Lasersicherheit: ein Hebel für industrielle Leistungsfähigkeit, weit über die Konformität hinaus
In der Industrie wird Lasersicherheit noch allzu oft als regulatorische Auflage wahrgenommen, die den Betrieb verlangsamen kann. Wird sie jedoch bereits bei der Konzeption der Anlagen und Arbeitsplätze berücksichtigt, wird sie zu einem echten Hebel für Zuverlässigkeit, Produktionskontinuität und nachhaltige Leistungsfähigkeit.
Lasertechnologien bieten heute zahlreiche Möglichkeiten, die industrielle Leistungsfähigkeit zu verbessern. Ihr Einsatz erfordert jedoch auch eine konsequente Beherrschung der damit verbundenen Risiken.
Für Werkstattleiter, Verfahrensingenieure, Konstrukteure und Instandhaltungsteams geht es daher nicht nur darum, die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen. Es geht vor allem darum, Arbeitsumgebungen zu gestalten, die eine effiziente Produktion ermöglichen und zugleich die Risiken der Laserprozesse beherrschen.
Bei IREPA LASER ist dieser Ansatz fester Bestandteil der Begleitung von Industrieunternehmen: Anlagen und Anwender absichern und zugleich die Effizienz und den reibungslosen Ablauf der Arbeiten erhalten.
Eine physikalische Realität, die eine konsequente Risikobeherrschung erfordert
Die erste Schwierigkeit der Lasersicherheit liegt in den physikalischen Eigenschaften der in der Industrie eingesetzten Strahlung selbst.
Oft vollständig unsichtbare Wellenlängen
Zahlreiche industrielle Hochleistungslaser, insbesondere Faser-, YAG- oder Scheibenlaser, arbeiten im Infrarotbereich, häufig um 1 030 bis 1 080 nm.
Bei diesen Wellenlängen ist der Strahl für das menschliche Auge unsichtbar. Eine Augenexposition kann daher eine irreversible Netzhautschädigung verursachen, ohne dass sich die betroffene Person der Gefahr im Moment der Exposition zwangsläufig bewusst ist.
Die Risikobeherrschung kann sich daher nicht allein auf die visuelle Wahrnehmung des Strahls stützen: Sie erfordert eine Analyse der Expositionsbedingungen und geeignete Schutzvorrichtungen.
Reflexionen: ein nicht zu unterschätzendes Risiko
Das Risiko beschränkt sich nicht auf den direkt von der Quelle emittierten Strahl.
Bei der Bearbeitung reflektierender Werkstoffe, insbesondere der meisten Metalle, können spiegelnde Reflexionen eine hohe Leistungsdichte beibehalten. Je nach Bedingungen kann ein reflektierter Strahl daher eine Gefahr für Augen oder Haut darstellen, auch in einiger Entfernung vom Auftreffpunkt.
Dies muss bei der Konzeption der Anlage, der Wahl der Schutzeinrichtungen und der Organisation von Eingriffen berücksichtigt werden.
Übergangsphasen: besonders sensible Situationen
Eine Produktionsmaschine kann als Klasse 1 konstruiert und zertifiziert sein, wenn sie unter normalen Bedingungen mit geschlossener Schutzeinhausung betrieben wird.
Bestimmte Tätigkeiten wie Wartung, optische Justage oder bestimmte Einstell- und Fehlersuchphasen können jedoch zu einer Exposition gegenüber einer Umgebung der Klasse 4 führen.
Diese Übergangssituationen sind daher ein zentraler Punkt der Präventionsarbeit. Sie erfordern angepasste Verfahren, geeignete Schutzmittel und eine Organisation, die Eingriffe an den Anlagen ermöglicht, ohne die Sicherheit der Bediener zu gefährden.
Das Laserrisiko beschränkt sich nicht auf die optische Strahlung
Ein wirksames Sicherheitskonzept muss auch die durch den Prozess selbst entstehenden Risiken berücksichtigen.
Emissionen, Stäube und chemische Risiken
Abtrag, Schneiden oder bestimmte Laserbehandlungen können submikrone Stäube, Nanopartikel oder auch flüchtige organische Verbindungen erzeugen.
Die Beherrschung dieser Emissionen erfordert insbesondere eine richtig dimensionierte Absaugung an der Quelle, um die Beeinträchtigung der Luftqualität und die Exposition der Bediener zu begrenzen.
Brand: Prozessparameter einbeziehen
Die hohe Energiekonzentration im Fokuspunkt kann zudem eine Brandgefahr darstellen.
Die Beherrschung dieses Risikos erfordert insbesondere die Berücksichtigung der Prozessparameter, des Einsatzes von Prozessgasen sowie des möglichen Vorhandenseins von Rückständen oder brennbaren Materialien im Bearbeitungsbereich.
Sicherheit ist daher als ganzheitlicher Ansatz zu betrachten, der sowohl das optische Risiko als auch die mit dem Prozess und seiner Umgebung verbundenen Risiken umfasst.
Von einer auferlegten zu einer integrierten Sicherheit
Wird Sicherheit ausschließlich unter dem Aspekt der Konformität betrachtet, kann sie zu einer überwiegend reaktiven Antwort werden: Änderung einer Anlage nach Feststellung eines Risikos, Produktionsstopp bei einem Eingriff, Nachrüsten von Schutzeinrichtungen oder Verfahren unter Zeitdruck.
Wird die Sicherheit dagegen bereits bei der Gestaltung des Arbeitsplatzes oder der Auswahl der Anlagen berücksichtigt, lassen sich Sicherheit, Ergonomie, Wiederholbarkeit und Produktivität gleichzeitig anstreben.
| Reaktiver Ansatz | Integrierter Ansatz |
| Systematisches und potenziell belastendes Tragen von PSA im Normalbetrieb | Optimale Strahlkapselung an der Quelle für ein reibungsloses Arbeiten |
| Ungeplante Stillstände und Anpassungen bei optischen Einstellungen | Gesicherte Justageverfahren und kontrollierte Wartungseingriffe |
| Sicherheit als zusätzliche Auflage für den Prozess behandelt | Sicherheit bereits bei der Konzeption von Arbeitsplatz und Anlage integriert |
| Überwiegend korrektives Risikomanagement | Vorwegnahme von Expositionssituationen und Beherrschung der Eingriffsbedingungen |
| Risiko der Nichtkonformität und rechtlicher Konsequenzen im Falle eines Unfalls | Rückverfolgbarkeit, Risikobeherrschung und bessere Akzeptanz durch die Teams |
Ziel ist es also nicht einfach, „Sicherheit hinzuzufügen“, sondern eine Produktionsumgebung zu gestalten, in der die Sicherheit direkt zur Robustheit des Prozesses beiträgt.
Ein Ansatz, der den gesamten Lebenszyklus von Laseranlagen umfasst
Um Industrieunternehmen bei diesem Wandel zu begleiten, ist IREPA LASER in verschiedenen Phasen des Lebenszyklus einer Anlage tätig: Konzeption, Integration, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Kompetenzaufbau der Teams.
Teams schulen, um eine echte Sicherheitskultur zu entwickeln
Risikobeherrschung beginnt zuallererst mit den Kompetenzen der Personen, die an den Anlagen arbeiten.
Mit der LASER ACADEMY bietet IREPA LASER Schulungen an, die auf die unterschiedlichen Verantwortungs- und Expositionsebenen zugeschnitten sind:
- Stufe 1 – Allgemeine Sensibilisierung, als E-Learning oder in Präsenz, für Bediener und Personal, die in einer Umgebung tätig sind, in der die Laserstrahlung meist gekapselt ist. Exposition höchstens gegenüber Klasse 2;
- Stufe 2 – Laserstrahlung ausgesetzte Person, für Techniker und Bediener, die für Wartung, Einstellung oder Prozessentwicklung direkt an oder in der Nähe von Systemen der Klassen 3R, 3B und 4 arbeiten;
- Stufe 3 – Laserschutz-Referent, für Personen, die vor Ort die Präventionsarbeit steuern, eine Gefährdungsbeurteilung durchführen und zum Konformitätsmanagement am Standort beitragen;
- Stufe 3+ – Fachkundige Person für Lasersicherheit, zur Durchführung einer vertieften Risikoanalyse, insbesondere hinsichtlich der Exposition der Beschäftigten, sowie zur Festlegung der MZB/Expositionsgrenzwerte, der Laserklassifizierung und der Wahl des Augenschutzes;
- Schulung zur Konstruktion und Herstellung einer Lasermaschine, insbesondere für Konstrukteure, Integratoren und Instandhaltungsteams, die normative und gesetzliche Anforderungen bereits bei der Konzeption ihrer Anlage oder Maschine berücksichtigen möchten.
Die Laser Academy von IREPA LASER ist Qualiopi-zertifiziert – für Bildungsmaßnahmen – und die Schulungen werden von Experten durchgeführt, die von der Commission Nationale de Sécurité Optique et Laser (CoNSOL) der fédération Photonics France anerkannt sind.
Risiken vor Ort auditieren und bewerten
Ist eine Anlage bereits in Betrieb, ermöglicht eine unabhängige Diagnose, eventuelle Abweichungen zu erkennen und ein objektives Bild vom Grad der Risikobeherrschung zu erhalten.
IREPA LASER führt insbesondere Konformitätsaudits von Laseranlagen durch, die sich speziell auf die gesetzlichen und normativen Anforderungen im Zusammenhang mit dem Laserrisiko beziehen.
Dieses Vorgehen kann Folgendes umfassen:
- Messungen an den Arbeitsplätzen zur Überprüfung der Exposition der Beschäftigten;
- die Berechnung des Augensicherheitsabstands (NOHD);
- die Berechnung der Expositionsgrenzwerte gemäß dem französischen Arbeitsgesetzbuch;
- eine Unterstützung bei der Aktualisierung des Dokuments zur Gefährdungsbeurteilung (DUERP), um das optische Risiko formell einzubeziehen.
Ziel ist es, gesetzliche Anforderungen in konkrete Entscheidungshilfen für die Industrieteams umzusetzen.
Sicherheit von Anfang an integrieren
Sicherheit kann auch im Vorfeld, bei der Konzeption oder Integration einer neuen Lasermaschine, mitgedacht werden.
IREPA LASER begleitet Industrieunternehmen daher bei Themen wie:
- Bauherrenunterstützung und Erstellung von Lastenheften;
- Auswahl und Dimensionierung von optischen Schutzeinrichtungen, Fenstern, Brillen und Einhausungssystemen;
- Berücksichtigung gesetzlicher und normativer Anforderungen bei der Integration einer Laserquelle in eine Anlage;
- Validierung der Elemente zur CE-Kennzeichnung;
- Optimierung der Ergonomie der Arbeitsplätze.
Dieser Ansatz ermöglicht es insbesondere, geeignete Einstell- und Justageverfahren festzulegen, um die Exposition bei Eingriffen in Klasse 4 zu verringern, ohne die Wiederholbarkeit des Prozesses oder die Taktzeiten zu beeinträchtigen.
Sicherheit als Bestandteil industrieller Leistungsfähigkeit
Für ein Industrieunternehmen ist eine sichere Anlage vor allem eine Anlage, deren Nutzungs-, Wartungs- und Eingriffsbedingungen beherrscht werden.
Ein richtig integriertes Sicherheitskonzept kann somit dazu beitragen:
- Expositionssituationen und Unfallrisiken zu verringern;
- ungeplante Stillstände aufgrund schlecht vorhergesehener Sicherheitssituationen zu begrenzen;
- Einstell- und Wartungsarbeiten zuverlässiger zu gestalten;
- die Ergonomie der Arbeitsplätze zu verbessern;
- die Konformität und Rückverfolgbarkeit der Anlagen zu erleichtern;
- die Kompetenzen der Teams zu stärken;
- das Humankapital und die Produktionsmittel dauerhaft zu erhalten.
Sicherheit wird so zu einem festen Bestandteil der Prozessleistung, ebenso wie Qualität, Produktivität oder Wiederholbarkeit.
Sicherheit zu einer Ingenieurdisziplin machen
Lasersicherheit sollte daher nicht länger als zusätzliche regulatorische Schicht betrachtet werden, die zum industriellen Prozess hinzukommt.
Sie kann als echte Ingenieurdisziplin verstanden werden, die bereits bei der Konzeption integriert und über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen aufrechterhalten wird.
Physische Barrieren, Verriegelungen, Strahlkapselung, Behandlung der Emissionen, Eingriffsverfahren, Gefährdungsbeurteilung und Schulung der Teams: Erst die Kombination dieser verschiedenen Hebel ermöglicht eine Produktionsumgebung, die zugleich sicher, zuverlässig und leistungsfähig ist.
Für Industrieunternehmen, die bereits Lasertechnologien einsetzen, geht es daher weniger darum, zwischen Sicherheit und Leistung zu wählen, als vielmehr darum, ihre Prozesse so zu gestalten, dass beides Hand in Hand geht.
Mit diesem ganzheitlichen Ansatz begleitet IREPA LASER Industrieunternehmen: Es stellt seine Expertise in Lasertechnologien und deren Risiken in den Dienst robusterer, besser beherrschter und nachhaltigerer Prozesse.
