Hitzebelastungs-Rechner (WBGT)

Was ist die Feuchtkugelglobetemperatur (WBGT)?

WBGT ist ein zusammengesetzter Hitzebelastungsindex, der die Auswirkungen von Lufttemperatur, Feuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Strahlungswärme in einem einzigen Wert kombiniert. In den 1950er Jahren vom US-Militär entwickelt, ist er heute der internationale Standard (ISO 7243) zur Bewertung des Hitzebelastungsrisikos.

Der Index verwendet drei Temperaturmessungen: natürliche Feuchtkugeltemperatur (Tnwb), Globetemperatur (Tg) und Trockentemperatur (Tdb). Außen: WBGT = 0,7×Tnwb + 0,2×Tg + 0,1×Tdb. Innen: WBGT = 0,7×Tnwb + 0,3×Tg.

ISO 7243 (Anhang A, Tabelle A.1) definiert Referenzwerte für fünf Arbeitsbelastungsklassen — Ruhe, leicht, mittel, schwer und sehr schwer — jeweils mit einem niedrigeren Wert für nicht akklimatisierte Arbeiter. Beispiel: akklimatisierte Arbeiter bei mittlerer Arbeit haben einen Referenzwert von 28°C, nicht akklimatisierte einen niedrigeren von 26°C. ACGIH veröffentlicht ein vergleichbares System als Grenzwerte (TLV).

Formula: Außen: WBGT = 0.7 × Twb + 0.2 × Tg + 0.1 × Tdb Innen: WBGT = 0.7 × Twb + 0.3 × Tg

Berechnungsbeispiel

Außenbedingungen: Trocken 35°C, Feucht 28°C, Globe 42°C. WBGT = 0,7×28 + 0,2×42 + 0,1×35 = 31,5°C. Bei mittlerer Arbeit akklimatisiert (ISO-7243-Referenzwert=28°C) — Schwellenwert überschritten, Arbeits-Ruhe-Zyklen erforderlich.

Wann diesen Rechner verwenden

• Sicherheitsfachkräfte, die Arbeits-Pausen-Pläne für Beschäftigte im Freien während sommerlicher Hitzeperioden oder in heißen Prozessumgebungen festlegen
• Bauleiter, die vor Schichtbeginn bewerten, ob die Umgebungsbedingungen Maßnahmen gegen Hitzebelastung erfordern
• Arbeitshygieniker, die Hitzeexpositionsbewertungen in Gießereien, Wäschereien, Küchen oder anderen Arbeitsstätten mit hoher Wärmestrahlung durchführen
• Militärisches und sportliches Trainingspersonal, das anhand aktueller WBGT-Messwerte beurteilt, ob die Trainingsintensität reduziert werden sollte
• Wahl zwischen Hitzestress- und Komfort-Bewertung — nutzen Sie diesen ISO-7243-WBGT-Index für heiße Umgebungen und die Arbeits-Ruhe-Planung; für Komfort bei moderaten Innenraumbedingungen den Rechner für thermischen Komfort (PMV/PPD) (ISO 7730)

Häufige Fehler vermeiden

• Verwendung der Trockentemperatur allein anstelle des WBGT — ein Tag mit 30°C bei 90 % Luftfeuchte ist weitaus gefährlicher als 38°C bei 20 % Luftfeuchte
• Anwendung der Innenraum-WBGT-Formel im Freien — die Außenformel enthält einen Sonnenstrahlungsterm (0.1×Tdb), der die direkte Sonneneinstrahlung berücksichtigt
• Falsche Einstufung der Arbeitsbelastung — eine Überschätzung als „leicht“, während die Beschäftigten mittelschwere oder schwere Tätigkeiten ausführen, führt zu unzureichendem Schutz; Tabellen für Energieumsatzraten verwenden
• Ignorieren des Akklimatisierungsstatus — neue Beschäftigte oder Rückkehrer nach Abwesenheit benötigen 7-14 Tage allmählicher Gewöhnung; in dieser Zeit die niedrigeren Schwellenwerte für nicht akklimatisierte Personen verwenden

Ergebnisse interpretieren

• Liegt der WBGT unter dem Schwellenwert für die jeweilige Arbeitsbelastung und den Akklimatisierungsstatus, ist kontinuierliche Arbeit mit üblicher Flüssigkeitszufuhr zulässig
• Liegt der WBGT innerhalb von 1-2°C am Schwellenwert, pro Stunde einen Plan mit 75 % Arbeit / 25 % Pause einführen und sicherstellen, dass Wasser in unmittelbarer Reichweite verfügbar ist
• Überschreitet der WBGT den Schwellenwert, sind verpflichtende Arbeits-Pausen-Zyklen erforderlich — Verhältnisse von 50/50 oder 25/75 je nach Höhe der Überschreitung; eine Verlegung in kühlere Stunden erwägen
• Überschreitet der WBGT 33°C, sollten alle nicht zwingend erforderlichen Arbeiten im Freien bei jeder Arbeitsbelastung und unabhängig von der Akklimatisierung ausgesetzt werden

Verwandte Normen und Referenzen

• ISO 7243 — Ergonomie der thermischen Umgebung — Beurteilung der Wärmebelastung anhand des WBGT-Index
• ACGIH TLV für Hitzebelastung — Grenzwerte (Threshold Limit Values) auf Basis von WBGT und Arbeitsbelastung
• OSHA Technical Manual Abschnitt III:4 — Hitzebelastung
• NIOSH Criteria Document — Berufliche Exposition gegenüber Hitze und heißen Umgebungen (2016)

WBGT-Referenzwerte nach Arbeitsbelastung

Jede von ISO 7243:2017 definierte Arbeitsbelastungsklasse, berechnet mit der eigenen Schwellenwertlogik dieses Tools für beide Akklimatisierungszustände.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen akklimatisierten und nicht akklimatisierten Arbeitern?

Hitzeakklimatisierung ist eine physiologische Anpassung, die sich über 7–14 Tage gradueller Exposition entwickelt. Akklimatisierte Arbeiter schwitzen effizienter und halten niedrigere Kerntemperaturen aufrecht. ISO 7243 legt für nicht akklimatisierte Arbeiter separate, niedrigere WBGT-Referenzwerte fest (ebenso die TLV von ACGIH), da diese deutlich anfälliger für Hitzeerkrankungen sind.

Warum wird WBGT gegenüber einfacher Lufttemperatur bevorzugt?

Lufttemperatur allein berücksichtigt nicht Feuchtigkeit, Strahlungswärme oder Luftbewegung. 30°C bei 90% Feuchtigkeit ist weit gefährlicher als 35°C bei 30% Feuchtigkeit, da Schweiß nicht verdunsten kann. WBGT integriert all diese Faktoren.