Vibration

Vibrationen sind in der Mechanik periodische, meist mittel- bis höherfrequente und niederamplitudige Schwingungen von Stoffen und Körpern, die entweder selbst elastisch sind oder aus elastisch verbundenen Einzelteilen oder Bausteinen bestehen. Nicht-elastische Körper können schwingfähig gemacht werden, indem sie mechanisch gespannt werden. Im Gegensatz zum Begriff Schwingung suggeriert Vibration die unmittelbare Hörbarkeit oder Fühlbarkeit des Vorgangs. Viele Organismen besitzen Rezeptoren, die nicht auf einfache Berührung, wohl aber auf periodische mechanische Reize reagieren. Der Übergang vom Fühlen zum Hören ist dabei eher graduell.

Bauphysik

In der Bauphysik spielt Vibrationsarmut von Gebäuden eine wichtige Rolle, da Vibrationen sich durch Resonanz zur Resonanzkatastrophe hochschaukeln können. Die richtigen Dämpfungselemente sind somit elementarer Bestandteil von vibrationsanfälligen Bauten, wie beispielsweise Brücken.

Musik, Akustik

Auch bei Musikinstrumenten versteht man unter Vibrationen zunächst das unerwünschte Mitschwingen von Bauteilen, die dauerhafte Störgeräusche produzieren. Auch hier dienen u. a. Filz- oder Lederpolster zur Eliminierung von Vibrationen.

Wahrnehmung, Sinne, Haut

In der Sinnesphysiologie versteht man unter Vibrationen leichte Erschütterungen, die über spezielle Rezeptoren (Vater-Pacini-Körperchen) registriert werden. Die Vibrationswahrnehmung ist Teil der haptischen Wahrnehmung und wird der Feinwahrnehmung (epikritische Sensibilität) zugeordnet.

In der Klassischen Massage ist die Vibration einer der dort angewendeten fünf Handgriffe.

Auswirkungen auf den Körper

Je nach Frequenzbereich der Vibration können bei längerer Belastung, beispielsweise beim Arbeiten, zunächst allgemeines Unbehagen und später auch verschiedene Symptome wie zum Beispiel Schmerzen im Unterleib oder Brustkorb sowie Rücken- oder Kopfschmerzen auftreten. Jahrelange Belastung durch Vibrationen können, je nach Einwirkungsort, zu Lendenwirbelsäulen- und Gelenkschäden führen. Des Weiteren können vibrationsbedingte Durchblutungsstörungen auftreten, vor allem in den Händen.

Diese Schädigungen gelten als Berufskrankheiten.

Vibrationsverminderung

Die Maßnahmen zur Vibrationsbekämpfung entsprechen weitgehend denen der Lärmbekämpfung, da sie häufig mit Lärm einhergehen und ähnliche Ursachen und Verbreitungswege haben.

Um das Arbeiten in einer Umgebung mit Vibrationen so erträglich wie möglich zu gestalten, sollte bei der Arbeitsplatzgestaltung auf folgende Dinge geachtet werden: Nach Möglichkeit sollten drehende statt oszillierende Maschinenteile verwendet werden. Riementriebe sind Kettentrieben vorzuziehen. Bohren verursacht weniger Vibrationen als Stanzen, Hämmern oder Rammen. Ein Elektroantrieb läuft wesentlich vibrationsärmer als ein Verbrennungsmotor.

Außerdem kann der Arbeitsplatz auch durch Schwingungsisolation hinter der Vibrationsquelle geschützt werden. Hierbei wird zwischen aktiver (Vibrationserreger wird isoliert) und passiver (zu schützender Arbeitsbereich wird isoliert) Isolation unterschieden.

Nationale Arbeitsschutzverordnungen, die vibrationsbedingte Schädigungen vermeiden sollen, bilden die rechtliche Grundlage für Maßnahmen zur Vibrationsverminderung. In Deutschland ist dies beispielsweise die Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung vom März 2007.

Siehe auch

• Rauschen (Physik)
• Mechanische Schwingungen
• Vibrationstraining
• Vibrationssonde
• Antischall, Gegenschall
• Humanschwingungen, Vibrationen oder mechanische Schwingungen, die auf den Menschen einwirken
• Vibrationsprüfung

Literatur

• BAuA: Publikationen zum Thema "Wirkung von Vibrationen auf den Menschen"
• European Agency for Safety and Health at Work: Workplace exposure to vibration in Europe: an expert review

Einzelnachweise