Auswirkungen der Raumluftfeuchte auf den Menschen und Bewertung aus der Sicht des Arbeitsschutzes

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1 3. Feuchteschutzkongress Öko-Zentrum NRW 7. Juni 2018 im Heinrich-von-Kleist-Forum, Hamm Gliederung Auswirkungen der Raumluftfeuchte auf den Menschen und Bewertung aus der Sicht des Arbeitsschutzes 1. BAuA - Resort-Forschung für den Bund 2. Luftfeuchte - Wirkungen auf den Menschen 3. Luftfeuchte - Regelungen des Arbeitsschutz 4. Luftfeuchte - Handlungshilfen für die Praxis Dr.-Ing. Kersten Bux Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) Dresden Gruppe 2.4 Arbeitsstätten, Maschinen- und Betriebssicherheit 1 2 Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) Kernaufgaben der BAuA Ressortforschungseinrichtung des Bundes mit Forschungs-, Entwicklungs- und Transferaufgaben sowie Politikberatung und hoheitlichen Aufgaben unmittelbar dem BMAS unterstellt Standorte in Dortmund, Berlin, Dresden und Chemnitz mit mehr als 700 Beschäftigten Politikberatung Ausschüsse am BMAS (ASTA) Erstellung Technischer Regeln (ASR) Gesetzliche Aufgaben REACH-CLP-Biozid Helpdesk, Zulassungsverfahren für Biozid-Produkte Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit Forschung Projekt: F2353 Psychische Gesundheit in der Arbeitswelt Entwicklung Projekt: F2159 Bedarfsgerechte Ausstattung Sanitärräume Wissenstransfer und Vermittlung Publikationen, Faltblätter, Veranstaltungen, Vorträge, Seminare (Beispiele) 3 4

2 Die BAuA im Internet DASA Arbeitswelt Ausstellung Foto: BEG Fotografie Behler, Enker, Gasenzer 5 6 Gliederung Einfluss Raumluftfeuchte im Kontext Klimafaktoren auf Klimaempfinden und Thermoregulation 1. BAuA Resort-Forschung für den Bund 2. Luftfeuchte - Wirkungen auf den Menschen 3. Luftfeuchte - Regelungen des Arbeitsschutz 4. Luftfeuchte Handlungshilfen für die Praxis Klima: Zusammenwirken Temperatur, Feuchte und Geschwindigkeit der Luft und Wärmestrahlung der Umgebungsflächen Klima wirkt direkt auf Thermoregulation und thermisches Empfinden Klimabereiche Kälte, Behaglichkeit, Hitze Außen- und Raumklima Das Klima am Arbeitsplatz kann in drei Beanspruchungsbereiche unterteilt werden. Unterteilung in Erträglichkeits- und Ausführbarkeitsbereich sowohl für warme bis heiße als auch kalte bis sehr kalte Arbeitsumgebungen. Behaglichkeitsbereich Erträglichkeitsbereich Ausführbarkeitsbereich 7 8

3 Kälte -30 bis +15 C tiefkalt bis kühl - Körper gibt Wärme ab - Gefahr der Unterkühlung - isolierende Kleidung - Erfrierung und Tod Klimabereiche Klimabereiche Thermische Behaglichkeit +19 bis +26 C leichte Arbeit (operative Raumtemperatur) - Wärmezufuhr = Wärmeabgabe - thermisch neutral - Zufriedenheit mit Klima: nicht zu warm oder zu kalt, behaglich Erträglichkeit (Zumutbarkeit) bis +35 C leichte Arbeit (Trockentemperatur) - noch thermoregulatorisches Gleichgewicht bei 8 h Arbeit - erhöhte Schweißabgabe - Beanspruchung Herz- Kreislauf Hitze (Ausführbarkeit) > 40 C Randbedingungen beachten! (Trockentemperatur) - Klimagefährdung - nur begrenzte Ausführbarkeit - Entwärmungspausen - Hitzeerkrankung bei kurzer Exposition möglich - Hitzschlag und Tod Bei Bewertung des Klimas zu beachtende Faktoren (Thermoregulation, thermisches Empfinden) Klimatische Faktoren Lufttemperatur Luftfeuchte Luftgeschwindigkeit Wärmestrahlung Persönliche Faktoren Konstitution Wärmeerzeugung Körper Ruhe- oder Grundumsatz ca W Wärmeabgabe Bekleidung (Wärmeisolation) Expositionszeit Schichtlänge, Pausen, kurze Reparatureinsätze, ganztägige Sommerhitze 9 10 Einflüsse auf Thermoregulation, thermisches Empfinden - persönliche Faktoren Gesundheitszustand (z. B. geändertes Wärmeempfinden bei Erkältung) Geschlecht (Frauen mögen es 1-2 K wärmer) Alter, Körpergewicht, Ernährung Akklimatisation = Anpassung an die Exposition (Anpassungszeit mindestens 1 Woche) Wasser und Salzverlust (Dehydratation) PPD in % -3,0 kalt Behaglichkeits-Maßstab (FANGER) Fanger, P. O. (1970). Thermal comfort: Analysis and applications in environmental engineering. Copenhagen: Danish Technical Press. 4-2,0 kühl -1,5-1,0-0,5 leicht kühl zulässiger Bereich mind. 5 % Meckerer! 0 0,5 1,0 1,5 2,0 neutral leicht warm optimal warm PMV 3,0 heiß DIN EN ISO 7730: Einfluss von M, I cl, t a, t r, v ar, RH PMV = predicted mean vote Vorhergesagte mittlere Klimabeurteilung PPD = Predicted Percentage of Dissatified Vorhergesagter Prozentsatz der mit dem Raumklima unzufriedenen Personen 11 12

4 Behaglichkeits-Maßstab (FANGER) DIN EN ISO 7730: Einfluss Luftfeuchte auf Wärmeempfinden ist bei gemäßigten Temperaturen nahe Behaglichkeit gering und darf bei Bestimmung des PMV-Wertes in der Regel zurückgewiesen werden. Energieumsatz <116 W/m 2 (2,0 met) Stehende, mittelschwere Tätigkeit (Verkaufstätigkeit, Hausarbeit, Maschinenbedienung), Gehen Ebene 2 km/h Lufttemperatur <+26 ºC DIN EN ISO 7730 bildet Empfinden zu trockener bzw. zu feuchter Luft nicht ab PMV = +1 etwas warm PMV = - 1 etwas kühl Quelle: TU Dresden Institut für Energietechnik Wahrgenommene Kontrollmöglichkeit als Mediator oder Moderator für Zufriedenheit mit dem Raumklima Wirkung Trockener Luft Aus eingeschränkter Möglichkeit Einflussnahme auf Raumklima erwächst Unzufriedenheit hoher Grad Kontrollmöglichkeiten beeinflusst Bewertung Raumklima positiv und kann förderlich auf psychische Befindlichkeiten wirken Zufriedenheit mit dem Raumklima entsteht, wenn Kontrollmöglichkeit erfolgreich Gebäudenutzer anwendet und Veränderung Raumklima in Richtung gewünschter Zustand einsetzt ( Konzept der wahrgenommenen Kontrolle ) Fachwelt hat unterschiedliche Bewertungen und führt kontroverse Diskussionen zum Phänomen Trockene Luft Ist trockene Luft für die Gesundheit gefährlich? Ist es nötig, die Luft zu befeuchten? Welche technischen Maßnahmen sind wirkungsvoll? Hellwig, R. T. (2014). User friendliness and building automation - A conceptual approach to understanding perceived control. Paper presented at the 8th Windsor Conference 2014: Counting the Cost of Comfort in a changing world, Cumberland Lodge, Windsor, UK

5 Mit Trockener Luft in Verbindung gebrachte Wirkungen vieles noch ungeklärt! Wie entsteht Trockene Luft im Winter? 22 ºC/50 %rel Behaglichkeit 22 ºC/29 %rel Trockene Luft Absolute Luftfeuchte: 5 g/kg Mensch hat kein Sinnesorgan für Luftfeuchte! -4 ºC/50 %rel Absolute Luftfeuchte: 1 g/kg Phänomen der Trockenen Luft Hinweise Trockene Luft im Winter Trockene Luft = multifaktorielles Problem Einfache Lösungen bei Beschwerden gibt es nicht! Praktische Tipps: - Gesicht und Hände regelmäßig mit geeigneten Cremes behandeln Mögliche weitere Faktoren (außer Luftfeuchte): - Luftführung (Quell- oder Mischlüftung) - geänderte Bekleidung, Lichtmangel im Winter - Motivation, Zufriedenheit mit Arbeit - ausreichend trinken (normal ist 2-2,5 l pro Tag) - Regelmäßiges Lüften (3-Minuten Stoßlüftung in Pausen) - Arbeitsplatzergonomie 19 20

6 Trockene Luft - Wirkung auf Gesundheit - Studien Haut-, Augen- und Schleimhautreizung Wirkzusammenhänge noch unklar (von Hahn N 2007) lokale erhöhte Luftgeschwindigkeiten (Zugluft) und Turbulenzen (vermehrt bei Mischlüftung) führen zu einer zusätzlichen Verdunstung auf der Haut (Kozak 2014 BAuA-Studie F2299) psychische Komponente und die Selbstwahrnehmung scheinen dabei einen Einfluss zu haben Trockene Raumluft ist klimabedingter Stressor im Winter (Bux, K., & Polte, C. (2016) BAuA Studie F2299 Möglichkeiten und Chancen einer AmI-basierten Regelung raumlufttechnischer Anlagen und beispielhafte Anwendung auf das Phänomen Trockene Luft Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung, Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann Institut für Angewandte Informatik, Professur für technische Informationssysteme, Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Kabitzsch AmI - Ambient Intelligence (Umgebungsintelligenz) Trockene Luft neuere Studienergebnisse Wirkung Hoher Luftfeuchten signifikante negative Auswirkung auf die Qualität und Stabilität des Tränenfilms des Auges zeigte sich als ein konsistentes Ergebnis unabhängiger Studien obere und untere Atemwege und die Schleimhäute gibt es noch differenziertere Ergebnisse Bei extrem geringer Feuchtigkeit tritt eine signifikante Veränderung der Oberflächenrauhigkeit der Haut auf Es besteht noch ein Mangel an Wissen über die optimalen Raumluftbedingungen aus dermatologischer Sicht. Klimasummenmaß: Normal- Effektivtemperatur - NET (Yaglou 1927) subjektive Beurteilung, d. h. gleiches Klimaempfinden der Versuchspersonen bei verschiedenen Kombinationen Lufttemperatur, Luftfeuchte und Luftgeschwindigkeit t a 37 o C, t w 37 o C RH 100% Pfluger, R., et al. (2013). "Physiological impairments at low indoor air humidity." Gefahrstoffe Reinhaltung Der Luft 73(3):

7 Schwülegrenze in Innenräumen Luftfeuchte und Komfort Schwülegrenze ist Übergang von physiologischer Zuträglichkeit zu relativere Luftfeuchte, welche Schwüleempfinden verursacht Behinderung der feuchten Wärmeabgabe durch spürbare und unspürbare Verdunstung und Atmung Hohe RH in Verbindung hohe t a behindern Schweißverdunstung Einfluss auf Thermoregulation und thermischen Komfort Obergrenze Luftfeuchte Innenraumkomfort: - DIN EN Eingangsparameter für das Raumklima Be-/Entlüftungsanlagen: Mischungsverhältnis 11,5 g/kg bzw. 65 % - EN Lüftung Nichtwohngebäude: Sommerhöchstwert 12 g/kg - VDI 2089 Schwimmbäder: 14,3 g/kg Im Komfortbereich Einfluss Luftfeuchte gering, oberhalb 70 % steigende Tendenz und bei erhöhter Aktivität (DIN EN ISO 7730 Fanger-Modell) Hoher Einfluss Bekleidung - Bekleidungsisolation in Bekleidungseinheiten 1 clo = 0,155 m 2 ºC/W - Speicherung, Durchlässigkeit, Beschaffenheit innere Oberfläche Hautfeuchte (skin humidity) und Benetzungsgrad wesentlich für thermischen Komfort empfundene Luftqualität (perceived air quality) sinkt bei steigender Lufttemperatur und relativer Luftfeuchte bzw. Enthalpie Kleber 2016 Laborstudie: Obergrenze Luftfeuchte nicht mit festen Wert Mischungsverhältnis definiert, sondern in Verbindung Lufttemperatur Gilt nur für mechanisch belüftet bzw. klimatisierte Gebäude, natürlich belüftet Gebäude keine Grenzwerte Kleber 2016: Schwülgrenze in Innenräumen, HLH Bd. 67 (2016) Nr. 11 S Gliederung EG-Arbeitsstättenrichtlinie 1. BAuA Resort-Forschung für den Bund 2. Luftfeuchte - Wirkungen auf den Menschen Richtlinie 89/654/EWG des Rates vom 30. November 1989 über Mindestvorschriften für Sicherheit und Gesundheitsschutz in Arbeitsstätten (EG Arbeitsstättenrichtlinie) 3. Luftfeuchte - Regelungen des Arbeitsschutz 4. Luftfeuchte Handlungshilfen für die Praxis Anhang I 6. Lüftung umschlossener Arbeitsräume 6.1. In umschlossenen Arbeitsräumen muss unter Berücksichtigung der Arbeitsverfahren und der körperlichen Beanspruchung der Arbeitnehmer ausreichend gesundheitlich zuträgliche Atemluft vorhanden sein. Analog in Richtlinie 92/57/EWG (EG Baustellensicherheitsrichtlinie) 27 28

8 Duales Arbeitsschutz-System Deutschland Pyramide des deutschen Arbeitsschutzrechts Quelle: IFA Institut für Arbeitsschutz der Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.v. (DGUV) Arbeitsschutzgesetz Arbeitsstättenverordnung ArbStättV Arbeitsschutzgesetz - ArbSchG 5 Beurteilung der Arbeitsbedingungen (3) Eine Gefährdung kann sich insbesondere ergeben durch 1. die Gestaltung und die Einrichtung der Arbeitsstätte und des Arbeitsplatzes 2. physikalische, chemische und biologische Einwirkungen Anhang 1.5 Fußböden, Wände, Decken, Dächer (1) Die Oberflächen der Fußböden, Wände und Decken der Räume müssen so gestaltet sein, dass sie den Erfordernissen des sicheren Betreibens entsprechen sowie leicht und sicher zu reinigen sind. Arbeitsräume müssen unter Berücksichtigung der Art des Betriebes und der physischen Belastungen eine angemessene Dämmung gegen Wärme und Kälte sowie eine ausreichende Isolierung gegen Feuchtigkeit aufweisen. Auch Sanitär-, Pausen- und Bereitschaftsräume, Kantinen, Erste-Hilfe-Räume und Unterkünfte müssen über eine angemessene Dämmung gegen Wärme und Kälte sowie eine ausreichende Isolierung gegen Feuchtigkeit verfügen

9 Arbeitsstättenverordnung ArbStättV 3 Arbeitsbedingungen 3.6 Lüftung (1) In Arbeitsräumen, Sanitär-, Pausen- und Bereitschaftsräumen, Kantinen, Erste-Hilfe-Räumen und Unterkünften muss unter Berücksichtigung des spezifischen Nutzungszwecks, der Arbeitsverfahren, der physischen Belastungen und der Anzahl der Beschäftigten sowie der sonstigen anwesenden Personen während der Nutzungsdauer ausreichend gesundheitlich zuträgliche Atemluft vorhanden sein.. Arbeitsstättenregel ASR A3.6 Lüftung 4.3 Feuchtelast (2) Üblicherweise braucht die Raumluft nicht befeuchtet zu werden. Für den Fall, dass Beschwerden auftreten, ist im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung zu prüfen, ob und ggf. welche Maßnahmen zu ergreifen sind. (4) Witterungsbedingte Feuchteschwankungen bleiben unberücksichtigt. (5) Hohe Luftfeuchten an Raumbegrenzungsflächen können zur Befeuchtung von Bauteilen und zur Schimmelbildung führen. Sie sind zu vermeiden. Die Raumbegrenzungsflächen sind so auszuführen, dass Schimmelbildung vermieden wird Arbeitsstättenregel ASR A3.6 Lüftung 4.3 Feuchtelast (3) Fallen betriebstechnisch oder arbeitsbedingt Feuchtelasten im Arbeitsraum an, dürfen aus physiologischen Gründen die Werte nach Tabelle 2 nicht überschritten werden. Dies gilt nicht, soweit die Natur des Betriebes höhere Luftfeuchten erfordert (z.b. Lebensmittelherstellung, Gewächshaus oder Schwimmbad). Tabelle 2: Maximale relative Luftfeuchtigkeit Lufttemperatur relative Luftfeuchtigkeit +20 C 80 % +22 C 70 % +24 C 62 % +26 C 55 % 20 % ASR A3.5 Sommerhitze ASR A

10 Rechtsverbindlichkeit ASR Rechtsverbindlichkeit ASR 3a Abs. 1 Satz 3 ArbStättV: Bei Einhaltung der ASR werden Anforderungen der Verordnung erfüllt Vermutungswirkung (Rechtssicherheit!) 3a Abs. 1 Satz 4 ArbStättV: Abweichung von ASR möglich, wenn gleiche Sicherheit/Gesundheitsschutz anders erreicht wird (In Vorbemerkung jeder ASR dies sinngleich wiederholt) Vermutungswirkung geht verloren Kein Antrag bei Behörde nötig, aber Dokumentation in der Gefährdungsbeurteilung Neue/geänderte ASR: grundsätzlich kein Bestandsschutz, Arbeitgeber muss mit erneuter Gefährdungsbeurteilung prüfen, ob die alten Maßnahmen weiter verwendet werden können, Ausnahmen über Verordnung geregelt (z. B. Anhang 3.4 Abs. 3 bzgl. Sichtverbindung nach außen, 8 Abs. 2 bzgl. geänderter Arbeitsplatzdefinition) Es gibt grundsätzlich keine Austausch-/Nachrüst-/ Umrüstverpflichtung oder Fristen Gliederung Umweltbundesamt AK Lüftung Empfehlungen Luftfeuchte 1. BAuA Resort-Forschung für den Bund Bundesgesundheitsblatt : 61: S Luftfeuchte - Wirkungen auf den Menschen 3. Luftfeuchte - Regelungen des Arbeitsschutz 4. Luftfeuchte Handlungshilfen für die Praxis Lüftungssysteme sollen über Wärme- und Feuchterückgewinnung verfügen, um niedrige RH im Winter zu vermeiden RH Vorzugsbereich % (allgemeiner Behaglichkeitsbereich) Winter: kurzeitige Unterschreitung auf % möglich Unter 20 % vermehrte Reizungserscheinungen Dauerhaft erhöhte Werte RH >60 % erhöhen Schimmelrisiko 39 40

11 DIN EN 15251: Dezember 2012 Eingangsparameter für das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik Nationaler Anhang NA (informativ) NA.3.4 Luftfeuchte Die relative Luftfeuchte beeinflusst die Wärmetransportvorgänge an der Oberfläche der menschlichen Haut. Die Werte für die relative und absolute Luftfeuchte beziehen sich auf die ausgewiesene Aufenthaltszone. Es gelten obere Grenzwerte von 65 % für die relative und 11,5 g/kg für die absolute Feuchte der Luft. Unterhalb des Wertes von 30 % für die relative Feuchte der Luft können gesundheitliche Beeinträchtigungen (z. B. trockene Schleimhäute) und störende, statische Aufladungen auftreten. Bei hoher relativer Luftfeuchte kann durch eine niedrigere operativen Raumtemperatur die thermische Behaglichkeit konstant gehalten werden, und umgekehrt. Luftfeuchte allgemein: DGUV Information Beurteilung des Raumklimas Anhang 1:Fragebogen zur Bewertung des Raumklimas Alte Version: BGI/GUV-I 7003 Aktuelle Version Dezember Luftfeuchte Empfehlungen Trockene Luft Handlungshilfen Trockene Luft Positionspapier Trockene Luft Trockene Luft im Büro ein Problem?. Position des Arbeitskreis Klima im Fachausschuss Einwirkungen und arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren (FA WIRK): DGUV Website: s/pos-ak-klima-zu_trockene_luft_im_buero.pdf üblicherweise keine Befeuchtung der Raumluft erforderlich und Effekte einer Luftbefeuchtung auf die Gesundheit sind eher gering Ratgeber Büro Zu trockene Luft im Büro! - Welchen Einfluss hat die Luftfeuchte auf die Gesundheit am Arbeitsplatz? Website: Erweiterung Beurteilungskreis, trockene Luft kann den Menschen in Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit beeinträchtigen, relative Luftfeuchte größer 40 Prozent wird empfohlen 43 44

12 Fazit Luftfeuchte in Arbeitsstätten Fazit Klima in Arbeitsstätten Trockene Raumluft: üblicherweise keine Befeuchtung der Raumluft erforderlich und Effekte einer Luftbefeuchtung auf die Gesundheit sind eher gering Witterungsbedingte Feuchteschwankungen werden toleriert Feuchte Raumluft: aus physiologischen Gründen darf die Schwülegrenze nicht überschritten werden (11,5 g/kg) Schimmelbildung an Raumbegrenzungsflächen infolge hoher Luftfeuchten ist zu vermeiden Ein an die Bedürfnisse des Menschen angepasstes Raumklima führt zu einer nachhaltigen positiven Wirkung auf Gesundheit, Leistung, Zufriedenheit sowie Wohlbefinden und fördert damit die psychische Gesundheit Klima als Ressource Weitere Informationsquellen Literatur Arbeitsstättenrecht - aktuelle Änderungen der ArbStättV - neues Technisches Regelwerk ASTA - Arbeitsweise - Sitzungsergebnisse Tagungen/Workshops - Dresdner Treffpunkt am 17. Oktober 2018 Klima, Lärm, Beleuchtung Wirkung auf die psychische Gesundheit der Beschäftigten in Arbeitsstätten Dresdner Arbeitsschutzkolloquium am 6. November 2018 Arbeitsstätten neue Regelungen und Praxisumsetzung Fachpublikationen - Klima, Beleuchtung, Trittsicherheit Anfragen - an info-zentrum@baua.bund.de oder Bux, K., & Polte, C. (2016). Psychische Gesundheit in der Arbeitswelt - Klima Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, 54 Derby M., P. R. (2017). Effects of Low Humidity On Health, Comfort & IEQ. ASHRAE Journal, 44 (Septemper), 4. von Hahn, N. (2007). Trockene Luft und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit Ergebnisse einer Literaturstudie. Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft, 67(3), Pfluger, R., Feist, W., Tietjen, A., & Neher, A. (2013). Physiological impairments at low indoor air humidity. Gefahrstoffe Reinhaltung Der Luft, 73(3), Arbeitsstättenrecht und Bauplanung Lindner, Cordula Bastiane, sicher ist sicher, Heft 05/15, S. 247 Arbeitsschutz Relevanz bei der Planung von Arbeitsstätten Praxishinweis Architektenkammer NRW, 47/2014 S. 1 tand_januar_2016.pdf 47 48