Risikobeurteilung als Kernstück der CE-Konformitätsbewertung von Windenergieanlagen

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1 Produkthaftungsansprüche in Folge lückenhafter Risikobeurteilung sind vermeidbar! Risikobeurteilung als Kernstück der CE-Konformitätsbewertung von Windenergieanlagen Holger Berndt, Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Durch die fortschreitende Marktentwicklung der Windenergie in Europa und die Serienproduktion von WEA (Windenergieanlagen) und ihrer Komponenten, gewinnt deren CE-Kennzeichnung zunehmend an Bedeutung. Marktaufsichtbehörden schauen nicht länger weg, wenn es um Sicherheitsaspekte von WEA geht. Sicherheit als integraler Bestandteil der Anlagenkonstruktion muss daher stets im Vordergrund stehen. Neben der moralischen Verpflichtung zum Gesundheitsschutz ist das Thema CE-Kennzeichnung und die Einhaltung der Sicherheitsaspekte von WEA für Hersteller und Betreiber auch eine Frage der wirtschaftlichen Vernunft. Als typische Folgen eines durch eine widerrechtlich gekennzeichnete WEA verursachten Unfalls drohen Stilllegung derselben sowie ein Reputationsverlust des Herstellers. Das deutsche Geräte- und Produktsicherheitsgesetz [12] überführt die Produktsicherheitsrichtlinie [11] in nationales Recht und sieht für eine widerrechtliche CE-Kennzeichnung ein Bußgeld bis zu ,- vor. Ein Reisepass für Europa Zur Gewährleistung des freien Warenverkehrs auf dem Europäischen Binnenmarkt wurden seit 1987 auf Grund von Artikel 95 des EG-Vertrages mehr als 20 Produktrichtlinien erlassen, die sich auf das Prinzip des Neuen Konzepts stützen. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die in den Richtlinien formulierten Produktanforderungen sich auf allgemein gehaltene "wesentliche Anforderungen" beschränken, die vorrangig dem Gesundheitsschutz dienen. Es dürfen nur Produkte in Verkehr gebracht werden, die den wesentlichen Anforderungen genügen. Konkretisiert werden die wesentlichen Anforderungen durch harmonisierte Normen sowie durch eine Risikobeurteilung. Da die Risikobeurteilung alle von der Maschine ausgehenden Gefährdungen sowie die implementierten Maßnahmen zu deren Abwehr beschreibt, ist diese mit entsprechender Ausführlichkeit durchzuführen und kann auf Grund ihrer Bedeutung für die Maschinensicherheit als Kernstück der CE-Konformitätsbewertung betrachtet werden. Bevor eine Maschine auf dem Binnenmarkt in Verkehr gebracht oder in Betrieb genommen werden darf, muss diese entsprechend der anzuwendenden EG-Richtlinie(n) einem CE-Konformitätsbewertungsverfahren unterzogen werden an dessen Ende die Ausstellung der EG-Konformitätserklärung und die CE-Kennzeichnung steht. Zusammen mit der EG-Konformitätserklärung gilt die CE-Kennzeichnung als Reisepass der Maschine auf dem Binnenmarkt und ist als Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Seite 1

2 Erklärung gegenüber den Behörden und der allgemeinen Öffentlichkeit zu betrachten, dass diese den wesentlichen Anforderungen entspricht. Risikobeurteilung und Maschinenrichtlinie Bei einer WEA handelt es sich um eine funktionsfähige Maschine, für die im Sinne der Maschinenrichtlinie 98/37/EG [9] beziehungsweise der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG [10] eine Konformitätsbewertung durchzuführen ist. Dabei wird der Hersteller verpflichtet, eine Risikobeurteilung vorzunehmen, um alle mit seiner Anlage verbundenen Gefährdungen zu identifizieren, ihre Risiken einzuschätzen und zu bewerten sowie die Anlage unter deren Berücksichtigung zu entwerfen und zu bauen. Hilfestellung hierzu bieten harmonisierte Sicherheitsgrundnormen wie DIN EN 1050 [2]. Diese beschreibt das in Abbildung 1 gezeigte iterative Verfahren zur Risikobeurteilung. Vertiefende Informationen gibt DIN EN ISO [6]. Diese unterstützt bei der Identifizierung von Gefährdungen, beschreibt vom Abb. 1: Risikobeurteilung nach DIN EN Konstrukteur zu betrachtende Risiken, enthält Gestaltungsleitsätze, eine Strategie zur Risikominderung sowie Kriterien für das Vorliegen eines akzeptablen Restrisikos. Die einzelnen Schritte des Verfahrens werden im Folgenden erläutert. Schritt 1: Grenzen der Maschine festlegen Wie in Abbildung 1 gezeigt wird, sind im ersten Schritt die Grenzen der Maschine festzulegen. Gemäß DIN EN ISO sind dies die folgenden: Räumliche Grenzen: zum Beispiel Bewegungsraum, Platzbedarf für Installation und Instandhaltung, Schnittstellen Mensch/Maschine, Maschine/Energiezufuhr, Verwendungsgrenzen: bestimmungsgemäße Verwendung der Anlage einschließlich der Betriebsarten, Verwendungsphasen und unterschiedlichen Eingriffsphasen des Personals sowie vernünftigerweise voraussehbare Fehlanwendungen, Zeitliche Grenzen: voraussichtliche Lebensdauer der Maschine und ihrer Komponenten unter Berücksichtigung der bestimmungsgemäßen Verwendung. Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Seite 2

3 Schritt 2: Identifizierung der Gefährdungen Bei der Identifizierung der Gefährdungen sind insbesondere folgende Aspekte in Betracht zu ziehen: Gefährdungen bei allen Lebensphasen und Betriebsarten der Maschine, Wechselwirkungen zwischen Maschine und Anlagenpersonal, weiteren Maschinen und deren Energiezufuhr, mögliche Fehlfunktionen der Maschine, die bestimmungsgemäße Verwendung der Maschine und ihrer Komponenten, die physischen Eigenschaften des Anlagenpersonals und deren Ausbildungsniveau. Eine Liste möglicher Gefährdungen an Maschinen unter Berücksichtigung der in der Maschinenrichtlinie formulierten wesentlichen Anforderungen findet man in DIN EN Es empfiehlt sich, die WEA anhand der dort genannten Gefährdungen zu untersuchen und die identifizierten Gefährdungen in einer Liste zu dokumentieren. Darüber hinaus ist zu untersuchen, ob WEA-spezifische Gefährdungen existieren, die nicht durch die Norm abgedeckt sind. Schritt 3: Risikoeinschätzung Sind alle Gefährdungen ermittelt, erfolgt die Risikoeinschätzung. Hierzu nennt DIN EN 1050 vier Risikoelemente, die für jede identifizierte Gefährdung zu bestimmen sind (Abbildung 2). Danach ist die Einschätzung des Risikos abhängig von der Abb. 2: Risikoelemente nach DIN EN Einschätzung des Ausmaßes und der Eintrittswahrscheinlichkeit des möglichen Schadens. Die Eintrittswahrscheinlichkeit des möglichen Schadens wiederum ist abhängig von der Einschätzung der Häufigkeit und Dauer der Gefährdungsexposition, der Eintrittswahrscheinlichkeit des Gefährdungsereignisses und der Möglichkeit zur Vermeidung oder Begrenzung des Schadens. Zwei häufig angewendete Verfahren zur Untersuchung von Gefährdungen und zur Einschätzung des Risikos sind die Fehlmöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) nach DIN EN [3] sowie der Risikograph nach DIN EN [1] und DIN EN ISO [8]. Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Seite 3

4 Schritt 4: Risikobewertung Nach der Risikoeinschätzung muss eine Risikobewertung durchgeführt werden, um zu entscheiden, ob eine Risikominderung notwendig ist oder ob eine ausreichende Sicherheit beziehungsweise ein akzeptables Restrisiko erreicht wurde. Während das tatsächliche Risiko von Fachleuten weitgehend festgelegt werden kann, ist das akzeptable Restrisiko eine Konvention der sozialpolitisch Verantwortlichen; es ist also nicht determiniert, sondern stark durch subjektive und gesellschaftliche Gesichtspunkte geprägt. Kriterien, die für das Vorliegen eines akzeptablen Risikos sprechen, sind unter anderem in DIN EN ISO genannt. Da die Risikobewertung subjektiven Gesichtspunkten unterliegt, braucht es Fachleute, um anhand von vorliegenden Erfahrungen ein akzeptables Restrisiko festzulegen. Dabei sollten möglichst viele Expertenmeinungen sowie Unfallstatistiken einbezogen werden. Wesentlich ist, dass bei der Risikobewertung die Entscheidung über die hinreichende Risikominderung mit fundierter Kenntnis des Stands der Technik getroffen wird. Schritt 5: Risikominderung Ist als Ergebnis der Risikobewertung das verbleibende Risiko höher einzuschätzen als das akzeptable Restrisiko, müssen Maßnahmen zur Risikominderung durchgeführt werden. Dazu nennt die Maschinenrichtlinie drei Grundsätze für die Integration der Sicherheit, die der Reihe nach zu befolgen sind: Beseitigung oder Minimierung der Gefahren durch Konstruktion, Ergreifen von technischen Schutzmaßnahmen gegen nicht zu beseitigende Gefahren, Unterrichtung der Benutzer über Restgefahren und deren Vermeidung. Die niedrigere Stufe darf erst angewendet werden, wenn die höherwertige Maßnahme das Risiko nicht ausreichend mindert. Danach haben konstruktive Maßnahmen stets Vorrang. In Fällen, in denen diese nicht zielführend sind, dürfen Überlegungen zur Risikominderung mittels technischer Schutzeinrichtungen angestellt werden. Hinsichtlich der Auswahl von technischen Schutzeinrichtungen bietet DIN EN ISO Hilfestellung [7]. Bei Ausführung und Beurteilung von Maschinensteuerungen unterstützt DIN EN bzw. die Nachfolgenorm DIN EN ISO DIN EN bleibt während der Übergangszeit bis zum zusammen mit DIN EN ISO gültig und wird dann ersetzt. Können die Gefahren auch durch technische Schutzmaßnahmen nicht gänzlich verhindert werden, ist der Hersteller verpflichtet, auf die Restrisiken in der Betriebsanleitung hinzuweisen und die entsprechenden Gefahren in Form von Schildern an der Maschine kenntlich zu machen. Zertifizierung Der Germanische Lloyd trägt mit seiner Richtlinie zur Zertifizierung von Windenergieanlagen [13] dem hohen Stellenwert der Anlagensicherheit Rechnung. Bei der Zertifizierung nach GL-Richtlinie wird die Einhaltung einer Vielzahl von Normen überprüft, von denen einige im Amtsblatt der EU als harmonisierte Normen veröffentlicht sind Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Seite 4

5 und verschiedene Sicherheitsaspekte behandeln. Zentrale Normen sind hierbei die Normen zur Auslegung und Sicherheit von WEA DIN EN und DIN EN [4, 5]. Darüber hinaus fordert der Germanische Lloyd die systematische Betrachtung von möglichen Fehlern inklusive Angaben zu Maßnahmen der Begrenzung von negativen Folgen. Damit wird sichergestellt, dass von der WEA ausgehende Gefahren erkannt und entsprechend des Stands der Technik auf das Mindestmaß reduziert werden. Diese Angaben entsprechen inhaltlich weitgehend den Angaben der zuvor beschriebenen Risikobeurteilung und sind daher übertragbar. Technische Schutzmaßnahmen beziehungsweise Teile von Maschinensteuerungen, die Schutzmaßnahmen übernehmen, werden als sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen bezeichnet, deren Ausführung und Beurteilung die harmonisierte Norm DIN EN beschreibt. Ziel ist es, die Steuerungsteile so auszuführen, dass die Sicherheit der Steuerungsfunktion sowie das Verhalten der Steuerung im Fehlerfall dem in der Risikobeurteilung ermittelten Grad der Risikoreduzierung entspricht. Dazu definiert DIN EN fünf Sicherheitskategorien, nach denen die Steuerung auszuführen ist. Der Germanische Lloyd überprüft im Rahmen der Zertifizierung die jeweils vom Hersteller ermittelten Sicherheitskategorien und deren elektrotechnische Umsetzung. Synergien zwischen Zertifizierung und CE-Kennzeichnung sind gegeben. In der Hand des Herstellers Der Hersteller einer WEA ist verantwortlich, dass sein Produkt entsprechend den wesentlichen Anforderungen der anwendbaren EG-Richtlinien entworfen und hergestellt wird. Er allein ist verantwortlich für die Durchführung der Konformitätsbewertung und die Gewährleistung der Konformität der WEA. Damit wird ihm eine aktive Rolle zur Einhaltung der Produktsicherheit zugewiesen. Auf Grund des Prinzips der verschuldensunabhängigen Haftung braucht ein Geschädigter dem Hersteller keine Fahrlässigkeit, sondern nur den Zusammenhang zwischen Anlagenfehler und Schaden nachzuweisen. Das heißt, dass der Hersteller sich nicht damit entlasten kann, alles in seiner Macht stehende getan zu haben, um eine fehlerfreie Anlage auf den Markt zu bringen. Normgerechtes Verhalten hilft zwar haftungsrechtliche Sicherheitsdefizite zu vermeiden, ist aber keine Begründung für die Befreiung von der Haftung. Daher ist der beste Weg zur Vermeidung von Haftungsansprüchen die Verbesserung der Produktsicherheit selbst. Ein Hersteller, der über eine gute Sicherheitsstrategie verfügt und diese praktisch anwendet, kann Haftungsansprüche weitgehend verhindern. Ein zentraler Bestandteil dabei ist die konsequente Durchführung der Risikobeurteilung als konstruktionsbegleitender Prozess durch Experten verschiedener Fachrichtungen. Risikobeurteilung heißt Teamarbeit und bedarf der Berücksichtigung einer Vielzahl von Aspekten. Gerade unabhängige Sachverständige mit profunder Normenkenntnis und langjähriger Branchenerfahrung betrachten Sicherheitsaspekte aus einem Blickwinkel, der Anlagenherstellern zusätzliche Erkenntnisse verschafft. Daher gilt: Die weitreichenden Folgen einer Nichtkonformität und widerrechtlich angebrachten CE-Kennzeichnung können vermieden werden. Letztlich liegt es allein in der Hand des Herstellers seiner Verantwortung gerecht zu werden und die richtigen Maßnahmen einzuleiten. Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Seite 5

6 Literatur: [1] DIN EN (3.97): Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen - Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze. [2] DIN EN 1050 (1.97): Sicherheit von Maschinen - Leitsätze zur Risikobeurteilung. [3] DIN EN (11.06): Analysetechniken für die Funktionsfähigkeit von Systemen - Verfahren für die Fehlzustandsart- und -auswirkungsanalyse (FMEA). [4] DIN EN (7.06): Windenergieanlagen - Teil 1: Auslegungsanforderungen. [5] DIN EN (2.06): Windenergieanlagen - Teil 2: Sicherheit kleiner Windenergieanlagen. [6] DIN EN ISO (4.04): Sicherheit von Maschinen - Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze Teil 1: Grundsätzliche Terminologie, Methodologie. [7] DIN EN ISO (4.04): Sicherheit von Maschinen - Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze Teil 2: Technische Leitsätze. [8] DIN EN ISO (7.07): Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen - Teil 1: Gestaltungsgrundsätze. [9] Europäisches Parlament/Europäischer Rat (1998): Richtlinie 98/37/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 22. Juni 1998 zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten für Maschinen. Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 207/1 vom 23. Juli [10] Europäisches Parlament/Europäischer Rat (2006): Richtlinie 2006/42/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 17. Mai 2006 über Maschinen und zur Änderung der Richtlinie 95/16/EG (Neufassung). Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 157/24 vom 9. Juni [11] Europäisches Parlament/Europäischer Rat (2001): Richtlinie 2001/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 3. Dezember 2001 über die allgemeine Produktsicherheit. Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 011/1 vom 15. Januar [12] Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (GPSG) vom 6. Januar 2004 (BGBl. I S. 2 (219)), zuletzt geändert durch Artikel 3 Abs. 33 des Gesetzes vom 7. Juli 2005 (BGBl. I S. 1970). [13] Germanischer Lloyd (2003/2004): Richtlinie für die Zertifizierung von Windenergieanlagen, Ausgabe 2003 mit Ergänzung Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Business Segment Wind Energy Seite 6