Beurteilungsverfahren für Ganzkörperschwingungen im Vergleich - Vorstudie

Status:

abgeschlossen 07/2006

Zielsetzung:

So genannte energetische Beurteilungsverfahren kommen derzeit für die Prävention und die arbeitstechnische Bewertung im Zusammenhang mit der Berufskrankheit Nr. 2110 (bandscheibenbedingte Erkrankungen der Lendenwirbelsäule durch langjährige, vorwiegend vertikale Einwirkung von Ganzkörperschwingungen im Sitzen) zum Einsatz. Diese Verfahren, die auf dem quadratischen Mittelwert der frequenzbewerteten Schwingungsbeschleunigung beruhen, stehen wegen einer vermuteten Unterschätzung kurzer intensiver Schwingungsbelastungen in der Kritik. In der internationalen Normung werden unterschiedliche überenergetische Verfahren mit höheren Potenzen als zwei bei der Mittelwertbildung der frequenzbewerteten Beschleunigung vorgeschlagen sowie Verfahren, die den Maximalwert des zeitlichen Beschleunigungsverlaufs berücksichtigen. Bisher fehlen Erfahrungen mit abweichenden Ergebnissen bei unterschiedlichen Schwingungsanregungen, wie sie sich beispielsweise für Fahrzeuge bzw. mobile Maschinen und unterschiedliche Fahrbahnoberflächen oder Betriebszustände ergeben können.

Aktivitäten/Methoden:

In einer Vorstudie wurden zur Unterstützung der Berufsgenossenschaften bei der Gefährdungsbeurteilung im Verlauf von Routinemessungen und -auswertungen neben den energieäquivalenten Ergebnissen auch überenergetische und Maximalwert-Auswertungsverfahren angewendet und deren Ergebnisse einander gegenübergestellt. Im Rahmen der Vorstudie sollte versucht werden, eine Systematik herauszuarbeiten, die eine Eingruppierung nach Fahrzeug- bzw. Maschinenart und nach Fahrbahnoberfläche bzw. nach Betriebszustand erlaubt.

Ergebnisse:

Eine Untersuchung von etwa 200 Fahrzeugen und mobilen Arbeitsmaschinen konnte keine maschinengruppenspezifische Systematik zwischen energieäquivalenter, überenergetischer und Maximalwert-Auswertung aufzeigen. Zwar ergibt sich bei mittlerer, aber weitgehend gleichmäßiger Belastung - wie etwa bei der Fahrt auf öffentlichen Straßen - ein Verhältnis zwischen den unterschiedlichen Auswerteergebnissen, wie es für Schwingungsverläufe typisch ist, die keine wiederkehrenden hohen Spitzenwerte enthalten. Dagegen sind eher niedrige mittlere Belastungen (luftgefederter Bus auf guter Straße mit Schwellen zur Verkehrsberuhigung) und hohe mittlere Belastungen mit eingelagerten deutlich herausragenden Stoßanteilen (Gelände) durch im Vergleich zum energieäquivalenten Ergebnis deutlich höhere überenergetische und Maximalwertergebnisse gekennzeichnet, ohne dass jedoch eine eindeutige systematische Zuordnung von Fahrzeug- und Maschinenart möglich wäre. Vielmehr sind die Fahrbahneigenschaften und die Art der Betriebsweise für die Unterschiede verantwortlich. Die in den Normen genannten Kennwerte (Verhältniszahlen), die zeigen sollen, ob die energieäquivalente Betrachtung ausreicht oder durch überenergetische und Maximalwertauswertung ergänzt werden sollte, weisen eine für alle Fahrzeug- und Maschinenarten etwa gleich große Schwankungsbreite auf. Während also die absoluten Ergebniszahlen der Belastung in Form der energieäquivalenten frequenzbewerteten Beschleunigung, der überenergetischen Schwingungsdosis oder des maximalen gleitenden Effektivwertes belastungsabhängig unterschiedlich hoch sind, entspricht die Spreizung zwischen energieäquivalenter und überenergetischer bzw. Maximalwertbewertung den Kennwerten und schwankt damit für alle Fahrzeug- und Maschinenarten etwa gleich stark zwischen etwa den gleichen Minimal- und Maximalwerten. Daher lässt sich eine allgemeine Charakterisierung und Zuordnung der Fahrzeug- und Maschinenarten hinsichtlich der Ausprägung kurzer intensiver Schwingungsbelastung nicht treffen.

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