Lärmmesstechnik Ermittlung des Lärmexpositionspegels am Arbeitsplatz (BGI 5053)

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Abschnitt 10.3 BGI 5053, 10.3 Unsicherheit nach ISO 9612
Abschnitt 10.3 BGI 5053
Lärmmesstechnik Ermittlung des Lärmexpositionspegels am Arbeitsplatz (BGI 5053)
Titel: Lärmmesstechnik Ermittlung des Lärmexpositionspegels am Arbeitsplatz (BGI 5053)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: BGI 5053
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 10.3 BGI 5053 – 10.3 Unsicherheit nach ISO 9612

10.3.1
Einflussfaktoren und Berechnungen

Die ISO 9612 (Entwurf) [15] beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung der Unsicherheit entsprechend dem "ISO-Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen" (GUM) [27]. Da die mit diesem Verfahren verbundenen Berechnungen relativ aufwändig sind, wird auf der Internet-Seite der Internationalen Normungs-Organisation (ISO) ein geeignetes Tabellenkalkulationsprogramm (Excel-Programm) angeboten, das nur die Eintragung der Messwerte, der ermittelten Zeitdauern sowie einzelner Standardunsicherheiten erfordert, um damit unmittelbar die auszuweisende Unsicherheit zu berechnen. Als Grundlage für die erforderliche Eingabe in das Kalkulationsprogramm dienen die folgenden Erläuterungen.

Nach ISO 9612 (Entwurf) sind die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Unsicherheiten zu berücksichtigen.

Tabelle 7:
Bei der Unsicherheitsbetrachtung nach ISO 9612 zu berücksichtigende Einflussfaktoren

UnsicherheitsquelleStandardunsicherheit
Messgerätu2
Mikrofonpositionu3
Tätigkeitsbezogene Messung:Lärmpegel der einzelnen Tätigkeitu1a
Dauer der einzelnen Tätigkeitu1b
Berufsbildbezogene Messung:Stichprobennahmeu1

Aus den Standardunsicherheiten ui der einzelnen Eingangsgrößen und den zugehörigen Empfindlichkeitskoeffizienten ci lassen sich die entsprechenden Unsicherheitsbeiträge ci ui berechnen und in Form einer Unsicherheitsbilanz tabellarisch darstellen.

Anmerkung:Der Empfindlichkeitskoeffizient ci ist ein Maß dafür, wie der Wert des Lärmexpositionspegels durch eine Änderung des Wertes der entsprechenden Eingangsgröße beeinflusst wird. Er berechnet sich durch partielle Ableitung der Funktion zur Bestimmung des Lärmexpositionspegels nach der entsprechenden Eingangsgröße.

Zur Berechnung der kombinierten Standardunsicherheit u des Lärmexpositionspegels sind die ermittelten Unsicherheitsbeiträge ci ui nach der folgenden Gleichung zu addieren:

   (10.1)

Aus der kombinierten Standardunsicherheit u errechnet sich die erweiterte Unsicherheit U durch Multiplikation mit dem Erweiterungsfaktor k:

U = k u (10.2)

Die erweiterte Unsicherheit U beschreibt den Vertrauensbereich, in dem der Lärmexpositionspegel mit einer bestimmten Aussagewahrscheinlichkeit zu erwarten ist. Nach ISO 9612 (Entwurf) ist die Ermittlung und Angabe eines einseitigen Vertrauensbereiches mit einer Aussagewahrscheinlichkeit von 95 % - entsprechend dem Erweiterungsfaktor k = 1,6 - vorgegeben. Somit ergibt sich die erweiterte Unsicherheit zu:

U = 1,6 u (10.3)

Das bedeutet, dass der Lärmexpositionspegel LEX,8h mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % unter dem Wert [LEX,8h + U] anzunehmen ist.

10.3.2
Unsicherheit der Messgeräte

Nach ISO 9612 (Entwurf) sind für die Messgeräte die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Standardunsicherheiten u2 anzusetzen. Diese Werte gelten für die Bestimmung des äquivalenten Dauerschallpegels LpAeq. Bei der Bestimmung des Spitzenschalldruckpegels LpCpeak muss man mit größeren Unsicherheiten rechnen.

Tabelle 8:
Standardunsicherheit u2auf Grund der Messgeräte

Typ des MessgerätesStandardunsicherheit u2
in dB
Schallpegelmesser nach DIN EN 61672-1 der Klasse 10,5
Schallpegelmesser nach DIN EN 61672-1 der Klasse 21,0
Personenschallexposimeter nach DIN EN 612521,0

10.3.3
Unsicherheit auf Grund der Mikrofonposition

Wie bereits in Abschnitt 10.1 erläutert ergeben sich sowohl bei der ortsfesten Messung mit dem Handschallpegelmesser als auch bei der personengebundenen Messung mit dem Lärmdosimeter Unsicherheiten auf Grund der nicht idealen Mikrofonposition. Der Einfluss der Mikrofonposition hängt dabei außerdem von der Schallfeldsituation (Freifeld oder Diffusfeld), den Abmessungen oder Anzahl der Lärmquellen sowie dem Abstand zu den Lärmquellen ab. Vereinfachend wird in ISO 9612 (Entwurf) jedoch die Unsicherheit durch die nicht ideale Mikrofonposition jeweils mit einer Standardunsicherheit u3 von 1,0 dB angenommen.

10.3.4
Berechnung der Unsicherheit bei tätigkeitsbezogenen Messungen

Bei tätigkeitsbezogenen Messungen sind nach ISO 9612 (Entwurf) für jede einzelne Tätigkeit m mindestens drei Messungen erforderlich. Aus der Streuung der Messwerte ergibt sich die zu berücksichtigende Standardunsicherheit u1a,m der entsprechenden Tätigkeit:

   (10.4)

Die Standardunsicherheit u1b,m für die Ermittlung der Zeitdauer der Tätigkeit m kann abgeschätzt oder aus mehreren Zeitmessungen berechnet werden:

   (10.5)

Unter der Einbeziehung der Standardunsicherheit für die Messgeräte u2 (siehe Abschnitt 10.3.2) und der Standardunsicherheit auf Grund der Mikrofonposition u3 (siehe Abschnitt 10.3.3) lässt sich die kombinierte Standardunsicherheit u entsprechend Gleichung (10.1) und schließlich die erweiterte Unsicherheit U = 1,6 u berechnen.

Da diese Berechnungen für die einzelnen Tätigkeiten, die Berechnung der zugehörigen Empfindlichkeitskoeffizienten und die anschließende Summation mit einem hohen rechnerischen Aufwand verbunden sind, empfiehlt es sich, das bereits unter Abschnitt 10.3.1 angesprochene Tabellen-Kalkulationsprogramm zu nutzen.

10.3.5
Berechnung der Unsicherheit bei berufsbildbezogenen und Ganztags-Messungen

Bei berufsbildbezogenen Messungen und bei Ganztags-Messungen ist die Unsicherheit jeweils nach demselben Verfahren zu berechnen. Genau genommen sind die bei Ganztags-Messungen für einzelne Tage erfassten Mittelungspegel LpAeq nichts anderes als die Stichprobenmesswerte LpAeq,T,n bei berufsbildbezogenen Messungen.

Der Unsicherheitsbeitrag c1 u1 durch die Stichprobennahme lässt sich in Abhängigkeit von der Standardunsicherheit u1 der einzelnen Stichprobenmesswerte LpAeq,T,n und der Anzahl der Messwerte N aus der in ISO 9612 gegebenen Wertetabelle D.4 entnehmen. Dann kann man die kombinierte Standardunsicherheit u unter Einbeziehung der Unsicherheitsbeiträge durch die Messgeräte u2 (siehe Abschnitt 10.3.2) und der Mikrofonposition u3 (siehe Abschnitt 10.3.3) mit der folgenden Gleichung berechnen:

   (10.6)

(c2 = c3 = 1)

Die erweiterte Unsicherheit U ergibt sich entsprechend Abschnitt 10.3.1 zu:

U = 1,6 u

Um sich diese Berechnungen zu erleichtern, empfiehlt sich auch hier die Anwendung des bereits angesprochenen Tabellen-Kalkulationsprogrammes (siehe Abschnitt 10.3.1).