Vibrationen begegnen uns schon in frühester Kindheit und sind fester Bestandteil des Lebens. Im Kinderwagen wirken die leichten Erschütterungen beruhigend und fördern das Einschlafen. Dieses Phänomen ist auch bei Bus- und Bahnfahrten zu beobachten. Allerdings hat nicht jede Form der Vibration die gleichen positiven Auswirkungen wie diese geringfügigen Schwingungen im niedrigfrequenten Bereich.

Kurze Definition

Per Definition sind Vibrationen periodische, mechanische Schwingungen unterschiedlicher Art und Intensität. Sie entstehen wenn äußere Kräfte auf feste Strukturen oder Körper einwirken. Im Alltag sind sie nahezu allgegenwärtig, fallen aber überwiegend dann auf, wenn sie ungewöhnlich stark sind oder in Verbindung mit Lärm auftreten.

Problematik

Abhängig von der Dauer und Intensität der Vibrationen wirken sie sich negativ auf die Funktionalität technischer Produkte aus, sind Ursache für vorzeitigen Materialverschleiß und die damit einhergehende verkürzte Haltbarkeit von Maschinen und diversen Geräten und dergleichen. Da unterwünschte vibrierende Schwingungen nur selten vermeidbar sind, gibt es in den Industrienationen weitreichende Bemühungen, Vibrationen und die damit verbundenen nachteiligen Auswirkungen abzuschwächen. Es gibt verschiedene erprobte Ansätze, um dieses Ziel zu erreichen.

Methode zur Abschwächung von Vibrationen: Entkoppelung

Eine Möglichkeit zur Reduktion der Vibrationsstärke erfolgt durch sogenannte Gummifeder-Systeme, die bereits in vielen Industriezweigen eingesetzt werden. Im Maschinenbau beispielsweise zur elastischen Lagerung von Teilen oder als Abstützung schwingender Systeme sowie als Isolations-und Dämpfungselemente. Die Wirkungsweise beruht auf dem Prinzip der Entkoppelung. Das bedeutet, die direkte Verbindung der vibrierenden Teile, wird getrennt. Ebenfalls auf Entkoppelung setzt die Vakuumtechnologie, deren Anwendungsbereich allerdings überwiegend auf sensible Bereiche in Laboren beschränkt ist.

Weitere erprobte Maßnahmen

Ein bekanntes Verfahren der Vibrationsminimierung kommt aus dem Bereich der Rotation: die Auswuchtung. Diese unterbindet übermäßige Schwingungen bereits im Kern ihrer Entstehung. Das System beruht auf präziser Fertigung und dem Einsatz von Gegengewichten. Ein geläufiges Beispiel hierfür sind Autoreifen.
Moderne Messtechnik ermöglicht die Variante der Gegenvibrationen. Es gibt mittlerweile verschiedene Vorgehensweisen, Frequenzen von Vibrationen genau zu bestimmen. Gelingt es, gegenpolige Vibrationen zu erzeugen, heben sich die Schwingungen gegenseitig auf. Dieses Verfahren wird beispielsweise im Bereich der Audiotechnologie benutzt.
Der Effekt all dieser Maßnahmen kommt nicht nur Maschinen und technischen Geräten zugute, auch der Mensch profitiert davon.

Gesundheitsgefahr Vibrationen

Für den menschlichen Organismus können Vibrationen, abhängig von der Art und Intensität, ebenfalls eine erhebliche Belastung darstellen. Insbesondere wenn die Einwirkung über einen langen Zeitraum stattfindet. Das reicht von leichten Störungen des Allgemeinbefindens bis hin zu akuten Schmerzen über degenerative Erkrankungen des Skelettsystems bis zur Beeinträchtigung der peripheren Nervenfunktionen. Von daher sind Vibrationen auch ein Thema wenn es um die Gesundheitsgefährdung am Arbeitsplatz geht. Im Bereich der Arbeitsmedizin gibt es bereits seit den fünfziger Jahren Untersuchungen über die Folgen der Schwingungsbelastungen bei diversen Arbeitsabläufen.

Hand-Arm-Vibrationen

Hier geht es um Schwingungen, die bei handgeführten oder handgehaltenen Maschinen auf den Körper einwirken. Typisch sind sie für Arbeiten mit: Abbau-, Abbruch- und Bohrhämmern, Rüttelplatten und Motorkettensägen, Meißelhämmern und Schleifmaschinen. Dabei steigen die Gesundheitsrisiken mit zunehmender Frequenz, Dauer und Stärke der Vibration. Kurzzeitiges Arbeiten ruft in der Regel lediglich Missempfindungen für einen begrenzten Zeitraum hervor. Jahrelange Einwirkung hingegen kann zu Durchblutungsstörungen der Finger, Sensibilitätsstörungen und Schäden an Knochen, Gelenken und Sehnen führen.

Ganzkörpervibrationen

Sie entstehen zum Beispiel bei Tätigkeiten wie dem Führen von Baustellenfahrzeugen, Rad- und Kettenladern oder Gabelstaplern. Bei diesen im Sitzen ausgeführten Arbeiten erfolgt die Übertragung der Schwingungen über das Gesäß und den unteren Rücken. Diese Form von Erschütterungen können sich negativ auf das allgemeine Wohlbefinden sowie auf die Leistungsfähigkeit und die Verdauungsorgane auswirken. Langfristig können sie beispielsweise zu Schädigungen der Wirbelsäule führen.

Vibrationen im therapeutischen Bereich

Einige Erkrankungen oder Verletzungen führen zu neurodegenerativen Veränderungen, verminderter Haltungskontrolle und eingeschränkter Mobilität. Diese Einbußen können häufig nicht durch Training der Muskulatur ausgeglichen werden, da die Grunderkrankung oder Verletzung dies nicht ermöglicht. In diesen Bereichen, wo selbstständiges Training nicht oder nur eingeschränkt stattfindet, können Vibrationsreize neuronale und muskuläre Aktivität ermöglichen. Angestrebte therapeutische Ziele sind zum Beispiel eine Verbesserung der Muskelleistung, der Haltung, Schmerzlinderung oder die Senkung der Muskelspannung.