Einleitung: Übermäßiger Lärm in einem Industriebetrieb – versteckte Risiken
Lärm in einem Produktionsbetrieb ist ein ernstes Problem, das mehr Kosten verursachen kann, als man denkt. Die Überschreitung von Lärmgrenzwerten ist nicht nur ein Risiko für schwere finanzielle Strafen, sondern vor allem ein stiller Feind, der die Sicherheit der Mitarbeiter untergräbt und ihre Gesundheit und betriebliche Effizienz beeinträchtigt. Zu den Auswirkungen übermäßiger Lärmbelastung gehören eine verminderte Konzentrationsfähigkeit, eine beeinträchtigte Wahrnehmung von Warnsignalen, ein erhöhtes Unfallrisiko und sogar langfristige Gesundheitsprobleme wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder ein erhöhtes Risiko für Typ-2-Diabetes.
In vielen Branchen, insbesondere in der Schwerindustrie (bis zu 134 dB) oder an Maschinen (bis zu 125 dB)(1), erreicht der Lärm am Arbeitsplatz oft sehr hohe Werte. Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, Lösungen zu finden, die eine wirksame Lärmminderung in einer Produktionsanlage gewährleisten, ohne dass es zu Produktionsausfällen kommt oder die Kosten in die Höhe schnellen.In der folgenden Fallstudie erläutern wir, wie wir die Herausforderung der Überschreitung der Lärmschutznormen in einem Holzverarbeitungsbetrieb gelöst haben. Unsere Aufgabe bestand nicht nur darin, die Produktionsmaschinen deutlich zu entschärfen, sondern vor allem darin, die Einhaltung der strengen Normen zu gewährleisten und die Arbeitsbedingungen zu verbessern.
Die Herausforderung des Kunden: störender Maschinenlärm in einem holzverarbeitenden Betrieb
Unser Kunde, ein großer holzverarbeitender Betrieb, sah sich mit dem Problem des übermäßigen Lärms konfrontiert, der durch wichtige Holzbearbeitungsprozesse wie Fräsen, Bohren und Schleifen verursacht wurde.
Die Bearbeitung einer großen Anzahl von Werkstücken erfolgt in einem kontinuierlichen Prozess, der es ermöglicht, große Mengen zu produzieren und die Holzplatten gleichzeitig von beiden Seiten zu bearbeiten. Für diese Prozesse werden Maschinen in offener Bauweise verwendet, bei denen die Quelle nicht von den Bedienern getrennt ist. Obwohl Maschinen mit offener Bauweise die Gesamtproduktivität verbessern, haben sie erhebliche negative Auswirkungen auf die Produktivität der Mitarbeiter.
Die Schallpegel in der Halle überstiegen die geltenden Normen und stellten ein Risiko für die Gesundheit und Sicherheit des Personals dar, das möglicherweise auch rechtliche Konsequenzen nach sich zog.
Standardlösungen: Warum konnten sie nicht verwendet werden?
Die gängigsten technischen Lösungen zur Lärmminderung sind Konstruktionen, bei denen die Maschinen vollständig in akustisch hermetischen Gehäusen untergebracht sind.
Solche Gehäuse können ein hohes Maß an Lärmminderung bieten, allerdings nur, wenn das Gehäuse keine Öffnungen oder Durchbrüche hat. Bei kontinuierlichen Produktionslinien ist dies unmöglich zu realisieren. Außerdem müsste um die Maschine selbst herum genügend Platz vorhanden sein, um diese sperrige Konstruktion unterzubringen. Außerdem könnte eine geschlossene Maschine zu viel Wärme erzeugen, und eine der zusätzlichen Anforderungen war, dass die eingeführte akustische Lösung eine Fernsteuerung und -überwachung der Maschine ermöglicht.
Die Implementierung einer herkömmlichen Lösung hätte erhebliche Änderungen am Produktionsprozess erfordert, die Funktionalität der Anlage und den einfachen Zugang zu den Maschinen eingeschränkt und vor allem kostspielige Ausfallzeiten mit sich gebracht.
Der Kunde benötigte außerdem eine Lösung, die zusätzlich zu den genannten Anforderungen die folgenden spezifischen Anforderungen erfüllen würde
- Wirksamkeit bei niedrigen Frequenzen: Die Akustikplatten mussten eine hohe Schalldämmung aufweisen, insbesondere im niedrigen Frequenzbereich, in dem eine Schallreduzierung besonders schwierig ist.
- Schlankes Design: Die Lösung sollte kompakt sein und den Platz um die Maschinen herum nicht wesentlich beeinträchtigen.
- Beibehaltung der Zugänglichkeit der Maschinen: Die Gehäuse durften den Zugang zu den Maschinen nicht blockieren oder deren Betrieb behindern.
- Einhaltung von Vorschriften: Das vorrangige Ziel bestand darin, den Geräuschpegel auf Werte zu senken, die den örtlichen Vorschriften entsprechen, einschließlich der Richtlinie 2003/10/EG der Europäischen Union, die eine Obergrenze für die Dauerlärmbelastung (85 dB) für Bediener festlegt.
Eine solche Herausforderung erforderte einen maßgeschneiderten Ansatz und die Anwendung von akustischer Präzisionstechnik, um eine wirksame Lärmminderung zu gewährleisten, ohne die wichtigsten Produktionsprozesse zu stören.
Die Silencions-Lösung: innovative Akustikplatten für die Industrie
Das Herzstück der Silencions-Lösung: eine fortschrittliche Kombination aus traditionellen akustischen Materialien und mathematischen Werkstoffen
Mit unserem eigenen, voll ausgestatteten Labor und einem Team von erfahrenen Akustikern waren wir in der Lage, sofort zu handeln. Wir führten Lärmmessungen durch und entwarfen und fertigten dann auf der Grundlage dieser Messungen spezielle dünne Akustikplatten. Bei der Konstruktion verwendeten wir eine Kombination aus innovativen Metamaterialien und herkömmlichen akustischen Materialien, um eine maximale Leistung zu erzielen.
Die Metamaterialtechnologie basiert auf einem intelligenten akustischen Material, das herkömmliche Lösungen übertrifft und eine außergewöhnliche Lärm- und Vibrationsdämpfung bietet. Die Kombination der Eigenschaften beider Materialtypen bietet ein großes Potenzial für die Lärmdämpfung. Sie bietet auch die Möglichkeit, Paneele zu schaffen, die extrem dünn sind (sogar weniger als 1 cm dick) und dennoch äußerst effektiv Lärm dämpfen – einschließlich problematischer niedriger Frequenzen, die herkömmliche Lösungen oft nicht bewältigen können.
Darüber hinaus ist unsere Technologie materialunabhängig und ermöglicht die Herstellung von Platten aus einer Vielzahl von Rohstoffen, wie z. B. recycelten Kunststoffen, Metall, Holz oder transparenten Materialien, bei gleichzeitig geringem Gewicht und Volumen sowie guter Wärmekonvektion. Diese Kombination von Materialeigenschaften und einzigartigem geometrischem Design macht unsere Platten extrem vielseitig und individuell anpassbar.
Die wichtigsten Vorteile unserer Technologie:
- Intelligentes akustisches Material: die Grundlage für eine außergewöhnliche Geräusch- und Vibrationsreduzierung.
- Höherer Wirkungsgrad: Die Kombination von Metamaterialien mit einem herkömmlichen Akustikeinsatz ermöglicht eine Lärmreduzierung in einem größeren Bereich und übertrifft herkömmliche Lösungen bei der Schalldämpfung.
- Extrem dünne Paneele: eine Dicke von weniger als 1 cm für minimale Beeinträchtigung des Raumes.
- Wirksamkeit bei niedrigen Frequenzen: wirksame Dämpfung schwieriger tieffrequenter Töne.
- Materialunabhängigkeit: kann aus recycelten, metallischen und transparenten Materialien hergestellt werden.
- Geringes Gewicht und Volumen: einfach zu installieren und anzupassen.
- Gute Wärmekonvektion: gewährleistet optimale Betriebsbedingungen für die Maschine.
- Vielseitigkeit und Personalisierung: maßgeschneiderte Platten für individuelle Bedürfnisse und Anwendungen.
Sicher und kompakt: nicht brennbare Akustikplatten mit einer Dicke von weniger als 3 cm
Der schichtweise Aufbau der Silencions-Paneele kombiniert die Vorteile der einzelnen Schichten. Die unterste Schicht enthält eine abgestimmte Silencions-Metastruktur, die niedrige Frequenzen (typischerweise unter 1 kHz) dämpft. Das Material direkt über der Metastruktur verbessert die akustische Absorption bei höheren Schallfrequenzen. Die oberste Schicht ist mit Fasern umwickelt, um die Anforderungen an die Nichtentflammbarkeit in der Produktionsstätte zu verbessern. Der Schichtaufbau der Silencions-Paneele ist weniger als 30 mm dick und wird zwischen den Paneelen eingeschlossen, so dass eine dünne, aber sichere akustische Kapselung entsteht.
Wirksamer Schutz gegen widrige Umgebungsbedingungen
Dank der Silencions-Technologie ist es möglich, problematische Lärmfrequenzen mit Hilfe von schallabsorbierendem Material gezielt zu reduzieren, um den Breitband-Lärmpegel insgesamt zu senken und vor ungünstigen Arbeitsbedingungen zu schützen.
Wir haben die Lösung direkt an der HOMAG-Holzbearbeitungsmaschine installiert, die aus zwei symmetrischen Modulen besteht, die auf beiden Seiten eines Förderbands angeordnet sind, das Holzplatten in einer kontinuierlichen Produktionslinie transportiert.
Die Installation wurde mit äußerster Sorgfalt durchgeführt, um die volle Funktionalität der Maschine zu erhalten und den Produktionsprozess so wenig wie möglich zu stören. Dank unserer Flexibilität und Reaktionsfähigkeit konnte der Arbeitsplan genau auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten werden, so dass die Kontinuität der Produktion gewährleistet war.
Ergebnisse und Vorteile: Stille durch Zahlen belegt
Nach Abschluss der Installation überprüften wir insbesondere die Wirksamkeit der installierten Paneele in dem Bereich, in dem der Bediener normalerweise steht, während die Maschine läuft.
Nach der Installation der Silencions-Paneele wurde eine deutliche Verringerung des Geräuschpegels über das gesamte gemessene Spektrum hinweg sowie eine Verringerung der Schmalbandgeräusche festgestellt.
Messungen des äquivalenten Schalldruckpegels (LAeq) an 8 strategischen Stellen rund um die HOMAG-Maschine bestätigten die hervorragende Wirksamkeit der Silencions-Lösung. Der Schalldruckpegel (LAeq, in dB), der in der Nähe der GUI-Panels und an Stellen gemessen wurde, an denen die Bediener während des Maschinenbetriebs den größten Teil ihrer Arbeitszeit verbringen, wurde vor und nach der Installation der Silencions-Panels verglichen.
- Signifikante Lärmminderung: Es wurde eine Reduzierung des LAeq um bis zu 6,1 dB festgestellt, und der Schalldruckpegel wurde um mindestens 4 dB gesenkt.
- Vollständige Einhaltung der Normen: An jedem Messort wurde der Schalldruckpegel unter den Wert von 85 dB gesenkt. Dies ist ein wichtiger Wert, der in der Richtlinie 2003/10/EG der Europäischen Union als Obergrenze für die kontinuierliche Lärmbelastung während eines 8-stündigen Arbeitstages beschrieben wird.
- Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Bediener: An den Arbeitsplätzen der Bediener (linke und rechte Seite der Maschine) wurde der Schalldruckpegel um mindestens 4 dB gesenkt, was für die Erfüllung der Anforderungen der EU-Richtlinie 2003/10/EG über die langfristige Lärmbelastung entscheidend ist.
Ein Vergleich der Terzbänder am Standort 2 (links) zeigt die Verringerung des Schalldruckpegels über den erwarteten Frequenzbereich. Die starke Reduzierung in den Frequenzbändern von 800 Hz und 1250 Hz wurde durch eine spezielle Metastruktur erreicht, die auf die problematischsten Frequenzen der Holzbearbeitungsmaschine abgestimmt ist.
Die nachstehende Grafik zeigt das gemessene Spektrum des A-bewerteten Schalldruckpegels vor dem Bedienfeld, vor dem der Bediener normalerweise steht, wenn die Maschine läuft.
Durch den Einsatz von Silencions-Panels konnte der Kunde eine Reihe weiterer konkreter Vorteile erzielen:
- Einhaltung von Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltvorschriften: Vermeidung von Strafen und Gewährleistung einer sicheren Arbeitsumgebung.
- Verbesserter Mitarbeiterkomfort und höhere Produktivität: Die Lärmreduzierung führte direkt zu einem verbesserten Wohlbefinden der Mitarbeiter und zu einer höheren betrieblichen Effizienz.
- Keine langen Produktionsausfälle: Die Installation wurde so durchgeführt, dass lange und kostspielige Ausfallzeiten vermieden wurden (wir benötigten nur einen Tag für die Installation und die Messungen).
- Langfristige Investition: Die verwendeten Paneele sind eine dauerhafte, ästhetisch ansprechende und funktionelle Lösung, die den Zugang zu den Maschinen nicht einschränkt und eine einfache Installation und Wartung gewährleistet.
- Nachgewiesene Wirksamkeit: Die gewonnenen Daten und Berichte liefern einen soliden Beweis für die Wirksamkeit der Lösung, der den Prüfern oder Behörden vorgelegt werden kann.
Zusammenfassung: Silencions – ein Partner für die Lösung von Lärmproblemen
Die obige Fallstudie ist ein Beispiel dafür, wie wir bei Silencions Acoustics Laboratory komplexe akustische Probleme in der Industrie erfolgreich lösen. Unser wissensbasierter Ansatz, kombiniert mit praktischer Erfahrung und Flexibilität, ermöglicht es Unternehmen wie holzverarbeitenden Betrieben, großen Fertigungsunternehmen sowie Institutionen oder Einzelhandelsketten, Lärmemissionen zu reduzieren, die Arbeitsbedingungen zu verbessern und gleichzeitig die Geschäftskontinuität zu wahren.
Finden Sie heraus, was Sie gewinnen, wenn Sie Silencions als Ihren bewährten Partner für die Lösung von Lärmproblemen wählen:
- Alle Dienstleistungen an einem Ort – Sie sparen Zeit und Ressourcen: Mit uns müssen Sie nicht mehrere Unternehmen einschalten. Wir bieten Ihnen ein umfassendes Angebot an Dienstleistungen: von präzisen Lärmmessungen bis hin zur Konzeption und Umsetzung spezieller Lösungen.
- Expertenwissen: Unsere Spezialisten kennen sich mit akustischen Vorschriften und Normen bestens aus. Sie stellen sicher, dass jede Lösung gesetzeskonform ist und unterstützen Sie bei der Auslegung komplexer Vorschriften.
- Kontinuierliche Betreuung durch Experten: Sie erhalten umfassende Unterstützung und die Möglichkeit, sich ohne zusätzliche Kosten mit Akustikern zu beraten.
- Klare und leicht verständliche Berichte: Wir präsentieren unsere Ergebnisse in einem übersichtlichen Format, damit Sie fundierte Entscheidungen treffen und schnell kommunizieren können.
- Flexibilität und Reaktionsfähigkeit: Wir passen die Projektzeiten an Ihre Bedürfnisse an. Wir sind in der Lage, auch bei dringenden Angelegenheiten zu helfen. Wir minimieren Ausfallzeiten und gewährleisten die Geschäftskontinuität.
- Mobilität: Wir sind in der Lage, überall in Polen und Europa zu reisen, um Messungen und Implementierungen vor Ort durchzuführen.
- Schneller Kostenvoranschlag: Sie erhalten innerhalb von nur 3 Tagen einen detaillierten Kostenvoranschlag. Dies ermöglicht Ihnen eine effiziente und effektive Planung auf der Grundlage konkreter Daten.
- Erfahrung in der Zusammenarbeit mit großen Partnern: Wir haben eine nachweisliche Erfolgsbilanz bei der Umsetzung komplexer Projekte für Industrieunternehmen und Institutionen.
Verwandeln Sie Lärm in Ruhe – kontaktieren Sie uns!
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Nehmen Sie Kontakt mit uns auf! Unsere Spezialisten sind bereit, Ihnen zu helfen, die perfekte Lösung zu finden und jede akustische Herausforderung zu meistern.
Wir sind werktags von 7:00 bis 17:00 Uhr erreichbar.
(1) Bortkiewicz A, Czaja N. Pozasłuchowe skutki działania hałasu ze szczególnym uwzględnieniem chorób układu krążenia. Forum Medycyny Rodzinnej. 2018;12(2):41-49.