🌿 Exposition gegenüber sichtbarer und infraroter Strahlung aus künstlichen Quellen am Arbeitsplatz — Messung im Band 380 nm – 3 µm sowie Bewertung der Blaulichtgefährdung (300–700 nm)

Umwelt PN-EN 14255-2

Übersicht

Die Norm legt Verfahren zur Messung und Bewertung der Exposition von Personen gegenüber sichtbarer (VIS) und infraroter (IR) Strahlung fest, die von künstlichen Quellen dort ausgesendet wird, wo sich schädliche Wirkungen nicht von vornherein ausschließen lassen — mit dem im Anwendungsbereich der Norm unmittelbar angegebenen Vorbehalt: solche Wirkungen treten bei Expositionen, die durch die normale Beleuchtung oder Beheizung von Räumen verursacht werden, gewöhnlich nicht auf. Sie wird an Arbeitsplätzen innerhalb und außerhalb von Gebäuden angewendet, sie wird weder auf die Exposition in der Freizeit noch auf solare Strahlung noch auf kohärente Quellen, also Laser, noch auf die Strahlungsemission von Erzeugnissen (diese beschreiben EN 12198 für Maschinen, EN 60335-2-27 für Haushaltsgeräte, CIE S009 für Lampen) noch auf die Wärmebelastung im Sinne der langdauernden Einwirkung von Wärme angewendet. Sie umfasst auch keine Wirkungen, deren Wirkungsspektren ausschließlich im Bereich der Ultraviolettstrahlung 180–400 nm liegen — damit befasst sich Teil 1.

Der grundlegende Unterschied gegenüber Teil 1 liegt im Band und in dem, was gemessen wird. Der Spektralbereich ist 380 nm – 3 µm und zusätzlich 300–700 nm für Expositionen, die eine Blaulichtgefährdung darstellen können; jenes Band umfasst also förmlich einen Teil von UV-B und das gesamte UV-A, obwohl die damit verbundene Gefährdung allgemein „Blaulicht"-Gefährdung genannt wird. Während bei der Ultraviolettstrahlung die wirksame Bestrahlung der Haut und der Augen bewertet wird, ist hier die führende Größe häufig die wirksame Strahldichte (Radianz) der Quelle — und dann entscheiden über das Ergebnis zwei Dinge, die es in Teil 1 nicht gibt: der Sehwinkel der Quelle α und ob die gesamte oder die einmalige Expositionszeit zählt. Die Gesamtzeit wird für die photochemische Blaulichtgefährdung bestimmt, die einmalige Zeit — für die thermischen Gefährdungen des Auges und der Haut durch VIS-, IR-A- und IR-B-Strahlung.

Wie Teil 1 legt die Norm keine Expositionsgrenzwerte fest: sie unterstützt die Anwendung der durch nationale Vorschriften oder internationale Empfehlungen festgelegten Werte. Der Aufbau des Dokuments ist derselbe — das allgemeine Verfahren, die Vorprüfung, die Analyse der Arbeitsaufgabe, die Messung der Exposition (Planung, die zu bestimmenden Größen, die Wahl des Verfahrens, die Anforderungen an die Messverfahren, die Durchführung, die Darstellung der Ergebnisse), die Bewertung der Exposition, die Entscheidung über Schutzmaßnahmen, die Wiederholung der Messung und der Bewertung sowie der Bericht in einer kurzen und einer vollständigen Fassung. Die informativen Anhänge enthalten ein Blockschema des Verfahrens, beispielhafte Tabellen zur Analyse der Arbeitsaufgabe, eine Übersicht der allgemein verwendeten Geräte zur Messung der Strahlung, Beispiele von Schutzmaßnahmen und Beispiele von Verfahren zur Bestimmung der Größen Lr, Lb, Gb, Hb, Eb, E und H zusammen mit der Bewertung der mit ihnen verbundenen Gefährdungen.

Der polnische Zusammenhang füllt aus, was die Norm bewusst nicht angibt. Die Bänder sind VIS 380–780 nm, IR-A 780–1400 nm, IR-B 1400–3000 nm, IR-C 3000 nm – 1 mm. Die photochemische Gefährdung der Netzhaut wird für das Band 300–700 nm bewertet: für große Quellen (α ≥ 11 mrad) beträgt der MDE LB = 10⁶/t [W·m⁻²·sr⁻¹] bei einer Expositionszeit t ≤ 10 000 s und LB = 100 [W·m⁻²·sr⁻¹] bei t > 10 000 s, und für kleine Quellen (α < 11 mrad) entsprechend EB = 100/t [W·m⁻²] und EB = 0,01 [W·m⁻²]. Die thermische Gefährdung der Netzhaut wird für den Bereich 380–1400 nm bei Quellen großer Helligkeit bewertet, d. h. mit einer Leuchtdichte von mehr als 1 cd/cm² (10 000 cd/m²), indem die wirksame Strahldichte LR unter Berücksichtigung der spektralen Wirksamkeit R(λ) und des dimensionslosen, vom Sehwinkel abhängigen Faktors Cα bestimmt wird. Die thermische Gefährdung der Hornhaut und der Linse wird für den Bereich 780–3000 nm auf der Grundlage der gesamten Bestrahlungsstärke EIR bewertet: EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻² für eine einmalige Expositionszeit ti < 1000 s sowie EIR = 100 W·m⁻² für ti ≥ 1000 s. Die thermische Belastung der Haut wird im gesamten Bereich 380–3000 nm bewertet, wenn ti < 10 s, mit der Bedingung HHaut ≤ 20 000·ti⁰·²⁵ J·m⁻².

Prinzip der Methode

Das Vorgehen hat dasselbe siebenstufige Gerüst wie Teil 1 — Vorprüfung, Analyse der Arbeitsaufgabe, Messung, Bewertung, Entscheidung über Schutzmaßnahmen, Entscheidung über die Wiederholung und Bericht — die gemessenen Größen sind aber andere. Für die photochemische Gefährdung der Netzhaut durch Blaulicht wird die wirksame Strahldichte LB (große Quellen, α ≥ 11 mrad) oder die wirksame Bestrahlungsstärke EB (kleine Quellen, α < 11 mrad) bestimmt, indem das Spektrum mit der spektralen Wirksamkeitsfunktion der photochemischen Schädigung B(λ) gewichtet und die gesamte Expositionszeit gemessen wird. Für die thermische Gefährdung der Netzhaut wird die wirksame Strahldichte LR im Bereich 380–1400 nm mit der Funktion R(λ) bestimmt, bei einer einmaligen Expositionszeit ti und einem Sehwinkel der Quelle α, von dem der Faktor Cα abhängt. Für die thermische Gefährdung der Hornhaut und der Linse wird die gesamte Bestrahlungsstärke EIR im Bereich 780–3000 nm mit einer Sonde ohne spektrale Korrektur (lineare Kennlinie) gemessen, deren Spektralbereich sich mit dem von den zulässigen Werten geforderten deckt. Die Sonde wird in der Höhe des betrachteten Organs angebracht — des Auges, der Haut des Gesichts oder der Hand —, für das die Gefährdung betrachtet wird; bei der Bewertung der Exposition sich bewegender Personen werden die Messungen an den einzelnen Orten ihres Aufenthalts ausgeführt. Über die radiometrischen Messungen hinaus ist eine Messung der Expositionszeit nötig (der gesamten bei den photochemischen Gefährdungen, der einmaligen bei den thermischen) sowie die Bestimmung des Sehwinkels der Quelle α. Die erhaltenen Werte werden mit den Grenzwerten aus den nationalen Vorschriften verglichen — die Norm legt sie selbst nicht fest.

Anwendungen

• Hütten- und Wärmeöfen, Sintern, Gießen, Walzen und Schmieden von Metallen — die klassischen Quellen von Infrarotstrahlung großer Bestrahlungsstärke
• Schweißen und Lichtbogenprozesse — der Lichtbogen sendet neben Ultraviolettstrahlung auch starke sichtbare Strahlung aus, darunter Blaulicht
• Infrarotstrahler: Glüh-, Keramik- und Quarzstrahler, Xenonlampen — Trocknen, Vorwärmen, Wärmebehandlung
• Offset-Trockner in der Druckerei, die kurzwellige Infrarotstrahlung IR-A nutzen
• Lampen zur Belichtung lichtempfindlicher Schichten und andere Quellen großer Helligkeit, die unter dem Gesichtspunkt der Gefährdung der Netzhaut bewertet werden
• Wiederkehrende Untersuchungen und Messungen gesundheitsschädlicher Faktoren: mindestens einmal in zwei Jahren bei einem Expositionsniveau über 0,4 bis 0,7 des MDE-Wertes und mindestens einmal im Jahr über 0,7 MDE

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 14255-2:2010

Titel (PL)

Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne — Część 2: Promieniowanie widzialne i podczerwone emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy

Title (EN)

Measurement and assessment of personal exposures to incoherent optical radiation — Part 2: Visible and infrared radiation emitted by artificial sources in the workplace

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorprüfung

   Angaben über die Quelle und über die mögliche Exposition sammeln und entscheiden, ob eine auf Messungen gestützte Bewertung notwendig ist. Messungen werden nicht ausgeführt, wenn ausschließlich Lichtquellen betrieben werden, die der Beleuchtung von Räumen oder Arbeitsplätzen dienen, in den für sie bestimmten Leuchten verwendet werden und sich in einem angemessenen Abstand von den exponierten Körperteilen befinden. Die Risikobewertung kann auch auf die Angaben des Herstellers gestützt werden — auf die Risikogruppe nach PN-EN 62471 oder die Emissionskategorie der Maschine nach PN-EN 12198-1.

2. Analyse der Arbeitsaufgabe

   Die Tätigkeiten des Beschäftigten aufschlüsseln: wo er steht, wie lange er in Richtung der Quelle blickt, welche Körperteile unbedeckt sind, wie der Arbeitszyklus der Quelle aussieht. Aus der Analyse ergeben sich die Messorte, die gesamte und die einmalige Expositionszeit sowie der Sehwinkel der Quelle.

3. Wahl der zu bewertenden Gefährdungen

   Festlegen, welche Gefährdungen in Betracht kommen: die photochemische Gefährdung der Netzhaut durch Blaulicht (300–700 nm), die thermische Gefährdung der Netzhaut (380–1400 nm, Quellen mit einer Leuchtdichte von mehr als 10 000 cd/m²), die thermische Gefährdung der Hornhaut und der Linse (780–3000 nm), die thermische Gefährdung der Haut (380–3000 nm bei ti < 10 s).

4. Wahl des Verfahrens und des Geräts

   Ein Breitbandradiometer mit einer entsprechend korrigierten Sonde oder ein Spektroradiometer wählen, unter Berücksichtigung der Einschränkungen der Norm: eine Detektormatrix wird für Blaulicht bei α < 11 mrad nicht empfohlen, ein scannendes statisches Spektroradiometer nur für zeitlich beständige Quellen, und für die Bewertung der thermischen Gefährdung der Haut im Bereich 380–3000 nm darf keinerlei Spektroradiometer verwendet werden.

5. Messung

   Die Sonde in der Höhe des betrachteten Organs anbringen (Auge, Haut des Gesichts oder der Hand). Für sich bewegende Personen die Messungen an den einzelnen Orten ihres Aufenthalts ausführen. Die radiometrischen Größen messen und — gesondert — die Expositionszeit: die gesamte bei den photochemischen Gefährdungen, die einmalige bei den thermischen.

6. Bestimmung der wirksamen Größen

   LB oder EB unter Berücksichtigung der spektralen Wirksamkeit B(λ) berechnen, LR unter Berücksichtigung von R(λ) im Bereich 380–1400 nm zusammen mit dem vom Sehwinkel der Quelle abhängigen Faktor Cα, EIR als gesamte Bestrahlungsstärke im Bereich 780–3000 nm sowie die Bestrahlung der Haut HHaut im Bereich 380–3000 nm.

7. Bewertung

   Die Ergebnisse mit den MDE-Werten vergleichen: für große Quellen LB = 10⁶/t bei t ≤ 10 000 s und LB = 100 bei t > 10 000 s, für kleine EB = 100/t und EB = 0,01; für die Hornhaut und die Linse EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻² bei ti < 1000 s oder 100 W·m⁻² bei ti ≥ 1000 s; für die Haut HHaut = 20 000·ti⁰·²⁵ J·m⁻² bei ti < 10 s.

8. Schutzmaßnahmen, Wiederholung und Bericht

   Eine Entscheidung über Schutzmaßnahmen treffen — Begrenzung der Expositionszeit, Vergrößerung des Abstands von der Quelle, Abschirmung — sowie über den Termin der Wiederholung der Messung: mindestens einmal in zwei Jahren bei einem Niveau über 0,4 bis 0,7 MDE und mindestens einmal im Jahr über 0,7 MDE. Einen Bericht abfassen; die Norm sieht einen kurzen und einen vollständigen Bericht vor.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Die messende Person blickt in Richtung einer Quelle großer Helligkeit — Filter und Augenschutz verwenden, die dem Band der Quelle angepasst sind, auch bei kurzen Kontrollmessungen.
• Der Augapfel hat keine Wärmerezeptoren, die vor Infrarotstrahlung warnen — das Fehlen einer Hitzeempfindung in den Augen bedeutet nicht das Fehlen einer Exposition; die Hornhaut meldet Schmerz erst bei einer Temperatur von etwa 47 °C, und ihre Verbrennung kann schon einige Grad darunter eintreten.
• Die Hauptwirkung einer langdauernden Exposition des Auges gegenüber Infrarotstrahlung ist der Infrarotstar (Feuerstar), der sich über ein Dutzend oder sogar mehrere Dutzend Jahre entwickelt — Schutz hat auch dort einen Sinn, wo nichts wehtut.
• Die photochemische Schädigung der Netzhaut summiert sich über den ganztägigen Zeitraum der Exposition, deshalb zählt bei der Blaulichtgefährdung die Gesamtzeit und nicht ein einzelner Blick.
• Eine Messung an Hüttenöfen, beim Schweißen und an Strahlern bedeutet auch eine thermische Gefährdung, Spritzer und Rauche — die für diesen Arbeitsplatz richtigen Schutzmaßnahmen anwenden, nicht nur den Augenschutz.
• Die Arbeit in Exposition gegenüber Infrarotstrahlung, insbesondere an Hütten- und Wärmeöfen sowie beim Sintern, Gießen, Walzen und Schmieden von Metallen, ist jugendlichen Beschäftigten verboten.

Häufige Fragen