Gesundheitsschutz und Ergonomie
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Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Inhaltsverzeichnis Belastungen und Beanspruchungen am Arbeitsplatz Merkmale der menschlichen Leistungsfähigkeit Körpergerechte Arbeitsplatzgestaltung Klima und Behaglichkeit Beleuchtung am Arbeitsplatz Psychische Belastungen © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.1 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Belastungen und Beanspruchungen am Arbeitsplatz • Definition der Ergonomie • Wann werden ergonomische Maßnahmen notwendig? • Belastungen und Beanspruchungen • Gesundheitliche Folgen Was ist unter dem Begriff „Ergonomie“ zu verstehen? Berufliche Tätigkeiten können unterschiedliche Anforderungen und Belastungen mit sich bringen, die die Leistungsfähigkeit oder sogar die Gesundheit des Mitarbeiters beeinträchtigen. Liegen solche schädlichen Auswirkungen vor, kann nur mit entsprechenden Arbeitsplatzgestaltungsmaßnahmen Abhilfe geschaffen werden. Unter dem Begriff „Ergonomie“ werden diese sehr unterschiedlichen Maßnahmen zusammengefasst. Der Begriff Ergonomie ist aus den beiden griechischen Wörtern „ergon“ (Arbeit, Leistung) und „nomos“ (Gesetz, Lehre) zusammengefasst. Frei übersetzt steht Ergonomie für die Lehre oder Wissenschaft von der menschlichen Arbeit. Die Ergonomie ist eine undisziplinäre und praxisorientierte Wissenschaft, deren Hauptaufgabe in der Anpassung der Arbeit an die Fähigkeiten und Eigenschaften des Menschen zu sehen ist. Die dazu notwendigen Gestaltungsmaßnahmen können die verschiedensten Bereiche eines Arbeitssystems betreffen. Abbildung 1 Dadurch soll erreicht werden, dass • der Mensch bei seiner Arbeitstätigkeit weder über- noch unterfordert wird • das beste Arbeitsergebnis nach Menge und Güte erzielt wird © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.2 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Wann werden ergonomische Maßnahmen notwendig? Mit Hilfe eines vierstufigen Bewertungsschemas lässt sich überprüfen, inwieweit Arbeitsplätze ergonomisch gestaltet bzw. an den Menschen angepasst sind. Dieses Schema ist hierarchisch aufgebaut und die jeweiligen Kriterien sind von der ersten Stufe aus der Reihe nach zu erfüllen. 1. Ebene: Ausführbarkeit Es ist zu beurteilen, ob die Ausführung der Arbeit überhaupt möglich ist, d. h. werden bei der Arbeitstätigkeit die menschlichen Leistungsgrenzen beachtet? Abbildung 2 2. Ebene: Erträglichkeit Es ist zu beurteilen, ob die Tätigkeit ein Arbeitsleben lang ohne Gesundheitsschädigung möglich ist, z. B.: „Wird die Belastung durch Lärm unterhalb der schädigenden Grenze gehalten?“ Abbildung 3 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.3 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ 3. Ebene: Zumutbarkeit Es ist zu beurteilen, ob die Arbeit von den Betroffenen als zumutbar empfunden wird. Die Beantwortung dieser Frage ist nur mit den Methoden der empirischen Sozialwissenschaften - nicht mit den Methoden der Ergonomie und Arbeitsmedizin - möglich. Abbildung 4 4. Ebene: Zufriedenheit Es ist zu beurteilen, ob die betroffenen Mitarbeiter mit der Arbeit zufrieden sind, z. B. bei Schichtarbeit oder taktgebundener Arbeit. Diese Frage kann nur mit den Methoden der Psychologie beantwortet werden. Für die Gestaltung der Arbeit ergeben sich folgende Forderungen: • Die Arbeit muss ausführbar und erträglich sein. • Die Arbeit sollte zumutbar und zufriedenstellend sein. Belastungen und Beanspruchungen Nicht alle Arbeitstätigkeiten erfüllen die ergonomischen Grundanforderungen „Ausführbarkeit“ und „Erträglichkeit“. Bereits bei dem Bewertungskriterium zur Erträglichkeit können Schwierigkeiten auftreten. Die Folgen sind unterschiedliche Belastungen, die auf die Mitarbeiter wirken. Inwieweit solche Belastungen auch als belastend empfunden werden, d. h. zu vorzeitiger Ermüdung führen oder sogar die Gesundheit gefährden, lässt sich nur vor dem Hintergrund der individuellen Leistungsvoraussetzungen der Mitarbeiter klären. Gleiche Belastungen, z. B. das Klima in einem Arbeitsbereich, führen bei den Mitarbeitern zu unterschiedlichen individuellen Reaktionen. Diese Reaktionen, die sich überall im Organismus zeigen können, werden als Beanspruchungen bezeichnet. An zwei Beispielen soll dieser Zusammenhang zwischen Belastung und Beanspruchung verdeutlicht werden: Der Transport eines 20 kg schweren Werkstückes (Belastung) stellt für einen 1,90 m großen muskulösen Mann eine wesentlich geringere Anforderung dar als für eine 1,65 m große Frau (Beanspruchung). © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.4 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Ebenso können manche Schweißer ein Arbeitsleben lang ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen ihrer Arbeit nachgehen, während z. B. für Menschen mit empfindlichem Bronchialsystem bereits die Einwirkung normaler Schweißrauche gesundheitliche Gefahr bedeuten kann. Die gleiche Arbeitsaufgabe kann somit für den einen Mitarbeiter eine Überlastung darstellen, während sie für den anderen eine Kleinigkeit ist. Abbildung 5 Die Vielfalt von Belastungsfaktoren, wie sie sich durch unterschiedliche Arbeitstätigkeiten ergeben können, führen in Abhängigkeit von der individuellen Leistungsvoraussetzung zu unterschiedlichen Beanspruchungsreaktionen auf der Seite des Mitarbeiters. Abbildung 6 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.5 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Gesundheitliche Folgen Beanspruchungsfolgen können zu kurzfristigen, reversiblen und gesundheitlich unbedenklichen Folgen ebenso wie zu teilweise ernsthaften Erkrankungen führen. Vom Bundesverband der Betriebskrankenkassen werden die krankheitsbedingten Fehlzeiten jährlich erfasst. Abbildung 7 zeigt die Fehlzeitenverteilung nach der prozentualen Vorkommenshäufigkeit je Krankheitsart. Dabei fällt auf, dass Rückenerkrankungen und Erkältungskrankheiten neben Verletzungen die höchsten Fehlzeiten verursachen. Es ist daher naheliegend, mit Hilfe ergonomischer Maßnahmen zuerst diejenigen Belastungen zu reduzieren, die für die Fehlzeiten mitverantwortlich sind. Abbildung 7 Nicht nur bei den krankheitsbedingten Fehlzeiten, sondern auch bei den Gründen von Kuraufenthalten ebenso wie bei der vorzeitigen Rentengewährung stehen Erkrankungen des Bewegungs- und Halteapparates an erster Stelle. Abbildung 8 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.6 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Zugang an Berufs- und Erwerbsunfähigkeitsrenten 1998 Gründe für die Rentengewährung Anteile in % Männer Frauen Krankheiten von Skelett Muskeln, Bindegewebe 26% Herz-, Kreislauferkrankungen 21 Psychische Erkrankungen Stoffwechsel, Verdauung Krebs 15 10 11 5 Krankheiten von Skelett Muskeln, Bindegewebe 25 18 Krebs Psychische Erkrankungen 29% 19 sonstige 17 4 Herz-, Kreislauferkrankungen Stoffwechsel, Verdauung Abbildung 9 Die Notwendigkeit einer menschengerechten Arbeitsgestaltung wird hier sehr deutlich vor Augen geführt. Die Vorteile der ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung sind dabei nicht nur in der Prävention von krankheitsbedingten Ausfällen zu sehen. Weitere Vorteile sind: • Bewegungsabläufe werden optimiert, dadurch besserer Wirkungsgrad der Arbeitstätigkeit; Vorgabezeiten können in vielen Fällen reduziert werden. • In der Regel höhere Arbeitszufriedenheit bei den Mitarbeitern und dadurch geringere Fluktuationstendenz. • Daraus ergeben sich positive Impulse für die Konkurrenzfähigkeit und damit auch für den wirtschaftlichen Erfolg des Unternehmens. Die zwei übergeordneten Ziele der Ergonomie lassen sich hier gut ableiten. Ergonomie = Wirtschaftlichkeit + Humanität Bevor beispielhaft einige Gestaltungsmaßnahmen angesprochen werden, ist es notwendig, auf die wichtigsten Merkmale der menschlichen Leistungsfähigkeit einzugehen. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.7 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Merkmale der menschlichen Leistungsfähigkeit • Alter und Geschlecht als Einflussfaktor • Körpermaße und Körperkraft • Trainings- und Übungszustand Die Leistungsfähigkeit des Menschen hängt neben der Belastungsart, der Belastungsdauer und -intensität von einer Reihe individueller Faktoren ab. Zu nennen sind: • Alter, Geschlecht • Körpermaße • Körperkraft • Anlagen, Dispositionen • Ausbildung, Erfahrung, Trainings- und Übungszustand • Gesundheitszustand Im folgenden werden einige dieser Faktoren näher dargestellt. Alter Als Folge biologischer Alterungsprozesse verändern sich im Laufe des Lebens eine Reihe von Leistungsmerkmalen. Zu nennen sind hier vor allem: • Nachlassende Wahrnehmungsfähigkeit der Sinnesorgane • Abnehmende Muskelkraft • Längere Reaktionszeiten Abbildung 10 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.8 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Wie Abbildung 10 zeigt, nimmt die Muskelkraft ab dem 20. Lebensjahr stetig ab, d. h. bei gleicher Belastung (z. B. Tragen von Lasten) ist ein 50jähriger mehr beansprucht als ein 20jähriger. Geschlecht Einige Merkmale der Leistungsfähigkeit sind geschlechtsabhängig. Bei Arbeitsgestaltungsmaßnahmen müssen diese stets beachtet werden. Zu nennen sind insbesondere: • Frauen sind im Durchschnitt ca. 10 % kleiner als Männer und weisen darüber hinaus auch andere Körperproportionen auf (breitere Hüftmaße, schmalere Schultern, kürzere Extremitäten). • Erwachsene Frauen verfügen im Vergleich zu Männern über 30 - 40 % weniger Muskelkraft. • Frauen reagieren empfindlicher als Männer gegen Zugluft am Arbeitsplatz. • Frauen zeigen bessere Leistungen bei Aufgaben, die Schnelligkeit und/oder feinkoordinierte Geschicklichkeit erfordern. Körpermaße Für die räumliche Gestaltung von Arbeitsplätzen und Betriebsmitteln müssen die Körpermaße bekannt sein und berücksichtigt werden. Die Körpermaße sind durch repräsentative Stichproben der Gesamtbevölkerung in Deutschland ermittelt worden. Sie sind in der DIN 33402 „Körpermaße des Menschen“ zusammengestellt. In Abbildung 11 ist die Verteilung aller Körpergrößen vom 5. Perzentil (nur 5 % der Bevölkerung ist noch kleiner) bis zum 95. Perzentil (nur 5 % sind noch größer) für erwachsene Männer und Frauen dargestellt. Abbildung 11 Die angegebenen Zahlenwerte umfassen 90 % aller ermittelten Körpermaße um den Mittelwert für Personen zwischen 16 und 60 Jahre, d. h. der arbeitenden Bevölkerung. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.9 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Körperkraft Ein wesentliches Leistungsmerkmal ist die Fähigkeit zur dynamischen und statischen Muskelarbeit. Bei dynamischer Muskelarbeit werden die jeweils belasteten Muskelgruppen regelmäßig kontrahiert und entspannt, z. B. beim Laufen oder Besteigen einer Leiter. Bei statischer Muskelarbeit verharren die Muskeln in einem bestimmten Kontraktionszustand, ohne dass sie sich verkürzen, z. B. wenn ein Werkstück gehalten wird. Der Mensch ist von seinem Bauplan besser für dynamische Arbeit ausgerüstet, u. a. wegen der besseren Energieversorgung bei dynamischer Muskeltätigkeit. Das rhythmische Erschlaffen und Kontrahieren des Muskels übt ein Pumpeffekt auf die Blutgefäße aus und fördert so die Durchblutung und damit die Bereitstellung von Sauerstoff und Nährstoffen. Aus der Verbrennung der Nährstoffe mit Sauerstoff bezieht der Muskel die notwendige Energie. Abbildung 12 Der statisch arbeitende Muskel muss mit einer wesentlich schlechteren Energiebereitstellung arbeiten, da der Pumpmechanismus fehlt und durch die dauernde Anspannung des Muskels die Blutgefäße eingeengt werden. Statische Muskelarbeit führt daher wesentlich rascher zur Ermüdung als dynamische Arbeit. Die meisten Tätigkeiten enthalten sowohl dynamische als auch statische Komponenten. Abbildung 13 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.10 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Für die Gestaltung von Arbeitsplätzen, an denen muskuläre Arbeit geleistet werden muss, gelten daher folgende Forderungen: • Reduzieren der statischen Arbeit soweit als möglich • Einhalten der sogenannten Dauerleistungsgrenze Unter der Dauerleistungsgrenze ist dabei der Grenzbereich muskulärer Arbeit zu verstehen, bei dem es im Verlauf eines achtstündigen Arbeitstages nicht vorzeitiger Ermüdung kommt. Wie Abbildung 14 zeigt, ist die Dauerleistungsgrenze abhängig von der aufzuwendenden Körperkraft. Erfordert eine Arbeitstätigkeit dynamisch muskuläre Arbeit, die bei 15 % oder weniger der Maximalkraft liegt, gilt die Dauerleistungsgrenze als nicht überschritten. Die Tätigkeit kann somit über einen Arbeitstag ausgeführt werden. Abbildung 14 Trainings- und Übungszustand Der Trainingszustand ist für die Leistungsfähigkeit des einzelnen ein wichtiger Faktor. Trainierte Personen bewältigen Belastungen leichter als untrainierte. Personen in schlechtem Trainingszustand unterliegen bei vorgegebener Arbeitsbelastung zwangsläufig höherer Beanspruchung als Personen in gutem Trainingszustand. Diese Situation kann zu Überbeanspruchung und vorzeitiger Ermüdung führen. Daher ist auf gründliche Einweisung von Neulingen, die eine neue ungewohnte Tätigkeit aufnehmen, zu achten. Ebenso sind die Zeitvorgaben in der Anfangszeit entsprechend zu verändern. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.11 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Körpergerechte Arbeitsplatzgestaltung • Körperabmessungen • Bewegungsraum • Wirk-, Greif- und Beinraum • Sichtgeometrie • Arbeitshaltungen Körperabmessungen Auf die Verteilung der Körpergröße für erwachsene Männer und Frauen wurde bereits eingegangen. Für die Gestaltung von Arbeitsplätzen gilt der Grundsatz, dass für 90 % der Mitarbeiter eine uneingeschränkte Tätigkeit gewährleistet sein muss. Für sicherheitskritische Einrichtungen ist dieser Prozentsatz auf 98 % zu erhöhen. Die folgende Abbildung zeigt am Beispiel eines nicht mitarbeitergerechten Pressenarbeitsplatzes die Grenzen der körpergerechten Arbeitsgestaltung. Die Stellteile am Schaltschrank können von der kleinsten Frau (1,51 m Körpergröße) nicht bedient werden und der eigentliche Pressvorgang kann vom größten Mann (1,89 m Körpergröße) in natürlich stehender Haltung nicht eingesehen werden. Abbildung 15 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.12 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Beim Überprüfen vorhandener und bei der Konzeption neuer Arbeitsplätze können die Körpermaße des Menschen unter Verwendung spezieller Schablonen berücksichtigt werden. Diese Schablonen stellen in vereinfachter Form (Maßstab 1:10) die menschliche Gestalt in verschiedenen Körperhaltungen und unterschiedlichen Größen dar. Eine weitere Möglichkeit zur körpergerechten Arbeitsgestaltung, insbesondere bei komplizierten Bewegungsabläufen, besteht im Anwenden spezieller und eigens dafür geschaffener Computerprogramme. Einzelheiten zu den Körpergrößen sind der DIN 33 402 bzw. in Zukunft der DIN EN 547 zu entnehmen. Bewegungsraum Um Belastungen durch unnatürliche und gesundheitsgefährdende Körperhaltungen und Körperstellungen zu vermeiden, müssen für jeden Mitarbeiter mindestens 1,5 m2 freie Bewegungsfläche zur Verfügung gestellt werden (ArbStättV). Wenn diese Forderung aus betrieblichen Gründen nicht erfüllt werden kann, ist dafür zu sorgen, dass in der Nähe eine mindestens ebenso große Fläche zur Verfügung gestellt wird. Abbildung 16 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.13 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Wirk-, Greif- und Beinraum Unter dem Begriff Wirkraum versteht man den Raum, in dem der Mensch abhängig von seiner Körpergröße mit Armen und Beinen Tätigkeiten und Vorgänge ausüben und steuern kann. Einen speziellen Teil des Wirkraumes nimmt der Greifraum der Hände ein. Die Größe des Greifraums ist abhängig von der Körperabmessungen, von den Bewegungsmöglichkeiten und -richtungen. Den kleinen bzw. großen Greifraum für den durchschnittlichen Arbeitnehmer in Tischhöhe zeigen die beiden folgenden Abbildungen. Abbildungen 17a (oben) und 17b Der notwendige Beinfreiraum wird von den größten Bein- oder Fußabmessungen bestimmt, während der Greifraum von der kleinsten Armreichweite abhängig ist und daran angepasst werden sollte. Bei Sitzarbeitsplätzen sollte für die Füße eine Fußstütze zur Verfügung stehen, die dem ganzen Fuß eine Auflagefläche bietet, und somit Verspannungen vorbeugt. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.14 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Sichtgeometrie Das Gesichtsfeld ist der gesamte Bereich, in dem mit beiden Augen größere ruhende oder kleinere sich bewegende Gegenstände und Lichtsignale gleichzeitig, d. h. ohne Augen- und Kopfbewegungen, mit Sicherheit wahrgenommen werden. Mit einem Blickwinkel von 110° in vertikaler und 120° in horizontaler Richtung wird ein ovales Feld umfasst. Das Gesichtsfeld muss durch Augenund Kopfbewegungen oft erweitert werden, um alle Arbeitsgegenstände und Anzeigeneinrichtungen zu erfassen. Optimale Sehbedingungen bestehen bei rund 30° um die Sehachse. Wichtige Elemente sollten nur in diesem Bereich vorgesehen werden. Abhängig von verschiedenen Arbeitshaltungen ergeben sich bestimmte Kopfhaltungen und Blicklinien. Für die Genauigkeit der auszuführenden Arbeit, spielt die Sehentfernung eine große Rolle. Mit steigender Entfernung des zu betrachtenden Objekts nimmt die Größe des Gesichtsfeldes zu, die Erkennbarkeit des Objekts wird jedoch geringer. Für hohe Sehanforderungen liegt die richtige Sehentfernung bei normalsichtigen Personen zwischen 25 und 35 cm, bei Jugendlichen etwa bei 15 cm. Die günstigste Blickneigung gegen die Horizontale beträgt im Sitzen ca. 38° + 7°, im Stehen etwa 30° + 7°. Abbildung 18 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.15 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Arbeitshaltung Bei industriellen Arbeitstätigkeiten können folgende Arbeitshaltungen vorkommen: • Stehen • Sitzen • Knien • Bücken Bücken und Knien sind als Arbeitshaltungen wegen ihrer besonderen Belastung zu vermeiden bzw. auf das Notwendigste zu beschränken. Beim Knien kommt es zu einer starken Beanspruchung der Muskulatur der Oberschenkel, der Füße und teilweise der Unterschenkel, die häufig zu einer Verkrampfung dieser Muskulatur führt. Ebenso besteht bei diesen Tätigkeiten die Gefahr von Schleimbeutelentzündungen im Kniebereich und von Veränderungen des Knorpelgewebes im Kniegelenk. In Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass bei gebückten Arbeitshaltungen der Energieumsatz um ca. 20 - 30 % höher ist, als bei gleichen Tätigkeiten, die im Stehen ausgeübt werden. Die Folgen sind sowohl ein geringerer Wirkungsgrad der Arbeit als auch eine schnellere Ermüdung des Mitarbeiters. Zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Körperhaltung ist statische Muskelarbeit notwendig. Bei statischer Muskelarbeit ermüden die Muskeln besonders schnell, da die Durchblutung gedrosselt wird. Der Arbeitende wird unnötigerweise ermüden, wenn er den ganzen Tag stets die gleiche Körperstellung, sei es Stehen oder Sitzen, beibehalten muss. Bei dynamischer Muskelarbeit werden die Muskeln wechselweise ge- und entspannt. Dadurch wird die Blutzirkulation angeregt. Diese Form der Arbeit gewährleistet eine ausreichende Durchblutung der Muskulatur über längere Zeit, sofern Dauerleistungen nicht überschritten werden. Statische Muskelarbeit ist bei der Arbeitsplanung möglichst zu vermeiden. Da es bei Haltearbeiten zur statischen Muskelbeanspruchung und somit zu rascher Ermüdung kommt, ist ein Wechsel von Stehen und Sitzen wünschenswert. Wenn die Tätigkeit nicht wechselt, oder wahlweise im Sitzen oder Stehen durchgeführt werden kann, ist eine sitzende Arbeitsweise vorzuziehen. In jedem Fall ist es günstig, wenn die Pausenzeiten zum Bewegungsausgleich genutzt werden. Die sogenannte Stehhilfe (Abb. 19) ermöglicht eine Mittelstellung zwischen Steh- und Sitzhaltung. Sie ist zu empfehlen, wenn die Arbeitstätigkeit eine langandauernde statische Steharbeit erfordert. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.16 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Abbildung 19 Müssen Arbeitstätigkeiten im Sitzen ausgeübt werden, ist darauf zu achten, dass die Sitzhaltung immer wieder verändert wird. In diesem Fall spricht man von dynamischem Sitzen. Abbildung 20 zeigt die dabei abwechselnd einzunehmenden Sitzhaltungen. Dynamisches Sitzen baut Muskelverspannungen vor und ist weniger ermüdend. Vordere Sitzhaltung Aufrechte Sitzhaltung Hintere Sitzhaltung Höhenverstellbare Rückenlehne Lordosenstütze Sitzkeil Abbildung 20 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.17 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Klima und Behaglichkeit • Einflussgrößen des Klimas • Wann ist das Klima behaglich? • Gesundheitliche Folgen klimatischer Belastung • Schutzmaßnahmen Für die Funktionsfähigkeit des menschlichen Körpers und somit auch für das Wohlbefinden und die Gesundheit des Mitarbeiters sind die klimatischen Bedingungen am Arbeitsplatz von sehr großer Bedeutung. Während eines Arbeitstages darf es weder zu einer Erwärmung noch zu einem Wärmeverlust des Körpers kommen. In diesem Fall spricht man von einer ausgeglichenen Wärmebilanz, d.h. es besteht ein Gleichgewicht von aufgenommener, produzierter und abgegebener Wärme. Wie die nachfolgende Abbildung zeigt, ist eine ausgeglichene Wärmebilanz nur in einem sehr engen Bereich möglich. Wird dieser Bereich über bzw. unterschritten, sind gesundheitliche Folgen nicht ausgeschlossen. Abbildung 21 Um die Wärmebilanz bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen ausgeglichen zu halten, verfügt der Körper über unterschiedliche Regulationsmechanismen. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.18 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Dabei spielen eine wichtige Rolle: • Klimafaktoren • Wärmeabgabefähigkeit • Kleidung • Arbeitsschwere • Kondition • Konstitution Klimafaktoren Lufttemperatur Ein wesentlicher Einflussfaktor auf Wohlbefinden und Behaglichkeit des Menschen ist die Lufttemperatur. Man unterscheidet zwischen Trockentemperatur und Feuchttemperatur. Bei der Messung der Feuchttemperatur wird die Luftfeuchte mit einbezogen. Die an einem Ort gemessenen Feucht- und Trockentemperaturen unterscheiden sich daher in der Regel. Messgeräte zur Erfassung der Trockentemperatur sind hauptsächlich Quecksilberthermometer, Widerstandsthermometer und Thermoelement. Messgeräte zur Erfassung der Feuchttemperatur sind Aspirations-Psychrometer und Feuchttemperaturthermometer. Luftfeuchtigkeit Die relative Luftfeuchtigkeit bezeichnet den prozentualen Anteil der Feuchtigkeitssättigung der Luft bei einer gegebenen Temperatur. Die Luftfeuchtigkeit wird messtechnisch mit Hygrometern, z. B. Haarhygrometer, oder Taupunktmessgeräten erfasst. Luftgeschwindigkeit Für die Wärmeaufnahme und -abgabe des menschlichen Körpers an die Umgebung, spielt die Luftgeschwindigkeit (m/s) eine große Rolle. Messgeräte sind hier Flügelradanemometer (bei hohen Luftgeschwindigkeiten) und Thermische Anemometer (bei niedrigen Luftgeschwindigkeiten < 3 m/s). Wärmestrahlung Mit zunehmender Erwärmung steigt auch die abgegebene Wärmestrahlung eines Körpers. Energiereiche Strahlungsquellen, wie sie z. B. in Stahlwerken vorkommen, können das Klima erheblich beeinflussen. Messgeräte sind Delta-Radiometer (elektronisches Verfahren) und Globe-Thermometer (schwarze Holzkugel, in deren Mitte sich ein Trockenthermometer befindet). © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.19 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Wärmeabgabefähigkeit des Menschen Für eine ausgeglichene Wärmebilanz ist es notwendig, die aufgenommene oder im Körper erzeugte Wärme an die Umgebung abzugeben. Diese wird gewährleistet durch: • Konvektion • Wärmeleitung • Wärmestrahlung • Verdunstung Die folgende Abbildung zeigt das Schema der Wärmeabgabe des menschlichen Körpers. Abbildung 22 Konvektion Die über die Haut streichende Luft nimmt im Verhältnis zur Temperaturdifferenz Wärme von der Haut auf oder gibt Wärme an sie ab. Das Ausmaß dieses Wärmeaustausches ist abhängig von der Luftgeschwindigkeit, der Temperaturdifferenz und der Körperdeckung. Die Luftbewegung kann künstlich erzeugt werden oder natürlich erfolgen, z. B. durch Aufsteigen der leichteren erwärmten Luft am Körper. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.20 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Wärmeleitung Aufgrund der geringen Kontaktflächen zwischen Haut und festen Stoffen besitzt die Wärmeleitung einen fast zu vernachlässigenden Einfluss auf die Wärmeregulation des menschlichen Körpers. Wärmestrahlung Die Wärmestrahlung überträgt die Wärme ohne leitendes Medium. Die Wärmeübertragung ist abhängig von der Oberflächentemperatur und der Fläche der Strahlungsquelle sowie deren Abstand vom Strahlungsempfänger. die Strahlung verläuft vom wärmeren zum kälteren Niveau. In unseren gemäßigten Breiten haben Strahlungsquellen normalerweise niedrigere Temperaturen als die Hautoberfläche. Daher gibt normalerweise der Mensch an die Umgebung Wärme ab. An Hitzearbeitsplätzen, z. B. in Gießereien, besteht jedoch eine Einstrahlung. Dies führt zur Aufheizung des Körpers. Je niedriger die Umgebungstemperatur ist, desto höher ist die Wärmeabgabe an die Umgebung. Je höher die Umgebungstemperatur ist, desto weniger Wärme kann durch Strahlung und Konvektion abgegeben werden. So kann z. B. ab ca. 26 °C durch Strahlung, ab ca. 33 °C durch Konvektion keine Wärme mehr abgegeben werden. Ab diesen Temperaturen nimmt der Körper durch Strahlung bzw. Konvektion Wärme aus der Umgebung auf. Verdunstung Kann die Wärmebilanz durch Konvektion und Strahlung nicht mehr ausgeglichen werden, muss die überschüssige Wärme durch Verdunstung abgegeben werden. Verdunstung bedeutet langsame Verdampfung unter Wärmeabgabe (Verdunstungskälte). Damit die Haut Wärme abgeben kann, wird sie mit Schweiß befeuchtet. Die zum Verdampfen dieses Wasser notwendige Wärmemenge wird dem Körper bzw. der Umgebung entzogen. Durch Steigerung der Schweißbildung kann die Verdunstung und damit die Wärmeabfuhr erhöht werden. Die Intensität der Verdunstung hängt ab • von der relativen Luftfeuchte • von der Verdunstungsfläche • von der Geschwindigkeit der an der Haut vorbeistreifenden Luft Gute Verdunstung ist möglich bei trockener Luft und freier Beweglichkeit der Luft am Körper. Mit zunehmender Luftfeuchte verringert sich die Verdunstung. Bei 100 % Luftfeuchte ist eine Verdunstung nicht mehr möglich. Hohe Lufttemperaturen und Luftfeuchte von ca. 100 % behindern die Wärmeabgabe stark bzw. machen sie u. U. unmöglich. Unter solchen Voraussetzungen kann keine Schwerarbeit verrichtet werden, da sonst die Körpertemperatur zu stark ansteigen würde (Hitzekollaps, Hitzschlag). Kleidung Die Bekleidung spielt beim Wärmeaustausch zwischen Körperoberfläche und der Umgebung eine wesentliche Rolle. Der Wärmeaustausch ist abhängig vom Isolationswert der Kleidung. Dieser wird meist als trockene Wärmedurchgangszahl oder auch in sogenannten clo-Werten angegeben. Der Isolationswert erstreckt sich von 0 (unbekleidet) bis 3 (Polarkleidung). © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.21 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ In diesem Zusammenhang soll auf einen häufig gemachten Fehler - vor allem in kalter Arbeitsumgebung wie z. B. Kühlhäusern - hingewiesen werden. Kleidung schützt vor Kälte nicht wegen des verwendeten Stoffmaterials selbst, sondern durch die sich bildende Luftschicht, die als Isolation wirkt. Darauf ist auch der Effekt langfloriger Unterwäsche zurückzuführen, die auch zur Unterstützung von therapeutischen Maßnahmen insbesondere bei rheumatischen Erkrankungen empfohlen wird. Bei eng anliegender Kleidung geht der Isolationseffekt größtenteils verloren. Arbeitsschwere Je schwerer die körperliche Arbeit ist und je stärker die damit verbundene Stoffwechseltätigkeit, um so kühler muss die Umgebung sein, in der der arbeitende Mensch sich wohl fühlt. Dieser Zusammenhang ist darauf zurückzuführen, dass der mit Muskelarbeit verbundene Stoffwechsel einen großen Teil seiner Energie in Form vom Wärme freisetzt. Wann ist das Klima behaglich? Zur Beurteilung der Behaglichkeit müssen alle o. g. Einflussfaktoren des Klimas einbezogen werden. Zur Vereinfachung werden dabei drei der vier Grundgrößen des Klimas (Temperatur, Feuchte, Luftgeschwindigkeit) zu einem einzigen Maß - dem Klimasummenmaß - verknüpft. Die Wärmestrahlung wird, da sie nur in bestimmten Situationen, z. B. im Walzwerk, eine Rolle spielt, nicht mit einbezogen. Dieses Klimasummenmaß wird als Effektivtemperatur bezeichnet. Erst durch die Effektivtemperatur wird es möglich, unterschiedliche klimatische Bedingungen direkt miteinander zu vergleichen. In der folgenden Tabelle 1 wird der Behaglichkeits- und Unzumutbarkeitsbereich der Effektivtemperatur in Abhängigkeit von der Arbeitsschwere dargestellt. Tabelle 1 Arbeitsschwere Behaglichkeitsbereich Zumutbarkeitsbereich kcal/h kJ/h Bewertung der Arbeit °C eff. °C eff. 120 - 190 500 - 800 leicht 19 - 23 32 - 35 190 - 260 800 - 1100 mittelschwer 16 - 19 29 - 32 260 - 330 1100 - 1400 schwer 14 - 16 25 - 29 Wichtig: Angaben der Effektivtemperatur (°C eff) dürfen keinesfalls mit der Lufttemperatur (°C) verwechselt werden. Da die Effektivtemperatur ein aufwendigeres Messverfahren erfordert, können die Klimafaktoren, die zur thermischen Behaglichkeit beitragen auch separat gemessen werden. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.22 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Von Bedeutung sind dabei: • Lufttemperatur • Luftfeuchte • Luftbewegung In Tabelle 2 sind die empfohlenen Klimawerte angegeben. Vorgeschriebene Klimabedingungen Aufgabe der Arbeitsplatzgestaltung ist es, die klimabedingte Beanspruchung möglichst gering zu halten. Die beschriebenen Betrachtungen über Klima und Behaglichkeit finden ihren Niederschlag in der Arbeitsstättenverordnung, die folgende Raumtemperaturen fordert: • Bei überwiegend sitzender Tätigkeit + 19 °C • Bei überwiegend nicht sitzender Tätigkeit + 17 °C • Bei schwerer körperlicher Tätigkeit + 12 °C • In Büroräumen + 20 °C • In Verkaufsräumen + 19 °C Die Raumtemperatur in Arbeitsräumen soll 26 °C nicht überschreiten, ausgenommen Arbeitsräume mit Hitzearbeitsplätzen. Tabelle 2: Beispiele empfohlener Klimawerte Art der Tätigkeit Lufttemperatur °C rel. Luftfeuchte % Luftbewegung m/s Min. Opt. Max. Min. Opt. Max. Max. Büroarbeit 18 21 24 30 50 70 0,1 leichte Handarbeit im Sitzen 18 20 24 30 50 70 0,1 leichte Handarbeit im Stehen 17 18 22 30 50 70 0,2 Schwerarbeit 15 17 21 30 50 70 0,4 Schwerstarbeit 14 16 20 30 50 70 0,5 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.23 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Gesundheitliche Folgen klimatischer Belastung Die Thermoregulation gewährleistet eine konstante Körperkerntemperatur (Gehirn, Herz, MagenDarm), die bei etwa 37 °C liegt. Abweichungen von wenigen Graden können zu gesundheitlichen Einschränkungen, in extremen Fällen sogar zum Tode führen. Tabelle 3: Symptome bei unterschiedlichen Körpertemperaturen Kerntemperatur Folgen 42 - 44 Tod 41 - 42 Hitzschlag 39 - 40 hohe Schweißabsonderung, Kreislaufversagen 37 normal 35 Verzögern zerebraler Vorgänge, Zittern 34 Gedächtnisverlust 32 noch ansprechbar, sehr verzögerte Reaktionen 30 Bewusstseinsverlust 27 - 25 Tod Als Körperkerntemperatur wird die Temperatur verstanden, die unabhängig von den Außentemperaturen im Körperinneren aufrecht erhalten werden muss. In Abbildung 23 ist dieser Bereich für zwei unterschiedliche Außentemperaturen dargestellt. Abbildung 23 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.24 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Ungünstige klimatische Bedingungen können bei entsprechend langer Expositionszeit zu Befindlichkeits- und Gesundheitsstörungen und somit zu Fehlzeiten führen: • Erkältungskrankheiten treten häufig bei schnell wechselnden klimatischen Bedingungen auf, z. B. Arbeiten inner- und außerhalb von Kühlhäusern, oder falsche Einstellung von Klimaanlagen in Bürogebäuden. • Hitzebeschwerden/Hitzeerkrankungen, wie z. B. Hitzekollaps, Sonnenstich und Hitzschlag. Letzterer führt ohne ärztliche Behandlung häufig zum Tod. • Nachlassende Konzentrationsfähigkeit insbesondere bei hohen Temperaturen • Weißfingerkrankheit (BK-Nr. 2104), bei der sich Kälte-Expositionen mit gleichzeitiger Vibrationseinwirkung als Schadmechanismen addieren und so zu irreversiblen Durchblutungsstörungen im Bereich der Hände und Finger führen können. Vorkommen z. B. bei Waldarbeitern und Steinmetzen und in seltenen Fällen auch bei Gussputzern. • Feuerstar kann als Augenerkrankung (BK-Nr. 2401) durch langfristige Einwirkung intensiver Wärmestrahlung , z. B. bei Stahlwerkern, entstehen. Schutzmaßnahmen gegen ungünstige klimatische Bedingungen Aufgabe der Klimatechnik ist es, die klimatischen Bedingungen am Arbeitsplatz so zu gestalten, dass in Abhängigkeit von der Arbeitsschwere das Klima von den Mitarbeitern als behaglich empfunden wird. Liegen ungünstige klimatische Bedingungen vor, die sich nicht oder kaum regulieren lassen, müssen besondere Schutzmaßnahmen ergriffen werden. Deren Realisierung sollte sich, wie generell bei Schutzmaßnahmen, am TOP-Modell orientieren. Folgende Maßnahmen kommen dabei in Betracht: Technische Schutzmaßnahmen, wie z. B. • Schutzanstrich bzw. Schutzverkleidung von Strahlungsquellen • Tragen besonderer Schutzanzüge (z. B. gegen intensive Wärmestrahlung) • Klimatisierung von Arbeitsräumen (siehe auch die o. g. empfohlenen Klimawerte) • Evtl. Einsatz von Industrierobotern bei extremen Hitzearbeiten • Vermeiden zu hoher Windgeschwindigkeit • Klimatisierung von Einzelarbeitsplätzen durch Heizstrahler • Vermeiden zu großer kalter Umschließungsflächen, da diese zur Wärmeabgabe bei Mitarbeitern führen können. Organisatorische Schutzmaßnahmen, wie z. B. • Verkürzen der Expositionszeit bei extremen Kälte- und Hitzearbeiten • Verkürzen der Arbeitszeiten bei ungünstigen klimatischen Bedingungen • Verlängern der Pausenzeiten bzw. mehrere Kurzpausen • Systematischer Arbeitsplatzwechsel © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.25 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ • Kostenlose Bereitstellung geeigneter Getränke (keine alkoholischen oder koffeinhaltigen Getränke) • Pausenräume mit behaglichen thermisch neutralen Temperaturen Zweckmäßiges Verhalten, wie z. B. • Tragen angemessener Bekleidung • Aufsuchen günstiger Klimata in den Arbeitspausen • Angemessenes Trinkverhalten Arbeitsmedizinische Vorsorge, wie z. B. • Mitarbeiter müssen den gesundheitlichen Anforderungen nach G 30 Hitzearbeit bzw. G 21 Kältearbeit entsprechen. Beleuchtung am Arbeitsplatz • Das Auge - unser wichtigstes Sinnesorgan • Beleuchtungsniveau • Blendungsbegrenzung • Lichtrichtung und Schattigkeit • Lichtfarbe und Farbwiedergabe Gute Beleuchtung am Arbeitsplatz wirkt sich in vielfältiger Weise positiv auf das Arbeitsleben aus. Abbildung 24 Im Gegensatz dazu wirkt Lichtmangel einschläfernd und führt sehr häufig zu unangenehmen Nebenerscheinungen wie z. B. Brennen der Augen, Kopfschmerzen, Unlust und Unwohlsein. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.26 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Das Auge - unser wichtigstes Sinnesorgan Den größten Teil, nämlich ca. 80 % der Umweltinformationen nimmt der Mensch mit dem Auge wahr. Das Licht gelangt auf drei verschiedenen Wegen in das Auge: • direkt • durch Reflexion am Sehobjekt • durch Reflexion an der Umgebung Maßgebend für den Sehvorgang ist in erster Linie das vom Sehobjekt reflektierte Licht. Es erzeugt auf der Netzhaut des Auges ein Bild, das dort von lichtempfindlichen Zellen aufgenommen, in elektrische Impulse umgewandelt und über den Sehnerv ins Sehzentrum geleitet wird. Das Auge kann seinen Sehaufgaben nur gerecht werden, wenn • das Sehobjekt die notwendige Helligkeit hat und • der Sehapparat funktionstüchtig ist. Gute Sehbedingungen sind nur durch optimale Beleuchtungs- und Lichtverhältnisse möglich. Am Arbeitsplatz ist eine ausreichende Beleuchtung daher zwingend erforderlich. Diese kann durch Tageslicht oder durch künstliches Licht erreicht werden. Grundlegende Forderungen nach einer ausreichenden Innenraumbeleuchtung sind in der ArbStättV und in der UVV „Allgemeine Vorschriften“ (VBG 1) enthalten. Was ist unter der Beleuchtungsstärke zu verstehen? Die Beleuchtungsstärke ist ein Maß für das auf eine Fläche auftreffende Licht. Maßeinheit: Lux (lx). Abbildung 25 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.27 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Die Beleuchtungsstärke beträgt im Freien bei Tageslicht bis zu 100 000 Lux und selbst im Schatten unter einem Baum noch immer etwa 10 000 Lux, also das Zehnfache der Beleuchtungsstärke in einem modernen Büro. Das menschliche Auge orientiert sich an den Beleuchtungsstärken im Freien. Kennzeichen guter Beleuchtung Gute Beleuchtung ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: • Beleuchtungsniveau • Blendungsbegrenzung • Lichtrichtung • Lichtfarbe und Farbwiedergabe • Harmonische Helligkeitsverteilung Beleuchtungsniveau Wesentliches Merkmal für gutes Licht ist das Beleuchtungsniveau. Es wird bestimmt durch die • Beleuchtungsstärke • Reflexionseigenschaften von Decken, Wänden, Fußböden und Einrichtungsgegenständen Das Beleuchtungsniveau beeinflusst nicht nur die Sehleistung des Menschen, sondern auch seine Stimmung, seine Leistungsbereitschaft und seine Fähigkeit zur Entspannung. Eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke führt zur Verbesserung der Sehbedingungen und damit zu einer Leistungssteigerung. Sie • verringert Ermüdungserscheinungen durch leichteres, weniger anstrengendes Arbeiten, • vermindert Ausschuss bei der Produktion durch bessere Sehbedingungen, • senkt Unfallzahlen, was in der Praxis bewiesen werden konnte. In einer vom Bayerischen Staatsministerium für Arbeit und Sozialordnung durchgeführten Erhebung („Wo drückt uns der Schuh?“) äußert jeder Dritte seine Unzufriedenheit über die Beleuchtungsverhältnisse. Aufgeschlüsselt nach Gewerbezweigen zeigt sich folgendes Bild. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.28 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Abbildung 26 Von großer Bedeutung sind auch die psychischen Einflüsse des Beleuchtungsniveaus auf den arbeitenden Menschen. Das subjektive Gefühl unter angenehmen Bedingungen in einem hellen Raum zu arbeiten, beeinflusst Leistungsbereitschaft, Konzentrationsfähigkeit und Ausdauer. Im Freien bei Tageslicht ist es nicht anders. Ein düsterer Tag, grau in grau, bedrückt, während ein heller, sonniger Tag Energien weckt. Tabelle 4: Beispiele 120 Lux • • • • Treppenhäuser Lagerräume Eisengießen Gussputzen 250 Lux • • • • • Sägen Hobeln Fräsen Drehen Formen 1000 Lux • • • • Werkzeug, Lehren- und • Vorrichtungsbau • Justieren • Eichen Technisches Zeichnen 500 Lux • • • • • • 1500 Lux Farbprüfen Edelsteinschleifen Kunststopfen Montieren Polieren feine Dreh- und Hobelarbeiten Stanzen Büroarbeiten Schaltwarten 750 Lux • • • Sortieren Kontrollieren Schleifen optischer Gläser 2000 Lux • • • Stahl- und Kupferstich Ziselieren Gravieren von Subminiaturteilen Blendungsbegrenzung Eine zu hohe Beleuchtungsstärke führt zu Blendungserscheinungen. Blendung setzt die Sehleistung herab, verursacht bei längerer Einwirkung Unbehagen und Ermüdung und vermindert das Wohlbefinden. Eine direkte Blendung kann von falschen oder falsch angebrachten Lampen, die im Blickfeld liegen, hervorgerufen werden. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.29 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Das Blendempfinden hängt u. a. ab von • den Leuchtdichten • der Größe der gesehenen leuchtenden Fläche • der Lage im Gesichtsfeld • vom Beleuchtungsniveau • der Leuchtdichte der Umgebung oder des Hintergrundes Blendung wird vor allem hervorgerufen durch Flächen mit relativ großer Leuchtdichte im Gesichtsfeld. Blendung durch Lampen oder Leuchten (Direktblendung) muss ebenso wie Blendung durch Reflexe auf glänzenden Flächen (Reflexblendung) vermieden werden. Reflexblendung wird verursacht durch Spiegelung hoher Leuchtdichten auf glänzenden Oberflächen. Abbildung 27 Mit zunehmendem Alter werden immer geringere Beleuchtungsdichten vertragen. Ältere Menschen sind daher blendungsempfindlicher und werden durch helle Leuchten oder helle Reflexe auf der Arbeitsfläche sehr viel stärker gestört als junge. Abbildung 28 © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.30 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Diese zunehmende Blendungsempfindlichkeit ist auf das zunehmende Streulicht, das durch altersbedingte Eintrübungen verursacht wird, zurückzuführen. Abbildung 29 Beispiele zur Blendungsbegrenzung Freistrahlende Leuchten sind in Räumen mit ständig besetzten Arbeitsplätzen nur zulässig, wenn die geforderte Güteklasse nach DIN 5035 eingehalten wird. Leuchten für Einzelplatzbeleuchtung sind gegen direkten Einblick abzuschirmen. Wegen der starken Blendung ist die Anordnung der Leuchten quer zum Betrachter ungünstig, wenn Leuchtstofflampen ohne seitliche Verblendung verwendet werden. Besser ist die Montage in Längsrichtung parallel zur Fensterfläche. Die Leuchtdichte einer klaren oder mattierten Glühlampe ist infolge der geringen Oberfläche wesentlich höher als die Leuchtdichte von Leuchtstofflampen. Daher ist die Blendung von Leuchtstofflampen geringer als die von Glühlampen. Lichtrichtung und Schattigkeit Lichtrichtung und Schattigkeit beeinflussen in starkem Maße die Erkennbarkeit räumlicher Gegenstände und deren Formen. Unnatürliche Lichtrichtung verursacht die Gefahr der falschen Wiedergabe der räumlichen Form. Durch entstehende Schattenmuster und Glanzeffekte trägt die Verteilung des einfallenden Lichtes jedoch auch maßgeblich zum stimmungsbetonten Charakter eines Innenraumes bei. Durch genügend großen von oben kommenden Anteil der Gesamtbeleuchtung kann der sog. Silhouetteneffekt gemindert oder verhindert werden. Dieser Effekt entsteht, wenn Gegenstände oder Personen vor hell beleuchteten Flächen beobachtet werden. Ein Verhältnis der vertikalen zur horizontalen Beleuchtungsstärke von 1:3 sollte angestrebt werden. Ist der vertikale Anteil zu hoch, gibt das Licht starke Schlagschatten. Ist das Verhältnis der vertikalen zur horizontalen Beleuchtungsstärke 1:1, ist die Beleuchtung ohne Schattigkeit, man fühlt sich unbehaglich. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.31 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Abbildung 30 Besondere Bedeutung hat die gezielte Beleuchtung von Gefahrstellen, um diese von der Umgebung abzuheben, z. B. bei Fußgänger- und Bahnüberwegen, bei Treppen. Raumzonen können gegenüber anderen Teilen eines Raumes durch entsprechende Beleuchtung hervorgehoben werden. Auch kann durch die planmäßige Beachtung der Schattenbildung die sichere Handhabung von Werkzeugen sowie das gefahrlose Bedienen von Maschinen erleichtert werden. Mit Hilfe eines streifenden Lichteinfalls kann die Rauhigkeit oder Struktur einer Oberfläche besser erkennbar gemacht und kontrolliert werden. Lichtfarbe und Farbwiedergabe Das Sehen beruht auf der Wahrnehmung von Helligkeits- und Farbunterschieden. Licht und Farbe beeinflussen das Wohlbefinden und die Stimmung des Menschen. Die Lichtfarbe - d. h. der Farbeindruck der Lichtquelle - ist von ihrer spektralen Strahlenverteilung abhängig. Elektrische Lampen werden bezüglich ihres Farbeindrucks in drei Lichtfarben eingeteilt: • ww - warmweiß: ähnlichste Farbtemperatur: bis 3300 K • nw - neutralweiß: ähnlichste Farbtemperatur: 3300 K - 5000 K • tw - tageslichtweiß: ähnlichste Farbtemperatur: ab 5000 K Für Arbeitsstätten wird allgemein die Lichtfarbe neutralweiß bevorzugt. In Büro- und Verwaltungsgebäuden werden dagegen in immer stärkeren Maße warmweiße Lichtquellen eingesetzt. Die tageslichtweißen Lampen werden häufig bei Arbeitsplätzen verwendet, die der Erkennung von Farben dienen. Sie sind aber nur in Verbindung mit hohen Beleuchtungsstärken verträglich. In DIN 5035, Teil 2 werden zu diesem Gütekriterium Empfehlungen ausgesprochen. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.32 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Psychische Belastungen Bisher wurden Belastungsarten besprochen, die messbar und in ihren Auswirkungen auf den Menschen beurteilbar sind. Daneben gibt es noch eine ganze Reihe von Belastungsfaktoren, die messtechnisch nur noch schlecht erfasst werden können, da sie auf die Psyche und das vegetative Nervensystem des Mitarbeiters wirken. Dies sind vor allem: • Reizüberflutung und Reizarmut • Leistungsdruck, Zeitdruck • Zwischenmenschliche Beziehungen am Arbeitsplatz • Angst vor Veränderungen am Arbeitsplatz Diese psychischen Belastungsfaktoren bezeichnet man auch als Stressauslöser oder Stressoren im eigentlichen Sinne. Aber auch alle anderen bereits genannten Belastungsarten können zu Stressreaktionen führen (z. B. bei Lärm), da sie direkt oder indirekt auch auf die Psyche des Menschen wirken. Nach Frieling und Sonntag (1987) lassen sich die Beanspruchungsfolgen von Stress folgendermaßen klassifizieren. Betrachtungsebene Auswirkungen Kurzfristige Beanspruchungsfolgen (Auswahl) Mittel- bis langfristige Beanspruchungsfolgen (Auswahl) Physische/somatische Reaktionen • • • • • • Ansteigen der Herzfrequenz Blutdrucksteigerung Schweißausbruch Muskelschmerzen Durchfall erhöhte Atemfrequenz • • • • • • • Bluthochdruck Infarkt/Koronarerkrankungen Magen-/Darmerkrankungen Erkrankungen des Stütz- und Halteapparates Rheumatische Erkrankungen Infektionen Hautallergien Beobachtbares Verhalten • • • • • Leistungsschwankungen Konzentrationsmängel Fehler in der Arbeitsausführung Verschlechterung der Feinmotorik Unfreundlichkeit • • • • Chronischer Leistungsabfall Nikotin-, Alkohol-, Drogenmissbrauch Gehäufte Fehlzeiten, Arztbesuche Soziale Isolierung Psychische Empfindungen • • • • • • • • Misserfolgsgefühl, Enttäuschung, Frustration Ärger Aufgeregtsein Gereiztsein Aggressivität Monotonie Sättigung Ermüdung • • • • • Depression Angst, Ängstlichkeit Permanente Erschöpfung Unzufriedenheit Schmerzen, körperliches Unwohlsein © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.33 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Reizüberflutung und Reizarmut Bei einer das Fassungsvermögen der Sinnesorgane oder des informationsverarbeitenden Systems übersteigenden Anzahl von Reizen kann eine psychische Überbeanspruchung mit negativen Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit auftreten. Eine solche Reizüberflutung kann z. B. vorliegen, wenn an einem Steuerstand eine zu große Anzahl von Instrumenten überwacht werden muss. Als Folgen dieser Belastung treten Ermüdungserscheinungen und entsprechende Einbußen der Konzentrationsfähigkeit auf. Gestaltungsmaßnahmen: Durch zweckentsprechende ergonomische Gestaltung kann die Reizvielfalt herabgesetzt werden. Dabei ist auch die Frage zu klären, welche Reize (Signale, Information) für die Arbeit unbedingt erforderlich sind. Die Probleme der Reizarmut und Vigilanz bei Arbeitstätigkeiten können durch vermehrte Pausen oder auch durch Arbeitsstrukturierungsmaßnahmen, wie z. B. systematischen Arbeitsplatzwechsel oder Arbeitsplatzerweiterung, vermieden oder zumindest reduziert werden. Leistungsdruck, Zeitdruck Leistungsdruck als Belastungsfaktor ist dann gegeben, wenn die Arbeitsaufgabe bezüglich der Menge und/oder Art der Arbeit die Leistungsfähigkeit des Mitarbeiters übersteigt. Quantitativer Leistungsdruck (Zeitdruck) liegt häufig bei kurzzyklischen und repetitiven Arbeitstätigkeiten wie beispielsweise der Fließbandarbeit vor, während qualitativer Leistungsdruck eher durch komplexe Arbeitstätigkeiten, die bestimmte Kenntnisse und Fähigkeiten verlangen, ausgelöst wird. Ursächlich kann dieser Leistungsdruck sowohl auf das Qualifikationsniveau des Mitarbeiters als auch auf die inhaltliche und zeitliche Gestaltung der Arbeitstätigkeit zurückzuführen sein. Mögliche Maßnahmen zur Vermeidung von Zeit- und Leistungsdruck: • Die Arbeitstätigkeit anhand der Bewertungsebenen (Ausführbarkeit, Zumutbarkeit überprüfen (siehe Bewertungsebenen der Arbeit). Erträglichkeit und • Zeit-/Stückvorgaben oder Taktzeiten bei quantitativer Überforderung überprüfen. • Eventuelle Qualifizierungsmaßnahmen bei Mitarbeitern. • Eignungsgerechter Einsatz des Mitarbeiters. • Wenn möglich, Mitarbeiterbeteiligung bei Entscheidungen und Zielfestlegungen. Zwischenmenschliche Beziehungen am Arbeitsplatz Der Umgang mit Kollegen, Vorgesetzten und Untergebenen kann das psychische Erleben der Arbeit positiv oder negativ erheblich beeinflussen. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.34 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Von Bedeutung sind insbesondere: • Vorgesetztenverhalten • Mobbing, d. h gezieltes Ausgrenzen und Provozieren einzelner Mitarbeiter • Cliquenbildung • Kommunikationsmöglichkeiten unter Mitarbeitern sowie zwischen Mitarbeitern und Vorgesetzten • Konflikte mit Kollegen oder Vorgesetzten Sollten im Bereich der zwischenmenschlichen Beziehungen Probleme bestehen, die über das „normale“ Maß hinausgehen, sind Führungskräfte gefordert auf das Mitarbeiterverhalten Einfluss zu nehmen. In manchen Situationen können auch verschiedene Maßnahmen zur Organisationsentwicklung bzw. Personalentwicklung angewendet werden. Diese Maßnahmen werden in der Regel durch externe, unvoreingenommene und eigens dafür geschulte Berater vorgenommen. Zum Schluss soll noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die zwischenmenschlichen Beziehungen auch immer als eine Folge der gesamten Arbeitsbedingungen zu sehen sind. Ergonomische Gestaltungsmaßnahmen wie sie oben dargestellt wurden, wirken auch auf die Güte der zwischenmenschlichen Beziehungen. Angst vor Veränderungen am Arbeitsplatz Jeder Arbeitsplatz unterliegt, bedingt durch den allgemeinen Innovationsprozess, von Zeit zu Zeit verschiedenen Änderungen technischer und organisatorischer Art. Diese Änderungen wirken sich mehr oder weniger stark auch auf die Tätigkeit der Mitarbeiter aus. Im Extremfall kann dies dazu führen, dass nach einer Veränderung grundlegend neue Qualifikationen von den gleichen Mitarbeitern gefordert werden. Der Wechsel von konventionellen Werkzeugmaschinen zur CNC-Technik ist dafür ein gutes Beispiel. Veränderungen am Arbeitsplatz, die sich auch auf die jeweiligen Tätigkeiten der Mitarbeiter auswirken, haben häufig stressauslösenden Charakter. Als Gründe sind hier insbesondere zu nennen • Angst, in der neuen Situation zu versagen. • Angst, die gewohnte Position oder den Arbeitsplatz zu verlieren. • Angst vor finanziellen Einbußen, z. B. Streichung von Prämien. Zwei unterschiedliche Maßnahmen können hier Abhilfe schaffen: • Beteiligung der Mitarbeiter bei Entscheidungsvorgängen, die ihre Arbeit betreffen. Aktive Beteiligung der Mitarbeiter bei notwendigen Veränderungsprozessen. • Mitarbeiterinformation, Unterweisung sowie innerbetriebliche Fort- und Weiterbildung. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.35 Gesundheitsschutz und Ergonomie ______________________________________________________________ Glossar Arbeitsplatzbereicherung: Maßnahme der Arbeitsplatzgestaltung. Es kommen an einem Arbeitsplatz neue, qualitativ verschiedene Tätigkeiten hinzu. Arbeitsplatzerweiterung: Maßnahme der Arbeitsplatzgestaltung. Es kommen an einem Arbeitsplatz neue, nicht qualitativ verschiedene Tätigkeiten hinzu, z. B. werden zwei Bandstationen zu einer zusammengefasst. Arbeitsplatzrotation: Maßnahme der Arbeitsplatzgestaltung. Die Beschäftigten in einer Gruppe tauschen in regelmäßigen Abständen ihre Arbeitsplätze. Beanspruchung: Subjektive (für jeden Menschen einzigartige) Reaktion auf Belastung Belastung: Physikalisch objektiv messbare Einwirkung auf einen Menschen, z. B. Schwere eines zu hebenden Gewichts. clo: Maßeinheit für die Isolationsgüte von Kleidung, kann zwischen 0 (unbekleidet) und 3 (Polarkleidung) liegen. Effektivtemperatur: Messgröße, die Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit zusammenfasst. Ergonomie: Anpassung des Arbeitsplatzes und der Arbeit an die Fähigkeiten und Eigenschaften des Menschen. Expositionszeit: Dauer, die ein Mensch einer Einwirkung ausgesetzt ist. Klima: Sammelbegriff derjenigen physikalischen Größen, die den Wärmeaustausch des Körpers mit seiner Umgebung beeinflussen. Konvektion: Wärmeübergang von der Haut an die Umgebung. Leuchtdichte: Helligkeitseindruck einer Fläche − wird in Candela pro Quadratmeter angegeben (8 cd/m²) Beleuchtungsstärke: Menge des Lichts, das auf eine bestimmte Fläche auftrifft − wird in Lux angegeben. Monotonie: Eintönigkeit Organisationsentwicklung: Umfassender, strategisch geplanter Prozess der Veränderung einer Organisation, bei dem eine Vielzahl einzelner Methoden eingesetzt wird. Vigilanz: Eigentl. Wachsamkeit, hier: Die Problematik, bei einer durch Eintönigkeit ermüdenden Über-wachungstätigkeit dennoch auf ein plötzlich eintretendes Ereignis schnell zu reagieren. Wärmebilanz: Gleichgewicht zwischen Wärmeproduktion, Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe des menschlichen Körpers. Eine ausgeglichene Wärmebilanz führt zu einem Gefühl der Behaglichkeit. Wärmeleitung: Wärme fließt durch direkten Kontakt zwischen einem warmen und einem weniger warmen Gegenstand. Wärmestrahlung: Wärme wird, obwohl kein direkter Kontakt besteht, übertragen, z. B. bei glühenden Gegenständen. © 07.97 Süddeutsche Metall-Berufsgenossenschaft, 55130 Mainz T-0421.36