Ergonomische Sicherheitswerkbänke

Sicher und gesund

von Dipl.-Ing. Thomas Hinrichs

Ergonomie ist die Wissenschaft von der menschlichen Arbeit. Diese umfasst die systematische Betrachtung der Eigenschaften und Fähigkeiten des Menschen im Zusammenhang mit seiner Arbeit und technischen Umwelt. Sie erhebt umfangreiche Daten z.B. über Körpermaße auf Basis von standardisierten Verfahren – daraus Resultieren unterschiedliche Anforderungen an die Arbeitsplatzgestaltung und Konstruktion [1–3]. Beachtet man diese Erkenntnisse, so können Sicherheit, Wohlbefinden, Leistung und Produktivität erhöht werden. Die ergonomische Gestaltung vom „Mensch-­Maschine-­System“ ist präventiver Arbeitsschutz. Oberstes Ziel ist es, das Wohlbefinden des Menschen und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren. Ist ein Arbeitsplatz nicht ergonomisch gestaltet, wird der Mensch auf lange Sicht krank. Ungünstige Arbeitsbedingungen führen zu Zwangshaltungen – die Folgen können Erkrankungen des Bewegungsapparates und ein erhöhtes Fehlerpotential sein [4–5].

Rechtliche Vorgaben

Einschlägige Vorschriften auf europäischer und nationaler Ebene verpflichten die Hersteller zur ergonomischen Gestaltung von Maschinenarbeitsplätzen [6–10]. Die Maschinenrichtlinie schreibt explizit vor: „Bei bestimmungsgemäßer Verwendung müssen Belästigung, Ermüdung und psychische Belastung (Stress) des Bedienungspersonals unter Berücksichtigung der ergonomischen Prinzipen auf das mögliche Mindestmaß reduziert werden“. Diese allgemeine Forderung wird für Sicherheitswerkbänke durch die entsprechenden Normen (wie z.B. DIN EN 12469 oder DIN 12980) auf nationaler Ebene umgesetzt [11–12].
Diese Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen sind bindend. Es liegt somit in der Pflicht und Verantwortung des Herstellers, diese Anforderungen durch die ergonomische Gestaltung von Maschinenarbeitsplätzen umzusetzen. Die spezifischen Anforderungen an die Gestaltung von Maschinenarbeitsplätzen werden durch DIN EN ISO 14738 festgelegt [13]. Grundlage muss immer die Analyse der Arbeitsaufgaben sein, die zur Bestimmung der Hauptarbeitshaltung führt. Die Gestaltung des Maschinenarbeitsplatzes „Sicherheitswerkbank“ [SWB] muss die Hauptarbeitshaltung berücksichtigen und ausreichend Bewegungsfreiheit ermöglichen. Unnatürliche Körperhaltungen respektive Zwangshaltungen müssen vermieden Werden.

Die sitzende Tätigkeit reduziert physische Anstrengungen und beugt Ermüdung vor. Eine standfeste Körperunterstützung in Form eines ergonomisch gestalteten Arbeitsstuhls ist hier wesentlich. Zudem ist dies die optimale Arbeitshaltung für die Durchführung von Feinarbeit. Nachteilig ist der begrenzte Arbeitsraum, die eingeschränkte Körperkraft sowie das Risiko von Zwangshaltungen. Wesentlich ist, dass sich die Arbeitsplatzmaße den Körpermaßunterschieden der Anwender und den verschiedenen Arbeitsaufgaben anpassen lassen müssen. Körperhaltungsänderungen in Form von vorgebeugter, aufrechter und in zurückgelehnter Sitzposition sind zwingend notwendig, um das „dynamische Sitzen“ zu ermöglichen. Die stehende Tätigkeit an einer SWB sollte nur unter Nutzung einer Stehhilfe eingenommen werden. Dies führt zu einer Entlastung des Körpergewichts von bis zu 60 %. Zudem ist ein schneller Wechsel in die Stehposition möglich und damit auch ein erweiterter Bewegungs- und Arbeitsraum. Nachteile sind dagegen die stärkere Belastung der Beine und des Rumpfes, sowie bei Verwendung einer Stehhilfe die Beschränkung der Blutzirkulation. Daraus folgt, dass die stehende Arbeitsposition möglichst immer im Wechsel mit der sitzenden Position eingenommen werden sollte.

Die Arbeitsflächenhöhe wird defininiert als die Höhe der Unterstützungsebene. Sie muss so gewählt werden, dass eine angenehme Körperhaltung eingenommen werden kann. Die optimale Arbeitsflächenhöhe hängt von der Arbeitsaufgabe ab. Feinkoordinierte Handarbeit wird höher als die Ellenbogenhöhe ausgeführt und erfordert eine hohe Arbeitsflächenhöhe. Aktive Armbewegungen dagegen erfordern eine Arbeitsfläche in Ellenbogenhöhe. Es wird empfohlen, dass die Arbeitsfläche in der Höhe möglichst verstellbar ist, um die Größenunterschiede des Menschen auszugleichen und an die verschiedenen Arbeitsaufgaben anzupassen. Eine Höhenverstellbarkeit ermöglicht zudem den Wechsel zwischen sitzender und stehender Tätigkeit.

Die Bedeutung der ergonomischen Gestaltung von Sicherheitswerkbänken

SWB sind in vielen biotechnologischen und pharmazeutischen Laboratorien eine wichtige und vorgeschriebene Schutzeinrichtung [14–32]. Insbesondere der zunehmende Einsatz von hochwertigen SWB mit 3-Filter-System in Hochsicherheitslaboratorien erfordern ergonomisches Design, das sich den besonderen Bedürfnissen anpasst: komplexe Aufgaben und Geräte benötigen ergonomische Lösungsansätze [33–35]. Für Maschinenarbeitsplätze sind bereits umfangreiche Gestaltungsgrundsätze und anthropometrische Anforderungen vorhanden, welche im Rahmen der Konstruktion zu berücksichtigen sind [36–44]. Im Folgenden sollen die einzelnen ergonomischen Aspekte für die Gestaltung von SWB erläutert werden.

Sicherer Umgang mit gefährlichen Arbeitsstoffen in ergonomischer Sitzposition

Sitzen unter Zwangshaltungen an SWB kann zu Haltungsschäden und Konzentrationsstörungen führen und erschwert das sichere Arbeiten mit biologischen Arbeitsund Gefahrstoffen. Das dynamische Sitzen mit vorgebeugter, aufrechter und zurückgelehnter
Sitzposition ermöglicht bequemes Arbeiten in entspannter Haltung. Vorraussetzung hierfür ist ausreichend Raum für freie Körperbewegungen. Speziell SWB mit 3FilterSystem müssen diesen Anforderungen insbesondere hinsichtlich der Beinfreiheit angepasst sein. Eine um 10 ° geneigte Fensterführung ermöglicht mehr Bewegungsfreiheit für den Oberkörper. Ein intelligent designter Arbeitsraum ermöglicht, nahe am Arbeitsprozess zu sitzen und alle Utensilien bequem erreichen zu können.

Sitz-­ oder Steharbeitsplatz? – Am besten beides!

DIN EN ISO 14738 empfiehlt den Wechsel zwischen Sitz- und Stehposition. Ein höhenverstellbares Untergestell der SWB stellt die optimale Lösung für den Anwender dar. Somit wird nicht nur der Wechsel zwischen sitzender und stehender Arbeitsposition ermöglicht, sondern auch die Anpassung an verschiedene Körpergrößen. Die Arbeitsflächenhöhe einer SWB sollte von der Ellenbogenhöhe der kleinsten sitzenden Person bis zur Ellenbogenhöhe der größten stehenden Person verstellbar sein.

Ergonomische Gestaltung des Arbeitsraume

Personen, die an einer SWB arbeiten, müssen feinkoordinierte Handarbeiten und aktive Bewegungen in Ellenbogenhöhe problemlos und ermüdungsfrei ausführen können. Dazu müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein. So wird eine ergonomisch sichere Arbeitsposition erreicht, wenn die Armauflage und Arbeitsfläche sich in einer Höhe befinden. Der Mindestwinkel zwischen Ober- und Unterarm sollte ??90 ° betragen. Von extra Armauflagen muss abgeraten werden, da diese die Arbeitsebene
erhöhen. Dies führt zu einer ungünstigen Sitzposition, die durch den eingeschränkten Bewegungsraum (Frontscheibe) nach oben noch verstärkt wird und in letzter Konsequenz zu Zwangshaltungen und Verspannungen im Hals- und Nackenbereich führt. Die Gestaltung der Frontansaugöffnung durch eine V-förmige Konstruktion stellt hier eine optimale ergonomische Lösung dar. Ferner ist die Schutzfunktion im Bereich der gesamten Arbeitsöffnung der SWB nicht beeinträchtigt.

Bedienungsfreundlichkeit und entspannte Arbeitsbedingungen

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die anwenderfreundliche Gestaltung. Um eine einfache Überwachung zu gewährleisten, sollten die Anzeigen im Bereich des Gesichtsfeldes angeordnet sein. Übersichtliche Schaltflächen verhindern Irritationen, außerdem müssen alle Bedienelemente leicht erreichbar sein. Aus ergonomischer Sicht ist ein niedriger Schalldruckpegel – LP ??52 dB(A) – sehr wichtig. Versucht man dies über eine Reduzierung der Luftströmung zu erreichen, so muss zwingend darauf geachtet werden, dass die Schutzfunktion der SWB in Form des Personen, Produkt- und Verschleppungsschutzes nicht gefährdet wird. Ebenso ist auf eine geringe Vibration s ??5 ?m (RMS) auf der Arbeitsfläche und eine hohe Nennbeleuchtungsstärke E ??1.200 lx im Arbeitsraum – Wert zu legen.

EDV-­gestütztes Arbeiten

Viele Anwender von SWB arbeiten heutzutage mit EDVgestützten Systemen, um z.B. Medikamentenherstellungsprozesse sicherer zu gestalten. Dabei ist zu beachten, dass alle notwendigen Komponenten, wie etwa Bildschirm, Schnittstelle(n), Kabel, PC, ggf. Waage und Tastatur so integriert werden, dass die sichere Funktion der SWB gewährleistet wird. Wichtige Informationen sollten im Bereich des Blickfeldes vorhanden und Tastatur, Waage sowie Schnittstellen leicht erreichbar sein. Es wird empfohlen, den Bildschirm außerhalb des Arbeitsraums der SWB anzubringen. Dadurch lässt sich eine mögliche Kontamination des Bildschirms und Störung der Luftströmung verhindern.

Einfache Reinigung

Abschließend bleibt zu erwähnen, dass es auch in Bezug auf die Reinigung einige Punkte zu beachten gilt. So sollte dies ohne großen Kraftaufwand durchführbar sein. Segmentierte Arbeitsplatten stehen für einfache Reinigung und mühelose Handhabung, insbesondere im Vergleich zu durchgehenden, sehr schweren Arbeitsplatten. Eine weit zu öffnende Frontscheibe ermöglicht eine gute Erreichbarkeit aller Bereiche im Arbeitsraum. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Realisierung der oben genannten Punkte im Rahmen der Konstruktion insgesamt ein dauerhaftes, stressfreies Arbeiten gewährleistet. Hierdurch können durch Zwangshaltungen ausgelöste Erkrankungen, wie etwa das RSI (Repetitive Stress Injury)Syndrom, verhindert werden [45–46].

Literatur beim Autor. Weitere Informationen: www.berner-international.de

t.hinrichs@berner-­international.de
www.berner-­international.de

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http://www.laborundmore.de/research/1445

Foto: © Dipl.-Ing. Thomas Hinrichs