Laboratorium

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Laboratorium
Biochemisches Labor

Das Labor (urspr√ľnglich Laboratorium, Mehrzahl meist Labors oder auch Labore besser Laboratorien, vom lateinischen laborare = arbeiten, leiden, sich abm√ľhen) bezeichnet einen Arbeitsplatz vor allem im Bereich der Naturwissenschaften. Im Gegensatz zum B√ľro wird im Labor auch praktisch gearbeitet, das hei√üt es werden die verschiedensten Experimente, Proze√ükontrollen, Qualit√§tskontrollen durchgef√ľhrt und/oder es werden chemische Materialien bearbeitet sowie chemische Produkte hergestellt (Beispiel Chemielabor).

Laboratorien findet man in der Chemie, Physik, Biologie, Pharmazie und Medizin, im Ingenieurwesen und in der Photo-Technik, auch in der experimentellen Psychologie. Ein bekanntes Beispiel au√üerhalb der Naturwissenschaften ist das ‚ÄěSchlaflabor‚Äú.

Verbreitet befinden sich auch Laboratorien in Industriebetrieben, wo sie z. B. der Qualit√§tspr√ľfung eingehender Materialien, sowie der √úberpr√ľfung der Eigenschaften hergestellter Produkte und auch der Produktentwicklung dienen.

Die Laborausstattung h√§ngt stark von der Art der Einrichtung ab und tr√§gt den besonderen Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Sauberkeit, Verf√ľgbarkeit von Materialien, Werkzeugen und Ger√§ten Rechnung. In chemischen und biochemischen Laboratorien werden viele verschiedene Glasger√§te (Rundkolben, Destillationsbr√ľcken, K√ľhler, Bechergl√§ser, etc.) ben√∂tigt, mit denen Analysen und Synthesen durchgef√ľhrt werden. Zudem wird haupts√§chlich innerhalb von Abzughauben (links im Bild) gearbeitet, in denen entstehende Gase oder Aerosole w√§hrend der Reaktion aus der Luft abgesaugt werden, und welche den Arbeitenden bei einem Unfall vor Splittern oder spritzenden Fl√ľssigkeiten sch√ľtzen. In mikrobiologischen Labors werden au√üerdem Sicherheitswerkb√§nke verwendet, die durch geeignete Pumpen und Filteranlagen steril gehalten werden, um den Arbeitenden und seine Experimente vor dem Einfluss von Mikroorganismen zu sch√ľtzen.

Bedingt durch den Umgang mit gesundheitsschädlichen und brennbaren Stoffen darf in chemischen Laboratorien weder gegessen noch getrunken noch geraucht werden, zudem ist in der Regel das Tragen geeigneter Schutzkleidung (Laborkittel, geeignete sonstige Kleidung, Schutzbrille, Schutzhandschuhe, festes Schuhwerk) verpflichtend.

Laboratorien in der Physik verf√ľgen meist √ľber Anschl√ľsse f√ľr Drehstrom, Druckluft, sowie vom normalen Trinkwassernetz getrennte K√ľhlwasserleitungen. Zur Ausstattung geh√∂ren dar√ľber hinaus verschiedene meist elektronische Messger√§te, h√§ufig auch Vakuumapparaturen sowie je nach speziellem Arbeitsgebiet weitere Ger√§te. Eine wichtige Art von Labor insbesondere in der Festk√∂rperphysik ist der Reinraum, in dem durch eine spezielle Bel√ľftungsanlage, das Tragen von Schutzkleidung und Vermeidung bestimmter T√§tigkeiten eine besonders saubere, insbesondere staubfreie Arbeitsumgebung herrscht.

In den Ingenieurwissenschaften werden als Labor nicht nur entsprechend ausgestattete und genutzte R√§ume bezeichnet, sondern auch eine Klasse von Lehrveranstaltungen an Universit√§ten und Fachhochschulen, in denen praktische F√§higkeiten und der Umgang mit bestimmten Ger√§ten, Software o. √Ą. anhand von beispielhaften Aufgabenstellungen geschult werden sollen.

Neuerdings finden sogenannte Westentaschenlabore (lab-on-a-chip system) vermehrt Anwendung.

Inhaltsverzeichnis

Schutzstufenkonzept

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F√ľr Laboratorien in welchen mit Gefahrstoffen, mit biologischen Arbeitsstoffen oder mit gentechnisch ver√§nderten Organismen gearbeitet wird, sind in Deutschland durch unterschiedliche Rechtsvorschriften die Einstufung in vier Schutzstufen (Gefahrstoffverordnung) bzw. Risikogruppen (Biostoffverordnung) bzw. Biologische Schutzstufen (Gentechniksicherheitsverordnung) vorgeschrieben, welche bauliche und organisatorische Ma√ünahmen nach sich ziehen. In der Schweiz gelten √§hnliche Regelungen

Schutzstufen nach der Gefahrstoffverordnung (Deutschland)

Nach der Gefahrstoffverordnung sind die im Labor verwendeten Gefahrstoffe auf ihre Gef√§hrdung zu pr√ľfen. Dabei ist neben der Einstufung mit den Gef√§hrlichkeitsmerkmalen (also giftig, leicht entz√ľndlich usw.) auch die H√§ufigkeit der Verwendung, die Einsatzmengen und verschiedene physikalische Eigenschaften, wie die Konzentration in der Luft die Verteilung usw. und die Arbeitsbedingungen zu ber√ľcksichtigen.

Aufgrund dieser Daten erfolgt dann die Einstufung:

Schutzstufe Gefahrstoffe mit den Eigenschaften Maßnahmen
1 reizend, gesundheitsschädlich, ätzend (geringe Mengen und geringe Einwirkzeit)
  • Minimierung der Gefahren durch geeignete bauliche (z. B. Abzug) und organisatorische (z. B. besondere Arbeitsplatzhygiene) Ma√ünahmen
  • alle Stoffe kennzeichnen
  • es d√ľrfen keine Lebensmittelbeh√§lter f√ľr Gefahrstoffe verwendet werden
  • sichere Lagerung der Gefahrstoffe
2 reizend, gesundheitsschädlich, ätzend
  • Ma√ünahmen der Stufe 1
  • Ersatz von Gefahrstoffen pr√ľfen
  • Essen, Trinken und Rauchen verbieten
  • Arbeits- und Privatkleidung trennen
  • Alleinarbeit nur bei geeigneten Schutzma√ünahmen erlauben
3 giftig, sehr giftig und mutagene, karzinogene und fruchtsch√§digende Gefahrstoffe, wenn der Arbeitsplatzgrenzwert nicht √ľberschritten wird
  • Ma√ünahmen der Stufe 2
  • geschlossene Systeme verwenden, falls m√∂glich
  • Zugang auf im Labor Besch√§ftigte beschr√§nken
  • Gefahrstoffe unter Verschluss aufbewahren
4 mutagene, karzinogene und fruchtsch√§digende Gefahrstoffe, wenn der Arbeitsplatzgrenzwert √ľberschritten wird
  • Ma√ünahmen der Stufe 3
  • Arbeitsbereich deutlich kennzeichnen
  • Ma√ünahmen zur Erkennung von Stofffreisetzung treffen

Sicherheitsstufen nach dem Gentechnikgesetz (Deutschland)

Die Laboratorien werden in vier Biologische Schutzstufen eingeteilt, die sich jeweils nach dem Grad des Risikos der verwendeten Organismen ergeben. Dabei wird zus√§tzlich noch unterschieden in Sicherheitsstufen f√ľr Laboratorien und Produktionsbereiche. Die h√∂here Stufe schlie√üt die Sicherheitsma√ünahmen aller niedrigeren Stufen ein. Die Sicherheitsstufen sind im Gentechnikgesetz festgelegt, die Ma√ünahmen in der Gentechniksicherheitsverordnung. Die Sicherheitsstufen entsprechen im wesentlich denen der Biostoffverordnung.

  • Sicherheitsstufe 1: Gentechnische Arbeiten, bei denen nach dem Stand der Wissenschaft nicht von einem Risiko f√ľr die menschliche Gesundheit und die Umwelt auszugehen ist (z. B. gut bekannte Laborst√§mme von Escherichia coli oder in Lebensmitteln verwendete Organismen wie B√§ckerhefe)
  • Sicherheitsstufe 2: Gentechnische Arbeiten zuzuordnen, bei denen nach dem Stand der Wissenschaft von einem geringen Risiko f√ľr die menschliche Gesundheit oder die Umwelt auszugehen ist (z. B. Wildst√§mme von Escherichia coli).
  • Sicherheitsstufe 3: Gentechnische Arbeiten, bei denen nach dem Stand der Wissenschaft von einem m√§√üigen Risiko f√ľr die menschliche Gesundheit oder die Umwelt auszugehen ist (z. B. Erreger der Tuberkulose oder der Rindertuberkulose).
  • Sicherheitsstufe 4: Gentechnische Arbeiten, bei denen nach dem Stand der Wissenschaft von einem hohen Risiko oder dem begr√ľndeten Verdacht eines solchen Risikos f√ľr die menschliche Gesundheit oder die Umwelt auszugehen ist (z. B. Ebola-Virus, Marburg-Virus oder Maul- und Klauenseuche).

Die Arbeiten m√ľssen in einem Bereich durchgef√ľhrt werden, das f√ľr die h√∂chste Gefahr zugelassen ist, die auftreten kann (z. B. Gen aus einem Organismus der Stufe 3 und Empf√§ngerorganismus Stufe 2: Labor muss Stufe 3 zugelassen sein). An der Universit√§t Marburg existiert in Deutschland das einzige Labor, das f√ľr die Sicherheitsstufe 4 zugelassen sind. Produktionsbereiche dieser Stufe gibt es derzeit nicht.

Maßnahmen der Stufe 1

  • Arbeitsraum als Gentechnischen Arbeitsbereich mit Angabe der zugelassenen Sicherheitsstufe kennzeichen.
  • Arbeiten nur in abgegrenzten und ausreichend bemessenen R√§umen durchf√ľhren. Jedem Mitarbeiter muss ein ausreichend gro√üer Arbeitsplatz zur Verf√ľgung gestellt sein. Im Raum muss ein Waschbecken vorhanden sein.
  • Oberfl√§chen im Arbeitsbereich m√ľssen leicht zu reinigen und best√§ndig gegen Arbeitsmaterialien und verwendete Reinigungsmittel sein.
  • Die T√ľren sind w√§hrend der Arbeit geschlossen zu halten, sie sollen ein Sichtfenster haben und in den Gang aufschlagen (Notausgang).
  • Mit dem Mund darf nicht pipettiert werden.
  • Spitze Ger√§tschaften wie Kan√ľlen sollen nur im Ausnahmefall benutzt werden.
  • Es sollen keine Aerosole gebildet werden. Die Exposotion von gentechnisch ver√§nderten Organismen muss minimiert werden (z. B. durch eine Sicherheitswerkbank).
  • Nach der Arbeit und vor dem Verlassen des Arbeitsraumes sind die H√§nde zu desinfizieren und zu waschen.
  • Laborr√§ume sauber halten und auf den Arbeitsfl√§chen nur die notwendigen Ger√§te lagern.
  • Die Identit√§t und Reinheit der benutzten Organismen ist, falls notwendig, regelm√§√üig zu √ľberpr√ľfen. Die zeitlichen Abst√§nde richten sich nach dem m√∂glichen Gef√§hrdungspotential. Sie sind sicher aufzubewahren.
  • Ungeziefer ist zu vernichten.
  • Verletzungen m√ľssen dem Projektleiter gemeldet werden.
  • In Arbeitsr√§umen darf nicht gegessen, getrunken, geraucht, geschnupft oder geschminkt werden; Lebensmittel und Kosmetika d√ľrfen auch nicht in Laboratorien gelagert werden. Die Besch√§ftigten m√ľssen dies in Sozialr√§umen tun, die der Arbeitgeber einzurichten hat.
  • Es muss Schutzkleidung getragen werden.
  • Ein Autoklav muss sich im Betriebsgeb√§ude befinden.

Risikogruppen nach der Biostoffverordnung (Deutschland)

Die Biostoffverordnung teilt biologische Arbeitsstoffe in vier Risikogruppen ein (¬ß 3), diese f√ľhren zu Schutzstufen. Diese entsprechen im wesentlichen denen des Gentechnikgesetzes. Die Einteilung erfolgt nach dem Infektionsrisiko.

  • Risikogruppe 1: Biologische Arbeitsstoffe, bei denen es unwahrscheinlich ist, dass sie beim Menschen eine Krankheit verursachen.
  • Risikogruppe 2: Biologische Arbeitsstoffe, die eine Krankheit beim Menschen hervorrufen k√∂nnen und eine Gefahr f√ľr Besch√§ftigte darstellen k√∂nnen; eine Verbreitung des Stoffes in der Bev√∂lkerung ist unwahrscheinlich; eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung ist normalerweise m√∂glich.
  • Risikogruppe 3: Biologische Arbeitsstoffe, die eine schwere Krankheit beim Menschen hervorrufen k√∂nnen und eine ernste Gefahr f√ľr Besch√§ftigte darstellen k√∂nnen; die Gefahr einer Verbreitung in der Bev√∂lkerung kann bestehen, doch ist normalerweise eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung m√∂glich.
  • Risikogruppe 4: Biologische Arbeitsstoffe, die eine schwere Krankheit beim Menschen hervorrufen und eine ernste Gefahr f√ľr Besch√§ftigte darstellen; die Gefahr einer Verbreitung in der Bev√∂lkerung ist unter Umst√§nden gro√ü; normalerweise ist eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung nicht m√∂glich.

Bei Organismen der Risikogruppe 1 sind die gewöhnlichen Hygienemaßnahmen einzuhalten. Bei höheren Risikogruppen/Schutzstufen gelten folgende Vorschriften (höhere Schutzstufen schließen Maßnahmen der niedrigeren Stufen ein):

  • Schutzstufe 2: Begrenzung des Zutritts auf benannte Besch√§ftigte, Desinfektionsverfahren spezifisch auf die Organismen, Kontrolle von m√∂glichen Vektoren, wie z. B. Nagern und Insekten wird empfohlen, die Oberfl√§che von Werkb√§nken ist wasserundurchl√§ssig und leicht zu reinigen, au√üerdem wird S√§ure-, Laugen- und L√∂sungsmittelbest√§ndigkeit sowie Best√§ndigkeit gegen Desinfektionsmittel empfohlen, die Arbeitsstoffe sind sicher aufzubewahren, der Einbau von Fenstern o. √Ą. zur Beobachtung von Personen oder Tieren im Labor ist empfohlen, im Bedarfsfall m√ľssen alle Arbeiten in Sicherheitswerkb√§nken erfolgen, ein Verbrennungsofen f√ľr Versuchstierk√∂rper ist empfohlen
  • Schutzstufe 3: bauliche Trennung bei luft√ľbertragbaren Krankheiten, Abluft muss gefiltert werden, es wird empfohlen den Arbeitsplatz so zu gestalten, dass er zur Desinfektion hermetisch abgetrennt werden kann, Unterdruck im Labor bei luft√ľbertragbaren Krankheiten, verbindliche Kontrolle von Vektoren, B√∂den sind mit wasserundurchl√§ssigen, leicht zu reinigendem Material auszukleiden, die Oberfl√§chen m√ľssen s√§ure-, laugen- und l√∂sungsmittelbest√§ndig sowie best√§ndig gegen Desinfektionsmittel sein, Beobachtungsfenster sind vorgeschrieben, es wird empfohlen f√ľr jedes Labor eine eigene Ausr√ľstung vorzuhalten, Arbeiten m√ľssen in Sicherheitswerkb√§nken erfolgen, ein leicht zug√§nglicher Tierk√∂rperverbrennungsofen muss vorhanden sein
  • Schutzstufe 4: bauliche Trennung, Filtrierung von Zu- und Abluft, Zugang nur √ľber Luftschleuse, hermetische Abdichtung f√ľr Desinfektionszwecke, Unterdruck, Decken m√ľssen den Anforderungen f√ľr B√∂den entsprechen, Aufbewahrung von Arbeitsstoffen unter Verschluss, eigene Ausr√ľstung in jedem Laboratorium verbindlich, Arbeiten nur in Sicherheitswerkb√§nken, Tierk√∂rperbeseitigung unmittelbar vor Ort

Siehe auch

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