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Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 171 7. Arbeitssicherheit.

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2 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Arbeitssicherheit

3 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 172 Historie Prinzipiell werden neue Technologien und Techniken von Gesellschaft im Ansatz nur funktional bewertet Arbeitsunfall = menschliches Versagen

4 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 173 Beispiele Computer-Euphorie der 70`er JahreComputer-Euphorie der 70`er Jahre - einseitige technisch -funktionale Bewertung (Einsparung,Arbeitskräfte, Minimierung Prozeßdurchlaufzeiten) Keinerlei Technikfolgenabschätzung - psychologische und physiologische Belastungen Herz-Kreislauf, Augenbelastung, Erkrankungen Stütz-und Bewegungsapparat, Neurosen,Phobien etc. ? Gesundheitsschäden Ergonomische Konzepte der Bildschirmarbeit in 80èr neue Technikphilosophien neue Technikphilosophien Humanzentrierte Techniksysteme = leicht wartbar, leicht handbar,keine Gefährdung des Menschen Trend = intelligente Technik: keine Gefährdung des Menschen trotz Fehlbedienung, eigensichere Funktionsweise Produkthaftungsgesetz !!!

5 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 174 Paradoxon Gewinn an technischer Sicherheit wird aufgezehrt durch Sorglosigkeit Sorglosigkeit Unachtsamkeit Unachtsamkeit Unvorsichtigkeit Unvorsichtigkeit unkalkuliertes Risikoverhalten unkalkuliertes Risikoverhalten Trotz ABS, intelligente Fahrwerke,Airbag,Sicherheitszonen : bisher keine drastische Senkung der Verkehrsunfälle

6 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 175 blindes Vertrauen in die Technik Sicherheitstechnische Verbesserungen ohne Senkung der Risikoakzeptanz verlieren den größten Teil des Nutzens Schulung,Aufklärung Moderne Unfallforschung Nicht der aufmerksame, überlegt handelnde und konzentriert arbeitende Mensch stellt den Normalfall da, sondern der Mensch, dessen Aufmerksamkeit abgelenkt ist, der unter Zeitdruck steht und der nicht den notwendigen Überblick besitzt Technikentwicklung : Realisierung des Prinzips der gefahrlosen Technik

7 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 176 Nacht vom 25.4.zum in Sowjetunion 24 Tschernobylrektoren am Netz ehemalige Gebiet SU : 18 Einheiten vom Tschernobyltyp in Betrieb Schließung Reaktoren in Tschernobyl

8 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 176a -Am wurde der erste Kernreaktor Chikago Pile kritisch Enrico Fermi -thermische Leistung 200 W

9 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Technische Parameter des Reaktortyps RBMK-1000 (thermische Leistung 1000 MW = graphitmoderierter Druckröhrenreaktor, wassergekühlt Reaktorcore : Graphitzylinder = Moderator D= 10 m, H = 13 m, 2000 t 2000 Kanäle durchziehen Kern Normaltemperatur C Borkarbidstäbe = Regelstäbe 210 Stück Druckröhren Enthalten je 18 Brennscheiben aus Urandioxid (170 t) Wasser durchströmt Druckröhren 2000 Druckröhren im Kern Druckröhrenmaterial: Zirkon-Niob Schutzgasumhüllung He-Ne Neutronenabsorber

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11 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 178 Vergleich KKW Druckwasserreaktor (Moderator Wasser) Tschernobylreaktoren : einfache Bauart, schwierige Steuerung,neigen zur Instabilität es ist möglich bei laufenden Reaktorbetrieb Brennkassetten- entnahme Gewinnung waffenfähiges Plutonium Interkontinentalrakte Topol-M (Baujahr 1999,50 Stck/Jahr)

12 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Regelmechanismus RBMK-Reaktor Schaltwarte Tschernobyl 3 Regelvarianten 1. Einschieben Borcarbidstäbe in Core = Schnell-Stop,Grobregulierung 2. Veränderung Zusammensetzung Schutzgasgemisch = Feinjustage 3. Kühlwasserzufuhr (Wasser Neutronenabsorber) Kontrolltafel Eintauchtiefe Borcarbidstäbe Normaler Reaktorbetrieb : ständiger Wechsel der 3 Regelmechanismen (Wärmesensorik steuert in Verbund mit Neutronenfluß Regelmechanismus ) Problem Bei Schnellabschaltung = Havarieabschaltung (Temperaturanstieg im Core) automatisch (schlagartig) in den Kern gesenkt; Pumpen werden Regelstäbe automatisch (schlagartig) in den Kern gesenkt; Pumpen fluten unter Vollast Wasser den Core Es entsteht radioaktives Xenon (absoluter Neutronenabsorber); Kern wird mit Xenon verseucht Nach Notabschaltung kann Reaktor erst nach Wochen wieder in Betrieb genommen werden !!!!! Minimierung der thermischen Leistung bei RBMK problematisch; Reaktor darf nicht sterben bzw. durchgehen

13 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 180 Bei Wartungsarbeiten wird Reaktor auf ca. 10 % seiner thermischen Leistung heruntergefahren Mittels eines Experimentes sollte untersucht werden, ob die Restwärme bei heruntergefahreren Reaktors noch ausreicht, um einen Generatorbetrieb ( für Netz- und Notstronmbetrieb) genutzt werden kann

14 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Unfallhergang Für das geplante Experiment wurde in der Nacht vom Zum Das gesamte automatische Notabschaltsystem deaktiviert Man wollte zur Durchführung der Versuche den Reaktor per Hand steuern - in dieser Nacht gelang es nur mit Mühe den Reaktor auf die geplante thermische Leistung von 250 MW herunterzuregeln ( Komplexität der 3 Regelmechanismen) - nach Erreichen von 250 MW (optisch,akustisch) 1 Uhr 23 Minuten 40 Sekunden

15 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 181 Einfahren aller Borcarbistäbe in den Kern (Dampfblasenkoeffizient)

16 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 182 Ignorierung der Alarmsignale Man wollte keinen sterbendenReaktor (Reaktor fällt für Wochen im Sinne Netzbetrieb aus) Bedienmannschaft versucht lokale Temperaturerhöhung per Hand sanft auszuregeln Innerhalb von 50 Sekunden steigt Reaktorleistung auf 130 % der thermischen Vollast Versuch Schnellabschaltung

17 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 183 Hitze im Kern bereits so groß, daß Graphit (Moderator) geschmolzen war Regelstäbe konnten nicht mehr in die dafür vorgesehenen Kanäle eingeführt werden Reaktor gerät außer Kontrolle

18 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Detaillierter Ablauf 1. Lolake Leistungserhöhung im Kern (eine Sektion blieb kritisch) KernexplosionGleichzeitige Sprengung der Verschlüsse von 1700 Druckrohren 2. Kühlwasser trifft auf C heißen Kernbrennstoff Schlagartig entsteht hochkomprimierter Dampf 4. Extreme Hitze und Druck (Zirkon-Niob-Hülle der Druckrohre wirkt als Katalysator) spalten Wasserdampf in hochexplosibles Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch (Knallgas) Knallgasexplosion zerstört vollständig das Containment, Lademaschine (300 t) stürzt in offenen Reaktorkern 5. Schutzgasatmosphäre zerstört; Sauerstoff trifft auf Graphit Schlagartig stehen 2000 t Graphit bei C in Flammen; Alles Brennbare wird entflammt (umliegende Gebäude mit teergedeckten Dächern) Im Inferno der Explosionen bleiben die Reaktorblöcke 1-3 weiter am Netz keine Abschaltung der anderen Reaktoren!!!!

19 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 185 vertikaler Sturm von Explosionen und extreme Hitze verteilen radioaktive Nuklide höchster Intensität in eine Gaswolke, die in 10 km Höhe den halben Kontinent überzieht

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31 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 186a 26.April 1986 GAU im Lenin-Kraftwerk Tschernobyl 27.April 1986 Pripjat ist abgeriegelt; Telefone funktionieren nicht;Behörden infor- mieren Bewohner Unterbringung in Zelten; Löscharbeiten im Kraftwerk; massive Hubschraubereinsätze 28.April 1986 Registrierung erhöhte Radioaktivität in Schweden,Norwegen,Finnland; russische Atomenergieberhörde bestreitet Reaktorkastrophe 29.April 1986 Dänisches Labor f. Nuklearforschung gibt GAU bekannt 29.April 1986 TASS berichtet von Unfall in Tschernobyl 30. April 1986 TASS : Reaktorbrand gelöscht (Wahrheit erst am 5. Mai ) 1. Mai 1986 Kundgebungen zum Tag der Arbeit in Kiew ( Menschen) Gebiete befinden zeitlich + räumlich im Gebiet höchster Belastungen 12. Mai 1986 : Pribjat ist vollständig evakuiert Menschen 15. Mai 1986 Ministerium für Gesundheitswesen : alle Mitteilungen Tschernobyl betreffend sind geheim zu halten 18.Mai 1986 Auf Drängen der Bevölkerung in Kiew Bekanntgabe Strahlenexpo- sition 1988 sowjetische Wissenschaftler: 90 Brennelemente befinden sich noch im Sarkophag Ende 1986 Tschernobyl ist wieder am Netz 1988 zweite Umsiedlungsphase: Menschen werden aus 30 km- Sicherheitszone evakuiert 1991 In den gesperrten verseuchten und evakuierten Gebieten leben wieder Menschen

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34 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 186c Atombome Hiroshima :13 kT TNT

35 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Kursk : ( t, 24 Atomtorpedos, 60 konventionelle Torpedos)

36 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Methoden der Unfallverhütung und deren Wirksamkeit 1. Unmittelbare Sicherheitstechnik = Prinzip der gefahrlosen Technik - erkennen und Vermeiden der Gefahren im konstruktiv-planerischen Stadium - höchste Schutzgüte für technische Erzeugnisse und Arbeitssysteme 2. Mittelbare Sicherheitstechnik = zuverlässige und zwangsläufig wirkende räumliche Trennung Mensch-Gefahr Lichtvorhänge Lichtschranken - Anwendung wenn Gefahren konstruktiv nicht vermeidbar sind - Schaltfunktionen unabhängig von Maschinensteuerung (eigensicher) - dürfen nicht in einfacher Weise verstellbar sein - Steuergeräte außerhalb des Schutzfeldes Sicherheitsabstände nach DIN 31001

37 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 187 Sicherheitsabstände nach DIN 31001/Teil1

38 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Hinweisende Sicherheitstechnik= Handlungsanleitungen - Verhinderung wirksam werdender Gefahren Produkthaftungsgesetz !! 4. Persönliche SchutzausrüstungenWirken nicht zwangsläufig! - nur Schutz vor Folgen bereits wirksamer Gefahren - es gibt keinen Universalschutz (Schutzhelme 4-5 Jahre Einsatz-Alterung) - Schutzausrüstungen bedürfen Spezialkenntnisse !

39 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Arbeitsunfall, Wegeunfall, Berufskrankheit Indikatoren Arbeitsunfall, Wegeunfall Körperschaden plötzlich,ungewollt,unerwartet zeitlich begrenzt Einwirkung von außen Meldepflichtig nach 3 Tagen Erwerbsunfähigkeit 1. ArbeitsunfallUnfall steht in ursächlichen Zusammenhang mit versicherter Tätigkeit - Arbeitnehmer,Blutspender,Schüler - Verwahrung,Beförderung,Instandhaltung von Arbeitsgeräten - Arbeitnehmer hebt Lohn bei Kreditinstitut an ( erstmalig,persönlich, im Zahlungszeitraum) 2. Wegeunfall Zusammenhang mit Weg von und zu versicherter Tätigkeit - Weg kann verlassen werden um Kinder unterzubringen bzw. zu holen - gemeinsame Fahrzeugbenutzung(Fahrgemeinschaften) 3. BerufskrankheitListe der Berufskrankheiten (Berufsgenossenschaften)

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41 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Sichheitsanalyse = Beschreibung und Bewertung des Arbeitsablaufes in Arbeitssystemen mit dem Ziel der Analyse aller möglichen Gefahren und damit Vorbereitung bzw. Beseitigung und Minderung möglicher Gefahrenspotentiale - Gefährdung liegt vor : 1. Gefährdungsfaktoren liegen vor 2. Anwensenheit von Menschen 3. Räumlich-zeitlicher Kontakt Mensch und Gefährdungsfaktor Verfahren der Sicherheitsanalyse 1. Vorausschauende = prospektive Analyse 2. Rückschauende = retrospektive Analyse Gefährdungsfaktoren Physikalische Faktoren :Lärm,Licht,Klima,ionisierende Strahlung,Standsicherheit Chemische Faktoren :Toxische Gase,Dämpfe, Stäube,explosible Gemische Biologische Faktoren :Pathogene Mikroorganismen,karzinogene Arbeitsstoffe Psycho-physiologische Faktoren :Monotonie,Phobie,Bewegungsarmmut Bsp.: Herstellen von Leiterplatten

42 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 191 Arbeitsablaufabschnitt Vorsichtsmaßnahmen Gefährdung Volagenherstellung, Entwurf,Digitalisierung Sicherheitsregeln Bildschirmarbeitsplatz Augenbelastung Stützapparat Mech. Bearbeitung Basismaterialzuschnitt Tafelscheren Eingriff in Schnittlinie verhindern, Handschuhe tragen(Gradbildung) Finger-Hand-Ver- letzungen Bohren NC-Maschine (n = /min Nachlaufsicherung,getrennte Energiekreise,Handschuhe, Staubabsaugung,Eingriff nur durch Wartungspersonal Finger-Hand-Arm- verletzung; MAK-Epoxidharz- staub 6 mg/m 3, allergen

43 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 192 Arbeitsablaufabschnitt Vorsichtsmaßnahmen Gefährdung Entgraten BandschleiferSchleifbandkontrolle, Kontrolle Verkleidung, Handschuhe,Schutzbrille, Probelauf,Absaugung Finger-Hand-Au- genverletzung, Schleifmittel silikoseauslösend Schleifstaub allergen Durchmetallisierung Reinigung chem. Verkupferung Bäder mit Absaugung Schutzhandschuhe Gesichtsschutz gekapselte Galvanik- bäder MAK Tetrachlor- äthen 50mg /m 3 Verbrühungen NaoH-Lösung ( C) MAK Formalin-Cu- Salz 0,5 g/m 3 Schaltungsdruck Fotolithographie, UV-Licht MAK Ozon 0,2 mg/m 3

44 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 193 Arbeitsablaufabschnitt Vorsichtsmaßnahmen Gefährdung Ätzen Absaugung, ex- Installation Explosionsgefahr Amoniak C. 103 g/m 3,MAK Amoniak 35 mg/ m 3 Mechanische Endbearbeitung Lärmschutz (> 85 dB) Sicherheitsabstände, Verhindern manueller Eingriff in Schnittzone (Zweihandschaltung ) Gehörschädigung, Finger-Hand-Ver- letzung Endkontrolle (visuell,elektrisch) Beleuchtung,Standort- isolierung Augenschädigung, Elektrounfall

45 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 194 Rechtliche Grundlage : Gerätesicherheitsgesetz (BGBl I 1986/1998 Geltungsbereich: technische Arbeitsmittel, die Hersteller oder Vertreiber gewerbs- mäßig in einem wirtschaftlichen Unternehmen in Verkehr bringt oder ausstellt § 1 Nicht unter das Gesetz fallen: Verkehrsfahzeuge, Atomtechnik,Militärteechnik § 2 Technische Arbeitsmittel: Werkzeuge, Arbeitsgeräte, Arbeits- und Kraftma- schinen, Hebe-Fördertechnik, Schutzausrüstung, Beleuchtung,Heizung,Kühlung,Lüftung,Spielzeug Haushaltgeräte Inverkehrbringen : jedes Überlassen an andere Ausstellen : Vorführen zur Werbung Verwendungsfertig : ohne Hinzugügen weiterer Teile (aufstellen+anschließen) Bestimmungsgemäße Verwendung: nach Angabe Hersteller,übliche Verwen- dung gemäß Bauart und Ausführung § 3 Arbeitsgeräte müssen anerkannten Regeln des Arbeitsschutzes entsprechen Anerkannte Regeln (A - C) A: Normen (DIN,VCI,VDE,Regeln anderer Institutionen) B: Unfallverhütungsvorschriften der gesetzlichen Unfallversicherungen C: Internationale Normen Anwendung Prüfung durch anerkannte Prüf- stellen Prüfstellen durch Bundesminister f. Arbeit und Sozialordnung be- stimmt (Prüfstellenverzeichnis) Medizingeräte Sonderregellung (MedGV) nicht zwingend wenn Einhaltung technischer Regeln

46 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 195 § 4 Importe : Ausführung und Bauartenprüfung bedarf Anforderungen Importland § 5 Gewerbeaufsichtsamt Gesetzesdurchführung obliegt Landesrecht = Gewerbeaufsichtsamt (kann Aufstellen und Inverkehrbringen untersagen) § 6 Vor Untersagung Anhörung Träger der gesetzlichen Unfallversicherung und dessen technischen Ausschuß § 7 Gewerbeaufsichtsamt muß vom Hersteller/Vertreiber unterstützt werden Auskunftspflicht,Unterlageneinsicht) Gewerbeaufsichtsamt ist befugt: - Inspektion Gewerberäume - Untersagung Produktion und Vertrieb - Erzwingung Zutritt mit Polizeigewalt (außer Wohnung) § 8 Regeln für den Ausschuß technische Sicherheit der Arbeitsmittel (Bundesinstitut für Arbeitsschutz)

47 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Brand- und Explosionsschutz Voraussetzung für Brandenstehung Brennbarer Stoff Zündquelle Sauerstoff Zu brennbarer Stoff - Klassifizierung mittels sicherheitstechnischer Kennzahlen Feste Stoffe flüssige Stoffe gasförmige Stoffe Porösität Feuchtigkeit Zerteilungsgrad Schmelzpunkt Erweichung Schwelpunkt Brennpunkt Ex-Grtenzen Viskosität Mischbarkeit Siedepunkt Lösungsfähigkeit Erstarrungspunkt Siedepunkt Dampfdruck Zündpunkt Flammpunkt Brennpunkt Diffusionsfähigkeit Kondensationsfähigkeit Ex-Grenzen Grenztemperatur Ex-Fähigkeit

48 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 197 Brandklassen Brennbare feste Stoffe = flammen- und glutbildend (Holz,Kohle,Papier) Brennbare flüssige Stoffe = flammenbildend (Benzin,Benzol,Öle,Fette,Lacke) Brennbare gasförmige Stoffe = flammenbildend (Erdgas,Wasserstoff,Azetylen,Methan) Brennbare Leichtmetalle (Magnesium) Bauarten und Eignung von Feuerlöschmitteln A B C D Pulverlöscher mit ABC-Pulver X X X Pulverlöscher mit BC-Pulver X X Pulverlöscher für Metallbrand X CO 2 -Löscher X X X Wasserlöscher X Schaumlöscher X X

49 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 198 Zu Zündquellen Ausgewählte Zündenergien in mJ : Acetylen 0,019 ; Propan 0,25 ;Wasserstoff ; Benzol 0,2 Zündquelle Charakteristik Offene Flammen und Reaktionsprodukte = wirksamste Quellen >1000Grd C; Zündtemperaturen Äthanol 180 GrdC, Benzol 555GrdC,CO 605 Glut = wirksamste Quelle GrdC ; Schweißen,Schneiden Trennen (Schweiperlenflug > 11m Mechanisch erzeugte Funken >1000 GrdC; Reiben,Schlagen,Schleifen; Stahl-Stahl: 0,1 mJ-200J /Schlag Elektrische Funken> 3000 GrdC ; Lichtbogen,Elektrostatik Heiße Flächen Heizköper,Kupplungen,Bremsen,Trocken- schränke Elektromagnetische Wellen Hz ; HF-Generatoren (Er- wärmung,Trocknung) Ionisierende StrahlungUV, Radioaktivität,chemische Reaktionen Elektromagnetische Wellen im optischen Bereich Laserlicht,Sonnenlicht Ultraschall Adiabatische KompressionBruch Leuchtstofflampen Chemische ReaktionenExotherme Reaktionen

50 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 199 = Einstufung von Gebäuden und Räumlichkeiten Brandgefährdungsgrade hinsichtlich Brandgefährdungsgrade BG Brandentstehung Brandausbreitung brennbares System Zündbereit- schaft in An- fangsphase Bedingung Brandent- stehung Anfangsphase Stoff O2O2 Zündquelle hoch geringgünst. ung. groß gering Konsequenzen für Brandschutz bautechnisch löschtechnisch organisatorisch

51 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 200 Prinzipielle Brandverhütungsmaßnahmen Einfluß auf brennbares SystemEinfluß auf brennbares System - Beseitigung/Substitution brennbarer Stoffe Lagerung brennbarer Stoffe am Arbeitsplatz nur in notwendiger Menge - Herabsetzung O 2 -Gehalt Anreichern mit nichtbrennbaren Gasen (CO 2 20%) Inertisierung (N, CO 2 Wasserdampf) - Vermeidung von Brand(Explosion)bereiche geschlossene Apparaturen, Beseitigung Staubablagerung,Lüftung, Ersatz brennbarer Flüssigkeiten durch wäßrige Lösungen (Lacke) -Gestaltung des brennbaren Systems Porösität, Feuchtigkeit,Zerteilungsgrad Einfluß auf Zündquelle - Beseitigung jeglicher Zündquellen Einsatz von Wärmequellen die brennbare Systeme nicht zünden (neue Heizungssysteme) - Ursachenbeseitigung für Zündquellen elektrostatischen Aufladungen, Erdung, antistatische Additive (Erhöhung der Leitfähigkeit durch leitfähige Lacke),Erhöhung der Luftfeuchte (65%), Beruhigungsstrecken bei aufladbaren Flüssigkeiten, elektrische Anlagen : Beachtung Funken beim Öffnen und Schließen von Kontakten (Beachtung Schutzgrade),niedrige Übergangswiderstände Reiben,Schlagen,Schleifen Schlagwerkzeuge aus funkensicheren Material (Kupfer,Berylliumbronze, bei Schleiffunken Wasserkühlung Schweiß-Schneidarbeiten nur mit Schweißschein!!!!, Feuerwache 48 h!! Alles Brennbare aus Arbeitsbereich Lackexplosion Zündung Batterie Stahlwolle Zündung Elektrostatik

52 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 201 Sichere Trennung brennbares System - Zünquelle Sichere Trennung brennbares System - Zünquelle - Abdeckung brennbares System Asbest schmilzt bei Grd C Blechtafeln nicht auf heiße Oberflächen (Sandunterlagen,Gipsplatten) - Zündquelle Kapseln bruchsichere Beleuchtungssysteme flammendurchschlagssichere Baumaterialien Beachtung Schutzgrade (siehe Elektrosicherheit) Zünddurchschlag E-Motor in Ex-Atmosphäre Abstand Zündquelle-brennbares System Verhinderung Energieaufnahme Verhinderung Energieaufnahme Zuführung kühlender Medien Lagerung bei abgesenkten Temperaturen Verhinderung Wärmeübertragungsmöglichkeit

53 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Explosionsschutz Explosionsfähige Gemische Gemische aus Gasen, Dämpfenm Nebel und Stäuben, die nach erfolgter Zündung sich im Sinne einer Kettenraktrion explosiv ausbreiten Explosionsfähige Atmosphäre Gemisch von Gasen,Dämpfen,Nebel und Stäuben mit Luft (-20 GrdC GrdC,0,8 - 1,1 bar) 10 Liter = gefahrdrohende Menge Sicherheitstechnische Kennzahlen Stoff EX-Grenze g/m 3 Zündtemperatur 0 C Zündenergie mJ untere obere Acetylen ,019 Amoniak Aceton ,23 Äthylen ,07 Benzol ,2 Propan ,25 Wasserstoff ,019 Methan ,30

54 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 203 Klassifikation explosionsgefährdeter Bereiche Zone Kennzeichen 0 ständig, langzeitig 1 gelegentlich 2 selten 10 Stäube häufig, langzeitig 11 Stäube gelegentlich durch aufwirbeln G Medizintechnik dauernde explosible Gemische M Medizintechnik geringe Mengen, kurzzeitig ex-Gemische Zu Staubexplosion 1mm/m 2 Staubablagerung = gefahrdrohende Menge bei normaler Raumhöhe

55 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 204 Beispiele für explosionsfähige Stäube - Getreide,Kaffee,Kakao,Stärke,Waschmittel,Holzstaub,Kohlestaub usw. Staubart Zündenergie mJ Getreide 30 Maisstärke 20 Polystrol 15 Braunkohle 25 (Reiben,Schlagen,Schleifen bis 200 J /Schlag) Explosion Spraydose Explosion Fett Explosion durch Motor

56 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 205 Kennzeichnung explosionsgefährdeter Bereiche Ex-geprüfte Betriebsmittel Ex-Stoffe EX Ex-Atmosphäre Informationsquellen Brand-Explosionsschutz - Gerätesicherheitsgesetz - DIN-Vorschriften - VDE-Richtlinien - MAK-Tabellen - TRK-Tabellen (Richtkonzentration karzinogene Stoffe) - TRbF (technische Regeln brennbare Flüssigkeiten) - TRGS (technische Regeln für Gefahrenstoffe) - Richtlinien der gerwerblichenBerufsgenossenschaften VBG1 : Explosionsschutz EG-Normen ( 94/9/EG Brand- und Explosionsschutz)

57 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Elektrosicherheit Hauptunfallursachen Körperschlüsse mit elektrischen Betriebsmitteln Isolationsschäden schadhafte Schutzabdeckungen fehlende und vertauschte Schutzleiter Arbeiten unter Spannung oder in Nähe spannungs- führender Teile Unfallstatistik (Berufsgenossenschaft Feinwerktechnik/Elektrotechnik 1998) Tödliche Stromunfälle in Bundesrepublik 1981 : : : : : : 620

58 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 207 Statistik Elektrounfall - komnventionellerArbeitsunfall Von 1000 Arbeitsunfällen : 2,5 tödlich Von 1000 Wegeunfällen : 6 tödlich Von 1000 Elektrounfällen : 28 tödlich Von 1000 Elektrounfällen : 28 tödlich Ursachen 1. Unkenntnis 2. Abstumpung gegenüber Gefahr 3. Außerachtlassen von Sicher- heitsregeln 4. Verhaltensfehler

59 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Elektrounfall Infolge Berührung spannungsführender Teile wird der menschliche Körper teilweise oder vollständig in den elektrischen Stromkreis eingeschlossen Mechanismus prinzipiell mit Körperschäden verbunden Jeder Elektroverunfallte ist in die Kategorie Schwerverletzte einzuordnen Schwerverletzte einzuordnen = anzeigepflichtig anzeigepflichtig

60 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Physiologie der elektrischen Durchströmung des Herzens Bioelektrischer Reizmechanismus des Herzens

61 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 210 Einwirkungsbereich des elektrischen Stromes > 300 ms (Diastolenbereich = Entspannungs- Füllphase) Gefahr der Initialisierung von Extrasysteolen = Kammerflimmern Max. 3 Minuten ohne irreversible Schäden

62 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 211 Störung EKG infolge Einwirkung des elektrischen Stromes DefibrillatorEKG-Aufnahme (Notfall) Kammerflimmern kann bis 24 h nach Stromein- wirkung auftreten !!!!!!

63 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Theorie der elektrischen Durchströmung des Körpers Berührungsstrom U B Berührungsspannung (max. U netz ) R M komplexer Körperwiderstand R Ü Übergangswiderstand an Berüh- rungsflächen Komplexer Körperwiderstand R H! Hautwiderstand Eintrittsstelle R K Körperinnenwiderstand R H2 Hautwiderstand Austrittsstelle Körper = elektrobiologischer Leiter verschiedener Elektrolyte mit unterschied- lichen Leitvermögen R K : Hautwiderstand R H : k ( abhängig von Beschaffenheit der Haut) Hautwiderstand definiert Berührungsstrom

64 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Faktoren, die den Grad der Schädigung des menschlichen Organismus infolge der elektrischen Durchströmung bestimmen 1. Stromstärke 2. Stromweg 3. Einwirkungsdauer 4. Frequenz

65 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 214 Zu Stromstärke Wirkungsbereiche von Wechselstrom 220 V, 50/60 Hz ( IEC-Report 479) Physiologische Reaktionen Bereich 1 Bereich 2 Bereich 3 Bereich ,5 mA 0, mA mA > 80 mA - keine Reaktion - Empfundungs- schwelle >0,5mA - bis 10 mA keine physiol.Reaktion - Loslaßgrenze mA (max.30 mA) Oberhalb 15 mA Flimmergrenze (Vorhöfe) Muskelkontraktion Beklemmungsgef. Atembeschwerden C1 : 10% Flimmern C2 : 20% C3 : 50% Ab 30 ms akute Flimmergefahr Tödlicher Bereich Atemstillstand Strommarken Herzstillstand Bewußtlosigkeit Ab 2A: Gewebe- verkochung,Nieren- versagen,Platzen Blutkörperchen

66 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 215

67 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 216 Wirkungsbereiche für Gleichstrom nach IEC-Report 479 Kapazitiver Widerstand Kapazitiver Widerstand sinkt mit wachsender Frequenz Elektrophysiologische Reizwirkungen bei Gleichstrom geringer Stromstärkebereiche verschieben sich nach oben bei analogen physiologischen Reaktionen auf den Menschen Bereich 1 Bereich 2 Bereich 3 Bereich mA mA 81 mA - 3 A > 4 A

68 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 217 Zu Stromweg

69 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 218 Elektrosicherheit: : Verhinderung gefährlicher Längsdurchströmungen Analyse der Arbeitssysteme StromwegKörperwiderstand in Ohm Hand- Fuß 1000 Hand-Gesäß 550 Hände-Gesäß 300 Hände- Füße Gestaltung des Arbeitssystems

70 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 219 Zu Einwirkungsdauer - Haut bietet trottz des hohen Widerstandes nur Kurzzeitschutz - Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit: biologischer Zustand (Feuchte,Verhornung) Höhe der einwirkenden Spannung Durchströmungsdauer Stromdichte an Berührungsflächen R H in kOhm U B in V Phobie,Schreck,Reiz Verstärkte Schweißbildung Flüssigkeit füllt Poren aus Elektrodenfläche vergößtert Stromdichte erhöht sich JOULSCHés Gesetz Zellflüssigkeit verdampft Zellschichten werden explosionsartig zerissen Zerstörung isolierender Hautschichten ( Strommarken ) Hautwiderstand 0

71 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Schutzmaßnahmen gegen Einwirken des elektrischen Stromes DIN 0100 VBG 64 Schutz gegen 1. Direktes Berühren = Leiter und leitfähige Teile der Betriebsmittel stehen unter normalen Betriebsbedingungen unter Spannung 2. Indirektes Berühren = Fehlerfall in elektrischen Betriebsmitteln (Isolationsschäden)

72 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Schutz gegen direktes Berühren Gleichstrom: 60 V Wechselstrom: 25 V Isolation Isolation DIN VDE 0413 Teil 1 Isolationswiderstände Schutz- und Funktionskleinspannungen : 0,25 MOhm TN,TT,IT-Netze < 500 V : 0,5 MOhm >500 V : 1,0 MOhm Prüfung von Isolierstoffen (Frequenz,Zeit,Spannung) Umhüllung/Kapselung DIN 4050, VDE 710 Berührungs-,Fremdkörper-,Wasserschutz = IP-Schutzgrade

73 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 222

74 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 223 Abdeckung DIN VDE 0470, DIN VDE 0106, VDE 0100 T.410 Abdeckung Niederspannungsverteilung Tücher und Kappen zum Abdecken von Leitungen und Isolatoren Sonderkennzeichen für isolierende Schutzvorrichtungen Fingersicher,Handsicher (IP2X IP3X)

75 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 224 Sicherheitsabstände DIN Teil1 Verhindern Erreichen der Gefahrenzone

76 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Schutz gegen indirektes Berühren Wechselspannung: 50 V Gleichspannung: 120 V Standortisolierung DIN VDE 100,Teil 410, DIN VDE 0413, DIN DIN = Schutz durch nichtleitende Räume Verhinderung des Stromflusses durch isolierende Abdeckungen im Fußbodenbereich - Material 1000 Ohm/V - Mattenabmaße : mind. 1 x 1 m, 2,5 mm dick - Abstände zu i n Erde stehenden Bauelementen h r h= 2,5m, r = 1,25 m (Ergonomie) Schutzisolierung sicherste Maßnahme (Wärmestau setzt Grenzen) alle berührbaren Teile des Betriebsmittels aus Isolationsstoff Geräte der Schutzklasse II (Ohne Schutzleiter) Elektrowerkzeuge, Handleuchten,Steckvorrichtungen

77 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 226 Zeichen Schutzisolierung Schutzkleinspannung Medizingeräteverordnung, DIN VDE 100,Teil 410 Wechselspannung < 50 V Gleichspannung < 120 V Erzeugung Sicherheitstransformator (Trennung Netz-Verbraucher) Leistungsaufnahme setzt Grenzen Medizintechnik Laser,Reizstrom, Hochfrequenz-Chirurgie, Servicegeräte Lötkolben, Meßgeräte Bsp. Kombination Schutzisolierung-Kleinspannung Schutztrennung VDE 100,Teil 410 Betriebsmittel vom Netz mit Trenntrafo getrennt; Spannungen > 50 V jeweils nur 1Betriebsmittel (max. 380 V,16 A) Zeichen Schutztrennung

78 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 227 Schutzmaßnahmen mit Schutzleiter DIN Teil 540 Schutzerdung alle nicht zum Betriebsstromkreis gehörenden leitfähigen Teile der Betriebs- mittel werden über Schutzleiter gegen Erde betrieben Fehlerfall: Fehlerstrom erzeugt Spannungsabfall am Erder; ab 65 V Be- rührungsspannung spricht Stromsicherung an Nullung Fehlerfall: Fehlerstrom über Neutralleiter (PEN-Leiter: Nullleiter+ Erdleiter) ; bei Körperschluß fließt Strom vom Außenleiter über den Körper des Gerätes zum Neutralleiter (PEN)= Kurzschluß Nulleiter-Haupt- leiter Sicherungen trennen nach 0,2 s Gerät vom Netz

79 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 228 Fehlerstrom-Schutzschalter (FI- Schalter) Wirkprinzip des Fehlerstromschutzschalters alle Leiter (L 1 - L 3 ) des zu schützenden Betriebsmittels werden einem Summenwandler W zugeführt Da im fehlerfreien Zustand die Summe der zufließenden und abfließenden Ströme = 0, heben sich die Wechselfelder auf Keine Spannungsinduktion in W bei Erd- bzw. Körperschluß wird durch den Differenzstrom in der Wicklung von W eine Spannung induziert, die den Auslöser A ( permenentmagnetisch gefesselt) entriegelt Schaltschloß M trennt Betriebsmittel vom Stromkreis

80 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 229 Technische Parameter von FI-Schaltern Maximaler Fehlerstrom : 30 mA Abschaltzeit : 0,04s; maximal 0, 2 s FI-Schalter müssen auch wirksam werden, wenn Nulleiter bzw. mehrere Außenleiter ausgefallen sind Ausführungsvarianten von FI-Schaltern Integriert in Verlängerungskabel Test-Taste FI-Schalter bis 250 A FI-Schalter bis 125 A

81 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 230 Integriert in Verlängerungskabel Integriert in SteckdoseBaustromverteiler

82 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Prüfung elektrischer Anlagen und Betriebsmittel Gesetzliche Grundlagen / Empfehlungen Gerätesicherheitsgesetz (BGBl / Novellierung 1998) Durchführungsregeln und Unfallverhütungsvorschriften der gesetzlichen Unfallversicherungen = Berufsgenossenschaften - BGVA2 (alt VBG 64) : elektrische Anlagen + Betriebsmittel - BGI 594 ( alt ZH1/228) : Sicherheitsregeln elektr. Betriebsm. - BGI 600 (alt ZH1/249) : Betrieben ortsveränderlicher Betr.m. Regeln VDI, VDE,DIN, Überwachungsvereine IP- Schutzgrade VDE 0530 Teil 5 Arbeitsstättenverordnung Arbeitssicherheitsgesetz u.a. Form der Revisionen Aktenkundiger Nachweis Revisoren Elektrofachkraft :Fachliche Qualifikation für Errichten,Ändern und Instantsetzen elektrotechnischer Anlagen Nachweis der Fachverantwortung (Pflichtübertragung) keine Achtung : elektrotechnisch unterwiesenes Personal keine Elektrofachkraft !! Autorisierte Prüfanstalten

83 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 232

84 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 233 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel sind prinzipiell bei Errichtung, Änderung, Instandhaltung einer Revision zu unterziehen einer Revision zu unterziehen

85 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 233a Schutzklasse I (mit Schutzleiter) Anschlußleitung Betriebsmittel Schutzklasse II (Ohne Schutzleiter) Anschlußleitung Betriebsmittel Prüfverfahren Prüfumfang Sichtprüfung erkennbare Schäden Leitung,Steckver- bindung Gehäuse Zugentlastung Biege-Knickschutz Schutzleiterprüfung Durchgang An- schluß-Verbindung < 1 Ohm - Widerstandsmessung mit Leiterbewegung DINVDE 0105/Teil Isolations- Widerstand- Prüfung Betriebsstromkreis gegen berührbare Metallteile > 1000 Ohm/V > 2 MOhm Isolationsmessung DIN VDE 0105/Teil Funktions- prüfung

86 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 234 Prüffristen

87 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 235

88 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 236

89 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 237 Betriebsmittel Prüffrist Elektrohandwerkszeug 6 Monate Fertigungseinrichtungen 2 Jahre Ortsfeste Betriebsmittel 4 Jahre FI- Schutzschalter 6 Monate PC + Peripherie 2 Jahre


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