Projekte zu elektromagnetischen Feldern am Arbeitsplatz

IFA-Projekt 5162: Augmented-Reality-Messwertaufnehmer für magnetische Felder (AURA)

Das Gefährdungspotenzial magnetischer Felder am Arbeitsplatz ist für Beschäftigte vergleichsweise schwierig zu erfassen, da die Felder nicht sichtbar sind. Abstandsregelungen zum Schutz der Beschäftigten, z. B. bei Personen mit Herzschrittmachern, können ohne klare Kennzeichnungen in der Praxis nicht immer problemlos umgesetzt werden. Die Visualisierung der Felder kann zu einem besseren Verständnis der Expositionssituation und somit zu mehr Sicherheit am Arbeitsplatz führen.

Die Erstellung von z. B. Skizzen erweist sich in der Praxis jedoch oft als aufwändig und ist aufgrund der zweidimensionalen Darstellung teilweise nicht leicht verständlich. Ziel des Projekts AURA (Augmented-Reality-Messwertaufnehmer für magnetische Felder) ist es daher, Messwerte magnetischer Flussdichten direkt mittels Augmented-Reality-Technologie im Videobild eines Smartphones darzustellen. Bilder und Videos des Arbeitsplatzes mit Einblendungen der gemessenen Felder und den nötigen Sicherheitsabständen können den Beschäftigten nach der Messung zur Verfügung gestellt werden. So können diese die Expositionssituation leicht verständlich erfassen und einschätzen, wo sie sicher arbeiten können. Das System könnte auch im Bereich von Schulungen und Seminaren zum Einsatz kommen, um die Zusammenhänge der Expositionssituationen anschaulich zu vermitteln.

Demofilm (nicht barrierefrei)

Beschreibung: Das Video zeigt die Ergebnisse einer im Rahmen des AURA Projekts durchgeführten Masterarbeit. Ein Smartphone ist mit einem Messgerät für magnetische Felder verbunden und das Videobild des Smartphones stellt aufgenommene Messwerte an einer Widerstandsschweißanlage räumlich korrekt dar. Die Messwerte werden als farbig codierte Kugeln visualisiert, wobei die Farben (grün bis rot) anzeigen, ob zulässige Werte gemäß eines ausgewählten Regelwerkes überschritten sind. Die Augmented-Reality-Technologie des Smartphones ermöglicht es, die Position des Smartphones zu verändern, während die Messwerte im Videobild weiterhin an der korrekten Stelle im Raum dargestellt werden. Einzuhaltende Sicherheitsabstände werden mittels eines Quaders leicht verständlich visualisiert und die Szene kann mittels eines zweiten Smartphones gleichzeitig aus einer anderen Perspektive betrachtet werden. Eine Untersuchung ergab, dass das Verständnis der Expositionssituation durch AURA-Bilder verbessert wird.

IFA Projekt 5158: Bewertung gepulster Magnetfelder

Von bestimmten Anlagen ausgehende niederfrequente magnetische Felder können bei Beschäftigten potenziell zu einer Reizung des Nervensystems führen. Die Festlegungen in der Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern (EMFV) des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) stellen ein Schutzkonzept dar, das eine solche Reizung verhindert. Zur Bewertung gepulster Felder führt die EMFV die Methode der gewichteten Spitzenwerte (Weighted Peak Method, WPM) oder andere dem Stand der Technik entsprechende Methoden auf. In Deutschland ist seit vielen Jahren die sogenannte Zeitbereichsmethode (ZBM) im Arbeitsschutz im Einsatz. Beide Methoden, WPM und ZBM, basieren auf leicht unterschiedlichen Annahmen über die zugrundeliegende Physiologie der Nervenreizung und liefern in manchen Fällen voneinander abweichende Bewertungen. Bei der Anwendung der Methoden kann es in solchen Szenarien dann schwerfallen, eine fundierte und sichere Entscheidung zu treffen. Diese Problematik wird in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) und der Berufsgenossenschaft für Holz und Metall (BGHM) bearbeitet.

Störbeeinflussung von kardialen Implantaten durch elektromagnetische Felder von Warensicherungssystemen

Im Auftrag der Berufsgenossenschaft Handel und Warenlogistik (BGHW) wurde die mögliche Störbeeinflussung von aktiven Implantaten (im Speziellen Herzschrittmacher und Implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren, ICD) durch im Einzelhandel eingesetzte Warensicherungssysteme (Radio-frequency identification-Systeme, RFID-Systeme) untersucht. Mehrere Betriebsmessungen dienten dazu, die Exposition der Beschäftigten zu erfassen. Dabei wurden RFID-Systeme mit Arbeitsfrequenzen sowohl im niederfrequenten, als auch im hochfrequenten Bereich betrachtet. Neben einer Expositionsbewertung für alle Beschäftigten gemäß DGUV Vorschrift 15 erfolgte zudem die Bewertung der auftretenden Felder in Hinblick auf eine mögliche Störbeeinflussung für Beschäftigte mit aktivem kardialem Implantat.

IFA-Projekt 4211: Beurteilung möglicher Störbeeinflussungen von Herzschrittmachern und CRT (Geräten zur kardialen Resynchronisationstherapie) durch hochfrequente elektromagnetische Felder

Im Rahmen des Projekts wurde die Exposition von Personen mit einem Herzschrittmacher oder Defibrillator im Nahfeld eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes (f > 16,9 MHz) untersucht. Die am Implantateingang induzierten elektrischen Spannungen wurden über Feldsimulationsrechnungen unter Verwendung eines digitalen Körpermodells mit Implantat für verschiedene Expositionsszenarien bestimmt. Daran anschließend wurde eine Möglichkeit abgeleitet, wie anhand der im Nahfeld der Antenne gemessenen Leistungsdichte die am Implantateingang erzeugte Spannung abgeschätzt werden kann. Dabei wurden auch die Auslöseschwellen für die mittlere Leistungsdichte gemäß der Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (EMFV), Tabelle A3.4, in die Betrachtungen miteinbezogen.

IFA-Projekt 4183: Elektromagnetische Felder an Mittelfrequenz-/Inverter-Punktschweißzangen (IFA Report 4/2013)

Im Rahmen des Projektes "Elektromagnetische Felder an handgeführten Mittelfrequenz-/Inverter-Punktschweißzangen" wurde an Schweißzangen mit Zangenfenster unterschiedlicher Bauform und Größe die Verteilung des magnetischen Feldes und die Wirkungen dieses Feldes in einem Körpermodell berechnet und visualisiert. Die Ergebnisse wurden für ausgewählte Körperschichten (Rumpf, Hals, Kopf) visualisiert und mit den Werten der Guidelines der International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) für niederfrequente magnetische Felder verglichen und bewertet.

IFA-Projekt 4182: Störbeeinflussung von aktiven Implantaten durch elektrische und magnetische Felder an Elektrohandwerkzeugen

Bevor Personen mit aktiven Implantaten wieder an ihre Arbeitsplätze zurückkehren können, muss überprüft werden, ob die Funktion ihrer Implantate aufgrund elektrischer, magnetischer oder elektromagnetischer Felder beim Arbeiten gestört werden kann. Bei vielen Tätigkeiten wird dies als unkritisch angesehen. Dies gilt jedoch nicht, wenn mit handgeführten Elektrowerkzeugen wie Handbohrmaschinen, Handkreissägen, Stichsägen und/oder Handoberfräsen zu arbeiten ist. Hierfür wird daher die Einhaltung von Sicherheitsabständen von bis zu 40 cm empfohlen. Die Praxis zeigt, dass die Einhaltung so großer Abstände nicht praktikabel ist.

In dem Projekt sollte systematisch untersucht werden, wie hoch die emittierten Felder an handgeführten Elektrowerkzeugen in Abhängigkeit von der Stromversorgung (Netzanschluss, Akkubetrieb) sind und welche Auswirkungen diese auf die Beeinflussbarkeit von Implantaten im Körper haben. Die am Eingang eines Implantates induzierten Störspannungen sollten mit einem Rechenmodell berechnet werden, das ein Körpermodell mit anatomisch angeordneten Gewebestrukturen enthält. Ziel war es, aus den Ergebnissen praxisgerechte Schutzmaßnahmen für Implantatträger bei Arbeiten mit handgeführten Elektrowerkzeugen abzuleiten.

Elektromagnetische Felder an handgeführten Punktschweißzangen (BGIA-Report 2/2009)

Im hier beschriebenen Projekt wurde die Exposition bei Tätigkeiten mit handgeführten Punktschweißzangen mit separaten 50-Hz-Wechselstromquellen erstmals nicht nur anhand von Ergebnissen aus Arbeitsplatzmessungen, sondern auch mit berechneten Körperstromdichten beurteilt. Für häufige Arbeitssituationen wurden in einer dreidimensionalen Feldsimulation Körperstromdichten in mehreren Körperschichten berechnet, visualisiert und anschließend bewertet.