Neue Informationstechnologien werden in allen Industriebereichen eingeführt, wenn auch in unterschiedlichem Ausmaß. Die Kosten für die Computerisierung von Produktionsprozessen können in manchen Fällen ein Innovationshemmnis darstellen, insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen und in Entwicklungsländern. Computer ermöglichen die schnelle Erfassung, Speicherung, Verarbeitung und Verbreitung großer Informationsmengen. Ihre Nützlichkeit wird durch ihre Integration in Computernetzwerke weiter verbessert, die es ermöglichen, Ressourcen gemeinsam zu nutzen (Young 1993).

Die Computerisierung übt erhebliche Auswirkungen auf die Art der Beschäftigung und auf die Arbeitsbedingungen aus. Etwa ab Mitte der 1980er Jahre wurde erkannt, dass die Computerisierung am Arbeitsplatz zu Veränderungen in der Aufgabenstruktur und Arbeitsorganisation und damit auch zu Arbeitsanforderungen, Karriereplanung und Stress von Produktions- und Managementpersonal führen kann. Die Computerisierung kann positive oder negative Auswirkungen auf den Arbeitsschutz haben. In einigen Fällen hat die Einführung von Computern die Arbeit interessanter gemacht und zu einer Verbesserung der Arbeitsumgebung und einer Verringerung der Arbeitsbelastung geführt. In anderen jedoch war das Ergebnis technologischer Innovation eine Zunahme der Wiederholung und Intensität von Aufgaben, eine Verringerung des Spielraums für individuelle Initiative und die Isolation des Arbeitnehmers. Darüber hinaus wurde von mehreren Unternehmen berichtet, dass sie die Zahl der Arbeitsschichten erhöhen, um den größtmöglichen wirtschaftlichen Nutzen aus ihrer finanziellen Investition zu ziehen (ILO 1984).

Soweit wir feststellen konnten, sind ab 1994 Statistiken über die weltweite Nutzung von Computern nur aus einer Quelle verfügbar –Der Almanach der Computerindustrie (Juliussen und Petska-Juliussen 1994). Neben Statistiken zur aktuellen internationalen Verbreitung der Computernutzung berichtet diese Publikation auch über die Ergebnisse retrospektiver und prospektiver Analysen. Die in der letzten Ausgabe berichteten Zahlen zeigen, dass die Zahl der Computer exponentiell zunimmt, wobei der Anstieg Anfang der 1980er Jahre besonders ausgeprägt war, zu dem Zeitpunkt, an dem Personal Computer begannen, große Popularität zu erlangen. Seit 1987 hat sich die Gesamtverarbeitungsleistung von Computern, gemessen an der Anzahl von Millionen ausgeführter Befehle pro Sekunde (MIPS), dank der Entwicklung neuer Mikroprozessoren (Transistorkomponenten von Mikrocomputern, die arithmetische und logische Berechnungen durchführen) um das 14-fache erhöht. Ende 1993 erreichte die Gesamtrechenleistung 357 Millionen MIPS.

Leider unterscheiden die verfügbaren Statistiken nicht zwischen Computern, die für berufliche und private Zwecke verwendet werden, und für einige Industriezweige sind keine Statistiken verfügbar. Diese Wissenslücken sind höchstwahrscheinlich auf methodische Probleme im Zusammenhang mit der Erhebung gültiger und zuverlässiger Daten zurückzuführen. Berichte der dreigliedrigen sektoralen Ausschüsse der Internationalen Arbeitsorganisation enthalten jedoch relevante und umfassende Informationen über die Art und das Ausmaß der Durchdringung neuer Technologien in verschiedenen Industriesektoren.

1986 waren weltweit 66 Millionen Computer im Einsatz. Drei Jahre später waren es mehr als 100 Millionen, und 1997 werden schätzungsweise 275–300 Millionen Computer in Betrieb sein, wobei diese Zahl bis zum Jahr 400 2000 Millionen erreichen wird. Spracherkennungs- und Virtual-Reality-Technologien. Das AlmanachDie Autoren von 's gehen davon aus, dass die meisten Fernseher innerhalb von zehn Jahren nach Erscheinen mit Personal Computern ausgestattet sein werden, um den Zugang zur Datenautobahn zu vereinfachen.

Nach Angaben des Almanach, betrug 1993 das Computer-Bevölkerungs-Verhältnis insgesamt in 43 Ländern auf 5 Kontinenten 3.1 pro 100. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Südafrika das einzige afrikanische Land war, das berichtete, und dass Mexiko das einzige zentralamerikanische Land war, das berichtete. Wie die Statistik zeigt, gibt es international sehr große Unterschiede im Ausmaß der Computerisierung, wobei das Computer-Bevölkerungs-Verhältnis zwischen 0.07 pro 100 und 28.7 pro 100 liegt.

Das Computer-Bevölkerungs-Verhältnis von weniger als 1 pro 100 in Entwicklungsländern spiegelt den allgemein niedrigen Computerisierungsgrad wider (Tabelle 1) (Juliussen und Petska-Juliussen 1994). Diese Länder produzieren nicht nur wenige Computer und wenig Software, sondern auch der Mangel an finanziellen Ressourcen kann sie in einigen Fällen davon abhalten, diese Produkte zu importieren. Darüber hinaus sind ihre oft rudimentären Telefon- und Stromversorgungen oft Hindernisse für eine breitere Computernutzung. Schließlich ist wenig sprachlich und kulturell angemessene Software verfügbar, und die Ausbildung in computerbezogenen Bereichen ist oft problematisch (Young 1993).

Tabelle 1. Verbreitung von Computern in verschiedenen Regionen der Welt

Quelle: Juliussen und Petska-Juliussen 1994.

Die Computerisierung hat in den Ländern der ehemaligen Sowjetunion seit dem Ende des Kalten Krieges stark zugenommen. Schätzungen zufolge hat die Russische Föderation beispielsweise ihren Bestand an Computern von 0.3 Millionen im Jahr 1989 auf 1.2 Millionen im Jahr 1993 erhöht.

Die größte Computerkonzentration findet sich in den Industrieländern, insbesondere in Nordamerika, Australien, Skandinavien und Großbritannien (Juliussen und Petska-Juliussen 1994). Hauptsächlich in diesen Ländern tauchten die ersten Berichte von Benutzern von Bildschirmgeräten (VDU) über die Befürchtungen hinsichtlich Gesundheitsrisiken auf, und die ersten Untersuchungen zielten darauf ab, die Prävalenz gesundheitlicher Auswirkungen zu bestimmen und Risikofaktoren zu identifizieren. Die untersuchten Gesundheitsprobleme fallen in die folgenden Kategorien: Seh- und Augenprobleme, Muskel-Skelett-Probleme, Hautprobleme, Fortpflanzungsprobleme und Stress.

Es zeigte sich bald, dass die bei Bildschirmbedienern beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen nicht nur von Bildschirmeigenschaften und Arbeitsplatzgestaltung, sondern auch von der Art und Struktur der Aufgaben, der Arbeitsorganisation und der Art und Weise der Einführung der Technik abhängig waren (ILO 1989). Mehrere Studien haben eine höhere Prävalenz von Symptomen bei weiblichen Bildschirmbedienern als bei männlichen Bedienern berichtet. Jüngsten Studien zufolge spiegelt dieser Unterschied eher die Tatsache wider, dass weibliche Bediener typischerweise weniger Kontrolle über ihre Arbeit haben als ihre männlichen Kollegen, als echte biologische Unterschiede. Es wird angenommen, dass dieser Mangel an Kontrolle zu einem höheren Stressniveau führt, was wiederum zu einer erhöhten Symptomprävalenz bei weiblichen Bildschirmbedienern führt.

Bildschirme wurden zunächst im tertiären Sektor flächendeckend eingeführt, wo sie im Wesentlichen für Büroarbeiten, insbesondere Dateneingabe und Textverarbeitung, verwendet wurden. Es sollte uns daher nicht überraschen, dass sich die meisten Studien zu Bildschirmgeräten auf Büroangestellte konzentriert haben. In den Industrieländern hat sich die Computerisierung jedoch auf den primären und sekundären Sektor ausgebreitet. Hinzu kommt, dass Bildschirme, obwohl sie fast ausschließlich von Produktionsmitarbeitern genutzt wurden, mittlerweile alle Organisationsebenen durchdrungen haben. In den letzten Jahren haben Forscher daher damit begonnen, ein breiteres Spektrum von Bildschirmbenutzern zu untersuchen, um den Mangel an angemessenen wissenschaftlichen Informationen zu diesen Situationen zu überwinden.

Die meisten Computerarbeitsplätze sind mit einem VDU und einer Tastatur oder Maus ausgestattet, mit denen Informationen und Anweisungen an den Computer übertragen werden. Software vermittelt den Informationsaustausch zwischen dem Bediener und dem Computer und definiert das Format, mit dem Informationen auf dem Bildschirm angezeigt werden. Um die potenziellen Gefahren im Zusammenhang mit der Verwendung von Bildschirmgeräten zu ermitteln, ist es zunächst erforderlich, nicht nur die Eigenschaften des Bildschirmgeräts, sondern auch die der anderen Komponenten der Arbeitsumgebung zu verstehen. 1979 veröffentlichten Çakir, Hart und Stewart die erste umfassende Analyse auf diesem Gebiet.

Es ist sinnvoll, sich die von Bildschirmbedienern verwendete Hardware als verschachtelte Komponenten vorzustellen, die miteinander interagieren (IRSST 1984). Zu diesen Komponenten gehören das Terminal selbst, der Arbeitsplatz (inklusive Arbeitsmitteln und Möbeln), der Raum, in dem gearbeitet wird, und die Beleuchtung. Der zweite Artikel in diesem Kapitel gibt einen Überblick über die Hauptmerkmale von Arbeitsplätzen und deren Beleuchtung. Es werden mehrere Empfehlungen zur Optimierung der Arbeitsbedingungen unter Berücksichtigung individueller Variationen und Variationen in Aufgaben und Arbeitsorganisation angeboten. Es wird angemessen betont, wie wichtig es ist, Geräte und Möbel auszuwählen, die flexible Grundrisse ermöglichen. Diese Flexibilität ist angesichts des internationalen Wettbewerbs und der sich schnell weiterentwickelnden technologischen Entwicklung, die Unternehmen ständig zu Innovationen treiben und sie gleichzeitig zwingen, sich an die Veränderungen anzupassen, die diese Innovationen mit sich bringen, äußerst wichtig.

In den nächsten sechs Artikeln werden Gesundheitsprobleme erörtert, die als Reaktion auf die von Bildschirmbedienern geäußerten Befürchtungen untersucht wurden. Die relevante wissenschaftliche Literatur wird gesichtet und der Wert und die Grenzen der Forschungsergebnisse aufgezeigt. Die Forschung auf diesem Gebiet stützt sich auf zahlreiche Disziplinen, darunter Epidemiologie, Ergonomie, Medizin, Ingenieurwissenschaften, Psychologie, Physik und Soziologie. Angesichts der Komplexität der Probleme und insbesondere ihres multifaktoriellen Charakters wurde die notwendige Forschung oft von multidisziplinären Forschungsteams durchgeführt. Seit den 1980er Jahren werden diese Forschungsbemühungen durch regelmäßig organisierte internationale Kongresse wie z Mensch-Computer Interaktion und Arbeiten Sie mit Anzeigeeinheiten, die eine Möglichkeit bieten, Forschungsergebnisse zu verbreiten und den Informationsaustausch zwischen Forschern, Bildschirmdesignern, Bildschirmherstellern und Bildschirmbenutzern zu fördern.

Der achte Artikel behandelt speziell die Mensch-Computer-Interaktion. Die Prinzipien und Methoden, die der Entwicklung und Bewertung von Schnittstellenwerkzeugen zugrunde liegen, werden vorgestellt. Dieser Artikel wird sich nicht nur für Produktionsmitarbeiter als nützlich erweisen, sondern auch für diejenigen, die an den Kriterien interessiert sind, die zur Auswahl von Schnittstellentools verwendet werden.

Schließlich gibt der neunte Artikel einen Überblick über internationale ergonomische Standards ab 1995, die sich auf die Gestaltung und Gestaltung von Computerarbeitsplätzen beziehen. Diese Normen wurden erstellt, um die Gefahren zu beseitigen, denen Bildschirmbediener bei ihrer Arbeit ausgesetzt sein können. Die Standards bieten Richtlinien für Unternehmen, die Bildschirmkomponenten herstellen, Arbeitgeber, die für die Anschaffung und Gestaltung von Arbeitsplätzen verantwortlich sind, und Mitarbeiter mit Entscheidungsverantwortung. Sie können sich auch als nützliches Werkzeug erweisen, mit dem bestehende Arbeitsstationen bewertet und Änderungen ermittelt werden können, die erforderlich sind, um die Arbeitsbedingungen der Bediener zu optimieren.

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Arbeitsplatzdesign

An Arbeitsplätzen mit Bildschirmgeräten

Bildschirme mit elektronisch erzeugten Bildern (Visual Display Units oder VDUs) sind das charakteristischste Element computergestützter Arbeitsmittel sowohl am Arbeitsplatz als auch im Privatleben. Ein Arbeitsplatz kann so ausgelegt sein, dass er mindestens nur einen Bildschirm und ein Eingabegerät (normalerweise eine Tastatur) aufnehmen kann; er bietet aber auch Platz für diverse technische Einrichtungen wie zahlreiche Bildschirme, Ein- und Ausgabegeräte etc. Noch Anfang der 1980er Jahre war die Dateneingabe die typischste Aufgabe für Computernutzer. In vielen Industrieländern wird diese Art von Arbeit jedoch heute von einer relativ kleinen Anzahl von Benutzern durchgeführt. Journalisten, Manager und sogar Führungskräfte werden immer mehr zu „Bildschirmbenutzern“.

Die meisten Bildschirmarbeitsplätze sind für sitzende Arbeit ausgelegt, aber das Arbeiten im Stehen kann einige Vorteile für die Benutzer bieten. Daher besteht ein gewisser Bedarf an generischen Designrichtlinien, die auf einfache und komplexe Arbeitsplätze anwendbar sind, die sowohl im Sitzen als auch im Stehen verwendet werden. Solche Richtlinien werden im Folgenden formuliert und dann auf einige typische Arbeitsplätze angewendet.

Designrichtlinien

Arbeitsplatzgestaltung und Auswahl der Ausstattung sollten nicht nur die Bedürfnisse des tatsächlichen Benutzers für eine bestimmte Aufgabe und die Variabilität der Aufgaben der Benutzer während des relativ langen Lebenszyklus von Möbeln (15 Jahre oder länger) berücksichtigen, sondern auch Faktoren im Zusammenhang mit Wartung oder Änderung von der Ausrüstung. Die ISO-Norm 9241, Teil 5, führt vier Leitprinzipien ein, die auf die Gestaltung von Arbeitsplätzen anzuwenden sind:

Richtlinie 1: Vielseitigkeit und Flexibilität.

Ein Arbeitsplatz sollte es seinem Benutzer ermöglichen, eine Reihe von Aufgaben komfortabel und effizient zu erledigen. Diese Richtlinie berücksichtigt die Tatsache, dass die Aufgaben der Benutzer häufig variieren können; Die Chance einer universellen Übernahme von Leitlinien für den Arbeitsplatz wird daher gering sein.

Richtlinie 2: Passform.

Das Design einer Workstation und ihrer Komponenten sollte sicherstellen, dass sie für eine Vielzahl von Benutzern und eine Reihe von Aufgabenanforderungen geeignet sind. Das Konzept der Passform betrifft das Ausmaß, in dem Möbel und Geräte den unterschiedlichen Bedürfnissen eines einzelnen Benutzers gerecht werden können, dh bequem zu bleiben, frei von visuellen Beschwerden und Haltungsbelastungen. Wenn es nicht für eine bestimmte Benutzerpopulation ausgelegt ist, z. B. männliche europäische Kontrollraumbediener unter 40 Jahren, sollte das Arbeitsplatzkonzept sicherstellen, dass es für die gesamte Erwerbsbevölkerung geeignet ist, einschließlich Benutzern mit besonderen Bedürfnissen, z. B. Behinderten. Die meisten bestehenden Normen für Möbel oder die Gestaltung von Arbeitsplätzen berücksichtigen nur Teile der Erwerbsbevölkerung (z. B. „gesunde“ Arbeitnehmer zwischen dem 5. und 95. Perzentil, im Alter zwischen 16 und 60 Jahren, wie in der deutschen Norm DIN 33 402) und vernachlässigen diese die vielleicht mehr Aufmerksamkeit brauchen.

Obwohl einige Designpraktiken immer noch auf der Vorstellung eines „durchschnittlichen“ Benutzers basieren, ist außerdem eine Betonung der individuellen Passform erforderlich. Bei Arbeitsplatzmöbeln kann die geforderte Passform durch Verstellbarkeit, unterschiedliche Größengestaltung oder auch Sonderanfertigungen erreicht werden. Die Gewährleistung einer guten Passform ist für die Gesundheit und Sicherheit des einzelnen Benutzers von entscheidender Bedeutung, da Muskel-Skelett-Probleme im Zusammenhang mit der Verwendung von Bildschirmgeräten häufig und erheblich sind.

Richtlinie 3: Haltungsänderung.

Die Gestaltung des Arbeitsplatzes sollte die Bewegung fördern, da statische Muskelbelastung zu Ermüdung und Unwohlsein führt und chronische muskuloskelettale Probleme hervorrufen kann. Ein Stuhl, der eine leichte Bewegung der oberen Körperhälfte ermöglicht, und die Bereitstellung von ausreichend Platz, um Papierdokumente sowie Tastaturen an wechselnden Positionen während des Tages abzulegen und zu verwenden, sind typische Strategien zur Erleichterung der Körperbewegung bei der Arbeit mit einem Bildschirm.

Richtlinie 4: Wartbarkeit – Anpassungsfähigkeit.

Bei der Gestaltung des Arbeitsplatzes sollten Faktoren wie Wartung, Zugänglichkeit und die Anpassungsfähigkeit des Arbeitsplatzes an sich ändernde Anforderungen berücksichtigt werden, z. B. die Möglichkeit, die Arbeitsmittel zu bewegen, wenn eine andere Aufgabe ausgeführt werden soll. Die Ziele dieser Richtlinie haben in der Ergonomie-Literatur wenig Beachtung gefunden, da davon ausgegangen wird, dass damit verbundene Probleme gelöst sind, bevor Benutzer mit der Arbeit an einem Arbeitsplatz beginnen. In Wirklichkeit ist ein Arbeitsplatz jedoch eine sich ständig verändernde Umgebung, und überladene Arbeitsbereiche, die für die anstehenden Aufgaben teilweise oder vollständig ungeeignet sind, sind sehr oft nicht das Ergebnis ihres anfänglichen Designprozesses, sondern das Ergebnis späterer Änderungen.

Anwendung der Richtlinien

Aufgabenanalyse.

Der Arbeitsplatzgestaltung sollte eine Aufgabenanalyse vorausgehen, die Aufschluss über die primär zu erledigenden Aufgaben am Arbeitsplatz und die dafür notwendige Ausstattung gibt. In einer solchen Analyse sollten die Priorität von Informationsquellen (z. B. papierbasierte Dokumente, Bildschirme, Eingabegeräte), die Häufigkeit ihrer Nutzung und mögliche Einschränkungen (z. B. begrenzter Platz) bestimmt werden. Die Analyse sollte Hauptaufgaben und ihre räumlichen und zeitlichen Beziehungen, visuelle Aufmerksamkeitsbereiche (wie viele visuelle Objekte sollen verwendet werden?) und die Position und Verwendung der Hände (Schreiben, Tippen, Zeigen?) umfassen.

Allgemeine Gestaltungsempfehlungen

Höhe der Arbeitsflächen.

Wenn Arbeitsflächen mit fester Höhe verwendet werden sollen, sollte der Mindestabstand zwischen Boden und Oberfläche größer sein als die Summe der Kniekehlenhöhe (Abstand zwischen Boden und Kniekehle) und Oberschenkelfreiheit (sitzend) plus Schuhzuschlag (25 mm für männliche und 45 mm für weibliche Benutzer). Wenn die Arbeitsstation für den allgemeinen Gebrauch ausgelegt ist, sollten die Kniekehlenhöhe und die Oberschenkelfreiheitshöhe für die 95. Perzentil-Männerpopulation ausgewählt werden. Die resultierende Höhe für den Abstand unter der Tischplatte beträgt 690 mm für die Bevölkerung Nordeuropas und für nordamerikanische Benutzer europäischer Herkunft. Für andere Populationen ist der erforderliche Mindestabstand gemäß den anthropometrischen Merkmalen der spezifischen Population zu bestimmen.

Wird die Beinfreiheitshöhe so gewählt, ist die Oberseite der Arbeitsfläche für einen Großteil der vorgesehenen Nutzer zu hoch, mindestens 30 Prozent von ihnen benötigen eine Fußstütze.

Bei höhenverstellbaren Arbeitsflächen kann der erforderliche Verstellbereich aus den anthropometrischen Maßen von weiblichen Benutzern (5. bzw. 2.5. Perzentil für Mindestgröße) und männlichen Benutzern (95. bzw. 97.5. Perzentil für Maximalgröße) errechnet werden. Eine Arbeitsstation mit diesen Abmessungen wird im Allgemeinen in der Lage sein, einen großen Anteil von Personen mit wenig oder keinem Wechselgeld aufzunehmen. Das Ergebnis einer solchen Berechnung ergibt eine Bandbreite zwischen 600 mm bis 800 mm für Länder mit ethnisch gemischter Nutzerpopulation. Da die technische Umsetzung dieses Bereichs einige mechanische Probleme verursachen kann, kann eine optimale Passform auch beispielsweise durch die Kombination von Verstellbarkeit mit unterschiedlicher Größenausstattung erreicht werden.

Die zulässige Mindestdicke der Arbeitsfläche hängt von den mechanischen Eigenschaften des Materials ab. Technisch gesehen ist eine Dicke zwischen 14 mm (beständiger Kunststoff oder Metall) und 30 mm (Holz) realisierbar.

Größe und Form der Arbeitsfläche.

Die Größe und die Form einer Arbeitsfläche werden hauptsächlich durch die auszuführenden Aufgaben und die für diese Aufgaben benötigte Ausrüstung bestimmt.

Für Dateneingabeaufgaben bietet eine rechteckige Fläche von 800 mm auf 1200 mm ausreichend Platz, um die Geräte (Bildschirm, Tastatur, Quelldokumente und Vorlagenhalter) angemessen zu platzieren und das Layout den persönlichen Bedürfnissen anzupassen. Komplexere Aufgaben erfordern möglicherweise zusätzlichen Platz. Daher sollte die Größe der Arbeitsfläche 800 mm mal 1,600 mm überschreiten. Die Tiefe der Oberfläche sollte es ermöglichen, den Bildschirm innerhalb der Oberfläche zu platzieren, was bedeutet, dass Bildschirme mit Kathodenstrahlröhren eine Tiefe von bis zu 1,000 mm erfordern können.

Grundsätzlich bietet das in Abbildung 1 dargestellte Layout maximale Flexibilität, um den Arbeitsplatz für verschiedene Aufgaben zu organisieren. Arbeitsstationen mit diesem Layout sind jedoch nicht einfach zu konstruieren. Daher ist die beste Annäherung an das ideale Layout wie in Abbildung 2 dargestellt. Dieses Layout ermöglicht Anordnungen mit einem oder zwei VDUs, zusätzlichen Eingabegeräten und so weiter. Die Mindestfläche der Arbeitsfläche sollte größer als 1.3 m sein².

Abbildung 1. Layout einer flexiblen Arbeitsstation, die an die Bedürfnisse von Benutzern mit unterschiedlichen Aufgaben angepasst werden kann

Abbildung 2. Flexibles Layout

Arrangieren des Arbeitsplatzes.

Die räumliche Verteilung der Geräte im Arbeitsbereich sollte nach Durchführung einer Aufgabenanalyse geplant werden, in der die Wichtigkeit und Nutzungshäufigkeit jedes Elements ermittelt wurde (Tabelle 1). Das am häufigsten verwendete visuelle Display sollte sich innerhalb des zentralen visuellen Bereichs befinden, der der schattierte Bereich von Abbildung 3 ist, während die wichtigsten und am häufigsten verwendeten Bedienelemente (z. B. die Tastatur) in optimaler Reichweite angeordnet sein sollten. Am Arbeitsplatz, repräsentiert durch die Aufgabenanalyse (Tabelle 1), sind die Tastatur und die Maus die mit Abstand am häufigsten gehandhabten Arbeitsmittel. Daher sollte ihnen innerhalb des Reichweitenbereichs die höchste Priorität eingeräumt werden. Dokumente, die häufig konsultiert werden, aber wenig Bearbeitung benötigen, sollten entsprechend ihrer Wichtigkeit priorisiert werden (z. B. handschriftliche Korrekturen). Eine Platzierung auf der rechten Seite der Tastatur würde das Problem lösen, würde aber mit der häufigen Nutzung der Maus, die ebenfalls rechts neben der Tastatur platziert werden soll, in Konflikt geraten. Da der Bildschirm möglicherweise nicht häufig eingestellt werden muss, kann er rechts oder links vom zentralen Sichtfeld platziert werden, sodass die Dokumente auf einem flachen Dokumentenhalter hinter der Tastatur abgelegt werden können. Dies ist eine mögliche, wenn auch nicht perfekte, „optimierte“ Lösung.

Tabelle 1. Häufigkeit und Bedeutung von Ausrüstungselementen für eine bestimmte Aufgabe

Abbildung 3. Reichweite des visuellen Arbeitsplatzes

Da viele Elemente der Ausrüstung vergleichbare Abmessungen wie entsprechende Teile des menschlichen Körpers besitzen, ist die Verwendung verschiedener Elemente innerhalb einer Aufgabe immer mit einigen Problemen verbunden. Es kann auch einige Bewegungen zwischen Teilen der Arbeitsstation erfordern; Daher ist ein Layout wie das in Abbildung 1 gezeigte für verschiedene Aufgaben wichtig.

Im Laufe der letzten zwei Jahrzehnte gelang es, Computerleistung, die anfangs einen Ballsaal benötigt hätte, zu miniaturisieren und in eine einfache Kiste zu verdichten. Entgegen der Hoffnung vieler Praktiker, dass die Miniaturisierung der Geräte die meisten Probleme im Zusammenhang mit der Arbeitsplatzgestaltung lösen würde, sind Bildschirme weiter gewachsen: 1975 war die gängigste Bildschirmgröße 15 Zoll; 1995 kauften die Leute 17 Zoll bis 21 Zoll: Monitore, und keine Tastatur ist viel kleiner geworden als die von 1973. Sorgfältig durchgeführte Aufgabenanalysen zur Gestaltung komplexer Arbeitsplätze sind immer noch von wachsender Bedeutung. Außerdem sind zwar neue Eingabegeräte aufgetaucht, die aber die Tastatur nicht ersetzt haben und noch mehr Platz auf der Arbeitsfläche beanspruchen, teilweise mit beachtlichen Ausmaßen, zB Grafiktabletts im A3-Format.

Ein effizientes Raummanagement innerhalb der Grenzen eines Arbeitsplatzes sowie innerhalb von Arbeitsräumen kann dazu beitragen, aus ergonomischer Sicht akzeptable Arbeitsplätze zu entwickeln und so das Entstehen verschiedener Gesundheits- und Sicherheitsprobleme zu verhindern.

Effizientes Platzmanagement bedeutet nicht, Platz zu sparen auf Kosten der Bedienbarkeit von Eingabegeräten und insbesondere des Sehvermögens. Die Verwendung zusätzlicher Möbel, wie z. B. einer Schreibtischrückwand oder eines speziellen Monitorhalters, der an den Schreibtisch geklemmt wird, scheint eine gute Möglichkeit zu sein, Platz auf dem Schreibtisch zu sparen. Es kann sich jedoch nachteilig auf die Körperhaltung (angehobene Arme) und das Sehvermögen (Anheben der Blickrichtung nach oben aus der entspannten Position) auswirken. Platzsparende Strategien sollten sicherstellen, dass ein ausreichender Sehabstand (ca. 600 mm bis 800 mm) sowie eine optimale Blickrichtung eingehalten werden, die sich aus einer Neigung von ca. 35º zur Horizontalen ergibt (20º Kopf und 15º Augen). .

Neue Möbelkonzepte.

Traditionell wurden Büromöbel an die Bedürfnisse von Unternehmen angepasst und spiegelten angeblich die Hierarchie solcher Organisationen wider: große Schreibtische für Führungskräfte, die in „zeremoniellen“ Büros arbeiteten, auf der einen Seite und kleine Schreibmaschinenmöbel für „funktionale“ Büros auf der anderen Seite. Das grundlegende Design von Büromöbeln hat sich über Jahrzehnte nicht verändert. Mit der Einführung der Informationstechnologie hat sich die Situation grundlegend geändert, und es ist ein völlig neues Möbelkonzept entstanden: das der Systemmöbel.

Systemmöbel wurden entwickelt, als man erkannte, dass Veränderungen in der Arbeitsausstattung und Arbeitsorganisation nicht mit der begrenzten Anpassungsfähigkeit bestehender Möbel an neue Bedürfnisse vereinbar waren. Möbel bieten heute einen Werkzeugkasten, der es den Benutzerorganisationen ermöglicht, Arbeitsbereiche nach Bedarf zu schaffen, von einem minimalen Platz für nur einen Bildschirm und eine Tastatur bis hin zu komplexen Arbeitsplätzen, die verschiedene Geräteelemente und möglicherweise auch Benutzergruppen aufnehmen können. Solche Möbel sind für Veränderungen konzipiert und beinhalten effiziente und flexible Kabelmanagement-Einrichtungen. Während die erste Generation von Systemmöbeln nicht viel mehr leistete, als einen vorhandenen Schreibtisch um einen Beistelltisch für den Bildschirm zu erweitern, hat sich die dritte Generation komplett vom klassischen Büro gelöst. Dieser neue Ansatz bietet eine große Flexibilität bei der Gestaltung von Arbeitsbereichen, die nur durch den verfügbaren Platz und die Möglichkeiten der Unternehmen, diese Flexibilität zu nutzen, begrenzt ist.

Strahlung

Strahlung im Zusammenhang mit Bildschirmanwendungen

Strahlung ist die Emission oder Übertragung von Strahlungsenergie. Die Emission von Strahlungsenergie in Form von Licht als beabsichtigter Zweck für die Verwendung von Bildschirmgeräten kann von verschiedenen unerwünschten Nebenprodukten wie Wärme, Schall, Infrarot- und Ultraviolettstrahlung, Radiowellen oder Röntgenstrahlen begleitet sein, um nur einige zu nennen. Während einige Formen von Strahlung, wie sichtbares Licht, positive Auswirkungen auf den Menschen haben können, können einige Energieemissionen negative oder sogar zerstörerische biologische Auswirkungen haben, insbesondere wenn die Intensität hoch und die Expositionsdauer lang ist. Vor einigen Jahrzehnten wurden zum Schutz der Menschen Expositionsgrenzwerte für verschiedene Strahlenarten eingeführt. Einige dieser Expositionsgrenzwerte werden jedoch heute in Frage gestellt, und für niederfrequente magnetische Wechselfelder kann kein Expositionsgrenzwert auf der Grundlage der natürlichen Hintergrundstrahlung angegeben werden.

Hochfrequenz- und Mikrowellenstrahlung von Bildschirmgeräten

Elektromagnetische Strahlung mit einem Frequenzbereich von einigen kHz bis 10⁹ Hertz (das sogenannte Hochfrequenz- oder HF-Band mit Wellenlängen von einigen km bis 30 cm) kann von Bildschirmgeräten ausgestrahlt werden; Die abgegebene Gesamtenergie hängt jedoch von den Eigenschaften der Schaltung ab. In der Praxis dürfte die Feldstärke dieser Strahlungsart jedoch gering und auf die unmittelbare Umgebung der Quelle beschränkt sein. Ein Vergleich der Stärke elektrischer Wechselfelder im Bereich von 20 Hz bis 400 kHz zeigt, dass VDUs mit Kathodenstrahlröhrentechnologie (CRT) im Allgemeinen höhere Pegel emittieren als andere Displays.

„Mikrowellen“-Strahlung deckt den Bereich zwischen 3x10⁸ Hz bis 3x10¹¹ Hz (Wellenlängen 100 cm bis 1 mm). Es gibt keine Quellen von Mikrowellenstrahlung in Bildschirmen, die eine nachweisbare Energiemenge innerhalb dieses Bandes emittieren.

Magnetfelder

Magnetfelder von Bildschirmgeräten haben denselben Ursprung wie elektrische Wechselfelder. Obwohl Magnetfelder keine „Strahlung“ sind, lassen sich elektrische und magnetische Wechselfelder praktisch nicht trennen, da das eine das andere induziert. Ein Grund, warum Magnetfelder separat diskutiert werden, ist der Verdacht, dass sie teratogene Wirkungen haben (siehe Diskussion später in diesem Kapitel).

Obwohl die von Bildschirmgeräten induzierten Felder schwächer sind als die von einigen anderen Quellen wie Hochspannungsleitungen, Kraftwerken, elektrischen Lokomotiven, Stahlöfen und Schweißgeräten, kann die von Bildschirmgeräten erzeugte Gesamtexposition ähnlich sein, da Menschen möglicherweise zu acht arbeiten oder mehr Stunden in der Nähe eines Bildschirms, aber selten in der Nähe von Stromleitungen oder Elektromotoren. Die Frage nach dem Zusammenhang zwischen elektromagnetischen Feldern und Krebs ist jedoch noch umstritten.

Optische Strahlung

„Optische“ Strahlung umfasst sichtbare Strahlung (dh Licht) mit Wellenlängen von 380 nm (blau) bis 780 nm (rot) und die benachbarten Bänder im elektromagnetischen Spektrum (Infrarot von 3x10¹¹ Hz bis 4x10¹⁴ Hz, Wellenlängen von 780 nm bis 1 mm; Ultraviolett von 8x10¹⁴ Hz bis 3x10¹⁷ Hertz). Sichtbare Strahlung wird in mäßiger Intensität emittiert, vergleichbar mit der von Raumoberflächen (»100 cd/m²²). Ultraviolette Strahlung wird jedoch durch das Glas der Röhrenfront (CRTs) eingefangen oder überhaupt nicht emittiert (andere Display-Technologien). Die Werte der ultravioletten Strahlung bleiben, wenn überhaupt nachweisbar, weit unter den Grenzwerten für die Exposition am Arbeitsplatz, ebenso wie die der Infrarotstrahlung.

Röntgenstrahlen

CRTs sind bekannte Quellen von Röntgenstrahlen, während andere Technologien wie Flüssigkristallanzeigen (LCDs) keine emittieren. Die physikalischen Prozesse hinter Emissionen dieser Art von Strahlung sind gut bekannt, und Röhren und Schaltungen sind so konzipiert, dass die emittierten Werte weit unter den Arbeitsplatzgrenzwerten, wenn nicht sogar unter den nachweisbaren Werten, gehalten werden. Von einer Quelle emittierte Strahlung kann nur erkannt werden, wenn ihr Pegel den Hintergrundpegel übersteigt. Bei Röntgenstrahlen wird, wie bei anderen ionisierenden Strahlungen, die Hintergrundbelastung durch kosmische Strahlung und durch Strahlung von radioaktiven Stoffen im Boden und in Gebäuden bereitgestellt. Im Normalbetrieb gibt ein Bildschirm keine Röntgenstrahlen ab, die die Hintergrundstrahlung (50 nGy/h) überschreiten.

Bestrahlungsempfehlungen

In Schweden hat die frühere Organisation MPR (Statens Mät och Provråd, National Council for Metrology and Testing), jetzt SWEDAC, Empfehlungen zur Bewertung von Bildschirmgeräten ausgearbeitet. Eines ihrer Hauptziele bestand darin, unerwünschte Nebenprodukte auf ein Niveau zu begrenzen, das mit angemessenen technischen Mitteln erreicht werden kann. Dieser Ansatz geht über den klassischen Ansatz hinaus, gefährliche Expositionen auf Werte zu begrenzen, bei denen die Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung von Gesundheit und Sicherheit akzeptabel gering erscheint.

Zu Beginn führten einige Empfehlungen von MPR zu dem unerwünschten Effekt, die optische Qualität von CRT-Displays zu reduzieren. Derzeit können jedoch nur sehr wenige Produkte mit extrem hoher Auflösung eine Verschlechterung erleiden, wenn der Hersteller versucht, die MPR (jetzt MPR-II) einzuhalten. Die Empfehlungen beinhalten Grenzwerte für statische Elektrizität, magnetische und elektrische Wechselfelder, visuelle Parameter etc.

Image Quality

Definitionen für Bildqualität

Die Qualität beschreibt die Passung von Unterscheidungsmerkmalen eines Objekts für einen definierten Zweck. Die Bildqualität eines Displays umfasst somit alle Eigenschaften der optischen Darstellung hinsichtlich der Erkennbarkeit von Symbolen im Allgemeinen und der Lesbarkeit bzw. Lesbarkeit von alphanumerischen Symbolen. In diesem Sinne beschreiben die von Röhrenherstellern verwendeten optischen Begriffe wie Auflösung oder minimale Punktgröße grundlegende Qualitätskriterien hinsichtlich der Fähigkeiten eines bestimmten Geräts, dünne Linien oder kleine Zeichen darzustellen. Solche Qualitätskriterien sind vergleichbar mit der Dicke eines Bleistifts oder Pinsels für eine gegebene Aufgabe beim Schreiben oder Malen.

Einige der von Ergonomen verwendeten Qualitätskriterien beschreiben für die Lesbarkeit relevante optische Eigenschaften, zB Kontrast, andere, wie Schriftgröße oder Strichstärke, beziehen sich eher auf typografische Merkmale. Darüber hinaus sind einige technologieabhängige Funktionen wie das Flimmern von Bildern, das Nachleuchten von Bildern oder die Einheitlichkeit des Kontrasts innerhalb eines gegebenen Displays werden auch in der Ergonomie berücksichtigt (siehe Abbildung 4).

Abbildung 4. Kriterien für die Bildbewertung

Typografie ist die Kunst, „Schrift“ zu komponieren, die nicht nur die Gestaltung der Schriftarten, sondern auch die Auswahl und das Setzen von Schriften umfasst. Hier wird der Begriff Typografie in der ersten Bedeutung verwendet.

Grundlegende Eigenschaften

Auflösung.

Auflösung ist definiert als das kleinste wahrnehmbare oder messbare Detail in einer visuellen Präsentation. Beispielsweise kann die Auflösung einer CRT-Anzeige durch die maximale Anzahl von Zeilen ausgedrückt werden, die in einem gegebenen Raum angezeigt werden können, wie dies normalerweise bei der Auflösung von fotografischen Filmen der Fall ist. Man kann auch die minimale Punktgröße beschreiben, die ein Gerät bei einer bestimmten Luminanz (Helligkeit) anzeigen kann. Je kleiner der minimale Fleck ist, desto besser ist das Gerät. Somit stellt die Anzahl der Punkte minimaler Größe (Bildelemente – auch bekannt als Pixel) pro Zoll (dpi) die Qualität des Geräts dar, z. B. ist ein 72-dpi-Gerät einem 200-dpi-Display unterlegen.

Im Allgemeinen liegt die Auflösung der meisten Computerbildschirme deutlich unter 100 dpi: Einige Grafikbildschirme können 150 dpi erreichen, jedoch nur bei begrenzter Helligkeit. Das heißt, wenn ein hoher Kontrast erforderlich ist, wird die Auflösung geringer. Verglichen mit der Druckauflösung, z. B. 300 dpi oder 600 dpi für Laserdrucker, ist die Qualität von VDUs unterlegen. (Ein Bild mit 300 dpi hat 9-mal mehr Elemente auf der gleichen Fläche als ein 100-dpi-Bild.)

Adressierbarkeit.

Die Adressierbarkeit beschreibt die Anzahl der einzelnen Punkte im Feld, die das Gerät spezifizieren kann. Adressierbarkeit, die sehr oft (manchmal bewusst) mit Auflösung verwechselt wird, ist eine Angabe für Geräte: „800 x 600“ bedeutet, dass die Grafikkarte auf jeder von 800 horizontalen Zeilen 600 Punkte ansprechen kann. Da man zum Schreiben von Zahlen, Buchstaben und anderen Zeichen mit Ober- und Unterlängen mindestens 15 Elemente in vertikaler Richtung benötigt, kann ein solcher Bildschirm maximal 40 Textzeilen darstellen. Heute können die besten verfügbaren Bildschirme 1,600 x 1,200 Punkte adressieren; Die meisten in der Industrie verwendeten Displays adressieren jedoch 800 x 600 Punkte oder sogar weniger.

Auf Displays der sogenannten "zeichenorientierten" Geräte werden nicht Punkte (Punkte) des Bildschirms angesprochen, sondern Zeichenfelder. Bei den meisten dieser Geräte gibt es 25 Zeilen mit jeweils 80 Zeichenpositionen in der Anzeige. Auf diesen Bildschirmen nimmt jedes Symbol unabhängig von seiner Breite denselben Platz ein. In der Industrie ist die niedrigste Anzahl von Pixeln in einer Box 5 breit und 7 hoch. Dieses Feld erlaubt sowohl Groß- als auch Kleinbuchstaben, obwohl die Unterlängen in „p“, „q“ und „g“ und die Oberlängen über „Ä“ oder „Á“ nicht angezeigt werden können. Wesentlich bessere Qualität bietet die 7 x 9-Box, die seit Mitte der 1980er Jahre „Standard“ ist. Um eine gute Lesbarkeit und einigermaßen gute Zeichenformen zu erreichen, sollte die Größe des Zeichenfelds mindestens 12 x 16 betragen.

Flimmern und Bildwiederholfrequenz.

Die Bilder auf CRTs und einigen anderen VDU-Typen sind keine dauerhaften Bilder wie auf Papier. Sie scheinen nur stabil zu sein, indem sie sich ein Artefakt des Auges zunutze machen. Dies ist jedoch nicht ohne Nachteil, da der Bildschirm zum Flimmern neigt, wenn das Bild nicht ständig aktualisiert wird. Flimmern kann sowohl die Leistung als auch den Komfort des Benutzers beeinträchtigen und sollte immer vermieden werden.

Flimmern ist die Helligkeitswahrnehmung, die sich im Laufe der Zeit ändert. Die Schwere des Flimmerns hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. den Eigenschaften des Phosphors, Größe und Helligkeit des flimmernden Bildes usw. Neuere Untersuchungen zeigen, dass Bildwiederholfrequenzen von bis zu 90 Hz erforderlich sein können, um 99 Prozent der Benutzer zufrieden zu stellen, während früher Recherchen zufolge wurden Bildwiederholfrequenzen weit unter 50 Hz als zufriedenstellend angesehen. Abhängig von verschiedenen Eigenschaften des Displays kann ein flimmerfreies Bild durch Bildwiederholfrequenzen zwischen 70 Hz und 90 Hz erreicht werden; Displays mit hellem Hintergrund (positive Polarität) benötigen mindestens 80 Hz, um als flimmerfrei empfunden zu werden.

Einige moderne Geräte bieten eine einstellbare Bildwiederholfrequenz; Leider sind höhere Bildwiederholfrequenzen mit einer geringeren Auflösung oder Adressierbarkeit verbunden. Die Fähigkeit eines Geräts, Bilder mit hoher "Auflösung" mit hohen Bildwiederholfrequenzen anzuzeigen, kann anhand seiner Videobandbreite beurteilt werden. Bei Displays mit hoher Qualität liegt die maximale Videobandbreite über 150 MHz, während einige Displays weniger als 40 MHz bieten.

Um bei Geräten mit geringerer Videobandbreite ein flimmerfreies Bild und eine hohe Auflösung zu erreichen, wenden die Hersteller einen Trick an, der aus dem kommerziellen Fernsehen stammt: den Interlace-Modus. In diesem Fall wird jede zweite Zeile auf dem Display mit einer bestimmten Frequenz aufgefrischt. Das Ergebnis ist jedoch nicht zufriedenstellend, wenn statische Bilder wie Texte und Grafiken angezeigt werden und die Bildwiederholfrequenz unter 2 x 45 Hz liegt. Leider kann der Versuch, den störenden Flimmereffekt zu unterdrücken, einige andere negative Effekte hervorrufen.

Nervosität.

Jitter ist das Ergebnis räumlicher Instabilität des Bildes; ein bestimmtes Bildelement wird nicht nach jedem Aktualisierungsvorgang an derselben Stelle auf dem Bildschirm angezeigt. Die Wahrnehmung von Jitter kann nicht von der Wahrnehmung von Flimmern getrennt werden.

Jitter kann seine Ursache im Bildschirm selbst haben, kann aber auch durch Wechselwirkungen mit anderen Geräten am Arbeitsplatz, wie z. B. einem Drucker oder anderen Bildschirmen oder Geräten, die Magnetfelder erzeugen, induziert werden.

Kontrast.

Der Helligkeitskontrast, das Verhältnis der Leuchtdichte eines bestimmten Objekts zu seiner Umgebung, stellt das wichtigste lichttechnische Merkmal für die Lesbarkeit und Lesbarkeit dar. Während die meisten Standards ein Mindestverhältnis von 3:1 (helle Schrift auf dunklem Hintergrund) oder 1:3 (dunkle Schrift auf hellem Hintergrund) fordern, liegt der optimale Kontrast eigentlich bei etwa 10:1 und Geräte guter Qualität erreichen auch in hell höhere Werte Umgebungen.

Der Kontrast „aktiver“ Displays wird beeinträchtigt, wenn das Umgebungslicht erhöht wird, während „passive“ Displays (z. B. LCDs) in dunklen Umgebungen an Kontrast verlieren. Passive Displays mit Hintergrundbeleuchtung können in allen Umgebungen, in denen Menschen möglicherweise arbeiten, eine gute Sichtbarkeit bieten.

Schärfe.

Die Schärfe eines Bildes ist ein bekanntes, aber immer noch schlecht definiertes Merkmal. Daher gibt es keine vereinbarte Methode zur Messung der Schärfe als relevantes Merkmal für die Lesbarkeit und Lesbarkeit.

Typografische Merkmale

Lesbarkeit und Lesbarkeit.

Lesbarkeit bezieht sich darauf, ob ein Text als eine Reihe zusammenhängender Bilder verständlich ist, während sich Lesbarkeit auf die Wahrnehmung einzelner oder gruppierter Zeichen bezieht. Eine gute Lesbarkeit ist also im Allgemeinen eine Voraussetzung für die Lesbarkeit.

Die Lesbarkeit von Text hängt von mehreren Faktoren ab: Einige wurden gründlich untersucht, während andere relevante Faktoren wie Zeichenformen noch klassifiziert werden müssen. Einer der Gründe dafür ist, dass das menschliche Auge ein sehr leistungsfähiges und robustes Instrument darstellt und die verwendeten Maße für Leistung und Fehlerraten oft nicht helfen, verschiedene Schriftarten zu unterscheiden. Typografie bleibt also gewissermaßen eher eine Kunst als eine Wissenschaft.

Schriftarten und Lesbarkeit.

Eine Schriftart ist eine Familie von Zeichen, die entworfen wurde, um entweder eine optimale Lesbarkeit auf einem gegebenen Medium, z. B. Papier, elektronische Anzeige oder Projektionsanzeige, oder eine gewünschte ästhetische Qualität oder beides zu erreichen. Obwohl die Anzahl der verfügbaren Schriftarten Zehntausend übersteigt, werden nur wenige Schriftarten, die mit Zehnern nummeriert sind, als „lesbar“ angesehen. Da die Lesbarkeit und Lesbarkeit einer Schriftart auch von der Erfahrung des Lesers beeinflusst wird – man glaubt, dass einige „lesbare“ Schriftarten aufgrund jahrzehntelanger oder sogar jahrhundertelanger Verwendung geworden sind, ohne ihre Form zu verändern – kann dieselbe Schriftart auf einem weniger gut lesbar sein auf dem Bildschirm als auf dem Papier, nur weil seine Zeichen „neu“ aussehen. Dies ist jedoch nicht der Hauptgrund für die schlechte Lesbarkeit von Bildschirmen.

Im Allgemeinen ist die Gestaltung von Bildschirmschriften durch technische Mängel eingeschränkt. Einige Technologien setzen dem Design von Zeichen sehr enge Grenzen, z. B. LEDs oder andere gerasterte Bildschirme mit einer begrenzten Anzahl von Punkten pro Anzeige. Selbst die besten CRT-Displays können selten mit Print konkurrieren (Abbildung 5). In den letzten Jahren hat die Forschung gezeigt, dass die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Lesens auf Bildschirmen um etwa 30 % niedriger ist als auf Papier, aber ob dies auf Eigenschaften des Displays oder auf andere Faktoren zurückzuführen ist, ist noch nicht bekannt.

Abbildung 5. Aussehen eines Briefes bei verschiedenen Bildschirmauflösungen und auf Papier (rechts)

Eigenschaften mit messbaren Effekten.

Die Auswirkungen einiger Merkmale alphanumerischer Darstellungen sind messbar, z. B. scheinbare Größe der Zeichen, Verhältnis von Höhe zu Breite, Verhältnis von Strichstärke zu Größe, Zeilen-, Wort- und Zeichenabstand.

Die scheinbare Größe der Zeichen, gemessen in Bogenminuten, zeigt ein Optimum bei 20' bis 22'; dies entspricht etwa 3 mm bis 3.3 mm Höhe unter normalen Betrachtungsbedingungen in Büros. Kleinere Zeichen können zu erhöhten Fehlern, visuellen Belastungen und aufgrund des eingeschränkten Betrachtungsabstands auch zu einer stärkeren Haltungsbelastung führen. Daher sollte Text nicht in einer scheinbaren Größe von weniger als 16' dargestellt werden.

Grafische Darstellungen können jedoch erfordern, dass Text kleinerer Größe angezeigt wird. Um einerseits Fehler und andererseits eine hohe visuelle Belastung für den Benutzer zu vermeiden, sollten zu bearbeitende Textteile in einem separaten Fenster angezeigt werden, um eine gute Lesbarkeit zu gewährleisten. Zeichen mit einer scheinbaren Größe von weniger als 12' sollten nicht als lesbarer Text dargestellt, sondern durch einen rechteckigen grauen Block ersetzt werden. Gute Programme ermöglichen es dem Benutzer, die tatsächliche Mindestgröße von Zeichen auszuwählen, die als alphanumerische Zeichen angezeigt werden sollen.

Das optimale Höhen-/Breitenverhältnis der Zeichen beträgt etwa 1:0.8; Ab einem Verhältnis von 1:0.5 wird die Lesbarkeit beeinträchtigt. Für gut lesbaren Druck und auch für CRT-Bildschirme beträgt das Verhältnis von Zeichenhöhe zu Strichbreite etwa 10:1. Dies ist jedoch nur eine Faustregel; lesbare Zeichen von hohem ästhetischen Wert weisen oft unterschiedliche Strichstärken auf (siehe Abbildung 5).

Ein optimaler Zeilenabstand ist sehr wichtig für die Lesbarkeit, aber auch für die Platzersparnis, wenn eine bestimmte Menge an Informationen auf begrenztem Raum angezeigt werden soll. Bestes Beispiel dafür ist die Tageszeitung, wo eine enorme Menge an Informationen auf einer Seite dargestellt wird, aber dennoch lesbar ist. Der optimale Zeilenabstand beträgt etwa 20 % der Zeichenhöhe zwischen den Unterlängen einer Zeile und den Oberlängen der nächsten; dies ist ein Abstand von etwa 100 % der Zeichenhöhe zwischen der Grundlinie einer Textzeile und den Oberlängen der nächsten. Wenn die Zeilenlänge reduziert wird, kann auch der Abstand zwischen den Zeilen reduziert werden, ohne dass die Lesbarkeit verloren geht.

Der Zeichenabstand ist auf zeichenorientierten Bildschirmen unveränderlich, wodurch sie hinsichtlich Lesbarkeit und ästhetischer Qualität Displays mit variablem Abstand unterlegen sind. Proportionaler Abstand in Abhängigkeit von Form und Breite der Zeichen ist vorzuziehen. Eine mit gut gestalteten gedruckten Schriften vergleichbare typografische Qualität ist jedoch nur auf wenigen Displays und mit speziellen Programmen erreichbar.

Umgebungsbeleuchtung

Die spezifischen Probleme von Bildschirmarbeitsplätzen

In den letzten 90 Jahren der Industriegeschichte wurden die Theorien über die Beleuchtung unserer Arbeitsplätze von der Vorstellung bestimmt, dass mehr Licht das Sehen verbessert, Stress und Ermüdung reduziert und die Leistung steigert. „Mehr Licht“, richtig gesagt „mehr Sonne“, lautete der Slogan der Menschen in Hamburg, als sie vor über 60 Jahren für ein besseres und gesünderes Zuhause auf die Straße gingen. In einigen Ländern wie Dänemark oder Deutschland haben Arbeitnehmer heute Anspruch auf etwas Tageslicht an ihrem Arbeitsplatz.

Das Aufkommen der Informationstechnologie mit dem Aufkommen der ersten Bildschirme in den Arbeitsbereichen war vermutlich das erste Ereignis überhaupt, über das sich Arbeiter und Wissenschaftler zu beschweren begannen zu viel Licht in Arbeitsbereichen. Die Diskussion wurde durch die leicht erkennbare Tatsache angeheizt, dass die meisten VDUs mit CRTs ausgestattet waren, deren gekrümmte Glasoberflächen anfällig für verschleierte Reflexionen waren. Solche Geräte, die manchmal als „aktive Displays“ bezeichnet werden, verlieren an Kontrast, wenn die Umgebungsbeleuchtung stärker wird. Die Umgestaltung der Beleuchtung zur Verringerung der durch diese Effekte verursachten Sehbehinderungen wird jedoch durch die Tatsache erschwert, dass die meisten Benutzer auch papierbasierte Informationsquellen verwenden, die im Allgemeinen für eine gute Sichtbarkeit ein erhöhtes Umgebungslicht benötigen.

Die Rolle des Umgebungslichts

Umgebungslicht in der Nähe von Bildschirmarbeitsplätzen dient zwei unterschiedlichen Zwecken. Zunächst beleuchtet sie den Arbeitsplatz und Arbeitsmaterialien wie Papier, Telefone etc. (Primärwirkung). Zweitens erhellt es den Raum, gibt ihm seine sichtbare Form und vermittelt den Nutzern den Eindruck einer hellen Umgebung (Sekundärwirkung). Da die meisten Beleuchtungsanlagen nach dem Konzept der Allgemeinbeleuchtung geplant werden, dienen dieselben Lichtquellen beiden Zwecken. Der primäre Effekt, passive visuelle Objekte zu beleuchten, um sie sichtbar oder lesbar zu machen, wurde fraglich, als Menschen begannen, aktive Bildschirme zu verwenden, die kein Umgebungslicht benötigen, um sichtbar zu sein. Der verbleibende Nutzen der Raumbeleuchtung wurde auf den Nebeneffekt reduziert, wenn der Bildschirm die Hauptinformationsquelle ist.

Die Funktion von Bildschirmgeräten, sowohl von CRTs (aktive Displays) als auch von LCDs (passive Displays), wird durch das Umgebungslicht in besonderer Weise beeinträchtigt:

CRTs:

• Die gebogene Glasoberfläche reflektiert helle Objekte in der Umgebung und bildet eine Art visuelles „Rauschen“.
• Abhängig von der Intensität der Umgebungsbeleuchtung wird der Kontrast von angezeigten Objekten soweit reduziert, dass die Lesbarkeit oder Lesbarkeit der Objekte beeinträchtigt wird.
• Bilder auf Farb-CRTs erleiden eine zweifache Verschlechterung: Erstens wird der Helligkeitskontrast aller angezeigten Objekte reduziert, wie auf Monochrom-CRTs. Zweitens werden die Farben so verändert, dass auch der Farbkontrast reduziert wird. Außerdem wird die Anzahl der unterscheidbaren Farben reduziert.

LCDs (und andere passive Displays):

• Die Reflexionen auf LCDs sind weniger besorgniserregend als die auf CRT-Oberflächen, da diese Displays flache Oberflächen haben.
• Im Gegensatz zu aktiven Displays verlieren LCDs (ohne Hintergrundbeleuchtung) bei geringer Umgebungsbeleuchtung an Kontrast.
• Aufgrund der schlechten Richtcharakteristik einiger Displaytechnologien wird die Sichtbarkeit bzw. Lesbarkeit von angezeigten Objekten bei ungünstiger Hauptlichteinfallsrichtung erheblich reduziert.

Das Ausmaß, in dem solche Beeinträchtigungen die Benutzer belasten oder zu einer erheblichen Verringerung der Sichtbarkeit/Lesbarkeit/Lesbarkeit von visuellen Objekten in realen Arbeitsumgebungen führen, ist sehr unterschiedlich. Beispielsweise wird der Kontrast alphanumerischer Zeichen auf monochromen (CRT) Displays im Prinzip reduziert, aber wenn die Beleuchtungsstärke auf dem Bildschirm zehnmal höher ist als in normalen Arbeitsumgebungen, haben viele Bildschirme immer noch einen ausreichenden Kontrast, um alphanumerische Zeichen zu lesen. Andererseits nehmen Farbdisplays von Computer-Aided-Design (CAD)-Systemen erheblich an Sichtbarkeit ab, so dass die meisten Benutzer es vorziehen, die künstliche Beleuchtung zu dimmen oder sogar auszuschalten und zusätzlich das Tageslicht aus ihrer Arbeit herauszuhalten Bereich.

Mögliche Abhilfemaßnahmen

Ändern der Beleuchtungsstärke.

Seit 1974 wurden zahlreiche Studien durchgeführt, die zu Empfehlungen zur Reduzierung der Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz führten. Allerdings basierten diese Empfehlungen meist auf Studien mit unbefriedigenden Bildschirmen. Die empfohlenen Werte lagen zwischen 100 Lux und 1,000 lx, und allgemein wurden Werte diskutiert, die deutlich unter den Empfehlungen der bestehenden Normen für Bürobeleuchtung liegen (z. B. 200 lx oder 300 bis 500 lx).

Beim Positiv Bildschirme mit einer Leuchtdichte von ca. 100 cd/m²² Helligkeit und eine Art effizienter Blendschutz verwendet werden, schränkt der Einsatz eines Bildschirms die akzeptable Beleuchtungsstärke nicht ein, da Benutzer Beleuchtungsstärken bis zu 1,500 lx als akzeptabel empfinden, ein Wert, der in Arbeitsbereichen sehr selten ist.

Wenn die entsprechenden Eigenschaften der Bildschirme ein angenehmes Arbeiten unter normaler Bürobeleuchtung nicht zulassen, wie dies beim Arbeiten mit Speicherröhren, Mikrobildlesern, Farbbildschirmen etc. der Fall sein kann, können die Sehbedingungen durch die Einführung einer Zweikomponentenbeleuchtung erheblich verbessert werden. Zweikomponentenbeleuchtung ist eine Kombination aus indirektem Raumlicht (Sekundärwirkung) und direktem Arbeitslicht. Beide Komponenten sollten von den Benutzern steuerbar sein.

Kontrolle der Blendung auf Bildschirmen.

Die Kontrolle der Blendung auf Bildschirmen ist eine schwierige Aufgabe, da fast alle Mittel, die die Sehbedingungen verbessern, wahrscheinlich eine andere wichtige Eigenschaft des Displays beeinträchtigen. Einige seit vielen Jahren vorgeschlagene Abhilfemaßnahmen, wie z. B. Maschenfilter, entfernen Reflexionen von den Displays, beeinträchtigen jedoch auch die Lesbarkeit des Displays. Leuchten mit geringer Leuchtdichte verursachen weniger Reflexionsblendung auf Bildschirmen, aber die Qualität einer solchen Beleuchtung wird von den Benutzern im Allgemeinen als schlechter beurteilt als die jeder anderen Art von Beleuchtung.

Aus diesem Grund sollten alle Maßnahmen (siehe Abbildung 6) mit Vorsicht und erst nach Analyse der wahren Ursache der Belästigung oder Störung angewendet werden. Drei mögliche Wege zur Steuerung der Blendung auf Bildschirmen sind: Auswahl der richtigen Position des Bildschirms in Bezug auf Blendungsquellen; Auswahl geeigneter Ausrüstung oder Hinzufügen von Elementen dazu; und Einsatz von Beleuchtung. Die Kosten für die zu ergreifenden Maßnahmen liegen in der gleichen Größenordnung: Es kostet fast nichts, Bildschirme so zu platzieren, dass Reflexblendung eliminiert wird. Dies ist jedoch möglicherweise nicht in allen Fällen möglich; daher sind gerätebezogene Maßnahmen teurer, können aber in verschiedenen Arbeitsumgebungen notwendig sein. Blendschutz durch Beleuchtung wird oft von Lichtspezialisten empfohlen; Diese Methode ist jedoch die teuerste, aber nicht die erfolgreichste Art, Blendung zu kontrollieren.

Abbildung 6. Strategien zur Kontrolle der Blendung auf Bildschirmen

Die derzeit erfolgversprechendste Maßnahme ist die Einführung von Positiv-Screens (Displays mit hellem Hintergrund) mit zusätzlicher Entspiegelung der Glasoberfläche. Noch erfolgreicher wird die Einführung von Flachbildschirmen mit nahezu matter Oberfläche und hellem Hintergrund; solche Bildschirme sind jedoch heute nicht für den allgemeinen Gebrauch verfügbar.

Das Hinzufügen von Hauben zu Displays ist die ultima ratio der Ergonomen für schwierige Arbeitsumgebungen wie Produktionsbereiche, Türme von Flughäfen oder Führerkabinen von Kränen usw. Wenn wirklich Hauben benötigt werden, ist es wahrscheinlich, dass es schwerwiegendere Probleme mit der Beleuchtung gibt als nur Reflexblendung auf visuellen Anzeigen.

Die Änderung des Leuchtendesigns wird hauptsächlich auf zwei Arten erreicht: erstens durch Reduzierung der Leuchtdichte (entspricht der scheinbaren Helligkeit) von Teilen der Beleuchtungskörper (sog. „Bildschirmbeleuchtung“) und zweitens durch Einführung von indirektem Licht anstelle von direktem Licht. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass die Einführung von indirektem Licht erhebliche Verbesserungen für den Nutzer bringt, die visuelle Belastung reduziert und von den Nutzern gut angenommen wird.

Zurück

Es gab eine vergleichsweise große Anzahl von Studien, die sich mit Sehbeschwerden bei Bildschirmarbeitern befassten, von denen viele zu widersprüchlichen Ergebnissen führten. Von einer Erhebung zur anderen gibt es Diskrepanzen in der gemeldeten Prävalenz von Störungen, die von praktisch 0 Prozent bis zu 80 Prozent oder mehr reichen (Dainoff 1982). Solche Unterschiede sollten nicht als zu überraschend angesehen werden, da sie die große Anzahl von Variablen widerspiegeln, die Beschwerden über Augenbeschwerden oder -behinderungen beeinflussen können.

Korrekte epidemiologische Studien zu Sehbeschwerden müssen mehrere Bevölkerungsvariablen wie Geschlecht, Alter, Augenschwäche oder Verwendung von Linsen sowie den sozioökonomischen Status berücksichtigen. Die Art der Arbeit, die mit dem Bildschirm ausgeführt wird, und die Merkmale der Arbeitsplatzgestaltung und der Arbeitsorganisation sind ebenfalls wichtig, und viele dieser Variablen hängen miteinander zusammen.

Am häufigsten wurden Fragebögen verwendet, um die Augenbeschwerden von Bildschirmbedienern zu beurteilen. Die Prävalenz von Sehbeschwerden unterscheidet sich somit mit dem Inhalt der Fragebögen und deren statistischer Auswertung. Geeignete Fragen für Umfragen betreffen das Ausmaß der Asthenopie-Symptome, unter denen Bildschirmbediener leiden. Die Symptome dieser Erkrankung sind bekannt und können Juckreiz, Rötung, Brennen und Tränen der Augen umfassen. Diese Symptome hängen mit der Ermüdung der Akkommodationsfunktion im Auge zusammen. Manchmal werden diese Augensymptome von Kopfschmerzen begleitet, wobei die Schmerzen im vorderen Teil des Kopfes lokalisiert sind. Es kann auch zu Störungen der Augenfunktion mit Symptomen wie Doppeltsehen und verminderter Akkommodationsfähigkeit kommen. Die Sehschärfe selbst wird jedoch selten herabgesetzt, sofern die Messbedingungen bei konstanter Pupillengröße durchgeführt werden.

Enthält eine Umfrage allgemeine Fragen wie „Fühlen Sie sich am Ende des Arbeitstages wohl?“ oder „Hatten Sie jemals Sehprobleme bei der Arbeit mit Bildschirmen?“ Die Prävalenz positiver Reaktionen kann höher sein als bei der Bewertung einzelner Symptome im Zusammenhang mit Asthenopie.

Andere Symptome können auch stark mit Asthenopie assoziiert sein. Schmerzen in Nacken, Schultern und Armen werden häufig gefunden. Es gibt zwei Hauptgründe, warum diese Symptome zusammen mit Augensymptomen auftreten können. Die Nackenmuskulatur ist daran beteiligt, bei der Bildschirmarbeit einen konstanten Abstand zwischen Auge und Bildschirm einzuhalten, und die Bildschirmarbeit besteht aus zwei Hauptkomponenten: Bildschirm und Tastatur, was bedeutet, dass die Schultern und Arme und die Augen alle gleichzeitig arbeiten und daher möglicherweise arbeiten ähnlichen arbeitsbedingten Belastungen ausgesetzt sein.

Benutzervariablen in Bezug auf Visual Comfort

Geschlecht und Alter

In den meisten Umfragen geben Frauen mehr Augenbeschwerden an als Männer. In einer französischen Studie beispielsweise klagten 35.6 % der Frauen über Augenbeschwerden, gegenüber 21.8 % der Männer (Signifikanzniveau p J 05) (Dorard 1988). In einer anderen Studie (Sjödren und Elfstrom 1990) wurde beobachtet, dass der Unterschied im Grad des Unbehagens zwischen Frauen (41 %) und Männern (24 %) zwar groß war, aber „bei denjenigen, die 5-8 Stunden am Tag arbeiteten, stärker ausgeprägt war als für diejenigen, die 1-4 Stunden am Tag arbeiten“. Solche Unterschiede sind jedoch nicht unbedingt geschlechtsspezifisch, da Frauen und Männer selten ähnliche Aufgaben teilen. Beispielsweise zeigten in einer untersuchten Computerfabrik, wenn Frauen und Männer beide in einem traditionellen „Frauenberuf“ beschäftigt waren, beide Geschlechter das gleiche Maß an Sehbeschwerden. Außerdem berichteten Frauen, wenn sie in traditionellen „Männerberufen“ arbeiteten, nicht über mehr Unbehagen als Männer. Im Allgemeinen, unabhängig vom Geschlecht, ist die Zahl der visuellen Beschwerden unter Facharbeitern, die Bildschirme bei ihrer Arbeit verwenden, viel geringer als die Zahl der Beschwerden von Arbeitern in ungelernten, hektischen Jobs, wie Dateneingabe oder Textverarbeitung (Rey und Bousquet 1989). . Einige dieser Daten sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1. Prävalenz von Augensymptomen bei 196 Bildschirmbedienern nach 4 Kategorien

Quelle: Aus Dorard 1988 und Rey und Bousquet 1989.

Die meisten Sehbeschwerden treten in der Regel in der Gruppe der 40- bis 50-Jährigen auf, wahrscheinlich weil in dieser Zeit Veränderungen in der Akkommodationsfähigkeit des Auges schnell auftreten. Obwohl bei älteren Bedienern mehr Sehbeschwerden als bei jüngeren Arbeitnehmern wahrgenommen werden und folglich Presbyopie (altersbedingte Sehbehinderung) oft als der wichtigste Sehfehler im Zusammenhang mit Sehbeschwerden an Bildschirmarbeitsplätzen genannt wird, ist es wichtig, dies zu tun berücksichtigen, dass auch ein starker Zusammenhang zwischen dem Erwerb fortgeschrittener Fähigkeiten in der Bildschirmarbeit und dem Alter besteht. Unter den ungelernten Bildschirmbedienerinnen gibt es in der Regel einen höheren Anteil älterer Frauen, und jüngere männliche Arbeitnehmer sind tendenziell häufiger in qualifizierten Berufen beschäftigt. Bevor allgemeine Verallgemeinerungen über Alter und Sehprobleme im Zusammenhang mit Bildschirmarbeitsplätzen gemacht werden können, sollten die Zahlen daher angepasst werden, um den vergleichenden Charakter und das Qualifikationsniveau der am Bildschirmarbeitsplatz geleisteten Arbeit zu berücksichtigen.

Augenfehler und Korrekturlinsen

Im Allgemeinen weist etwa die Hälfte aller Bildschirmbediener irgendeine Art von Augenschwäche auf, und die meisten dieser Personen verwenden verschreibungspflichtige Linsen des einen oder anderen Typs. Häufig unterscheiden sich Bildschirmnutzerpopulationen nicht von der arbeitenden Bevölkerung, was Augenfehler und Augenkorrektur betrifft. Beispielsweise ergab eine unter italienischen Bildschirmbedienern durchgeführte Umfrage (Rubino 1990), dass etwa 46 % normalsichtig und 38 % kurzsichtig (kurzsichtig) waren, was mit Zahlen übereinstimmt, die bei Schweizer und französischen Bildschirmbedienern beobachtet wurden (Meyer und Bousquet 1990). Schätzungen zur Prävalenz von Augenfehlern variieren je nach verwendeter Bewertungsmethode (Çakir 1981).

Die meisten Experten glauben, dass die Presbyopie selbst keinen signifikanten Einfluss auf das Auftreten von Asthenopie (anhaltende Müdigkeit der Augen) zu haben scheint. Vielmehr scheint die Verwendung ungeeigneter Linsen wahrscheinlich zu Augenermüdung und -beschwerden zu führen. Über die Auswirkungen bei kurzsichtigen Jugendlichen herrscht Uneinigkeit. Rubino hat keine Wirkung beobachtet, während nach Meyer und Bousquet (1990) kurzsichtige Operateure leicht über eine Unterkorrektur des Abstands zwischen Auge und Bildschirm (normalerweise 70 cm) klagen. Rubino hat auch vorgeschlagen, dass Menschen, die an einem Mangel an Augenkoordination leiden, bei Bildschirmarbeit eher unter Sehbeschwerden leiden.

Eine interessante Beobachtung, die aus einer französischen Studie mit einer gründlichen Augenuntersuchung von 275 Bildschirmbedienern und 65 Kontrollpersonen durch Augenärzte hervorging, war, dass 32 % der Untersuchten ihre Sehkraft durch eine gute Korrektur verbessern konnten. In dieser Studie hatten 68 % ein normales Sehvermögen, 24 % waren kurzsichtig und 8 % weitsichtig (Boissin et al., 1991). Obwohl die Industrieländer im Allgemeinen gut gerüstet sind, um eine hervorragende Augenpflege zu bieten, wird die Augenkorrektur wahrscheinlich entweder völlig vernachlässigt oder ist für diejenigen, die an einem Bildschirm arbeiten, ungeeignet. Ein interessantes Ergebnis dieser Studie war, dass bei den Bildschirmbedienern (48 %) mehr Fälle von Konjunktivitis festgestellt wurden als bei den Kontrollen. Da Bindehautentzündung und Sehschwäche korrelieren, bedeutet dies, dass eine bessere Augenkorrektur erforderlich ist.

Physische und organisatorische Faktoren, die den Sehkomfort beeinflussen

Es ist klar, dass zur Beurteilung, Korrektur und Vorbeugung von Sehbeschwerden bei der Bildschirmarbeit ein Ansatz unerlässlich ist, der die vielen verschiedenen Faktoren berücksichtigt, die hier und an anderer Stelle in diesem Kapitel beschrieben werden. Müdigkeit und Augenbeschwerden können das Ergebnis individueller physiologischer Schwierigkeiten bei der normalen Akkommodation und Konvergenz des Auges, einer Konjunktivitis oder des Tragens einer Brille sein, die schlecht auf die Entfernung korrigiert ist. Visuelle Beschwerden können mit dem Arbeitsplatz selbst zusammenhängen und auch mit arbeitsorganisatorischen Faktoren wie Monotonie und Arbeitszeit mit und ohne Pause zusammenhängen. Unzureichende Beleuchtung, Reflexionen auf dem Bildschirm, Flimmern und eine zu hohe Leuchtdichte von Zeichen können das Risiko von Augenbeschwerden ebenfalls erhöhen. Abbildung 1 veranschaulicht einige dieser Punkte.

Abbildung 1. Faktoren, die das Risiko der Augenermüdung bei Bildschirmarbeitern erhöhen

Viele der geeigneten Merkmale des Workstation-Layouts werden weiter oben in diesem Kapitel ausführlicher beschrieben.

Der beste Betrachtungsabstand für Sehkomfort, der noch genügend Platz für die Tastatur lässt, scheint bei etwa 65 cm zu liegen. Laut vielen Experten wie Akabri und Konz (1991) wäre es jedoch im Idealfall „am besten, den dunklen Fokus einer Person zu bestimmen, damit Arbeitsplätze eher an spezifische Personen als an Populationsmittelwerte angepasst werden könnten“. Was die Charaktere angeht, gilt im Allgemeinen die Faustregel „Größer ist besser“. Normalerweise nimmt die Buchstabengröße mit der Größe des Bildschirms zu, und es wird immer ein Kompromiss zwischen der Lesbarkeit von Buchstaben und der Anzahl von Wörtern und Sätzen gefunden, die gleichzeitig auf dem Bildschirm angezeigt werden können. Der Bildschirm selbst sollte gemäß den Aufgabenanforderungen ausgewählt werden und sollte versuchen, den Benutzerkomfort zu maximieren.

Neben der Gestaltung des Arbeitsplatzes und des Bildschirms selbst gilt es, den Augen Ruhe zu gönnen. Dies ist besonders wichtig in ungelernten Berufen, in denen die „Bewegungsfreiheit“ in der Regel deutlich geringer ist als in qualifizierten Berufen. Datenerfassungsarbeiten oder andere gleichartige Tätigkeiten erfolgen meist unter Zeitdruck, manchmal sogar begleitet von einer elektronischen Überwachung, die die Bedienerausgaben sehr genau taktet. Bei anderen interaktiven VDU-Jobs, bei denen Datenbanken verwendet werden, müssen Bediener auf eine Antwort des Computers warten und müssen daher auf ihren Posten bleiben.

Flimmern und Augenbeschwerden

Flimmern ist die Änderung der Helligkeit der Zeichen auf dem Bildschirm im Laufe der Zeit und wird oben ausführlicher beschrieben. Wenn Zeichen sich nicht häufig genug aktualisieren, können einige Operatoren Flimmern wahrnehmen. Jüngere Arbeitnehmer können stärker betroffen sein, da ihre Flimmerfusionsfrequenz höher ist als die von älteren Menschen (Grandjean 1987). Die Flimmerrate nimmt mit zunehmender Helligkeit zu, was ein Grund dafür ist, dass viele Bildschirmbediener üblicherweise nicht den gesamten verfügbaren Helligkeitsbereich des Bildschirms nutzen. Im Allgemeinen sollte ein Bildschirm mit einer Bildwiederholfrequenz von mindestens 70 Hz den visuellen Bedürfnissen eines großen Teils der Bildschirmbediener „entsprechen“.

Die Empfindlichkeit der Augen gegenüber Flimmern wird durch erhöhte Helligkeit und Kontrast zwischen dem fluktuierenden Bereich und dem umgebenden Bereich verbessert. Die Größe des schwankenden Bereichs beeinflusst auch die Empfindlichkeit, denn je größer der zu betrachtende Bereich ist, desto größer ist der Bereich der Netzhaut, der stimuliert wird. Der Winkel, in dem das Licht aus dem fluktuierenden Bereich auf das Auge trifft, und die Modulationsamplitude des fluktuierenden Bereichs sind weitere wichtige Variablen.

Je älter der Bildschirmbenutzer, desto unempfindlicher ist das Auge, da ältere Augen weniger durchsichtig und die Netzhaut weniger erregbar sind. Dies gilt auch für kranke Menschen. Laborbefunde wie dieser helfen, die Beobachtungen im Feld zu erklären. Beispielsweise wurde festgestellt, dass Bedienungspersonen beim Lesen von Papierdokumenten durch Bildschirmflimmern gestört werden (Isensee und Bennett, zitiert in Grandjean 1987), und es hat sich herausgestellt, dass die Kombination von Schwankungen des Bildschirms und Schwankungen von Fluoreszenzlicht besonders störend ist störend.

Lighting

Das Auge funktioniert am besten, wenn der Kontrast zwischen dem visuellen Ziel und seinem Hintergrund maximal ist, wie zum Beispiel bei einem schwarzen Buchstaben auf weißem Papier. Die Effizienz wird weiter gesteigert, wenn der äußere Rand des Gesichtsfelds einer etwas geringeren Helligkeit ausgesetzt wird. Leider ist die Situation bei einem Bildschirm genau umgekehrt, was einer der Gründe dafür ist, dass so viele Bildschirmbediener versuchen, ihre Augen vor übermäßigem Licht zu schützen.

Unangemessene Helligkeitskontraste und unangenehme Reflexionen beispielsweise durch Leuchtstofflampenlicht können zu Sehbeschwerden bei Bildschirmbedienern führen. In einer Studie machten 40 % von 409 Bildschirmarbeitern solche Beschwerden (Läubli et al., 1989).

Um Probleme mit der Beleuchtung, ebenso wie mit Betrachtungsabständen, zu minimieren, ist Flexibilität wichtig. Man sollte in der Lage sein, Lichtquellen an die visuelle Empfindlichkeit von Individuen anzupassen. Arbeitsplätze sollten so bereitgestellt werden, dass sie dem Einzelnen die Möglichkeit bieten, seine Beleuchtung anzupassen.

Berufsmerkmale

Unter Zeitdruck ausgeführte Arbeiten, insbesondere ungelernte und eintönige, werden häufig von allgemeinen Ermüdungserscheinungen begleitet, die wiederum zu Beschwerden über Sehbeschwerden führen können. Im Labor der Autoren wurde festgestellt, dass die Sehbeschwerden mit der Anzahl der Akkommodationsänderungen zunahmen, die die Augen zur Durchführung der Aufgabe vornehmen mussten. Dies geschah häufiger bei der Dateneingabe oder Textverarbeitung als bei Aufgaben, bei denen es um Dialoge mit dem Computer ging. Arbeiten, die sitzend sind und wenig Gelegenheit bieten, sich zu bewegen, bieten auch weniger Möglichkeiten zur Muskelregeneration und erhöhen daher die Wahrscheinlichkeit von Sehbeschwerden.

Arbeitsorganisation

Augenbeschwerden sind nur ein Aspekt der körperlichen und geistigen Probleme, die mit vielen Jobs verbunden sein können, wie an anderer Stelle in diesem Kapitel ausführlicher beschrieben wird. Es ist daher nicht überraschend, eine hohe Korrelation zwischen dem Grad der Augenbeschwerden und der Arbeitszufriedenheit zu finden. Obwohl Nachtarbeit bei der Büroarbeit immer noch nicht weit verbreitet ist, können ihre Auswirkungen auf die Augenbeschwerden bei der Bildschirmarbeit durchaus unerwartet sein. Dies liegt daran, dass, obwohl es bisher nur wenige Daten gibt, die dies bestätigen, einerseits die Augenkapazität während der Nachtschicht irgendwie verringert und damit anfälliger für Bildschirmeffekte sein kann, während andererseits die Lichtumgebung einfacher ist ohne Beeinträchtigung durch natürliches Licht einzustellen, vorausgesetzt, dass die Reflexionen von Leuchtstofflampen auf dunklen Fenstern eliminiert werden.

Personen, die Bildschirme für die Arbeit zu Hause verwenden, sollten sicherstellen, dass sie sich mit angemessenen Geräten und Lichtverhältnissen versorgen, um die nachteiligen Umweltfaktoren zu vermeiden, die an vielen formellen Arbeitsplätzen zu finden sind.

Medizinische Überwachung

Kein einzelnes, besonders gefährliches Agens wurde als visuelles Risiko identifiziert. Asthenopie bei Bildschirmbedienern scheint eher ein akutes Phänomen zu sein, obwohl einige glauben, dass eine anhaltende Akkommodationsbelastung auftreten kann. Im Gegensatz zu vielen anderen chronischen Krankheiten wird eine Fehlanpassung an die Bildschirmarbeit vom „Patienten“ normalerweise sehr bald bemerkt, der möglicherweise eher medizinische Hilfe in Anspruch nimmt als Arbeitnehmer in anderen Situationen am Arbeitsplatz. Nach solchen Besuchen wird oft eine Brille verschrieben, die aber leider manchmal den hier beschriebenen Erfordernissen des Arbeitsplatzes nicht gerecht wird. Es ist wichtig, dass Ärzte speziell für die Betreuung von Patienten geschult werden, die mit Bildschirmen arbeiten. Dafür wurde zum Beispiel an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich ein spezieller Studiengang geschaffen.

Die folgenden Faktoren müssen bei der Betreuung von Bildschirmarbeitern berücksichtigt werden. Im Vergleich zur klassischen Büroarbeit beträgt der Abstand zwischen Auge und Sehziel, dem Bildschirm, meist 50 bis 70 cm und ist nicht veränderbar. Daher sollten Brillengläser verschrieben werden, die diesen konstanten Sehabstand berücksichtigen. Bifokallinsen sind ungeeignet, da sie eine schmerzhafte Streckung des Halses erfordern, damit der Benutzer den Bildschirm lesen kann. Multifokallinsen sind besser, aber da sie schnelle Augenbewegungen einschränken, kann ihre Verwendung zu mehr Kopfbewegungen führen, was zu zusätzlicher Belastung führt.

Die Augenkorrektur sollte so genau wie möglich sein, wobei kleinste Sehfehler (z. B. Hornhautverkrümmung) und auch der Betrachtungsabstand des Bildschirms berücksichtigt werden. Getönte Brillen, die die Beleuchtungsstärke in der Mitte des Gesichtsfeldes reduzieren, sollten nicht vorgeschrieben werden. Teilweise getönte Brillen sind nicht sinnvoll, da sich die Augen am Arbeitsplatz immer in alle Richtungen bewegen. Das Anbieten spezieller Brillen für Arbeitnehmer sollte jedoch nicht bedeuten, dass weitere Beschwerden von Arbeitnehmern über Sehbeschwerden ignoriert werden, da die Beschwerden durch eine schlechte ergonomische Gestaltung des Arbeitsplatzes und der Ausrüstung gerechtfertigt sein könnten.

Abschließend sei noch gesagt, dass diejenigen Bediener, die eine erhöhte Beleuchtungsstärke für Detailarbeiten benötigen und gleichzeitig eine höhere Blendungsempfindlichkeit haben, am meisten darunter leiden. Bediener mit unterkorrigierten Augen werden daher tendenziell näher an den Bildschirm herangehen, um mehr Licht zu erhalten, und werden auf diese Weise mehr Flimmern ausgesetzt sein.

Screening und Sekundärprävention

Die üblichen Prinzipien der Sekundärprävention in der öffentlichen Gesundheit sind auf die Arbeitsumgebung anwendbar. Das Screening sollte daher auf bekannte Gefahren ausgerichtet sein und ist am nützlichsten bei Krankheiten mit langen Latenzzeiten. Das Screening sollte vor Anzeichen einer vermeidbaren Krankheit stattfinden, und nur Tests mit hoher Sensitivität, hoher Spezifität und hoher Vorhersagekraft sind sinnvoll. Die Ergebnisse von Screening-Untersuchungen können zur Beurteilung des Expositionsausmaßes sowohl von Einzelpersonen als auch von Gruppen herangezogen werden.

Da bei der Bildschirmarbeit noch nie schwerwiegende nachteilige Auswirkungen auf das Auge festgestellt wurden und da keine gefährlichen Strahlungspegel im Zusammenhang mit Sehproblemen festgestellt wurden, wurde vereinbart, dass es keinen Hinweis darauf gibt, dass die Arbeit mit Bildschirmen „Krankheiten oder Schäden verursachen wird dem Auge“ (WHO 1987). Augenermüdung und Augenbeschwerden, über die bei Bildschirmbedienern berichtet wurde, sind nicht die Art von gesundheitlichen Auswirkungen, die im Allgemeinen die Grundlage für eine medizinische Überwachung in einem Sekundärpräventionsprogramm bilden.

In den meisten Mitgliedsländern der Internationalen Arbeitsorganisation sind jedoch berufsvorbereitende visuelle medizinische Untersuchungen von Bildschirmbedienern weit verbreitet, eine Forderung, die von Gewerkschaften und Arbeitgebern unterstützt wird (ILO 1986). In vielen europäischen Ländern (darunter Frankreich, die Niederlande und das Vereinigte Königreich) wurde nach Erlass der Richtlinie 90/270/EWG über die Arbeit mit Bildschirmgeräten auch eine ärztliche Überwachung für Bildschirmbediener, einschließlich Augentests, eingeführt.

Soll ein Programm zur ärztlichen Überwachung von Bildschirmarbeitskräften eingerichtet werden, sind neben der Entscheidung über die Inhalte des Screening-Programms und die geeigneten Testverfahren folgende Fragen zu klären:

• Welche Bedeutung hat die Überwachung und wie sind ihre Ergebnisse zu interpretieren?
• Benötigen alle Bildschirmbediener eine Überwachung?
• Sind irgendwelche beobachteten Auswirkungen auf die Augen für ein Sekundärpräventionsprogramm geeignet?

Die meisten routinemäßigen Sehscreening-Tests, die dem Arbeitsmediziner zur Verfügung stehen, haben eine geringe Sensitivität und Vorhersagekraft für Augenbeschwerden im Zusammenhang mit Bildschirmarbeit (Rey und Bousquet 1990). Snellen-Sehtesttafeln sind besonders ungeeignet für die Messung der Sehschärfe von Bildschirmbedienern und für die Vorhersage ihrer Augenbeschwerden. In Snellen-Diagrammen sind die visuellen Ziele dunkle, präzise Buchstaben auf einem klaren, gut beleuchteten Hintergrund, ganz anders als typische VDU-Betrachtungsbedingungen. Aufgrund der Unanwendbarkeit anderer Methoden wurde von den Autoren sogar ein Testverfahren (das C45-Gerät) entwickelt, das die Lese- und Lichtverhältnisse eines Bildschirmarbeitsplatzes simuliert. Leider bleibt dies vorerst ein Laboraufbau. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass Vorsorgeuntersuchungen kein Ersatz für einen gut gestalteten Arbeitsplatz und eine gute Arbeitsorganisation sind.

Ergonomische Strategien zur Reduzierung visueller Beschwerden

Obwohl sich systematisches Augenscreening und systematische Besuche beim Augenarzt nicht als wirksam zur Verringerung der visuellen Symptomatik erwiesen haben, wurden sie weithin in betriebliche Gesundheitsprogramme für Bildschirmarbeiter aufgenommen. Eine kostengünstigere Strategie könnte eine intensive ergonomische Analyse sowohl des Arbeitsplatzes als auch des Arbeitsplatzes beinhalten. Beschäftigte mit bekannten Augenerkrankungen sollten versuchen, intensive Bildschirmarbeit möglichst zu vermeiden. Eine schlecht korrigierte Sicht ist eine weitere mögliche Ursache für Beschwerden des Bedieners und sollte untersucht werden, wenn solche Beschwerden auftreten. Die Verbesserung der Ergonomie des Arbeitsplatzes, die die Schaffung eines niedrigen Lesewinkels umfassen könnte, um eine verringerte Lidschlagfrequenz und Nackenstreckung zu vermeiden, und die Bereitstellung der Möglichkeit, sich während der Arbeit auszuruhen und zu bewegen, sind weitere wirksame Strategien. Neue Geräte mit separaten Tastaturen ermöglichen die Anpassung von Abständen. Die VDU kann auch beweglich gemacht werden, indem sie beispielsweise auf einem beweglichen Arm angeordnet wird. Die Belastung der Augen wird somit verringert, indem Änderungen des Betrachtungsabstands zugelassen werden, die den Korrekturen des Auges entsprechen. Oft ermöglichen die Maßnahmen zur Reduzierung von Muskelschmerzen in Armen, Schultern und Rücken dem Ergonomen gleichzeitig auch eine Verringerung der visuellen Belastung. Neben dem Design der Geräte kann auch die Luftqualität das Auge beeinflussen. Trockene Luft führt zu trockenen Augen, sodass eine entsprechende Befeuchtung erforderlich ist.

Generell sollten folgende physikalische Größen angesprochen werden:

• der Abstand zwischen Bildschirm und Auge
• der Lesewinkel, der die Position des Kopfes und des Halses bestimmt
• der Abstand zu Wänden und Fenstern
• die Qualität von Papierdokumenten (oft sehr schlecht)
• Leuchtdichten von Bildschirm und Umgebung (für künstliche und natürliche Beleuchtung)
• Flimmereffekte
• Blendquellen und Reflexionen
• die Luftfeuchtigkeit.

Zu den organisatorischen Variablen, die bei der Verbesserung der visuellen Arbeitsbedingungen angesprochen werden sollten, gehören:

• Inhalt der Aufgabe, Verantwortungsebene
• Arbeitszeiten, Nachtarbeit, Arbeitszeit
• Freiheit, sich „herumzubewegen“
• Vollzeit- oder Teilzeitjobs etc.

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Der Zweck der hier beschriebenen experimentellen Studien unter Verwendung von Tiermodellen besteht zum Teil darin, die Frage zu beantworten, ob Expositionen bei extrem niederfrequenten (ELF) Magnetfeldern in ähnlicher Höhe wie in der Nähe von Bildschirmarbeitsplätzen nachgewiesen werden können, dass sie die Fortpflanzungsfunktionen bei Tieren beeinträchtigen in einer Weise, die mit einem Risiko für die menschliche Gesundheit gleichgesetzt werden kann.

Die hier betrachteten Studien beschränken sich auf in vivo (an lebenden Tieren durchgeführte) Studien zur Fortpflanzung bei Säugetieren, die bei sehr niederfrequenten (VLF) Magnetfeldern mit angemessenen Frequenzen exponiert wurden, ausgenommen daher Studien zu den biologischen Wirkungen von VLF- oder ELF-Magnetfeldern im Allgemeinen. Diese Studien an Versuchstieren können nicht eindeutig nachweisen, dass Magnetfelder, wie sie in der Nähe von Bildschirmen zu finden sind, die Fortpflanzung beeinflussen. Darüber hinaus werfen die Tierdaten kein klares Licht auf mögliche Mechanismen für Auswirkungen der Bildschirmnutzung auf die menschliche Fortpflanzung, wie aus den nachstehend ausführlich beschriebenen experimentellen Studien hervorgeht. Diese Daten ergänzen das relative Fehlen von Hinweisen auf eine messbare Wirkung der Bildschirmnutzung auf die Fortpflanzungsergebnisse aus Studien an der menschlichen Bevölkerung.

Studien zu reproduktiven Wirkungen von VLF-Magnetfeldern bei Nagetieren

In fünf teratologischen Studien, drei mit Mäusen und zwei mit Ratten, wurden VLF-Magnetfelder ähnlich denen in der Nähe von Bildschirmen verwendet. Die Ergebnisse dieser Studien sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Nur eine Studie (Tribukait und Cekan 1987) fand eine erhöhte Anzahl von Feten mit äußeren Missbildungen. Stuchly et al. (1988) und Huuskonen, Juutilainen und Komulainen (1993) berichteten beide von einem signifikanten Anstieg der Anzahl von Föten mit Skelettanomalien, aber nur, wenn die Analyse auf dem Fötus als Einheit basierte. Die Studie von Wiley und Corey (1992) zeigte keine Wirkung von Magnetfeld-Expositionen auf die Resorption der Plazenta oder andere Schwangerschaftsergebnisse. Plazentaresorptionen entsprechen in etwa spontanen Aborten beim Menschen. Schließlich führten Frölén und Svedenstål (1993) eine Reihe von fünf Experimenten durch. In jedem Experiment fand die Exposition an einem anderen Tag statt. In den ersten vier experimentellen Untergruppen (Starttag 1–Starttag 5) gab es einen signifikanten Anstieg der Anzahl von Plazentaresorptionen bei exponierten Frauen. In dem Experiment, bei dem die Exposition am 7. Tag begann und das in Abbildung 1 dargestellt ist, wurden keine derartigen Effekte beobachtet.

Tabelle 1. Teratologische Studien mit Ratten oder Mäusen, die bei sägezahnförmigen Magnetfeldern von 18–20 kHz exponiert wurden

¹ Gesamtzahl der Würfe in der maximalen Expositionskategorie.

² Spitze-zu-Spitze-Amplitude.

³ Die Exposition variierte in verschiedenen Experimenten zwischen 7 und 24 Stunden/Tag.

⁴ „Unterschied“ bezieht sich auf statistische Vergleiche zwischen exponierten und nicht exponierten Tieren, „Erhöhung“ bezieht sich auf einen Vergleich der am höchsten exponierten Gruppe vs. der nicht exponierten Gruppe.

Abbildung 1. Der Prozentsatz weiblicher Mäuse mit Plazentaresorptionen in Bezug auf die Exposition

Die Interpretationen, die die Forscher zu ihren Ergebnissen gegeben haben, beinhalten die folgenden. Stuchly und Mitarbeiter berichteten, dass die von ihnen beobachteten Anomalien nicht ungewöhnlich seien und führten das Ergebnis auf „allgemeines Rauschen, das bei jeder teratologischen Untersuchung auftaucht“ zurück. Huuskonen et al., deren Ergebnisse denen von Stuchly et al die spätere Entwicklung der Föten nicht beeinträchtigen“. Bei der Erörterung ihrer Ergebnisse, bei denen Wirkungen bei den früh einsetzenden Expositionen, aber nicht bei den späteren beobachtet wurden, schlagen Frölén und Svedenstål vor, dass die beobachteten Wirkungen mit frühen Wirkungen auf die Fortpflanzung zusammenhängen könnten, bevor die befruchtete Eizelle in die Gebärmutter implantiert wird.

Zusätzlich zu den reproduktiven Ergebnissen wurde in der Studie von Stuchly und Mitarbeitern in der Gruppe mit der höchsten Exposition eine Abnahme der weißen und roten Blutkörperchen festgestellt. (Die Anzahl der Blutkörperchen wurde in den anderen Studien nicht analysiert.) Die Autoren deuteten zwar an, dass dies auf eine leichte Wirkung der Felder hindeuten könnte, stellten aber auch fest, dass die Schwankungen der Anzahl der Blutkörperchen „innerhalb des normalen Bereichs“ lagen. Das Fehlen histologischer Daten und das Fehlen jeglicher Auswirkungen auf Knochenmarkszellen machten es schwierig, diese letzteren Befunde zu bewerten.

Interpretation und Vergleich von Studien 

Nur wenige der hier beschriebenen Ergebnisse stimmen miteinander überein. Wie Frölén und Svedenstål feststellten, „dürfen keine qualitativen Rückschlüsse auf entsprechende Wirkungen bei Menschen und Versuchstieren gezogen werden“. Lassen Sie uns einige Argumente untersuchen, die zu einer solchen Schlussfolgerung führen könnten.

Die Tribukait-Ergebnisse werden aus zwei Gründen im Allgemeinen nicht als schlüssig angesehen. Erstens zeigte das Experiment nur dann positive Effekte, wenn der Fötus als Beobachtungseinheit für die statistische Analyse verwendet wurde, während die Daten selbst tatsächlich auf einen wurfspezifischen Effekt hindeuteten. Zweitens gibt es eine Diskrepanz in der Studie zwischen den Ergebnissen im ersten und im zweiten Teil, was impliziert, dass die positiven Ergebnisse das Ergebnis zufälliger Variationen und/oder unkontrollierter Faktoren im Experiment sein können.

Epidemiologische Studien, die bestimmte Fehlbildungen untersuchten, haben keine Zunahme von Skelettfehlbildungen bei Kindern beobachtet, deren Mütter mit Bildschirmarbeitsplätzen geboren wurden – und daher VLF-Magnetfeldern ausgesetzt waren. Aus diesen Gründen (fötusbasierte statistische Analyse, wahrscheinlich nicht gesundheitlich bedingte Auffälligkeiten und fehlende Übereinstimmung mit epidemiologischen Befunden) sind die Ergebnisse zu geringfügigen Skelettfehlbildungen nicht geeignet, einen sicheren Hinweis auf ein Gesundheitsrisiko für den Menschen zu geben.

Technischer Hintergrund

Beobachtungseinheiten

Bei der statistischen Auswertung von Studien an Säugetieren muss mindestens ein Aspekt des (häufig unbekannten) Mechanismus berücksichtigt werden. Beeinflusst die Exposition die Mutter – was sich wiederum auf die Föten im Wurf auswirkt, sollte der Zustand des Wurfs als Ganzes als Beobachtungseinheit (der Effekt, der beobachtet und gemessen wird) verwendet werden, da das Individuum Ergebnisse unter Wurfgeschwistern sind nicht unabhängig. Stellt man hingegen die Hypothese auf, dass die Exposition direkt und unabhängig auf die einzelnen Föten innerhalb des Wurfes einwirkt, so kann man den Fötus sinnvollerweise als Einheit zur statistischen Auswertung heranziehen. Die übliche Praxis besteht darin, den Wurf als Beobachtungseinheit zu zählen, es sei denn, es liegen Beweise dafür vor, dass die Wirkung der Exposition auf einen Fötus unabhängig von der Wirkung auf die anderen Föten im Wurf ist.

Wiley und Corey (1992) beobachteten keinen Plazenta-Resorptionseffekt ähnlich dem von Frölén und Svedenstål. Ein Grund für diese Diskrepanz ist, dass verschiedene Mäusestämme verwendet wurden und die Wirkung spezifisch für den von Frölén und Svedenstål verwendeten Stamm sein könnte. Abgesehen von einem solchen spekulierten Spezieseffekt ist es auch bemerkenswert, dass sowohl Weibchen, die bei 17 μT-Feldern exponiert wurden, als auch Kontrollen in der Wiley-Studie ähnliche Resorptionsfrequenzen aufwiesen wie die exponierten Weibchen in der entsprechenden Frölén-Serie, während die meisten nicht-exponierten Gruppen in der Frölén-Reihe Studie hatte viel niedrigere Frequenzen (siehe Abbildung 1). Eine hypothetische Erklärung könnte sein, dass ein höheres Stressniveau bei den Mäusen in der Wiley-Studie aus dem Umgang mit Tieren während der dreistündigen Periode ohne Exposition resultierte. Wenn dies der Fall ist, könnte eine Wirkung des Magnetfelds vielleicht durch eine Stresswirkung „übertönt“ worden sein. Obwohl es schwierig ist, eine solche Theorie anhand der bereitgestellten Daten definitiv abzulehnen, erscheint sie doch etwas weit hergeholt. Darüber hinaus wäre oberhalb einer solchen konstanten Belastungswirkung mit zunehmender Magnetfeld-Exposition ein „echter“ Magnetfeld-Effekt zu erwarten. In den Daten der Wiley-Studie wurde kein solcher Trend beobachtet.

Die Wiley-Studie berichtet über die Umgebungsüberwachung und die Rotation von Käfigen, um die Auswirkungen unkontrollierter Faktoren zu eliminieren, die innerhalb der Raumumgebung selbst variieren können, wie dies bei Magnetfeldern der Fall ist, während dies bei der Frölén-Studie nicht der Fall ist. Somit ist die Kontrolle „anderer Faktoren“ in der Wiley-Studie zumindest besser dokumentiert. Hypothetisch könnten unkontrollierte Faktoren, die nicht randomisiert wurden, möglicherweise einige Erklärungen liefern. Es ist auch interessant festzustellen, dass das Ausbleiben der Wirkung, das in der Tag-7-Serie der Frölén-Studie beobachtet wurde, anscheinend nicht auf eine Abnahme in den exponierten Gruppen zurückzuführen ist, sondern auf eine Zunahme in der Kontrollgruppe. Daher ist es wahrscheinlich wichtig, Variationen in der Kontrollgruppe zu berücksichtigen, wenn man die unterschiedlichen Ergebnisse der beiden Studien vergleicht.

Studien zu reproduktiven Wirkungen von ELF-Magnetfeldern bei Nagetieren

Es wurden mehrere Studien durchgeführt, hauptsächlich an Nagetieren, mit Feldern von 50–80 Hz. Einzelheiten zu sechs dieser Studien sind in Tabelle 2 aufgeführt. Während andere ELF-Studien durchgeführt wurden, sind ihre Ergebnisse nicht in der veröffentlichten wissenschaftlichen Literatur erschienen und sind im Allgemeinen nur als Abstracts von Konferenzen erhältlich. Im Allgemeinen handelt es sich um „zufällige Effekte“, „keine beobachteten Unterschiede“ und so weiter. Eine Studie fand jedoch eine verringerte Anzahl äußerer Anomalien bei CD-1-Mäusen, die einem Feld von 20 mT, 50 Hz ausgesetzt waren, aber die Autoren schlugen vor, dass dies ein Selektionsproblem widerspiegeln könnte. Es wurde über einige wenige Studien mit anderen Tierarten als Nagetieren (Rhesusaffen und Kühe) berichtet, wiederum offenbar ohne Beobachtungen nachteiliger Expositionswirkungen.

Tabelle 2. Teratologische Studien mit Ratten oder Mäusen, die bei 15–60 Hz sinusförmigen oder rechteckig gepulsten Magnetfeldern exponiert wurden

¹ Anzahl der Tiere (Mütter) in der höchsten angegebenen Expositionskategorie, sofern nicht anders angegeben.

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wurde ein breites Spektrum an Ergebnissen erhalten. Diese Studien sind schwieriger zusammenzufassen, da es so viele Variationen in den Expositionsschemata, den untersuchten Endpunkten sowie anderen Faktoren gibt. Der Fötus (oder der überlebende, „ausgeschlachtete“ Welpe) war die Einheit, die in den meisten Studien verwendet wurde. Insgesamt ist klar, dass diese Studien keine schwerwiegenden teratogenen Wirkungen einer Magnetfeld-Exposition während der Schwangerschaft zeigen. Wie oben erwähnt, scheinen „geringfügige Skelettanomalien“ bei der Bewertung menschlicher Risiken nicht von Bedeutung zu sein. Die Ergebnisse von Verhaltensstudien von Salzinger und Freimark (1990) sowie McGivern und Sokol (1990) sind interessant, begründen aber weder aus verfahrenstechnischer Sicht (Einsatz des Fötus) noch Hinweise auf gesundheitliche Risiken am Bildschirmarbeitsplatz , und für McGivern eine andere Frequenz) oder von Effekten.

Zusammenfassung spezifischer Studien

Verhaltensretardierung 3–4 Monate nach der Geburt wurde bei den Nachkommen exponierter Weibchen von Salzinger und McGivern beobachtet. Diese Studien scheinen einzelne Nachkommen als statistische Einheit verwendet zu haben, was fraglich sein kann, wenn die geforderte Wirkung auf eine Wirkung auf die Mutter zurückzuführen ist. Auch in der Salzinger-Studie wurden die Welpen während der ersten 8 Tage nach der Geburt exponiert, so dass diese Studie mehr als nur reproduktive Gefahren beinhaltete. In beiden Studien wurde eine begrenzte Anzahl von Würfen verwendet. Darüber hinaus können diese Studien nicht als gegenseitige Bestätigung der Ergebnisse angesehen werden, da die Expositionen zwischen ihnen stark variierten, wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist.

Abgesehen von einer Verhaltensänderung bei den exponierten Tieren stellte die McGivern-Studie ein erhöhtes Gewicht einiger männlicher Geschlechtsorgane fest: der Prostata, der Samenbläschen und der Nebenhoden (alle Teile des männlichen Fortpflanzungssystems). Die Autoren spekulieren darüber, ob dies mit der Stimulation einiger Enzymspiegel in der Prostata in Verbindung gebracht werden könnte, da bei 60 Hz Wirkungen von Magnetfeldern auf einige in der Prostata vorhandene Enzyme beobachtet wurden.

Huuskonen und Mitarbeiter (1993) stellten eine Zunahme der Zahl der Föten pro Wurf fest (10.4 Föten/Wurf in der 50-Hz-exponierten Gruppe gegenüber 9 Föten/Wurf in der Kontrollgruppe). Die Autoren, die ähnliche Trends in anderen Studien nicht beobachtet hatten, spielten die Bedeutung dieses Ergebnisses herunter, indem sie feststellten, dass es „eher zufällig als eine tatsächliche Wirkung des Magnetfelds sein könnte“. 1985 berichteten Rivas und Rius über einen anderen Befund mit einer etwas geringeren Anzahl von Lebendgeburten pro Wurf bei exponierten im Vergleich zu nicht exponierten Gruppen. Der Unterschied war statistisch nicht signifikant. Sie führten die anderen Aspekte ihrer Analysen sowohl auf der Basis „pro Fötus“ als auch „pro Wurf“ durch. Die festgestellte Zunahme geringfügiger Skelettfehlbildungen wurde nur bei der Analyse mit dem Fötus als Beobachtungseinheit beobachtet.

Empfehlungen und Zusammenfassung

Trotz des relativen Mangels an positiven, konsistenten Daten, die Auswirkungen auf die Fortpflanzung bei Menschen oder Tieren belegen, sind Versuche zur Replikation der Ergebnisse einiger Studien immer noch gerechtfertigt. Diese Studien sollten versuchen, die Schwankungen bei Expositionen, Analysemethoden und verwendeten Tierstämmen zu verringern.

Im Allgemeinen haben die experimentellen Studien, die mit 20-kHz-Magnetfeldern durchgeführt wurden, etwas unterschiedliche Ergebnisse geliefert. Bei strikter Einhaltung des Wurfanalyseverfahrens und der statistischen Hypothesenprüfung wurden bei Ratten keine Wirkungen gezeigt (obwohl in beiden Studien ähnliche nicht signifikante Befunde gemacht wurden). Bei Mäusen waren die Ergebnisse unterschiedlich, und derzeit scheint keine einzige kohärente Interpretation möglich. Bei 50 Hz-Magnetfeldern ist die Situation etwas anders. Epidemiologische Studien, die für diese Häufigkeit relevant sind, sind rar, und eine Studie weist auf ein mögliches Risiko einer Fehlgeburt hin. Im Gegensatz dazu haben die experimentellen Tierstudien keine Ergebnisse mit ähnlichen Ergebnissen hervorgebracht. Insgesamt belegen die Ergebnisse keinen Effekt extrem niederfrequenter Magnetfelder von Bildschirmgeräten auf den Ausgang von Schwangerschaften. Die Gesamtheit der Ergebnisse lässt daher keinen Einfluss von VLF- oder ELF-Magnetfeldern von Bildschirmgeräten auf die Wiedergabe vermuten.

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