BG BAU Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft

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Anlage 2

Expositionsgrenzwerte für inkohärente optische Strahlung

(1) Die biophysikalisch relevanten Expositionswerte für optische Strahlung lassen sich anhand der nachstehenden Formeln bestimmen. Welche Formel zu verwenden ist, hängt von dem Spektralbereich der von der Quelle ausgehenden Strahlung ab; die Ergebnisse sind mit den entsprechenden Expositionsgrenzwerten der Tabelle A2.1 zu vergleichen. Für die jeweilige optische Quelle können mehrere Expositionsgrenzwerte relevant sein.

(2) Die Buchstaben a) bis o) beziehen sich auf die entsprechenden Zeilen in Tabelle A2.1.

a)1)    
b)    
c), d)    
e, f)    
g, h, i)      
j, k, l)    
m, n)2)    
o)2)

   

 

Kommentare zu Tabelle A2.1:

1)   Strahlung unterhalb von 180 nm wird in Luft sehr stark absorbiert und kommt nur an wenigen Arbeitsplätzen vor. Bewertungen von Strahlungsexpositionen unterhalb von 180 nm sind daher nur sehr selten und nur bei sehr starker Strahlungsintensität in diesem Wellenlängenbereich notwendig. Über die Wichtungsfunktion S(λ) liegen unterhalb von 180 nm noch keine gesicherten Erkenntnisse vor, Hinweise zur Vorgehensweise sind in Abschnitt 6.7 dieser TROS IOS zu finden.
2) Es gibt Strahlungsquellen (beispielsweise Metallschmelzen), die erhebliche Strahlungsanteile im Wellenlängenbereich über 3 000 nm besitzen. Hier kann es erforderlich sein, Strahlungsanteile bis zu einer Wellenlänge von 20 µm mit zu berücksichtigen. Für die Formeln m), n) und o) ist die obere Integrations- bzw. Summengrenze auf 20 µm zu setzen. Zur Messung und Berechnung bei thermischen Strahlungsquellen sind Verfahren in der TROS IOS, Teil 2 "Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber inkohärenter optischer Strahlung" angegeben.

Hinweise:

Eλ(λ,t), Eλ(λ) spektrale Bestrahlungsstärke oder spektrale Leistungsdichte: die auf eine Fläche einfallende Strahlungsleistung je Flächeneinheit, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter pro Nanometer (W ⋅ m-2 ⋅ nm-1); Eλ(λ,t) und Eλ(λ) werden aus Messungen gewonnen oder können vom Hersteller angegeben werden;
Eeff effektive Bestrahlungsstärke (UV-Wellenlängenbereich): Bestrahlungsstärke im UV-Wellenlängenbereich von 100 nm bis 400 nm, spektral gewichtet mit S(λ), ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (W ⋅ m-2);
H Bestrahlung: das Integral der Bestrahlungsstärke über die Zeit, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter (J ⋅ m-2);
Heff effektive Bestrahlung: Bestrahlung, spektral gewichtet mit S(λ), ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter (J ⋅ m-2);
EUVA Gesamtbestrahlungsstärke (UV-A): Bestrahlungsstärke im UV-A-Wellenlängenbereich von 315 nm bis 400 nm, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (W ⋅ m-2);
HUVA Bestrahlung: das Integral der Bestrahlungsstärke über die Zeit und die Wellenlänge im UV-A-Wellenlängenbereich von 315 nm bis 400 nm, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter (J ⋅ m-2);
S(λ) spektrale Wichtung unter Berücksichtigung der Wellenlängenabhängigkeit der gesundheitlichen Auswirkungen von UV-Strahlung auf Auge und Haut, dimensionslos (Tabelle A2.2);
t, Δt Zeit, Expositionsdauer, ausgedrückt in Sekunden (s);
λ Wellenlänge, ausgedrückt in Nanometern (nm);
Lλ(λ) spektrale Strahldichte der Quelle, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter pro Steradiant pro Nanometer (W ⋅ m-2 ⋅ sr-1 ⋅ nm-1);
R(λ) spektrale Wichtung unter Berücksichtigung der Wellenlängenabhängigkeit der dem Auge durch sichtbare und IR-A-Strahlung zugefügten thermischen Schädigung, dimensionslos (Tabelle A2.3);
LR effektive Strahldichte (thermische Schädigung): Strahldichte, spektral gewichtet mit R(λ), ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter pro Steradiant (W ⋅ m-2 ⋅ sr-1);
LIR3) effektive Strahldichte (thermische Schädigung bei schwachem visuellen Reiz): Strahldichte, spektral gewichtet mit R(λ), ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter pro Steradiant (W ⋅ m-2 ⋅ sr-1);
B(λ) spektrale Wichtung unter Berücksichtigung der Wellenlängenabhängigkeit der fotochemischen Schädigung des Auges, dimensionslos (Tabelle A2.3);
LB effektive Strahldichte (fotochemische Schädigung): Strahldichte, spektral gewichtet mit B(λ), ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter pro Steradiant (W ⋅ m-2 ⋅ sr-1);
EB effektive Bestrahlungsstärke (fotochemische Schädigung): Bestrahlungsstärke, spektral gewichtet mit B(λ), ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (W ⋅ m-2);
EIR Gesamtbestrahlungsstärke (thermische Schädigung): berechnete Bestrahlungsstärke im IR-Wellenlängenbereich von 780 nm bis 3000 nm, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (W ⋅ m-2);
EHaut Gesamtbestrahlungsstärke (sichtbar, IR-A und IR-B): berechnete Bestrahlungsstärke im sichtbaren und IR-Wellenlängenbereich von 380 nm bis 20 000 nm, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (W ⋅ m-2);
HHaut Bestrahlung: das Integral der Bestrahlungsstärke über die Zeit und die Wellenlänge im sichtbaren und IR-Wellenlängenbereich von 380 nm bis 3 000 nm, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter (J ⋅ m-2);
α Winkelausdehnung: der ebene Winkel, unter dem eine Quelle von einem Raumpunkt erscheint, ausgedrückt in Milliradiant (mrad).
ϒ Messempfangswinkel, ausgedrückt in Milliradiant (mrad);

 

Kommentar zu den Hinweisen:

3)   Es wird zwischen der effektiven Strahldichte LR (380 nm bis 1400 nm) und der effektiven Strahldichte LIR (780 nm bis 1400 nm) unterschieden. Hintergrund ist die unterschiedliche Herkunft der Grenzwerte. Quellen oberhalb von 780 nm sind für das Auge in der Regel nicht sichtbar, daher ist die Pupille des Auges größer und die eintretende Strahlung entsprechend höher im Vergleich zur Pupille, die durch sichtbare Anteile kleiner ist.

 

Abb. A2.1 Vereinfachte Darstellung der EGW entsprechend der Abschnitte 5 und 6 der TROS IOS, Teil 2 "Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber inkohärenter optischer Strahlung"

 

Tab. A2.1   Expositionsgrenzwerte für inkohärente optische Strahlung
Kenn-
buch-
stabe
Wellen-
länge in nm
Expositionsgrenzwert Zeitbasis Winkel Körperteil Gefähr-
dung(en)
a) 100-400
(UV-A,
UV-B,
UV-C)
Heff = 30 J ⋅ m-2 8 h   Auge:
Hornhaut
Bindehaut
Linse
Photokeratitis
Konjunktivitis
Kataraktoge-
nese
Haut Erythem
Elastose
Hautkrebs
b) 315-400
(UV-A)
HUVA = 104 J ⋅ m-2 8 h   Auge:
Linse
Katarakto-
genese
c) 300-700
(Blau-
licht)
siehe
Fußnote 1
LB = 106 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
t
t ≤ 10 000 s bei α ≥ 11 mrad Auge:
Netzhaut
Photoretinitis
d) LB = 100 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1 t > 10 000 s
e)
EB = 100 W ⋅ m-2
t
t ≤ 10 000 s bei α < 11 mrad
siehe Fußnote 2
f) EB = 0,01 W ⋅ m-2 t > 10 000 s
g) 380-
1 400
(Sicht-
bar,
IR-A)
LR = 2,8 ⋅ 107 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
Cα
t > 10 s Cα = 1,7 bei
α < 1,7 mrad
Cα = α bei
1,7 mrad ≤ α ≤
100 mrad
Cα = 100 bei
α > 100 mrad
Auge:
Netzhaut
Netzhaut-
verbrennung
h)
LR = 5 ⋅ 107 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
Cα ⋅ t0,25
10 µs ≤ t
≤ 10 s
i)
LR = 8,89 ⋅ 108 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
Cα
t < 10 µs
j) 780-
1 400
(IR-A)
LIR = 6 ⋅ 106 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
Cα
t > 10 s Cα = 11 bei
α < 11 mrad
Cα = α bei
11 mrad ≤ α ≤
100 mrad
Cα = 100 bei
α > 100 mrad
(Messgesichts-
feld ϒ = 11 mrad)
Auge:
Netzhaut
Netzhaut-
verbrennung
k)
LIR = 5 ⋅ 107 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
Cα ⋅ t0,25
10 µs ≤ t
≤ 10 s
l)
LIR = 8,89 ⋅ 108 W ⋅ m-2 ⋅ sr-1
Cα
t < 10 µs
m) 780-
3 000
(IR-A,
IR-B)
EIR = 18 000 ⋅ t-0,75 W ⋅ m-2 t ≤ 1 000 s   Auge:
Hornhaut
Linse
Hornhaut-
verbrennung
Kataraktoge-
nese
n) HIR = 3 ⋅ 106 J ⋅ m-2
siehe Fußnote 5
t > 1 000 s
o1) 380-106
(Sicht-
bar,
IR-A,
IR-B)
HHaut = 20 000 t0,25 J ⋅ m-2
siehe Fußnote 6
t < 10 s Haut Verbrennung
o2) 380-106
(Sicht-
bar,
IR-A,
IR-B)
EHaut = 7700 ⋅ t-0,34 W ⋅ m-2
siehe Fußnote 6
10 s ≤ t
≤ 1 000 s

 

Fußnote 1 Der Bereich von 300 nm bis 700 nm deckt Teile der UV-B-Strahlung, die gesamte UV­A-Strahlung und den größten Teil der sichtbaren Strahlung ab; die damit verbundene Gefährdung wird oft als Gefährdung durch "Blaulicht" bezeichnet.
Fußnote 2 Bei stetiger Fixierung von sehr kleinen Quellen mit einem Öffnungswinkel von weniger als 11 mrad kann LB in EB umgewandelt werden. Dies ist normalerweise nur bei ophthalmischen Instrumenten oder einer Augenstabilisierung während einer Betäubung der Fall. Die maximale "Starrzeit" errechnet sich anhand der Formel tmax = 100/EB, wobei EB in W ⋅ m-2 ausgedrückt wird. Wegen der Augenbewegungen bei normalen visuellen Anforderungen werden 100 s hierbei nicht überschritten.
Fußnote 3 Grenzwerte j, k, l, gelten für IR-Strahlungsquellen, die keine oder nur geringe Strahlung aus dem sichtbaren Spektralbereich emittieren. Weitere Hinweise dazu werden im TROS IOS, Teil 2 "Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber inkohärenter optischer Strahlung" gegeben.
Fußnote 4 Die Anwendung der Grenzwerte m, n wird im TROS IOS, Teil 2 "Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber inkohärenter optischer Strahlung" erläutert.
Fußnote 5 Dieser Expositionsgrenzwert gilt für einmalige oder wiederholte IR-Einwirkungen während einer täglichen Arbeitszeit von 8 h. Dauert die tägliche Arbeitszeit länger als 8 h, dann darf dennoch der festgelegte 8-Stunden-Expositionsgrenzwert nicht überschritten werden.
Fußnote 6   Dieser Expositionsgrenzwert gilt für Expositionszeiten größer als 10 Sekunden bis 1 000 Sekunden. Ist die Expositionszeit länger als 1 000 Sekunden, müssen Abkühlzeiten von mindestens 5 Minuten eingeführt werden.

 

Tab. A2.2   Wichtungsfunktion S(λ) (dimensionslos)
λ in nm S(λ) λ in nm S(λ) λ in nm S(λ) λ in nm S(λ)
180 0,0120 235 0,2400 290 0,6400 345 0,000240
181 0,0126 236 0,2510 291 0,6186 346 0,000231
182 0,0132 237 0,2624 292 0,5980 347 0,000223
183 0,0138 238 0,2744 293 0,5780 348 0,000215
184 0,0144 239 0,2869 294 0,5587 349 0,000207
185 0,0151 240 0,3000 295 0,5400 350 0,000200
186 0,0158 241 0,3111 296 0,4984 351 0,000191
187 0,0166 242 0,3227 297 0,4600 352 0,000183
188 0,0173 243 0,3347 298 0,3989 353 0,000175
189 0,0181 244 0,3471 299 0,3459 354 0,000167
190 0,0190 245 0,3600 300 0,3000 355 0,000160
191 0,0199 246 0,3730 301 0,2210 356 0,000153
192 0,0208 247 0,3865 302 0,1629 357 0,000147
193 0,0218 248 0,4005 303 0,1200 358 0,000141
194 0,0228 249 0,4150 304 0,0849 359 0,000136
195 0,0239 250 0,4300 305 0,0600 360 0,000130
196 0,0250 251 0,4465 306 0,0454 361 0,000126
197 0,0262 252 0,4637 307 0,0344 362 0,000122
198 0,0274 253 0,4815 308 0,0260 363 0,000118
199 0,0287 254 0,5000 309 0,0197 364 0,000114
200 0,0300 255 0,5200 310 0,0150 365 0,000110
201 0,0334 256 0,5437 311 0,0111 366 0,000106
202 0,0371 257 0,5685 312 0,0081 367 0,000103
203 0,0412 258 0,5945 313 0,0060 368 0,000099
204 0,0459 259 0,6216 314 0,0042 369 0,000096
205 0,0510 260 0,6500 315 0,0030 370 0,000093
206 0,0551 261 0,6792 316 0,0024 371 0,000090
207 0,0595 262 0,7098 317 0,0020 372 0,000086
208 0,0643 263 0,7417 318 0,0016 373 0,000083
209 0,0694 264 0,7751 319 0,0012 374 0,000080
210 0,0750 265 0,8100 320 0,0010 375 0,000077
211 0,0786 266 0,8449 321 0,000819 376 0,000074
212 0,0824 267 0,8812 322 0,000670 377 0,000072
213 0,0864 268 0,9192 323 0,000540 378 0,000069
214 0,0906 269 0,9587 324 0,000520 379 0,000066
215 0,0950 270 1,0000 325 0,000500 380 0,000064
216 0,0995 271 0,9919 326 0,000479 381 0,000062
217 0,1043 272 0,9838 327 0,000459 382 0,000059
218 0,1093 273 0,9758 328 0,000440 383 0,000057
219 0,1145 274 0,9679 329 0,000425 384 0,000055
220 0,1200 275 0,9600 330 0,000410 385 0,000053
221 0,1257 276 0,9434 331 0,000396 386 0,000051
222 0,1316 277 0,9272 332 0,000383 387 0,000049
223 0,1378 278 0,9112 333 0,000370 388 0,000047
224 0,1444 279 0,8954 334 0,000355 389 0,000046
225 0,1500 280 0,8800 335 0,000340 390 0,000044
226 0,1583 281 0,8568 336 0,000327 391 0,000042
227 0,1658 282 0,8342 337 0,000315 392 0,000041
228 0,1737 283 0,8122 338 0,000303 393 0,000039
229 0,1819 284 0,7908 339 0,000291 394 0,000037
230 0,1900 285 0,7700 340 0,000280 395 0,000036
231 0,1995 286 0,7420 341 0,000271 396 0,000035
232 0,2089 287 0,7151 342 0,000263 397 0,000033
233 0,2188 288 0,6891 343 0,000255 398 0,000032
234 0,2292 289 0,6641 344 0,000248 399 0,000031
            400 0,000030

 

Tab. A2.3   Wichtungsfunktionen B(λ), R(λ) (dimensionslos)
λ in nm B(λ) R(λ)
300 ≤ λ < 380 0,01
380 0,01 0,1
385 0,013 0,13
390 0,025 0,25
395 0,05 0,5
400 0,1 1,0
405 0,2 2,0
410 0,4 4,0
415 0,8 8,0
420 0,9 9,0
425 0,95 9,5
430 0,98 9,8
435 1,0 10,0
440 1,0 10,0
445 0,97 9,7
450 0,94 9,4
455 0,9 9,0
460 0,8 8,0
465 0,7 7,0
470 0,62 6,2
475 0,55 5,5
480 0,45 4,5
485 0,32 3,2
490 0,22 2,2
495 0,16 1,6
500 0,1 1,0
500 < λ ≤ 600 100,02⋅(450 - λ) 1,0
600 < λ ≤ 700 0,001 1,0
700 < λ ≤ 1050 100,002⋅(700 - λ)
1050 < λ ≤ 1150 0,2
1150 < λ ≤ 1200 0,2⋅100,02⋅(1150 - λ)
1200 < λ ≤ 1400 0,02

 

Webcode: M1136-50