Im Rahmen des Forschungsvorhabens ist eine Analyse des Kenntnisstandes zu den biologischen Wirkungen magnetischer Felder sowie der entstandenen komplexen Vorschriftensituation bezüglich der Bewertung und Begrenzung von Feldeinwirkungen vorgenommen worden.

Davon ausgehend wurde aufgezeigt, dass die in den derzeitigen Vorschriften niedergelegten Grenzwertfestlegungen sich weit-gehend als sehr konservativ und damit unnötig restriktiv erweisen und Veränderungen der Festlegungen unter Berücksichtigung neuer Untersuchungsergebnisse gerechtfertigt und erforderlich sind. Während neue Erkenntnisse zu den physikalisch-physiologischen Zusammenhängen bei Feldeinwirkung auf den menschlichen Körper grundsätzlich in die Überarbeitung bestehender Regelwerke einfließen sollten, sind für Widerstandsschweißarbeitsplätze aufgrund spezieller Aspekte, wie z. B. der starken Inhomogenität des Feldes, zusätzliche Abschwächungsfaktoren bei der Festlegung von Expositionsgrenzwerten gerechtfertigt. Eine solche, weniger restriktive Bewertung der Exposition ist für bestimmte Körperteile bisher im Rahmen des berufsgenossenschaftlichen Regelwerks in die für Widerstandsschweißeinrichtungen geltende BGI 5011, an der die Forschungsstellen mitgearbeitet haben, aufgenommen worden. Für die Widerstandsschweißarbeitsplätze, an denen im Vergleich zum aktuellen Stand der Vorschriften unzulässig hohe Feldexpositionen auftreten, wurden die technischen Feldminderungsmaßnahmen Schirmung und Feldkompensation mit Hilfe der Feldsimulation und realisierten Musteranordnungen analysiert. Mit den vorliegenden Untersuchungsergebnissen sind die Gestaltungsgrundlagen für Schirmungs- und Feldkompensationseinrichtungen an Widerstandsschweißeinrichtungen geklärt und zur Anwendung an Widerstandsschweißeinrichtungen in KMU und anderen Unternehmen aufbereitet worden. Durch die erreichten Reduzierungen auftretender Magnetflussdichtewerte auf etwa 1/3 bis 1/4 der ursprünglichen Werte können unzulässige Expositionen vermieden werden, ohne das negative Beeinflussungen der Schweißergebnisse eintreten. Da jede technische Feldminderungseinrichtung einen unvermeidbaren Mehraufwand für die Widerstandsschweißeinrichtung darstellt, liegt in der Etablierung einer sachgerechten Expositionsbewertung, zu der das Forschungsvorhaben einen Beitrag leistet, das größere Potential, um auch zukünftig den uneingeschränkten Einsatz des Widerstandsschweißens an den entsprechenden, vor allem bei KMU vorhandenen Arbeitsplätzen zu gewährleisten

Fertigungstechnische und wirtschaftliche Betrachtung

Da aus den Untersuchungen deutlich hervorgeht, dass durch die Anwendung der Feldkompensation und der Schirmung keine Verschlechterung der Schweißergebnisse provoziert wird, müssen als wichtige Gesichtspunkte die technische Umsetzbarkeit in der Produktion und die Kosten betrachtet werden.

Zu prüfen sind dabei:

1. der technische Aufwand
2. der Platzbedarf
3. der Energiebedarf

Der technische Aufwand zur Kompensation kann als erheblich eingeschätzt werden, da sowohl Kompensationsspulen als auch zusätzliche leistungselektronische Komponenten vorhanden sein müssen. Somit ergibt sich auch ein erheblicher finanzieller Mehraufwand für die Schweißeinrichtung. Bei der Anwendung von Schirmanordnungen ist der technisch und auch der finanzielle Aufwand geringer.

Durch die in unmittelbarer Nähe zum Schweißkreis erforderliche Anbringung von Schirmanordnungen bzw. innerhalb als auch außerhalb des Schweißfensters angeordneten Kompensationseinrichtungen ergeben sich erhebliche Probleme hinsichtlich des Platz- und Agierungsbedarfs für den Bediener bzw. die Schweißteile. Diese Aspekte sind mit einer reibungslosen und störungsfreien Fertigung nicht oder nur mit sehr hohem technischen Aufwand vereinbar.

Der Energiebedarf ist im Vergleich mit den vorstehenden Bedingungen von geringerer Bedeutung.

Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen kann festgestellt werden, dass zwar grundsätzlich Feldkompensation und -schirmung möglich sind, dass jedoch angesichts des erheblichen technischen Aufwandes und der sich ergebenden Einschränkungen für die Nutzung der Widerstandsschweißeinrichtungen ein Einsatz nur in sehr seltenen Fällen in Betracht zu ziehen sein wird.

Zuvor sollten unbedingt andere Möglichkeiten wie die Berücksichtigung neuerer Erkenntnisse der Bewertung der Magnetfeldexposition untersucht werden, deren Anwendung wesentlich aussichtsreicher erscheint.

Die Untersuchungen wurden aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit über die Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen „Otto-von-Guericke“ e.V. Köln (AiF-Nr.: 14.818BG) gefördert und von der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e. V. des DVS, Düsseldorf (DVS-Nr.: 4.042) unterstützt.
Für diese Förderung und Unterstützung sei gedankt.

Den vollständigen Abschlußbericht können Sie in gedruckter Form bei der SLV Duisburg bestellen.