🌿 Hand-Arm-Schwingungen — Tagesexposition A(8)
Kurz gefasst
Messung der frequenzbewerteten (Wh) effektiven Schwingbeschleunigung an den Handgriffen der Werkzeuge in drei Achsen, Berechnung der Vektorsumme ahv und der auf 8 h bezogenen Tagesexposition A(8) sowie Vergleich mit den zulässigen Werten (NDN 2,8 m/s², Kurzzeitexposition 11,2 m/s²). Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 5349-1:2004; Messgröße: frequenzbewertete (Wh) effektive Schwingbeschleunigung ahwx, ahwy, ahwz [m/s²]. Das Verfahren umfasst 7 Schritte; eingesetzt wird sie unter anderem für: Durch die Arbeitsschutzvorschriften geforderte Messungen der Hand-Arm-Schwingungen an Arbeitsplätzen — Bediener von Presslufthämmern, Schlagbohrmaschinen, Schleifmaschinen, Kettensägen, Niethämmern, Schlagschraubern, Maschinenbau, Hüttenindustrie, Schiffbau, Forstwirtschaft, Steinmetzhandwerk, Bergbau, Bauwesen, Vergleich mit dem Grenzwert (NDN) (A(8) = 2,8 m/s², Exposition ≤ 30 min: 11,2 m/s²) und mit dem Auslösewert von 2,5 m/s²; für Jugendliche und schwangere Frauen 1,0 m/s² und 4,0 m/s².
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN ISO 5349-1:2004
- Kategorie: Umwelt
- Verfahrensschritte: 7
- Messgröße: frequenzbewertete (Wh) effektive Schwingbeschleunigung ahwx, ahwy, ahwz [m/s²]
- Frequenzband: bandbegrenzende Filter 6,3 Hz – 1250 Hz; Beurteilung in den Oktavbändern 8 – 1000 Hz
- Vektorsumme: ahv = √(ahwx² + ahwy² + ahwz²)
Übersicht
Starke Schwingungen können von schwingenden Werkzeugen, Maschinen oder Werkstücken auf die Hände und Arme des Bedieners übertragen werden — von Kettensägen, Schlagwerkzeugen und Schleifmaschinen mit pneumatischem, elektrischem, hydraulischem oder Verbrennungsantrieb. Die dauernde, gewohnheitsmäßige Benutzung solcher Werkzeuge ist mit Erkrankungen der Blutgefäße, der Nerven, der Knochen, der Gelenke, der Muskeln und des Bindegewebes der Hand und des Unterarms verbunden; die Gesamtheit dieser Veränderungen (Vibrationssyndrom, HAVS) ist in Polen als Berufskrankheit anerkannt und macht etwa 3 % aller erfassten Berufskrankheiten aus.
Die Norm legt allgemeine Anforderungen an die Messung und an die Berichterstattung über die Exposition gegenüber Hand-Arm-Schwingungen in drei zueinander senkrechten Achsen fest. Sie definiert die Frequenzbewertung Wh sowie die bandbegrenzenden Filter (6,3 Hz und 1250 Hz), damit die Messergebnisse vergleichbar sind; die erhaltenen Werte dienen der Vorhersage ungünstiger Wirkungen im Bereich der Oktavbänder von 8 Hz bis 1000 Hz. Die Norm wird auf periodische, zufällige und nichtperiodische Schwingungen und vorläufig auch auf wiederholte Stöße angewendet; sie legt keine Grenzen der sicheren Exposition fest — die zulässigen Werte bestimmt das nationale Recht. Die Ausgabe von 2001 ersetzte ISO 5349:1986: Die Beurteilung wurde auf die Vektorsumme der drei Komponenten statt auf die größte Komponente gestützt, und die Bezugsdauer wurde von 4 h auf 8 h geändert. Praktische Hinweise für die Messungen am Arbeitsplatz enthält Teil 2 (PN-EN ISO 5349-2:2004), die Anforderungen an die Geräte — ISO 8041.
In Polen werden die Messungen nach den Grundsätzen der Verordnung des Gesundheitsministers über Untersuchungen und Messungen gesundheitsschädlicher Faktoren in der Arbeitsumgebung ausgeführt, und das Ergebnis wird mit dem Grenzwert (NDN) aus der Verordnung über die NDS- und NDN-Werte verglichen; die Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei Arbeiten mit Exposition gegenüber Lärm oder Schwingungen führt zusätzlich einen Auslösewert ein.
Prinzip der Methode
Die Grundgröße ist der mit dem Filter Wh frequenzbewertete Effektivwert (r.m.s.) der Schwingbeschleunigung in m/s², gemessen durch lineare Integration über eine für das Signal repräsentative Zeit. Die Schwingungen werden in den drei Richtungen x, y, z des mit dem Handgriff verbundenen basiszentrierten Koordinatensystems gemessen, am besten gleichzeitig, auf der schwingenden Oberfläche möglichst nahe der Mitte der Griffzone. Man nimmt an, dass die Schwingungen in jeder Richtung gleich schädlich sind, weshalb sich die Beurteilung auf die Vektorsumme ahv = √(ahwx² + ahwy² + ahwz²) stützt. Die Tagesexposition ist der energieäquivalente, auf 8 h bezogene Wert: A(8) = ahv·√(T/T0), wobei T die gesamte tägliche Expositionsdauer und T0 = 8 h (28 800 s) ist; bei mehreren Tätigkeiten mit unterschiedlichen Pegeln gilt A(8) = √(1/T0·Σ ahvi²·Ti). Beispiel aus der Norm: 2 m/s² während 1 h, 3,5 m/s² während 3 h und 10 m/s² während 0,5 h ergeben A(8) = 3,4 m/s². Wurde nur eine Achse gemessen, so wird die Vektorsumme mit einem Faktor von 1,0–1,7 geschätzt, der mit einer Begründung anzugeben ist.
Anwendungen
- Durch die Arbeitsschutzvorschriften geforderte Messungen der Hand-Arm-Schwingungen an Arbeitsplätzen — Bediener von Presslufthämmern, Schlagbohrmaschinen, Schleifmaschinen, Kettensägen, Niethämmern, Schlagschraubern
- Maschinenbau, Hüttenindustrie, Schiffbau, Forstwirtschaft, Steinmetzhandwerk, Bergbau, Bauwesen
- Vergleich mit dem Grenzwert (NDN) (A(8) = 2,8 m/s², Exposition ≤ 30 min: 11,2 m/s²) und mit dem Auslösewert von 2,5 m/s²; für Jugendliche und schwangere Frauen 1,0 m/s² und 4,0 m/s²
- Auswahl der Werkzeuge und der Antivibrationshandschuhe, Planung der Arbeitszeit in Exposition
- Dokumentation der Exposition bei der Begutachtung des Vibrationssyndroms als Berufskrankheit
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Messgröße | frequenzbewertete (Wh) effektive Schwingbeschleunigung ahwx, ahwy, ahwz [m/s²] |
| Frequenzband | bandbegrenzende Filter 6,3 Hz – 1250 Hz; Beurteilung in den Oktavbändern 8 – 1000 Hz |
| Vektorsumme | ahv = √(ahwx² + ahwy² + ahwz²) |
| Tagesexposition | A(8) = ahv·√(T/T0), T0 = 8 h = 28 800 s |
| Messdauer (ISO 5349-2) | insgesamt ≥ 1 min, ≥ 3 Stichproben je Tätigkeit; Stichproben < 8 s vermeiden |
| Zulässige Werte (PL) | A(8) ≤ 2,8 m/s²; Exposition ≤ 30 min ≤ 11,2 m/s²; Auslösewert A(8) = 2,5 m/s² |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 5349-1:2004
- Titel (PL)
- Drgania mechaniczne — Pomiar i wyznaczanie ekspozycji człowieka na drgania przenoszone przez kończyny górne — Część 1: Wymagania ogólne
- Title (EN)
- Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration — Part 1: General requirements
Schritt-für-Schritt-Verfahren
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Erfassung der Tätigkeiten
Ermittle alle Schwingungsquellen (Werkzeuge, Werkstücke), die Betriebsarten des Werkzeugs (z. B. Bohren mit und ohne Schlag), die Änderungen der Bedingungen (harter/weicher Untergrund) und die Wechselwerkzeuge (Scheiben, Meißel, Schleifpapier), die die Exposition wesentlich beeinflussen können. Sammle Angaben der Beschäftigten und die Daten der Hersteller über die Schwingungsemission.
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Organisation der Messung
Wähle das Vorgehen: Langzeitmessung bei ununterbrochener Arbeit, Langzeitmessung bei unterbrochener Arbeit (ohne die Hände abzunehmen), Kurzzeitmessung der einzelnen Phasen oder Messung mit festgelegter Dauer für eine Reihe von Schlägen (Niethämmer, Impulsschrauber). Ist die Messung in der normalen Produktion nicht möglich, so ist die Simulation der Arbeit unter möglichst wirklichkeitsnahen Bedingungen zulässig.
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Montage der Aufnehmer
Befestige die Beschleunigungsaufnehmer starr am Handgriff, möglichst nahe der Mitte der Griffzone, in drei zueinander senkrechten Achsen; verwende bei seitlichen Handgriffen (z. B. an Winkelschleifern) zwei Positionen zu beiden Seiten der Handfläche und mittle. Prüfe den Messkanal mit dem Kalibrator vor und nach den Messungen.
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Messung
Der Beschäftigte führt die typischen Tätigkeiten mit der typischen Griff- und Andruckkraft aus. Mittle über eine repräsentative Zeit: insgesamt mindestens 1 min und mindestens 3 Stichproben für jede Tätigkeit, zu verschiedenen Tageszeiten; vermeide Stichproben, die kürzer als 8 s sind. Zeichne ahwx, ahwy, ahwz gesondert auf und berechne ahv für jede Tätigkeit.
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Expositionsdauer
Ermittle die tatsächliche tägliche Dauer des Kontakts der Hände mit der schwingenden Oberfläche für jede Tätigkeit — mit der Stoppuhr, mit einem Aufzeichnungsgerät, aus der Aufnahme oder durch Stichprobenerhebung der Tätigkeit — sowie aus der Arbeitsaufzeichnung. Die Angaben der Beschäftigten überschätzen die Dauer gewöhnlich, weil sie die Unterbrechungen des Werkzeugbetriebs einschließen.
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Berechnung von A(8) und der Kurzzeitexposition
Berechne A(8) = √(1/T0·Σ ahvi²·Ti) und gib die Beiträge der einzelnen Tätigkeiten an. Beträgt die gesamte Expositionsdauer t ≤ 30 min, so bestimme die Kurzzeitexposition ahv,max = die größte der Vektorsummen; ist t > 30 min, dauern aber die einzelnen Tätigkeiten ≤ 30 min, so bestimme beide Kennwerte.
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Beurteilung und Bericht
Vergleiche A(8) mit dem Grenzwert (NDN) von 2,8 m/s² (Auslösewert 2,5 m/s²) und ahv,max mit 11,2 m/s²; für Jugendliche und schwangere Frauen gelten 1,0 und 4,0 m/s². Gib im Prüfbericht die Achskomponenten, die Lage der Aufnehmer, die Griff- und Andruckkräfte, die Haltung des Bedieners sowie den verwendeten Faktor an, wenn weniger als drei Achsen gemessen wurden.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Schwingungsmessgerät (Analysator) nach ISO 8041 | mit eingebautem Bewertungsfilter Wh und mit Integration; wahlweise Terzanalyse oder Schmalbandanalyse | — |
| Dreiachsiger Beschleunigungsaufnehmer oder drei einachsige Beschleunigungsaufnehmer | mit einer Resonanzfrequenz, die mindestens 5-mal höher als 1250 Hz ist (≥ 6250 Hz), für piezoelektrische am besten > 30 kHz; für Schlagwerkzeuge beständig gegen Spitzen von 20 000 – 50 000 m/s² | — |
| Adapter zur Befestigung am Handgriff | Adapter unter der Handfläche oder zwischen den Fingern, Schellen; starre Befestigung, möglichst nahe an der Oberfläche des Handgriffs | — |
| Mechanisches Filter | zur Dämpfung sehr hoher Frequenzen bei Schlagwerkzeugen (Anhang C der ISO 5349-2) | — |
| Ausrüstung zur Prüfung der ordnungsgemäßen Funktion des Messkanals | Prüfung vor und nach der Benutzung; Kalibrierung rückführbar auf das von einem akkreditierten Laboratorium gehaltene Normal | — |
| Stoppuhr, Aufzeichnungsgerät für die Betriebszeit des Werkzeugs oder Kamera | zur Ermittlung der tatsächlichen täglichen Expositionsdauer | — |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Die Messungen werden während der normalen Arbeit der Werkzeuge ausgeführt — die Schutzmaßnahmen des Arbeitsplatzes (Augen-, Gehörschutz, Handschuhe) gelten auch für die messende Person
- Führe die Leitungen der Aufnehmer so, dass sie nicht in die beweglichen Teile des Werkzeugs eingezogen werden
- Beurteile sehr kurze, starke Expositionen (t ≤ 30 min) mit der Kurzzeitexposition — A(8) allein könnte die Gefährdung unterschätzen
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 5349-1:2004 — „Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration — Part 1: General requirements“.
Wie funktioniert diese Methode?
Die Grundgröße ist der mit dem Filter Wh frequenzbewertete Effektivwert (r.m.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Messgröße: frequenzbewertete (Wh) effektive Schwingbeschleunigung ahwx, ahwy, ahwz [m/s²]; Frequenzband: bandbegrenzende Filter 6,3 Hz – 1250 Hz; Beurteilung in den Oktavbändern 8 – 1000 Hz; Vektorsumme: ahv = √(ahwx² + ahwy² + ahwz²); Tagesexposition: A(8) = ahv·√(T/T0), T0 = 8 h = 28 800 s.
Wie lange dauert die Prüfung?
Das Verfahren umfasst 7 Schritte. Die Norm gibt nicht für jeden Schritt eine Dauer an — maßgeblich ist das Verfahren des Labors.
Welche Geräte werden benötigt?
Schwingungsmessgerät (Analysator) nach ISO 8041, Dreiachsiger Beschleunigungsaufnehmer oder drei einachsige Beschleunigungsaufnehmer, Adapter zur Befestigung am Handgriff, Mechanisches Filter, Ausrüstung zur Prüfung der ordnungsgemäßen Funktion des Messkanals, Stoppuhr, Aufzeichnungsgerät für die Betriebszeit des Werkzeugs oder Kamera.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Durch die Arbeitsschutzvorschriften geforderte Messungen der Hand-Arm-Schwingungen an Arbeitsplätzen — Bediener von Presslufthämmern, Schlagbohrmaschinen, Schleifmaschinen, Kettensägen, Niethämmern, Schlagschraubern; Maschinenbau, Hüttenindustrie, Schiffbau, Forstwirtschaft, Steinmetzhandwerk, Bergbau, Bauwesen; Vergleich mit dem Grenzwert (NDN) (A(8) = 2,8 m/s², Exposition ≤ 30 min: 11,2 m/s²) und mit dem Auslösewert von 2,5 m/s²; für Jugendliche und schwangere Frauen 1,0 m/s² und 4,0 m/s²; Auswahl der Werkzeuge und der Antivibrationshandschuhe, Planung der Arbeitszeit in Exposition; Dokumentation der Exposition bei der Begutachtung des Vibrationssyndroms als Berufskrankheit.
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Die Messungen werden während der normalen Arbeit der Werkzeuge ausgeführt — die Schutzmaßnahmen des Arbeitsplatzes (Augen-, Gehörschutz, Handschuhe) gelten auch für die messende Person; Führe die Leitungen der Aufnehmer so, dass sie nicht in die beweglichen Teile des Werkzeugs eingezogen werden; Beurteile sehr kurze, starke Expositionen (t ≤ 30 min) mit der Kurzzeitexposition — A(8) allein könnte die Gefährdung unterschätzen.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN ISO 5349-1.