Laut einer Studie des finnischen Instituts für Arbeitsmedizin können die Belastung von Fahrern durch Ganzkörpervibrationen und die daraus resultierenden Gesundheitsrisiken beim Umsetzen von Baggern deutlich reduziert werden, wenn Sleipner-Rangiergeräte verwendet werden, statt die Maschinen auf den eigenen Ketten zu fahren. Die Vibrationsmessungen wurden Ende Mai 2023 in einem finnischen Bergwerk durchgeführt.
Mit den Messungen sollte das Ausmaß der Belastung durch Ganzkörpervibrationen ermittelt werden, die innerhalb eines Bergwerks beim Umsetzen eines Baggers von einem Standort zum anderen auf die Arbeitskräfte einwirkt. Die Vibrationsmessungen wurden beim Fahren des Baggers von einem Standort zum anderen einerseits auf Ketten und andererseits auf Sleipner-Rangiergeräten der E-Serie (E190) vorgenommen. Der bei diesem Test verwendete Bagger war ein Komatsu PC 2000, beim Umsetzen auf Rangiergeräten wurde der Bagger von einem Muldenkipper Komatsu 830 E gezogen. Während der Messungen – 26 Minuten auf dem Rangiergerät und 20 Minuten auf Ketten – befanden sich der Fahrer und die Person, die die Messungen durchführte, in der Baggerkabine.
„Unseren Forschungsergebnissen zufolge reduziert der Einsatz von Rangiergeräten die Belastung der Arbeitskräfte durch Ganzkörpervibrationen und das daraus resultierende Gesundheitsrisiko erheblich und erweist sich somit als ausgezeichnete Methode zum Abschwächen von Vibrationen. Genauso wie ein geringerer sensorischer Lärmpegel verbessert auch die Reduzierung von Vibrationen den Arbeitskomfort im Inneren der Baggerkabine“, sagt Ville Hyvärinen, Sachverständiger für Arbeitshygiene am finnischen Institut für Arbeitsmedizin, Außenstelle Oulu. Er hat die Messungen durchgeführt und den Bericht ausgearbeitet.
Die im Rahmen des Vibrationstests am Bagger aufgenommenen Werte sind auch auf andere Kettenfahrzeuge wie Bulldozer oder Kettenbohrer übertragbar. Beim Umsetzen von Bulldozern oder Kettenbohrern können Ganzkörpervibrationen durch den Einsatz von Sleipner-Tiefladern der DB-Serie wirkungsvoll reduziert werden.
Die Messungen wurden im Bergwerk auf der Transportstrecke des Tagebaugeländes vorgenommen. Beide Tests wurde auf derselben Teststrecke durchgeführt. Die Teststrecke selbst hatte einen Schotterbelag, der mit einem Planierer in einen guten Zustand versetzt wurde. Während der Messungen herrschte klares Wetter.
Grenzwerte beim Einsatz von Rangiergeräten nicht überschritten
Der Tages-Auslösewert für Ganzkörpervibrationen liegt bei 0,5 m/s2, der Grenzwert bei 1,15 m/s2. Wenn die tägliche Belastung der Arbeitskräfte den Auslösewert übersteigt, muss von Seiten des Arbeitgebers ein Programm zur Prävention von Vibrationen erstellt und umgesetzt und die Gesundheit der Arbeitnehmer regelmäßig überwacht werden. Wird auch der Grenzwert überschritten, sind umgehend Maßnahmen zur Eindämmung der Belastung einzuleiten.
Beim Einsatz von Sleipner-Rangiergeräten werden im Rahmen eines normalen 12-Stunden Arbeitstags weder der Grenzwert noch der Auslösewert überschritten. Beim Fahren auf Ketten wird der Auslösewert bereits nach dreistündiger Belastung überschritten.
Beim Fahren auf Ketten
Eine höchste durchschnittliche Vibrationsbeschleunigung von 0,82 m/s2 gemessen wurde, vom Fahrer aus gesehen in Fahrt- und Querrichtung. Bei diesem gemessenen Niveau der Vibrationsbeschleunigung wird der Auslösewert nach dreistündiger Belastung überschritten. Um den Grenzwert zu überschreiten, wären 16 Stunden Fahrzeit notwendig, sodass dieser Wert im Rahmen eines normalen 12-Stunden Arbeitstags nicht überschritten wird. Allerdings stellen 16 Stunden Belastung durch Ganzkörpervibrationen eine sehr ernste Situation dar.
Fahren auf Sleipner-Rangiergeräten
Betrug die gemessene höchste durchschnittliche Vibrationsbeschleunigung 0,23 m/s2, die vom Fahrer aus gesehen in Fahrtrichtung (Vorwärts-Rückwärts-Richtung) gemessen wurde. Bei diesem gemessenen Niveau der Vibrationsbeschleunigung werden im Rahmen eines normalen 12-Stunden Arbeitstags weder der Grenzwert noch der Auslösewert überschritten.
„Fährt man an einem Arbeitstag insgesamt drei Stunden auf Ketten, überschreiten die vorwärts und seitwärts gerichteten Vibrationen den Auslösewert deutlich. Dabei muss es sich nicht einmal um durchgehendes Fahren handeln. Wenn an einem Arbeitstag insgesamt drei Stunden lang auf Ketten gefahren wird, ist der Arbeitgeber also verpflichtet, Maßnahmen zu ergreifen, die den Fahrer vor übermäßigen Vibrationen schützen. Andernfalls besteht für den Fahrer die Gefahr von Schmerzen und Beschwerden im unteren Rücken, in der Hüfte, im Bewegungsapparat und im Nackenbereich. Die Gefahren sind insbesondere für schwangere Frauen höher, da Belastungen durch Vibrationen ein Gesundheitsrisiko für den Fötus darstellen.“, so Hyvärinen.
Ergebnisse übertrafen Erwartungen
Der Einsatz von Sleipner-Rangiergeräten bedeutet eine signifikante Verlängerung der Lebensdauer von Bergbaumaschinen und eine Verbesserung der Arbeitsproduktivität. Hinzu kommt, dass Rangiergeräte die Arbeitssicherheit und den Komfort für den Fahrer verbessern.
„In mehreren Ländern werden Ganzkörpervibrationen bereits als Berufskrankheit eingestuft, und es wurde nachgewiesen, dass eine regelmäßige Belastung durch Vibrationen eindeutig gesundheitsschädliche Auswirkungen hat. Die Ergebnisse der Vibrationsstudie haben sogar unsere eigenen Erwartungen übertroffen und gezeigt, dass der Einsatz von Sleipner-Rangiergeräten erhebliche Vorteile für den Fahrer bietet. Es war für uns eine eindrucksvolle Bestätigung dafür, dass der Einsatz unserer Produkte Berufskrankheiten reduzieren kann, die durch Ganzkörpervibrationen verursacht werden.“, sagt Vili Tuominen, Produktingenieur bei Sleipner Finnland, der die Messungen begleitet hat.
Die Belastung durch Vibrationen wurde proportional
zu einem 8-stündigen Vergleichszeitraum ermittelt
Das finnische Institut für Arbeitsmedizin wendet zur Messung von Ganzkörpervibrationen und zur Datenverarbeitung die in der Norm ISO 2631-1:1997 festgesetzten Methoden an. Die Belastung durch Vibrationen wird nach den Vorgaben der Regierungsverordnung 48/2005 aus der Stärke der Vibrationen (Messergebnis) und den geschätzten Belastungszeiten berechnet. Die Belastung durch Vibrationen wurde proportional zu einem 8-stündigen Vergleichszeitraum ermittelt, in dem der Auslösewert für tägliche Ganzkörpervibrationen A(8) 0,5 m/s2 und der Grenzwert 1,15 m/s2 betragen. Eine andere Methode zur Beurteilung des Risikos ist die Berechnung des Zeitraums, nach dem der gemessene Vibrationspegel zu einer Belastung führt, die den Auslösewert, respektive den Grenzwert, überschreitet.
Das Risiko wird als erheblich eingestuft, wenn die tägliche Belastung den Auslösewert (0,5 m/s2 bei Ganzkörpervibrationen) überschreitet. In diesem Fall muss ein Programm zur Prävention von Vibrationen erstellt werden, und es müssen Maßnahmen zur Reduzierung der Vibrationen ergriffen werden. Wird auch der Grenzwert der Vibrationsbelastung (1,15 m/s2) überschritten, sind umgehend Maßnahmen zur Eindämmung der Belastung einzuleiten. Das Risiko wird als mäßig eingestuft, wenn die die Belastung auslösende Vibration den Auslösewert überschreitet, der tägliche Belastungspegel den Auslösewert aber nicht erreicht (50% bis 99%). Das Risiko wird als gering eingestuft, wenn die Belastung nur sporadisch auftritt und/oder gering ist (weniger als 50% des Auslösewerts).
Weitere Informationen:
Vili Tuominen
Product Engineer
vili.tuominen@sleipner.com