Toner-Zusammensetzung von Tonerpulver und Nachfülltoner

In den letzten Jahren wurde verschiedentlich in Testjournalen, Computerzeitschriften und anderen Zeitungen über mögliche Gesundheitsgefahren aufgrund bestimmter Tonerinhaltsstoffe Tonerpulver und Nachfülltoner beim Betrieb von Laserdruckern und Kopierern berichtet, was eine gewisse Verunsicherung ausgelöst hat.

Insbesondere beim Auswechseln von Tonerkartuschen sind Staubexpositionen möglich. Darüber hinaus ist bei Fotokopierern und Laserdruckern im laufenden Betrieb mit Toner- und Papierstaubemissionen sowie mit dem Freiwerden leicht flüchtiger Tonerbestandteile als Folge der thermischen Fixierung zu rechnen. Bei der Fixierung von auf Kunstharzbasis (Styrol-Acrylat-Copolymer) hergestellten Toner kann durch Hitze und Druck Styrol und möglicherweise auch in sehr geringen Mengen Benzol freigesetzt werden.

Bisherige Testergebnisse liefern teilweise unterschiedliche Aussagen, zeigen aber insbesondere, dass Drucker nicht gleich Drucker und Toner nicht gleich Toner ist und mitunter große Unterschiede bestehen können. Dies verweist insbesondere auf Optimierungspotenziale hinsichtlich der Zusammensetzung und Qualität der Toner. Wir möchten Ihnen hier eine kurze Zusammenfassung des gegenwärtigen Standes der Diskussion und der Ergebnisse von Untersuchungen geben.

Tonerpulver besteht aus einem sehr feinkörnigen Gemisch (Partikeldurchmesser von ca. 5-30 µm) verschiedener Stoffe:

  • Harzpartikel, um den Toner auf das Papier aufschmelzen (fixieren) zu können. Wenn Polyester-Harze zum Einsatz kommen, können zinnorganische Verbindungen freigesetzt werden.
  • magnetisierbare Metalloxide, um die elektrostatischen Ladungsvorgänge zu realisieren
  • Farbpigmente, um den gewünschten Farbeindruck zu erzielen. Als schwarzes Pigment dient entweder Carbon Black (Kohlenstoff) oder Eisenoxid. Schwermetallverunreinigungen treten naturgemäß vor allem dann auf, wenn Eisenoxid als Pigment verwendet wird. Es können bis zu 45 % des Toners aus Eisenoxid bestehen.
  • geringe Mengen an Hilfssubstanzen, wie z.B. amorphes Siliziumdioxid als Trennmittel

Die alarmierenden Berichte Tests von Tonern, Druckern und Kopierern der Zeitschriften Öko-Test und Computer-Bild haben in den letzten drei Jahren immer wieder Toner ausfindig gemacht, die den jeweils für den Test festgelegten Kriterien nicht entsprochen haben und deren Befunde im Folgenden kurz dargestellt werden. Zum Verständnis der Testergebnisse muss gesagt werden, dass ein Teil der Grenzwerte, auf die im Test Bezug genommen wird, von den Zeitschriften bzw. Organisationen intern festgelegte Grenzwerte sind, für die es keine direkte gesetzliche oder anderweitige Referenz gibt. Dies gilt insbesondere dann, wenn allein der Gehalt an bestimmten Inhaltsstoffen beurteilt wird (Angabe erfolgt dann z.B. in mg je kg Toner). Im Sinne eines Vorsorgeprinzips sollten natürlich so wenig wie möglich gefährliche oder schädliche Stoffe in einem Produkt enthalten sein, es wird jedoch auch darauf aufmerksam gemacht, dass nicht schon allein der Gehalt an gefährlichen Stoffen auch heißt, dass Verbraucher/innen diesen Stoffen ausgesetzt sind, d.h. dass es zu Emissionen bzw. zu einer Exposition kommt.

Emissionswerte hingegen sind die gemessene Abgabe von Stoffen bzw. Schadstoffen an die Raumluft während des Betriebs von Laserdruckern oder Kopiergeräten (Angabe erfolgt in mg oder µg je Kubikmeter Raumluft) und stellen ein direktes Maß für eine Belastung dar. Für diese Emissionen existieren meist MAK-Werte (Maximale Arbeitsplatzkonzentration) oder anderweitig anerkannte Grenzwerte, die als Referenz herangezogen werden können. Zur Beurteilung dieser Werte wiederum ist jedoch das Volumen der Prüfkammer ausschlaggebend, da die Werte naturgemäßer umso größer ausfallen, je kleiner die Prüfkammer, die die Raumsituation simulieren soll, gewählt wird.

Ein Test der Zeitschrift Computer-Bild [1] aus dem Jahr 2000 von 34 Tonern für Laserdrucker ergab folgende Bilanz:  

  • Zehn Toner überschritten den von der Zeitschrift intern festgelegten Grenzwert für Benzol von 5 mg/kg Toner, der höchste gefundene Wert lag bei 23 mg/kg
  • Sieben Toner überschritten den von der Zeitschrift intern festgelegten Grenzwert für Nitropyren von 2,5 mg/kg, der höchste gefundene Wert lag bei 5,7 mg/kg
  • 25 Toner überschritten den von der Zeitschrift intern festgelegten Grenzwert für Styrol von 30 mg/kg, der höchste gefundene Wert lag bei 250 mg/kg
  • In 18 Tonern konnte Blei nachgewiesen werden, der höchste Wert lag bei 5 mg/kgIn späteren Tests wurde im Toner von zwei von insgesamt zehn geprüften Multifunktionsgeräten zuviel Styrol gefunden [2], und ebenso bei einem Farblaserdrucker [3].

Bei einer Untersuchung der Zeitschrift Öko-Test [4] erhielten von zehn Tonern für Laserdrucker nur zwei Testprodukte das Gesamturteil empfehlenswert, hingegen drei wurden als nicht empfehlenswert eingestuft. In sechs Tonern wurden Nickel oder Kobalt gefunden. Ein Toner enthielt 30 mg Benzol/kg, was laut Öko-Test zu einer Emission von bis zu 30 µg/m³ in der Prüfkammer führen kann. Der Grenzwert des Laserdrucker-Labels der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft ?BG-Prüfzert ? sicher, ergonomisch emissionsarm? liegt bei 25 µg/m³ Benzol. Ein Toner enthielt 240 mg/kg Styrol ? geht man davon aus, dass während des Betriebs rund 240 µg/m³ in der Prüfkammer freigesetzt werden, ist der Grenzwert für Styrol-Emissionen des Umweltzeichens ?Blauer Engel? von 70 µg/m³ weit überschritten.

Ein etwas später durchgeführter Test von 14 Tonern für Kopiergeräte mit einer Leistung von 20 bis 40 Kopien pro Minute [5] ergab für drei Toner ein ungenügend, als empfehlenswert wurde kein einziger eingestuft. Acht Toner enthielten zwischen 25.000 und 450.000 µg zinnorganische Verbindungen, in sieben Tonern wurde Nickel gefunden, ein Toner enthielt mehr als 70 mg/kg Styrol, ein Toner enthielt 3 mg/kg Chlorphenol.

Aufgrund einer gewissen Verdachtslage der Gesundheitsschädigung, die durch Toner verursacht werden können, wurde im Frühjahr 2000 die Interessengemeinschaft ?Tonergeschädigter IGT-Giftstopp? gegründet [6]. Die Interessensgemeinschaft hat bisher rund 400 Verdachtsfälle der Gesundheitsbeeinträchtigung durch Toner dokumentiert, drei Fälle wurden bereits als Berufskrankheit bzw. Dienstunfall behördlich anerkannt, was jedoch von Seiten der Hersteller dementiert wird.

Die Reaktion der Druckerhersteller

Insbesondere die Untersuchungen der Zeitschrift Öko-Test haben eine öffentliche Gegendarstellung der Hersteller hervorgerufen, in der diese betonen, dass durch den Betrieb von Kopiergeräten und Laserdruckern keine Gesundheitsgefährdung zu erwarten ist. Eine Vertretung erfolgt dabei meist durch den Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V. (BITKOM), welcher zur Information der Konsument/innen auch eine Broschüre herausgegeben hat [7].

Von Seiten der Hersteller wurde vor allem kritisiert, dass die Emissionsmessungen nicht den Bedingungen in einem Büro entsprechen. Außerdem verweise Ökotest selbst darauf, dass es nicht Ziel war, unter realistischen Bürobedingungen zu messen. Weiterhin wird Ökotest vorgeworfen, nicht nach entsprechenden Messstandards gemessen und willkürlich eigene Grenzwerte festgelegt zu haben, ohne diese näher zu erläutern.

Untersuchungen der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft

Da für Farblaserdrucker und Farbfotokopiergeräte ein rapide steigender Markt zu erwarten ist und über Farbtoner noch wenig Informationen vorhanden sind, ließ die Berufsgenossenschaft der Banken, Versicherungen, Verwaltungen, freien Berufe und besonderer Unternehmen (Verwaltungs-BG) eine Untersuchung am Berufsgenossenschaftlichen Institut für Arbeitssicherheit (BIA) durchführen [8]. Aufgrund der oben angeführten Berichte wurde anschließend eine weitere Untersuchung von Schwarztonern durchgeführt [9].

Bei der Untersuchung von Farbtonern wurden die Emissionen von sechs Testgeräten (drei Farbfotokopierer und drei Farblaserdrucker) in einer Prüfkammer mit einem Gesamtvolumen von 9 m³ gemessen. Dabei wurden die Prüfbedingungen so festgelegt, dass sie unter Arbeitsschutzgesichtspunkten ein Worst-Case-Szenario simulierten, das in realen Büro- und Kopierräumen auch unter widrigsten Bedingungen vermutlich niemals auftritt.

Die Ergebnisse: In vier der sechs Tonergemische ließen sich geringe Mengen bzw. Spuren aromatischer krebserzeugender Amine identifizieren. Bei laufendem Betrieb wurde für einatembaren und alveolengängigen (lungengängig) Staub die Nachweisgrenze (0,24 bis 0,34 mg/m³) in keinem Fall überschritten. Alle Toner enthielten geringe Kupfermengen und mit einer Ausnahme auch Titan, drei Toner enthielten Chrom (5,3; 0,23 und 0,38 mg/kg); Blei, Cadmium, Kobalt und Nickel waren in keinem Toner nachweisbar.

Bei einem der getesteten Kopiergeräte, welches aber nach Angaben des Herstellers nicht mehr auf dem Markt ist, wurden Benzolkonzentrationen gemessen, die mit 29 µg/m³ über dem Grenzwert von 25 µg/m³ Benzol des Laserdrucker-Labels der Ver-waltungsberufsgenossenschaft ?BG-Prüfzert ? sicher, ergonomisch emissionsarm? lagen. Hinsichtlich der gemessenen Xylol- und Ethylbenzolkonzentrationen waren relativ große Unterschiede zwischen dem ?besten? und dem ?schlechtesten? Testgerät zu beobachten. Alle Messergebnisse lagen jedoch um mindestens drei Zehnerpotenzen unter dem MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatzkonzentration) von 440 mg/m³.

Schlussfolgerung der Untersuchung ist, dass unmittelbare Hinweise auf eine besondere Bedrohung der Gesundheit durch sachgemäßen Umgang mit modernen Farbfotokopierern und Farblaserdruckern aus den Ergebnissen nicht abgeleitet werden können. Es wird jedoch auch eingeräumt, dass im Rahmen des an Zeit und Res-sourcen begrenzten Messprogramms nicht alle arbeitsmedizinischen und toxikologischen Aspekte abgedeckt wurden, die für eine abschließende Bewertung der farbigen Elektrofotografie nötig wären.

In der Untersuchung der Schwarztoner wurden für insgesamt acht Laserdrucker führender Hersteller folgende Parameter erhoben: Freisetzung von Staub, Freisetzung aromatischer Kohlenwasserstoffe, Freisetzung von Ozon, toxikologisch relevante Effekte im Leuchtbakterientest sowie Gehalte an verschiedenen Metallen in den Tonerproben. Die Untersuchungen zum Emissionsverhalten wurden im Dauerbetrieb in einer geschlossenen Prüfkammer (Volumen ca. 9 m³) durchgeführt.

Die untersuchten Schwarz-Weiß-Laserdrucker setzten während des Druckvorganges keinen Tonerstaub in Mengen oberhalb der Nachweisgrenzen der verwendeten Messverfahren frei (die Nachweisgrenzen je nach Verfahren liegen bei 0,6 mg/m³ und 0,16 mg/m³). Der Grenzwert, welcher für die Vergabe des deutschen Umweltzeichens ?Blauer Engel? eingehalten werden muss liegt bei 0,15 mg/m³. Nickel und Kobalt konnten bei keiner der vier untersuchten Tonerproben oberhalb der Messgrenzen des verwendeten Verfahrens nachgewiesen werden. Auch Zinn, das in Form zinnorganischer Verbindungen möglicherweise in Tonern enthalten ist, konnte nicht oberhalb der Nachweisgrenze festgestellt werden.

Die Ozonbildung durch Laserdrucker ist heute kein Problem mehr. Viele Geräte arbeiten bereits mit völlig ozonfreier Technologie. Unter den untersuchten Geräten befand sich nur eines, welches Ozon in einer Konzentration von 0,018 ppm freisetzte. Dieser Wert liegt jedoch weit unterhalb des gültigen Luftgrenzwertes.

Flüchtige organische Verbindungen (TVOC ? Total Volatile Organic Compounds) werden von allen Laserdruckern in unterschiedlichen Mengen freigesetzt. Die freigesetzten Mengen betragen jedoch bei allen untersuchten Geräten nur einen Bruchteil der gültigen Luftgrenzwerte bei einer achtstündigen Exposition. Die von den Laser-druckern emittierten Benzolmengen liegen im Bereich der allgemeinen Benzol-Umweltbelastung. Da für die krebserzeugende Wirkung des Benzols kein Schwellenwert angegeben werden kann, sind die Gerätehersteller jedoch gleichwohl aufge-fordert, die Gerätetechnologie so weiterzuentwickeln, dass überhaupt kein Benzol mehr emittiert wird. Zwei der Testgeräte zeigen, dass dies möglich ist. Beide Geräte zeigen auch bezüglich der Höhe der anderen freigesetzten flüchtigen organischen Verbindungen sehr niedrige Werte.

Verweise

  • [1] Computer Bild: Gift im Toner ? Krebsgefahr?, 8/2000, S. 180-189.
  • [2] Computer Bild: Test mit Kaufberatung: Multifunktionsgeräte, 8/2001, S. 24-35.
  • [3] Computer Bild: Test mit Kaufberatung: Drucker, 12/2001, S. 34-47.
  • [4] Öko-Test: Toner für Laserdrucker, 8/2001, S. 26-29.
  • [5] Öko-Test: Toner für Kopiergeräte, 2/2002, S. 30-32.
  • [6] www.krank-durch-toner.de
  • [7] BITKOM in Zusammenarbeit mit Verwaltungs-Berufsgenossenschaft und Fachausschuss Verwaltung: Drucker, Kopier- und Multifunktionsgeräte ? Sicherheit, Gesundheit und Umwelt, Berlin, 2002. download unter: www.bitkom.org/publikationen
  • [8] E. Nies, H. Blome, H. Brüggemann-Prieshoff: Charakterisierung von Farbtonern und Emissionen aus Farbfotokopierern/Farblaserdruckern, Gefahrstoffe ? Reinhaltung der Luft 60 (2000) 11/12, S. 435-441.
  • [9] Smola, T., Georg, H., Hohensee, H.: Gesundheitsgefahren durch Laserdrucker? Über die Ergebnisse des VBG-BIA-Projektes "Schwarz-Weiß-Laserdrucker". Gefahrstoffe - Reinhalt. Luft 62 (2002) Nr. 7/8.

Quelle: Bundesverband für Umweltberatung e.V., Beschaffungsservice Austria

Stellungnahme der Bundesregierung zur Gesundheitsgefahr durch Drucker in Privathaushalten vom 04.03.2009

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