Zielsetzung: In der fleischverarbeitenden Industrie ergeben sich für die Beschäftigten an vielen Arbeitsplätzen hohe Lärmbelastungen, z. B. im Schlachtbetrieb, an Kuttern, Clippern und Peelern. Selbst in Betrieben mit modernsten Maschinen nach dem Stand der Technik entstehen gehörgefährdende Lärmbelastungen. Da die Arbeitsräume in der Regel allseitig stark reflektierende Raumbegrenzungsflächen aufweisen, sollten sich hier durch raumakustisch wirksame Maßnahmen deutliche Pegelminderungen erreichen lassen, z. B. durch eine schallabsorbierende Belegung der Deckenfläche und ggf. von Wandflächen. Aus hygienischen Gründen kommen allerdings keine offenporigen Schallabsorber aus künstlichen Mineralfasern oder Schaumstoff in Betracht. Alle Materialien müssen sich mit Laugen schäumend reinigen und mit dem Hochdruckreiniger abspritzen lassen. Seit wenigen Jahren gibt es sogenannte mikroperforierte Schallabsorber, die sich z. B. aus Edelstahl, Acrylglas oder PVC herstellen lassen und eine entsprechende Reinigung erlauben. Die akustische Wirksamkeit dieser Materialien beruht darauf, dass der Luftschall bei Durchgang durch das perforierte Material mit vielen winzig kleinen Löchern von z. B. 0,1 bis 1 mm Durchmesser eine Dämpfung erfährt (viskose Reibung in den Löchern) und die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Die mit diesem Material erreichbaren Lärmminderungserfolge sollen für den Bereich der Fleischwirtschaft untersucht werden. Neben den hier zunächst zu betrachtenden akustischen Aspekten sind dabei auch Fragen der Hygiene aufzugreifen, was in einem separaten Projekt des BGIA - Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durchgeführt wird. Aktivitäten/Methoden: Da die Wirksamkeit von mikroperforierten Schallabsorbern von den geometrischen Parametern, wie Durchmesser und Anzahl der Bohrungen und dem Abstand zur Decke bzw. Wand abhängt, sollten sie gezielt für den Anwendungsfall ausgewählt werden. Deshalb ist im ersten Schritt der Untersuchung die akustische Situation in den betrachteten fleischverarbeitenden Betrieben zu analysieren. Dabei können größtenteils vorhandene Messdaten der Fleischerei-Berufsgenossenschaft verwendet werden. Die Materialhersteller sollten über die entsprechenden akustischen Eigenschaften der Materialien verfügen, um eine gezielte Auswahl zu ermöglichen. Damit lassen sich dann die erreichbaren Lärmminderungserfolge für einzelne Fleischereibetriebe berechnen. Sollten sich nach diesen Prognoserechnungen ausreichende Lärmminderungserfolge von mindestens 2 dB(A) ergeben, soll die Eignung der mikroperforierten Schallabsorber in einem Folgeprojekt in der betrieblichen Praxis untersucht werden. Dabei sind dann neben der akustischen Wirksamkeit auch Fragen der Hygiene zu untersuchen.
Gegenstand der Forschung ist die mathematische und messtechnische Untersuchung von Systemen zur aktiven Schallreduzierung. Aufgrund von Arbeitsschutz- und Umweltschutzvorschriften, aber auch aufgrund gestiegener Komfort-Bedürfnisse der Menschen werden Maßnahmen zur Schallreduzierung immer wichtiger. Da gerade bei niedrigen Frequenzen passive Maßnahmen sehr große Gewichte und Bauvolumina erfordern, werden hier vermehrt aktive Systeme eingesetzt. Im Rahmen der aktuellen Forschung wird ein ANC-System sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Die numerischen Untersuchungen bestehen aus Berechnungen des geregelten und ungeregelten Schallfeldes mit der Methode der Finiten Elemente. Aus den daraus gewonnenen Daten werden die optimalen Positionen für Sensoren und Aktuatoren bestimmt. Diese Berechnungen werden durch experimentelle Untersuchungen validiert. Weiterhin dienen die experimentellen Untersuchungen zur Entwicklung und Auswahl geeigneter Reglerkonzepte. Anhand der durchgeführten Untersuchungen sollen Aussagen zur Auslegung des Systems, wie z.B. Positionierung und Größe der Lautsprecher auch ohne experimentelle Untersuchungen ermöglicht werden.
Entscheidungsunterstützende Funktionen, die konkret auf Defizite im Alarmsystem hinweisen und Vorschläge zur Behebung machen, sind nach Kenntnis der Antragsteller bislang nirgendwo realisiert. Die Universität Oldenburg übernimmt die Führung im Bereich der Entscheidungsunterstützung. Darüber hinaus bringt die Abteilung Medizinische Informatik der Universität Oldenburg Ihre Expertise auch in die Entwicklung des Alarm-Datawarehouse und die Entwicklung sicherer Alarmdistribution und mobile Alarmierungskonzepte, sowie die Evaluation ein. Die Abteilung Versorgungsforschung der Universität Oldenburg übernimmt die Federführung im Bereich der Feldevaluation, in der die Güte der entwickelten Systeme sowie die Auswirkung auf die Mitarbeiter (Workload, Stress, Arbeitszufriedenheit) gemessen werden. Darüber hinaus berät sie alle Projekte zu pflegewissenschaftlichen und ethischen Fragestellungen. Zunächst wird eine Metrik für die Alarmsystemgüte definiert. Basierend auf dieser Metrik wird die Alarmsystemgüte in beiden beteiligten Kliniken erhoben. Zur Erfolgsüberwachung wird zum Projektende hin eine erneute Messung durchgeführt. Im Arbeitspaket 'Mitarbeiterbelastung' sollen etablierte Instrumente für eine reliable Messung der Mitarbeiterbelastung ausgewählt werden. Die Mitarbeiterbelastung wird dann in beiden Kliniken vor und nach der Umsetzung alarmreduzierender Maßnahmen umgesetzt und dient der Erfolgskontrolle. Außerdem werden Softwarekomponenten entwickelt, die den aktuellen Alarmstatus sowohl am Point of Care als auch für die gesamte Station darstellen und Hinweise zur Vermeidung wiederholter Alarme aufgrund ähnlicher Ursachen geben. Bei der Spezifikation werden Anforderungen für eine sichere und kostengünstige Implementierung ebenso beachtet wie Usability-Aspekte. Die entwickelten Komponenten werden in realen klinischen Kontexten evaluiert.
1. Vorhabenziel Lärmbelastung und häufige Unterbrechungen klinischer Primärprozesse stellen eine erhebliche Belastung für das Personal von Intensivstationen dar und führen zu erheblichem schwer zu kompensierendem kognitivem Stress, sowie mittelfristig zu einer für die Patienten gefährlichen Desensibilisierung professionell Pflegender für Alarme ('Alarm fatigue'). Neue Techniken steigern die Überwachungsmöglichkeiten; gleichzeitig steigt aber auch die Anzahl der Fehlalarme. Mit dem Projekt AlarmRedux stellt sich das Klinikum Oldenburg den gestiegenen Herausforderungen. Arbeitsprozesse sollen analysiert und verbessert werden, neue Alarmierungsroutinen entwickelt und getestet werden. Das Klinikum Oldenburg bereitet sich so auf zukünftige Herausforderungen vor und strebt eine gesteigerte Mitarbeiterzufriedenheit und Versorgungsqualität an. 2. Arbeitsplanung Im Projektverlauf soll auf der Intensivstation der Universitätsklinik für Anästhesiologie / Intensivmedizin / Notfallmedizin / Schmerztherapie zunächst die Belastung durch Alarme erhoben werden. Im weiteren Projektverlauf erarbeitet das Klinikum Oldenburg gemeinsam mit den anderen Projektpartnern ein Konzept zur Reduktion vermeidbarer Alarme. Diese sollen dann implementiert und im Testbetrieb eingesetzt werden. Zur Erfolgskontrolle wird zum Projektende hin erneut die Belastung durch Alarme erhoben.
1. Vorhabenziel: Mit der zunehmenden Entwicklung der Biosensorik und damit verbundener Überwachungsmöglichkeiten steigt die Häufigkeit akustischer und optischer Alarme auf der Intensivstation. Lärmbelastung und häufige Unterbrechungen klinischer Primärprozesse stellen eine zu großen Teilen vermeidbare Arbeitsmehrbelastung dar und führen zu erheblichem schwer zu kompensierendem kognitivem Stress, sowie mittelfristig zu einer für die Patienten gefährlichen Desensibilisierung professionell Pflegender für Alarme ('Alarm fatigue'). Die enorme psychische Belastung bei Patientenzwischenfällen ('second victim' Effekt) ist weiterer Faktor in diesem Kontext. Das Projekt zielt auf die Entwicklung methodischer und technischer Konzepte, um die Arbeits- wie auch die kognitive Belastung klinischen Pflegepersonals durch Alarme messbar und nachhaltig zu verringern. Hierzu werden folgende Arbeitspakete zeitlich überlappend bearbeitet: 1. 'Alarm Datawarehouse' - Erstellung einer Komponente, welche laufend Alarmdaten in einem repository sammelt. Wesentliche Informationen der Alarme müssen erhalten bleiben. 2. Alarmsystemgüte - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Güte der Alarmsysteme in mehreren Kliniken 3. Mitarbeiterbelastung - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Mitarbeiterbelastung durch Alarme 4. Entscheidungsunterstützung - Exemplarische Implementierung, Installation und Evaluation entscheidungsunterstützender Funktionen zur Alarmreduktion 5. Alarmreduktion-Methodologie - Entwicklung einer Methodologie zur Reduktion vermeidbarer Monitoralarme basierend auf aktuellen Daten zur Alarmgüte 6. Alternative Alarmdistribution, -signalisierung & -eskalation - Entwicklung und Test alternativer Verfahren zur Distribution und Signalisierung von Alarmen unter Ansprechen multimodaler nicht-akustischer Sinneskanäle und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aufmerksamkeitsstufen. Parallel erfolgt die Dissemination der Arbeitsergebnisse in Fachgremien und Konferenzen.
Mit der zunehmenden Entwicklung der Biosensorik und damit verbundener Überwachungsmöglichkeiten steigt die Häufigkeit akustischer und optischer Alarme auf der Intensivstation. Lärmbelastung und häufige Unterbrechungen klinischer Primärprozesse stellen eine zu großen Teilen vermeidbare Arbeitsmehrbelastung dar und führen zu erheblichem schwer zu kompensierendem kognitivem Stress, sowie mittelfristig zu einer für die Patienten gefährlichen Desensibilisierung professionell Pflegender für Alarme ('Alarm fatigue'). Die enorme psychische Belastung bei Patientenzwischenfällen ('second victim' Effekt) ist weiterer Faktor in diesem Kontext. Das Projekt zielt auf die Entwicklung methodischer und technischer Konzepte, um die Arbeits- wie auch die kognitive Belastung klinischen Pflegepersonals durch Alarme messbar und nachhaltig zu verringern. Hierzu werden folgende Arbeitspakete zeitlich überlappend bearbeitet: 1. 'Alarm Datawarehouse' - Erstellung einer Komponente, welche laufend Alarmdaten in einem repository sammelt. Wesentliche Informationen der Alarme müssen erhalten bleiben. 2. Alarmsystemgüte - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Güte der Alarmsysteme in mehreren Kliniken 3. Mitarbeiterbelastung - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Mitarbeiterbelastung durch Alarme 4. Entscheidungsunterstützung - Exemplarische Implementierung, Installation und Evaluation entscheidungsunterstützender Funktionen zur Alarmreduktion 5. Alarmreduktion-Methodologie - Entwicklung einer Methodologie zur Reduktion vermeidbarer Monitoralarme basierend auf aktuellen Daten zur Alarmgüte 6. Alternative Alarmdistribution, -signalisierung & -eskalation - Entwicklung und Test alternativer Verfahren zur Distribution und Signalisierung von Alarmen unter Ansprechen multimodaler nicht-akustischer Sinneskanäle und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aufmerksamkeitsstufen. Parallel erfolgt die Dissemination der Arbeitsergebnisse in Fachgremien und Konferenzen.
Die Calcis Warstein GmbH & Co. KG veredelt aus inländischen Lagerstätten Carbonatgestein. Aus diesem Gestein wird Branntkalk für den Einsatz in vielen Industriezweigen mit verschiedenen Einsatzbereichen, wie Wasseraufbereitung, chemische Industrie, Lebensmittel- und Stahlherstellung, hergestellt. Der durch das Brennen von Kalkstein erzeugte Branntkalk muss anschließend für die jeweiligen spezifischen Produktanforderungen aufbereitet, d.h. gemahlen werden. Für diesen Mahlvorgang kommen üblicherweise Kugelmühlen zum Einsatz. Mit dem Vorhaben soll erstmalig in der Kalkindustrie eine Horizontal-Schichtrollenmühle zum Einsatz kommen und die energieintensive Kugelmühle ersetzen. Horizontal-Schichtrollenmühlen werden derzeit schon erfolgreich in anderen Industriezweigen, wie der Glas- und Zementindustrie, eingesetzt. Für die Kalkindustrie eigneten sich diese Mühlen bisher aufgrund der geringen Härte des Branntkalks nicht. Es bildeten sich festgepresste Materialmassen (Schülpen), die einen zusätzlichen Zerkleinerungsvorgang erforderlich gemacht hätten. Die Technologie wurde weiterentwickelt, so dass auch Branntkalk ohne die unerwünschte Schülpenbildung und in ausreichender Materialqualität in Horizontal-Schichtrollenmühlen aufbereitet werden kann. Mit dem Vorhaben können im Vergleich zum Stand der Technik (Kugelmühle) der Energieverbrauch um bis zu 40 Prozent und die Lärmemissionen um bis zu 90 Prozent gesenkt werden. Die Materialausbeute erhöht sich um bis zu vier Prozent. Außerdem können noch produktionsspezifische Hilfsmittel und die Erschütterungen im Umkreis der Anlage deutlich reduziert werden. Das CO2-Minderungspotenzial beträgt ca. 570 Tonnen pro Jahr.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Beurteilung einer Methode zur Minderung des werkzeugbedingten Lärms mittels der im Drehbereich eines schnell rotierenden Werkzeugs zusätzlich eingeleiteten Luftmengen. Die durchgeführten Untersuchungen umfassten als erstes eine gründliche Recherche der messtechnischen und rechnergestützten Möglichkeiten zur Ermittlung der Strömungsverhältnisse der umgebenden Luft bei rotierenden Systemen wie z.B. Turbinen, Lüfter, Rotoren und spanenden Werkzeugen. Unter Bezugnahme auf die wesentlichen Aspekte am Markt vorhandener Simulationsprogramme wurde eine auf strömungstechnische Anwendungen hin gerichtete Auswahl von Software-tools zur numerischen Simulation und Visualisierung durchgeführt. Dadurch konnten die spezifischen Luftströmungs- und Akustikparameter numerisch prognostiziert und Strömungsfelder in der Nähe schnell rotierender Werkzeuge visualisiert werden. Während des Projektablaufs wurden typische Zerspanungswerkzeuge hinsichtlich der Entstehung von turbulenten Luftströmungen analysiert und einige davon experimentell untersucht. Als beispielhafte Repräsentanten wichtiger Werkzeuggruppen wurden massive Hobelmesserköpfe und Kreissägeblätter verwendet. Um die akustischen Parameter und das mögliche Lärmminderungspotenzial der neuen Methode bei diesen Werkzeugen messtechnisch korrekt zu erforschen, wurde ein Rotationsprüfstand mit laufruhigem Spindelantrieb und universeller Werkzeugaufnahme entwickelt und in Betrieb genommen. Der Prüfstand wurde bei den experimentellen Untersuchungen eingesetzt. Zur Durchführung der betriebsbezogenen Versuche wurde eine Fräsmaschine mit Düsensystem ausgerüstet und im Schallmessraum der Klasse 1 des Instituts aufgebaut. Das Luftdüsensystem wurde zur Durchführung von betriebsnahen Untersuchungen bzw. zur Beurteilung der Schallminderungsmethode angepasst und an der Versuchsmaschine angebracht. Dafür wurden ausgewählte Luftdüsen hinsichtlich ihrer Luftstrahlgeschwindigkeit, Blasmuster und Schallemission verwendet. Die durchgeführten experimentellen Untersuchungen zeigen eine deutliche Senkung des Schallpegelparameters LAeq bis zu 8 dB bei der Anwendung von z.B. massiven Hobelwerkzeugen und dem gleichzeitigen Einsatz von zwei Düsen. Es wurde festgestellt, dass sowohl das Leerlauf- und werkstückbedingte Geräusch mit dem entwickelten Düsensystem effektiv bekämpft werden kann. Weiterhin ist es gelungen, die zweckmäßigen Luftdüsenkombinationen für die untersuchten Hobelmesserwerkzeuge zu finden, die bestmöglichen Düsenpositionen für diesen Werkzeugtyp festzustellen sowie eine Definition der minimal benötigten Luftdruckmengen für eine effiziente Schallsenkung zu treffen. Da das Düsensystem effektiv bei geringen Luftdruckwerten eingesetzt werden kann und einen niedrigen Luftverbrauch aufweist, kann die entwickelte Lärmminderungsmethode als wirtschaftlich anerkannt und für eine weitere, breitere industrielle Anwendung - auch bei anderen Maschinen- und Werkzeugtypen - empfohle
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