Schall und Schäden
.
Wenn ein versehentlich belauschter Mitmensch entrüstet und mit Nachdruck diese Frage stellt, kann man in der Regel nur den Kopf schütteln. Denn Weghören, nein, das geht nicht.
.
.
Hingegen kann man sich auf etwas anderes konzentrieren und dummes Geschwätz der Mitfahrer, die zufällig im gleichen Bahnabteil vor sich hin schwafeln, ausblenden. Mit zunehmendem Geräuschpegel wird dieses Ausblenden aber immer schwieriger, weswegen man recht selten schmökernde Leseratten in der Einflugschneise von Flughäfen oder in der Disco antrifft. Was unterscheidet Geräusche von Lärm und wie kann man sich vor Lärm schützen? Wann wird Lärm gefährlich und wie findet man heraus ob bereits ein bleibender Schaden durch Lärm entstanden sein könnte? Das alles soll in diesem Bericht anschaulich werden. Aber keine Angst, SBZ Monteur wird keine Ärzte- oder Apotheker-Zeitschrift.
.
Fakten zu den Tönen
Zuerst einmal kann festgehalten werden, dass Geräusche und Lärm gleichermaßen nichts anderes sind als sich wiederholend aufbauende Druckdifferenzen. Ein schwankender Druck der schön gleichmäßig um einen Höchst- und Tiefstwert wechselt kann von einem Menschen als Schall wahrgenommen werden. Wenn diese Druckschwankung beispielsweise eintausend mal pro Sekunde zwischen dem höchsten und tiefsten Wert schwankt, so handelt es sich um einen Ton mit einer Frequenz von 1000 Hertz, abgekürzt 1000 Hz. Wollte man einen Ton erzeugen, mit einer Frequenz um die 1000 Hz, so könnte man ein straff gespannten Stahldraht zupfen. Dieser würde daraufhin in Schwingungen versetzt, die sich dann auf die Luftteilchen übertragen. Ist man mit seinem Ohr nahe genug an diesem gespannten Draht, so dass sich die schwingende Luft bis in den Gehörgang fortbewegt, hat man einen Höreindruck. Natürlich vorausgesetzt, diese Schwingung der Luft war auch kräftig genug. Ein Schmetterling beispielsweise hätte diese Stahlsaite wohl nicht ausreichend kräftig zupfen können. Der Höreindruck entsteht, weil das Ohr diesen Druck kanalisiert und zu einer dünnen Membran lenkt. Diese Membran, umgangssprachlich das Trommelfell, leitet diesen kurzfristigen Druckanstieg und Druckabfall weiter an kleine mechanische Bauteile, die Gehörknöchelchen. Diese Gehörknöchelchen leiten die Schwingung des Trommelfells nochmals weiter an das Innenohr. In diesem Innenohr reagieren Tausende winziger Härchen innerhalb einer Flüssigkeit auf die Bewegung der Knöchelchen, fast wie ein Wind der das Schilf am Ufer eines Sees hin und her treibt. Ein Wunderwerk, bei dem man staunen möchte. Nur wird auch klar, dass bei solcher Feinmechanik auch mal etwas kaputt gehen kann. Die Reihenfolge nochmals: Ein Ton ist ein sich schnell wiederholender Druckanstieg und -abfall. Dieser wird per Luft an das Trommelfell weitergeleitet und dort mechanisch in Richtung Innenohr übertragen. In einer Flüssigkeit nehmen hier winzige Härchen als Sensoren die Auswirkung des Schalls auf und leiten diese als elektrischen Impuls an das Gehirn. Hier führt es zu einem Höreindruck.
.
.
Wo ist das Wunder?
Bisher wurde schon über den schwankenden Druck berichtet. Und wenn man diesen schwankenden Druck mit Zahlen und Erfahrungswerten beschreibt, wird es spannend und fast unheimlich. Eine Druckschwankung kann ein Anlagenmechaniker durchaus auch mal optisch wahrnehmen. Beispielsweise ein Druckschlag in einer Wasserleitung zeigt sich an einem Manometer durch einen kurzfristig zitternden Zeiger. Dieser pendelt dann meist plus minus 0,2 bar hin und her. Beim Hören ist da schon eine Menge mehr an Feingefühl notwendig. Umgebungsschall kann nur innerhalb der Grenzen des Umgebungsdrucks schwanken. Die höchste Druckdifferenz pendelt also bis zum maximalen Luftdruck hoch und runter bis zum kompletten Vakuum. Dies entspricht also einer Druckdifferenz von maximal 1,013 bar oder 101300 Pascal. Hörbar ist für den Menschen aber bereits ein winziger Bruchteil dieses Drucks. Bleibt man bei der für den Anlagenmechaniker gebräuchlichen Einheit bar, so können Menschen eine Druckdifferenz von nur 0,00000000020 bar wahrnehmen. Diese Hörschwelle liegt also in einem Bereich von 20 μPa (sprich Mikro Pascal; dem millionsten Teil eines Pascal). Dabei stellt ein Pascal nur ein Hunderttausendstel von einem bar dar. Bei einer Druckdifferenz um diesen Betrag von 20 μPa schlingern die Härchen also bereits im Innenohr und melden dem Gehirn einen ersten Höreindruck.
.
.
Wirklich winzig
Für den Anlagenmechaniker ist die Druckeinheit in Meter Wassersäule (mWs) bekannt. Ein weiterer Vergleich sei gestattet um diese wirklich äußerst geringen Druckausschlag von 20 μPa zu beschreiben. Ein Pascal entspricht einer Wassersäule von 0,1 Millimetern und 20 μPa einer Wassersäule von 0,000002 Millimetern also weniger als dem Hauch eines dünnen Morgennebels. Genug Superlativen im kleinen Maßstab. Die Druckdifferenzen können natürlich erheblich anwachsen, wobei die Hörgrenze des Menschen also bei 0,00002 Pascal liegt. Leises Flüstern erzeugt bereits eine Druckdifferenz von 0,00010 Pascal und in einer Bibliothek beträgt die Druckdifferenz in der Luft schon stattliche 0,0010 Pascal. Der Fernseher bei Zimmerlautstärke erzeugt Druckdifferenzen von 0,02 Pascal. Sie merken schon jetzt, zwischen einem ersten Höreindruck und der alltäglichen Beschallung mittels eines Fernsehers liegt der Faktor Tausend. Und bis zur Schmerzgrenze der Beschallung liegt der Faktor 5 Millionen. Das erschien den Akustikern als zu schwierig. Daher führt man kurzerhand eine mathematische Umrechnung ein. Nur soviel, diese Umrechnung hat etwas mit Logarithmen zu tun, wobei der Logarithmus der Zahl 1 gleich 0, der von 10 gleich 1 und der von 100 gleich 2 ist. Jede Differenz einer Zehnerpotenz (also 1, 10, 100, 1000, 10000…) schlägt logarithmisch nur mit der Differenz von Eins ein (also 0, 1, 2, 3, 4…) Und so wurde entsprechend unseren Gehörmöglichkeiten der Schalldruckpegel als Maß eingeführt. Die Einheit ist allseits bekannt als Dezibel, kurz dB.
.
.
Von dB zu bB(A)
Der Mensch hört nicht alle Töne gleich gut. Einige Töne hört er, zu seinem Leidwesen oder zum Glück, überhaupt nicht. Beispielsweise ist der Ultraschall, also jener mit Frequenzen über 20000 Hz, für Normalos nicht wahrnehmbar während eine Fledermaus sich damit im Flug orientiert. Andere Frequenzen nimmt der Mensch selbst bei geringem Schalldruckpegel wahr. Für den Menschen kann man daher über eine grafische Darstellung eine Hörfläche beschreiben. Hier zeigt sich wie gut oder schlecht Frequenzen abhängig vom Schalldruckpegel im Gehirn des Menschen ankommen. Entsprechend unterschiedlich fühlt sich der Mensch bei ansonsten identischen Schalldruckpegeln durch ein Geräusch belästigt oder eben nicht. Daher wird eine Bewertung vorgenommen. Es werden gut hörbare Frequenzen stärker gewertet als die weniger gut wahrnehmbaren Töne. Diese Bewertung kann nach unterschiedlichen Mustern erfolgen. Üblich für den Hausgebrauch ist das Muster A, weshalb man die Einheit Dezibel (A) kurz dB(A) nennt. Sie ordnet also dem menschlichen Hören eine bewertete Skala zu. Druckschwankungen und Frequenz werden darin gemeinsam gewichtet und bezüglich ihrer Störwirkung eingestuft.
.
Wann wird es gefährlich?
Um irreparable Hörschäden zu vermeiden sollte diese hochempfindliche Sensorik des Ohres nicht überstrapaziert werden. Ständige Beschallung per MP3-Player kann zu dauerhaften und sogar unwiderruflichen Schädigungen führen. Auch die Disco ist mit Vorsicht zu genießen. Ja, ja, alles was Spaß macht muss natürlich wieder gefährlich sein. Jede Dauerbeschallung mit mehr als 65 db(A) führt zu einer Erhöhung des Pulses, der Körper schüttet Adrenalin aus und zeigt erste negative Reaktionen. Ab 80 dB(A) können mit der Zeit Beeinträchtigungen des Hörvermögens auftreten. Tritt solch ein Krach bei der Arbeit auf, muss dem Beschäftigten ein persönlicher Gehörschutz zur Verfügung stehen. Der Arbeitgeber sollte auf die arbeitsmedizinische Lärmvorsorgeuntersuchung hinweisen. Ab dem Schwellenwert von 85 dB(A) treten bei dauernder Einwirkung Gehörschäden auf. Der Gehörschutz muss ab diesem Wert nicht nur zur Verfügung stehen, sondern auch getragen werden. Eine arbeitsmedizinische Lärmvorsorgeuntersuchung steht dann sogar auf dem Pflichtprogramm.
.
Lärmschutz gefordert, aber wie?
Um später nicht einmal taub wie Presslufhammer-Führer Bernhard zu sein, muss man das Gehör bei lauten Arbeiten schützen. Um das zu schaffen, muss der Lärmschutz effektiv sein - die richtige Auswahl ist dafür eine Voraussetzung.
.
.
.
.
Schon diese kleine Auswahl an Lärmschutzmaßnahmen zeigt, dass für jeden Einsatzbereich - und vor allem für jedes Ohr - etwas Passendes dabei ist. Und wenn man erfahren hat, wie fein die Sensorik in den Ohren ist und wie schnell sie beschädigt werden kann, sollte der Griff zum Lärmschutz eigentlich selbstverständlich sein.
.
.
Film zum Thema
Wer sich orientieren möchte welche Frequenzen von seinem Gehör aufgenommen werden, der kann sich diesen Film ansehen und auf mittlerer Lautstärke anhören. Wichtig: Bitte nicht täuschen lassen, wenn Sie am Anfang und am Ende nichts hören. Nicht alle Frequenzen sind von Jedem hörbar. Hier geht’s zum Film:
.
.
.
Eine Checkliste zur Überprüfung des eigenen Gehörs steht hier zum Download bereit:
.
