Technische Schutzmaßnahmen an Maschinen
TL;DR
  • Technische Schutzmaßnahmen werden aus der Risikobeurteilung, den Bedienaufgaben, den Nachlaufzeiten und dem vorhersehbaren Verhalten abgeleitet – nicht aus kopierten Normenlisten.
  • Jede angeführte Norm muss sich nachvollziehbar in der Konstruktion, den Berechnungen, den Prüfungen und der Dokumentation widerspiegeln.
  • Schutzeinrichtungen, Sicherheitsabstände, Verriegelungen, Zuhaltungen und Steuerungsfunktionen bilden ein Gesamtsystem, für das mehrere Normen erforderlich sein können.
  • Die Art der Schutzmaßnahme richtet sich unter anderem nach der Zugriffshäufigkeit, der Gefahrdauer, den Emissionen, dem Rückhaltebedarf und der Möglichkeit einer Manipulation.
  • Auch Typ-C-Normen ersetzen weder die individuelle Risikobeurteilung noch ergänzende Typ-B-Normen oder den Nachweis einer wirksamen Risikominderung.

Der schlechteste Ausgangspunkt für Technische Schutzmaßnahmen an Maschinen ist die Konformitätserklärung einer ähnlich aussehenden Maschine. Trotzdem beginnt die Normenauswahl erstaunlich oft genau dort. Die Risikobeurteilung ist noch offen, der reale Nachlauf unbekannt und die Störungsbeseitigung nicht analysiert – aber jemand fragt bereits: „Welche Normen schreiben wir in die Erklärung?“

Dann liegen schnell ISO 12100, eine vermeintlich passende Typ-C-Norm und mehrere bekannte Typ-B-Normen auf dem Tisch. Kopieren, einfügen, unterschreiben. Das Dokument wirkt professionell. Doch mit einer uneingeschränkt genannten Norm erklärt der Hersteller nicht nur, dass er ihre Nummer kennt. Er erklärt, dass die einschlägigen Anforderungen angewendet, konstruktiv umgesetzt und überprüft wurden.

Wo ist der Nachweis? Welches Risiko führte zur trennenden Schutzeinrichtung? Warum ist eine Zuhaltung erforderlich? Woher stammt der Sicherheitsabstand? Welches erforderliche Leistungsniveau, kurz PLr, braucht die Sicherheitsfunktion? Und womit wurde bestätigt, dass das Gesamtsystem schnell genug reagiert?

Fehlen diese Antworten, ist die Normenliste kein Konformitätsnachweis. Sie ist eine Sammlung technischer Behauptungen, die der Hersteller im Ernstfall nicht verteidigen kann.

Technische Schutzmaßnahmen an Maschinen beginnen beim Restrisiko

Im ersten Schritt der Risikominderung nach ISO 12100 stehen inhärent sichere Konstruktionsmaßnahmen. Geometrie, Energie, Geschwindigkeit, Technologie und menschliche Aufgaben müssen so verändert werden, dass Gefährdungen möglichst gar nicht erst entstehen. Kann eine Quetschstelle entfallen? Lässt sich der Einstellpunkt nach außen verlegen? Muss der Bediener wirklich in den Prozess eingreifen?

Erst wenn diese Möglichkeiten tatsächlich untersucht wurden und das Risiko trotzdem nicht ausreichend reduziert ist, beginnt der zweite Schritt. Nicht, weil das dreidimensionale Modell freigegeben wurde. Nicht, weil die Fertigung bereits wartet. Und schon gar nicht, weil sich eine Schutzhaube leichter anschrauben lässt, als die Konstruktion noch einmal zu öffnen.

Die Maschine muss weiterhin schneiden, pressen, drehen, heben oder Material einziehen. Ein heißes Werkstück bleibt möglicherweise noch lange nach Prozessende gefährlich. Wird die gefahrbringende Eigenschaft entfernt, verschwindet unter Umständen auch die bestimmungsgemäße Funktion der Maschine. Dann muss der Zugang zur Gefährdung verhindert oder die Exposition rechtzeitig unterbrochen werden.

Jetzt werden die Fragen konkret:

  • Braucht eine Person während des Normalbetriebs Zugang?
  • Ist der Eingriff nur beim Werkzeugwechsel nötig oder alle zehn Sekunden?
  • Wie lange besteht die Gefährdung nach dem Abschaltbefehl fort?
  • Können Werkstücke, Flüssigkeiten oder Partikel herausgeschleudert werden?
  • Kann sich eine Person hinter der Schutzeinrichtung aufhalten?
  • Was geschieht beim Reinigen, Einrichten und Beseitigen von Störungen?

Eine feststehende trennende Schutzeinrichtung passt zu Bereichen, die nur selten zugänglich sein müssen. Bei häufigen Eingriffen wird sie schnell zum Hindernis – und damit zum Kandidaten für Manipulation. Dann kann eine bewegliche trennende Schutzeinrichtung mit Verriegelung sinnvoll sein. Hält die Gefährdung länger an, als eine Person zum Gefahrenbereich benötigt, reicht die Verriegelung allein nicht. Die Tür muss möglicherweise bis zum Ende der Gefahr zugehalten werden.

Eine Lichtvorhanganlage erkennt eine Person und kann einen Stopp auslösen. Sie hält jedoch kein herausgeschleudertes Werkstück zurück, fängt keine Flüssigkeit auf und begrenzt keinen Staub. Eine massive Einhausung beherrscht solche Emissionen, kann aber ungeeignet sein, wenn der Bediener regelmäßig in den Prozess eingreifen muss. Ein gutes Schutzkonzept gibt es deshalb nie losgelöst von Aufgabe, Maschine und vorhersehbarem Verhalten.

Eine Schutztür bedeutet nicht nur eine Norm

Auf der Zeichnung ist eine transparente Tür zu sehen. In der Normenliste steht EN ISO 14120. Ist die Sache damit erledigt? Nein. Zunächst wurde lediglich eine Barriere vorgesehen. Ob sie wirksam ist, steht noch nicht fest.

Die Tür muss mechanisch geeignet sein. Sie darf bei vorhersehbarer Belastung nicht versagen, muss sicher befestigt bleiben und darf an Scharnieren oder Kanten keine neuen Quetsch- und Scherstellen erzeugen. Das Material muss Temperatur, Alterung und der vorgesehenen Umgebung standhalten.

Selbst eine stabile Tür schützt nicht, wenn eine Person darüber, darunter, daneben oder durch eine Öffnung hindurchgreifen kann. Deshalb sind Höhe, Abstand und Öffnungsmaße mit EN ISO 13857 und gegebenenfalls mit Anforderungen an Mindestabstände gegen Quetschen zu bewerten.

Dann folgt die entscheidende Frage: Was passiert beim Öffnen? Eine Verriegelung meldet die Stellung der Tür. Sie stoppt die Maschine nicht von selbst. Das Signal muss in einer sicherheitsbezogenen Steuerung verarbeitet werden; anschließend müssen die Aktoren den gefahrbringenden Zustand rechtzeitig beenden.

Zu klärendes Thema Typische technische Grundlage Erforderlicher Nachweis
Konstruktion und Festigkeit der Schutzeinrichtung EN ISO 14120 Werkstoff, Befestigung, Belastbarkeit und Vermeidung neuer Gefährdungen
Erreichbarkeit des Gefahrenbereichs EN ISO 13857 Höhe, Abstand, Öffnungsmaße und Umgreifmöglichkeiten
Verriegelung oder Zuhaltung EN ISO 14119 Gefahrdauer, Zugangszeit, Funktionsprinzip und Schutz gegen Manipulation
Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktion EN ISO 13849-1 oder EN IEC 62061 PLr oder erforderliche Sicherheitsintegrität sowie erreichte Eigenschaften der gesamten Funktion
Validierung der Sicherheitsfunktion EN ISO 13849-2 oder einschlägige Anforderungen der EN IEC 62061 Analyse und Prüfungen, einschließlich des Verhaltens bei Fehlern
Vermeidung unerwarteten Anlaufs EN ISO 14118 und je nach Ausführung EN 60204-1 Kein selbsttätiger Wiederanlauf und sicheres Trennen beziehungsweise Beherrschen der Energie

Diese Tabelle ist keine fertige Liste für die Konformitätserklärung. Zwei nahezu identische Türen können unterschiedliche Lösungen verlangen. Bei einer Maschine endet die Bewegung fast sofort, bei einer anderen dreht ein Schwungrad noch mehrere Sekunden. Eine Tür soll lediglich den Zugang verhindern, eine andere muss zusätzlich Teile zurückhalten oder Emissionen begrenzen.

Typ-B-Normen bilden daher kein universelles Paket, das automatisch zu einer bestimmten Schutzeinrichtung gehört. Jede Norm beantwortet eine andere Frage aus der Risikobeurteilung.

Typ-C-Normen ersetzen weder Risikobeurteilung noch Typ-B-Normen

Eine Norm, deren Titel genau zur Maschine passt, wirkt verlockend. Drehmaschine, Presse, Verpackungsmaschine oder mobile Hubarbeitsbühne: Schnell entsteht der Eindruck, die Typ-C-Norm habe bereits alle Entscheidungen getroffen.

Entscheidend ist jedoch nicht der Titel, sondern der Anwendungsbereich. Eine Typ-C-Norm gilt für eine festgelegte Maschinenkategorie und die darin behandelten signifikanten Gefährdungen, Gefährdungssituationen und Gefährdungsereignisse. Sie kann konkrete Schutzeinrichtungen, Sicherheitsfunktionen, PLr-Werte oder Prüfverfahren vorgeben. Weichen ihre Anforderungen von Typ-A- oder Typ-B-Normen ab, haben die spezifischen Vorgaben für die erfasste Maschinenkategorie Vorrang – aber nur innerhalb ihres Anwendungsbereichs und nur hinsichtlich der tatsächlichen Abweichung.

Zusätzliche Ausrüstung, ungewöhnliche Betriebsarten, die Integration in eine Gesamtanlage oder besondere Tätigkeiten am späteren Einsatzort können außerhalb dieses Bereichs liegen. Auch ausdrücklich ausgeschlossene Gefährdungen bleiben Aufgabe des Herstellers. Hier führt kein Weg an der Risikobeurteilung nach ISO 12100 und den passenden Typ-B-Normen vorbei.

Typ-C-Normen verweisen häufig bewusst auf Typ-B-Normen. Sie können eine trennende Schutzeinrichtung verlangen, während EN ISO 14120 deren konstruktive Ausführung beschreibt. Sie können einen PLr festlegen, während EN ISO 13849-1 für die Auslegung der sicherheitsbezogenen Teile der Steuerung und EN ISO 13849-2 für deren Validierung herangezogen werden.

Beispiel EN 280: kein einziger PL für die gesamte Maschine

Bei mobilen Hubarbeitsbühnen zeigt sich dieses Prinzip besonders klar. Die einschlägigen Typ-C-Anforderungen ordnen nicht der gesamten Maschine pauschal einen einzigen Performance Level zu. Stattdessen werden einzelne Sicherheitsfunktionen bewertet. Die Überwachung von Plattformzugängen, die Nivellierung der Plattform, die Last- und Momentüberwachung oder der Not-Halt können unterschiedliche Anforderungen erhalten, weil ihr Ausfall zu unterschiedlichen Folgen führt.

Wird zusätzliche Ausrüstung zum Heben von Lasten integriert, entstehen neue Gefährdungssituationen und Abhängigkeiten. Daraus können weitere Verriegelungen und zusätzliche Sicherheitsfunktionen folgen. Eine Ausstattungsänderung kann also einen neuen PLr, neue Prüfungen und weitere anzuwendende Typ-B-Anforderungen auslösen.

So muss eine Typ-C-Norm gelesen werden: als detaillierter Anforderungssatz für eine definierte Maschinenkategorie, nicht als fertig ausgefüllte Konformitätserklärung. Anwendungsbereich, Ausschlüsse, signifikante Gefährdungen und normative Verweisungen gehören auf den Prüfstand.

Konformitätsvermutung entsteht nicht durch eine Normennummer

Eine lange Konformitätserklärung mit CE-Kennzeichnung kann beeindruckend aussehen. Rechtlich zählt jedoch nicht die Länge der Normenliste, sondern die tatsächliche Anwendung der einschlägigen Anforderungen.

Nach Artikel 7 Absatz 2 der Richtlinie 2006/42/EG entsteht die Konformitätsvermutung durch die Übereinstimmung mit einer harmonisierten Norm, deren Fundstelle im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht wurde. Sie gilt nur für die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen, die diese Norm tatsächlich abdeckt. Artikel 20 der Verordnung (EU) 2023/1230 erhält dieses Prinzip und bezieht es ausdrücklich auch auf angewendete Teile harmonisierter Normen.

Die Verordnung (EU) 2023/1230 gilt im Wesentlichen ab dem 20. Januar 2027. Bis dahin bleibt für das Inverkehrbringen der meisten Maschinen die Richtlinie 2006/42/EG maßgeblich. Ein bloßer Austausch der Rechtsgrundlage im Dokument genügt beim Übergang nicht: Harmonisierungsstatus, veröffentlichte Fundstellen und abgedeckte Anforderungen müssen für den jeweils geltenden Rechtsakt geprüft werden.

Thema Richtlinie 2006/42/EG Verordnung (EU) 2023/1230
Grundlage der Vermutung Tatsächliche Übereinstimmung mit einer im Amtsblatt veröffentlichten harmonisierten Norm Tatsächliche Übereinstimmung mit einer veröffentlichten harmonisierten Norm oder deren angewendetem Teil
Umfang Nur die von der Norm abgedeckten grundlegenden Anforderungen Nur die von der Norm oder ihrem angewendeten Teil abgedeckten grundlegenden Anforderungen
Normenangaben Fundstellen der angewendeten harmonisierten Normen, soweit einschlägig Fundstellen der angewendeten Normen mit eindeutiger Dokumentangabe
Teilweise Anwendung Der Umfang muss so angegeben werden, dass keine vollständige Anwendung vorgetäuscht wird Die angewendeten Teile müssen eindeutig bezeichnet werden
Verantwortung Die Unterschrift bestätigt die Durchführung des vorgeschriebenen Konformitätsbewertungsverfahrens Der Hersteller übernimmt mit der Erklärung die Verantwortung für die Konformität

Eine aktuelle Norm ist nicht automatisch eine harmonisierte Norm. Vor der Aufnahme in die Erklärung sind mindestens folgende Punkte zu prüfen:

  • Wurde genau diese Ausgabe für den richtigen Rechtsakt im Amtsblatt veröffentlicht?
  • Bestehen Einschränkungen der Konformitätsvermutung?
  • Welche grundlegenden Anforderungen nennt der Anhang ZA?
  • Passt der Anwendungsbereich zur konkreten Maschine?
  • Wurde die Norm vollständig oder nur teilweise angewendet?

Ein technisch neueres Dokument kann fachlich sehr wertvoll sein, ohne bereits eine Konformitätsvermutung auszulösen. Umgekehrt kann eine harmonisierte Norm nur teilweise einschlägig sein. Die Aussage „Die Maschine entspricht der Norm“ ist deshalb ohne dokumentierten Anwendungsumfang wenig belastbar.

Besonders riskant ist eine Erklärung, die von einer „fast gleichen“ Maschine kopiert wurde. Ähnliche Geometrie bedeutet nicht gleiche Gefährdung. Derselbe Türschalter bedeutet nicht dieselbe Zugangszeit. Ein vergleichbarer Steuerungsaufbau bedeutet nicht denselben PLr.

Technische Schutzmaßnahmen an Maschinen als System betrachten

Eine verriegelte und zugehaltene Tür ist ein einziges sichtbares Schutzmittel, technisch aber ein ganzes System. Sie bildet eine physische Barriere, begrenzt die Erreichbarkeit, meldet ihre Stellung, verhindert bei Bedarf das Öffnen, löst eine Sicherheitsfunktion aus und darf nach dem Schließen keinen unerwarteten Wiederanlauf verursachen.

Deshalb lässt sich nicht jeder Schutzeinrichtung genau eine grundlegende Anforderung und genau eine Norm zuordnen. Rechtsvorschriften beschreiben Schutzziele. Normen konkretisieren technische Lösungswege. Dazwischen entsteht ein Netz aus Anforderungen, Funktionen und Nachweisen.

Technisches Problem oder Schutzmaßnahme Typische Typ-B-Normen Verordnung – Anhang III Richtlinie – Anhang I Inhalt der technischen Dokumentation
Feststehende oder bewegliche trennende Schutzeinrichtung und Erreichbarkeit des Gefahrenbereichs EN ISO 14120, EN ISO 13857 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1 und 1.4.2 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1 und 1.4.2 Konstruktion, Befestigung, Festigkeit, Öffnungsmaße, Sicherheitsabstände und Erreichbarkeitsprüfung
Verriegelte Schutzeinrichtung, erforderlichenfalls mit Zuhaltung EN ISO 14119, EN ISO 14120, EN ISO 13849-1 und EN ISO 13849-2 oder EN IEC 62061 1.2.1, 1.2.3, 1.4.1 und 1.4.2.2 1.2.1, 1.2.3, 1.4.1 und 1.4.2.2 Funktionsspezifikation, Gefahrdauer und Zugangszeit, Art der Zuhaltung, Schutz gegen Manipulation, PLr oder SIL und Validierung
Lichtvorhang, Laserscanner oder andere berührungslos wirkende Schutzeinrichtung EN ISO 13855, Normenreihe EN IEC 61496, EN ISO 13849-1 und EN ISO 13849-2 oder EN IEC 62061 1.2.1, 1.2.3, 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1 und 1.4.3 1.2.1, 1.2.3, 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1 und 1.4.3 Auflösung und Schutzfeld, Umgehungsmöglichkeiten, Berechnung des Mindestabstands, gemessene Nachlaufzeit, Wiederanlaufschutz und Validierung der Funktion
Vermeidung unerwarteten Anlaufs und Energietrennung EN ISO 14118, EN 60204-1 sowie je nach Energieart EN ISO 4413 oder EN ISO 4414 1.2.3, 1.2.6, 1.6.3 und 1.6.4 1.2.3, 1.2.6, 1.6.3 und 1.6.4 Verzeichnis der Energiequellen, Trennstellen und Verriegelungsmöglichkeiten, Abbau gespeicherter Energie und Wiederanlaufprüfungen
Not-Halt-Funktion EN ISO 13850, EN 60204-1, EN ISO 13849-1 oder EN IEC 62061 1.2.1 und 1.2.4.3 1.2.1 und 1.2.4.3 Wirkbereich, Stoppkategorie, Befehlsvorrang, Rückstellung, Verhinderung des selbsttätigen Wiederanlaufs und Ergebnisse der Funktionsprüfung
Sicherheitsfunktion der Steuerung EN ISO 13849-1 und EN ISO 13849-2 oder EN IEC 62061 1.2.1 sowie die für die realisierte Funktion maßgebliche Anforderung; in bestimmten Fällen auch 1.1.9 1.2.1 sowie die für die realisierte Funktion maßgebliche Anforderung Funktionsspezifikation, PLr oder erforderlicher SIL, Architektur, Zuverlässigkeitsdaten, Ausfälle gemeinsamer Ursache, Software, Berechnungen und Validierung
Ortsfeste Zugänge zu Bedienungs- und Instandhaltungsplätzen Normenreihe EN ISO 14122 1.5.15, 1.6.2 1.5.15, 1.6.2 Begründung der Auswahl des Zugangsmittels, Abmessungen, Belastungen, rutschhemmende Oberflächen, Absturzsicherung und Möglichkeit zur sicheren Durchführung der Aufgabe

Auch diese Zuordnung ist keine Kopiervorlage. Welche grundlegenden Anforderungen von einer konkreten Normausgabe abgedeckt werden, ergibt sich aus deren Anhang ZA und der einschlägigen Veröffentlichung der Europäischen Kommission.

Beim Wechsel zur Maschinenverordnung ist besondere Vorsicht nötig. Die Durchführungsentscheidung (EU) 2023/1586 betrifft die Richtlinie 2006/42/EG. Ihre Normenfundstellen können nicht ungeprüft als Grundlage für die Verordnung übernommen werden. Selbst gleich nummerierte Anforderungen müssen inhaltlich verglichen werden. Die Verordnung erweitert beispielsweise Anforderungen an Steuerungen, Schutz gegen Beeinträchtigung sowie den Umgang mit Software und Konfiguration.

Ein konformes Bauteil beweist noch keine Sicherheitsfunktion

Der Lichtvorhang besitzt eine Konformitätserklärung. Die Sicherheitssteuerung erreicht laut Datenblatt PL e. Der Positionsschalter liefert die benötigten Kennwerte, und die Schütze sind für die Diagnose geeignet. Ist die Sicherheitsfunktion damit nachgewiesen? Noch lange nicht.

Ein Lichtvorhang beendet keine Gefährdung. Er erkennt eine Unterbrechung und ändert seinen Ausgangszustand. Erst die Logik verarbeitet das Signal. Danach müssen die Aktoren Energie sicher abschalten oder beherrschen. Schließlich muss die Mechanik tatsächlich zum Stillstand kommen.

Die vollständige Kette lautet:

Erkennung einer Person → Signalverarbeitung → Reaktion der Aktoren → Ende der Gefährdung → kontrolliertes Rücksetzen und Wiederanlaufen

Ein einziger schlecht gelöster Abschnitt kann sämtliche Bauteilzertifikate praktisch wertlos machen. Die Funktionsspezifikation muss daher beantworten:

  • Welches Ereignis löst die Funktion aus?
  • Welche gefahrbringenden Bewegungen oder Zustände werden beendet?
  • Wie sieht der sichere Zustand aus?
  • Wie schnell muss er erreicht werden?
  • In welchen Betriebsarten gilt die Funktion?
  • Wie reagiert das System auf Fehler und Spannungsausfall?
  • Wo darf zurückgesetzt werden, und ist der Gefahrenbereich von dort einsehbar?
  • Darf das Schließen einer Tür einen Start auslösen?

PLr gehört zur Funktion, nicht zur gesamten Maschine

Der erforderliche Performance Level wird einer konkreten Sicherheitsfunktion zugeordnet. Er kann aus einer Typ-C-Norm stammen oder aus der Risikobeurteilung ermittelt werden. EN ISO 13849-1 legt nicht für jede Maschine fest, welche Funktion erforderlich ist und welchen PLr sie benötigt. Die Norm liefert die Methode zur Auslegung und Integration sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen.

Eine Sicherheitssteuerung mit Eignung für PL e macht das Gesamtsystem nicht automatisch zu PL e. Eingänge, Logik, Ausgänge, Architektur, Diagnose, Ausfälle gemeinsamer Ursache, Software und Integration bestimmen gemeinsam das Ergebnis. Typische Schwachstellen sind nicht erkannte Sensorfehler, unüberwachte Schütze, gemeinsame Leitungsfehler, unvollständige Betriebsartenlogik oder ein Rücksetztaster an ungeeigneter Stelle.

Auch ein rechnerisch erreichter PL d beantwortet nicht jede Schutzfrage. Er sagt nicht, ob der Lichtvorhang weit genug entfernt ist, die Einhausung mechanisch standhält oder eine Last nach dem Abschalten absinkt. Der Performance Level beschreibt die Zuverlässigkeit der sicherheitsbezogenen Steuerungsteile. Er ersetzt weder die geometrische Bewertung noch die Prüfung des tatsächlichen Maschinenverhaltens.

Dasselbe gilt für den Schutz gegen digitale Beeinträchtigung. Eine PL- oder SIL-Berechnung weist nicht automatisch die Anforderungen der Maschinenverordnung an den Schutz von Software, Konfiguration und sicherheitsrelevanten Verbindungen nach.

Validierung heißt prüfen, nicht nur rechnen

Ein Bericht aus einem Berechnungsprogramm kann Architektur, Zuverlässigkeitswerte und das erreichte Leistungsniveau dokumentieren. Er öffnet jedoch keine Schutztür, unterbricht kein Schutzfeld und misst keinen realen Nachlauf. Er prüft auch nicht automatisch jede Betriebsart oder jedes vorgesehene Fehlerverhalten.

Die Validierung umfasst Analyse und Prüfung. Bei EN ISO 13849-2 sind die definierte Sicherheitsfunktion, die erreichte Kategorie und das erreichte Leistungsniveau durch geeignete Analysen und Versuche zu bestätigen. Bis dahin existieren möglicherweise geeignete Komponenten und ein plausibler Entwurf – aber noch kein vollständiger Wirksamkeitsnachweis.

Besonders deutlich wird das bei berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen. Der Mindestabstand hängt nach EN ISO 13855 vom gesamten Nachlauf des Systems ab:

S = (K × T) + C

Dabei steht T für die gesamte Zeit vom Eindringen in das Schutzfeld bis zum tatsächlichen Ende der gefahrbringenden Maschinenfunktion. Dazu gehören die Reaktionszeit der Schutzeinrichtung, Signalübertragung und Logik, Aktoren, Antrieb, Bremse und Mechanik. Belastung, Temperatur, Ventilschaltzeiten, Bremsverschleiß und Parametrierung können das Ergebnis verändern.

Der im Datenblatt angegebene Sensorwert reicht daher nicht. Gemessen werden muss das Gesamtsystem unter repräsentativen und ungünstigen Bedingungen. Entscheidend ist nicht der Durchschnitt der besten Versuche, sondern ein belastbarer maximaler Wert unter Berücksichtigung der Messunsicherheit und vorhersehbarer Verschlechterung.

Ändert sich später ein sicherheitsbezogener Zeitparameter, kann die frühere Abstandsberechnung ungültig werden, obwohl der Lichtvorhang physisch unverändert bleibt.

Schutzmittel oder Funktion Was ist zu prüfen? Typischer Nachweis Wann erneut prüfen?
Feststehende oder bewegliche trennende Schutzeinrichtung Befestigung, Festigkeit, Öffnungen, Umgreifen sowie neue Quetsch- und Scherstellen Sichtprüfung, Maßprüfung, Berechnung oder Festigkeitsprüfung Nach Änderungen an Konstruktion, Position, Befestigung oder Maschinenumgebung
Verriegelte Schutzeinrichtung mit Zuhaltung Stopp der richtigen Bewegungen, alle Betriebsarten, Gefahrdauer, Freigabe der Zuhaltung, Rücksetzen und Wiederanlauf Funktionsprüfprotokoll und Validierung der Sicherheitsfunktion Nach Änderungen an Sensor, Zuhaltung, Programm, Antrieb, Bremse oder Betriebsart
Lichtvorhang oder Laserscanner Zugangsrichtungen, Umgehung, unerkannter Aufenthalt, Gesamtnachlauf und tatsächlicher Abstand Abstandsberechnung, Nachlaufmessung und Schutzfeldprüfung Nach Änderungen an Parametern, Programm, Antrieb, Last, Bremse oder Geräteposition
Not-Halt Wirkbereich, Vorrang, Stoppverhalten und Verhalten nach Entriegelung Prüfung jedes Befehlsgeräts in den relevanten Betriebsarten Nach Änderungen an der Steuerung, der Aufteilung in Maschinenzonen oder der Integration mit anderen Maschinen
Energietrennung Alle Energiearten, Verriegelbarkeit, Abbau gespeicherter Energie und sicherer Zustand Trennprüfung, Energiequellenplan und Prüfung auf Energiefreiheit Nach Änderungen an elektrischen, pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Systemen
Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktion Signalreaktion, Fehlerverhalten, Diagnose, Programm, Aktoren und sicherer Zustand Analyse, PL- oder SIL-Nachweis und Prüfung an der fertigen Maschine Nach jeder Änderung, die sich auf die Funktion auswirken kann, auch wenn keine Schutzeinrichtungen ausgetauscht wurden

Nach jeder Prüfung geht es zurück in die Risikobeurteilung der neuen und verbleibenden Risiken. Eine Einhausung kann eine neue Quetschstelle schaffen. Eine zugehaltene Tür kann eine Person im Schutzbereich einschließen. Ein Lichtvorhang kann korrekt stoppen und trotzdem einen unbemerkten Aufenthalt hinter dem Schutzfeld erlauben. Eine unpraktische Lösung kann die Motivation zur Manipulation erhöhen.

Sieben typische Fehler bei Technischen Schutzmaßnahmen an Maschinen

1. Das Gerät wurde vor dem Schutzbedarf ausgewählt

„Hier kommt ein Lichtvorhang hin“ ist keine Schutzstrategie. Zuerst müssen Gefährdung, Tätigkeit, Zugriffshäufigkeit, Zugangsweg und Nachlauf bekannt sein. Ein Lichtvorhang ist keine modernere Schutzhaube, sondern ein anderes Schutzprinzip mit anderen Grenzen.

2. Die Typ-C-Norm wurde ignoriert oder überschätzt

Wer sie ignoriert, kann konkrete Vorgaben zu Schutzmitteln, PLr und Prüfungen verpassen. Wer sie überschätzt, übersieht Ausschlüsse und zusätzliche Gefährdungen. Anwendungsbereich und normative Verweisungen sind wichtiger als der Titel.

3. Eine Schutzeinrichtung wurde mit einer einzigen Norm abgehakt

Konstruktion, Sicherheitsabstand, Verriegelung, Zuhaltung, Manipulationsschutz, Steuerungsfunktion und Wiederanlauf sind unterschiedliche technische Fragen. Eine sichtbare Tür kann mehrere Nachweisstränge auslösen.

4. Die neueste Norm wurde automatisch für harmonisiert gehalten

Maßgeblich sind die genaue Ausgabe, der richtige Rechtsakt, die Veröffentlichung im Amtsblatt, mögliche Einschränkungen und der Anhang ZA. Die Konformitätsvermutung erstreckt sich nie automatisch auf die gesamte Maschine.

5. Bauteildokumente ersetzten die Funktionsvalidierung

Der Komponentenhersteller verantwortet weder das Programm des Integrators noch Verdrahtung, Aktoren, Rücksetzposition oder Maschinenreaktion. Geeignete Bauteile sind Voraussetzung, aber kein Nachweis der fertigen Funktion.

6. Die Berechnung wurde wie ein Messergebnis behandelt

Eine Berechnung beschreibt das erwartete Verhalten. Die Prüfung zeigt das reale Verhalten. Weicht die Messung von der Annahme ab, wird der Entwurf korrigiert – nicht das Prüfprotokoll.

7. Nach dem Einbau kehrte niemand zur Risikobeurteilung zurück

Risikominderung ist iterativ. Neue Gefährdungen, Einschlüsse, Umgehungsmöglichkeiten und ergonomische Belastungen müssen nach der Umsetzung erneut bewertet werden.

Praxisablauf für den zweiten Schritt nach ISO 12100

  1. Restrisiko beschreiben: Nicht nur „mechanische Gefährdung“ notieren. Festhalten, wer bei welcher Tätigkeit wie und wo exponiert ist und welche Folgen möglich sind.
  2. Typ-C-Norm prüfen: Anwendungsbereich, Ausschlüsse, Maschinenvariante, signifikante Gefährdungen, vorgegebene Schutzmaßnahmen, PLr- oder SIL-Anforderungen, Prüfungen und normative Verweisungen auswerten.
  3. Schutzziel festlegen: Zugang verhindern, Annäherung erkennen, Bewegung rechtzeitig stoppen, Tür zuhalten, Energie begrenzen oder gespeicherte Energie sicher abbauen.
  4. Sicherheitsfunktion spezifizieren: Auslösendes Ereignis, betroffene Maschinenfunktionen, sicherer Zustand, maximale Reaktionszeit, Betriebsarten, Fehlerverhalten, Rücksetzen, Wiederanlauf und PLr beziehungsweise SIL definieren.
  5. Lösung in technische Teilprobleme zerlegen: Mechanik, Erreichbarkeit, Verriegelung, Steuerung, Energiebeherrschung, Zugang und Validierung getrennt betrachten.
  6. Reale Arbeit berücksichtigen: Reinigung, Einrichtung, Störungsbeseitigung und Instandhaltung sind keine Randfälle. Genau dort werden ungeeignete Schutzkonzepte sichtbar.
  7. Abnahmekriterien vor der Prüfung festlegen: Zulässige Nachlaufzeit, Mindestabstand, Öffnungsmaße, Fehlerreaktion, Zuhaltungsfreigabe und Wiederanlaufverhalten dürfen nicht erst nach der Messung passend gemacht werden.
  8. Verifizieren und validieren: Berechnungen, Sicht- und Maßprüfungen, Funktionsversuche, Nachlaufmessungen, Fehlersimulationen und Softwareprüfungen an der konkreten Maschine durchführen.
  9. Risiko erneut bewerten: Wirksamkeit, neue Gefährdungen, Manipulationsanreize und verbleibende Restrisiken beurteilen. Falls das Ergebnis nicht reicht, geht es zurück in die Konstruktion.

Minimale Entscheidungs- und Nachweismatrix

Die technische Dokumentation muss einen durchgängigen Weg von der Gefährdung bis zum Prüfergebnis zeigen. Folgende Struktur ist dafür praxistauglich:

Feld Zu dokumentierender Inhalt
Gefährdung und Gefährdungssituation Schadensquelle, Tätigkeit, betroffene Person, Expositionsweg, mögliche Folge und Gefahrenbereich
Ergebnis des ersten Schritts Begründung, warum das Risiko nicht weiter durch inhärent sichere Konstruktion beseitigt werden konnte
Typ-C-Norm Anwendungsbereich, konkrete Anforderung und nicht abgedeckte Gefährdungen
Schutzmaßnahme Trennende oder nicht trennende Schutzeinrichtung sowie ergänzende Schutzmaßnahme
Sicherheitsfunktion Auslöser, Reaktion, sicherer Zustand, Reaktionszeit, PLr oder SIL
Typ-B-Normen Normen für die einzelnen technischen Bestandteile des Schutzkonzepts
Grundlegende Anforderungen Einschlägige Nummern der Richtlinie oder Verordnung
Abnahmekriterium Vor der Prüfung festgelegter Grenzwert oder erwartetes Verhalten
Verifizierung und Validierung Methode, Messbedingungen, Ergebnis, Berechnung, Protokoll und verantwortliche Person
Neue und verbleibende Risiken Ergebnis der erneuten Risikobewertung und erforderliche Benutzerinformationen

Der einfachste Qualitätstest für die Dokumentation ist brutal, aber wirksam: Wählen Sie eine Gefährdung und verfolgen Sie sie bis zu einem konkreten Prüfergebnis. Gehen Sie anschließend vom Prüfergebnis rückwärts und prüfen Sie, welche Konstruktionsentscheidung und welche Anforderung es bestätigt.

Bricht die Kette bei einer Normennummer ab, dokumentiert das Projekt eine Liste – keine Begründung.

Fazit: Die Normenliste ist das Ergebnis, nicht der Anfang

Technische Schutzmaßnahmen entstehen nicht durch die Auswahl eines Lichtvorhangs, einer Schutztür oder einer Sicherheitssteuerung. Sie entstehen durch die nachvollziehbare Verbindung von Restrisiko, menschlicher Tätigkeit, Schutzziel, Sicherheitsfunktion, Normanforderung, Konstruktion und Prüfung.

Für jede genannte Norm muss der Hersteller erklären können, aus welcher Gefährdung oder grundlegenden Anforderung sie folgt, wo ihre Anforderungen umgesetzt wurden und welcher Nachweis die Wirksamkeit bestätigt. Wurde sie nur teilweise angewendet, muss auch das eindeutig dokumentiert sein.

Komponentenerklärungen ersetzen diesen Nachweis nicht. Die Kennwerte einer Sicherheitssteuerung bestätigen kein Anwendungsprogramm. Die CE-Kennzeichnung eines Verriegelungsschalters bestätigt keine ausreichende Gefahrdauer. Das berechnete Leistungsniveau beweist nicht, dass niemand die Schutzeinrichtung umgehen oder unentdeckt im Gefahrenbereich bleiben kann.

Die endgültige Antwort liefert die fertige Maschine: Verhindert die Einhausung tatsächlich den Zugang? Stoppt das Öffnen der Tür alle relevanten Bewegungen? Bleibt die Zuhaltung lange genug geschlossen? Steht der Lichtvorhang auf Grundlage des gemessenen Gesamtnachlaufs weit genug entfernt? Ist ein unerwarteter Wiederanlauf nach Rücksetzen oder Spannungswiederkehr ausgeschlossen?

Widerspricht das Prüfergebnis dem Entwurf, wird der Entwurf geändert. Danach folgt erneut die Risikobeurteilung. Erst wenn die Maßnahme wirksam ist, mit den übrigen Schutzmaßnahmen zusammenarbeitet und keine unvertretbaren neuen Risiken erzeugt, ist der zweite Schritt der Risikominderung abgeschlossen.

Mit Safety Software lässt sich diese Nachweiskette von Gefährdung und Tätigkeit über Anforderung und Schutzmaßnahme bis zur Prüfung und erneuten Risikobeurteilung durchgängig dokumentieren.

Fachliche Grundlagen

Zu den zentralen technischen Grundlagen gehören ISO 12100, EN ISO 14120, EN ISO 13857, EN ISO 14119, EN ISO 13849-1 und EN ISO 13849-2, EN IEC 62061, EN ISO 13855, die Normenreihe EN IEC 61496, EN ISO 14118, EN ISO 13850, EN 60204-1, EN ISO 4413, EN ISO 4414 sowie die Normenreihe EN ISO 14122. Für konkrete Maschinenkategorien sind zusätzlich die jeweils einschlägigen Typ-C-Normen auszuwerten.

Rechtlich maßgeblich sind insbesondere die Richtlinie 2006/42/EG, die Verordnung (EU) 2023/1230 und die veröffentlichten Fundstellen harmonisierter Normen im Amtsblatt der Europäischen Union. Leitfäden der Europäischen Kommission unterstützen die Auslegung, ersetzen aber weder den verbindlichen Rechtstext noch die Prüfung der konkreten Normausgabe.

Papier akzeptiert jede Norm. Die Maschine antwortet erst in der Prüfung – und genau diese Antwort gehört in die technische Dokumentation.

Häufig gestellte Fragen

Was sind technische Schutzmaßnahmen an Maschinen gemäß ISO 12100?

Technische Schutzmaßnahmen an Maschinen begrenzen die Exposition gegenüber Gefährdungen, die durch inhärent sichere Konstruktionsmaßnahmen nicht ausreichend beseitigt werden konnten. Dazu gehören unter anderem trennende Schutzeinrichtungen, nichttrennende Schutzeinrichtungen, Verriegelungseinrichtungen, Zuhaltungen sowie sicherheitsbezogene Stoppfunktionen.

Ihre Anwendung bildet den zweiten Schritt der in ISO 12100 beschriebenen Drei-Stufen-Methode zur Risikominderung. Die Auswahl der Schutzmaßnahme muss auf der Risikobeurteilung, den vorhersehbaren Aufgaben des Menschen und dem Verhalten der Maschine beruhen.

Wann kann mit der Planung technischer Schutzmaßnahmen begonnen werden?

Zum zweiten Schritt wird erst übergegangen, nachdem die Möglichkeiten zur Beseitigung von Gefährdungen oder zur Risikominderung durch Änderungen an der Konstruktion, der Energie, dem Prozess oder der Art der Aufgabenausführung tatsächlich geprüft wurden.

Allein die Fertigstellung des 3D-Modells oder der Produktionsbeginn rechtfertigt nicht den Einsatz einer Schutzeinrichtung anstelle einer Verbesserung der Konstruktion. Es ist darzulegen, welches Restrisiko verbleibt und warum es sich durch inhärent sichere Lösungen nicht weiter ausreichend mindern lässt.

Wie wählt man zwischen einer feststehenden Schutzeinrichtung, einer beweglichen Schutzeinrichtung und einem Sicherheitslichtvorhang?

Eine feststehende trennende Schutzeinrichtung ist in der Regel geeignet, wenn kein oder nur seltener Zugang zum Gefahrenbereich erforderlich ist. Bei häufigem Zugang kann eine bewegliche trennende Schutzeinrichtung mit Verriegelungseinrichtung in Betracht gezogen werden; eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung ist geeignet, wenn die Maschine sicher angehalten werden kann, bevor eine Person die Gefährdung erreicht.

Ein Sicherheitslichtvorhang schützt nicht vor herausgeschleuderten Teilen, Spritzern, Strahlung oder Emissionen. In solchen Fällen kann eine physische trennende Schutzeinrichtung oder eine Kombination mehrerer Schutzmaßnahmen erforderlich sein.

Wann muss eine bewegliche trennende Schutzeinrichtung verriegelt werden?

Eine Zuhaltung kann erforderlich sein, wenn die Gefährdung nach einem Stoppbefehl nicht beendet ist, bevor der Zugang zum Gefahrbereich möglich wird. Dies betrifft beispielsweise Maschinen mit langer Nachlaufzeit, anhaltendem Druck oder Energie, die nicht sofort sicher abgebaut werden kann.

Die Auswahl und Konstruktion von Verriegelungs- und Zuhaltungseinrichtungen ist mit der Risikobeurteilung und den Anforderungen der ISO 14119 abzustimmen. Dabei sind auch die Möglichkeit des Umgehens der Schutzeinrichtung und die Motivation des Bedieners hierzu zu berücksichtigen.

Wie wird der Sicherheitsabstand einer trennenden Schutzeinrichtung oder einer Schutzeinrichtung festgelegt?

Bei trennenden Schutzeinrichtungen ist gemäß den entsprechenden Anforderungen der ISO 13857 zu prüfen, ob ein Hinüber-, Unter- oder Hindurchreichen durch Öffnungen möglich ist. Die Höhe der trennenden Schutzeinrichtung allein reicht nicht aus, wenn aufgrund ihrer Anordnung oder der Spaltmaße die Gefährdung erreicht werden kann.

Die Anordnung eines Lichtvorhangs, Scanners oder einer anderen berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung hängt unter anderem von der Gesamtstoppzeit und der Annäherungsgeschwindigkeit einer Person ab. Die Grundsätze zur Bestimmung des Abstands von Schutzeinrichtungen sind in ISO 13855 festgelegt.

Technische Schutzmaßnahmen mit der Risikobeurteilung verknüpfen

Dokumentieren Sie die Auswahl von Schutzeinrichtungen, Verriegelungen und Sicherheitsfunktionen anhand konkreter Gefährdungen. Halten Sie Entscheidungen, Berechnungen und Prüfungen nachvollziehbar fest.

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