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Praktischer Umgang mit Normen in der Sicherheitstechnik für Maschinen – Teile 2 und 3 : Ausgabe 08/2018, 08.05.2018

Risikobeurteilung und -einschätzung sind von zentraler Bedeutung

Im Anhang I der Maschinenrichtlinie wird in Europa gefordert, dass jeder Hersteller oder sein Bevollmächtigter eine Risikobeurteilung für jede Maschine erstellt, bevor diese in den Verkehr gebracht wird. Es gibt unterschiedliche Methoden, um eine solche Analyse durchzuführen. Teil 2 betrifft das Thema Risikobeurteilung, Teil 3 die Methodik einer Risikoeinschätzung mit EN ISO 13 849-1.

Autor: Jens Rothenburg, Text und Bilder

Leitsätze zur Risikobeurteilung finden sich in der EN ISO 12 100. Diese Norm beschreibt grundsätzliche Risiken, die entstehen können und nennt einige Methoden – ohne diese näher zu erläutern – mit denen eine Risikobeurteilung durchgeführt werden kann.

Risikobeurteilung mit der EN ISO 12 100

Eine generelle Strategie, wie das Risiko einer Maschine gemindert werden muss, ist einer der Hauptpunkte in der Norm. Es muss ein dreistufiges Verfahren angewendet werden. Im ersten Schritt muss durch eine geeignete Konstruktion das Risiko sich zu verletzen so weit möglich minimiert werden. Z.B sollten alle Kanten so ausgeführt werden, dass sich niemand daran verletzten kann. Quetsch- und Scherstellen die z.B. durch Abdeckungen vermeidbar sind, müssen dementsprechend ausgeführt werden. Wenn die mit dem ersten Schritt getroffenen Massnahmen nicht ausreichend sind, um alle Gefahren zu eliminieren oder zu minimieren, dann müssen im zweiten Schritt technische Massnahmen zur Risiko­minderung eingesetzt werden. Das sind in erster Linie einmal sogenannte trennende Schutzeinrichtungen, die verhindern, dass die Gefährdungsstelle überhaupt zugänglich ist. Dies würde natürlich bedeuten, dass die Maschine komplett umschlossen werden muss, was in der Praxis nicht möglich ist. Deshalb werden für den notwendigen Zugang Türen oder Klappen eingebaut. Diese Zugänge, sogenannte bewegliche trennende Schutzeinrichtungen, müssen mittels Sicherheitsschaltern dem Risiko der dahinter liegenden Gefahrenstelle entsprechend, abgesichert werden. Wenn also ein hohes Verletzungsrisiko besteht, muss eine qualitativ hochwertige Absicherung vorgesehen werden.

Maschinenbediener muss sich selbst schützen

Im dritten Schritt muss sich der Benutzer der Maschine mit einer persönlichen Schutzausrüstung selbst schützen. Das ist an vielen Stellen unumgänglich, muss aber auch auf diese Stellen beschränkt bleiben. Die Massnahmen müssen in der Dokumentation der Maschine aufgeführt werden. Unter Umständen müssen darüber hinaus Warnhinweise angebracht werden wenn es keine technischen Möglichkeiten mehr gibt.

Des Weiteren informiert die EN ISO 12 100 darüber, welche Lebensphasen einer Maschine abgesichert werden müssen und welche verschiedenen Gefahren zu berücksichtigen sind. Als Lebensphasen sind dabei aufgeführt: Transport, Montage und Installation, in Betrieb nehmen, Verwendung, Demontage, ausser Betrieb nehmen und Entsorgung. In den Lebensphasen sind auch Aufbau und Abbau einer Maschine enthalten. Phasen, die von vielen Maschinenherstellern nicht beachtet werden, bei denen aber eine sehr grosse Gefahr für das Personal besteht. Zudem listet die Norm folgende Aufgaben auf, die während des Betriebs einer Maschine alle beurteilt werden müssen: Einrichten, Prüfen, Einlernen (Teachen)/Programmieren. Umrüsten, Anlauf, alle Betriebsarten, Maschinenbeschickung, Entnahme des Produkts aus der Maschine, Stillsetzen der Maschine, Stillsetzen der Maschine im Notfall, Wiederherstellung des Betriebs nach Stau oder Blockierung, Wiederanlauf nach ausserplanmässigem Stillsetzen, Fehlersuche und Fehlerbeseitigung (Eingreifen der Bedienperson), Reinigung und Sauberhaltung, präventive Instandhaltung sowie Fehler behebende Instandhaltung. Bei all diesen Aufgaben müssen Gefährdungen in der Risikobeurteilung berücksichtigt werden. Falls eine Gefahr vorhanden ist, muss diese entsprechend der Risikobeurteilung gemindert werden. Ein zusätzlicher, häufig sehr schwierig zu beurteilender Punkt der Risikoeinschätzung, ist das unbeabsichtigte Verhalten eines Bedieners oder die vernünftigerweise vorhersehbare Fehlanwendung einer Maschine. Auch Störungen an einer Maschine, beispielsweise durch Ausfall eines Bauteils, sind zu berücksichtigen. Vielfach werden auch nicht alle Gefährdungen bedacht, die von einer Maschine oder Anlage ausgehen können. Deshalb finden sich auch Beispiele für die verschiedenen Möglichkeiten der Gefährdung im Anhang der Norm:

  • Quetschen durch bewegliche Teile
  • Quetschen durch fehlende Standfestigkeit der Maschine oder eines Maschinenteils
  • Stromschlag oder tödlicher Stromschlag aufgrund von Teilen der elektrischen Ausrüstung, die im Fehlerzustand spannungsführend geworden sind
  • bleibender Gehörverlust durch anhaltende Exposition gegenüber Lärm, verursacht durch stanzende Teile
  • Atembeschwerden durch Inhalation toxischer Substanzen
  • Störungen des Bewegungsapparates durch ungesunde Körperhaltung oder eine sich wiederholende Tätigkeit
  • Verbrennung durch Kontakt mit Material hoher Temperatur
  • Hautentzündung (Dermatitis) durch Kontakt der Haut (dermale Exposition) mit toxischen Substanzen

Diese Liste ist keineswegs vollständig. Im Anhang B der Norm finden sich noch deutlich mehr Gefährdungen. Es soll sensibilisiert werden, nicht nur die offensichtlichen Gefahren durch mechanische Gefährdungen zu beachten, sondern eben auch andere Arten der Gefahr für den Menschen.

Die Risikobeurteilung selbst besteht aus den Abschnitten Risikoanalyse, bestehend aus der Festlegung der Grenzen der Maschine, der Identifizierung der Gefährdungen, und der Risikoeinschätzung, sowie aus der Risikobewertung. Das alles zusammen genommen stellt eine sehr komplexe Aufgabe für den Konstrukteur einer Maschine dar.

Teil 3 – Methodik einer Risiko- einschätzung mit EN ISO 13 849-1

Nach der beschriebenen Risikobeurteilung gemäss EN ISO 12 100 (A-Norm), werden nun Verfahren zur Risikoeinschätzung gemäss EN ISO 13 849-1 und auch EN 62 061 vorgestellt, die auf der EN ISO 12 100 basieren. Dies sind mögliche Vorgehensweisen zur Ermittlung eines Risikos. Sie sind nur informativ in den Normen enthalten, nicht aber normativ gefordert. Es sind noch weitere Verfahren bekannt, die ebenfalls die Vorgaben der A-Norm erfüllen.

Es gibt verschiedene Faktoren, die das Risiko an einer Gefährdungsstelle in einer Maschine bestimmen. Der erste Faktor ist das mögliche Ausmass eines Schadens. Jedoch ist ein Risiko geringer, wenn man, wie bei vollautomatischen Maschinen, nur selten bzw. kurzzeitig einer Gefahr ausgesetzt ist. Der zweite Faktor ist also die Nutzungshäufigkeit bzw. -dauer. Der dritte Faktor ist die Frage, ob die Person in der Lage ist, die Gefahr zu vermeiden, indem z. B. die Bewegung, die zur Gefährdung führt, so langsam ist, dass man durch einfaches Weggehen bereits aus dem Gefahrenbereich herauskommt. Ein vierter Faktor ist die Wahrscheinlichkeit des Eintretens der Gefährdung.

Die möglichen Stufungen für die verschiedenen Faktoren werden in der EN ISO 12 100 nicht genannt. Es werden nur Beispiele und grobe Unterteilungen angegeben. Beispielsweise werden für die Schwere einer Verletzung leicht, mittel und schwer genannt. Es wird aber nicht festgelegt, was diese Begriffe zu bedeuten haben und welchen Anteil sie am gesamten Risiko darstellen. Das muss der Konstrukteur sich selbst erarbeiten.

Risikoeinschätzung mit der EN ISO 13 849-1

Die EN ISO 13 849-1 enthält im Anhang A ein Risikodiagramm, dass sehr häufig verwendet wird. Das Ergebnis aus der Verwendung dieses Diagramms ist ein Performance Level required (PLr), der die Mindestqualität des Sicherheitskreises kennzeichnet, mit dem die beurteilte Gefahrenstelle abgesichert werden muss. Der zur Risikominderung verwendete Sicherheitskreis wird einen PL erfüllen, welcher mindestens gleich oder aber besser als der PLr für die Gefährdungsstelle sein muss. Der Anhang A, als informativer Anhang, muss nicht verwendet werden. Ein Vorteil der Verwendung eines informativen Teils einer Norm ist, dass der Anwender sicher sein kann. dass die normativen Vorgaben erfüllt werden. Bei Verwendung eines anderen Verfahrens muss notfalls der Konstrukteur nachweisen, dass das Ergebnis genauso sicher ist, wie das vorgestellte Verfahren.

Die Beurteilung des Risikos erfolgt nach den Faktoren «Schwere der Verletzung», «Häufigkeit und Dauer der Exposition» und «Möglichkeit zur Vermeidung». Die Vorgehensweise und Bedeutung der Punkte sind wie folgt:

1. Es wird vom linken Punkt ausgegangen

2. Es wird die Schwere der zu erwartenden Verletzung beurteilt

3. S1 bedeutet leichte Verletzung

4. S2 bedeutet schwere Verletzung einschliesslich Tod

5. Es wird die Häufigkeit und Dauer der Gefährdung beurteilt

6. F1 bedeutet seltene und/oder kurze Dauer der Gefährdung

7. F2 bedeutet häufige und/oder lange Dauer der Gefährdung

8. Es wird beurteilt, ob die Gefährdung vermieden werden kann

9. P1 bedeutet dass es unter bestimmten Bedingungen möglich ist

10. P2 bedeutet, dass es kaum möglich ist, die Gefährdung zu vermeiden

Das Ergebnis ist der PLr, der erreicht werden muss. Der Faktor «Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls», den die EN ISO 12 100 ebenfalls zu Bewertung des Risikos zulässt, ist in diesem Verfahren nicht enthalten, es wird angenommen, dass diese Wahrscheinlichkeit immer gegeben ist. Teil 4 dieser Serie erscheint in Ausgabe 10/18 vom 14. Juni 2018. 

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Verriegelungseinrichtungen und Zuhaltungen im Sinne der EN ISO 14 119


Die Beurteilung des Risikos erfolgt nach den Faktoren «Schwere der Verletzung», «Häufigkeit und Dauer der Exposition» und «Möglichkeit zur Vermeidung»


Die Risikobeurteilung mit der EN ISO 12 100 basiert auf einem dreistufigen Verfahren

Autor


Jens Rothenburg arbeitet im Produktmanagement von Euchner und betreut Normengremien, Berufsgenossen­schaften sowie Verbände