Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

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1 Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall Prof. Dr.-Ing. Karsten Kluth Orientierungsstudie mit nur 1 Probanden und 5 Impulsereignissen pro objektivem Messversuch 1 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

2 Explosion der Treibladung Geschoss wird durch den Lauf getrieben Geschoss verlässt den Lauf Gase expandieren schlagartig Mündungsknall bis 160 db All4shooters.com (2016) Mündungsknall ist durch Schalldämpfer um ca. 30 db reduzierbar Mündungsknall 2 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

3 Knallgeräusch: durch Überschreiten der Schallgeschwindigkeit Wiederholung entlang der Geschossflugbahn Schallgeschwindigkeit 343 m/s Neitzel (2014) Kaliber Geschossgewicht [g] V 0 [m/s] E 100 [Joule].222 Remington 3, x64 11, x57 IS 12, ,3x64 19, Geschossknall 3 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

4 Neitzel (2014) Apotheken-Umschau (2016) Großes Schädigungspotential für die Haarzellen Neitzel (2014) Exkurs: Das menschliche Gehör 4 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

5 Hörnervenfasern Geschädigtes Ende einer Hörnervenfaser Hohe Schallpegel schädigen die Enden der Hörnervenfasern. Dadurch gehen deren Verbindungen zum Innenohr verloren, und die Hörfähigkeit nimmt ab. Innere Haarzellen Äußere Haarzellen Spektrum der Wissenschaft Hörvorgang im Innenohr 5 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

6 Frequenz- und Dynamik-Wahrnehmungsbereich des Gehörs 6 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

7 Lärm- und altersbedingter Hörverlust 7 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

8 Hörverlust, wie er für normale Gespräche in 1 m Abstand typisch ist 8 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

9 Hörverlust, wie er für normale Gespräche in 1 m Abstand typisch ist 9 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

10 Hörverlust, wie er für normale Gespräche in 1 m Abstand typisch ist 10 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

11 Studie zur Objektivierung von Impulsschallereignissen bei der Jagd Befragung und Audiometrie von Jägern Studie zu Gehörschäden bei Jägern 11 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

12 n = 61 Studie zu Gehörschäden bei Jägern Subjektive Ergebnisse 12 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

13 n = 61 Studie zu Gehörschäden bei Jägern Subjektive Ergebnisse 13 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

14 Proband Nr. 5: 48 Jahre alt 30 Jagdjahre Rechtsschütze [db] Alters Ø Rechtes Ohr Linkes Ohr Studie zu Gehörschäden bei Jägern Objektive Ergebnisse 14 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

15 Proband Nr. 6: 58 Jahre alt 27 Jagdjahre Rechtsschütze [db] Alters Ø Rechtes Ohr Linkes Ohr Studie zu Gehörschäden bei Jägern Objektive Ergebnisse 15 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

16 Proband Nr. 14: 65 Jahre alt 45 Jagdjahre Rechtsschütze [db] Alters Ø Rechtes Ohr Linkes Ohr Studie zu Gehörschäden bei Jägern Objektive Ergebnisse 16 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

17 Schießen als Beruf: Allgemeine gesetzliche Regelung (LärmVibrationsArbSchV) Schießen als Hobby: Regelung (LärmVibrationsArbSchV) nur als Empfehlung Schalldämpferregelungen in Deutschland und Europa sehr verschieden Hamzan Yassin (2016) Schallbezogene Rechtsvorgaben beim Schießen 17 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

18 Waffe Patrone Schusslärm (Mün) ungedämpft Schusslärm (Ohr) ungedämpft Lärmreduktion Dämpfer (Mün) Lärmreduktion Dämpfer (Ohr) Pistole SIG Sauer P226 9 mm 160,5 db 157,7 db 33,1 db 28,1 db Pistole Glock ACP 162,5 db 162,5 db 30,7 db 33,9 db Sturmgewehr Colt M4.223 Rem 164,0 db 155,0 db 26,6 db 29,8 db Büchse Remington Win 165,7 db 157,2 db 26,8 db 26,0 db Neitzel, (2014) Primäre Schallschutzmaßnahme: Schalldämpfer 18 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

19 Technischer (primärer) Schallschutz Schalldämpfer (Diekmann, 2014) Organisatorischer (sekundärer) Schallschutz Beim Schuss schwer umsetzbar Persönlicher (tertiärer) Schallschutz Aktiver oder passiver Gehörschutz Kapselgehörschutz aktiv/passiv Ohrstöpsel passiv Otoplasten aktiv/passiv Schutz des Gehörs Vorgehensweise nach dem TOP-Prinzip 19 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

20 Gesamtdämmwerte beim kombinierten Einsatz von Gehörschutz 20 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

21 Quelle: TRLV Lärm Teil 3 Praxiskorrektur Gehörschutz 21 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

22 Kleinkalibergewehr Kaliber.22 lfb und Munition Winchester Super-Speed 22 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

23 Untersuchung mit dem 2 Kanal Lärmdosimeter Svantek SV 102+ (mit In Ear Mikrofon) Simultane Messung der Lautstärke sowohl unterhalb des Gehörschutzes im Gehörgang als auch außerhalb des Gehörschutzes Ermittlung tatsächlicher Dämpfungswerte von Kapsel Gehörschutzmitteln Messung der Problematik des Abhebens der Kapseln durch die Druckwelle Außenmikrofon In Ear Mikrofon Svantek (2016) Messsystem zur Überprüfung der Schutzwirkung von Kapseln 23 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

24 Außenmikrofon In Ear Mikrofon Svantek (2016) Messsystem zur Überprüfung der Schutzwirkung von Kapseln 24 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

25 Messsystem zur Überprüfung der Schutzwirkung von Kapseln 25 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

26 134 db db d Schalldruck INF :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: Zeit 17:17: db 114 db Schalldruck -INF :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: :17: Zeit 17:17: Messung eines KK-Schusses mit Außen- (oben) und In-Ear-Mikrofon (unten) 26 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

27 Rosa Rauschen SNR ist ein Single Number Rating oder einfach ein Zahlenbewertungssystem nach ISO Norm Mithilfe des SNR Wertes kann der Dämpfungswert verschiedener Gehörschützer verglichen werden. Zur Bestimmung des Schalldruckpegels am Ohr wird der SNR Wert vom durchschnittlich gemessenen Lärmpegel abgezogen. Je höher der SNR Wert, desto größer die Dämpfung durch die Kapsel. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der SNR Wert ein undifferenzierter Durchschnittswert ist, denn eine Kapsel dämpft niedrige Töne anders als hohe Töne. Besser ist es mit Hilfe der HML Werte die jeweilige Schalldämpfung in Frequenzbereichen zu vergleichen. H: High/hohe Frequenzen zwischen 2000 und 8000 Hz M: Medium/mittelhohe Frequenzen zwischen 1000 und 2000 Hz L: Low/niedrige Frequenzen zwischen 63 und 1000 Hz Prüfgeräusch Rosa Rauschen und Erläuterung SNR/HML 27 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

28 Kosten: 27 Peltor Bull s Eye SNR: 27 db H: 32 db M: 24 db L: 15 db 3M (2016) Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 7,7 14,8 24,4 25,6 30,9 35,7 35,3 Subjektiver Eindruck Höchste Anpresskraft Höchste gefühlte Anpresskraft am Kopf Dünne Dichtkissen Passiver Kapselgehörschützer Peltor Bull s Eye 28 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

29 Kosten: 27 Peltor Bull s Eye SNR: 27 db H: 31 db M: 24 db L: 15 db 3M (2016) Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 7,7 14,8 24,4 25,6 30,9 35,7 35,3 Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 132,8 115, ,1 ±SD 0,6 0,7 1 0,4 Passiver Kapselgehörschützer Peltor Bull s Eye 29 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

30 Kosten: 16 Peltor Optime II SNR: 31 db H: 34 db M: 29 db L: 20 db Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 13,0 17,7 30,2 37,2 34,0 30,4 37,9 3M (2016) Subjektiver Eindruck Weiche, voluminöse Dichtkissen Gute gefühlte Sicherheit Angenehme Druckverteilung Passiver Kapselgehörschützer Peltor Optime II 30 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

31 Kosten: 16 Peltor Optime II SNR: 31 db H: 34 db M: 29 db L: 20 db Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 13,0 17,7 30,2 37,2 34,0 30,4 37,9 3M (2016) Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 132,2 112, ,7 ±SD 0,7 1,3 12 1,3 Passiver Kapselgehörschützer Peltor Optime II 31 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

32 Kosten: 46 Howard Light Impact Sport SNR: 25 db H: 27 db M: 22 db L: 18 db Honeywell (2016) Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 12,7 15,9 20,0 24,7 21,1 35,4 37,5 Subjektiver Eindruck Dünne Dichtkissen Geringste gefühlte Sicherheit Wenig wertig wirkende Materialien Blecherne Geräuschwiedergabe Aktiver Kapselgehörschützer Howard Light Impact Sport 32 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

33 Kosten: 46 Howard Light Impact Sport SNR: 25 db H: 27 db M: 22 db L: 18 db Honeywell (2016) Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 12,7 15,9 20,0 24,7 21,1 35,4 37,5 Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 132,0 111,2 2 20,8 ±SD 1,0 0,7 2 1,1 Aktiver Kapselgehörschützer Howard Light Impact Sport (passiv) 33 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

34 Kosten: 189 Peltor ProTac II SNR: 33 db H: 35 db M: 31 db L: 23 db 3M (2016) Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 14,6 22,6 30,6 34,2 33,2 35,0 34,8 Subjektiver Eindruck Weiche, voluminöse Dichtkissen Gute gefühlte Sicherheit Angenehme Druckverteilung Natürliche Geräuschwiedergabe Aktiver Kapselgehörschützer Peltor ProTac II 34 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

35 Kosten: 189 Peltor ProTac II SNR: 33 db H: 35 db M: 31 db L: 23 db 3M (2016) Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 14,6 22,6 30,6 34,2 33,2 35,0 34,8 Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 132,2 118, ,4 ±SD 0,5 0,9 3 1,4 Aktiver Kapselgehörschützer Peltor ProTac II (passiv) 35 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

36 Kosten: 189 Peltor ProTac II SNR: 33 db H: 35 db M: 31 db L: 23 db Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 14,6 22,6 30,6 34,2 33,2 35,0 34,8 3M (2016) Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 132,2 118, ,4 ±SD 0,5 0,9 3 1,4 Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 130,0 116, ,5 ±SD 1,1 0,9 0,8 1,0 Aktiver Kapselgehörschützer Peltor ProTac II (passiv/aktiv) 36 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

37 Neitzel, (2014) Im Anschlag stößt der Hinterschaft häufig gegen den Kapselgehörschutz und verursacht ein ungewolltes Geräusch. Im schlechtesten Fall bilden sich Lärmbrücken durch das Anheben oder Verschieben der Kapsel. Auch bei der Verwendung besonders anschmiegsamer Gelpolster bilden sich bei Brillenträgern häufig gefährliche Schallbrücken durch eine schlechte Abdichtung. Dicke Brillenbügel sind dabei gefährlicher als schmale. Gehörschutzproblematiken 37 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

38 Kosten: 189 Peltor ProTac II SNR: 33 db H: 35 db M: 31 db L: 23 db Frequenz (Hz) Erwartete Dämpfung 14,6 22,6 30,6 34,2 33,2 35,0 34,8 3M (2016) Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 132,2 118, ,4 ±SD 0,5 0,9 3 1,4 Messergebnis (1 Schütze 5 Schuss) L peak außen L peak innen Zeitdifferenz (ms) Dämpfung Mittelwert 129,2 125,9 6,8 3,3 ±SD 1,4 1,6 4,1 2,6 Aktiver Kapselgehörschützer Peltor ProTac II (passiv/kontakt) 38 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

39 Orientierungsmessung: Nur 1 Schütze mit 5 Schuss pro Messversuch Subjektiver Eindruck widerspricht mehrfach den objektiven Messergebnissen Teuer ist nicht automatisch gut Ausnahme ist die Geräuschwiedergabe Kombinierte Wirkung aus Schalldämpfer und Kapselgehörschützer erstrebenswert Objektive Ergebnisse beschränken sich auf den Einsatz von KK-Waffen Ergebnisse sind nicht uneingeschränkt übertragbar auf Großkaliberwaffen. Das Abheben einer Gehörschutzkapsel konnte nicht nachgewiesen werden Fazit 39 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall

40 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Prof. Dr.-Ing. Karsten Kluth Universität Siegen 40 Karsten Kluth Effektive Wirksamkeit von Kapselgehörschützern bei gehörgefährdendem Impulsschall