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Als Humanschwingungen werden mechanische Schwingungen Vibrationen Erschutterung Stoss bezeichnet die von aussen auf den Menschen einwirken beispielsweise beim Arbeiten an Maschinen oder in Fahrzeugen Je nach schwingungsbelasteter Korperstelle wird in Ganzkorperschwingungen GKS Einleitstelle Gesass Fusse und Hand Arm Schwingungen HAS Einleitstelle Hande unterschieden Die Hohe der Schwingungsbelastung ist von der Intensitat Amplitude der Frequenz der Art der Schwingung harmonisch stochastisch stosshaltig und ihrer Schwingungsrichtung vertikal horizontal abhangig Weitere Belastungsfaktoren sind eine ungunstige Korperhaltung und hohe Ankopplungskrafte Die Dauer der Schwingungsexposition ist ebenfalls von grosser Bedeutung Schadigungen durch arbeitsbedingte Vibrationen gelten als Berufskrankheiten Vorgaben zum Arbeits und Gesundheitsschutz fur Deutschland sind im Bezug auf Vibrationseinwirkungen in der Larm und Vibrations Arbeitsschutzverordnung sowie der Gesundheitsschutz Bergverordnung geregelt Hinweise zur Umsetzung der Verordnung Gefahrdungsbeurteilung sowie Massnahmen zur Verminderung von mechanischen Schwingungen sind in den Technischen Regeln zur Larm und Vibrations Arbeitsschutzverordnung TRLV Vibrationen zu finden Um die Wirkung auf den menschlichen Korper zu berucksichtigen werden die einwirkenden Beschleunigungen je nach Einwirkungsort und richtung mit unterschiedlichen Frequenzkurven bewertet Der Einfluss der Einwirkdauer wird durch eine Mittelung uber einen Arbeitstag von acht Stunden berucksichtigt Inhaltsverzeichnis 1 Ganzkorperschwingungen 2 Vibrationsminderung durch angepasste Schwingsitze Fahrersitze 3 Hand Arm Schwingungen 4 Folgen 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseGanzkorperschwingungen Bearbeiten nbsp Schwingungsbelastung auf einem GabelstaplerFahrzeugfuhrer und Passagiere von Land Wasser und Luftfahrzeugen sind mechanischen Ganzkorperschwingungen ausgesetzt Frequenz 1 bis 80 Hz Daruber hinaus konnen ebenso von stationaren Maschinen wie zum Beispiel Stanzen Schmiedehammern oder Pressen Schwingungen auf den Menschen einwirken Zu den Ganzkorperschwingungen zahlen auch niederfrequente Schwingungen lt 1 Hz denen beispielsweise Schiffspersonal ausgesetzt ist sie konnen Reisekrankheit Kinetose verursachen Es wird geschatzt dass in Deutschland etwa 1 5 Mio Arbeitnehmer am Arbeitsplatz Ganzkorper Schwingungen ausgesetzt sind wobei die Fahrer von Militarfahrzeugen Erdbaumaschinen Baustellen Lkws landwirtschaftlichen Schleppern und Gabelstaplern am starksten exponiert awz 1 bis 2 5 m s sind Besonders hohe Schwingbeschleunigungen awz etwa 1 5 bis 3 m s treten bei Gabelstaplern in Aussenbereichen auf unebenen Oberflachen Pflaster oder bei der Uberfahrt von Schienen auf Des Weiteren sind Erdbaumaschinen beispielsweise Planierraupen awz etwa 1 bis 1 5 m s auf harten Oberflachen oder Muldenkipper bei hohen Einsatzzeiten betroffen Nach der Larm und Vibrations Arbeitsschutzverordnung sowie der Gesundheitsschutz Bergverordnung sind in Deutschland zur Beurteilung der Gesundheitsgefahrdung zwei Werte heranzuziehen Der Auslosewert der bewerteten Schwingbeschleunigung liegt bezogen auf einen 8 stundigen Arbeitstag bei 0 5 m s Der Expositionsgrenzwert richtet sich nach der Richtung der Schwingungseinwirkung In Langsrichtung z der Wirbelsaule liegt er bei 0 8 m s und in den Querrichtungen x bzw y 1 15 m s Der Expositionsgrenzwert der EU Richtlinie zu Vibrationen ist auf 1 15 m s festgelegt worden und liegt damit teilweise uber der in Deutschland geltenden Grenze Um Vibrationsbelastungen beim Betrieb von Fahrzeugen zu veranschaulichen hat das Institut fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung IFA eine Belastungsanzeige entwickelt Dieses Gerat misst Ganzkorper Vibrationen in drei Achsen uber eine Messscheibe auf dem Fahrersitz und informiert den Fahrer oder die Fahrerin mithilfe eines Ampelschemas auf einem Bildschirm uber die aktuelle Schwingungsbelastung Liegt diese uber dem Expositionsgrenzwert ist die Anzeige rot ist nur der Auslosewert uberschritten erscheint sie gelb darunter grun 1 Das Gerat hat ein tageslichttaugliches Display lasst sich leicht und sicher in der Fahrerkabine befestigen und besitzt eine einfache Ein Knopf Bedienung fur alle Funktionen Einschalten Messstart Messstopp und Ausschalten Beschaftigte konnen so ihre personliche Schwingungsbelastung fuhlen sehen und bewerten Auch wird sofort ersichtlich wie sich veranderte Fahrweisen oder Sitzeinstellungen auf die Schwingungsbelastung auswirken 2 Vibrationsminderung durch angepasste Schwingsitze Fahrersitze Bearbeiten nbsp Luftgefederter Schwingsitz mit vollautomatischer Einstellung fur den Fahrer eines GabelstaplersDurch konstruktive Anderungen an Fahrzeugen und Anlagen vor allem aber durch den Einsatz angepasster Fahrersitze kann die Gesundheitsgefahrdung erheblich vermindert werden Insbesondere luftgefederte Schwingsitze Passivdampfung erzielen in Abhangigkeit von der Frequenz und dem Fahrergewicht Minderungen bis zu 60 Neuere Entwicklungen gehen in Richtung der aktiven Dampfung an Schwingsitzen um Gefahrdungen zu minimieren Mechanische Federungen von Schwingsitzen sind bei anzunehmenden Gesundheitsgefahrdungen oberhalb der Auslosewerte nur bedingt geeignet und erreichen nicht die Minderungen von luftgefederten Sitzen Die Minderung der Schwingbeschleunigung auf einem passiv dampfenden Schwingsitz ist stark von der Anregung abhangig die der Sitz durch ein Fahrzeug oder eine Maschine erfahrt Liegen die Schwingungsanregungen in hohen Frequenzbereichen gt 20 Hz ist eine hohe Minderung zu erwarten liegen sie tiefer lt 5 Hz ist die Schwingungsdampfung vom Abstand zur Eigenfrequenz des Schwingsitzes abhangig die mindestens das Dreifache der Sitzeigenfrequenz betragen sollte Typische Eigenfrequenzen fur passive luftgefederte Schwingsitze liegen zwischen 1 und 2 Hz Der Auswahl und Anpassung fur Maschinen und Fahrzeuge muss demnach eine Erfassung der typischen Schwingungsanregungen im Einsatzfall des Gerates an der Montagestelle des Sitzes vorausgehen Beispielsweise unterscheiden sich die Schwingungsanregungen auf einer Asphaltstrasse von der im Gelande oder dem Fahrbahnuntergrund bei der Gewinnung von Rohstoffen im Tagebau oder im Untertage Bergbau Ein weiterer wesentlicher Punkt ist die Abhangigkeit der Schwingungsminderung vom Fahrergewicht Die meisten Sitze besitzen eine Einstellmoglichkeit fur das Gewicht Optimale Ergebnisse in der Praxis werden allerdings nur an luftgefederten Schwingsitzen mit einer vollautomatischen elektronischen Gewichtseinstellung erreicht Diese ermittelt die Einstellung automatisch beim Anlassen des Fahrzeugs oder Aktivierung des Sitzes Erst dadurch konnen im praktischen Betrieb Minderungen der Schwingbeschleunigung in der genannten Grossenordnung uber langere Zeiten sichergestellt werden Belastungsabhangig weisen Schwingsitze eine uber ihre Standzeit abnehmende Minderungswirkung haufig bedingt durch erhohte innere Reibung auf sodass nutzungsabhangig ein Austausch der Sitze an Maschinen und Geraten erforderlich werden kann Dies trifft insbesondere fur Gabelstapler und Raupenfahrzeuge wie Planierraupen zu bei denen es belastungsabhangig bereits nach 2000 bis 3000 Betriebsstunden zu Einschrankungen der Minderungswirkung kommen kann Bei Dauereinsatz von Staplern oder Raupen kommt hinzu dass die Befestigungspunkte ausschlagen konnen und es auf diese Weise zu Relativbewegungen kommt die die Schwingungsexpositionen dann sogar erhohen und zusatzliche Impulse verursachen Hand Arm Schwingungen Bearbeiten nbsp Schwingungsbelastung beim Arbeiten mit dem WinkelschleiferDurch den verstarkten Einsatz von handgefuhrten oder handgehaltenen Arbeitsgeraten zum Beispiel Bohrhammer Motorsage Schleifgerat Meisselhammer wird eine immer grosser werdende Anzahl von Arbeitern mit Hand Arm Schwingungen HAS belastet Man schatzt dass etwa 18 der Arbeitnehmer in Deutschland Hand Arm Schwingungen Frequenz 8 bis 1 000 Hz ausgesetzt sind Nach der Larm und Vibrations Arbeitsschutzverordnung sowie der Gesundheitsschutz Bergverordnung liegt in Deutschland der Auslosewert fur Hand Arm Schwingungen bei 2 5 m s der Expositionsgrenzwert bei 5 m s Beide Angaben beziehen sich auf einen 8 Stunden Arbeitstag Um die Tagesschwingungsbelastung einer Arbeitsmaschine zu ermitteln kann man einen Kennwertrechner nutzen der als Excel Tabelle vom Institut fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung IFA zur Verfugung gestellt wird Dafur mussen die Vibrationseinwirkung der verwendeten Arbeitsmaschine sowie die damit verbundenen Expositionszeiten bekannt sein Ein Vibrationsbelastungsrechner mit einer Checkliste und weiteren Informationen hilft bei der Aufstellung eines Vibrationsminderungsprogramms 3 Besonders im Gleisbau werden stark vibrierende Maschinen verwendet z B Schienensagen Trennschleifer oder Gleisstopfer Letztere verdichten den Schotter unter den Schwellen Vertikal Schwingstopfer sind aufgrund der geringeren Larm und Vibrationsemissionen gegenuber Schlagstopfern zu bevorzugen Auch konnen durch fahrbare Gleisstopfmaschinen Vibrationsminderungserfolge im Vergleich zur handgehaltenen Gleisstopfern erzielt werden Bei Schwingstopfern gibt es kein genormtes Prufverfahren und die Herstellerangaben zu den Vibrationsbelastungen konnen geringer sein als die tatsachliche Belastung So kann der Grenzwert der Larm und Vibrations Arbeitsschutzverordnung schon nach weniger als einer Stunde uberschritten werden Dies muss bei der Gefahrdungsbeurteilung berucksichtigt werden 4 Folgen BearbeitenSowohl Hand Arm als auch Ganzkorper Schwingungsbelastungen fuhren beim Menschen nicht nur zu akuten physiologischen Beanspruchungen erhohte Muskelreaktion Leistungsminderung und Beeintrachtigungen des Wohlbefindens sondern konnen bei langjahriger Exposition auch chronische Beschwerden das heisst Gesundheitsschaden hervorrufen Eine langjahrige Belastung mit vertikalen Schwingungen im Sitzen kann beim Menschen zu degenerativen Veranderungen im Bereich der Wirbelsaule fuhren In Deutschland ist die Erkrankung durch Ganzkorper Schwingungen in der Berufskrankheitenverordnung BeKV als Berufskrankheit BK 2110 Bandscheibenbedingte Erkrankung der Lendenwirbelsaule durch langjahrige vorwiegend vertikale Einwirkung von Ganzkorper Schwingungen im Sitzen aufgenommen worden Schwingungsbelastungen des Hand Arm Systems konnen bei niedrigen Frequenzen unter 50 Hz degenerative Veranderungen der Knochen und Gelenke Berufskrankheit BK 2103 verursachen Schwingungen mit Frequenzen uber 20 Hz konnen zu Durchblutungsstorungen und Nervenfunktionsstorungen Berufskrankheit BK 2104 Vibrationsbedingtes Vasospastisches Syndrom auch als Weissfingerkrankheit bezeichnet fuhren Um die Vibrationsrisiken zu erfassen und abschatzen zu konnen wurden technische Prufverfahren und arbeitsmedizinische Beurteilungsverfahren aufgestellt die in verschiedenen nationalen zum Beispiel VDI Richtlinie 2057 1 und internationalen Normen und Richtlinien zum Beispiel ISO 5349 1 EN 28662 ISO 2631 1 niedergeschrieben wurden Literatur BearbeitenStephan Riedel Wirkungen mechanischer Schwingungen auf den Menschen Analyse des Normungsdefizits und experimentelle Arbeiten zur Erganzung des Kenntnisstandes Shaker Aachen 2000 ISBN 978 3 8265 5925 9 Technische Universitat Darmstadt Dissertation 1999 Weblinks BearbeitenTechnische Regel zur Larm und Vibrations Arbeitsschutzverordnung bei der Bundesanstalt fur Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin BAuA Ganzkorper und Hand Arm Vibrationen des Instituts fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung IFA Einzelnachweise Bearbeiten Institut fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung IFA GKV Belastungsanzeige Ein einfaches Gerat zur Anzeige von Ganzkorper Vibrationen Abgerufen am 13 August 2018 Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e V DGUV Vibrationsbelastung bewusst machen In DGUV Forum 10 2017 Abgerufen am 13 August 2018 Institut fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung IFA Gefahrdungsbeurteilung fur Hand Arm Vibrationen Einfache Ermittlung von Hand Arm Vibrationsbelastungen Abgerufen am 13 August 2018 Institut fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung IFA Hand Arm Vibration Gefahrdungsbeurteilung von Schwingstopfern Aus der Arbeit des IFA 0410 Abgerufen am 28 April 2022 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Humanschwingung amp oldid 222431691