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Physikalische Einwirkungen

Optische Strahlung

Sind Sie an Ihrem Arbeitsplatz optischer Strahlung ausgesetzt? Diese Frage wird wohl niemand mit „Nein“ beantworten können, denn eigentlich sind wir ständig von ihr umgeben – einfaches Beispiel: künstliche Beleuchtung.

Während künstliche Beleuchtung in der Regel keine Gefährdung darstellt, kommen an vielen Arbeitsplätzen zunehmend Strahlungsquellen zum Einsatz, die sehr wohl die Gesundheit und Sicherheit von Beschäftigten beeinträchtigen können. Um dies zu verhindern, hat der Arbeitgeber die Vorgaben der Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung (OStrV) einzuhalten. Die OStrV regelt den Schutz vor Gefährdung durch künstliche ultraviolette (UV), sichtbare (VIS) und infrarote (IR) Strahlung sowie Laserstrahlung.

Wie auch bei anderen Belastungsarten, beispielsweise Lärm, hat der Arbeitgeber im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung mögliche Gefährdungen durch optische Strahlung zu ermitteln, zu bewerten und - falls erforderlich - Maßnahmen (nach dem Stand der Technik) einzuleiten.

Das Ziel aller Maßnahmen ist, dass Beschäftigte optischer Strahlung so wenig wie möglich ausgesetzt werden (Minimierungsgebot). In jedem Fall müssen die Grenzwerte der Arbeitsschutzverordnung eingehalten werden.

Empfehlungen zur Umsetzung der Vorgaben der OStrV beinhalten die dazugehörigen Technischen Regeln zur Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung (TROS). Veröffentlicht wurden zum einen die TROS IOS (inkohärente optische Strahlung = UV-, IR-, sichtbare Strahlung) und zum anderen die TROS Laserstrahlung (kohärent).

Diese Verordnung findet ausschließlich bei Strahlungsquellen Anwendung, die künstlich erzeugt  werden. Also nicht bei natürlichem Licht. Trotzdem hat der Arbeitgeber/ die Arbeitgeberin (unabhängig von der OSTRV) die Pflicht, mögliche Gefährdungen durch die Sonne zu beurteilen und erforderliche Maßnahmen zum Schutz seiner/ ihrer Beschäftigten zu ergreifen.

Was ist optische Strahlung?

Bei optischer Strahlung handelt es sich um elektromagnetische Wellen mit Längen zwischen 100 Nanometer (1 nm = 1 millionstel Millimeter) und 1 Millimeter. Die Wellenlänge ist ausschlaggebend für die Eigenschaften der Strahlung. Daher unterscheidet man in diesem Wellenlängenbereich zwischen ultravioletter (UV), sichtbarer (VIS) und infraroter (IR) Strahlung.

© Modifiziert nach TROS BAuA


An vielen Arbeitsplätzen sind derart starke Strahlungsquellen anzutreffen, dass schädigende Wirkungen für Haut oder Augen zu erwarten sind.

Beispiel: Beim Elektroschweißen werden die Grenzwerte für UV-Strahlung bereits nach wenigen Sekunden überschritten. Ohne entsprechende Schutzausrüstung ist eine Gefährdung der Augen und Haut unvermeidbar.

Die Wellenlänge ist dabei ausschlaggebend für die Art der Schädigung. So sind je nach Wellenlängenbereichen bestimmte Wirkungen zu erwarten.


Wellenlängenbereich

Auge

Haut

Ultraviolett-Strahlung

100 nm – 380 nm

UV-C

100 nm – 280 nm


  • Bindehautentzündung
  • Hornhautentzündung
  • Hautrötung
  • Hautkrebs

UV-B

280 nm – 315 nm

  • Bindehautentzündung
  • Hornhautentzündung
  • Trübung der Augenlinse
  • Beschleunigte Hautalterung
  • Verbrennung der Haut
  • Hautkrebs

UV-A

315 nm – 380 nm

Trübung der Augenlinse


  • Beschleunigte Hautalterung
  • Verbrennung der Haut
  • Hautkrebs

Sichtbare
Strahlung

380 nm – 780 nm


Fotochemische und fotothermische Netzhautschädigung

  • Fotosensitive Reaktionen
  • Thermische Schädigung

Infrarot-Strahlung

780 nm – 1 mm


IR-A

780 nm – 1400 nm

  • Trübung der Augenlinse
  • Thermische Schädigung der Netzhaut

Verbrennung der Haut

IR-B

1400 nm – 3000 nm

Trübung der Augenlinse

Verbrennung der Hornhaut

Verbrennung der Haut

IR-C

3000 nm – 1 mm

Verbrennung der Hornhaut

Verbrennung der Haut

Bitte beachten: Durch Einnahme bestimmter Medikamente (z. B. Antibiotikum) kann das Gewebe sensibler auf Strahlung (auch unterhalb der Grenzwerte) reagieren. In solch einem Fall ist zu prüfen, ob entsprechenden Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen.

Eine Gefährdung der Sicherheit kann sich zudem durch indirekte Wirkungen ergeben, für die zwar keine Grenzwerte festgelegt wurden, die aber dennoch in der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen sind.

Beispiele hierfür sind:       

  • Blendung,
  • Brand- und Explosionsgefahr,
  • Entstehung von Gefahrstoffen.

Infrarot-, Ultraviolett- sowie sichtbare Strahlung ist in ganz unterschiedlichen Branchen zu finden. Meist wird sie gezielt für einen bestimmten Zweck erzeugt, häufig entsteht sie ungewollt bei Prozessen. So wird UV-Strahlung beispielweise gezielt zur Entkeimung (Desinfektion, Sterilmachung) eingesetzt, beim Elektroschweißen entsteht sie als unerwünschtes Nebenprodukt.


Wellenlängenbereich

Anwendungen/ Vorkommen

IR-Strahlung

  • Trocknung
  • Härtung
  • Heizen
  • Kommunikation
  • Überwachungsbeleuchtung
  • Glas-/Metallschmelzen

Sichtbare Strahlung

  • Beleuchtung
  • Displays, Anzeigen
  • Bildschirme
  • Beamer, Projektoren

UV-Strahlung

  • Härtung/Trocknung von Lacken, Farben und Klebern
  • Fluoreszenz z. B. Rissprüfung
  • Entkeimung
  • Elektro- und Autogenschweißen
  • Bühnenscheinwerfer
  • Glasbearbeitung

Folgende Fragestellungen können bei der Ermittlung von möglichen Gefährdungen (sog. Gefährdungsbeurteilung) durch optische Strahlung hilfreich sein:

  • Werden in meinem Betrieb Arbeitsmittel verwendet, durch die Beschäftigte erhöhter UV-, IR- oder sichtbarer Strahlung   ausgesetzt und gefährdet sein könnten?

  • In welchen Arbeitsbereichen (z. B. Fertigung) treten diese möglichen Gefährdungen auf und bei welchen Tätigkeiten (z. B. Elektroschweißen)?
    Entsteht eine Gefährdung bei Tätigkeiten wie Wartung, Instandhaltung oder Reparatur von Arbeitsmitteln?

  • Sind besondere Personengruppen betroffen, z. B. Schwangere, Jugendliche oder Beschäftigte, die an Fotosensitivität leiden?

  • Liegen Informationen der Arbeitsmittel bzw. Strahlungsquellen vor, z. B. Herstellerangaben?

  • Ist ein Vergleich mit ähnlichen bekannten Strahlungsquellen möglich (z. B. Kenntnisse der Unfallversicherungsträger, Datenbanken, etc.)?

  • Müssen Messungen oder Berechnungen durchgeführt werden, da keine aussagekräftigen Informationen vorliegen?

Eine Gefährdung kann ausgeschlossen werden, wenn die Expositionsgrenzwerte eingehalten werden und auch indirekte Wirkungen keine Gefährdungen darstellen.

Weiterführende praxisorientierte Informationen zur Gefährdungsbeurteilung bei künstlicher optischer Strahlung bietet die Handlungshilfe der Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz Hamburg

Maßnahmen zum Schutz der Beschäftigten sind zu ergreifen, wenn eine Gefährdung durch optische Strahlung nicht sicher ausgeschlossen werden kann bzw. zu erwarten ist. Die Rangfolge nach dem TOP-Prinzip ist zu berücksichtigen:

  1. Technische Maßnahmen: z. B. Reduzierung der Leistung, Abschaltung, Abschirmung/Einhausung, Abstandsvergrößerung, technische Zugangsbeschränkungen
  2. Organisatorische Maßnahmen: z. B. Unterweisung, Betriebsanweisung, Kennzeichnung des Expositionsbereichs, Begrenzung der Aufenthaltsdauer
  3. Persönliche Maßnahmen: z. B. Schutzbrillen, Schutzhandschuhe, Schutzbekleidung/-anzüge

Das Ziel aller Maßnahmen ist eine Reduzierung der Exposition auf ein Minimum, in jedem Fall unterhalb der Grenzwerte!

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Laserstrahlung

Im Jahre 1960 wurde der erste Laser von Theodore Maiman fertiggestellt. Bedenkt man, wie vielfältig Laser mittlerweile genutzt werden, ist es kaum vorstellbar, dass zunächst niemand so recht wusste, wofür man diese neugewonnene Technologie überhaupt einsetzen sollte. In den letzten Jahrzehnten ist die Entwicklung in diesem Bereich enorm vorangeschritten. Laser sind mittlerweile kompakt, arbeiten zuverlässig und lassen sich für unterschiedlichste Zwecke nutzen. Zudem sind die Anschaffungs- sowie Betriebskosten mit den Jahren deutlich gesunken. Dies sind nur einige Gründe dafür, dass Laser immer häufiger zum Einsatz kommen und auch zukünftig neue Einsatzmöglichkeiten entwickelt werden.

Was ist Laserstrahlung?

Die Bezeichnung Laser steht für die Abkürzung „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, was übersetzt „Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission“ bedeutet. Ein Laser ist eine Quelle sehr starker optischer Strahlung und zeichnet sich durch eine hohe Strahldichte aus. Laserstrahlung ist zudem räumlich sowie zeitlich kohärent, was bedeutet, dass sich die Lichtwellen parallel zueinander und im gleichen Takt ausbreiten. Dadurch ist der Strahl eines Lasers stark gebündelt und kann auch weite Distanzen überbrücken, wobei sich der Strahl nur geringfügig aufweitet. Zudem verfügt Laserstrahlung nur über eine einzige Wellenlänge (Monochromasie). Diese ist vom sogenannten Lasermedium abhängig und kann im Bereich von UV-, IR- oder sichtbarer Strahlung liegen. Handelt es sich bei dem Medium beispielsweise um Rubin, so beträgt die Wellenlänge 694 nm und der Strahl leuchtet rot.

Die Wirkung der Laserstrahlung auf den menschlichen Körper ist vergleichbar mit der Wirkung inkohärenter optischer Strahlung (siehe oben), denn sie hängt in erster Linie von der Wellenlänge ab. Die Gefahr, die von Lasern ausgeht, richtet sich vor allem an das Auge und die Haut, wobei die Eindringtiefe im Gewebe gering ist.  Das Ausmaß der Schädigung hängt von der Wellenlänge und der Leistung des Lasers sowie der Bestrahlungsdauer ab. So kann es bei einem leistungsstarken Laser bereits bei einem kurzen Blick in den Strahl zu einer erheblichen Schädigung des Auges bzw. bei kurzer Hautbestrahlung zu Verbrennungen kommen.

Um einschätzen zu können welche Gefährdung von einem Laser ausgeht, ist der Hersteller verpflichtet, eine Klassifizierung des Lasers vorzunehmen. Die einzelnen Klassen werden dabei anhand der Leistung des Lasers definiert. Als Verbraucherprodukte dürfen auf dem Markt nur Laser der Klasse 1/1M sowie der Klasse 2/2M bereitgestellt werden.

Klasse

Leistung P

Gefährdung

Beispiele

1

1M

P < 0,4 mW

Gilt als ungefährlich

  • Laserdrucker
  • CD-Player
  • Barcode-Scanner

2

2M

P < 1mW

Kurzer Blick (< 0,25 s) in den Strahl ungefährlich

  • Laserpointer
  • Laserwasserwaage

3R

P < 5 mW

Potentiell gefährlich für das Auge

  • Baustellenlaser

3B

5 mW < P < 500 mW

Gefährlich für das Auge, häufig auch für die Haut

  • Anwendungen in der Kosmetik / Medizin

4

P > 500 mW

Gefährlich für Auge und Haut

  • Materialbearbeitung

Beim Betrieb von Lasern der Klasse 3R, 3B und 4 ist vom Arbeitsgeber ein sachkundiger Laserschutzbeauftragter (LSB) schriftlich zu bestellen. Der LSB gilt als sachkundig, wenn er neben der erfolgreichen Teilnahme an einem entsprechenden Kurs über eine technische, naturwissenschaftliche, medizinische oder kosmetische Berufsausbildung sowie mindestens zwei Jahre Berufserfahrung verfügt. Zu seinen Aufgaben gehören die Unterstützung des Arbeitsgebers bei der Gefährdungsbeurteilung sowie die Gewährleistung des sicheren Betriebs der Lasereinrichtungen. Mit der Bestellung überträgt der Arbeitgeber ihm die konkreten Aufgaben, Befugnisse und Pflichten.

Weiterführende Informationen zu den Aufgaben des LSB sowie Anforderungen an die LSB-Kurse sind in den TROS Laserstrahlung zu finden. LSB-Kurse bieten beispielsweise die Berufsgenossenschaften an.

Maßnahmen zum Schutz der Beschäftigten sind zu ergreifen, wenn eine Gefährdung durch Laserstrahlung nicht sicher ausgeschlossen werden kann bzw. zu erwarten ist. Die Rangfolge nach dem TOP-Prinzip ist zu berücksichtigen:

  1. Technische Maßnahmen: z. B. Betrieb im geschlossenen Raum, Einhausung, Abschirmungen, Warnlampen,
  2. Organisatorische Maßnahmen: z. B. Kennzeichnung des Laserbereichs, Zugangsregelungen für Laserbereich, Verkürzung der Expositionszeit
  3. Persönliche Maßnahmen: z. B. Laser-Schutz- und Justierbrillen, Laser-Schutzhandschuhe, Laser-Schutzkleidung

Das Ziel aller Maßnahmen ist eine Reduzierung der Exposition auf ein Minimum, in jedem Fall unterhalb der Grenzwerte!

KomNet Frage-Antwort-Dialoge zum Thema optische Strahlung