Herzlich willkommen Risikobeurteilung nach DIN EN ISO 14121-1 Doku+Medien Forum Hamburg, 24.02.2011 Dipl.-Ing. Wolfgang Frank Sicherheitsingenieur und CE-Koordinator (TÜV )
Risikobeurteilung Grundvoraussetzungen gemäß EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG für das Inverkehrbringen und Inbetriebnehmen von Maschinen im EWR Verwendungsfertige Maschinen Techn. Unterlagen Anhang VII A Mit CE- Kennzeichnung EG-Konformitätserklärung Gemeinsame Voraussetzungen Risikobeurteilung durchführen Forderungen aller relevanten Binnenmarkt-RL erfüllen Harmonisierte europäische Normen anwenden oder gleichwertige Sicherheit herstellen Betriebsanleitung mitliefern Technische Unterlagen erstellen Für Maschinen gem. Anhang IV EG-Baumusterprüfung Unvollständige Maschinen Techn. Unterlagen Anhang VII B Ohne CE- Kennzeichnung Einbauerklärung Copyright CONDOK GmbH 2
Risikobeurteilung Maschinenrichtlinie 2006/42/EG EG-Maschinenrichtlinie (29.12.2009) GPSG Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (Nationale Umsetzung in deutsches Recht) 9. GPSGV 9. Verordnung zum GPSG (Maschinenverordnung) Copyright CONDOK GmbH 3
Risikobeurteilung Normen zur Risikobeurteilung DIN EN ISO 12100-1/-2 Spezifizierung von Konstruktionsmethoden, Strategie zur Risikominderung DIN EN ISO 14121-1 Verfahren zur Identifizierung von Gefährdungen, Einschätzung und Bewertung von Risiken DIN EN ISO 13849-1 Risikoeinschätzung für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Copyright CONDOK GmbH 4
Risikobeurteilung Normen zur Risikobeurteilung (Aktuelle Änderung!) DIN EN ISO 12100-1/-2 DIN EN ISO 14121-1 NEU DIN EN ISO 12100:2011 Sicherheit von Maschinen Allgemeine Gestaltungsgrundsätze Risikobeurteilung und Risikominderung DIN EN ISO 13849-1 Risikoeinschätzung für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Copyright CONDOK GmbH 5
Normenhierarchie Hierarchie von Sicherheitsnormen Maschinensicherheitsnormen Typ C Sicherheitsfachgruppennormen Typ B Sicherheitsgrundnormen Typ A Copyright CONDOK GmbH 6
Normenbeispiele Normen-Typ Beschreibung Beispiele A Sicherheitsgrundnormen C B Sicherheitsfachgruppennormen Maschinensicherheitsnormen Regeln grundlegende Anforderungen an Maschinen Enthalten detaillierte Sicherheitsaspekte für verschiedene Gruppen / Arten von Maschinen B1- / B2-Normen Enthalten konkrete Anforderungen und Schutzmaßnahmen zu allen wichtigen Gefährdungen, die von einer bestimmten Maschinengruppe ausgehen DIN EN ISO 12100-1 Allgemeine Grundsätze DIN EN ISO 12100-2 Allgemeine Grundsätze DIN EN ISO 14121-1 Risikobeurteilung DIN EN ISO 12100:2011 Risikobeurteilung und Risikominderung B1-Norm: EN 349 Mindestabstände zur Vermeidung des Quetschens von Körperteilen B2-Norm: DIN ISO 60204-1 Elektrische Ausrüstung von Maschinen DIN EN 693 Hydraulische Pressen DIN EN 13898 Sägemaschinen DIN EN 1010 Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen DIN EN 50308 Windenergieanlagen Copyright CONDOK GmbH 7
Sicherheitsnormen im Wandel DIN EN 292-1 /-2 Sicherheit von Maschinen (ungültig) wurde ersetzt durch DIN EN ISO 12100-1 /-2:2003 Sicherheit von Maschinen Allgemeine Gestaltungsgrundsätze (DIN EN ISO 12100-1 /-2:2003/A1:2009) wird ersetzt durch Verweis auf Verweis auf DIN EN ISO 12100:2011 Sicherheit von Maschinen Allgemeine Gestaltungsgrundsätze Risikobeurteilung und Risikominderung DIN EN 1050 Leitsätze zur Risikobeurteilung (ungültig) wurde ersetzt durch DIN EN ISO 14121-1:2007 Sicherheit von Maschinen Risikobeurteilung (gültig seit 2007-12) wird ersetzt durch Copyright CONDOK GmbH 8
Risikobeurteilung - Analysemethoden Zuverlässigkeitsanalyse Statistische Analyse (Ausfallratenanalyse) Zuverlässigkeitsblockdiagramm Part-Count / Part-Stress Analytische Zuverlässigkeitsmodelle (Ausfallartenanalyse) FMEA / FMECA / FMEDA Ereignisbaum (ETA) Fehlerbaum (FTA) Sicherheitsanalyse Risikoanalyse Risikobewertung Quelle: Prof. Dr.-Ing. Frank Schiller Copyright CONDOK GmbH 9
Iterativer Prozess zur Risikominderung Start Festlegung Systemgrenzen Identifikation Gefährdungen Risikominderung Risikobewertung Risikoeinschätzung Risikoanalyse Risikobeurteilung Wurde das Risiko hinreichend vermindert? ja Ende nein Copyright CONDOK GmbH 10
Risikobeurteilung Ziel ist die Festlegung der zur Risikovermeidung bzw. Risikominimierung notwendigen Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik Begleitet Planung, Entwicklung und Konstruktion Planung / Entwicklung Konstruktion Risikobeurteilung Bau Copyright CONDOK GmbH 11
Schritte der Risikobeurteilung gemäß EN ISO 14121-1 Festlegung der Grenzen der Maschine Verwendungsgrenzen Räumliche Grenzen Zeitliche Grenzen Weitere Grenzen Identifizierung der Gefährdungen Transport, Zusammenbau, Installation Inbetriebnahme Verwendung Außerbetriebnahme, Demontage und Entsorgung Risikoeinschätzung Schadensausmaß Eintrittswahrscheinlichkeit dieses Schadens Copyright CONDOK GmbH 12
Risikoeinschätzung Risiko ist eine Funktion von Schadensausmaß und Eintrittswahrscheinlichkeit dieses Schadens Gefährdungsexposition einer Person/von Personen Eintritt eines Gefährdungsereignisses Möglichkeit zur Vermeidung oder Begrenzung des Schadens Copyright CONDOK GmbH 13
Risikobeurteilung Jede Risikobeurteilung muss Folgendes beinhalten: Bestimmungsgemäße und nicht bestimmungsgemäße Verwendung Vernünftigerweise vorhersehbare Fehlanwendung Angaben über evtl. erforderliche Ausbildung, persönliche Schutzausrüstung und zusätzliche Schutzeinrichtungen Die Benutzerinformation umfasst: Signale und Warneinrichtungen Kennzeichnungen, Zeichen (Piktogramme) Schriftliche Warnhinweise Begleitunterlagen (insbesondere die Betriebsanleitung) Copyright CONDOK GmbH 14
Risikobeurteilung für alle Lebensphasen 1. Bau, Herstellung 2. Transport und Inbetriebnahme Aufbau, Installation Einstellungen, Versuche, Probeläufe Tests, Messungen 3. Einsatz/Gebrauch (Verwendung) Einrichten, Umrüsten, Einstellen, Programmieren, Testen, Prüfen Bestimmungsgemäßer Betrieb (Verwendung) Beseitigen von Störungen im Arbeitsablauf durch Bediener Fehlersuche und -beseitigung durch Fachpersonal Reinigung, Instandhaltung 4. Außerbetriebnahme, Abbau, Demontage (ggf. auch Entsorgung) Copyright CONDOK GmbH 15
Schutzmaßnahmen an Maschinen gemäß EN ISO 12100-1 Herstellerpflichten Betreiberpflichten Sichere Konstruktion Technische Schutzmaßnahmen vorsehen Benutzerinformation erstellen: - an der Maschine - Warnzeichen, Signale - Warneinrichtungen - im Benutzerhandbuch Organisation - Sichere Arbeitsverfahren - Überwachung - Betriebserlaubnis Bereitstellung und Anwendung zusätzlicher Schutzeinrichtungen Persönliche Schutzausrüstung Qualifizierung, Ausbildung, Unterweisung Copyright CONDOK GmbH 16
Ziel der Risikominderung Sicherheit Restrisiko ist ist kleinerals das höchste akzeptable Risiko Grenzrisiko Höchstes akzeptables Risiko Gefährdung Restrisiko ist ist größerals das höchste akzeptable Risiko Notwendige Risikominderung Angestrebte Risikominderung Restrisiko niedrig hoch Copyright CONDOK GmbH 17
Gefährdungsarten (EN ISO 14121-1) Mechanische Gefährdungen Elektrische Gefährdungen Gefahrstoffe Biologische Gefährdungen Brand- und Explosionsgefährdungen Thermische Gefährdungen Gefahren durch spezielle physikalische Einwirkungen Gefährdungen durch Arbeitsumgebungsbedingungen Physische Belastungen Psychische Belastungen Sonstige Gefährdungen - Ungeschützt Elektrischer Gase Infektionsgefährdung Brennbare Heiße Lärm Klima Schwere Ungenügend Durch (z. Medien, Menschen B. dynamische Feststoffe, Hitze, Schlag bewegte gestaltete Oberflächen Kälte) durch Arbeit - Maschinenteile Lichtbögen Dämpfe z. Flüssigkeiten, Kalte Ultraschall/Infraschall Beleuchtung, Einseitige Arbeitsaufgabe Durch B. Bakterien, Medien, Tiere dynamische Licht Gase Oberflächen Viren, Pilze Arbeit - Elektrostatische Aerosole Sensibilisierende Explosionsgefährliche Ganzkörpervibration Ertrinken Statische Ungenügend Durch Teile mit Pflanzen gefährlichen (z. Arbeit B. gestaltete Stäube, und (Haltearbeit, Aufladungen und toxische - Oberflächen Rauche, Wirkungen Atmosphäre Hand- Haltungsarbeit) Arbeitsorganisation pflanzliche Armvibration Nebel) Produkte von - Flüssigkeiten Mikroorganismen Explosivstoffe Nicht Kombination Ungenügend Bewegte ionisierende Transport- aus gestaltete statischer Strahlung und - Arbeitsmittel Feststoffe (z. und soziale B. dynamischer UV-, Bedingungen IR-, Arbeit - Laserstrahlung) Ungenügend Unkontrolliert gestaltete bewegte Teile - Ionisierende Arbeitsplatz- Sturz, Ausrutschen, Strahlung und (z. B. Umknicken Röntgen, Arbeitsumgebung Gamma-, - Teilchenstrahlung) Absturz - Elektromagnetische Felder - Unter- oder Überdruck Copyright CONDOK GmbH 18
Beurteilung von Gefährdungen nach Nohl Bewertung = Eintrittswahrscheinlichkeit x Schadensausmaß Leichte reversible Verletzung Schadensausmaß Mittlere reversible Verletzung Irreversible Verletzung Irreversible Verletzung, Tod möglich sehr gering 1 2 3 4 gering 2 3 4 5 mittel 3 4 5 6 hoch 4 5 6 7 Maßzahl Risiko 1-2 gering 3-4 signifikant 5-7 hoch Beschreibung Risiko akzeptabel Reduzierung des Risikos notwendig Risikoreduzierung dringend erforderlich Copyright CONDOK GmbH 19
Risikoeinschätzung nach DIN EN ISO 13849-1 Ermittlung des Performance Levels PL r für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Risiko niedrig S1 F1 P1 P2 P1 a b Schwere der Verletzung S1 leichte (üblicherweise reversible Verletzung) S2 ernste (üblicherweise irreversible Verletzung einschließlich Tod) 1 S2 F2 F1 F2 P2 P1 P2 P1 P2 c d e Häufigkeit und/oder Dauer der Gefährdungsexposition F1 selten bis weniger häufig und/oder die Zeit der Gefährdungsexposition ist kurz F2 häufig bis dauernd und/oder die Zeit der Gefährdungsexposition ist lang Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung oder Begrenzung des Schadens P1 möglich unter bestimmten Bedingungen P2 kaum möglich Risiko hoch Copyright CONDOK GmbH 20
Maßnahmen zur Risikominderung (TOP-Prinzip) Technische Maßnahmen 1. Vermeidung der Gefahr (z. B. Ersetzen eines gefährlichen Arbeitsverfahren durch ein ungefährliches) 2. Trennung von Mensch und Gefahr (z. B. durch Kapselung einer gefährlichen Maschine) Organisatorische Maßnahmen 3. Organisatorische Maßnahmen (z. B. zeitliche Begrenzung der Einwirkung einer gefahrbringenden Bedingung; Zugangskontrollen (häufig in Verbindung mit technischen und Persönlichen Schutzmaßnahmen) usw.) Persönliche Maßnahmen 4. Persönliche Schutzausrüstung (z. B. Sicherheitsschuhe, Staubmaske, Handschuhe usw.) 5. Unterweisungen (dazu gehören neben Schulungen und Belehrungen, auch Schilder und Markierungen, Verbote, Gebote usw.) Copyright CONDOK GmbH 21
3-Stufen-Methode 3-Stufen-Methode Anh. I Abs. 1.1.2.b) Folgende Grundsätze in der angegebenen Reihenfolge anwenden 3. Gefahrenbegegnung durch Unterrichtung über Restrisiken, Spezielle Ausbildung, PSA 2. Gefahrenbegegnung durch Schutzmaßnahmen gegen nicht zu beseitigende Risiken 1. Gefahrenbegegnung durch Beseitigen/Minimieren der Risiken (Integration der Sicherheit) Copyright CONDOK GmbH 22
Wirksamkeit von Maßnahmen Copyright CONDOK GmbH 23
Skalierung der Wirksamkeit von Maßnahmen Stufe Maßnahmentyp Wirksamkeit *) Restrisiko Sehr hoch Beseitigung der Gefahrenquelle 100% 0% Hoch Abschirmung der Gefahrenquelle 80% 20% Mittel Trennung von Mensch und Gefahrenquelle (organisatorisch) 60% 40% Niedrig Persönliche Schutzausrüstung 40% 60% Sehr niedrig Warnhinweise 20% 80% *) Reduzierung des Risikos um X% Copyright CONDOK GmbH 24
Bewertungsbeispiel für mehrere Lebensphasen Gefährdung Risiko Maßnahme Wirksam- Rest- Grenz- Schutz- (Nohl) keit risiko risiko ziel Berührung von unter Spannung stehenden Leitungen 6 Warnschild Vorsicht Hochspannung anbringen Sehr niedrig Restrisiko 80% 4,8 2 nicht erreicht, weitere Maßnahmen erforderlich Berührung von unter Spannung stehenden Leitungen 6 Abdeckung anbringen Hoch Restrisiko 20% 1,2 2 erreicht Copyright CONDOK GmbH 25
Risikobeurteilung Protokollseite 1 W = SA = AD = EA = WE = Wert (0-10) 0 = geringes Risiko, 10 = höchstes Risiko Schadenausmaß: K = keine Verletzung, L = leichte Verletzung, S = schwere Verletzung, T = Tod Aufenthaltsdauer im Gefahrenbereich: H = häufig, S = selten Möglichkeit des Erkennens und Ausweichens: M = möglich unter bestimmten Bedingungen, K = kaum möglich Wahrscheinlichkeit des Eintritts: K = kein (unwahrscheinlich), M = mittel (wahrscheinlich einige Male im Leben), G = groß (wird häufig eintreten) Kat = Kategorie PLr = erforderlicher Performance Level (vorher) (EN ISO 13849-1) PL = Performance Level (nachher) SIL r = SIL erforderlich (vorher) (EN ISO 62061 SIL = Safety Integrity Level) SIL = SIL (nachher) Maßnahmenart KMM = Konstruktive mechanische Maßnahme KSM = Konstruktive steuerungstechnische Maßnahme MSE = Mechanische Schutzeinrichtung SSE = Steuerungstechnische Schutzeinrichtung PSA = Persönliche Schutzausrüstung PIK = Hinweis an der Maschine (Piktogramm, ) BA = Hinweis in der Betriebsanleitung Copyright CONDOK GmbH 26
Risikobeurteilung Protokollseite 2 W = SA = AD = EA = WE = Wert (0-10) 0 = geringes Risiko, 10 = höchstes Risiko Schadenausmaß: K = keine Verletzung, L = leichte Verletzung, S = schwere Verletzung, T = Tod Aufenthaltsdauer im Gefahrenbereich: H = häufig, S = selten Möglichkeit des Erkennens und Ausweichens: M = möglich unter bestimmten Bedingungen, K = kaum möglich Wahrscheinlichkeit des Eintritts: K = kein (unwahrscheinlich), M = mittel (wahrscheinlich einige Male im Leben), G = groß (wird häufig eintreten) Kat = Kategorie PLr = erforderlicher Performance Level (vorher) (EN ISO 13849-1) PL = Performance Level (nachher) SIL r = SIL erforderlich (vorher) (EN ISO 62061 SIL = Safety Integrity Level) SIL = SIL (nachher) Maßnahmenart KMM = Konstruktive mechanische Maßnahme KSM = Konstruktive steuerungstechnische Maßnahme MSE = Mechanische Schutzeinrichtung SSE = Steuerungstechnische Schutzeinrichtung PSA = Persönliche Schutzausrüstung PIK = Hinweis an der Maschine (Piktogramm, ) BA = Hinweis in der Betriebsanleitung Copyright CONDOK GmbH 27
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