Zerstörungsfreie Materialprüfung
Berlin, 21.-23. Mai 2001 -Berichtsband 75-CD
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Die Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik hat am 1. Juni 2001 die neue Unfallverhütungsvorschrift BGV B11 "Elektromagnetische Felder" erlassen. Neben der BGV B11 wurde zur Konkretisierung und Erläuterung der BGV B11 eine neue BG-Regel BGR B11 "Elektromagnetische Felder" erarbeitet.
Speziell für die Bereiche der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachausschuss "Elektrische und magnetische Prüfverfahren" der DGZfP zur Konkretisierung der BGV B11 ein neues Merkblatt EM5 "Merkblatt über Schutzmassnahmen bei Umgang mit elektromagnetischen Feldern in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung" erarbeitet.
Die Vorschriften gelten, soweit Beschäftigte elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldern im Frequenzbereich 0 Hz bis 300 GHz unmittelbar oder deren mittelbaren Wirkungen ausgesetzt sind.
Elektromagnetische Felder können unmittelbar (direkt) über Stromdichten oder Wärme im Gewebe wirken. Zu den mittelbaren Wirkungen zählen Kraftwirkungen sowie Berührungsspannungen und Körperströme, die durch leitfähige Gebilde hervorgerufen werden können.
Ziel ist es, sicherzustellen, dass es nicht zu negativen Wirkungen oder zu Gefährdungen durch elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz kommen kann.
Bei der Überprüfung der Arbeitsstätten auf mögliche Expositionen elektrischer, magnetischer oder elektromagnetische Felder muss der Unternehmer zunächst die sogenannten Expositionsbereiche (Einwirkungsbereiche) festlegen, dann die auftretenden elektromagnetischen Felder ermitteln und mit den zulässigen Werten vergleichen. Die Ermittlung der Exposition hat dabei durch einen Sachkundigen zu erfolgen und kann durch Berechnung, Messung, Herstellerangaben oder Vergleich mit anderen Anlagen vorgenommen werden.
Abb 1: Expositionsbereiche |
Bei der Festlegung zulässiger Werte ist man dem Konzept gefolgt, verschiedene Einwirkungsbereiche, die sogenannten Expositionsbereiche festzulegen.
Der Expositionsbereich 1 umfasst alle kontrollierten Bereiche, z.B. elektrische Betriebsstätten und vom Betreiber überprüfbare Bereiche. Er erfasst aber auch Bereiche, in denen aufgrund der Aufenthaltsdauer oder der Betriebsweise der Anlage sichergestellt ist, dass eine Exposition oberhalb der zulässigen Werte des Expositionsbereiches 2 nur vorübergehend erfolgt. Als vorübergehend wird hier auch eine Arbeitsschicht verstanden.
Arbeitsplätze im Bereich von Anlagen und Geräten zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung sind dem Expositionsbereich 1 zuzuordnen.
Der Expositionsbereich 2 umfasst alle Bereiche, in denen keine speziellen Zugangsregelungen getroffen wird, z. B. allgemein zugängliche Bereiche, Wohn- und Gesellschaftsbauten, Wohngrundstücke, Anlagen und Einrichtungen für Sport, Freizeit und Erholung. Er umfasst auch Arbeitsstätten, in denen eine Felderzeugung bestimmungsgemäß nicht erwartet wird.
Als zulässige Werte werden Basiswerte und sogenannte abgeleitete Werte angegeben. Basiswerte sind die Größen, die Wirkungen im menschlichen Körper verursachen. Dies ist im Niederfrequenzbereich die durch die Felder im Körper induzierte oder influenzierte Stromdichte in A/m2 , die, ab einer bestimmten Größe, Nerven- und Muskelzellen anregen kann. Im Hochfrequenzbereich ist die Basisgröße die spezifische Absorptionsrate SAR in W/kg bzw. die Leistungsdichte in W/m2. Trifft elektromagnetische Strahlung auf den menschlichen Körper, so wird ein Teil dieser Strahlung reflektiert, ein anderer Teil kann, je nach Frequenzbereich und Körpergewebe, in den menschlichen Körper eindringen und dort absorbiert, d.h. in Wärme umgewandelt werden. Die Basiswerte basieren auf physikalischen, biologischen und medizinischen Erkenntnissen und sind international anerkannt und empfohlen.
Basisgrößen sind im menschlichen Körper messtechnisch jedoch schwer zu erfassen. Daher werden sogenannte abgeleitete Werte angegeben. Dies sind dann die Werte der äußeren elektrischen oder magnetischen Feldstärken, die Sicherheitszuschläge enthalten, damit die Basiswerte auch unter ungünstigsten Expositionsbedingungen sicher eingehalten werden.
Die Wirkungen elektromagnetischer Felder auf den Menschen sind neben der Höhe der Exposition von der Frequenz der auftretenden Felder abhängig.
Die zulässigen Werte für den Expositionsbereich 2 sind im Vergleich zu den zulässigen Werten des Expositionsbereichs 1 unter Berücksichtigung weiterer Sicherheitszuschläge festgelegt worden.
Diese niedrigeren zulässigen Werte tragen der besonderen Schutzbedürftigkeit empfindlicher Personengruppen Rechnung. Sie berücksichtigen die Möglichkeiten dauernder Feldeinwirkung und sollen die unfreiwillige, unwissentliche Exposition von Personen vermeiden.
Neben den beiden genannten Expositionsbereichen gibt es einen Bereich erhöhter Exposition, in dem die zulässigen Werte des Expositionsbereichs 1 kurzzeitig überschritten werden dürfen. Im Frequenzbereich bis 91 kHz sind höhere Werte 2 Stunden pro Tag (2h/d) und im hochfrequenten Bereich bis zu 6 Minuten zulässig. Bei der Festlegung der höheren Werte für kurze Expositionszeiten werden die Sicherheitsfaktoren der abgeleiteten Werte verringert. Dies ist aufgrund der Größe der Sicherheitsfaktoren und der kontrollierten Expositionsbedingungen zulässig.
Die zulässigen Werte enthalten in allen Expositionsbereichen hohe Sicherheitsfaktoren und sind so festgelegt, dass selbst unter Zugrundelegung der ungünstigsten Expositionsbedingungen Gefährdungen oder gesundheitliche Beeinträchtigungen durch elektromagnetische Felder sicher vermieden werden.
In der folgenden Tabelle sind exemplarisch die zulässigen Werte bei der Frequenz 50 Hz dargestellt:
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zulässiger Wert der magnetischen Flussdichte |
zulässiger Wert der elektrischen Feldstärke | |
| Expositionsbereich 1 | 1,358 mT | 21,22 kV/m |
| Expositionsbereich 2 | 0,424 mT | 6,66 kV/m |
| Bereich erhöhter Exposition | 2,54 mT | 30 kV/m |
| Tabelle 2: Zulässige Werte bei der Frequenz 50 Hz. | ||
Die angegebenen Werte gelten für Ganzkörperexposition. Für Extremitäten dürfen die zulässigen Werte des Expositionsbereichs 1 und des Bereichs erhöhter Exposition um den Faktor 2,5 überschritten werden.
Ist sichergestellt, dass die für den Expositionsbereich 2 (allgemein zugänglich, niedrigere zulässige Werte) geltenden zulässigen Werte nicht überschritten werden, sind keine Maßnahmen erforderlich. Es können jedoch mittelbare Wirkungen solcher Art auftreten, dass aktive Körperhilfsmittel z.B. Herzschrittmacher beeinflusst werden. In diesem Fall ist eine entsprechende Kennzeichnung erforderlich.
Übliche Elektrowerkzeuge, Haushaltsgeräte, Geräte der Bürokommunikation, insbesondere Bildschirmgeräte, Elektroanlagen in Gebäuden sowie Motoren, Antriebe, etc. mit geringen Anschlussleistungen liegen mit ihren Emissionswerten weit unterhalb der zulässigen Werte des Expositionsbereichs 2.
Bei elektrischen Anlagen mit hohen Anschlussleistungen, Hochspannungs-schaltanlagen, Induktionsanlagen, Schweißanlagen, Schmelzöfen, Hochfrequenz-anlagen aber auch bei üblichen Anlagen zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung können die zulässigen Werte des Expositionsbereiches 2 überschritten werden. Werden zulässige Werte des Expositionsbereichs 2 überschritten, so sind Maßnahmen erforderlich.
Der Unternehmer für die jeweiligen Anlagen und Geräte Betriebsanweisungen aufzustellen, die notwendige Angaben für den sicheren Betrieb der Anlage enthalten und auf die Möglichkeit der Exposition durch elektromagnetische Felder hinweisen. In der BG-Regel BGR B11 sind im Anhang 5 typische Inhalte einer Betriebsanweisung aufgeführt.
Die Beschäftigten müssen zudem über die bei ihren Tätigkeiten auftretenden Gefahren sowie über Maßnahmen der Abwendung unterwiesen werden. Sie werden dabei über mögliche Gefahren durch elektromagnetische Felder informiert und mit den Schutzmaßnahmen und -einrichtungen vertraut gemacht. Diese Unterweisung muss vor Beginn der Tätigkeit durchgeführt werden und danach in angemessenen Zeitabständen, mindestens jedoch einmal jährlich, wiederholt werden
Befinden sich Arbeitsstätten im Bereich erhöhter Exposition, so sind diese Bereiche zu kennzeichnen und so zu sichern, dass sich innerhalb dieser Bereiche während des Betriebs der Anlage keine unbefugten Personen aufhalten können.
Weitere Maßnahmen zur Reduzierung der Exposition können Abstand, Reduzierung der Leistung, Abschirmungen, Begrenzung der Aufenthaltsdauer mit Zugangskontrollen oder Sicherung der Gefahrbereiche z. B. durch Verriegelungen sein. Abstand ist eine sehr wirkungsvolle Möglichkeit Expositionen zu verringern, denn elektrische und magnetische Felder nehmen sehr stark mit der Entfernung zur Feldquelle ab (Abstandsquadratgesetz).
Bei Überschreitung der zulässigen Werte des Bereichs erhöhter Exposition ist der sogenannte Gefahrbereich zu kennzeichnen und durch Schutzeinrichtungen zu sichern. Eine Tätigkeit in diesem Bereich ist nur dann zulässig, wenn durch geeignete persönliche Schutzausrüstung eine unzulässige Exposition ausgeschlossen ist. Persönliche Schutzausrüstung, z.B. Hochfrequenz-Schutzanzug, steht jedoch nur für den hochfrequenten Bereich und für elektrische Felder im niederfrequenten Bereich zur Verfügung.
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