Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Forschungsvorhabens ist, festzustellen, ob und inwieweit die bei heutigen und zuk\u00fcnftigen Widerstandsschwei\u00dfanlagen auftretenden magnetischen Flussdichten und Flussdichtegradienten eine Gesundheitsbeeintr\u00e4chtigung oder sogar -gef\u00e4hrdung des Bedienpersonals darstellen. Des weiteren sollen Schwellenwerte festgelegt oder vorhandene auf Realit\u00e4tsn\u00e4he untersucht werden.
\nDar\u00fcber hinaus sollen Konzepte zur Erniedrigung der Felder in den Arbeitsbereichen erarbeitet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Bearbeitung des Projektes gliedert sich zun\u00e4chst in drei Phasen:
\n1.\tCharakterisierung der in der Umgebung unterschiedlicher Widerstandsschwei\u00dfeinrichtungen auftretenden magnetischen Felder
\n2.\tAbsch\u00e4tzung der Risiken aufgrund der bisherigen Literatur
\n3.\tDefinition der weiteren erforderlichen experimentellen Untersuchungen zur Kl\u00e4rung der Sachverhalte
\nDie Ermittlung der Feldverteilungen wird nach Absprache mit dem FEMU am ISF durchgef\u00fchrt. Hierzu wird im speziellen im Bedienfeld an verschiedenen Positionen bei gleichem Strom die Feldst\u00e4rke in drei richtungsabh\u00e4ngigen Komponenten gemessen. Die Bewertung, im speziellen unter arbeitstechnischem Gesichtspunkt, dieser Aufnahmen findet am FEMU statt und wird anhand sachkundiger Interpretation und \u00dcbertragung bisheriger Forschungsergebnisse \u00fcber die Wirkung elektromagnetischer Felder auf den Menschen durchgef\u00fchrt. Hierzu wird sachbezogene Literatur gesichtet, selektiert und unter Anwendung anerkannter physikalisch\/physiologischer Umrechnungsverfahren auf die Verh\u00e4ltnisse bei Widerstands-Schwei\u00dfeinrichtungen \u00fcbertragen.
\nWeiterhin soll anhand des Datenmaterials ein Modell erstellt werden, das Absch\u00e4tzungen f\u00fcr auftretende Felder erlaubt. Dieses Modell soll mit weiteren Schwei\u00dfungen verifiziert werden.
\nF\u00fcr die Untersuchung der M\u00f6glichkeiten zur Verringerung oder Abschirmung der magnetischen Felder wird zum einen der Ansatz verfolgt, mit Hilfe von Materialien, die eine hohe Permeabilit\u00e4t und Leitf\u00e4higkeit besitzen, die hochfrequenten Anteile der Felder zu erniedrigen. Zu diesem Zweck sollen auch vorhandene Einrichtungen untersucht und durch entsprechende Messungen beurteilt werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Es wurden vier Anlagentypen untersucht: Mittelfrequenz-Gleichstrom-, Kondensator-Impuls-, Wechselstrom- und Gleichrichterverfahren. Dabei wurden die entstehenden Felder zun\u00e4chst numerisch berechnet und abschlie\u00dfend messtechnisch \u00fcberpr\u00fcft. Bei der numerischen Berechnung wurde nur die sogenannte Ersatzfrequenz ber\u00fccksichtigt, wohingegen bei der Messung alle Frequenzanteile bis 10 kHz aufgenom-men wurden. Mit Hilfe einer selbstentwickelten Software wurden aus den Messdaten die Maximalamplituden sowie die An- und Abstiegsgradienten extrahiert. Beim Mittelfrequenz-Gleichstromverfahren traten die gr\u00f6\u00dften Werte f\u00fcr die Amplitude mit einer Flussdichte von 25,5 mT in einer Entfernung von 25 cm von der Elektrode und Gradient mit 12,3 T\/s auf.
\nDie Recherche zur elektromagnetischen Umweltvertr\u00e4glichkeit von Widerstandspunktschwei\u00dfanlagen zeigte, dass sich nur sehr wenige Untersuchungen mit der Wirkung nichtsinusf\u00f6rmiger Magnetfelder die-ser Anlagen auf den menschlichen Organismus besch\u00e4ftigt haben.
\nZu den bekannten Effekten elektrischer, magnetischer oder elektromagnetischer Felder beim Menschen geh\u00f6ren Phosphene, die Exzitation von Neuronen, Nerven und Muskeln, thermische Effekte, die Elektroporation und eventuell auch Langzeitwirkungen. Im Umgang mit dem Widerstandspunktschwei\u00dfen und den dabei entstehenden niederfrequenten Magnetfeldern muss mit einem m\u00f6glichen Auftreten von Phosphenen und bei sehr gro\u00dfen Stromst\u00e4rken und geringem Abstand zur Elektrode mit einer m\u00f6glichen Exzitation von Neuronen, Nerven und Muskeln gerechnet werden. Aufgrund des Frequenzbereiches und der Amplituden des induzierten Wirbelstromes k\u00f6nnen thermische Effekte und Elektroporation ausge-schlossen werden. Der Aufenthalt von Herzschrittmacherpatienten in der N\u00e4he von sich im Betrieb befindlichen Schwei\u00dfanlagen kann durch die Magnetfelder der Anlagen zu einer schweren gesundheitlichen Gef\u00e4hrdung aufgrund einer Fehltriggerung oder eines Ausfalls des Schrittmachers f\u00fchren. Daher ist ihnen nach den g\u00e4ngigen Richtlinien auch der Aufenthalt in diesen Bereichen untersagt.
\nDie Beurteilung der beim Widerstandspunktschwei\u00dfen entstehenden Magnetfelder nach den Richtlinien der ICNIRP und der Berufsgenossenschaft mit Hilfe der Spektralzerlegung des Signals zeigte, dass die abgeleiteten Grenzwerte um bis zu 2353% \u00fcberschritten wurden. Hierbei wurde eine Einstufung des durchschnittlichen Arbeitsplatzes an einer Widerstandspunktschwei\u00dfanlage in den Expostionsbereich \u0082Berufliche Expostion (ICNIRP) bzw. \u0082Berufliche Exposition < 2 h pro Tag (BVG B11) vorgenommen. Der Entwurf der BGV B11 stellt zus\u00e4tzlich zur Spektralzerlegung noch eine Richtlinie zur Beurteilung gepuls-ter Felder zur Verf\u00fcgung. Dieser Ansatz f\u00fchrt jedoch zu stark abweichenden Grenzwerten und ist noch nicht eindeutig definiert. \nDa die magnetische Flussdichte sich umgekehrt proportional zum Abstand von dem Sekund\u00e4rkreis der Anlage verh\u00e4lt, besteht die einfachste Schutzma\u00dfnahme darin, den Aufenthaltsbereich des Arbeiters in der gr\u00f6\u00dftm\u00f6glichen Entfernung von den Strom f\u00fchrenden Teilen der Anlage festzulegen. Die beim Schwei\u00dfen entstehenden Felder sollten schon in der Entwicklungsphase rechnerisch ermittelt werden. So k\u00f6nnte mit Hilfe von konstruktiven Ma\u00dfnahmen ein Optimum zwischen Belastung des menschlichen Organismus durch magnetische Felder und der Qualit\u00e4t und Effektivit\u00e4t der Anlage erzielt werden. Mit Hilfe der Simulation kann auch ein Aufenthaltsraum f\u00fcr den Bediener gefunden werden, in dem die Belastung f\u00fcr ihn am geringsten ist.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nDie Projektergebnisse wurden in einem Zwischen- sowie Abschlusskolloquium vorgestellt und in zahlreichen Artikeln in der \nFachpresse ver\u00f6ffentlicht.\n\n\nFazit\n\nBeim Vergleich der Messwerte mit den Ergebnissen der numerischen Rechnung war festzustellen, dass die errechneten Werte gr\u00f6\u00dfer als die der Messung sind. Einmal liegt es daran, dass die Simulation Werte f\u00fcr die n\u00e4chste N\u00e4he des Sekund\u00e4rkreises liefert, wo aus geometrischen Gr\u00fcnden keine Messung m\u00f6glich ist. In der Simulation werden keine leitenden Anlagenteile, wie z.B. Schaltschr\u00e4nke, ber\u00fccksichtigt, was aber auch vernachl\u00e4ssigt werden darf. Entscheidend ist der Grund, dass bei der Simulation punktuelle Werte angegeben werden k\u00f6nnen, w\u00e4hrend bei der konkreten Messung eine Integration \u00fcber eine Fl\u00e4che von 100 cm2 stattfindet.\nIm Ergebnis der Projektdurchf\u00fchrung entstand ein Tabellenwerk, das die untersuchten Anlagen und die dazugeh\u00f6rigen Messungen enth\u00e4lt.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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