2018 09 19 SFF UKNRW Krebsrisiko Feuerwehrdienst Taeger

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Krebsrisiko im Feuerwehrdienst

Dr. Dirk Taeger

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Einstufung durch die IARC

• Einstufung der Tätigkeit als Feuerwehreinsatzkraft durch die IARC (International Agency for Research on Cancer) im Jahr (2007) als möglicherweise krebserregend für den Menschen (Klasse 2B)

• “Group 2B: The agent is possibly carcinogenic to humans.

This category is used for agents for which there is limited evidence of carcinogenicity in humans and less than sufficient evidence of carcinogenicity in experimental animals. (…) “

2

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Substanzen bei Verbrennungsprozessen

 Bei der Pyrolyse entstehen viele unterschiedliche chemische Verbindungen, abhängig vom Material das brennt

 Darunter auch Noxen, die von der

Internationalen Agentur für Krebsforschung

(IARC) der WHO als krebserregend oder wahrscheinlich krebserregend eingestuft wurden, wie z. B.

 Arsen, Asbest, Quarz, Schwefelsäure, Ruß, Furan, Radioaktivität

 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

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Epidemiologische Studien

 Seit den 1950er Jahren epidemiologische Studien zu Krebsrisiken im Feuerwehrdienst mit teilweise unterschiedlichen Ergebnissen

 Krebsrisiken nur allgemein für die Berufsgruppe (im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung) und nicht substanz-spezifisch

 Expositionsschätzung meistens nur über Surrogate der Exposition wie Beschäftigungsdauer, Einsatzzeiten, Anzahl Einsätze usw.

Ein mögliches Krebsrisiko kann nicht auf einzelne Substanzen zurück geführt werden

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Meta-Analyse von LeMasters

● Eine Meta-Analyse ist eine „Studie von Studien“. Sie fasst die relevanten und validen Studien quantitativ - mittels statistischer Verfahren -

zusammen

● Die Meta-Analyse von LeMasters et al. (2006) fasst die bis dahin publizierten (validesten) 32 Studien zusammen

● Führt eine Klassifikation der Wahrscheinlichkeit des Krebsrisikos ein, abhängig vom

● Muster des Meta-Analyse Risikos (>10% Erhöhung)

● Studientyp (Abstufung bei weniger validen Studientypen)

● Konsistenz der Ergebnisse

● Klassifikation in: „wahrscheinlich“, „möglich“, „unwahrscheinlich“

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Meta-Analyse von LeMasters

Ergebnisse der LeMasters Meta-Analyse

● Wahrscheinliches Krebsrisiko

Multiples Myelom (53%), Non-Hogkin Lymphom (51%) und Prostata (28%)

● Mögliches Krebsrisiko für

Hoden (102%), Haut (39%), Gehirn (32%), Enddarm (29%), Lippe, Mundhöhle und Rachen (23%), Magen (22%),

Kolon (21%) und Leukämie (14%)

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Evaluierung der IARC

• Re-Analyse der Meta-Analyse von LeMasters et al. unter Einbeziehung zweier seit 2006 erschienenen Studien (Ma et al. 2006 und Bates et al.

2007) unter Ausschluss von Studien zur proportionalen Mortalität

• Nur Prostatakrebs, Hodenkrebs, Non-Hodgkin Lymphom und Multiples Myelom wurden re-analysiert, da konsistente Ergebnisse über

verschiedene Studiendesigns gefunden wurden

• Hodenkrebs: mRR=1,47 (1,20-1,80)

• Prostatakrebs: mRR=1,30 (1,12-1,51)

• Non-Hodgkin Lymphom: mRR=1,21 (1,08 -1,36)

• Multiples Myelom: n. s.

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Epidemiologische Studien seit 2007

● Seit der IARC Evaluation sind mehr als ein Dutzend weitere epidemiologische Studien zu Krebsrisiken publiziert worden

● Studien aus den USA, Australien, Schweden, Dänemark, Frankreich und Korea

8

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Die australische Studie von Glass et al.

Studientyp Kohorte

Studienpopulation 193.216 männliche und 39.655 weibliche Feuerwehrleute aus Australien Zeitraum <1970-2011 (Mortalität) und <1970-2010 (Inzidenz)

Outcome Mortalität (‚National Death Index‘ ab 1980)

Inzidenz (‚Australian Cancer Database‘ ab 1982) Definition FF Feuerwehrleute (Vollzeit, Teilzeit, Freiwillig)

Auswertung • Inzidenz- und Mortalitätsvergleich mit der Allgemeinbevölkerung (auch nach Beschäftigungsdauer)

• Interne Analysen (Anzahl Gebäude-/Wald und Busch- /Fahrzeugbrände)

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Glass et al. 2016/17 – Studienergebnisse

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Männer Frauen

Vollzeit Freiwillig Freiwillig Krebsentität SIR (95% KI) SIR (95% KI) SMR (95% KI) Krebs gesamt 1,08 (1,02-1,14) 0,86 (0,84-0,88) 0,97 (0,91-1,03) Magen 0,98 (0,63-1,46) 0,69 (0,57-0,83) 0,34 (0,09-0,88) Enddarm 1,18 (0,89-1,54) 0,90 (0,80-1,01) 1,35 (0,95-1,85) Kolon 1,13 (0,91-1,38) 0,87 (0,80-0,95) 1,09 (0,87-1,36) Haut (Melanom) 1,45 (1,26-1,66) 1,00 (0,93-1,06) 1,25 (1,05-1,46) Prostata 1,23 (1,10-1,37) 1,12 (1,08-1,16) –

Hoden 1,44 (0,98-2,05) 0,92 (0,75-1,13) –

Gehirn 0,76 (0,44-1,24) 0,88 (0,73-1,06) 0,92 (0,49-1,57) Non-Hodgkin 0,98 (0,72-1,30) 0,83 (0,73-0,94) 1,00 (0,71-1,38) Multiples Myelom 1,14 (0,64-1,89) 0,75 (0,59-0,94) 1,27 (0,68-2,17)

Sonstige Auffälligkeiten

• Brustkrebs

Männer: SIR=2,49 (0,81-5,82) (N=5, Vollzeit)

• Mesotheliom

Männer: SIR=1,33 (0,66-2,37) Frauen: SIR=1,47 (0,30-4,29)

• Nierenkrebs

Männer: SIR=1,33 (0,66-2,37) Frauen: SIR=1,47 (0,30-4,29)

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Glass et al. 2016/2017- Diskussion

Stärken

• Große Kohorte mit langem Follow-up

• Berufs-/Teilzeit- und Freiwillige Feuerwehrleute

• Frauen und Männer

Schwächen

• Großteil der Kohorte noch im Beruf

• Keine individuellen Expositionsschätzungen (aber Art des Brandes:

Gebäude-, Busch- und Fahrzeugbrände)

• Keine Lebensstilfaktoren

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US-Studie (SF, C, Ph) von Daniels et al.

12

Studientyp Kohorte

Studienpopulation 29.993 Berufsfeuerwehrleute aus drei großen Städten den USA (Chicago, Philadelphia, San Francisco); N=991 (3.3%) Frauen

Zeitraum 1950-2009

Outcome Inzidenz aus 11 Krebsregistern (ab Mitte der 1980er) Mortalität (hauptsächlich) aus dem ‚National Death Index‘

Definition FF Berufsfeuerwehrleute mind. 1 Tag (beschäftigt ab dem 1.1.1950)

Auswertung • Inzidenz- und Mortalitätsvergleich mit der US Allgemeinbevölkerung (auch nach Beschäftigungsdauer)

• Interner Vergleich (nur Männer; N=19.309); Anwendung einer JEM

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Daniels et al. 2014 – Studienergebnisse

• Mesotheliom

SMR=2,00 (1,03-3,49) SIR=2,29 (1,60-3,19)

• Ösophagus

SMR=1,39 (1,31-2,00) SIR=1,62 (1,31-2,00)

• Lunge

SMR=1,10 (1,04-1,17) SIR=1,12 (1,04-1,21)

• Niere

SMR=1,29 (1,05-1,58) SIR=1,27 (1,09-1,48)

• Lippe, Mundhöhle und Pharynx SMR=1,40 (1,13-1,72)

SIR=1,39 (1,19-1,62) Krebsentität SMR (95% KI) SIR (95% KI)

Krebs gesamt 1,14 (1,10-1,18) 1,09 (1,06-1,12) Magen 1,10 (0,91-1,33) 1,15 (0,93-1,40) Enddarm 1,45 (1.16-1.78) 1,11 (0,95-1,30) Kolon 1,31 (1,16-1,48) 1,21 (1,09-1,34)

Haut (Melanom) – 0.87 (0.73-1.03)

Prostata 1,09 (0,96-1,22) 1,03 (0,98-1,09) Hoden 0,73 (0,15-2,14) 0,75 (0,42-1,24) Gehirn 1,01 (0,79-1,27) 1,02 (0,76-1,34) Non-Hodgkin 1,17 (0,97-1,40) 0,99 (0,85-1,15) Multiples Myelom 0,89 (0,64-1,20) 0,72 (0,50-0,99)

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Daniels et al. 2014 - Studienergebnisse

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Ergebnisse für Frauen

• Krebs gesamt

SMR=0,74 (0,27-1,61); N=6 SIR=1,24 (0,89-1,69); N=40

• Brust

SMR=1,46 (0,30-4,26); N<6 SIR=1,45 (0,86-2,29); N=18

• Blase

SMR=33,51 (4,06-121,05); N<5 SIR=12,53 (3,41-32.08); N<5

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Dahm al. 2015 – Job-Exposure Matrix

Versuch die Exposition über Surrogatmarker zu erfassen

• Harmonisierte und standardisierte ‚Job Titles‘ aus Personalstammblättern, Rentenkassen (tlw. elektronisch), Berücksichtigung von Zeiten ohne

Exposition

• Einsätze (nur Chicago und Philadelphia): Alarm, der den Einsatz eines Geräte notwendig machte (Löschfahrzeug, Gerätewagen,

Hubrettungsfahrzeug etc.) unabhängig, ob falscher Alarm oder nicht

• Einsatzzeiten (nur Chicago): Einsatzzeit des Gerätes

• 22% der Daten (meistens vor 1955) fehlen und wurden durch 5-Jahres Trends ersetzt

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Dahm al. 2015 – Job-Exposure Matrix

Ergebnisse

• Anzahl Einsätze und Einsatzzeiten sind vergleichbare Surrogte (der Exposition)

• Beschäftigungsdauer ist schlechtes Korrelat zu Anzahl der Einsätze und Einsatzzeiten

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Daniels et al. 2015 - Studienergebnisse

Relatives Risiko für Lungenkrebsmortalität

• Bestes Modell ist loglinear

• Breites Konfidenzintervall

• Mortalitätsrisiko

Expositionstage: 0.93 (0.86-1.03) Einsätze: 1.11 (0.95-1.29)

Einsatzzeiten: 1.39 (1.12-1.73)

• Inzidenzrisiko

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Daniels et al. 2015 - Studienergebnisse

18

Relatives Risiko für Leukämiesterblichkeit

• Bestes Modell ist ein Power-Modell

• Breites Konfidenzintervall

• Mortalitätsrisiko

• Inzidenzrisiko

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Daniels et al. 2014 - Diskussion

Stärken

• Große Studie

• Langes Follow-Up

• Interne Analyse mit Job-Exposure-Matrix

Schwächen

• Feuerwehreinsatzkräfte aus drei Großstädten

• Exposition beginnt in den 1950er; Inzidenz erst ab Mitte der 1980er

• Keine individuellen Expositionsschätzungen

• Keine Lebensstilfakoren

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Eigene Meta-Analyse des IPA

20

• Verdauungsorgane SIR=1,08 (1,04-1,13)

• Knochen (8 Fälle)

SIR=1,35 (0,58-2,65) (N=8)

• Niere

SIR=1,20 (1,01-1,40) Krebsentität SMR (95% KI) SIR (95% KI)

Krebs gesamt 1,01 (0,99-1,04) 1,04 (1,02-1,06) Magen 0,95 (0,83-1,07) 1,02 (0,92-1,13) Enddarm 1,33 (1,00-1,74) 1,08 (0,96-1,21) Kolon 1,05 (0,90-1,20) 1,11 (1,01-1,23) Haut (Melanom) 0,68 (0,18-1,75) 1,35 (1,21-1,50) Prostata 1,03 (0,93-1,13) 1,09 (1,05-1,13) Hoden 1,08 (0,39-2,36) 1,25 (1,02-1,51) Gehirn 1,00 (0,70-1,39) 0,71 (0,50-0,99) Non-Hodgkin 1,31 (0,90-1,84) 1,11 (0,89-1,36) Multiples Myelom 0,92 (0,66-1,25) 1,13 (0,86-1,47)

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Eigene Meta-Analyse des IPA

Krebsentität Anzahl der Studien

Obs Exp SIR (95% KI)

Krebs gesamt 9 9.860 9.437 1,04 (1,02-1,06)

Magen 8 388 376 1,02 (0,92-1,13)

Enddarm 3 290 269 1,08 (0,96-1,21)

Kolon 6 406 364 1,11 (1,01-1,23)

Haut (Melanom) 6 357 264 1,35 (1,21-1,50)

Prostata 9 2.480 2.274 1,09 (1,05-1,13)

Hoden 5 107 82 1,25 (1,02-1,51)

Gehirn 3 35 49 0,71 (0,50-0,99)

Non-Hodgkin 5 91 82 1,11 (0,89-1,36)

Multiples Myelom 2 56 50 1,13 (0,86-1,47)

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Schlussfolgerungen

• Die neuen epidemiologischen Studien seit 2007 schließen mehr als 300.000 zusätzliche Feuerwehreinsatzkräfte ein

• Erhöhte Krebsrisiken (im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung) werden weiterhin beobachtet, allerdings (weiterhin) nicht konsistent über die verschiedenen Studien hinweg

• Für einige Tumoren sind verursachende Kanzerogene bekannt

• Hautkrebs – z.B. UV-Strahlung, Benzo(a)pyrene, Arsen, Kohlenteer

• Malignes Melanom – UV-Strahlung

• Mesotheliom, Lungenkrebs – Asbest

• Non-Hodgkin Lymphom – 1,3-Butadien für andere nicht

• Prostatakrebs

22

(23)

Schlussfolgerungen

• Die Expositionssituation einer Feuerwehreinsatzkraft ist anders als die eines exponierten Arbeitnehmers in der Industrie

• Es ist unklar, ob die Surrogatmarker

• Feuerwehreinsatzkraft

• Beschäftigungsdauer

• Zahl der Einsätze

• Einsatzzeiten

die relevanten Expositionen präzise erfassen bzw. was bestimmt wird

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Beispiel für Heterogenität

24

Dänische Studie (Petersen et al. 2018) Schwedische Studie (Kullberg et al. 2018) 4.243 männliche Berufsfeuerwehreinsatzkräfte 1.080 männliche Stockholmer

Berufsfeuerwehreinsatzkräfte Geboren nach 1928, beschäftigt vor dem 60.

Lebensjahr und bis maximal Ende 2004 Krebs Follow-Up von 1968-2014

Min. 1 Jahr beschäftigt (1981-1983) Krebs Follow-Up von 1958-2012

Magenkrebs (N=27) SIR=1,09 (0,75-1,59)

Magenkrebs (N=27) SIR=1,89 (1,25-2,75)

Prostatakrebs (N=202) SIR=1,10 (0,95-1,26)

Prostatakrebs (N=60) SIR=0,68 (0,52-0,87)

Hodenkrebs (N=47) SIR=1,30 (0,97-1,73)

Hodenkrebs (N=0) 1,5 erwartete Fälle

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Schwierigkeiten der Klassifizierung

Internationale statistische Klassifikation der Krankheiten (WHO)

Bösartige Neubildungen der Harnorgane (C64-C68)

→ Bösartige Neubildung der Niere, ausgenommen Nierenbecken (C64)

→ Bösartige Neubildung des Nierenbeckens (C65)

→ Bösartige Neubildung des Ureters (C66)

Meta-Analyse

• C64: 4 Studien; 57 Fälle: SIR=0,97 (0,73-1,26)

• C64+C65: 2 Studien; 111 Fälle: SIR=0,90 (0,74-1,08)

(26)

Gründe für heterogene Ergebnisse

 Unterschiedliche Einsatzsituationen

 Komplexe Expositionssituation

 Länder-spezifische Unterschiede

 Periodeneffekte

 „Healthy-worker“ oder „Healthy worker survivor“

Effekte

 Verwendung unterschiedlicher Expositionsmetriken

 Einbeziehung außerberuflicher Faktoren

26

(27)

Neuere Forschungsansätze

Zukünftige Studien sollen die

individuelle Expositionssituation

mit berücksichtigen sowie

molekular-epidemiologische Ansätze

verfolgen, um die weiterhin offenen ätiologischen Fragestellungen beantworten zu können

(28)

ALLE Expositionspfade sind wichtig

• inhalativ & dermal (während des Einsatzes)

• dermal & oral (nach dem Einsatz)

28

(29)

Expositionswege

inhalativ oral

dermal ?



 

(30)

Humanbiomonitoring – Mittel der Wahl zur Expositionsüberwachung

Nachweis von Gefahrstoffen oder deren Stoffwechselprodukten in Körperflüssigkeiten (Blut/Urin) von Beschäftigten bei...

• Hautkontakt mit Gefahrstoffen bzw. Arbeitsbedingungen, die die Hautresorption fördern

• Expositionen gegen Gefahrstoffen mit langen biologischen Halbwertszeiten

• Expositionen gegenüber KMR-Stoffen

• denen die Gefahrstoffbelastung durch körperliche Arbeit modifiziert ist (erhöhtes Atem-Minutenvolumen)

• alternativen Arbeitszeitmodellen

30

(31)

Substanzen bei Verbrennungsprozessen

 Bei der Pyrolyse entstehen viele unterschiedliche chemische Verbindungen, abhängig vom Material das brennt

anorganisch

NH₃

HCl COS N₂O HCN

CaCO₃ SO₂

CO

organisch

fest

H₂O

Ruß

PAK BTX

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Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

 Entstehen durch unvollständige Verbrennung

 Entstehen beim Rauchen

 Entstehen beim Grillen, Räuchern und Braten

 Kommen auch in Konsumgütern (auf Mineralölbasis) vor

 Können beim Menschen Krebs auslösen

32

(33)

Nachweis einer inneren PAK Exposition

 Ausscheidung von Pyren im Urin:

 Urin ist leicht zu gewinnen (nicht-invasiv)

 Messparameter für innere PAK-Belastung

OH

1-Hydroxypyren

(34)

Exposition von Feuerwehrleuten – Was ist bekannt?

• PAK wurden in Wischproben von Nacken und Gesicht bei US-Feuerwehrleuten nach einem Brandeinsatz gefunden

• Erhöhte Schadstoffkonzentration wurden auch in Aufenthaltsräumen gefunden (Ausdünstungen der Schutzkleidung)

• Mit zunehmender Einsatzzahl steigt die Belastung der Arbeitskleidung durch Schadstoffe

• Die Hautdurchlässigkeit erhöht sich durch die hitzebedingte Anpassungsreaktionen des Körpers

• Die inhalative Aufnahme erhöht sich durch die erhöhte Atemfrequenz unter körperlicher Anstrengung

34

(35)

Kanadische Biomonitoring-Studie

Keir et al., 2017

• Vor- und Nacheinsatzurine von 16 männlichen Feuerwehreinsatzkräften in Ottawa bei 19 Brandeinsätzen

• Alle Brandeinsätze waren Gebäudebrände

• Nachbrandurine als Sammelurine über 18 Stunden

• Signifikant höhere PAK-Werte in den Nachbrandurinen

• 1-Hydroxypyren im Mittel: 0,10 → 0,27 µg/g Kreatinin

(36)

Norwegische Studie

Moen und Ovrebo, 1997

• 13 Teilnehmer einer Brandschutzübung.

• Vor und nach der Übung bzw. den Übungstagen wurde 1-Hydroxypyren im Urin gemessen

• 1-Hydroxypyren im Mittel: 0,06 → 0,14 µg/g Kreatinin

• Anstieg bei Nicht-Rauchern höher

36

(37)

Projekt des SG FwH und des FB FHB der DGUV

Krebsrisiko für Einsatzkräfte der Feuerwehr: Biomonitoring-Studie von Einsatzkräften bei Realbränden

Ziel: Wie können Feuerwehrleute im Einsatz optimal gegen den Kontakt mit Gefahrstoffen geschützt werden

Es soll geklärt werden, ob und wenn ja, wie viel der schädlichen Substanzen im Einsatz über die Haut aufgenommen werden

(38)

Biomonitoring von Einsatzkräften bei Realbränden

• Biomonitoring von 250 Einsatzkräften der Feuerwehren Berlin und Hamburg

• Bestimmung der akuten Exposition gegenüber einem Stoffwechselprodukt des PAK Pyren im Urin

• Erfassung der Kontamination der Haut durch

Baumwollwäsche unter der Einsatzkleidung bei einem Teilkollektiv

• Brandeinsätze werden in sieben Standardszenarien unterteilt

• Grundlage einer möglichen Anpassung der ZED für den Feuerwehrdienst

38

IPA-143 HBM Feuerwehr

(39)

Biomonitoring – Was wird untersucht?

 Innere PAK-Belastung (1-Hydroxypyren) im Urin

 Cotinin (Stoffwechselprodukt von Nikotin) im Urin

 Dermale PAK-Belastung durch das Tragen von Baumwollwäsche (nur bei einem Teil der Teilnehmer)

• Blutprobe (einmalig) zum Nachweis von Dioxinen (Analyse ggf. später)

(40)

Erfassung der Exposition

Innere Exposition (PAK) über 1-Hydroxypyren im Urin

 Eine (unbelastete) Kontrollprobe vor dem Einsatz (auch Tage/Wochen vorher möglich)

 Urinproben nach dem Einsatz

Äußere dermale Exposition über Baumwollunterwäsche

 Wird unter der Schutzkleidung getragen

 Auf PAK-freiheit getestet

40

(41)

Erfassung der Exposition - Baumwollwäsche

(42)

Zusammenfassung

» Feuerwehreinsatzkräfte sollen sich so schützen bzw. sich so verhalten können, dass eine schädigende Einwirkung ausgeschlossen ist

» Hautkontakt könnte eine mögliche Quelle für eine Exposition durch krebserregende Gefahrstoffe im Einsatz sein

» Das Projekt hilft dabei mögliche Gefahren zu erkennen und die Prävention zu verbessern und zu optimieren

42

(43)

Kooperationspartner

IPA in Kooperation mit

• Fachbereich Feuerwehren, Hilfeleistungen, Brandschutz (FB FHB) der DGUV

• Unfallkasse Baden-Württemberg

• Unfallkasse Nordrhein-Westfalen

• Unfallkasse Berlin

• Hanseatische Feuerwehr-Unfallkasse Nord

• Feuerwehr-Unfallkasse Mitte

• Feuerwehrunfallkasse Niedersachsen

• Berufsgenossenschaft RCI

• Berufsgenossenschaft BAU

• Abteilung Sicherheit und Gesundheit (SiGe)

• Feuerwehr Hamburg

• Berliner Feuerwehr

• Feuerwehr Bremen

• Feuerwehr Bochum

• Deutscher Feuerwehrverband e. V.

(DFV)

• Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren (AGBF)

• Berufsverband Feuerwehr e.V.

• Ver.di

• FeuerKrebs gUG

• Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA)

(44)

44