Auswahl leiser Maschinen

Transkript

1 Auswahl leiser Maschinen Patrick Kurtz 1

2 Lärmminderung im Betrieb!? Ach ne, ist das überhaupt noch ein Problem? Ist doch alles automatisiert! Es wird doch nur noch am PC gearbeitet und mit Robotern. Ist doch schon überall leise! Oder doch nicht? 2

3 Verlauf der Berufskrankheit Lärmschwerhörigkeit von Während der Anteil schwerer Gehörschäden sinkt, bleibt ein breiter Sockel mittlerer GS 3

4 Ein paar Zahlen zum Lärm Gesundheitsgefährdende Expositionen durch Lärm betreffen in Deutschland oberhalb eines Tages-Lärmexpositionspegels L EX,8h von 80dB(A) etwa 4-5 Mio Beschäftigte! Laut BiBB BAuA Erwerbstätigenstudie von 2012 fühlen sich 24% aller Beschäftigten stark durch Lärm belastet. Nur 44,9 % fühlen sich nie durch Lärm belastet. 4

5 Lärmwirkungen Lärmschwerhörigkeit, akustisches Trauma Ohrgeräusche (Tinnitus) Verminderte Sprachverständlichkeit und akust. Umweltorientierung Unfallgefährdung extraaurale Reaktionen - Lärmstress - Leistungsminderung 5

6 Kosten durch Lärm BK Lärmschwerhörigkeit 170 Mill. EURO an Kosten pro Jahr Unfälle Kosten durch Überhören von Gefahrensignalen Kosten durch Fehler bei der sprachlichen Kommunikation Kosten durch Lärmstress am Arbeitsplatz Kosten durch Lärmschutzmaßnahmen etc. 6

7 Gründe für die Lärmexposition von Arbeitnehmern Schallemissionen von und durch die Anwendung von Maschinen Lärmminderung an der Quelle der Geräuscherzeugung Information über das verbleibende Risiko durch Information über die Geräuschemission 7

8 Regelungen zur Lärmminderung und Verantwortliche Artikel 114 EU-Vertrag Hersteller Artikel 153 EU-Vertrag Arbeitgeber Emission Immission Exposition 8

9 Vertrag zur Gründung der Europäischen Union Artikel 114 freier Warenaustausch, Produktanforderungen Einzuhaltende Anforderungen Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) Outdoorrichtlinie (2000/14/EG) Spielzeugrichtlinie (88/378/EWG) PSArichtlinie (89/686/EWG) Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) 9

10 Vertrag zur Gründung der Europäischen Union Artikel 153 Gesundheitsschutz, Schutz der Arbeitnehmer Mindestanforderungen Arbeitsschutzrahmenrtl. (89/391/EWG) Arbeitsmittelbenutzungsrtl. (2009/104/EG) Phys. Agenzien-Richtl.: Lärm (2003/10/EG) Vibrationen opt. Strahlung elektromag. Felder Arbeitsschutzgesetz Betriebssicherheitsverordnung LärmVibrations- ArbSchV 10

11 Verantwortungsbereich der Arbeitgeber Immission Exposition 11

12 Arbeitsschutzgesetz 4 Allgemeine Grundsätze Die Arbeit ist so zu gestalten, dass eine Gefährdung für Leben und Gesundheit möglichst vermieden und die verbleibende Gefährdung möglichst gering gehalten wird. Gefahren sind an der Quelle zu bekämpfen Bei den Maßnahmen sind der Stand von Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene sowie sonstige gesicherte arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse zu berücksichtigen Individuelle Schutzmaßnahmen sind nachrangig zu anderen Maßnahmen 12

13 Arbeitsmittelbenutzungsrichtl. (2009/104/EG) (1) Der Arbeitgeber trifft die erforderlichen Vorkehrungen, damit die den Arbeitnehmern im Unternehmen bzw. Betrieb zur Verfügung gestellten Arbeitsmittel für die jeweiligen Arbeiten geeignet sind oder zweckentsprechend angepasst werden, so dass bei der Benutzung die Sicherheit und der Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer gewährleistet sind. 13

14 Bekanntmachung zur Betriebssicherheit BekBS Grundlagen der Beschaffung von Arbeitsmitteln (1) Die Auswahl von Arbeitsmitteln bestimmt wesentlich, ob sie bei ihrer vorgesehenen Verwendung die Sicherheit und den Schutz der Gesundheit von Beschäftigten gewährleisten. Eine falsche Auswahl kann zu erhöhten Gesundheits- oder Unfallrisiken für die Beschäftigten führen. Korrekturen sind häufig nachträglich nicht mehr oder nur mit hohem Aufwand über betriebliche Maßnahmen nach der Gefährdungsbeurteilung möglich. (2) Der Arbeitgeber hat nach 5 BetrSichV Arbeitsmittel zur Verfügung zu stellen, die unter Berücksichtigung der vorgesehenen Einsatzbedingungen bei der Verwendung sicher sind. 14

15 6 und 8 - Auslöse- und Grenzwerte für Lärm der LärmVibrationsArbSchV Auslösewerte und Expositionsgrenzwerte L EX,8h L pc, peak unterer Auslösewert 80 db(a) 135 db(c) oberer Auslösewert Expositionsgrenzwert in Verbindung mit dämmender Wirkung des persönlichen Gehörschutzes 85 db(a) 137 db(c) Max. Expositionswerte unterhalb Gehörschutz 85 db(a) Max. Expositionswerte unterhalb Gehörschutz 137 db(c) 15

16 LärmVibrationsArbSchV - Anforderungen untere/obere Auslösewerte (L EX,8h ) (L pc,peak ) > 80 db(a) > 135 db(c) > 85 db(a) > 137 db(c) Informations- und Unterweisungspflicht Gehörschutz zur Verfügung stellen Angebot für eine arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchung Pflichtuntersuchung des Gehörs durch Arzt bzw. unter Verantwortung des Arztes Sicherstellen das Gehörschutz getragen wird Lärmminderungsprogramm Lärmbereichskennzeichnung Abgrenzung bzw. Zugangseinschränkung, sofern technisch möglich und durch Expositionsrisiko gerechtfertigt ( ) x x ( ) ( ) x x (wo 85 db(a) sein können) 16

17 Auswahl leiser Maschinen bei der Beschaffung Gesetzliche Verpflichtung des Arbeitgebers nach der LärmVibrationsArbSchV Lärmminderung 7(2) - Auswahl von Arbeitsmitteln die möglichst wenig Lärm erzeugen Gefährdungsbeurteilung 3(1) - nach 5 des ArbSchG hat der Arbeitgeber zunächst festzustellen, ob die beschäftigten Lärm... ausgesetzt sind oder ausgesetzt sein könnten. - Der Arbeitgeber kann sich die notwendigen Informationen beim Hersteller oder Inverkehrbringer von Arbeitsmitteln oder bei anderen ohne weiteres zugänglichen Quellen beschaffen 17

18 Verantwortungsbereich der Maschinenhersteller Hersteller Emission 18

19 EG Maschinenrichtlinie Grundlegende Forderung der EG Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Lärm Die Maschine muss so konstruiert und gebaut sein, dass Risiken durch Luftschallemission insbesondere an der Quelle so weit gemindert werden, wie es nach dem Stand des technischen Fortschritts und mit den zur Lärmminderung verfügbaren Mitteln möglich ist. Der Schallemissionspegel kann durch Bezugnahme auf Vergleichsemissionsdaten für ähnliche Maschinen bewertet werden. 19

20 Geräuschemissionsangaben nach EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Erforderliche Angaben zur Geräuschemission in der Betriebsanleitung und in den Verkaufsprospekten Emissions-Schalldruckpegel L pa am Arbeitsplatz, wenn er über 70 db(a) liegt. Ist er niedriger, ist < 70dB(A) anzugeben. Schallleistungspegel L WA der Maschine, wenn der L pa am Arbeitsplatz über 80 db(a) liegt. Emissions-Spitzenschalldruckpegel L pc,peak am Arbeitsplatz, wenn dieser Wert über 130dB beträgt. 20

21 Informationen zur Geräuschemission in Verkaufsprospekten Zusätzliche Informationen Verkaufsprospekte Verkaufsprospekte in denen die Maschine beschrieben wird, dürfen in Bezug auf die Sicherheits- und Gesundheitsschutzaspekte nicht der Bedienungsanleitung widersprechen. Verkaufsprospekte in denen die Leistungsmerkmale der Maschine beschrieben werden, müssen die gleichen Angaben zu Emissionen enthalten wie die Betriebsanleitung. 21

22 Outdoor- Büroarbeit Richtlinie ohne 2000/14/EG Lärmstress - 32 BImschV Artikel 114 RL 2000/14/EG Outdoor-Richtlinie Geräuschemission von zur Verwendung im Freien vorgesehenen Geräten u. Maschinen Kennzeichnung durch den garantierten Schallleistungspegel, dynamische Grenzwerte für 22 Maschinengruppen, Messverfahren mit Bezug auf die Grundnorm DIN EN ISO 3744 gilt für 57 Maschinenarten, z.b. für: Erdbaumaschinen, Aufbruchmaschinen, Straßenfertiger, Verdichtungsmaschinen, Kettensägen, Rasenmäher, Kompressoren, Laubsauger und bläser etc. 22

23 Lärmminderung in der EU Lärmminderung in der EU EG-Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) ProdSG Minimierungsgebot - Lärmminderung an der Quelle - Maschinen so konstruieren, dass sie möglichst leise sind Information zu Restgefahren (Geräuschemissionsangabe) Bau leiserer Maschinen Auswahl leiser Maschinen ermöglichen Phys. Agenzien-Richtl. Lärm (2003/10/EG) LärmVibrationsArbSchV Gefährdungsbeurteilung z.b. auf Grundlage von Herstellerangaben Lärmminderung durch Auswahl leiser Maschinen und Arbeitsverfahren Geringere Lärmexposition der Arbeitnehmer 23

24 24 Bei Schallpegeln alles klar?

25 Schalltechnische Kenngrößen In der Verantwortung des Maschinenherstellers Schallleistungspegel L WA in db(a) Emission Emissions-Schalldruckpegel am Arbeitsplatz der Maschine L pa in db(a) Emissions-Spitzenschalldruckpegel L pcpeak in db(c) In der Verantwortung des Arbeitgebers Immission Exposition Schalldruckpegel L pa in db(a) Tages-Lärmexpositionspegel L EX,T in db(a) Spitzenschalldruckpegel L pcpeak in db(c) 25

26 26 Schallwechseldruck

27 ~ p - ~ p 2 - I Geräusch Schalldruckwechselamplitude p Hörschwelle 0,00002 Pa Schallintensität ~ ~ I ~ p 2 ~ Energie 0, W/m 2 Flüstern normales Sprechen Kreissäge Bleche hämmern 0,002 Pa 0,02 Pa 2 Pa 20 Pa 0, W/m 2 0, W/m 2 0,01 W/m 2 1 W/m 2 27

28 Großer Wertebereich mit logarithmischem Verlauf zwischen Schalldruck, Schallintensität und Empfindung L = log x x 0 L = log Pegeldarstellung L nach DIN 5493 x und x 0 sind im allg. Energiegrößen! x 0 stellt eine Bezugsgröße dar! x x 0 = Bel (Kennwort, keine klassische Einheit!) L = 10 log x x 0 = dezi Bel = db 28

29 L = 10 log x x 0 = dezi Bel = db Schalldruckpegel an der Hörschwelle mit p ~ 0 = 0,00002 Pa ~ L = 10 log p 0 ~ 2 p 0 2 = 0 db Schalldruckpegel an der Schmerzschwelle ~ mit p s = 20 Pa ~ L = 10 log p s ~ 2 p 0 2 = 120 db 29

30 Pa - W/m^2 - db Geräusch Schalldruckwechselamplitude p Hörschwelle 0,00002 Pa Schallintensität ~ ~ I p 2 Energie 0, W/m 2 Schalldruck- pegel L p 0 db Flüstern 0,002 Pa 0, W/m 2 40 db normales Sprechen 0,02 Pa 0, W/m 2 60 db Kreissäge 2 Pa 0,01 W/m db Bleche hämmern 20 Pa 1 W/m db 30

31 Schallpegel in db A- C- und Z (lin)-frequenzbewertung lin., Z-Bewertung A-Bewertung C-Bewertung Frequenz in Hz 31

32 32 Schall(druck)pegelmesser

33 Lautstärkeänderung Schalldruckpegelunterschied Anzahl gleicher Schallquellen Schallenergieänderung (Leistungsänderung) Grundlautstärke x hörbar lauter +3 db 2 2 x doppelt so laut wie die Grundlautstärke +10 db x 33

34 Schalldruckpegelmittelwert L peq 1 10 log T 0 T p(t) p 0 2 dt L peq t 34

35 Tages-Lärmexpositionspegel T L EX,8h = L paeq,t + 10 log 8h db(a) L EX,8h = L paeq,8h 35

36 Emissions -Spitzenschalldruckpegel L pc,peak 36

37 Schalldruckpegel am Arbeitsplatz 37

38 Emissions-Schalldruckpegel am Arbeitsplatz einer Maschine! Nur die roten Schallanteile bestimmen den Emissions-Schalldruckpegel! 38

39 Emissions-Schalldruckpegel L pa Der Emissions-Schalldruckpegel L pa ist der - im akustischen Freifeld (kein Beitrag durch Schallreflexionen, keine Berücksichtigung von Fremdschall), - am vom Hersteller vorgesehenen, der Maschine zugeordneten, Arbeitsplatz gemessene A-bewertete Schalldruckpegel Ist kein Arbeitsplatz (Bedienerplatz) vorgesehen, ist in etwa 1m Entfernung an verschiedenen Stellen um die Maschine herum zu messen 39

40 Schallleistungspegel I Ein Teppichboden wird in einem leeren Raum mit Hilfe eines Staubsaugers gereinigt. Es ist laut! (hoher Schalldruckpegel) 40

41 Schallleistungspegel II Nun ist der Raum möbliert und der gleiche Staubsauger wird zur Reinigung des selben Teppichbodens verwendet. Es ist jetzt aber leiser! (niedrigerer Schalldruckpegel) Hat der Staubsauger jetzt weniger Schall erzeugt? NEIN! 41

42 Schallleistungspegel III Der Schallleistungspegel L WA beschreibt die von einer Maschine pro Sekunde im Mittel in die Umgebung abgegebene Schallenergie Der L WA ist unabhängig von der Umgebung in dem die Maschine betrieben wird Der L WA wird in db (db(a)) angegeben und sollte nicht mit einem Schalldruckpegel verwechselt werden Der L WA kann nicht direkt gemessen werden, sondern wird aus gemessenen Schallfeldgrößen (Schalldruckpegel, Schallintensitätspegel, etc.) nach genormten Verfahren berechnet Der L WA dient dem Vergleich der Geräuschemission von Maschinen der gleichen Art und ist die entscheidende Größe für die Schallprognose 42

43 Schallleistungspegelermittlung db 43

44 Schallleistungspegelmessungen sind unabhängig von der Größe der Hüllfläche auf der gemessen wird S L WA = L pa + 10 log L 1m WA = 10 log S L pa + 2 1m 2 44

45 Ermittlung des Schallleistungspegels von Maschinen in situ (in der Produktion) Der an einem Messpunkt auf der Messfläche um die Maschine mit Mikrofonen gemessene Schalldruckpegel ist die Summe aus Direktschall, Reflexionsschall und Fremdschall S 1m LWA LpA 10log K1 A K 2 2A K 1A = Fremdgeräuschkorrektur K 2A = Umgebungskorrektur 45

46 Die ideale Messumgebung! 46

47 Der preisgünstigste Freifeld-Messraum! 47

48 B-Normen zur Geräuschemissionsmessung EN ISO 3741 : EN ISO 3747 EN ISO : EN ISO Schalldruckpegel-Messmethoden zur Ermittlung der Schallleistung in verschiedenen Schallfeldern Schallintensitätsmessverfahren zur Ermittlung der Schallleistung EN ISO : EN ISO Messverfahren zur Ermittlung des Emissions- Schalldruckpegels EN ISO 4871 Angabe- und Nachprüfungsverfahren von Geräuschemissionswerten 48

49 C-Normen: Büroarbeit Maschinensicherheitsnormen ohne Lärmstress Maschinenspezifische Sicherheitsnormen mit Geräuschtestabschnitt enthalten die Informationen für eine sachgerechte Geräuschemissionsmessung,-angabe und nachprüfung: - Festlegung der anzuwendenden Grundnormen zur Geräuschemissionsmessung - Spezifizierung der Betriebs-und Aufstellungsbedingungen für die Messung - Angabe des Nachprüfungsverfahrens (DIN EN ISO 4871) 46 verschiedene Technische Komitees (TC) von CEN und CENELEC erarbeiten etwa 800 maschinenspezifische Normen zu: - Holzbearbeitungsmaschinen - Papierherstellungs-, Druckmaschinen - Gießereimaschinen - Nahrungsmittelmaschinen - Verpackungsmaschinen - Elektrowerkzeuge - Oberflächenbehandlungsanlagen 49

50 Sachgerechte Geräuschemissionsangabe nach Maschinenrichtlinie Holzbearbeitungsmaschine Zapfenschneidmaschine, Typ 8/v Angegebener Zweizahl - Geräuschemissionswert EN ISO 4871 A - bewerteter Schallleistungspegel, L WA in db re 1 pw Unsicherheit K WA Leerlauf Last A - bewerteter Emissionsschalldruckpegel, L pa, in db re 20 mpa Unsicherheit K pa Die Werte wurden ermittelt nach der Geräuschtestnorm ISO 7960 unter Anwendung der Grundnormen EN ISO 3744 und EN ISO

51 Geräuschemissionsangabe zur Erfüllung der Anforderungen der Outdoor-Richtlinie Kettensäge mit Verbrennungsmotor, Typ Ruckzuck Angegebener Einzahl/Zweizahl - Geräuschemissionswert EN ISO 4871 A - bewerteter Schallleistungspegel L WAd in db re 1 pw Unsicherheit K WA Last Auf der Maschine und in der Betriebsanleitung A - bewerteter Emissionsschalldruckpegel, L pa, in db re 20 mpa Unsicherheit K pa 88 3 In der Betriebsanleitung Die Werte wurden ermittelt nach 2000/14/EG und ISO 7182 unter Anwendung der Grundnormen EN ISO 3744 und EN ISO

52 Auszug aus Internet / Prospektinformationen der Firma FAUN zu einem Abfallsammelfahrzeug 52

53 Auszug aus Hako Bedienungsanleitung zu Hako-Citymaster 1200 ( /.12) Geräuschemissionen Der nach DIN EN unter den üblichen Einsatzbedingungen gemessene Schalldruckpegel (LpA) (am Ohr des Fahrers) beträgt: 83 db (A) Meßunsicherheit (KpA): 2 db(a) Der nach DIN EN unter den üblichen Einsatzbedingungen gemessene Schallleistungspegel (LwAd) beträgt: 106 db (A) Der nach 2000/14/EG unter den üblichen Einsatzbedingungen gemessene Schallleistungspegel (LwAd) beträgt: 107 db (A) 53

54 Erfahrungen mit dem EU- Lärmminderungskonzept an Maschinen NOMAD Marktüberwachungs-Studie von 14 Mitgliedstaaten in der EU zur Überprüfung der Qualität der Geräuschemissionsangaben in Betriebsanleitungen von Maschinen 80% der Betriebsanleitungen entsprechen nicht den lärmrelevanten wesentl. Anforderungen der Maschinenrichtlinien 98/37/EG und 2006/42/EG 54

55 Gründe für die schlechte Qualität der Angaben Hersteller sehen keinen Nutzen in der Entwicklung leiser Maschinen weil der Markt, also die Einkäufer nicht danach fragen Messverfahren erscheinen zu kompliziert und zu teuer in der Anwendung Maschinenherstellerverbände wollen häufig keinen transparenten Markt Die Marktaufsicht kennt das Thema Geräuschemission nicht db(a) Angaben sind für Einkäufer/Anwender und Hersteller von Maschinen verwirrend Lämminderungspotential bei KMU völlig unbekannt Fachkräfte für Arbeitsschutz denken nicht quellenorientiert! 55

56 Wie erkennen Sie eine sachgerechte Geräuschemissionsangabe sachgerechte Bezeichnung der Geräuschemissionskenngrößen und plausible Werte Angabe der Messunsicherheit Angabe der Norm nach dem die Werte ermittelt wurden oder - Information über das verwendete grundlegende Messverfahren, (verwendete B-Norm) - Betriebs- und Aufstellungsbedingungen während der Messung - Messpunkt(e) für die Ermittlung des Emissions-Schalldruckpegels Zusätzliche Informationen Hinweise zur weiteren Lärmminderung (lämmindernde Ausrüstungen, Betriebsbedingungen, Werkzeuge, Werkstücke, Arbeitsorganisation etc.) Wenn erforderlich ein Hinweis zur Verwendung von Gehörschutz 56

57 Warum ist die Auswahl leiser Maschinen wichtig? Eine leise Maschine, also eine Maschine mit geringerem Schallleistungspegel, führt direkt zu einer Minderung der Lärmexposition am Bedienerplatz, an weiter entfernten Arbeitsplätzen und in der Nachbarschaft Die erreichbare Lärmminderung geht häufig weit über das Maß von sekundären Schallschutzmaßnahmen hinaus Nachträgliche Lärmminderungsmaßnahmen sind teurer Die preisgünstige Maschine wird damit unter Umständen zu einer teuren! 57

58 Lärmminderungspotential durch die Auswahl leiser Maschinen LWA in db(a) maximaler Schraubendurchmesser in mm Schallleistungspegel von 24 verschiedenen pneumatisch angetriebenen Schraubern. 58

59 Lärmminderungspotential durch die Auswahl leiser Maschinen - Geräuschemissionswerte von Müllsammelfahrzeugen 59

60 Verteilung der Geräuschemissionswerte von Schreddern, Häckslern 60

61 Wie als Einkäufer mit Geräuschemissionsangaben in der Praxis umgehen? Entscheidungsfindung bei der Beschaffung neuer Maschinen und Anlagen nicht ohne Beteiligung des Arbeitsschutzes! (Es werden nicht nur Chancen sondern auch Risiken, auch betriebswirtschaftliche, mit eingekauft) Geräuschemissionsangaben von verschiedenen Herstellern einholen und dann zunächst auf Vollständigkeit prüfen und schließlich vergleichen Gegebenenfalls nach lärmgeminderten Ausführungen fragen Angaben des Maschinenherstellers immer als garantierte Leistung des Herstellers im Kaufvertrag aufnehmen! Im Zweifelsfall orientierende Nachmessung im Freien durchführen oder gegebenenfalls die Angabewerte nachprüfen lassen (qualifizierte Beratungsbüros, Technische Überwachungsvereine, Prüfstellen) 61

62 62 BAuA-Broschüre informiert

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64 Vom Emissionsschalldruckpegel L pa zum Tages-Lärmexpositionspegel L EX,8h L EX,8h = L pa + Emissionsschalldruckpegel + ΔL 1 Beitrag durch Schallreflexionen im Raum + ΔL 2 Beitrag durch eine von der Norm abweichende Betriebsbedingung + ΔL 3 Beitrag der Schallleistung von anderen im Raum aufgestellten Schallquellen + ΔL 4 Beitrag der sich aus den von außen eindringenden Geräuschen ergibt Die sich bis hier ergebende Summe entspricht dem Immissionspegel + ΔL 5 Beitrag der sich aus der Expositionszeit des Arbeitnehmers ergibt 64

65 Neue Ideen für besser verständliche Geräuschdeklarationen 65

66 66 Geräuschemissionsklassen

67 67 Vorschlag des europäischen Verbands der Gartengerätehersteller

68 Neuentwicklungen anregen durch Nachfrage nach leiseren Produkten! Durch eine Nachfrage nach leiseren Produkten wird ihre Entwicklung gefördert und die Qualität der Geräuschemissionsangaben gesteigert! Ohne Nachfrage keine Lärmminderung! 68

69 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! 69