Forscher quantifizieren die Auswirkungen der Hitzeeinwirkung auf die körperliche Leistungsfähigkeit
Es wird vorhergesagt, dass die Durchschnittstemperatur des Planeten im Jahr 2100 zwischen 2 und 9,7 °F (1,1 bis 5,4 °C) wärmer sein könnte als heute. Aber welche Auswirkungen hätte dieser Temperaturanstieg auf die weltweite Belegschaft?
Forscher der Loughborough University unter der Leitung von Professor George Havenith, Direktor des Environmental Ergonomics Research Centre (EERC), haben im Rahmen des internationalen HEAT-SHIELD-Projekts die Auswirkungen von Hitzeeinwirkung auf die körperliche Leistungsfähigkeit untersucht.
Die Horizon 2020-Studie untersucht die negativen Auswirkungen von erhöhtem Hitzestress am Arbeitsplatz auf die Gesundheit und Produktivität von fünf strategischen europäischen Industrien: Fertigung, Bau, Transport, Tourismus und Landwirtschaft.
In seiner neuesten Forschungsarbeit untersucht das EERC-Team die Wechselwirkungen zwischen Arbeitsdauer und Schweregrad von Hitzestress.
Vor dieser Studie basierten Modelle, die den Einfluss hoher Arbeitsplatztemperaturen auf die körperliche Arbeitsfähigkeit (PWC) untersuchten, auf Expositionszeiten von einer Stunde. Als Weltneuheit hat das Loughborough-Team die Auswirkungen von Hitzestress auf PWC während einer vollständig simulierten Arbeitsschicht untersucht, die aus sechs einstündigen Arbeits-Ruhe-Zyklen in der Hitze an einem Arbeitstag besteht.
Für die Studie absolvierten neun gesunde Männer sechs 50-minütige Arbeitseinheiten, getrennt durch 10-minütige Ruheintervalle und eine verlängerte Mittagspause, bei vier verschiedenen Gelegenheiten: einmal in einer kühlen Umgebung (15 °C/50 % relative Luftfeuchtigkeit) und dreimal verschiedene Kombinationen aus Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit (mäßig, 35 °C/50 % relative Luftfeuchtigkeit; heiß, 40 °C/50 % relative Luftfeuchtigkeit; und sehr heiß, 40 °C/70 % relative Luftfeuchtigkeit). Diese Bandbreite heißer Temperaturen und Bedingungen deckt jene ab, die bereits von mehr als einer Milliarde Arbeitnehmern auf der ganzen Welt erlebt wurden.
Um eine mäßige bis schwere körperliche Belastung nachzuahmen, wurde die Arbeit auf einem Laufband bei einer festen Herzfrequenz von 130 Schlägen pro Minute durchgeführt. Während jedes Arbeitskampfes wurde PWC als die über dem Ruheniveau verbrauchte Energie quantifiziert.
Das Forschungsteam stellte fest, dass zusätzlich zu der bereits in den früheren 1-Stunden-Versuchen beobachteten Reduzierung die Arbeitsleistung pro Zyklus im Laufe der simulierten Schicht sogar im kühlen Klima noch weiter abnahm, wobei die größte Reduzierung nach der Mittagspause auftrat und Essenskonsum.
Zu den in den 1-Stunden-Kurzversuchen beobachteten Minderungen durch Hitze (30, 45 und 60 % für die drei Klimazonen), bezogen auf die Arbeitsleistung im kühlen Klima, kamen im Durchschnitt zusätzlich 5 %, 7 % , und 16 % Abnahme des PWC, wenn die Arbeit über eine volle Arbeitsschicht für gemäßigte, heiße bzw. sehr heiße Bedingungen durchgeführt wurde. Insgesamt entspricht dies einem Produktivitätsverlust von 35 % während des Arbeitstages bei Temperaturen von 35 °C/50 % relativer Luftfeuchtigkeit und einem Rückgang von 76 %, wenn das Thermometer 40 °C/70 % relative Luftfeuchtigkeit erreicht.
Über die Studie sagte Professor Havenith: „Diese Ergebnisse verbessern unser derzeitiges Verständnis der Folgen einer längeren beruflichen Hitzeexposition und liefern Beweise, die verwendet werden können, um die sozioökonomische Belastung durch zukünftige extreme Hitze genauer vorherzusagen.
„Ein erheblicher Produktivitätsrückgang wird sich erheblich auf das Wohlergehen der Mitarbeiter und die Geschäftsleistung auswirken. Dies ist ein weiterer Beweis dafür, warum jetzt Maßnahmen ergriffen werden sollten, um die globale Erwärmung zu stoppen, deren Auswirkungen von den Menschen im globalen Süden bereits am stärksten zu spüren sind .“
Quelle:
Referenz:
Smallcombe, JW, et al. (2022) Quantifizierung der Auswirkungen von Wärme auf die körperliche Arbeitsfähigkeit des Menschen; Teil IV: Wechselwirkungen zwischen Arbeitsdauer und Schweregrad der Hitzebelastung. Internationale Zeitschrift für Biometeorologie. doi.org/10.1007/s00484-022-02370-7.
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