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Einführung in die Arbeitswissenschaft
Übung der Lehreinheit 6
Arbeitsschutz und sicherheitstechnische Arbeitsgestaltung
Sommersemester 2016
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher M. Schlick
Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft
Betreuer:
Jochen Nelles, M. Sc.
E-Mail: [email protected]
© Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen
Übung
TOP – Modell der Arbeitssicherheit: Maßnahmen festlegen
Schutz des Menschen vor Schädigungen und Beeinträchtigungen
aller Art, durch:
S icherheit
T echnische Voraussetzungen:
Konstruktiv-technische Mittel zur Unfallverhütung wirken
über die sicherheitsgerechte Gestaltung der materiellen
Umwelt
O rganisatorische Voraussetzungen:
T
O
S
Ein organisatorisch-funktionell sicheres Systemgefüge
ermöglicht Unfallfreiheit durch störungsfreie Zustände und
Abläufe mit erzwungen-gefahrlosem, optimalem
Wirkungszusammenhang
P ersönliche Voraussetzungen:
P
Der Mensch als einzelner und in der Gemeinschaft trägt
aktiv oder passiv, direkt oder indirekt für sich selbst und
andere zur Sicherheit bei, u.a. indem er die technischen
und organisatorischen Voraussetzungen gestaltet
Quelle: Schlick, C.; Bruder, R.; Luczak, H.: Arbeitswissenschaft, Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-540-78332-9; e-ISBN 978-3-540-78333-6
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Reichweite der Maßnahmen
Maßnahmenhierarchie
Rangfolge der Arbeitsschutzmaßnahmen
1. Gefahrenquelle vermeiden/beseitigen/reduzieren;
potentiell gefährdende Eigenschaften der Quelle
verändern
T
2. Sicherheitstechnische Maßnahmen
(Kapselung der Quelle, Schutzorgane/-systeme)
T
3. Organisatorische Maßnahmen
(räumliche/zeitliche Trennung von Faktor und Mensch)
O
4. Nutzung persönlicher Schutzausrüstung
(räumliche Trennung am Menschen)
P
5. Verhaltensbezogene Maßnahmen
P
Quelle: DGUV/BAuA, Erläuterung von Begriffen zur Verwendung in der Ausbildung zu Fachkräften in der Arbeitssicherheit
6- 3
Übung
Allgemeine Informationen zur Gefährdungsbeurteilung
Gefährdungsbeurteilung
 Verpflichtung des Arbeitgebers zur
Durchführung von
Gefährdungsbeurteilungen
 Grundgedanke: Die Voraussetzung
für wirkungsvollen Arbeitsschutz ist
die Kenntnis potenzieller
Gefährdungen am Arbeitsplatz
 Auf Grundlage der
Gefährdungsbeurteilung sind
Maßnahmen des Arbeitsschutzes
technischer, organisatorischer und
personeller Art abzuleiten
Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)
§ 5 Beurteilung der Arbeitsbedingungen
(1) Der Arbeitgeber hat durch eine
Beurteilung der für die Beschäftigten mit
ihrer Arbeit verbundenen Gefährdung zu
ermitteln, welche Maßnahmen des
Arbeitsschutzes erforderlich sind
.....
§ 6 Dokumentation
Der Arbeitgeber muss über die je nach Art
der Tätigkeiten und Zahl der Beschäftigten
erforderlichen Unterlagen verfügen, aus
denen das Ergebnis der
Gefährdungsbeurteilung, die von ihm
festgelegten Maßnahmen des
Arbeitsschutzes und das Ergebnis ihrer
Überprüfung ersichtlich sind....
6- 4
Übung
Ermittlung von Gefährdungen
Gefährdungen
 Mechanische Gefährdung
 Biologische Gefährdung
 Elektrische Gefährdung
 Physikalische Einwirkung
 Gefahrstoffe
 Belastung durch
Arbeitsumgebung
 Brand- und/ oder
Explosionsgefährdung
 Physische Belastung/
Arbeitsschwere
 Thermische Gefährdung
 Weitere Gefährdungen
6- 5
Übung
Allgemeine Informationen zur Gefährdungsbeurteilung
Wann ist eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen?
1. An jedem Arbeitsplatz ist eine Erstbeurteilung durchzuführen.
2. Eine Aktualisierung ist erforderlich, wenn
 neue Maschinen, Geräte und Einrichtungen beschafft werden,
 neue Arbeitsstoffe eingeführt werden,
 sich Arbeits- und Verkehrsbereiche ändern,
 sich die Betriebsorganisation ändert,
 sich die Technik ändert,
 Unfälle, Beinahunfälle, Berufskrankheiten und andere Erkrankungen
aufgetreten sind.
6- 6
Übung
Ablauf der Gefährdungsbeurteilung nach TRBS 1111
Neues Arbeitsmittel
1. Ermittlung der Gefährdungen
2. Bewertung der Gefährdungen
(Risikoanalyse und -beurteilung)
Risiko
akzeptabel?
ja
nein
3. Maßnahmen (technischer, organisatorischer und personeller Art) festlegen
4. Maßnahmen umsetzen
5. Wirksamkeit der Maßnahmen überprüfen
nein
Maßnahmen
wirksam?
ja
6. Dokumentation
6- 7
Risikobeurteilung
Risikoanalyse
Iterative Wiederholung des Prozesses
0. Vorbereitung: Informationen beschaffen
Änderungen an Arbeitsmitteln, Arbeitsstoffen, der
Arbeitsumgebung oder bei dem das Arbeitsmittel benutzenden
Personal
Übung
Bewertung der Gefährdungen (Risikoanalyse und –beurteilung)
Ausmaß A
des möglichen
Eintritts- Schadens
wahrscheinlichkeit
E des Schadens
leichte Verletzungen
oder Erkrankungen
(reversibel)
mittelschwere
Verletzungen oder
Erkrankungen
(reversibel)
schwere Verletzungen
oder Erkrankungen
(irreversibel)
möglicher Tod,
Katastrophe
sehr gering
1
2
3
4
gering
2
3
4
5
Mittel
3
4
5
6
hoch
4
5
6
7
Maßzahl
Risiko
Beschreibung/Risikominderung
1-2
gering
Risiko akzeptabel
3-4
signifikant
Reduzierung des Risikos notwendig
5-7
hoch
Reduzierung des Risikos dringend notwendig
Risiko R =
Ausmaß A x Eintrittswahrscheinlichkeit E
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Übung
Durchführung der Gefährdungsbeurteilung und Folgemaßnahmen
Strukturierung der Gefährdungsbeurteilung
Tabelle 1: Charakterisierung der Gefährdung
Benennung der Gefährdung
Art der Gefährdung
Mangel/ Fehlverhalten
Arbeitsmittel:
Arbeitsgegenstand:
Arbeitsperson:
Arbeitsumgebung:
Tabelle 2: Vorgeschlagene Maßnahmen
Technische Maßnahmen
Organisatorische Maßnahmen
Personenbezogene Maßnahmen
Installation von Einrichtungen
zur Unfallverhütung
(konstruktiv – technische
Mittel)
 Festlegung von zu
 Tragen von Arbeitskleidung,
treffenden Maßnahmen
(bspw. Arbeitsabläufe)
 Bereitstellung von
Arbeitsschutzkleidung
 Bedarfsermittlungen bzgl.
Fortbildung
Schutzausrüstung
 Befolgen von
sicherheitsrelevanten
Verhaltensanweisungen
 Erhöhung der persönlichen
Qualifikation
6- 9
Übung
Aufgabe 1
 Charakterisieren Sie für die auf den nächsten Folien geschilderten Beispiele die
Gefährdung unter Zuhilfenahme von Tabelle 1 und nennen Sie zu treffende
Maßnahmen in Tabelle 2. Nennen Sie ein Beispiel für mögliche Widerstände bei
Einführung der Maßnahmen.
6- 10
Übung
Aufgabe 1.1
In einer Mechanikwerkstatt sollten am
Unfalltag
Bohrungen
auf
einer
Ständerbohrmaschine
mit
automatischem
Vorschub
gebohrt
werden. Zur Aufnahme der Werkstücke
war ein Spannfutter auf dem Spanntisch
der Bohrmaschine befestigt.
Nach dem Spannen des Werkstücks
wurde
der
Bohrer
durch
den
Metallarbeiter K. von Hand auf das
Werkstück abgesenkt. Nach der ersten
Spanabnahme wurde der Vorschub
eingeschaltet. Der Bohrvorgang läuft
dann automatisch ab.
Aus nicht bekanntem Grund hat K. sich
über das Werkstück gebeugt und wurde
vom Schaft des Bohrers am Ärmel
seines
Pullovers
erfasst
und
mitgerissen. Er wurde am Arm und
Brustbereich durch den drehenden
Bohrer und die hervorstehenden
Spannbacken verletzt. Ein Mitarbeiter
stoppte die Maschine.
Im Futter eingespanntes Werkstück;
Bohrvorgang eingeleitet.
Vermutliche Körperhaltung des Verunglückten,
bevor der Pullover Ärmel vom Schaft des
Bohrers erfasst wurde.
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Übung
Aufgabe 1.1
Tabelle 1.1 Charakterisierung der Gefährdung
Gefährdung
Art der Gefährdung
Mangel / Fehlverhalten
Arbeitsmittel:
Arbeitsgegenstand:
Arbeitsperson:
Arbeitsumgebung:
Tabelle 1.2 Vorgeschlagene Maßnahmen
1.3 Mögliche Widerstände bei Einführung der Maßnahmen
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Übung
Aufgabe 1.2
Bei
einem
Hersteller
von
Verpackungsmaterial ist es zu einem
schweren Arbeitsunfall gekommen. An
einem Roboterarm, welcher Paletten auf
ein Fließband bewegt, hatte sich
Verpackungsmaterial verfangen. Das
System stoppte dadurch automatisch.
Nachdem die zuständige Arbeitsperson
das Verpackungsmaterial entfernt hatte,
startete das System automatisch neu.
Da die Arbeitsperson sich noch immer im
Wirkbereich des Roboters befand, wurde
sie zwischen Roboterarm und Fließband
eingeklemmt.
Charakterisieren Sie die Gefährdung
unter Zuhilfenahme von Tabelle 2.1 und
nennen Sie in Tabelle 2.2 technische,
organisatorische und personenbezogene
Maßnahmen
zur
Erhöhung
der
Arbeitssicherheit. Nennen Sie Beispiele
für mögliche Widerstände bei Einführung
der Maßnahmen.
Roboter beim bewegen einer Palette
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Übung
Aufgabe 1.2
Gefährdung
Art der Gefährdung
Arbeitsmittel:
Arbeitsgegenstand:
Arbeitsperson:
Arbeitsumgebung:
6- 14
Übung
Aufgabe 1.3
Ein 43-jähriger Arbeitnehmer aus
Obernberg wurde am Mittwoch Morgen
bei einem Arbeitsunfall schwer verletzt.
Dies geschah, als der Mann gegen
08.00 Uhr mit einem Winkelschleifer den
Boden aus einem Fass schnitt, in dem
sich vormals Entfettungsmittel befunden
hatte. Das Mittel ist als Gefahrgut
klassifiziert und gilt als leicht entzündlich.
Warnhinweise waren ursprünglich mittels
eines Aufklebers angebracht; dieser
hatte sich jedoch aufgrund der langen
Lagerung im Freien bereits abgelöst. Da
sich noch Gasrückstände in dem Fass
befanden, kam es aufgrund des
Funkenfluges zu einer Explosion.
Der 43-Jährige erlitt durch die Explosion
schwere Verletzungen im Gesichtsbereich und wurde nach notärztlicher
Erstversorgung ins Krankenhaus
eingeliefert. Der an der Unfallstelle
entstandene Brand konnte an Ort und
Stelle mit einem Handfeuerlöscher unter
Kontrolle gebracht werden.
Arbeiter beim Herausschneiden des
Fassbodens
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Übung
Aufgabe 1.3
Gefährdung
Art der Gefährdung
Arbeitsmittel:
Arbeitsgegenstand:
Arbeitsperson:
Arbeitsumgebung:
6- 16
Übung
Berechnung der Wahrscheinlichkeit der Nichtverfügbarkeit
 Um Schwachstellen in einem sozio-technischen System zu ermitteln, ist es
hilfreich, die Wahrscheinlichkeit bestimmter Schadensereignisse zu kennen.
 Zuverlässigkeitskenngrößen
Wichtig ist die Unterscheidung folgender Größen:
 Die Ausfallhäufigkeit des Systems in einem vorgegebenen Zeitintervall, z.B. beginnend
bei Inbetriebnahme oder zwischen zwei Inspektionszeitpunkten
 Die Nichtverfügbarkeit des Systems zu einem vorgegebenen Zeitpunkt oder der
Mittelwert dieser Größe in einem vorgegebenen Zeitintervall
(Definition Nichtverfügbarkeit U(t):
Die Wahrscheinlichkeit, eine Baueinheit zum Zeitpunkt t ausgefallen anzutreffen)
 Ziel:
Berechnung von Zuverlässigkeitsgrößen des Gesamtsystems aus den
Zuverlässigkeitsgrößen der einzelnen Baueinheiten bzw. Subsysteme.
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Übung
UND Knoten als statistisches Modell redundanter Systeme befinden sich
nur dann in einem Zustand der Nichtverfügbarkeit, wenn alle Ereignisse, die
dem UND Knoten zugeordnet werden, Nichtverfügbarkeitszustände
kennzeichnen.
U1
U2
Wahrscheinlichkeit der Nichtverfügbarkeit (U)
bei unabhängigen Fällen:
n
Uges   U i
i 1
...
Un
Ui : Nichtverfügbarkeitswkt. Subsystem i
U ges : Nichtverfügbarkeitswkt. Gesamtsystem
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Übung
ODER Knoten als statistisches Modell verketteter Systeme befinden sich
bereits dann in einem Zustand der Nichtverfügbarkeit, wenn ein Ereignis, das
dem ODER Knoten zugeordnet wird, einen Nichtverfügbarkeitszustand
kennzeichnet.
n
Wahrscheinlichkeit der Nichtverfügbarkeit (U)
bei unabhängigen Fällen:
Uges  1   1  U i 
i 1
Ui
U1
U2
...
Un
: Nichtverfügbarkeitswahrscheinlichkeit
Subsystem i
U ges : Nichtverfügbarkeitswahrscheinlichkeit
Gesamtsystem
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Übung
Aufgabe 2.1:
a) Ermitteln Sie die Wahrscheinlichkeit der Nichtverfügbarkeit Uges der
Gesamtsysteme 1, 2 und 3 für je 2, 3 bzw. 4 redundante Subsysteme.
U1
U1
U1
U2
U2
U2
U3
U3
U3
U4
U4
U4
Gesamtsystem 1
Gesamtsystem 2
Gesamtsystem 3
n
Uges   U i
i 1
Nehmen Sie folgende Werte für die Nichtverfügbarkeits-Wahrscheinlichkeiten der
einzelnen Subsysteme an:
U1= 0,010; U2= 0,012; U3= 0,0090; U4= 0,011
b) Was fällt Ihnen auf?
6- 20
Übung
Aufgabe 2.2:
a) Ermitteln Sie die Wahrscheinlichkeit der Nichtverfügbarkeit Uges der
Gesamtsysteme 1, 2 und 3 für je 2, 3 bzw. 4 verkettete Subsysteme.
U1
Gesamtsystem 1
Gesamtsystem 2
Gesamtsystem 3
U2
U3
U4
n
Uges  1   1  U i 
i 1
Nehmen Sie die gleichen Werte wie in Aufgabe 3 für die einzelnen Subsysteme an:
U1= 0,010; U2= 0,012; U3= 0,0090; U4= 0,011
b) Vergleichen Sie die Werte der Wahrscheinlichkeit der Nichtverfügbarkeit Uges des
Gesamtsystems redundanter und verketteter Systeme.
6- 21
Übung
Ermittlung der Belastung durch Gefahrstoffe
Aufgabe 3:
 Situation
In einer Halle wird durch einen Mitarbeiter beim Erstellen eines Produktes Klebstoff
verwendet. Innerhalb einer halben Stunde werden hiervon ein Kilogramm
verarbeitet. Der Klebstoff enthält 82% Lösemittel (Grenzwert 270 mg/m3). Infolge
des hohen Dampfdruckes gilt die Annahme, dass das Lösemittel innerhalb der
Verarbeitungszeit vollständig verdunstet.
Der Raum hat einen Querschnitt von 8 m2 und wird belüftet, so dass sich eine
Luftgeschwindigkeit von 1,5 m/s ergibt.
 Aufgabe
Ermitteln Sie, ob beim Verarbeiten unzulässige Belastungen auftreten.
E
C
V
C = mittlere Gefahrstoffkonzentration in der Luft während der Expositionszeit
E = Emissionsrate des Gefahrstoffes in mg während der Expositionszeit
V = Luftmenge in m3 während der Expositionszeit
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