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3.7 Spektrale Wichtungsfaktoren für die Blaulichtgefährdung und die thermische Netzhautgefährdung

Tabelle 2 :

Für Wellenlängen, die nicht in Tabelle 2 angegeben sind, kann der Wert der relativen spektralen Wirksamkeit für B (λ) bzw. R (λ) durch Interpolation (aus den Werten für die nächst kleinere und für die nächst größere Wellenlänge) berechnet werden.

3.8 Übersicht über die wichtigsten Expositionsgrenzwerte in Tabellenform:

Expositionsgrenzwerte für das Auge
Einwirkungsdauer t in s	< 1,8 * 10-5	1,8 * 10-5 bis 10	10 bis 1000	1000 bis 10 000	10000 bis 30000	Jahresexpositionsgrenzwert
Größen und Wichtungs -Funktionen
	30 J / m2					4000 J/m2
	10000 J / m2					-*)
	41,2 / Cα* t0,9 W / m2* sr	5 * 104 / Cα* t0,25 W / m2* sr	2,8 * 104/ Cα W / m2* sr			-*)
Für α> 0,011 rad:	1 * 106/ t W / m2* sr				100 W / m2* sr	-*)
Für α < 0,011 rad:	100 / W / m2 t				0,01 W / m2	-*)
	18000 * t-0,75 W / m2			-*)	-*)	-*)
	3 * 106 J / m2					-*)

^*) ist nicht erforderlich

Expositionsgrenze für die Haut
Einwirkungsdauer t in s	< 10	10 bis 30000	Jahresexpositionsgrenzwert
Größen und Wichtungs -Funktionen
	30 J / m2		4000 J / m2
	18000 * t0,25 J / m2	-*)	-*)

^*) ist nicht erforderlich

.

Bei der Gefährdungsbeurteilung sind der räumliche Bereich und die Zeit je nach Arbeitsbedingungen zu wählen. D.h. muss z.B. ein Lampenprüfraum für maximal 10 Minuten täglich von mehreren Beschäftigten begangen werden, so ist zu prüfen, ob im Raum die Expositionsgrenzwerte für 10 oder mehr Minuten überschritten werden können. Sollten die Expositionsgrenzwerte für Haut und Augen z.B. nach 5 Minuten im Lampenprüfraum überschritten werden, so sind z.B. organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen (z.B. Augenschutz, Schutzkleidung und Visier) zu treffen.

Würden hingegen die Expositionsgrenzwerte erst nach 100 Minuten überschritten, so genügt die Kennzeichnung des Raumes und die Unterweisung der Mitarbeiter, sich nicht länger als 100 Minuten ohne Schutz aufzuhalten, da die normale tägliche Aufenthaltszeit in unserem Beispiel nur 10 Minuten pro Tag beträgt.

Im folgenden Beispiel wird ein UV-Strahler in einer Halle angenommen. Der Bereich, in dem die Expositionsgrenzwert überschritten werden können, ist zeitlich und räumlich variabel. D.h. z.B. in 10 cm Entfernung wird der Expositionsgrenzwert für die Augen nach 150 s überschritten, in 2 m Abstand zur Quelle nach 1000 s und in 8 m Abstand erst nach 8 Stunden.

D.h. je nach Arbeitsbedingungen und Abstand sind unterschiedliche Maßnahmen zu treffen. Über 8 m Entfernung brauchen bei diesem Beispiel keine Schutzmaßnahmen getroffen zu werden. Sinnvoll ist hier z.B. die Abschirmung mit Stellwänden in 2 bis 3 m Abstand um die Quelle sowie die Kennzeichnung des Zugangs mit Warnzeichen W09 "Warnung vor optischer Strahlung" und gegebenenfalls die Ausrüstung der in diesem Bereich arbeitenden Personen mit persönlichen Schutzausrüstungen sowie die Unterweisung der Mitarbeiter.

Das folgende Bild zeigt die Abhängigkeit zwischen Zeit und Abstand. Im grünen Bereich wird der Expositionsgrenzwert eingehalten.

.

Die kritischen Organe für die Einwirkung optischer Strahlung auf den Menschen sind die Augen und die Haut. Optische Strahlung dringt in menschliches Gewebe nur oberflächlich ein; die inneren Organe werden nicht erreicht. Die Eindringtiefe ist von der Wellenlänge abhängig. Während kurzweilige UV-Strahlung und langweilige IR-Strahlung bereits an der Oberfläche absorbiert werden, dringt Strahlung im sichtbaren und nahen infraroten Bereich tiefer ein. Entsprechend hängt der Ort der Wirkung im Auge und in der Haut von der Wellenlänge ab. Auch sind Art und Schwere eines durch optische Strahlung hervorgerufenen Effektes von der Intensität der Strahlung und von ihrer Dosis abhängig. Es kann sowohl zu positiven als auch zu negativen Wirkungen kommen.

1. Positive Wirkungen:
   An positiven Wirkungen sind zu nennen:
   die Bildung von Vitamin D3, das zur Vorsorge gegen Rachitis gebraucht wird, durch UV-Strahlung durch mäßige UV-Einwirkung der Aufbau eines Lichtschutzes, der vor Sonnenbrand schützen kann. Positive Wirkungen werden Licht und UV-Strahlung auch bei therapeutischen Anwendungen, z.B. zur Behandlung von Hautkrankheiten, zugeschrieben.
   Die sichtbare Strahlung ermöglicht dem Menschen das Sehen und damit das Erkennen der Umgebung. Das Sehen ist für die meisten der wichtigste Sinneseindruck.
   Infrarotstrahlung kann eine angenehme Wärmewirkung erzeugen.
   Wärmestrahlung und Licht können zum physischen und psychischen Wohlbefinden beitragen.

2. Negative Wirkungen:
   Schädliche Wirkungen durch UV-Strahlung auf die Haut:
   Sonnenbrand (Erythem):Entzündliche Rötung der Haut, die nach einigen Tagen heilt. Es kommt zu einer Pigmentierung (Bräunung) und Verdickung der Hornschicht, wodurch die Betroffenen eine erhöhte Widerstandskraft gegenüber einem erneuten Sonnenbrand erhalten.
   Hautalterung: Bei häufig wiederholter und bei langfristiger Exposition gegenüber UV-Strahlung kann die Haut trocken, lederig, grob und schlaff werden und Falten bekommen.
   Hautkrebs: Durch übermäßige und durch langfristige UV-Strahlungseinwirkung kann Hautkrebs ausgelöst werden. Es werden drei verschiedene Hautkrebsarten (Basaliom, Spinaliom und malignes Melanom) unterschieden, die in unterschiedlichen Schichten der Haut auftreten und deren Krankheitsverlauf unterschiedlich ist.
   Fototoxische Reaktionen, Fotoallergien: Durch das Zusammenwirken von UV-Strahlung mit chemischen Stoffen (z.B. bestimmten Medikamenten und Kosmetika) sind toxische Reaktionen möglich. Auch können Allergien ausgelöst werden.

Schädliche Wirkungen von UV-Strahlung auf die Augen:

Hornhautentzündung (Keratitis), Bindehautentzündung (Konjunktivitis): Durch UV-Strahlung werden die äußersten Zellen der Hornhaut und der Bindehaut zerstört. Diese Erkrankung ist bei Bergsteigern als "Schneeblindheit" und bei Schweißern als "Verblitzen" bekannt. Die Schädigung macht sich 6 bis 8 Stunden nach der Exposition durch starke Augenschmerzen bemerkbar. Nach 1 bis 2 Tagen tritt eine vollständige Heilung ein.

Trübung der Augenlinse: Neben anderen Ursachen kann eine langjährige UV-Strahleneinwirkung auf die Augen zu einer irreversiblen Trübung der Augenlinse führen. Von dieser Erkrankung sind vor allem ältere Menschen ("Altersstar") sowie Personen betroffen, die sich häufig im Freien aufhalten (Landwirte, Seeleute).

Schädliche Wirkungen durch sichtbare und infrarote Strahlung auf die Haut:

Verbrennung der Haut durch hohe Strahlungsintensität (z.B. an Schmelzöfen oder durch Laser).

Schädliche Wirkungen durch sichtbare und infrarote Strahlung auf das Auge:

Verbrennung der Netzhaut ("Thermischer Schaden") durch Einwirkung von Strahlung hoher Intensität (z.B. Hochleistungslampen, Sonne).

Die so genannteBlaulichtgefährdung ist eine photochemische Schädigung der Netzhaut.

Trübung der Augenlinse:Auch eine langjährige IR-Strahleneinwirkung kann zu einer Trübung der Augenlinse ("Grauer Star", Katarakt) führen. Diese Einwirkung kann z.B. an Arbeitsplätzen von Glasbläsern auftreten.

Blendung: Die Blendung ist zwar keine direkte Schädigung des Auges, sie kann jedoch das Sehen und Erkennen beeinträchtigen und damit Folgeschäden (z.B. Unfälle im Straßenverkehr) hervorrufen.

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Vorbemerkung: Die Tabelle gibt beispielhaft für verschiedene Tätigkeiten und Arbeitsplätze auf Grund der derzeitigen Erkenntnisse an, ob und unter welchen Voraussetzungen Messungen in der Regel notwendig, eventuell notwendig oder nicht notwendig sind. Falls bezüglich der Auswahl der zu treffenden Schutzmaßnahmen und der Risiken Zweifel bestehen, gibt eine Messung Klarheit über die Gefährdung.bestehen, gibt eine Messung Klarheit über die Gefährdung.

.

Umrechnung der Strahldichtegrenzwerte nach dieser BG-Information in Strahl- bzw. Lichtstärken Die Strahldichte ist definiert als (IEC 60050-845):

(1)

In dieser Formel ist:

1. dA: Flächenelement der Strahlungsquelle,
2. dF anteilige Strahlungsleistung in Ausbreitungsrichtung,
3. d.: Winkel zwischen der Flächennormalen von da und der Ausbreitungsrichtung. Für die von da ausgehende Strahlstärke in Richtung dΩ gilt:

(2)

eingesetzt ergibt sich folgender allgemeiner Zusammenhang zwischen der Strahldichte und der Strahlstärke einer Quelle:

(3)

Im Sinne einer "Worstcase-Betrachtung" wird θ = 0 bei direktem Blick in eine Strahlungsquelle und damit cos θ = 1. Vereinfacht ergibt sich damit:

(4)

bzw. wenn die Fläche aus der Winkelausdehnung α in rad berechnet wird:

(5)

Zur Ermittlung der restriktivsten Strahlstärken wurde der (minimale Akkomodations-) Abstand von r = 0,1 m eingesetzt.

Die Strahldichten je LED wurden durch spektrale Wichtung jeweils repräsentativer Spektren mit den Wirkungsfunktionen (für "blue light" und "retinal thermal hazards") aus den Abschnitten 3.5 bis 3.8 dieser BGI ermittelt. Zur Umwandlung in fotometrische Größen wurden die gemessenen Strahlungsäquivalente benutzt. Die Grenzwerte in den Bildern 1 und 2 beziehen sich auf eine maximale Expositionsdauer von 100 s. Nach der Lasernorm DIN EN 60825-1/VDE 0837 Teil 1 ist diese Zeitbasis für den gelegentlichen oder ungewollten Blick in eine Strahlungsquelle anzusetzen.

Bei absichtlicher Langzeitexposition im Bereich fotochemischer Gefährdungen ("blue light hazard") sollten die Grenzwerte auf Basis der konkreten Einwirkungsdauer ermittelt werden. Zur Orientierung sind in Bild 3 die maximal erlaubten Lichtstärken in diesem Bereich für die maximal vorstellbare Zeitbasis von 30000 s (Arbeitstag) dargestellt.

In sämtlichen Abbildungen fällt der große Einfluss der jeweiligen Quellengröße (angegeben als Sehwinkel in mrad) auf. Dieser Parameter muss im Einzelfall ermittelt werden, wenn die "Worst case"-Näherung mit der minimalen Quellengröße nicht ausreicht. (Dieser Umstand kann umgekehrt auch zur Erhöhung der Strahlungssicherheit ausgenutzt werden, indem die Quellengröße z.B. durch Streuscheiben, Diffusoren oder ähnliche Maßnahmen vergrößert wird.)

Zur Abschätzung einige Anhaltspunkte für Standard-LEDs:

SMD-Bauelement ohne optisch wirksame Verkapselung: ca. 3 mrad

LED radial vergossen mit integrierter Linse 5 mm Ø: ca. 20 mrad

LED radial vergossen mit integrierter Linse 3 mm Ø: ca. 10 mrad

Bei stark gebündelter LED-Strahlung mit Halbwertswinkeln kleiner als 30 Grad sollten die Grenzwerte jeweils nur zur Hälfte ausgenutzt werden.

Bild 1: Maximale Lichtstärke von LED in cd

Bild 2: Maximale Strahlstärke von IREDs

Bild 3: Lichtstärkegrenzwerte bei extremer Langzeitexposition

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.

1 Vorbemerkung

Die folgenden Berechnungsprozeduren sollten durchgeführt werden, wenn die Leistung während der betrachteten Einwirkungsdauer auf unter 10 % des Spitzenwertes absinkt.

2 Anwendung des Abschnittes 3.5.1 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert in Gleichung (13) des Abschnittes 3.5.2 gilt auch für zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung. Liegt eine unterbrochene Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die effektive Bestrahlung H_eff,izu bestimmen und die während der Einwirkungsdauer in der täglichen Arbeitszeit (Arbeitsschicht) akkumulierte effektive Bestrahlung H_eff,azu berechnen. Dabei gilt:

(1)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während einer Arbeitsschicht

Für die während der Arbeitsschicht akkumulierte effektive Bestrahlung H_eff,agilt der Grenzwert in Gleichung (13) des Abschnittes 3.5.2.

Anmerkung:

Technisch lässt sich die Summation der effektiven Bestrahlungen einzelner Strahlenzüge oder Pulse auch in speziellen Messgeräten realisieren. Bei deren Benutzung muss die effektive Bestrahlung nicht für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls bestimmt werden.

2.1 Anwendung des Abschnittes 3.5.3 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert in Gleichung (14) des Abschnittes 3.5.3 gilt auch für zeitlich unterbrochene Strahlung. Liegt eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die Bestrahlung H_izu bestimmen und die während der Einwirkungsdauer in der täglichen Arbeitszeit (Arbeitsschicht) akkumulierte Bestrahlung H_Azu berechnen. Dabei gilt:

(2)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während einer Arbeitsschicht

Für die während der Arbeitsschicht akkumulierte Bestrahlung H_A gilt der Grenzwert in Gleichung (14) des Abschnittes 3.5.3.

Anmerkung:

Technisch lässt sich die Summation der Bestrahlungen einzelner Strahlenzüge oder Pulse auch in speziellen Messgeräten realisieren. Bei deren Benutzung muss die Bestrahlung nicht für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls bestimmt werden.

2.2 Anwendung des Abschnittes 3.5.4 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert in Gleichung (15) des Abschnittes 3.5.4 gilt auch für zeitlich unterbrochene Strahlung. Liegt eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die effektive Bestrahlung H_eff,izu bestimmen und die während der Einwirkungsdauer in der täglichen Arbeitszeit (Arbeitsschicht) akkumulierte effektive Bestrahlung H_eff,A zu berechnen. Dabei gilt:

(3)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während einer Arbeitsschicht

Für die während der Arbeitsschicht akkumulierte effektive Bestrahlung H_eff,agilt der Grenzwert in Gleichung (15) des Abschnittes 3.5.4.

Anmerkung:

Technisch lässt sich die Summation der effektiven Bestrahlungen einzelner Strahlenzüge oder Pulse auch in speziellen Messgeräten realisieren. Bei deren Benutzung muss die effektive Bestrahlung nicht für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls bestimmt werden.

2.3 Anwendung des Abschnittes 3.5.5 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert in Gleichung (16) des Abschnittes 3.5.5 gilt auch für zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung. Liegt eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die effektive Bestrahlung H_eff,i zu bestimmen und die während der Einwirkungsdauer in der täglichen Arbeitszeit (Arbeitsschicht) akkumulierte effektive Bestrahlung H_eff,A zu berechnen.

Dabei gilt:

(4)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während einer Arbeitsschicht

Anmerkung:

Technisch lässt sich die Summation der effektiven Bestrahlungen einzelner Strahlenzüge oder Pulse auch in speziellen Messgeräten realisieren. Bei deren Benutzung muss die effektive Bestrahlung nicht für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls bestimmt werden.

Aus der Summe aller in m Arbeitsschichten eines Jahres akkumulierten effektiven Bestrahlungen H_eff,aist die effektive Jahres-Bestrahlung H_eff,J zu berechnen.

Dabei gilt:

(5)

m = Anzahl der Schichten im Jahr

Für die effektive Jahres-Bestrahlung H_eff,J gilt der Grenzwert in Gleichung (16) des Abschnittes 3.5.5.

2.4 Anwendung des Abschnittes 3.6.1 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert nach den Gleichungen (18), (19) oder (20) des Abschnittes 3.6.1 wird durch die am stärksten einschränkende Bedingungen 2.4.1, 2.4.2 oder 2.4.3 bestimmt.

2.4.1 Die effektive Strahldichte für die thermische Netzhautschädigung L_R,EIeines jeden einzelnen Impulses der Dauer T_EIinnerhalb eines Impulszuges darf den Expositionsgrenzwert L_R(GW)für einen Einzelimpuls der Dauer T_EI nicht überschreiten.

Hierbei ist der entsprechende Grenzwert, je nach Dauer des einzelnen Strahlenzuges T_EI nach den Gleichungen (18), (19) oder (20) zu ermitteln.

2.4.2 Die über die betrachtete Einwirkungsdauer gemittelte effektive Strahldichte L_R,mfür eine Impulsfolge der Dauer T_IFdarf die Grenzwerte L_R(GW) für einen Einzelimpuls der Dauer T_IFnicht überschreiten.

Berechnungsformeln:

Die gemittelte effektive Strahldichte L_R,mfür eine Impulsfolge der Dauer T_IFkann mit der folgenden Formel berechnet werden:

(8)

Die Auswahl des Grenzwertes nach den Gleichungen (18), (19) oder (20) des Abschnittes 3.6.1 erfolgt je nach Länge von T_IF.

2.4.3 Die effektive Strahldichte L_R eines jeden Einzelimpulses der Dauer T_EIinnerhalb eines Impulszuges darf den Expositionsgrenzwert für einen Einzelimpuls der Dauer T_EI multipliziert mit dem Impulsreduktionsfaktor C₅nicht überschreiten, sofern T_EIkleiner als 2 s ist.

Es gilt dann:

Wobei C₅ = N^-0,25 und N die Zahl der Impulse im betrachteten Zeitraum ist.

Der betrachtete Zeitraum zur Bestimmung von N beträgt T₂oder T_IF, je nachdem welche Zeit kürzer ist. T₂ergibt sich nach Abschnitt 2.4.3.1.

Die längste Einwirkungsdauer, für die die Anforderungen angewandt werden sollte, also zur Bestimmung von N, ist im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 1400 nm 10 s für α < 100 mrad und 100 s für α> 100 mrad oder längere Wellenlängen.

2.4.3.1 Tabelle 1 - Zeiten T₂, unterhalb denen die Impulsgruppen aufsummiert werden

Bestimmung der Zahl der Impulse bei mehrfachen Impulsen

Treten während der Zeitdauer T₂(siehe Tabelle 1) Mehrfachimpulse auf, dann werden sie als ein einziger Impuls gezählt, um N zu bestimmen, und die Bestrahlungen der einzelnen Impulse werden zum Vergleich mit den für T₂geltenden Grenzwerten addiert, falls alle einzelnen Impulsdauern größer als 10^-9 s sind.

In manchen Fällen kann der Wert nach Gleichung (9) des Abschnittes 3.3 unter die Grenzwerte für Dauerbetrieb L_R,mfallen, die bei gleicher Spitzenleistung und gleicher Zeitbasis gültig wären. Unter diesen Voraussetzungen dürfen die Grenzwerte L_R,mfür Dauerbetrieb verwendet werden.

2.5 Anwendung des Abschnittes 3.6.2.1 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Anmerkung:

Fotochemische Schäden der Netzhaut unterliegen dem Bunsen-Roscoe-Gesetz. D.h., entscheidend für die Wirkung ist das Zeitintegral der Strahldichte bzw. der Bestrahlungsstärke. Daraus ergibt sich für unterbrochene oder gepulste Strahlung, dass die zeitintegrierte Summe aller Strahlenzüge oder Strahlungspulse den Grenzwert einhalten muss. Die Gleichung (21) des Abschnittes 3.6.2.1 für den Grenzwert wird entsprechend umgeformt.

2.5.1 Für T_IF< 10000 s folgt:

Liegt während einer täglichen Arbeitsschicht eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die effektive Strahldichte für Blaulichtgefährdung L_B,i nach Gleichung (21) des Abschnittes 3.6.2.1 zu bestimmen. Danach wird für jeden Puls das Zeitintegral aus der effektiven Strahldichte für Blaulichtgefährdung L_B,iund der Impulsdauer T_EIberechnet. Anschließend werden die Zeitintegrale für alle Pulse aufsummiert:

(11)

Anmerkung:

Technisch lässt sich die Summation der Strahldichten für Blaulichtgefährdung einzelner Strahlenzüge oder Pulse auch in speziellen Messgeräten realisieren. Bei deren Benutzung muss die Strahldichte für Blaulichtgefährdung nicht für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls bestimmt werden.

Der aus Gleichung (22) des Abschnittes 3.6.2.1 abgeleitete Grenzwert ist eingehalten, wenn die nach Gleichung (11) des Abschnittes 3.4 berechnete Summe den Wert von 1 * 10⁶ m^-2* sr^-1 nicht überschreitet.

2.5.2 Für T_IF> 10000 s und T_EI < 10000 s folgt:

Liegt während einer Arbeitsschicht eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die effektive Strahldichte für Blaulichtgefährdung L_B,EI nach Gleichung (21) des Abschnittes 3.6.2.1 zu bestimmen.

Danach wird der Mittelwert der effektiven Strahldichte für Blaulichtgefährdung L_B,maller Strahlenzüge oder Pulse während der Expositionsdauer berechnet. Dabei gilt:

(12)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während der Expositionsdauer

Für den Mittelwert ist der Grenzwert der effektiven Strahldichte für Blaulichtgefährdung nach Gleichung (23) des Abschnittes 3.6.2.1 einzuhalten.

2.6 Anwendung des Abschnittes 3.6.2.2 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Anmerkung:

Fotochemische Schäden der Netzhaut unterliegen dem Bunsen-Roscoe-Gesetz. D.h., entscheidend für die Wirkung ist das Zeitintegral der Strahldichte bzw. der Bestrahlungsstärke. Daraus ergibt sich für unterbrochene oder gepulste Strahlung, dass die zeitintegrierte Summe aller Strahlungspulse den Grenzwert einhalten muss. Die Gleichung (25) des Abschnittes 3.6.2.2 für die Grenzwerte wird entsprechend umgeformt.

2.6.1 Für T_IF< 10000 s folgt:

Liegt während einer Arbeitszeit eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die Blaulicht-Bestrahlungsstärke E_B,EInach Gleichung (24) des Abschnittes 3.6.2.2 zu bestimmen. Danach wird für jeden Strahlenzug oder Puls das Zeitintegral aus der Blaulicht-Bestrahlungsstärke E_B,EI und der Impulsdauer T_EI berechnet. Anschließend werden die Zeitintegrale für alle Pulse aufsummiert:

(13)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während der Expositionsdauer

Der aus Gleichung (25) des Abschnittes 3.6.2.2 abgeleitete Grenzwert ist eingehalten, wenn die nach Gleichung (13) des Abschnittes 3.5.2 berechnete Summe den Wert von 100 J m^-2 nicht überschreitet.

2.6.2 Für T_IF > 10000 s und T_EI < 10000 s folgt:

Liegt während einer Arbeitszeit eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die Blaulicht-Bestrahlungsstärke E_B,EI nach Gleichung (24) des Abschnittes 3.6.2.2 zu bestimmen. Danach wird der Mittelwert der Blaulicht-Bestrahlungsstärke E_B,m aller Strahlenzüge oder Pulse während der Expositionsdauer berechnet. Dabei gilt:

(14)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während der Expositionsdauer

Für den Mittelwert ist der Grenzwert der Blaulicht-Bestrahlungsstärke nach Gleichung (26) des Abschnittes 3.6.2.2 einzuhalten.

2.7 Anwendung des Abschnittes 3.6.3.1 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert nach Gleichung (27) des Abschnittes 3.6.3.1 wird durch die am stärksten einschränkenden Bedingungen 2.7.1, 2.7.2, 2.7.3 oder 2.7.4 bestimmt.

2.7.1 Die Bestrahlungsstärke für die thermische Schädigung E_IReines jeden einzelnen Impulses der Dauer T_EI innerhalb eines Impulszuges darf den Expositionsgrenzwert E_IR(GW)für einen Einzelimpuls der Dauer T_EI nicht überschreiten.

2.7.2 Die über die betrachtete Einwirkungsdauer gemittelte Bestrahlungsstärke E_IR,m für eine Impulsfolge der Dauer T_IF darf die Grenzwerte E_IR,(GW) für einen Einzelimpuls der Dauer T_IFnicht überschreiten.

Berechnungsformeln:

Für die Dauer der Impulsfolge T_IF oder Einwirkungsdauer kann mit der folgenden Formel E_IR,m berechnet werden:

(17)

2.7.3 Die Bestrahlungsstärke E_IR eines jeden Einzelimpulses der Dauer T_EIinnerhalb eines Impulszuges darf den Expositionsgrenzwert für einen Einzelimpuls der Dauer T_EI, multipliziert mit dem Impulsreduktionsfaktor C₅, nicht überschreiten, sofern T_EIkleiner als 2 s ist.

Es gilt dann:

Wobei C₅= N^-0,25 und N die Zahl der Impulse im betrachteten Zeitraum ist.

Der betrachtete Zeitraum zur Bestimmung von N beträgt T₂ oder T_IF, je nachdem welche Zeit kürzer ist.

Die längste Einwirkungsdauer, für die die Anforderungen angewandt werden sollten, also zur Bestimmung von N, ist im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 1400 nm 10 s für α< 100 mrad und 100 s für α> 100 mrad oder längere Wellenlängen.

Tabelle 2 - Zeiten T₂, unterhalb denen die Impulsgruppen aufsummiert werden

Treten während der Zeitdauer T₂ (siehe Tabelle 2) Mehrfachimpulse auf, dann werden sie als ein einziger Impuls gezählt, um N zu bestimmen, und die Bestrahlungen der einzelnen Impulse werden zum Vergleich mit den für T₂geltenden Grenzwert addiert, falls alle einzelnen Impulsdauern größer als 10^-9 s sind.

In manchen Fällen kann der Wert nach Gleichung (18) des Abschnittes 3.6.1 unter die Grenzwerte für Dauerbetrieb E_IR,mfallen, die bei gleicher Spitzenleistung und gleicher Zeitbasis gültig wären. Unter diesen Voraussetzungen darf der Grenzwert für Dauerbetrieb E_IR,m verwendet werden.

2.7.4 Bei Unterschreitung der Abkühlzeit von 5 Minuten zwischen je zwei aufeinander folgenden Impulsen und gleichzeitiger Überschreitung von mindestens 25 % des Expositionsgrenzwertes für einen Einzelimpuls ist die Impulsfolge ersatzweise wie eine kontinuierliche Exposition anzusehen, deren Gesamtdauer sich aus der Summe der Dauern der Einzelimpulse ergibt.

2.8 Anwendung des Abschnittes 3.6.3.2 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert in Gleichung (28) des Abschnittes 3.6.3.2 gilt auch für unterbrochene oder gepulste Strahlung. Liegt eine unterbrochene Strahlung vor, dann ist für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i die Bestrahlung H_EI zu bestimmen und die während der Arbeitszeit akkumulierte Bestrahlung H_a(Arbeitsschicht) zu berechnen.

Dabei gilt:

(19)

n = Anzahl der Strahlenzüge oder Pulse i während der Expositionsdauer

2.9 Anwendung des Abschnittes 3.6.4 auf zeitlich unterbrochene oder gepulste Strahlung

Der Grenzwert in Gleichung (29) des Abschnittes 3.6.4 gilt auch für unterbrochene oder gepulste Strahlung. Liegt eine unterbrochene oder gepulste Strahlung vor, dann muss für jeden einzelnen Strahlenzug oder Puls i der Grenzwert in Gleichung (29) des Abschnittes 3.6.4 eingehalten werden.

Anmerkung:

Bei Unterschreitung der Abkühlzeit von 5 Minuten zwischen je zwei aufeinander folgenden Impulsen und gleichzeitiger Überschreitung von mind. 25 % des Expositionsgrenzwertes für einen Einzelimpuls ist die Impulsfolge ersatzweise wie eine kontinuierliche Exposition anzusehen, deren Gesamtdauer sich aus der Summe der Dauern der Einzelimpulse ergibt.

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Bei der Auswahl von Schutzbrillen zur Abschwächung der sichtbaren Strahlung kann diese auch auf Grund der Messung der Leuchtdichte (cd/m²) durchgeführt werden. Hierbei muss in der Regel die gemessene Leuchtdichte auf einen Wert von unter 500 cd/m² abgeschwächt werden. Je nach Umgebungslicht können Quellen, die mit einer Leuchtdichte von weniger als 500 cd/m² strahlen, auch über längere Zeit hinweg betrachtet werden.

Beispiel: Ein heller Strahler emittiert eine Leuchtdichte von 50000 cd/m².

(1)

Es wird also die Schutzstufe 2 oder eine Abschwächung auf 1 % der Strahlung notwendig, um ungestört in die Quelle blicken zu können.

Die genaue Auswahl der Schutzbrillen kann dann mit diesem Wert entsprechend der BG-Regeln "Benutzung von Augen- und Gesichtsschutz" 192 erfolgen.

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Nachstehend sind die insbesondere zu beachtenden Vorschriften und Regeln zusammengestellt:

1. Berufsgenossenschaftliche Vorschriften, Regeln und Informationen für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit

Unfallverhütungsvorschrift "Grundsätze der Prävention" (BGV A1),

Unfallverhütungsvorschrift "Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung am Arbeitsplatz" (BGV A8),

Abgestimmter Fachausschussentwurf der Unfallverhütungsvorschrift "Künstliche optische Strahlung" (BGV B9),

Kapitel 2.26 "Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren" der BG-Regel "Betreiben von Arbeitsmitteln" (BGR 500),

BG-Information "Betrieb von Lasereinrichtungen" (BGI 832).

2. Normen

ENDE