Um eine Maschine funktional sicher zu machen, müssen Maschinenbauer eine Anzahl an verschiedenen Normen und Richtlinien berücksichtigen. Um die Maschine im Europäischen Wirtschaftsraum in Verkehr bringen zu dürfen, ist ein CE-Kennzeichen erforderlich, das als rechtlich bindende Bestätigung des Herstellers dafür steht, dass alle für die Sicherheit der Maschine relevanten Normen und Richtlinien berücksichtigt wurden. Dieser Blog zeigt auf, wobei es bei der in diesem Zusammenhang notwendigen Risikobeurteilung geht und wie dabei vorzugehen ist, damit die Funktionale Sicherheit der Maschine vorschriftsmäßig gewährleistet werden kann.
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Im Rahmen der Maschinensicherheit spielt die EN ISO 12100 als Grundnorm eine zentrale Rolle. Seit 2010 bündelt sie die zuvor relevanten Normen EN ISO 12100-1:2003, EN ISO 12100-2:2003 und EN ISO 14121-1:2007. Sie definiert grundlegende Sicherheitsanforderungen und schreibt unter anderem ein ausführliches Verfahren für die Risikobeurteilung vor. Das Ziel einer solchen Risikobeurteilung besteht darin, Risiken so weit wie möglich zu mindern, alle von der Maschine möglicherweise ausgehenden Gefahren zu erkennen, passende Schutzmaßnahmen zu treffen und Maschinenbediener auf die verbliebenen Restrisiken hinzuweisen. Ohne Risikobeurteilung ist eine CE-Kennzeichnung nicht möglich.
Hinweis: Der Begriff „Gefahrenanalyse“ wurde sowohl in der DIN EN ISO 12100:2010 als auch in der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG durch den Begriff „Risikobeurteilung“ ersetzt.
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Je nach Anwendung haben Maschinenbauer neben der EN ISO 12100 noch weitere Normen und Richtlinien zu berücksichtigen, mehr Details dazu finden sich in unserem Blog zur Funktionalen Sicherheit. Hervorzuheben ist hier der Teil 2 der DIN ISO/TR 14121 „Sicherheit von Maschinen – Risikobeurteilung“. Anhand von Beispielen zeigt dieser einige der Methoden und Instrumente für die einzelnen Prozessschritte einer Risikobeurteilung auf. Zudem enthält er eine Anleitung zur Risikobeurteilung für Maschinen inklusive Verfahrensbeispiele, die mit den Anforderungen der EN ISO 12100 konform geht.
Konstrukteure einer Maschine beginnen am besten gleich von der Planungsphase ihres Projektes an, d. h. vor der Konstruktion, mit der Risikobeurteilung – und zwar in folgenden Schritten:
Ergibt die Risikobeurteilung, dass eine Risikominderung erforderlich ist, so sind entsprechende Schutzmaßnahmen zu ergreifen – und zwar nach der folgenden Methode in drei Stufen:
Die oben genannten vier Schritte der Risikobeurteilung werden nun näher erläutert.
Im ersten Schritt geht es darum, die Einsatzgrenzen der Maschine für alle Lebensphasen festzulegen. Der Begriff Einsatzgrenzen umfasst sowohl Verwendungsgrenzen, räumliche und zeitliche Grenzen. In Bezug auf die Verwendungsgrenzen geht es z. B. um die bestimmungsgemäße Verwendung, vorhersehbare Fehlfunktionen und Missbrauch, Betriebsarten und Einsatzbereiche. Es sind auch Überlegungen dazu anzustellen, wer die Maschine bedienen soll und wer nicht, welche Qualifikation und Erfahrung das Personal zur Bedienung und Wartung benötigt. Bei den räumlichen Grenzen ist zu überlegen, bei welchen Temperaturen die Maschine zum Einsatz kommt, ob sie im Freien verwendet wird, wie es um Sicherheitsabstände und Platzbedarf für Bediener bestellt ist. Die zeitlichen Grenzen betreffen unter anderem die Lebensdauer von Verschleißteilen und Wartungsintervalle.
Die Gefährdungsanalyse ist ein komplizierter Teil der Risikobeurteilung, denn es geht darum, sämtliche relevanten Gefährdungen zu erkennen – seien es elektrische, mechanische, chemische oder physikalische. Daher empfiehlt es sich, bei der Identifizierung der Gefährdungen die Tabellen im Anhang B der EN ISO 12100 als Checklisten zu verwenden. Auch Umgebungs- und Einsatzbedingungen der Maschine gilt es einzuschätzen. Hilfreich kann die Frage sein, welche Ereignisse (wie Materialzufuhr, Wartung, Bauteilfehler oder Fehlbedienung) möglicherweise einen Schaden verursachen.
Die Schritte 1 und 2 zusammen werden auch als Risikoanalyse bezeichnet.
Im dritten Schritt sind für jede Gefährdungssituation zwei Risikoelemente zu bestimmen:
Schadensausmaß je nach Schweregrad 1 (geringfügig, reversibel) bis 4 (katastrophal, irreversibel)
Eintrittswahrscheinlichkeit des Schadens unter Berücksichtigung von
Risikomatrix als grafische Übersicht zur Risikobewertung
(Bildquelle: ISO TR 14121-2 / WEKA Wirtschaftsportal, Risikobewertung für Maschinen, Autor: Jürgen Bialek)
Um abschätzen zu können, ob Maßnahmen zur Risikominderung erforderlich sind, muss der Konstrukteur das Risiko nun bewerten. Dies ist entsprechend der EN ISO 12100 gemäß der weiter oben gelisteten drei Stufen zu tun. Im Anschluss gilt es dann, die Risikobeurteilung zu wiederholen, bis alle möglichen Gefährdungen angemessen adressiert wurden.
Die Dokumentation der Risikobeurteilung und der installierten Schutzmaßnahmen dient als Nachweis dafür, dass alle signifikanten Gefährdungen erkannt und angemessene Vorkehrungen getroffen wurden.
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