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Druckluftanlagen: Lärm und Vibration

Facility Management: Druckluftanlagen » Geschäftsprozesse » Akustik » Lärm und Vibration

Lärm und Vibration

Lärm und Vibration

Akustik- und Schwingungsmanagement bei Druckluftanlagen

Messverfahren und Bewertung nach Normen

Geräuschmessung (ISO 2151)

Die Geräuschemission von Maschinen wird nach DIN EN ISO 2151 in einem standardisierten Geräuschmesscode bestimmt. Ziel ist die Ermittlung repräsentativer Emissionskennwerte unter definierten Betriebs- und Umgebungsbedingungen. ISO 2151 verweist methodisch auf die Schallleistungsbestimmung nach ISO 3744/3746 (Messflächenverfahren in halbfreier bzw. technisch hinreichend freier Schallfeldumgebung) sowie auf Emissions-Schalldruckpegel am Arbeitsplatz nach ISO 11201/11202.

Kernpunkte des Verfahrens:

  • Betriebszustände: Maschine im typischen Lastfall, stabile Drehzahlen/Vorschübe; Aufwärmphase berücksichtigen.

  • Messumgebung: Freifeldnähe, geringe Nachhallzeit; Hintergrundgeräuschprüfung und -korrektur.

  • Mikrofonanordnung: Messpunkte auf einer umhüllenden Halbkugel/Quaderfläche und an Bedienerpositionen (Ohrhöhe ca. 1,55 m); Mindestabstand zur Maschinenoberfläche einhalten.

  • Messgrößen: A-bewerteter äquivalenter Schalldruckpegel LpA,eq,T, C-bewerteter Spitzenpegel LC,peak, A-bewerteter Schallleistungspegel LWA; 1/3‑Oktavspektren zur Quellenanalyse.

  • Messtechnik: Schallpegelmesser Klasse 1 nach IEC 61672-1, akustischer Kalibrator (Vor-/Nachkalibrierung), Rückführung der Kalibrierung.

  • Unsicherheit: Ermittlung nach den einschlägigen Teilen der ISO 374x/1120x-Reihen; Angabe der Messunsicherheit im Prüfbericht.

Bewertung

Emissionswerte werden mit internen Spezifikationen, Beschaffungsanforderungen oder Grenz-/Richtwerten verglichen und dienen als Eingangsgröße der Gefährdungsbeurteilung (in Kombination mit Aufenthaltszeiten entsteht die Exposition).

Vibrationsmessung (ISO 20816)

Die Beurteilung der Schwingungszustände von Maschinen erfolgt nach ISO 20816 (Nachfolger von ISO 10816). Gemessen wird die Schwinggeschwindigkeit als Effektivwert (r.m.s.) in mm/s im Frequenzbereich typischerweise 10–1000 Hz (je nach Maschinentyp). Messstellen sind vorzugsweise die Lagergehäuse in radialer Richtung; die Maschine muss in typischem stationärem Betrieb arbeiten.

Bewertung erfolgt anhand von Zonen A–D:

  • Zone A: Neu-/Referenzzustand

  • Zone B: akzeptabel für Dauerbetrieb

  • Zone C: für Dauerbetrieb nicht zufriedenstellend; Maßnahmen einleiten

  • Zone D: unzulässig; unverzügliche Intervention

Die Zonengrenzen sind maschinenkategoriespezifisch (z. B. Leistung, Fundamente, Nennleistung). Ergänzend sind Ordnungsanalysen und Hüllkurven zur Fehlerdiagnose (Unwucht, Ausrichtung, Lager) zweckmäßig.

Grenzwerte nach LärmVibrationsArbSchV

  • Lärm (täglicher Lärmexpositionspegel LEX,8h; Spitzenschalldruckpegel):

  • Unterer Auslösewert: LEX,8h = 80 dB(A), LC,peak = 135 dB(C)

  • Oberer Auslösewert: LEX,8h = 85 dB(A), LC,peak = 137 dB(C)

  • Expositionsgrenzwert: LEX,8h = 87 dB(A), LC,peak = 140 dB(C) (inkl. Dämmwirkung des Gehörschutzes)

Hand-Arm-Vibration (A(8), frequenzbewertete Beschleunigung nach ISO 5349-1):

  • Auslösewert: 2,5 m/s²

  • Grenzwert: 5,0 m/s²

Ganzkörpervibration (A(8), frequenzbewertete Beschleunigung nach ISO 2631-1):

  • Auslösewert: 0,5 m/s²

  • Grenzwert: 1,15 m/s²

Bei Überschreitung der Auslösewerte sind technische und organisatorische Maßnahmen verpflichtend; Grenzwerte dürfen unter Berücksichtigung persönlicher Schutzausrüstung nicht überschritten werden. Die TRLV Lärm/Vibrationen konkretisieren die Umsetzung.

Minderungsmaßnahmen (Quelle – Übertragungsweg – Empfänger)

  • Quelle: Auswahl geräusch- und vibrationsarmer Maschinen/Prozesse; optimierte Schnittdaten, Zahneingriffs- und Strömungsoptimierung.

  • Präzisionswuchtung, präzise Ausrichtung, spielfreie Kupplungen.

  • Lager-/Getriebezustand optimieren: Schmierung, Qualität, Vorspannung; schadhafte Komponenten ersetzen.

  • Übertragungsweg: Kapselungen, Schalldämpfer, Absorber/Desorber; Vermeidung von Leck- und Körperschallbrücken.

  • Schwingungsisolatoren, Masse-Feder-Systeme, steife/gedämpfte Fundamente; Resonanzen vermeiden.

  • Empfänger: Gehörschutz passend (HML/SNR) auswählen; Tragezeiten sichern.

  • Anti-Vibrations-Handschuhe (nur begrenzte Wirksamkeit), gefederte Sitze/Plattformen für Ganzkörperexposition.

  • Expositionszeit reduzieren, Job-Rotation, fernbediente/automatisierte Prozesse.

  • Unterweisung, Wartungs- und Inspektionspläne, zustandsorientierte Instandhaltung.

Wirksamkeit von Maßnahmen durch Nachmessungen verifizieren; Kombinationen (Engineering + Organisation + PSA) erzielen die größte Reduktion.

Ein vollständiger Prüf- und Bewertungsbericht enthält:

  • Aufgabenstellung, Normenbezug (ISO 2151/374x/1120x, ISO 20816, TRLV, LärmVibrationsArbSchV).

  • Beschreibung von Maschine/Prozess, Betriebszuständen, Umgebungsparametern.

  • Messmittel (Typ, Klasse, Kalibrierschein), Kalibrierungen (Vor/Nach), Rückführbarkeit.

  • Messaufbau, Messpunkte, -dauern, -abstände; Skizzen/Fotos.

  • Ergebnisse: LpA,eq,T, LC,peak, LWA; 1/3‑Oktavspektrogramme; Schwinggeschwindigkeit r.m.s., ggf. Beschleunigung/Ordnungen; ISO‑20816‑Zone.

  • Expositionsbewertung:

  • Lärm: LEX,8h = LAeq,T + 10·log10(Te/8 h); Berücksichtigung Gehörschutz.

  • Vibration: A(8) aus gemessenen frequenzbewerteten a und Expositionszeiten (tagesbezogene Quadratmittelung).

Messunsicherheit und Konformitätsaussage (gegen Auslöse-/Grenzwerte). Maßnahmenplan, Verantwortlichkeiten, Fristen; Wirksamkeitskontrolle. Archivierung im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung; Revisionsstand, Freigaben.

Diese strukturierte Vorgehensweise gewährleistet rechtskonforme, belastbare Bewertungen und eine zielgerichtete Ableitung von Minderungsmaßnahmen.