Neue Maschinenrichtlinie

Interview – Die :K sprach mit Peter Merte, Business Development, Baumüller Anlagen-Systemtechnik GmbH & Co. KG über die neue Maschinenrichtlinie

07. September 2009

Auch Teilmaschinenhersteller müssen ab dem 29. Dezember eine Risikobeurteilung vornehmen. Was genau ändert sich im Vergleich zur bisherigen Rechtslage?

Mit der Einbeziehung der Teilmaschinen in den Anforderungskatalog der Maschinenrichtlinie gelten für diese unvollständigen Maschinen die gleichen Ausgangsvoraussetzungen für die Umsetzung der funktionalen Sicherheit wie für Komplettmaschinen. Zu beachten ist, dass die neue Maschinenrichtlinie zwischen den Anforderungen für das Inverkehrbringen von vollständigen und unvollständigen Maschinen unterscheidet.

Kern der Umsetzung der neuen Maschinenrichtlinie bildet die Norm EN ISO 13849-1 als Nachfolgenorm der bisherigen EN 954-1. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Maschinenbetreiber verpflichtet ist, zusätzlich zu der bislang erforderlichen qualitativen Risikoanalyse auch eine quantitative Einschätzung potenzieller Gefährdungen vorzunehmen. In diesem Rahmen wird ermittelt, welche Gefahren während des Betriebs einer Maschine auftreten können und ob die Wirksamkeit der gewählten Sicherheitsfunktionen ausreichend ist. Bislang wurde die Einteilung der sicherheitstechnischen Leistungsfähigkeit nach der Norm EN 954-1 in fünf Kategorien vorgenommen: Kategorie B, 1, 2, 3 und 4. Die Norm EN ISO 13849-1 knüpft an die bisher vorhandenen Kategorien an. Die sicherheitstechnische Leistungsfähigkeit wird jetzt neu anhand von fünf sogenannten Performance Levels beschrieben – PL a, b, c, d und e. Diese stehen zum einen für die mittleren Zeiten zwischen zwei gefahrbringenden Ausfällen der Sicherheitsfunktionen und legen fest, welche Sicherheitsanforderungen eingehalten werden müssen, um den sicheren Betrieb einer Maschine zu gewährleisten sowie das Gefahrenpotenzial für das Bedienpersonal so gering wie möglich zu halten. Zudem sind für die gewählte Kategorie durch Ermittlung der Güte der Fehlererkennung/Diagnose sowie der Maßnahmen gegen ein mögliches gemeinsames Auftreten von Fehlern bei mehrkanaligen Strukturen das geforderte Performance Level nachzuweisen.

Das vereinfachte Verfahren der Norm EN ISO 13849-1 kommt zur Anwendung, sofern der Performance Level auf Basis vorgesehener Architekturen (sogenannte designated architectures) ermittelt wird. Zur EN ISO 13849-1 liegt als Empfehlung für den Maschinenbau ein Positionspapier des VDMA vor. Bei Abweichungen von den genannten Architekturen wird auf die Basisnorm IEC 61508 bzw. als Sektornorm auf die IEC/EN 62061 verwiesen.

Unvollständige Maschinen werden aber ohne CE-Kennzeichnung in Verkehr gebracht, da sie »fast eine Maschine bilden, für sich genommen aber keine bestimmte Funktion erfüllen«. Sie benötigen neben speziellen technischen Unterlagen eine Einbauerklärung und eine Montageanleitung, die mitzuliefern sind.

Was gilt, wenn bei Teilmaschinen eine Risikobeurteilung nur teilweise möglich ist?

Wichtig bei der Risikobeurteilung ist die Identifizierung jeder möglichen Gefährdung. Dabei gilt es, die unterschiedlichen Betriebszustände im Lebenszyklus der Maschine mit zu berücksichtigen, das gilt auch für unvollständige Maschinen.

Für jede einzelne Gefährdung ist der geforderte Performance Level (PL) zu ermitteln. Er ergibt sich aus dem Risikographen, der die Schwere der möglichen Verletzung, die Aufenthaltsdauer im Gefährdungsbereich und die mögliche Schadensvermeidung als Parameter berücksichtigt.

Wird der geforderte Performance Level PL nicht erreicht, so ist ein neuer Ansatz erforderlich. Die grundsätzliche Vorgehensweise sieht dabei zunächst vor, erst alle konstruktiven Möglichkeiten auszuschöpfen, um das Risiko zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Im zweiten Schritt werden entsprechende Schutzmaßnahmen gewählt. Neben diesen technischen Maßnahmen können im dritten Schritt Restgefahren durch Unterweisung und die Anbringung von Warnhinweisen reduziert werden. Nach diesem Schema werden alle möglichen Gefährdungen nach den gezeigten Grundsätzen bearbeitet. Bei unvollständigen Maschinen, die erst später zu kompletten Maschinen zusammengebaut werden, ist es geboten mögliche Schnittstellen bezüglich der Maschinensicherheit im Vorfeld eindeutig technisch und rechtlich zu spezifizieren.

Wo liegen die Tücken bei der neuen Risikobeurteilung und deren Dokumentation? Und was ist unproblematisch?

Die Forderungen der neuen EU-Maschinerichtlinie sind klar formuliert und in nationale Gesetzte umgesetzt. Die Beschreibung der EU-Maschinenrichtlinie erfolgt in Form von Normen zur Funktionalen Sicherheit. Diese Normen sind innerhalb der EU harmonisiert. Die Anwendung in der EU harmonisierter Normen zur Sicherheit von Maschinen lässt die Einhaltung der wesentlichen Anforderungen der EU-Maschinenrichtlinie vermuten – die sogenannte Vermutungswirkung. Das heißt: Die Anwendung dieser Normen erfüllt die Anforderungen der Maschinenrichtlinie. Das vereinfachte Verfahren der Norm EN ISO 13849-1 kommt zur Anwendung, sofern der Performance-Level auf Basis vorgesehener Architekturen ermittelt wird. Zur EN ISO 13849-1 liegt als Empfehlung für den Maschinenbau ein Positionspapier des VDMA vor. Liegen Abweichungen von den genannten Architekturen vor, so wird auf die Basisnorm IEC 61508 bzw. als Sektornorm auf die IEC/EN 62061 verwiesen. Mit den neuen Normen zur Funktionalen Sicherheit von Maschinen werden bewährte Methoden mit neuen Methoden kombiniert. Die Berechnung der Ausfallwahrscheinlichkeit und der mathematische Ansatz zum Nachweis der sicherheitstechnischen Leistungsfähigkeit (PL, bzw. SIL) bedürfen bei vielen Anwendern entsprechende Beratungs- und Schulungsaufwendungen. Das Vorhandensein unterschiedlicher Normen und verschiedener Verfahren zur Risikobewertung und unterschiedlicher sicherheitstechnischer Kennwerte für die Funktionale Sicherheit sorgt bisweilen für Unklarheiten. Hier kann zukünftig eine Zusammenführung der vorhandenen Normen in ein einheitliches Verfahren für alle Anwendungen hilfreich sein.

Was schätzen Sie: Wie viel Mehrarbeit kommen durch die Neuregelungen auf die Teilmaschinenhersteller zu?

Der Mehraufwand ist natürlich vom Umfang der Maschine oder der unvollständigen Maschine abhängig. Im Wesentlichen ist zusätzlicher Aufwand bei der Anwendung der neuen Maschinenrichtlinie im Bereich der Risikobewertung und der erforderlichen Erstellung der Dokumentation zu verzeichnen. Hier stehen aber den Maschinenbauern auch entsprechende Software-Tools, wie z.B. der Software-Assistent SISTEMA der BGIA zur Bewertung von sicherheitsbezogenen Maschinensteuerungen nach DIN EN ISO 13849 zur Verfügung.

Stichwörter Einbauerklärung und spezielle technische Unterlagen: Wie beurteilen Sie diese Neuerungen für Teilmaschinenhersteller?

Der Umfang der speziellen technischen Unterlagen ist im Anhang VII B der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG festgelegt. Die technische Dokumentation beinhaltet unter anderem Zeichnungen, Schaltpläne, Berechnungen, Risikobeurteilung mit Gefährdungen und Schutzmaßnahmen und die Montageanleitung für die unvollständige Maschine. Ziel der technischen Unterlagen ist es, den Nachweis zu erbringen, dass der Hersteller alle einschlägigen Anforderungen berücksichtigt hat.

Die Umsetzung der Maschinenrichtlinie in den EU-Mitgliedsländern in ein nationales Gesetz schreibt deren Anwendung verbindlich vor. Das ist Gesetz! Die vom Europäischen Rat erlassene Maschinen-Richtlinie verfolgt neben dem Ziel, Menschen und Umwelt zu schützen, auch Wettbewerbsverzerrungen durch unterschiedliche Sicherheitsanforderungen in den Mitgliedsländern zu vermeiden und Handelshemmnisse innerhalb der EU abzubauen. Die Nichtbeachtung der Sicherheitsanforderungen zieht eine Restriktion der Aufsichtsbehörden nach sich, die bis zu einem Verkaufsverbot der Maschine führen kann. Ein Schadensfall, mit Beteiligung von Personen, kann strafrechtliche Maßnahmen zur Folge haben. Neben dem Sicherheitsaspekt ermöglicht die Maschinenrichtlinie aber auch einen freien Zugang zum europäischen Binnenmarkt. Für alle EU-Länder gibt es nur eine Vorschrift.

Was raten Sie der Branche: Wie soll sie sich jetzt vorbereiten?

Inverkehrbringer von Maschinen und Anlagen sind verpflichtet eine Risikobeurteilung durchzuführen. Im Falle eines Unfalles wird geprüft, ob das Sicherheitskonzept dem Stand der Technik entspricht und dass sich der Unfall nicht auf Grund eines Konstruktionsmangels, fehlender Sicherheitseinrichtungen oder unzureichender Warnhinweise ereignet hat. Als Folge kann diese zu hohen Kosten oder auch zu strafrechtlicher Verfolgung führen. Schutz vor derartigen Ansprüchen bietet eine sorgfältige Durchführung und Dokumentation der Risikobeurteilung. Die Automatisierungstechnik bietet heute Lösungen, die vom klassischen Sicherheitsrelais bis hin zu komplett integrierten Sicherheitslösungen mit differenziertem Verhalten im Fehlerfall reichen. Integrierte Sicherheitslösungen sorgen nicht nur für eine hohe Sicherheit des Bedienpersonals und des Produktionsprozesses, sondern reduzieren gleichzeitig die Komplexität beträchtlich, da der gegenüber klassischen Lösungen notwendige Verkabelungsaufwand und Prüfaufwand sowie das Engineering minimiert werden.

Der Trend hin zu immer kleineren Losgrößen von Produkten macht häufigeres Umrüsten der Maschine notwendig. Um den Betrieb einer Anlage dennoch effizient und rentabel zu gestalten, müssen die Rüstzeiten verkürzt werden. Das größte Risiko, einen körperlichen Schaden zu erleiden, besteht erfahrungsgemäß nicht während des eigentlichen Produktionsprozesses, sondern während des Rüstens sowie bei der Beseitigung von Fehlern oder Störfällen. Um solche Unfälle zu vermeiden und dem Bedienpersonal den sicheren Zugang zur Maschine zu ermöglichen, müssen im Falle von plötzlich auftretenden Fehlfunktionen alle beweglichen Teile einer Maschine unverzüglich in den sicheren Betriebszustand versetzt werden.

Nur wenn der Prozess des Eingreifens in betriebliche Maschinenabläufe sicher gestaltet wird, kann der Schutz des Personals vor körperlichen Schäden gewährleistet werden. Der wirtschaftliche Vorteil ist offensichtlich, denn neben schnellerem Engineering wird eine höhere Verfügbarkeit durch reduzierte Rüst- und Servicezeiten erreicht – eine Eigenschaft, die vor dem Hintergrund des zunehmenden internationalen Wettbewerbsdrucks für die Maschinenbetreiber von großer Bedeutung ist.

Das Interview führte Angela Unger

Mehr zu den Auswirkungen der neuen Maschinenrichtlinie auf Teilmaschinenhersteller lesen Sie im aktuellen Heft 5/6.