Sicherheitslichtgitter / Lichtschranke
3-Stufen-Methode: Risikominderung nach ISO 12100:2010
Wichtige Punkte im Überblick
- Die 3-Stufen-Methode verlangt Vorrang für inhärent sichere Konstruktion vor technischen Maßnahmen.
- Technische Schutzmaßnahmen trennen Mensch und Gefahrenquelle oder schalten die Maschine sicher ab.
- Trennende Schutzeinrichtungen sind Gitter, Schutzzäune, verriegelte Türen und Abdeckungen.
- Nicht-trennende Schutzeinrichtungen sind Sicherheitslichtvorhänge, Sicherheits-Laserscanner, Zweihandschaltungen und Matten.
- Benutzerinformationen und Schulung dienen nur zur Behandlung verbleibender Restrisiken.
Wenn ein Risiko nach der Risikobeurteilung als nicht tolerierbar eingestuft wird, müssen Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
ISO 12100 schreibt dabei eine Hierarchie vor: die sogenannte 3-Stufen-Methode. Maßnahmen der ersten Stufe haben immer Vorrang vor denen der zweiten und dritten Stufe.
Stufe 1 – Inhärent sichere Konstruktion
Die wirksamste Maßnahme ist, Gefährdungen bereits durch die Konstruktion zu beseitigen oder zu reduzieren. Risiken, die gar nicht erst entstehen, müssen nicht durch nachgelagerte Maßnahmen beherrscht werden.
Beispiele für inhärent sichere Konstruktion
- Vermeidung scharfer Kanten und spitzer Ecken
- Reduzierung der Geschwindigkeit oder Kraft beweglicher Teile
- Verwendung ungefährlicherer Betriebsmittel (z.B. niedrigere Betriebsspannung)
- Geometrische Gestaltung, die den Zugang zu Gefahrstellen verhindert
- Redundante Auslegung sicherheitsrelevanter Komponenten
Stufe 2 – Technische Schutzmaßnahmen
Können Gefährdungen nicht durch die Konstruktion beseitigt werden, müssen technische Schutzmaßnahmen eingesetzt werden. Diese trennen Mensch und Gefahrenquelle oder schalten die Maschine sicher ab, bevor ein Schaden entstehen kann.
Trennende Schutzeinrichtungen
- Schutzgitter und Schutzzäune: physische Barriere zwischen Bediener und Gefahrenzone
- Verriegelte Schutztüren (mit Sicherheitsschalter, z.B. KEYENCE Modellreihe GS): Maschine stoppt beim Öffnen der Tür
- Verkleidungen und Abdeckungen
Nicht-trennende Schutzeinrichtungen
- Sicherheitslichtvorhänge (z.B. KEYENCE Modellreihe GL-V): Erkennen Eingriffe in die Gefahrenzone berührungslos
- Sicherheits-Laserscanner (z.B. KEYENCE Modellreihe SZ-V): Überwachen Schutzzonen flexibel und stufenlos
- Zweihandschaltungen: Beide Hände des Bedieners müssen außerhalb der Gefahrenzone sein
- Sicherheitsmatten und -schaltleisten: druckempfindliche Schutzeinrichtungen
Stufe 3 – Benutzerinformationen
Als letzte Stufe werden Restrisiken, die durch Stufe 1 und 2 nicht vollständig eliminiert werden können, durch Benutzerinformationen adressiert. Diese Maßnahmen sind am wenigsten zuverlässig, da sie auf menschliches Verhalten angewiesen sind.
- Warnhinweise und Sicherheitskennzeichnungen an der Maschine
- Betriebsanleitungen mit Sicherheitshinweisen
- Unterweisungen und Schulungen des Bedienpersonals
- Persönliche Schutzausrüstung (PSA)
Die 3-Stufen-Methode in der Praxis
Anwendungsbeispiel – Roboterzelle:
- 1. Stufe 1: Kollisionserkennung in der Robotersteuerung, Geschwindigkeitsbegrenzung im kollaborativen Betrieb
- 2. Stufe 2: Sicherheitslichtvorhang der Modellreihe GL-V am Eingang der Roboterzelle, Sicherheits-Laserscanner der Modellreihe SZ-V für Personendetektion im Arbeitsbereich, Sicherheitsschalter der Modellreihe GS zur Verriegelung von Schutztüren, Sicherheitssteuerung der Modellreihe GC zur Überwachung der sicherheitsgerichteten Sensoren, Verarbeitung der Signale und der Steuerung der Aktuatoren in einen sicheren Zustand.
- 3. Stufe 3: Betriebsanleitung, Sicherheitsunterweisung, Warnschilder
In diesem Beispiel übernehmen KEYENCE Sicherheitsprodukte die gesamte Umsetzung von Stufe 2 und ermöglichen einen normkonformen Betrieb nach EN ISO 13849-1.
Beispiel für die Umsetzung der 3-Stufen-Methode und der Schutzmaßnahmen
Empfohlene Sicherheitsprodukte für Stufe 2
- Modellreihen GL-V / GL-R - Sicherheitslichtvorhang: Eingriffssicherung, Finger-/Hand und Körperschutz, bis PL e / Kat. 4
- Modellreihen SZ-V / SZ - Sicherheits-Laserscanner: Bereichsüberwachung, AGV-Absicherung, Zonenumschaltung
- Modellreihe GS - Sicherheitsschalter: Zuhaltung und Verriegelung von Schutztüren
- Modellreihe GC - Sicherheitssteuerung: programmierbare Logik für komplexe Sicherheitsfunktionen
Alle KEYENCE Sicherheitskomponenten liefern die für die PL-Berechnung notwendigen Sicherheitskennwerte (MTTFd, DCavg, CCF) in den technischen Unterlagen. Alternativ finden Sie SISTEMA Bibliotheken im Download Bereich.
Unser Vorgehen orientiert sich an der DIN EN ISO 12100:2010. Wir verfolgen die laufende Revision dieser Norm im Kontext der neuen EU-Maschinenverordnung aufmerksam. Nach Veröffentlichung und Harmonisierung der aktualisierten Norm werden wir einen entsprechenden Abgleich vornehmen und unsere Dokumentation bei Bedarf aktualisieren.
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