Elektromagnetische Felder (EMF) beim Schweißen
Software für einfache Ermittlung von Sicherheitsabständen steht zur Verfügung
Beschäftigte können beim Widerstandsschweißen elektromagnetischen Feldern (EMF) ausgesetzt sein. Um die notwendigen Sicherheitsabstände zwischen Mensch und Schweißequipment bei dieser Tätigkeit einfach und sicher zu bestimmen, steht jetzt eine frei zugängliche Software zur Verfügung.
Auch ohne externe EMF, wie sie häufig im Umfeld von elektrischen Geräten zu finden sind, fließen im menschlichen Körper als Teil der Körperfunktionen sehr kleine elektrische Ströme. Zum Beispiel leiten die Nerven ihre Signale in Form von elektrischen Impulsen weiter. Ist der menschliche Körper von außen zusätzlich niederfrequenten magnetischen Feldern ausgesetzt, induzieren diese weitere Ströme. Sind diese Ströme wiederum stark genug, können sie Nerven und Muskeln stimulieren oder andere biologische Vorgänge beeinflussen. Der wichtigste biologische Effekt hochfrequenter elektromagnetischer Felder ist die Wärmewirkung, die zum Beispiel für die Funktion von Mikrowellenherden genutzt wird. Lösen EMF im menschlichen Körper beispielsweise ein solche Wärmewirkung aus, kann das zu Gesundheitsschäden führen.
Um den menschlichen Körper vor den schädlichen Effekten zu hoher elektromagnetischer Felder zu schützen, gelten in Deutschland verschiedene Vorschriften, in denen entsprechende Grenzwerte festgelegt sind. So regelt die „Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch elektromagnetische Felder (Arbeitsschutzverordnung zu elektromagnetischen Feldern – EMFV)“ die Maßnahmen im Arbeitsumfeld.
Um die Anforderungen der Verordnung zu ergänzen und zu konkretisieren, wurden drei Technische Regeln (TREMF) erarbeitet: Die TREMF-NF für den Niederfrequenzbereich, die TREMF-HF für den Hochfrequenzbereich und die TREMF-MR für Magnetresonanzverfahren. Wie hoch die Exposition ist, der eine Person durch elektromagnetische Felder ausgesetzt ist, kann durch Messung, Berechnung und Herstellerangaben oder durch den Vergleich mit anderen Anlagen ermittelt werden.
Da bei der Anwendung von Schweißverfahren in der Regel große Ströme fließen, muss an Schweißarbeitsplätzen die Einhaltung der Vorschriften im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung sichergestellt sein. Wird mit nicht-sinusförmigen Strömen gearbeitet, stellt die Bewertung der Exposition durch elektromagnetische Felder eine besondere Herausforderung dar. So entstehen bei Widerstandsschweißanlagen unter anderem durch gepulste Stromverläufe Magnetfelder mit mehreren Frequenzanteilen, die nicht direkt mit den frequenzbasierten Grenzwerten des Regelwerks verglichen werden können.
„EMF-Tool WS“ unterstützt in Betrieben
Um den Aufwand bei der Bewertung zu minimieren, wurde in einem von der BGHM mitinitiierten und begleiteten Projekt an der Technischen Hochschule Aachen ein Softwaretool für die Bewertung magnetischer Felder beim Widerstandsschweißen entwickelt. Mit dem „EMF-Tool WS“ lassen sich die Expositionsgrenzwerte mittels einer Simulation bestimmen. Auch die Mitgliedsbetriebe der BGHM mit Widerstandsschweißarbeitsplätzen werden dadurch unter anderem von umfangreichen Feldmessungen entlastet.
Das Tool wurde mit verschiedenen Stromformen und Maschinengeometrien von gebräuchlichen Widerstandsanlagen evaluiert. Nutzerinnen und Nutzer geben lediglich den Stromverlauf und die Geometrie des Stromkreises ein. Als Ergebnis erhalten sie Grafiken der drei Raumebenen mit den Grenzwertlinien für die Expositionsgrenzwerte, den Grenzwertlinien für die Auslöseschwellen sowie die farbige Anzeige der daraus resultierenden Magnetfeldstärken. Die Grenzwertlinien stellen für die unterschiedlichen Körperteile das Maß der einzuhaltenden Mindestabstände dar.
Die Software steht kostenfrei als installierbare Datei zum Download zur Verfügung. Detaillierte Informationen zu den Einstell- und Nutzungsmöglichkeiten werden in der ebenfalls downloadbaren Bedienungsanleitung dargestellt. Die BGHM informiert auf ihrer Webseite zudem über Praxishilfen bei der Bewertung von EMF.