß sie irgendwann während des Studiums von selbst in der Lage sind, damit richtig umzugehen.

Stattdessen verlangen besondere Gefährdungen auch besonders intensive Unterweisungen. Notfalls ist jeder Handgriff des Praktikanten zu beaufsichtigen. In "meinem" Praktikum ist als Beispiel für den Umgang mit einem kritischen Gefahrstoff ein Versuch zur Alkylierung von Benzol im Versuchsprogramm geblieben. Benzol erschien deswegen geeignet, weil das Gefährdungspotential sogar über Chemikerkreise hinaus gut bekannt ist und der Substanz bereits ohne eine Unterweisung großer "Respekt" entgegengebracht wird. Die Betriebsanweisung für diesen Versuch besteht aus 2 Schreibmaschinenseiten eng bedrucktem Text. Die Praktikanten führen alle Operationen des Versuchs, in denen, z.B. beim Einfüllen, offen mit Benzol umgegangen werden muß, in meiner Gegenwart (notfalls auch der eines Assistenten) durch. Sämtliche Handgriffe werden dabei vor der Ausführung diskutiert. Die Exposition durch den offenen Umgang kann dadurch auf jeweils wenige Sekunden bis Minuten beschränkt werden. Über mehrere Semester hinweg durchgeführte Messungen belegen, daß die Benzolbelastung der Atemluft außerhalb der Abzüge dabei unmeßbar klein ist. Hautkontakt wird durch die üblichen Vorsichtsmaßnahmen (Handschuhe) sowie Sichtkontrolle ausgeschlossen. Eine Gefährdung der Praktikanten findet somit nicht statt. (Es ließe sich süffisant anfügen, daß die Belastung der Praktikanten ausweislich gelegentlicher Presseberichte bei dem Versuch geringer ist, als bei manchem Aufenthalt auf einer Berliner Hauptverkehrsstraße zu Berufsverkehrszeiten.) Der didaktische Erfolg dieses Versuchs ist gleichwohl enorm!

Wer fürchtet, bei solchen Versuchen den Rahmen des gesetzlich Erlaubten zu verlassen, dem sei empfohlen, von sich aus den Kontakt mit der zuständigen Aufsichtsbehörde zu suchen. Nach meinen Erfahrungen wird es dort sehr positiv aufgenommen, wenn man als Ausbilder ein aktives Interesse an einer sicheren Ausbildung zeigt. Zu ängstliche klammern sich möglicherweise auch zu fest an die Buchstaben der TRGS 451. Dabei hat diese nur einen empfehlenden Charakter. Wer die Sicherheit im Labor durch eigene Alternativen gewährleistet, kann selbstverständlich in dieser Weise verfahren.

Kehrseite der Medaille ist, daß solch intensiv betreute Versuche einen großen Teil der Betreuungskapazität binden. In diesem Zusammenhang droht durch die oben bereits beklagte Stelleneinsparung bei den Assistentenstellen eine verhängnisvolle Entwicklung. In "meinem" Praktikum führt dies dazu, daß der Versuch bei sehr hohen Praktikantenzahlen z.Z. nicht mehr angeboten wird.

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Entsorgung

Wichtig für eine geregelte Entsorgung ist eine gut geführte Abfallsammelstelle. Dazu ist es erforderlich, daß den Praktikanten fertig beschriftete Sammelgefäße zur Verfügung gestellt werden. (Die Beschaffung darf also nicht den Praktikanten überlassen bleiben.) Die Etikettierung muß zumindest klar ausweisen, welcher Stoff eingefüllt werden darf und welcher nicht. Gfls. notwendige Vorbehandlungen sind mit anzugeben. Je ausführlicher diese Angaben sind, um so sicherer werden Fehlbefüllungen vermieden. Näheres ist einigen Hinweisen zur Sammlung von Abfällen zu entnehmen

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Recycling

Etwa die Hälfte der Präparate im Grundpraktikum wird zur weiteren Verwendung gesammelt. Meist handelt es sich um Substanzen, die von der Materialverwaltung vorrätig gehalten werden. Die Abgabe an die Materialverwaltung erfolgt grundsätzlich mit einem beigefügten Identitäts- und Reinheitsbeleg (Spektren/GC), um das Vertrauen des Verbrauchers in die Qualität der Substanz sicherzustellen. Falls nötig, werden die Substanzen vor der Abgabe nachgereinigt. Das Praktikum nimmt auch Auftragsarbeiten zur Aufreinigung von Substanzen an, sofern die durchzuführenden Arbeiten in das Praktikumskonzept passen. (wird derzeit leider kaum genutzt.) Von den Lösungsmitteln wird versuchsweise das allerdings relativ wenig benötigte Tetrachlormethan recycelt. Die Erfolge mit der Aufreinigung dieses Lösungsmittels sind derzeit noch relativ durchwachsen.

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Elektrische Sicherheit

Elektrogeräte in einem Praktikum sind einerseits meist nicht mehr die neuesten. Sie werden andererseits aber intensiv und nicht immer sachgerecht genutzt. Die intensive Beanspruchung führt dazu, daß ohne regelmäßige Kontrolle etwa 90 % (!) nicht mehr betriebssicher sind. Eine regelmäßige Inspektion ist deshalb dringend anzuraten - im übrigen auch vorgeschrieben. Häufigste Ursache der Sicherheitsmängel sind korrodierte Stecker.

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Unfallbilanz am Institut für organische Chemie der FUB

Das zur Verfügung stehende Datenmaterial ist nicht nach Studenten und Nicht-Studenten differenziert. Es ist aber anzunehmen, daß Praktikanten überproportional in Unfälle verwickelt sind. Dies liegt daran, daß Praktikantenhände eben noch ungeschickt sind, die notwendigen Handgriffe also noch nicht sicher beherrscht werden. Möglichkeiten, dem zu begegnen, sind derzeit nicht absehbar. Hinsichtlich der Zahl der Beschäftigten erscheinen die Unfallzahlen aber insgesamt relativ niedrig, außerdem handelt es sich fast ausschließlich um kleinere Unfälle, die meist nur einer ambulanten ärztlichen Versorgung, manchmal auch einer Nachbehandlung bedurften, ohne daß eine Arbeitsunfähigkeit vorlag. Die häufigsten Unfälle sind Schnittverletzungen und Reizungen bzw. Verätzungen.