KAN-Studien

Der Bericht gibt einen Überblick über digitale Menschmodelle (digital human modelling; DHM-Modelle) und deren Eigenschaften und Möglichkeiten. Zudem wurde untersucht, welche Systeme zur Bewegungserfassung in Studien untersucht wurden (motion capture; MoCap-Systeme). Die wissenschaftlichen Publikationen wurden mit dem Fokus auf Schnittstellendefinitionen und Datenformate analysiert. Dabei ging es bei diesem Projekt vorrangig um Möglichkeiten zum Datenaustausch zwischen DHM-Systemen untereinander, zwischen MoCap-Systemen untereinander sowie zwischen DHM- und MoCap-Systemen.

Innerhalb dieses Gutachtens werden die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten aus dem Arbeitsschutzregelwerk und der Normung miteinander verglichen. Aufgrund der Vermutungswirkung in Bezug auf die Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen der Arbeitsstättenverordnung stehen dabei die Inhalte der ASR A3.4 „Beleuchtung“ (Ausgabe: April 2011; zuletzt geändert GMBl 2022, S. 248) im Mittelpunkt. Auf Seiten der Normung ist die DIN EN 12464-1:2021-11 „Licht und Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten – Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen“ das zentrale Dokument für die Planung der Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen. Bei dem Vergleich werden weitere Dokumente des Staates und der Unfallversicherungsträger und der Normung einbezogen, die in einem engen Zusammenhang mit den beiden genannten Dokumenten stehen.

Gelenkwellen sind abnehmbare Bauteile zur Kraftübertragung zwischen einer Zugmaschine und einer anderen, z. B. angehängten Maschine. Die eigentliche Gelenkwelle ist sehr langlebig, die Schutzabdeckung kann bei nicht sachgemäßem Gebrauch jedoch verschleißen. Wenn diese Schutzeinrichtung nicht ersetzt wird, kann es zu Unfällen kommen – auch zu tödlichen. Das KAN-Gutachten gibt Hinweise auf Verbesserungspotential der Normen für Gelenkwellen.

Die hier vorliegende Literaturstudie bereitet die aktuellen arbeitsschutzrelevanten Ergebnisse wissenschaftlicher Studien zur nichtvisuellen Wirkung von Licht auf. Um die nichtvisuellen Wirkungen von Licht möglichst breit angelegt zu betrachten, wurden verschiedene Fachdisziplinen – die Chronobiologie, die Arbeitsmedizin und die Lichttechnik – an der KAN-Studie beteiligt. Im Anhang befindet sich das ausführliche lichttechnische Gutachten. Dieses Gutachten stellt lichttechnische Grundlagen und den Wissensstand über eine mögliche Schädigung des Auges durch zu hohe Intensitäten des Blauanteils im Licht dar.

Es ist auffällig, dass viele Studien Schwachstellen vor allem bezüglich der Lichttechnik aufweisen. So ist häufig der Versuchsaufbau unvollständig beschrieben, oder die angegebenen radiometrischen Größen sind falsch.

Zu den nichtvisuellen Wirkungen von Licht liegen überwiegend Studien unter kontrollierten Bedingungen (z. B. in Schlaflaboren) mit meist nur wenigen Teilnehmenden oder tierexperimentelle Studien vor. Diese Studien sind gut geeignet, Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge aufzudecken. Diese Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge helfen wiederum, Studienergebnisse auf andere Szenarien als die untersuchten zu übertragen. Allerdings können Studien im Labor nicht die tatsächlichen Gegebenheiten am Arbeitsplatz abbilden. Deshalb sind zusätzliche Studien an Arbeitsplätzen (Feldstudien) mit vielen Teilnehmenden wichtig, auch wenn solche Studien gegebenenfalls schwer kontrollierbaren Störeinflüssen unterliegen.

Ziel der Studie ist eine strukturierte Bestandsaufnahme der Standardisierungssituation im Bereich der Nanotechnologie. Die Ergebnisse werden insbesondere vor dem Hintergrund der nationalen und europäischen Rechts- und Regelsetzung bewertet und Regelungslücken identifiziert. Darauf aufbauend werden Handlungsempfehlungen gegeben, welche den Arbeitsschutzexperten helfen, Standardisierungsaktivitäten im Bereich der Nanotechnologie zielgerichtet mitzugestalten und Widersprüche zur Rechts- und Regelsetzung zu verhindern. Dabei liegt der Fokus auf gezielt hergestellten Nanomaterialien.

Hier können Sie die zugehörige Excel-Datei herunterladen.

Nach umfassenden Recherchen lässt sich aus den relevanten Urteilen in unterschiedlichen Rechtsbereichen ableiten, dass Normen und normenähnliche Dokumente, unabhängig von ihrem Status, der Zusammensetzung des zuständigen Ausschusses und ihrer formalen Eignung, zur Begründung von Gerichtsurteilen herangezogen werden

Das Übereinkommen der Vereinten Nationen über die Rechte von Menschen mit Behinderungen (UN-Behindertenrechtskonvention, UN-BRK) verfolgt das Ziel der Gleichstellung von Menschen mit Behinderungen, indem sie die für alle Menschen gültigen Menschenrechte, darunter das Recht auf Zugang zur Arbeitswelt, konkretisiert und spezifiziert. Die Konvention legt verbindliche Regeln zur Teilhabe behinderter Menschen fest.

Bisher konnten Roboter nur Aufgaben im Automatikbetrieb übernehmen, die vollständig ohne Personeneinsatz möglich sind. Dies liegt daran, dass die bisher gültigen Arbeitsschutzvorschriften keinen Zugang von Personen in die Nähe von automatisch gesteuerten Robotern erlauben. Insbesondere Montageaufgaben ließen sich jedoch oft nicht automatisieren, weil einzelne Tätigkeiten nicht ohne die Hilfe von Menschen auskommen. Damit neuartige gemeinsame Arbeitsbereiche für Menschen und Roboter geschaffen werden können, müssen sichere Roboter eingesetzt werden, von deren Bewegungen auch ohne trennende Schutzeinrichtungen keine unmittelbaren Gefahren ausgehen. Da ein direkter Kontakt zwischen Roboter und Person trotzdem möglich ist, bleibt im Gegensatz zu trennenden Schutzeinrichtungen ein geringes Risiko einer Kollision bestehen. Die Beanspruchungseffekte durch Kollision müssen daher so begrenzt werden, dass nur geringe, tolerable Verletzungsschweren auftreten können.

Die Studie soll als erster Schritt dazu dienen, den aktuellen Stand und weiteren Bedarf an Grundlagen zur mechanischen Risikobeurteilung zu erarbeiten. Dies geschah im Hinblick auf die Einordnung von Verletzungsbefunden und biomechanischen Verletzungskriterien in Schadensschwerekategorien.

Auf den Ergebnissen dieser Studie aufbauende spätere Arbeiten sollen helfen, Arbeitsschutzexperten und Herstellern eine Datenbasis bei konkreten Problemstellungen in Risikobewertungen und die Gewissheit zu geben, dass im Bereich des Arbeitsschutzes konforme Entscheidungen bei der mechanischen Risikobeurteilung getroffen werden.

Schwerpunkte: Analyse der vorhandenen Literatur - Kategorisierung „leichter“ Verletzungen - Strukturierung von biomechanischen Belastungsgrenzen.

Im Jahr 2008 veröffentlichte die KAN den Bericht 41 „Sicherheit von Landmaschinen“, in dem die Sicherheitsaspekte in Normen zu Landmaschinen analysiert wurden. Die Empfehlungen des KAN-Berichtes haben auf nationaler Ebene einen Normüberprüfungsprozess in Gang gesetzt, in dessen Verlauf auch das Thema „Betätigungskräfte“ diskutiert wurde.

Die Diskussion im zuständigen nationalen Gremium ergab, dass es vermutlich keine europäische oder internationale Norm für die Messung von Betätigungskräften gibt, auf die in den Landmaschinennormen verwiesen werden könnte. Diese Annahme wird untermauert durch die Ergebnisse der KAN-Studie 42 „Berücksichtigung der Messunsicherheit in Prüfnormen“.
Um zukünftig sicherzustellen, dass alle Bedienpersonen z.B. beim Schwenken von Maschinenteilen eine Betätigung ausführen können, müssen unter anderem die Werte für Betätigungskräfte in Normen eingehender untersucht und auf eine abgesicherte Basis gestellt werden.

Die anfänglich durchgeführte Normenanalyse bestätigte, dass

• in deutschen, europäische und internationalen Normen keine verwendbaren Messverfahren zum Messen von Betätigungskräften an mobilen Maschinen beschrieben werden;

• in den Normen für Landmaschinen durchgängig Werte von maximal 200 N bis 250 N als durchschnittlich auf dem Betätigungsweg aufzubringende Kraft und 250 N bis 400 N als Maximalkraft ohne Begründung angegeben werden;

• in den Normen keine Angaben zur Lage der Stellteile getroffen werden.

Die Einschätzung des Projektnehmers ist, dass die in den Normen genannten Werte in dieser Form aus Sicht des Arbeitsschutzes nicht vertretbar sind.

Die in der Studie angegebenen Empfehlungswerte für bestimmte Körperhaltungen können nur als eine erste Orientierung dienen. Es müssen weiterführende Studien durchgeführt werden, um belastbare Werte zu erhalten, denn die Messung von Betätigungskräften allein, ermöglicht nur begrenzt Rückschlüsse auf die bei der Betätigung auftretenden internen körperlichen Beanspruchungen.

Zur Ermittlung eines geeigneten Messverfahrens zur Messung der Durchführbarkeit einer Betätigung wurden zwei Methoden praktisch erprobt. Eine Variante war das Messen der Durchführbarkeit einer Betätigungskraft mit Hilfe von Probanden und einem handgehaltenen Messgerät mit Messwertspeicher sowie PC-Schnittstelle. Die zweite Variante ist das Messen mit Hilfe einer Winde, einem Kraftaufnehmer und einem Winkelmesser.

Hintergrund

Im Jahr 2009 veröffentlichte die Kommission Arbeitsschutz und Normung (KAN) den Bericht 44 „Anthropometrische Daten in Normen". Der Bericht verdeutlichte die große Bedeutung von Körpermaßdaten für den Arbeitsschutz und gab eine Reihe von Handlungsempfehlungen. Eine zentrale Empfehlung richtete sich an das DIN und empfahl die Erarbeitung eines Leitfadens, der Anwendern anthropometrischer Daten eine Hilfestellung gibt, wie Körpermaßdaten fehlerfrei genutzt werden können.

Der Beirat des Normenausschusses Ergonomie im DIN hat daraufhin seinem zuständigen Arbeitsausschuss „Anthropometrie und Biomechanik" empfohlen, einen Anwenderleitfaden in Form einer DIN SPEC zu erarbeiten, der die richtige Auswahl und Verwendung anthropometrischer Daten allgemeinverständlich behandelt. Da der Ausschuss die KAN um Unterstützung gebeten hat und die KAN dieses Vorhaben als sehr hilfreich für die Gestaltung ergonomischer Arbeitsmittel erachtet, sollte in der vorliegenden Studie die Rohfassung eines solchen Leitfadens erarbeitet werden.