Künstliche optische Strahlung

Als optische Strahlung werden elektromagnetische Wellen bezeichnet, deren Wellenlängen zwischen 100 Nanometern (100 nm, das entspricht 0,0001 mm) und 1 mm liegen. Das Wellenlängenspektrum wird entsprechend der Abbildung in mehrere Bänder unterteilt. Ferner wird zwischen Laserstrahlung (kohärenter Strahlung) und sonstiger optischer Strahlung (inkohärenter Strahlung) unterschieden. Quellen inkohärenter Strahlung sind z. B. die Sonne oder Glüh- und Leuchtstofflampen.

 

 

Künstliche optische Strahlung kommt in vielen Anwendungsfeldern zum Einsatz. Technologische Innovationen wie die Lasertechnik haben sie sogar als Werkzeug verfügbar gemacht. Um den Schutz vor Gefährdungen am Arbeitsplatz sicherzustellen, hat die Europäische Union die Anforderungen an den Arbeitsschutz auf einheitliche rechtliche Grundlagen gestellt. Die EU-Regelungen gewährleisten einen europaweit einheitlichen Standard für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz in der ganzen Staatengemeinschaft. Auf Basis der bereits im Jahre 1989 erlassenen Arbeitsschutz-Rahmenrichtlinie 89/391/EWG des Rates wurden mehrere Einzelrichtlinien zu physikalischen Einwirkungen in Kraft gesetzt. Die Richtlinie 2006/25/EG vom 05.04.2006 enthält Mindestvorschriften zum Schutz vor künstlicher optischer Strahlung. Der deutsche Gesetzgeber hat diese Vorschriften durch die „Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch künstliche optische Strahlung" vom 19.07.2010 (Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung, OStrV) in nationales Recht überführt. Rechtsgrundlage in Deutschland ist das Arbeitsschutzgesetz.

 

Gesundheitsgefährdende künstliche optische Strahlung tritt vor allem bei Schweißarbeiten, bei der Glas- und Quarzverarbeitung, bei der Metallherstellung und -verarbeitung sowie bei den immer häufiger anzutreffenden Laseranwendungen auf. Glühende Massen wie Metall- oder Glasschmelzen senden starke Infrarotstrahlung (IR) aus. Die beim Schweißen auftretende Strahlung enthält einen hohen Ultraviolettanteil (UV). Gezielt eingesetzt wird UV-Strahlung unter anderem zur Materialprüfung, zur Härtung von Druckfarben, Lacken und Klebstoffen, in der Fotolithografie sowie zur Desinfektion.

Bild: Roheisenabstich in einem Hüttenwerk.
In der Nähe glühender Metall- oder Glasschmelzen sind
die Beschäftigten starker Infrarotstrahlung ausgesetzt.

Stahlwerk Trinecké železárny, Trinec, Tchechien

Optische Strahlung aus künstlichen Strahlungsquellen kann bei Exposition zu ernsthaften Augen- und Hautschäden führen. Das Ausmaß der möglichen Schädigung ist von der Wellenlänge, Strahlungsintensität, Einwirkungsdauer und Betriebsart abhängig. Kurzfristige Schädigungen zeigen sich z. B. in Form von Verbrennungen der Haut und Schädigungen an der Horn- oder Netzhaut der Augen. Langfristig hohe Expositionen der Haut mit intensiver UV-Strahlung können Spätfolgen in Form von Hautkrebs auslösen.

Mögliche langfristige Folgen von UV-Strahlung für das Auge sind Entzündungen der Hornhaut und Trübungen der Augenlinse (Grauer Star). Langjährige Einwirkung von IR-Strahlung kann die Entstehung von Grauem Star begünstigen. Sichtbare Strahlung hoher Intensität stellt eine potenzielle Gefahr für die Netzhaut dar.

Bei der Anwendung von Lasern ergibt sich aufgrund der hohen Energiedichte der gebündelten Laserstrahlen ein besonders hohes Gefährdungspotential. Bestrahlungen durch Hochleistungslaser führen ohne Schutzmaßnahmen meist unmittelbar zu schwersten und irreversiblen Schädigungen der Augen und der Haut. Bei der Verwendung von besonders gefährlichen Lasern im Betrieb schreibt die Verordnung daher die Bestellung eines sachkundigen Laserschutzbeauftragten vor.

Künstliche optische Strahlung tritt an zahlreichen Arbeitsplätzen auf. Für viele Quellen zeigt bereits eine grobe Abschätzung, dass bei normalem Gebrauch keine Gesundheitsgefährdung zu erwarten ist. Zu diesen sicheren Quellen gehören z. B. Deckenbeleuchtungen, Computerbildschirme, Kopiergeräte oder Fotoblitze. Ein geplanter europäischer Leitfaden zur EU-Richtlinie soll Hilfestellungen für die Abschätzung möglicher Gefährdungen geben. Daneben können auch andere einfach zugängliche Informationen, insbesondere Angaben der Hersteller von Strahlungsquellen, zur Bewertung herangezogen werden.

Lässt sich nicht sicher entscheiden, ob Gefährdungen der Gesundheit ausgeschlossen werden können, sind Berechnungen bzw. Messungen der Exposition durchzuführen. Diese sollen dem Stand der Technik entsprechen und nur durch fachkundige Personen erfolgen. Messverfahren sind in den Normen DIN EN 14255-1 (für UV-Strahlung) und DIN EN 14255-2 (für sichtbare und Infrarot-Strahlung) beschrieben. Die biologische Wirkung der Strahlung hängt von ihrer spektralen Zusammensetzung ab. Maßstab für die Bewertung ist daher eine spektral gewichtete Stärke der Bestrahlung. Im Hinblick auf die möglichen Schädigungen sind in der EU-Richtlinie wirkungsabhängige Expositionsgrenzwerte festgesetzt. Anhang I enthält Grenzwerte für inkohärente Strahlung, Anhang II Grenzwerte für kohärente Laserstrahlung.

Die nationale Umsetzung der EU-Richtlinie wird dadurch erleichtert, dass für Laserstrahlung schon länger ein umfangreiches Regelwerk existierte. So befasst sich die Berufsgenossenschaftliche Vorschrift BGV B2 „Laserstrahlung“ mit dem Schutz vor gesundheitsgefährdender Laserstrahlung. Weitere wichtige Bestimmungen sind in der Norm DIN EN 60825‑1 „Sicherheit von Lasereinrichtungen: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen“ festgelegt.

 

Als Schutzmaßnahme ist vorrangig die Entstehung der künstlichen optischen Strahlung direkt an der Quelle zu mindern. Dazu gehören alternative Arbeitsverfahren oder der Einsatz von Arbeitsmitteln, die weniger Strahlung emittieren. Falls dies nicht möglich ist, sollte durch geeignete technische Maßnahmen, z. B. Abschirmungen oder vergleichbare Sicherheitseinrichtungen, die Ausbreitung der Strahlung verhindert oder reduziert werden. Die Belastung des Beschäftigten kann auch durch organisatorische Maßnahmen wie Zugangsregelungen zu exponierten Arbeitsplätzen begrenzt werden.

 

Erst wenn technische und organisatorische Maßnahmen nicht ausreichen, ist persönliche Schutzausrüstung wie Schutzbrille und Schutzkleidung zu verwenden. Die Ausrüstung muss auf die gesundheitsgefährdende Wirkung der Strahlung abgestimmt sein und sachgerecht angewendet werden. Arbeitsbereiche, in denen die Expositionsgrenzwerte überschritten werden können, sind zu kennzeichnen und abzugrenzen. Der Zugang für Unbefugte ist einzuschränken.

 

Nachfolgend ist zusammengefasst, welche Maßnahmen bei künstlicher optischer Strahlung zu treffen sind:

  • Der Arbeitgeber hat eine Bewertung des Ausmaßes der optischen Strahlung zu veranlassen.
  • Falls die Risikobewertung ergibt, dass Expositionsgrenzwertemöglicherweise überschritten werden, hat der Arbeitgeber das Ausmaß der Strahlung zu verringern. Für die möglichen Maßnahmen gilt eine klare Rangfolge:
    Priorität 1: Vermeidung oder Verminderung der Strahlung an der Quelle
    Priorität 2: Verhinderung oder Reduzierung der Ausbreitung, z. B. durch Abschirmungen
    Priorität 3: Persönliche Schutzausrüstung, z. B. spezielle Schutzbrille oder Schutzkleidung
  • Die Arbeitnehmer erhalten vom Arbeitgeber alle erforderlichen Informationen und/oder Unterweisungen für den Umgang mit künstlicher optischer Strahlung.
  • Der Arbeitgeber hat Arbeitnehmer bei Fragen der Arbeitssicherheit anzuhören und zu beteiligen.
  • Die Führung persönlicher Gesundheitsakten ist obligatorisch, diese werden anlässlich jeder Gesundheitsüberwachung auf den neuesten Stand gebracht. Im Fall einer Exposition oberhalb der Expositionsgrenzwerte ist eine ärztliche Untersuchung anzubieten.
  • Sind Grenzwerte überschritten und/oder gesundheitsschädliche Auswirkungen möglich, werden die Beschäftigten darüber informiert. Der Arbeitgeber überprüft die Risikobewertung und passt die Schutzmaßnahmen an. Er trifft Vorkehrungen für eine kontinuierliche Gesundheitsüberwachung.

 

 

Bild: Warnzeichen nach der Technischen Regel für Arbeitsstätten ASR A1.3 „Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung".
Links: Warnung vor optischer Strahlung; rechts: Warnung vor Laserstrahl. Mit diesen Warnzeichen sind Arbeitsbereiche,
in denen die Expositionsgrenzwerte überschritten werden können, zu kennzeichnen und abzugrenzen.

Rechtliche und technische Vorgaben
  • Richtlinie 2006/25/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 05.04.2006 über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (künstliche optische Strahlung, 19. Einzelrichtlinie im Sinne des Artikels 16 Absatz 1 der Arbeitsschutz-Rahmenrichtlinie 89/391/EWG
  • Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch künstliche optische Strahlung
    (Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung – OStrV) vom 19.07.2010
  • DIN EN 14255 „Messung und Beurteilung von personenbezogenen Expositionen gegenüber inkohärenter optischer Strahlung“:
    Teil 1: „Von künstlichen Quellen am Arbeitsplatz emittierte ultraviolette Strahlung“
    Teil 2: „Sichtbare und infrarote Strahlung künstlicher Quellen am Arbeitsplatz“
    (Stand jeweils 2005)


Weitere Informationen im Internet
Als Erschließungshilfe zur Thematik hat die LUBW die Inhalte dieser Internetseiten auch als achtseitiges Faltblatt herausgegeben. Es trägt den Titel „Künstliche optische Strahlung – Regelungen zum Schutz von Beschäftigten“ und gibt einen Überblick zu den wesentlichen Inhalten der Verordnung, den Gefährdungen durch optische Strahlung am Arbeitsplatz, zur Ermittlung und Bewertung dieser Einwirkungen und möglichen Schutzmaßnahmen.

Das Faltblatt können Sie als PDF-Datei herunterladen: