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Blue-Light Hazard Risk Assessment of Incoherent High-Power Spotlights

The Planck Approximation

Eine Netzhautschädigung durch Licht mit hohen Blauanteilen (Blaulichtgefährdung, BLH) kann im Prinzip bei natürlichem Blickverhalten für Bildschirme, Deckenbeleuchtungen, Smartphones etc. ausgeschlossen werden. Hochleistungsscheinwerfer, z. B. im Hoch- und Tiefbau, in der Veranstaltungstechnik oder für große Lagerflächen, können hingegen eine BLH-Gefahrenquelle sein. Je nach verbauter Technologie, Design, Einstellungsparameter und Expositionsbedingungen ist eine Gefährdungsbeurteilung anspruchsvoll, nicht zuletzt auch wegen der in vielen Fällen geforderten Strahldichtebestimmung. Ziel dieses Projektes war daher die Entwicklung einer praxistauglichen, vereinfachten BLH-Beurteilungsmethode.

Um die Tauglichkeit eines solchen Ansatzes bewerten zu können, ist die Genauigkeit optischer Messgeräte, die üblicherweise zur Gefährdungsbeurteilung verwendet werden, maßgeblich. Diesbezüglich wurde eine Reihe von Breitband- und Spektralradiometern untersucht. Obwohl die Messanforderungen in drei Schritten (Strahldichtenormal, LED Fresnel Bühnenlicht, inhomogen emittierender Scheinwerfer) erhöht wurden, liegt für die bestimmten Strahldichten mit einer ca. 5–12 %-igen Standardabweichung ein von der Komplexität der Quelle mehr oder weniger unabhängiger Wert vor. Die Überprüfung des vereinfachten Beurteilungsverfahrens, der sog. Planck Approximation, ergab mit weniger als 20 % Abweichung ein akzeptables Ergebnis.

Das Prinzip der Planck Approximation basiert auf einer einzelnen Beleuchtungsstärkemessung, die mit Hilfe des Durchmessers der Austrittsöffnung und der für einen Schwarzkörperstrahler bekannten Blaulicht gefährdenden Ausbeute sichtbarer Strahlung in BLH-gewichtete Strahldichte umgerechnet wird. Unter Berücksichtigung verschiedener Einflussparameter (korrelierte Farbtemperatur, optische Leistung, Entfernung) konnten darauf aufbauend zwei einfache Gleichungen für die maximal zulässigen Expositionsdauern als Funktion der Quellengröße abgeleitet werden. Ihre Verwendung, auch an einem exemplarischen Test-Arbeitsplatz, resultierte in einer Genauigkeit von ca. ±30 %. 

Damit ist die grundsätzliche Anwendbarkeit der Planck Approximation zur Beurteilung von BLH-Gefährdungen gezeigt. Insbesondere die Abschätzung der tatsächlichen Expositionsbedingungen, u. a. der kummulativen Zeitdauer des direkten Blickes in die Quelle, ist von entscheidender Bedeutung, für gewöhnlich jedoch schwer zu erfassen. In diesem Kontext ist eine vereinfachte Bestimmung der BLH-gewichteten Strahldichte mit Hilfe der Planck Approximation vertretbar.

Bibliografische Angaben

S. Bauer:
Blue-Light Hazard Risk Assessment of Incoherent High-Power SpotlightsThe Planck Approximation
1. Auflage. Dortmund: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2022. Seiten 69, Projektnummer: F 2483, PDF-Datei, DOI: 10.21934/baua:bericht20220825

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Forschungs­projekte

ProjektnummerF 2483 StatusLaufendes Projekt Vereinfachte Gefährdungsbeurteilung inkohärenter Hochleistungs-Scheinwerfer

Zur Projektbeschreibung : Vereinfachte Gefährdungsbeurteilung inkohärenter Hochleistungs-Scheinwerfer …

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