Einfluss meteorologischer Größen auf die UV-Strahlungsexposition von Beschäftigten im Freien

Projekt-Nr. IFA 4221

Status:

laufend

Zielsetzung:

Hinsichtlich der UV-Strahlungsexposition kommt dem Wetter eine entscheidende Rolle zu. Es gibt zurzeit noch keine wissenschaftlichen Untersuchungen, die personendosimetrische Messungen der UV-Bestrahlung in direkte Verbindung zu meteorologischen Daten bringen. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Messungen der UV-Strahlungsexposition von Beschäftigten, die über Jahre mit GENESIS-UV durchgeführt wurden, mit meteorologischen Daten zu verknüpfen und offene Fragestellungen zu klären. Dies gilt insbesondere dem UV-Index, der als mögliches Präventionstool für die Unfallversicherung überprüft werden soll. Weiterhin soll geklärt werden, ob sich aus den Messungen mit GENESIS-UV Anteile von Verschattung während der Arbeit oder Aufenthalte innerhalb oder außerhalb von Gebäuden abschätzen lässt.

Aktivitäten/Methoden:

Der UV-Index (UVI) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist definiert über die erythemgewichtete UV-Bestrahlungsstärke auf einer statischen horizontalen Fläche. Durch Umrechnung wird der UVI als ganze Zahl (i. A. zwischen 0 und 11+) angegeben, wobei größer werdende Zahlen eine größere Bestrahlung und damit Exposition bedeuten. Je nach Stufe werden Schutz- und Verhaltensmaßnahmen vorgeschlagen. Es gibt zurzeit keine wissenschaftlich fundierte Aussage darüber, inwiefern der UV-Index die tatsächliche Exposition an der Person korrekt darstellt. Darüber hinaus ist noch ungeklärt, ob der UV-Index als Präventionsinstrument valide und brauchbar ist, und ob dies nur für die Allgemeinbevölkerung der Fall ist oder sich auch auf die Arbeitswelt übertragen lässt. Die personendosimetrische Messung der UV-Strahlungsexposition von Beschäftigten im Freien mit GENESIS-UV führte bereits in den vergangenen Jahren zu einem großen Datenbestand. GENESIS-UV lieferte dabei Daten für Zeit, Bestrahlung mit UV-A und UV-B/C, dreidimensionale Angaben zur Beschleunigung, sowie dreidimensionale Angaben über das lokale (Erd-)magnetfeld. Mithilfe einer meteorologischen Messstation werden direkt am Arbeitsort von Versuchspersonen bei GENESIS-UV, die mit einem personengetragenen Dosimeter ausgestattet sind, statische Messungen der Parameter UV-Bestrahlung (global, diffus, erythemgewichtet, spektral aufgelöst), Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck, Windstärke und Niederschlag durchgeführt. Alle Messungen entsprechen den internationalen Standards der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) und sind damit wissenschaftlich fundiert. Diese Messungen werden in Relation zu den personendosimetrisch gemessenen Werten gesetzt und durch genaues Protokollieren der durchgeführten Tätigkeiten mit den hinterlegten Tätigkeitsprofilen verknüpft. Ein weiterer zentraler Punkt bildet die Erstellung eines meteorologischen Datensatzes, der Parameter wie den zeitgenauen Sonnengang, direkte und diffuse solare Strahlungsflüsse, Temperatur, Feuchte, Windstärke, Bedeckungsgrad, Niederschlag, sowie Daten aus dem UV-Messnetz des Bundesamtes für Strahlenschutz enthalten soll. Diese werden mit den Datensätzen aus GENESIS-UV verbunden. Das IFA liefert die Rahmenbedingungen für die Durchführung des Projekts. Durch Einbindung in die Messkampagnen mit GENESIS-UV wird der Einsatz der Messstation ermöglicht, ebenso die elektronische Erfassung und Weiterverarbeitung der Daten. Hinsichtlich der personendosimetrischen Messungen sowie der speziellen optischen Messtechnik wird die Fachexpertise des IFA in das Projekt einfließen. Die Einbindung des meteorologischen Datensatzes wird sowohl fachlich als auch IT-technisch durch das IFA betreut und koordiniert. Das Projekt steht in enger Verbindung mit dem DGUV-Forschungsprojekt FF-FB 181 "Teil 2 des Forschungsprojekts 'Durch UV-Strahlung induzierte bösartige Hauttumore': Berufliche und außerberufliche Exposition gegenüber UV-Strahlung und Hautkrebs" und den IFA-Projekten 4206 "DGUV-FB 181 "Hautkrebs durch UV-Strahlung", 4207 "Messkampagne mit GENESIS-UV-Messsystem: ultraviolette Bestrahlung bei Tätigkeiten im Freien" und 4208 "Durchlässigkeit (Transmission) von Fahrzeugscheiben für UV-Strahlung".

Ergebnisse:

In einem ersten Meilenstein wurde die meteorologische Messsation beschafft und durch Dosimeter des GENESIS-UV Messystems ergänzt, um einen direkten Anschluss an die personendosimetrische Datenerhebung durch die Versicherten zu ermöglichen. Die Messstation wird auch nach Ende dieses Projekts für weitere Messungen und Aktionen (z.B. Sonnenschutztage bei UV-Trägern) verwendet. Während der in den Jahren 2016 und 2017 bundesweit durchgeführten 14, teilweise mehrtägigen Messreisen konnte eine große Anzahl an Datensätzen erhoben werden. Neben vier Reisen zu Vergleichsmessungen bei Stationen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) zur Interkalibration wurden Messungen beispielsweise im Braunkohletagebau, in Tanklagern und einem Kreidewerk durchgeführt. Bei jeder der meteorologischen Messungen standen auch Probanden zur Verfügung, die personengetragene Expositionsmessungen mit dem GENESIS-UV-Messsystem durchführten. Neben den Messungen im beruflichen Umfeld konnte eine Messreihe im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit der Universität Jena zur Bestrahlung verschiedener Körperstellen bei Beachvolleyballern durchgeführt werden. Für das IFA können daraus Lehren auf die Verteilung der Bestrahlung bei verschiedenen Körperhaltungen gezogen werden und damit – mit den anderen bei GENESIS-UV erhobenen Daten – in ein Kooperationsprojekt mit der Universität Lausanne einfließen. Dieses Projekt soll mit Hilfe von softwaregestützen Modellierungen zum Aufbau eines Katasters zur Verteilung der Exposition an verschiedenen Körperstellen bei unterschiedlichen Berufen dienen. Im Rahmen einer Kooperation mit Public Health England (PHE) wurden mehrtägige Messungen während eines so genannten Low Ozone Events gemacht. Während eines solchen meteorologischen Phänomens sinkt der Ozongehalt der Atmosphäre lokal für wenige Tage, was eine deutliche Zunahme der UV-Bestrahlung verursacht. Diese Ereignisse treten meist im Frühjahr auf und können zu einer nicht unerheblichen Bestrahlung der noch ungeschützten Haut führen. Zudem wurde eine Datenstruktur aufgebaut, die das Einlesen der Messdaten der Wetterstation in eine Datenbank erlaubte. Mit Hilfe eigens entwickelter Programme war zudem der Umgang mit den Daten, wie zum Beispiel mit Blick auf den Vergleich mit personendosimetrisch erhobenen Daten und Satellitendaten, möglich. Dieses Projekt diente zur Unterstützung einer durch ein DGUV-Promotionsstipendium finanzierten Arbeit in Kooperation mit dem meteorologischen Institut der Universität Bonn. Die abschließende Dissertation mit der wissenschaftlichen Auswertung ist zurzeit in Arbeit.

Stand:

02.05.2019

Projekt

Gefördert durch:
  • Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV)
Projektdurchführung:
  • Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA)
  • Institut für Meteorologie der Universität Bonn
Branche(n):

-branchenübergreifend-

Gefährdungsart(en):

Arbeitsbedingte Erkrankungen, Arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren, Strahlung

Schlagworte:

Arbeitsumwelt (Belastungen, Gefährdungen, Expositionen, Risiken), Berufskrankheit, Physikalische Faktoren

Weitere Schlagworte zum Projekt:

GENESIS-UV, Messsystem, elektronisches Dosimeter, UV-Bestrahlung, Meteorologie, Globalstrahlung, WMO, WHO

Kontakt