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Expertenwissen
Spezialwissen Bildschirmgeräte

Autorin: Regine Rundnagel

Wichtige technische Anforderungen an Bildschirmgeräte im Detail

Die technischen Anforderungen an Bildschirmgeräte dienen dazu, dass die Lesbarkeit der Zeichen, die Bildschirmaufstellung und die Informationsdarstellung nicht zu übermäßiger Beanspruchung der Augen, des Körpers und der Psyche führt. Sie sind in der Bildschirmarbeitsverordnung, konkreter in der Norm DIN EN ISO 9241-Teil 3 und im Leitfaden für die Gestaltung der Bildschirm- und Büroarbeitsplätze der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft dargelegt. 

Gütezeichen und Qualitätssiegel, wie z.B. GS oder TCO stellen nur in begrenztem Umfang den Nachweis her, dass die gesetzlichen und normativen Anforderungen eingehalten werden. Neue arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse und der Stand der Technik sind wesentlich weiter als die Vorschriften. Die ergonomische Qualität des Bildschirms wird auch von Umgebungsbedingungen, von der jeweiligen Einstellung der Grafikkarte (Auflösung, Bildwiederholfrequenz), Helligkeit, Kontrast, Schrift und Grafik, von Wartung und von den individuellen Bedingungen des Benutzers beeinflusst. 

Eine Überprüfung der Geräte vor Ort ist aus diesen Gründen im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung unumgänglich.

Helligkeit und Kontrast

  • Der Bildschirm muss ausreichend hell, kontrastreich und gleichmäßig sein und die Schrift "wie gedruckt" darstellen. Das heißt:
    • Positivdarstellung zur Angleichung von Vorlagen und Bildschirm und Vermeidung ständiger Hell-Dunkel-Anpassungen des Auges, Spiegelungen und Reflexionen sind weniger auffällig
    • Anzeigenleuchtdichte (vom Auge wahrgenommene Helligkeit gemessen in candela/m²), bei Positivdarstellung ist das der Untergrund und bei Negativdarstellung sind es die Zeichen, von 100 cd/m² (mindestens 35 cd/m²)
    • Kontrast mit einem Verhältnis der hohen und niedrigen Leuchtdichten von 4:1 (auch bei Farbdarstellungen, nicht bei Bildern, mindestens 3:1)
    • keine störende Unregelmäßigkeiten bei Zeichen und Flächen gleicher Leuchtdichte, maximal Leuchtdichteunterschiede von 1,7:1
    • scharfe Zeichenkonturen, kein Verlaufen der Zeichen ineinander und auch in Randbereichen verzerrungsfrei dargestellt
    • scharf bei jeder Helligkeitseinstellung
       
  • Empfehlung: Stand der Technik sind Triniton- oder Black-Matrix-Bildschirme sowie TFT- bzw. LCD-Flachbildschirme für ein gestochen scharfes Bild. Letztere erreichen bis zu 180 cd/m² Leuchtdichte.
    Die Bildschirme der herkömmlichen Kathodenstrahltechnik erreichen bessere Werte beim Kontrast und bei der Farbdarstellung. Deshalb können sie beim Arbeiten mit Grafik die bessere Wahl darstellen.

Zeichengestalt, Zeichengröße und Abstände

  • Die Zeichen müssen ausreichend groß sein und einen angemessenen Zeichen- und Zeilenabstand haben, um eine gute Lesbarkeit zu gewährleisten. Das heißt:
    • Zeichenmatrix mit mindestens 7 x 9 Bildpunkte bzw. Pixel (Breite x Höhe) für Großbuchstaben und bei grafischen Systemen 14 x 8 Bildpunkte, Ober- und Unterlängen (z.B. beim Ä) mit mindestens 2 Bildpunkten über der Zeichenhöhe
    • Zeichenhöhe der Großbuchstaben mindestens 3,2 mm bei einem Sehabstand von 50 mm und 15 Zoll Bilddiagonale, Kleinbuchstaben mindestens 70 % der Höhe der Großbuchstaben, Zahlenhöhe gleich Zeichenhöhe
    • Zeichenbreite der Groß- und Kleinbuchstaben bei 70 bis 100 % der Höhe (ausgenommen f, i, j, l und t)
    • Zeichenabstand horizontal mindestens ein Bildpunkt
    • Zeilenabstand zwischen Kleinbuchstaben mit Unterlänge und Großbuchstaben mit Oberlänge mindestens ein Bildpunkt (Testfall q und Ü)
    • verwechslungssichere Zeichen (Testfall O und 0) 
       
  • Empfehlung: Sehabstände sollten leicht individuell anpassbar sein, das ist wichtig für Brillenträger.  

Arbeitsmediziner empfehlen 60 cm bei 17 Zoll- und 70 bis 80 cm Sehabstand bei 19 bzw. 21 Zoll-Bildschirmen, wenn die Arbeitsaufgabe es erfordert, dass der gesamte Bildschirm auf einen Blick erfasst werden muss.  

Berechnung: Die Errechnung der minimalen Zeichenhöhe ist per Faustregel möglich: Zeichenhöhe (mm) = Sehabstand (mm)/155. 

Anmerkung: Ein 15 Zoll-Kathodenstrahlröhren-Bildschirm hat eine um ca. 2 Zoll (ca. 5 cm) niedrigere Diagonale des sichtbaren Bildes. Da das bei LCD-Bildschirmen nicht der Fall ist, entspricht ein herkömmlicher 17 Zoll-Bildschirm einem 15 Zoll-LCD-Bildschirm.

Empfohlene Schrifthöhe in Abhängigkeit vom Sehabstand
 

Sehabstand
zum Bildschirm

(mm)

Schrifthöhe
(mm)
15 Zoll

Schrifthöhe
(mm)
17 Zoll
Schrifthöhe
(mm)
19 21 Zoll

500

3,2 - 4,1

3,2 - 4,5

3,2 - 4,5

600

3,9 - 5,2

3,9 - 5,2

3,9 - 5,5

700

-

4,5 - 5,2

4,5 - 6,4

800

-

5,2

5,2 - 6,8

(Quelle: BGI 650, Verwaltungs-Berufsgenossenschaft)
 

Einstellbarkeit

  • Helligkeit und Kontraste müssen einfach an wechselnde Umgebungsbedingungen angepasst werden können:
    • leicht von vorne oder seitlich erreichbare Einstellmechanismen
       
  • Empfehlung: Die Abspeicherbarkeit verschiedener Einstellungen ermöglicht eine schnelle Anpassung an die Lichtverhältnisse.

Bildqualität

  • Das dargestellte Bild darf keine Verzerrungen aufweisen:
    • keine störende Veränderungen der Zeichengeometrie auch in den Eckbereichen des Bildschirms
    • Rechtwinkligkeit der Anzeigefläche, der Zeilen und Spalten zueinander
       
  • Empfehlung: Testprogramme zu Überprüfung der Bildgeometrie sind als Shareware erhältlich.

Flimmerfreiheit bei CRT-Bildschirmen

  • Das Bild muss frei von Flimmern sein. Das Flimmern des Bildes hängt bei Kathodenstrahlröhren ab von:  
  1. Bildwiederholfrequenz, d.h. der Anzahl des Aufbaus des Bildes pro Sekunde, gemessen in Hertz (Hz), je höher sie ist, desto geringer ist das Flimmern
  2. der Art des Bildaufbaus, d.h. mit oder ohne Zeilensprungverfahren (interlaced oder non interlaced), Zeilensprünge verstärken Flimmern
  3. Positiv- oder Negativdarstellung, auf hellem Untergrund wird Flimmern stärker wahrgenommen
  4. Bildschirmauflösung
  5. Nachleuchtdauer des Leuchtstoffes, kurze Nachleuchtdauer verstärkt das Flimmern
  6. mittlere Leuchtdichte der Anzeige
    sowie von
  7. Größe des Bildschirms
  8. Umgebungsbedingungen, Beleuchtungsniveau
  9. Sehvermögen des Benutzers 
  • Empfehlung: Eine Bildwiederholfrequenz von mindestens 85 Hz, für größere Bildschirmdiagonalen 17 Zoll oder 21 Zoll-Geräte 100 Hz.
    • Für 90 % der Benutzer muss nach statistischen Erhebungsverfahren eine Flimmerfreiheit garantiert werden.
    • Die absolute Mindestbildwiederholfrequenz für 15 Zoll Monitore, Positivdarstellung ohne Zeilensprung und mittlerer Leuchtdichte von 100 cd/m² bei Leuchtstoffen mit langer Nachleuchtdauer beträgt 73 Hz.
    • Flimmerfreiheit muss auch im seitlichen Gesichtsfeld gewährleistet sein.

Anmerkung: LCD-Bildschirme bieten aufgrund ihrer Technologie Flimmerfreiheit.

Bildschirmgröße

  • Die Anzeigefläche muss so groß sein, dass sie einen ausreichenden Informationsumfang gewährleistet. Dies hängt von der Arbeitsaufgabe ab.  

Der Bildschirm sollte mindestens eine sichtbare Bildschirmdiagonale von 35 cm haben, das entspricht dem Stand der Technik bei 17 Zoll-Röhren-Bildschirmen. Grafische Benutzeroberflächen erfordern grundsätzlich einen größeren Bildschirm, um eine gute Erkennbarkeit der grafischen Symbole zu gewährleisten. 

  • Empfehlung: Eine klare Aussage zur Mindestbildschirmgröße machen Gesetze und Normen nicht. Die sich entwickelnde Technik bringt hier allerdings auch laufend Veränderungen mit sich. Für ein uneingeschränktes und flüssiges Lesen ist der effektiv nutzbare Bereich des Bildschirms wichtig. Fließtexte benötigen eine Anzeige von mindestens 80 Zeichen pro Zeile.
    • Mindestens 17 Zoll-Bildschirme bei Windows oder anderen grafischen Benutzeroberflächen,
    • mindestens 21 Zoll bei CAD-, Layout- und Grafikbearbeitung,
    • mindestens 15 Zoll bei LCD-Bildschirmen.

Anmerkungen:
Schwarze Trauerränder auf dem Bildschirm fordern das Auge durch den hohen Kontrast. Bei Bildschirmen mit Overscantechnik wird das vermieden, heute selbstverständliche Technik.
19 Zoll Bildschirme sind mittlerweile Standard. Sie ermöglichen das Lesen in mehreren Fenstern, für Gleitsichbrillenträger allerdings kann die Breite ihr begrenztes Sehfeld überschreiten. Sie erfassen dann nicht den gesamten Bildschirm in ausreichender Schärfe. Eine Beratung durch den Betriebsarzt ist zu empfehlen, evt. ist eine spezielle Bildschirmbrille nötig.
Einige Hersteller ermöglichen durch drehbare LCD-Bildschirme um 90° die Darstellung einer ganzen DIN A 4 Seite auf dem Bildschirm (Pivot-Funktion), ein Vorteil für alle, die Texte bearbeiten müssen. Eine optimierte Höheneinstellung ist gerade auch hier notwendig, damit die Kopfhaltung entspannt bleiben kann. 
Bild 1: Pivot-Funktion LCD (Quelle: Fujitsu Siemens Computers)

Entspiegelung

  • Der Bildschirm muss frei von störenden Reflexionen und Blendungen sein.
      • Antireflexionsmaßnahmen sind Entspiegelung der Glasoberfläche mittels einer optischen Vergütung (Lambda/4-Schicht), sie reduzieren das wahrgenommene reflektierte Licht und Spiegelungen werden vermieden. Für normale Büroanwendungen sollten nur Bildschirme der Klasse I Entspiegelung verwendet werden (DIN EN ISO 9241 Teil 7).
      • Regelmäßige und sorgfältige Reinigung erhält die Wirkung der Entspiegelung.

Nicht zu empfehen: aufgerauhte Oberflächen verringern die Zeichenschärfe und den Kontrast, vor dem Bildschirm angebrachte Polarisationsfilter führen zu Doppelbildern, und feine Gitter (Micromesh-Filter) vermindern die Leuchtdichte.

Dreh- und Neigbarkeit

  • DrehbarkeitDer Bildschirm muss frei und leicht drehbar und neigbar sein. Damit wird eine ausreichende Anpassbarkeit an individuelle Körpergrößen und Aufgabenabläufe der Benutzer erreicht und es können störende Reflexionen vermieden werden.
    • leichte Drehbarkeit ohne Kraftaufwand
    • Neigbarkeit von 5° nach vorne bis mindestens 20° nach hinten 
       
Bild 2: Drehbarkeit eines Bildschirms 
(Bild entnommen aus: Richenhagen, Prümper, Wagner: Handbuch der Bildschirmarbeit, 1997) 
  • Empfehlung:  Der Dauereinsatz von Notebooks am Arbeitsplatz erfordert aus diesem Grund einen seperaten Bildschirm.  Schwenkarme müssen standsicher, vibrationsfrei und sollten arretierbar sein. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass Bildschirme nicht zu hoch stehen, der Blick sollte leicht gesenkt sein.   

Höhenverstellbarkeit

Die Höhenverstellbarkeit des Bildschirmgeräts mittels eines Spezialfußes oder Schwenkarms ermöglicht die optimale Anpassung an Körpergrößen. Der Bildschirm soll mit leicht nach unten geneigtem Kopf gelesen werden können. Für Träger von Gleitsichtbrillen kann dies von Vorteil sein, den Bildschirm möglichst tief aufstellen zu können. Nicht alle Hersteller von höhenverstellbaren Geräten ermöglichen das. 

Bild 3: Höhenverstellbarer Bildschirm mit Neigefuß-Technik ermöglicht einen minimalen Abstand Bildschirm - Tisch. (Quelle: Fuitsu Siemens Computers)

Farben

  • Farben führen zu erhöhten Beanspruchungen der Augen. Dies hat seinen Grund in der natürlichen Farbfehlsichtigkeit des menschlichen Auges, für rote Farben sind wir weitsichtig, für blaue kurzsichtig. Durch Farbe wird der Kontrast zwischen Zeichen und Hintergrund verändert. Die Zeichen sind nicht mehr ausreichend gut zu unterscheiden oder es kommt zu Blendungen, wenn der Kontrast zu hoch ist.

    Andererseits gliedern Farben Informationen und unterstützen die Informationsverarbeitung. Für die Farbgestaltung gilt
    • nur wenige Farben (3 bis 4 Farben, maximal 6)
    • keine gesättigten roten und blauen Farben
    • bei Textverarbeitung keine Farbverwendung
    • ausreichend unterscheidbare Farben
    • Beachtung der Alltagserfahrungen und des psychologischen Gehalts von Farben (Rot = Achtung!)
    • kein rot auf blau oder grün, kein gelb auf grün oder weiß, kein schwarz auf blau oder rot bzw. umgekehrt

Anmerkung: Farbbildschirme haben oft Konvergenzfehler. Die aus drei Farbstrahlen zusammengesetzten Zeichenfarben sind nicht völlig deckungsgleich, es entstehen farbige Rändern. Die Zeichenschärfe wird dadurch ungünstig beeinflusst.
Die Farbwiedergabe von CRT-Bildschirmen ist besser als von LCD-Bildschirmen.

Bildschirmgehäuse

  • Bildschirmgehäuse sollen keine Reflexionen verursachen und farblich keinen zu hohen Kontrast zur Umgebung darstellen.
    • Glanzgrad von halb- bis seidenmatt
    • Farbgestaltung entsprechend einem Reflexionsgrad von 15 bis 75 %, besser 20 bis 50 % 

Anmerkung: Schwarze Designerbildschirme sind abzulehnen, weil sie im Blickfeld zu hohe Kontraste bewirken können.

Strahlung bei CRT-Bildschirmen

  • Die Bildschirmstrahlung muss niedrig gehalten werden.
    • Der Grenzwert für Bildschirmstrahlung beträgt nach der schwedischen Norm MPR II: für das elektrostatische Feld 500 V/m, im Bereich 5 Hz - 2 KHz für das elektrische Wechselfeld 25 V/M und für das magnetische Feld 250 NanoTeslar (nT). In Deutschland ist der MPR II als Standard zur Umsetzung der Anforderung nach strahlungsarmen Geräten mittlerweile anerkannt
    • Die Einhaltung des MPR II-Standards wird durch Prüfsiegel TCO 03 und seine Vorgänger nachgewiesen
    • Die Röntgenverordnung fordert einen Hinweis auf ausreichende Abschirmung, Geräte mit einer Beschleunigungsspannung über 20 KV müssen der Bauart nach zugelassen sein.

Sicherheit

  • Bildschirmgeräte müssen ein CE-Zeichen haben. Damit ist die Konformität mit den Mindestanforderungen an ein Bildschirmgerät erklärt. Ein GS-Zeichen ist empfehlenswert. Der Käufer sollte darauf achten, wann die GS-Prüfung durchgeführt wurde, denn das Gütezeichen ist nur vier Jahre gültig. Danach muss erneut geprüft werden, ob das Gerät noch dem Stand der Technik entspricht. Die Einhaltung weitergehender Anforderungen bestätigt das BG-PRÜFZERT-Zeichen oder das TCO-Prüfsiegel.

 

Der Servicebereich

Rechtsquellen und Normen

Gesetze und Verordnungen:
  • Bildschirmarbeitsverordnung (BildscharbV):
    • Anhang, Nr. 1-6, Nr. 18 und 19

Berufsgenossenschaftliche Vorschriften, Regeln und Informationen:
  • Berufsgenossenschaftliche Information BGI 650: Bildschirm- und Büroarbeitsplätze. Leitfaden für die Gestaltung.  Verwaltungs-Berufsgenossenschaft 2007
  • GUV-Informationen GUV-I 650: Bildschirm- und Büroarbeitsplätze. Leitfaden für die Gestaltung. Bundesverband der Unfallkassen 2006 (Nachdruck der BGI 650 der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft)
  • Berufsgenossenschaftliche Information BGI 742: Arbeiten an Bildschirmgeräten. Vereinigung der Metallberufsgenossenschaften 2009
  • Anforderungen an das BG-PRÜFZERT-Zeichen für Geräte der Informationstechnologie http://www.dguv.de/bg-pruefzert/de/index.jsp

Normen:
  • DIN EN ISO 9241: Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten (neu: Ergonomie der Mensch-System-Interaktion)
    • Teile 3, 6, 7, 8

Literatur

- Zum Vertiefen:  

Peter Martin, Jochen Prümper, Gerd von Harten:
Ergonomie-Prüfer zur Beurteilung von Büro- und Bildschirmarbeitsplätzen (ABETO).
Frankfurt/Main (Bund-Verlag) 2008

Deutsches Institut für Normung e.V. (DIN) (Hrsg.):
DIN-Taschenbuch 353: Ergonomie von Computer-Hardware. Empfehlungen für die Entwicklung, Auswahl und betriebliche Anwendung,
Berlin (Beuth Verlag) 2004 (Das Taschenbuch ist als CD-ROM veröffentlicht.)

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Letzte Änderung: 7.12.2007

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Rechtsquellen
  • Bildschirm-
    arbeitsverordnung (BildscharbV)

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Literaturtipps
  • BGI 650 "Bildschirm- und Büroarbeitsplätze. Leitfaden für die Gestaltung"


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