Spickzettel Elektro-Risikobeurteilung

Konzept 2023-03-24

Nutzergruppen, gefährdete Personen:

Installationspersonal Zusammenbau, Elektrische Anlage: ausschließlich Elektrofachpersonal
Instandhalter Wartung, Kleinreparaturen: Elektrische Anlage: ausschließlich Elektrofachpersonal

Räumliche Grenzen: Schnittstelle Energieversorgung/Maschine

230 V, 1 Phase L + N + PE für elektrische Energieversorgung des Schaltschranks. Netzzuleitung mit CEKON-Stecker um Vertauschen von L und N zu verhindern. CEE 7/4 (deutscher Schukostecker Typ F) nicht zulässig.
Separaten Schutzleiter mit großem Querschnitt am zentralen Erdungspunkt der Maschine anschließen. Auch wegen FE, ESD, EMV...
Durch eine Elektrofachkraft angeschlossen und überprüft.


Oder:
400 V, 3 Phasen + N + PE für elektrische Energieversorgung an der Oberseite/Unterseite des Schaltschranks.
CEE Stecker oder
Festverdrahtung.
Separaten Schutzleiter mit großem Querschnitt am zentralen Erdungspunkt der Maschine anschließen. Auch wegen FE, ESD, EMV...
Durch eine Elektrofachkraft angeschlossen und überprüft.

Risikobeurteilung

Lebensphase: Inbetriebnahme

Aufgabe: Elektrisch anschließen

Gefährdung: (elektrischer) Schlag durch Berühren spannungsführende Teile, die im die im Fehlerzustand spannungsführend geworden sind.

Ereignis oder Schutzziel: Falscher Anschluss oder mangelnde Erdung könnten dazu führen, dass Gehäuseteile Spannung führen.

Lösung:
EN 60204-1 Art der Lösung: inhärent sichere Konstruktion (I): Ausführung der elektrischen Anlage nach geltenden Sicherheitsnormen. Schutzerdung und leitende Verbindung aller berührbaren leitenden Teile.
EN ISO 12100: 6.4.5.1 b: Art der Lösung: Sicherheitshinweis im Sicherheitskapitel oder Warnhinweis im Kontext (IIIc):
Hinweis in der Betriebsanleitung: Nur Fachpersonal (Elektrofachkraft) darf die Maschine anschließen und überprüfen.

Lebensphase: Betrieb, Betriebsarten

Aufgabe: Befüllen

Gefährdung: Schneiden oder Abschneiden, Erfassen durch rotierende Teile Einziehen oder Fangen, Quetschen durch sich bewegende Teile, Über- und Unterdruck, Röntgen-, Radar-, UV-, Laser- Strahlung, Plasma, heiße/kalte Oberflächen, giftige Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe, ätzende Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe.

Ereignis oder Schutzziel: Wenn der Bediener bei laufender Maschine einfüllt/nachfüllt könnte er von den rotierenden bzw. sich bewegenden Teilen, Bandrollen oder dem Band erfasst und verletzt werden.(!!! hier je nach Ausführung der Maschine anpassen)

Lösung: Art der Lösung: Nicht trennende Schutzeinrichtung, steuerungstechnisch (IIb): Not-Halt-Einrichtung in Stopp-Kategorie 0 (sofortige Energietrennung) mit Betätigungselement direkt an der Bedienseite. Schutzeinrichtung: Sicherheitsschalter an der Abdeckung sowie den Wartungstüren elektronisch in Reihe mit dem Not-Halt (redundant, 2-kanalig) geschaltet. Oder Lichtvorhang
Risikoeinschätzung EN 62061: Macht mechanische Konstruktion.

Aufgabe: Einschalten, Starten

Gefährdung: Schneiden oder Abschneiden, Erfassen durch rotierende Teile Einziehen oder Fangen, Quetschen durch sich bewegende Teile, Über- und Unterdruck, Röntgen-, Radar-, UV-, Laser- Strahlung, Plasma, heiße/kalte Oberflächen, giftige Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe, ätzende Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe.

Ereignis oder Schutzziel: Personen, die sich im Gefahrenbereich befinden, können verletzt werden.

Lösung: Art der Lösung: Sicherheitshinweis im Sicherheitskapitel oder Warnhinweis im Kontext:
Hinweis in der Betriebsanleitung: Wartungsarbeiten müssen abgeschlossen sein. Vor dem Einschalten sicherstellen, dass sich niemand im Gefahrenbereich aufhält. Gehäuse und Schutzeinrichtungen geschlossen halten, Schutzeinrichtungen während des Betriebes nicht öffnen.

Lebensphase: Alle Betriebsphasen

Gefährdung: (elektrischer) Schlag durch Berühren spannungsführende Teile, die im die im Fehlerzustand spannungsführend geworden sind.

Ereignis oder Schutzziel:
Falscher Anschluss oder mangelnde Erdung, Defekt elektrischer Bauteile und Leitungen könnte dazu führen, dass leitende Gehäuseteile Spannung führen oder spannungsführende Teile berührbar werden.

Lösung:
Art der Lösung: inhärent sichere Konstruktion (I): Ausführung und Prüfung der elektrischen Anlage nach den anwendbaren Normen. EN 60204-1

Lebensphase: Störungen, Fehlersuche und –beseitigung

Aufgabe: Teile verklemmen sich / wurden nicht richtig bearbeitet: Teile müssen aus Maschine entnommen werden.

Gefährdung: Schneiden oder Abschneiden, Erfassen durch rotierende Teile Einziehen oder Fangen, Quetschen durch sich bewegende Teile, Über- und Unterdruck, Röntgen-, Radar-, UV-, Laser- Strahlung, Plasma, heiße/kalte Oberflächen, giftige Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe, ätzende Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe.

Ereignis oder Schutzziel:
Es darf nicht möglich sein die Gefährdungsquelle während der Störungsbeseitigung oder während des Betriebs zu erreichen.

Art der Lösung:
Kombination trennende und nicht trennende Schutzeinrichtung (IIc): Schutzmaßnahmen, siehe Lebensphase "Betrieb".

Art der Lösung:
Sicherheitshinweis im Sicherheitskapitel oder Warnhinweis im Kontext: Hinweise in der Betriebsanleitung: Zum Lösen von verklemmten Teilen / entnehmen von falsch bearbeiteten Teilen...

Zum Entfernen der Teile:

• Maschine ausschalten
• Hauptschalter gegen Wiedereinschalten sichern (z. B. mit Vorhängeschloss und Schild - LOTOTO)
• Warten bis bewegte Teile zum Stillstand gekommen sind, andere Gefährdungsquellen gesichert sind
• Erst dann Teile aus Maschine entfernen

Aufgabe: Ausfall der Energieversorgung (keine Spannung)

Gefährdung: Schneiden oder Abschneiden, Erfassen durch rotierende Teile Einziehen oder Fangen, Quetschen durch sich bewegende Teile, Über- und Unterdruck, Röntgen-, Radar-, UV-, Laser- Strahlung, Plasma, heiße/kalte Oberflächen, giftige Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe, ätzende Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe.

Ereignis oder Schutzziel:
Keine Gefährdung. Bei Ausfall der Energieversorgung halten alle Bewegungen an. Es gibt keine Teile, die unter Last absinken könnten oder die nachlaufen, andere Gefährdungsquellen werden automatisch gesichert (wenn nötig anpassen).

Art der Lösung:
Inhärent sichere Konstruktion.

Ereignis oder Schutzziel:
Unerwarteter Anlauf nach Ausfall der Energieversorgung und deren plötzlicher Wiederkehr muss verhindert werden.

Art der Lösung:
Inhärent sichere Konstruktion. Sicherheitsverriegelung der Schutztüren, die sich bei Stromausfall nicht öffnen lässt. Keine Teile, die unter Last absinken oder die nachlaufen. Automatischer Wiederanlauf nach Ausfall der Energieversorgung ist durch steuerungstechnische Maßnahmen verhindert.

Lebensphase: Reinigung, Wartung, Instandhaltung

Aufgabe: Reinigung, Wartung, Instandhaltung

Gefährdung: Schneiden oder Abschneiden, Erfassen durch rotierende Teile Einziehen oder Fangen, Quetschen durch sich bewegende Teile, Über- und Unterdruck, Röntgen-, Radar-, UV-, Laser- Strahlung, Plasma, heiße/kalte Oberflächen, giftige Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe, ätzende Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe.

Ereignis oder Schutzziel: Unerwarteter Anlauf der Maschine muss verhindert werden.
Art der Lösung: inhärent sichere Konstruktion.

Vor dem Reinigen, Warten, Instandhalten

• Maschine ausschalten
• Hauptschalter gegen Wiedereinschalten sichern (z. B. mit Vorhängeschloss und Schild - LOTOTO)
• Warten bis bewegte Teile zum Stillstand gekommen sind, andere Gefährdungsquellen gesichert sind
• Erst dann Maschine öffnen und reinigen, warten oder instandhalten

Lebensphase: Außerbetriebnahme

Nur Fachpersonal (Elektriker) darf die Maschine abklemmen.

Einbauerklärung statt Konformitätserklärung:

Wenn erst sicher, wenn Maschine eingebaut ist (unvollständige Maschine z. B. mit anderer Maschine verbunden, Abdeckung oder Sicherheitszaun darum installiert...)
=> Einen Hinweis, dass die Inbetriebnahme der unvollständigen Maschine, solange untersagt ist bis die Konformität der Maschine oder Anlage, in die die unvollständige Maschine eingebaut werden soll, mit der Richtlinie festgestellt wurde.
Tipp: Ohne Stecker ausliefern damit niemand die Maschine einfach einsteckt und anschaltet.

Stichworte Konformitätserklärung:

... allen einschlägigen Anforderungen EU-Richtlinie für Maschinen 2006/42/EG (EU-Maschinenrichtlinie) entspricht.

Die Maschine erfüllt darüber hinaus noch folgende EG-Richtlinien

• Richtlinie für Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) 2014/30/EU
• Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen EN 60204-1:2018
• Sicherheit von Maschinen DIN EN ISO 121200:2010
• Laserrichtlinien DIN EN 60825-1:2015-07 (VDE 0837-1:2015-07)
  Röntgen-, Radar-, UV-, Strahlung, Plasma, heiße Oberflächen, giftige Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe, ätzende Gase/Flüssigkeiten & Dämpfe...
• Eine technische Dokumentation ist vollständig vorhanden.
• Die zur Maschine gehörende Betriebsanleitung liegt vor.

Erklärung "inhärent sichere Konstruktion"

EN ISO 12100:2010, Abschnitt 3.20:
„Schutzmaßnahme, die entweder Gefährdungen beseitigt oder die mit den Gefährdungen verbundenen Risiken vermindert, indem ohne Anwendung von trennenden oder nichttrennenden Schutzeinrichtungen die Konstruktions- oder Betriebseigenschaften der Maschine verändert werden"

Also so konstruiert, dass die Maschine ohne zusätzlich installierte Schutzkomponenten oder Vorgaben für den Maschinenbediener auskommt. Es geht darum, mögliche Gefährdungen bereits an der Quelle auszuschalten und damit gar nicht erst entstehen zu lassen. Man die Maschine nicht falsch bedienen und inherent sichere Konstruktionen weder umgehen, abmontieren noch einfach austricksen.

Know-How Sicherheit: Stichworte / Textbausteine

• Risikobeurteilung (VBG) 2006/42/EG §222 Maschinenrichtlinie «Sicherheitsbetrachtung nach der Maschinenrichtlinie»
• Bauartnachweis EN 61439
• Risikoabschätzung und Bewertung (Risikobewertung) 2014/35/EU III (EN ISO 12100) Niederspannungsrichtlinie
• «Aktueller Stand der Technik»
• Sicherheitsplan und Validierung
• «Nicht abdingbar»
• Hergestellt und installiert nach den anerkannten Regeln der Technik.
• Einsatz von elektrischen Betriebsmitteln mit EU-Konformitätserklärung (CE-Kennzeichnung), Zulassung VDE, ENEC.. unter Beachtung der Sicherheits- und Einbauhinweise des Herstellers.
• Die Niederspannungsschaltgeräte entsprechen der DIN EN 61439, die für alle Niederspannungsschaltgerätekombinationen im Europäischen Wirtschaftsraum verpflichtend ist.
• …was typischerweise durch deren CE-Kennzeichnung belegt ist und die Installation sowie Verdrahtung dieser Komponenten entsprechenden der Betriebsanleitungen der jeweiligen Hersteller erfolgt ist.
• Prozesszuhaltung: Türe stromlos nicht verriegelt
  Sicherheitszuhaltung: Türe stromlos verriegelt
• Reihenschaltung von Sicherheitsschaltern:
  Das Performance Level (PL) ist bei einer Reihenschaltung von Sicherheitsschaltern mit mechanischen Kontakten reduziert.
  Fälschlicherweise wurde in der Vergangenheit häufig für mechanische Sicherheitsschalter bei einer Reihenschaltung derselbe Diagnosedeckungsgrad (DC) angenommen sowie ein Diagnosedeckungsgrad von 99 % durch die Hersteller angegeben. Bei einer Reihenschaltung in der Realität schwindet allerdings der Diagnosedeckungsgrad oft unter 60 % und das erreichbare Performance-Level von PLe sinkt auf PLc. Aus diesem Grund sind viele Maschinen unbemerkt mit einem unzureichenden PL ausgestattet und somit nicht sicher.

Unsortiert aber bei Diskussionen nützlich

• Schaltschränke und Verteilungen im Allgemeinen gelten als abgeschlossene elektrische Betriebsstätte (DIN VDE 0100-410 iVm. DIN VDE 0105-100), wenn der Zugang nur mittels Werkzeug oder einem Schaltschrank-Schlüssel erfolgt. Solche abgeschlossenen elektrischen Betriebsstätten dürfen nur von elektrotechnisch unterwiesenen Personen (BA4) und Elektrofachkräften (BA5) betreten oder „im Inneren“ bedient werden.
• Um eine Maschine auf den europäischen Markt bringen zu können, ist seit Ende 2009 die neue EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG bindend, in der die Verpflichtung zu einer Risikobeurteilung von Maschinen geregelt ist.
  Laut der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ist die Risikobeurteilung gemäß EN ISO 12100:2010 als zentraler Nachweis für Maschinensicherheit vorgeschrieben. Nicht nur Hersteller von Maschinen, sondern auch Betreiber, Importeure und Generalunternehmer sind verpflichtet eine solche Risikobeurteilung durchzuführen.
  Die Durchführung einer Risikobeurteilung und Implementierung der notwendigen Risikominderungsmaßnahmen allein reichen jedoch nicht. Laut Gesetzgeber sind Sie außerdem verpflichtet, die steuerungstechnischen Lösungen zu evaluieren. Im Maschinenbau wird dies gemäß der EN ISO 13849-1 und -2 durchgeführt.
• Codierung Sicherheitsschalter - Codierstufe:
  - Codiert (gering)
  - Vollcodiert (bis zu 8 mal paaren)
  - Unikatcodiert (gibt's nur einmal auf der Welt)
• Wärmeberechnung / Nachweis zur Erwärmung in der Schaltanlage nach DIN EN 60204-1 01. Juni 2019
  Bei der Anordnung von Schaltgeräten wird jetzt in Kapitel 11 gefordert, eine Wärmeberechnung durchzuführen und eine Wärmebilanz zu erstellen. Ziel ist es, eine Überhitzung während des Betriebes der Maschine zu vermeiden. Ein mögliches Verfahren zur Berechnung ist der Nachweis nach IEC 61439. Während Schaltgerätekombinationen mit einem Anlagennennstrom größer 1.600 A nach IEC 61439 immer geprüft werden müssen, ist für Bemessungsströme InA bis 630 A, wie sie im Maschinenbau häufig vorkommen, eine Berechnung nach Absatz 10.10 der EN 61439-1, dem sogenannten RDF-Verfahren, üblich. Liegt der Bemessungsstrom InA bei unter 1.600 A erfolgt die Berechnung dann nach IEC 60890.
• Pneumatik und Hydraulik im Schaltschrank
  Fluidkomponenten in Gehäusen für die elektrische Ausrüstung von Maschinen
  Verlautbarung des DKE/K 225
  In DIN EN 60204-1 Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 1 werden unter 11.2.2 Anforderungen an Anordnung und Aufbau sowie die räumliche Trennung von elektrischen und nichtelektrischen Geräten beschrieben.
  Die geforderte Trennung zwischen rein elektrischen und nicht elektrischen Betriebsmitteln beruht dabei auf folgenden Überlegungen:
  Wartung und Inbetriebnahme der nicht elektrischen Betriebsmittel wird ggf. nicht von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen durchgeführt. Hieraus können zusätzliche Gefährdungen durch elektrischen Schlag bei Arbeiten innerhalb des Gehäuses der Schaltgerätekombination entstehen.
  Probleme und Störungen an nichtelektrischen Betriebsmitteln können erhebliche Auswirkungen auf die elektrischen Betriebsmittel haben. Dies betrifft vor allem den Austritt von Flüssigkeiten und Schmutz.
  Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit kann bei thermischer Überlastung oder Beschädigung von elektrischen Betriebsmitteln zusätzlich brandbeschleunigend innerhalb des Gehäuses einer Schaltgerätekombination oder in Kabelkanälen wirken.
  Hohe Betriebstemperaturen im Bereich elektrischer Betriebsmittel können zur thermischen Beschädigung von Fluidleitungen und dem ungewollten Austreten von Fluidstoffen führen.
  Der normale Betrieb von nichtelektrischen Betriebsmitteln (z. B. pneumatische Komponenten) kann ebenfalls zu einer unerwünschten Verschmutzung mit Folgeschäden an elektrischen Geräten führen (z. B. Abluft, Ölverschmutzung, Betauung).
  Die unter 11.2.2 beschriebenen Anforderungen können bei sehr kompakten Maschinen schwierig umsetzbar sein. Eine Trennwand zwischen den Anordnungsbereichen, welche in der Schutzart an die Gefährdungsbeurteilung (z. B. Hydraulikanlagen mit hohem Druck oder Elektroventile von Hydraulikanlagen) anzupassen ist, kann hierbei eine technische Lösung bieten.
  Bei elektropneumatischen Ventilen, welche mit gereinigter und entfeuchteter Druckluftversorgung betrieben werden, ist basierend auf der erforderlichen Risikobewertung ggf. ein Einsatz im Gehäuse der elektrischen Betriebsmittel zulässig. Ein Eintrag der Abluft ist in diesem Fall zu vermeiden. Für die Spezifikation der Druckluftversorgung kann ISO 8573-1:2010 genutzt werden. Fluidschläuche sollten ausreichend getrennt von elektrischen Betriebsmitteln und Leitungen verlegt und abgeschottet werden. Bei einer solchen Lösung ist eine eindeutige Regelung für den Zugang durch Elektrofachkräfte oder elektrotechnisch unterwiesene Personen in der Dokumentation erforderlich.
• Wenn was beim Kunden nicht stimmt:
  Schriftlicher Hinweis auf nicht regelkonformen Zustand (am besten mit Fotos) und Angebot zur Behebung der Mängel. Dann ist der Betreiber in der Pflicht weil er die Gefahren kennt.
• Hauptschalter in Türe bis 63 A OK, wenn:
  
  1. Die Anschlussleitung zu einem Gerät, welches als Netztrenneinrichtung genutzt wird, ist auch nach dem Ausschalten noch unter Spannung. Hierbei sind zusätzliche Anforderungen an Kennzeichnung (orange) und Verlegung ausgenommener Stromkreise zu beachten (siehe auch 5.3.5 der Norm).
  2. Die korrekte Auswahl der Leiter und/oder deren Verlegung bei Anschluss am Gerät ist zu berücksichtigen. Dabei ist auch auf ausreichenden mechanischen Schutz der Leiter zur Vermeidung von unzulässiger Bewegung, Biegung, Durchscheuern der Isolation, Quetschung, Scherung, Bruch, u. s. w. als mögliche Ursache für elektrische Gefährdungen, wie z. B. Kurzschluss oder Störlichtbogen zu achten. (siehe auch 13.1.3 und 13.3. der Norm).
  3. Abhängig vom Gewicht des Gerätes, dem Querschnitt, Art (flexibel oder massiv) und Verlegung der Anschlussleitungen (üblicherweise mehrere Leiter an Geräten angeschlossen) sind die mechanischen Kräfte auf die Tür, Türscharniere und das Gerät (mechanische und elektrische Anschlüsse) zu bewerten. Dabei ist die Schutzart des Gehäuses, die korrekte Ausführung der Leiteranschlüsse am Gerät die mechanische Stabilität der Gerätebefestigung und Türscharniere sicherzustellen. Weitere Einflussgrößen auf die mechanische Belastung der Geräte durch Vibration, Schock und Stoß am Aufstellort der Anlage oder durch Klimageräte/Filterlüfter sowie Kräfte aufgrund der Bedienung sind zu berücksichtigen.
  4. Ausreichender Schutz aller aktiven Teile der Geräte und der elektrischen Verbindungen gegen direktes Berühren auf der Türinnenseite (Beachtung der Gefährdung einer unzulässigen Temperaturerhöhung durch Abdeckungen) ist zu berücksichtigen (siehe auch 6.2.2 der Norm).
  5. Eine mögliche Reduzierung von Gangbreiten durch hervorstehende Teile von Geräten, auch bei einer Türöffnung, ist zu beachten (Abstimmung Lieferant mit Anlagenbetreiber).
  Bei vollständiger Berücksichtigung der o.g. Aspekte und ggf. weiterer, anwendungsabhängiger Einflussfaktoren ergibt sich eine deutliche Begrenzung der Dimension o. g. Schaltgeräte hinsichtlich Abmessung, Gewicht, Bemessungsspannung, -leistung und -strom. Der Hersteller der elektrischen Ausrüstung hat eine Risikobeurteilung durchzuführen und zu dokumentieren.