Expertengespräch zur Sicherheit in der Drucklufttechnik

Gase können Energie speichern, wenn sie komprimiert werden. Und gespeicherte Energie bedeutet ein potenzielles Risiko. Genau das kann Anwendungen der Pneumatik und Drucklufttechnik gefährlich machen. „Die Besonderheit der eingesperrten Druckluft ist bei mechanischen Systemen vergleichbar mit Federn“, erklärt Ferdinand Rein, Manager Engineering Services im German Technical Center bei SMC Deutschland. „Besonders diese eingesperrte Druckluft birgt Risiken, wenn sich ein Anwender in den Gefahrenbereich begibt.“ Denn aufgrund der gespeicherten Energie könnten sich zum Beispiel Pneumatikzylinder unerwartet bewegen.

Um derartige Vorfälle zu vermeiden, gibt es in Europa die Maschinenrichtlinie samt zugehöriger Normen. „Wenn das Sicherheitssystem nach ISO 13849 sauber aufgesetzt ist, ist eigentlich alles sehr gut beherrschbar“, betont der SMC-Spezialist. Entscheidend sei das Sicherheitskonzept, etwa über trennende Schutzeinrichtungen, und im Falle der Pneumatik das sichere Entlüften des Systems. „Das größte Risiko sehe ich bei eingesperrter Druckluft an einem verklemmten Zylinder. Wenn der Anwender den wieder in Gang setzen möchte und manuell dran rüttelt, kann diese Energie plötzlich schlagartig frei werden“, so Ferdinand Rein.

Wichtige Informationen findet der Konstrukteur in den einschlägigen Normen. Zu den wichtigsten für pneumatische Anlagen gehört die ISO 4414, die Anlagen umfänglich sicherheitstechnisch beschreibt. Die zweite relevante Norm für Pneumatiker ist die ISO 13849, die die DIN EN 954 Ende 2011 abgelöst hat und deren probabilistischer Ansatz in der Industrie heute erfolgreich angewendet wird.

„In unserem Fall ist die Maschinenrichtlinie eigentlich kein großes Thema“, führt Stefan Heidorn aus. Heidorn ist Projektmanager bei Cejn, einem schwedischen Hersteller von Schnellverschlusskupplungen. „Die Schnellverschlusskupplungen werden explizit ausgenommen, weil die Bauteile nicht groß sind, nur ein kleines eingeschlossenes Luftvolumen haben und auch der Druck so gering ist, dass man sagt, hier reicht die allgemeine Ingenieurskunst aus, um das System sicher zu konstruieren und auszulegen.“

Dennoch geht es bei den Produkten von Cejn um Sicherheit: Denn auch bei steckbaren Druckluftleitungen gibt es Risiken, etwa beim Lösen eines unter Druck stehenden Schlauches: Speziell bei den Schnellverschlusskupplungen besteht die Gefahr, dass der Nippel aus der Kupplung herausgeschossen wird, wodurch es zu Peitschenschlägen kommen kann, die Personen in der Nähe durchaus verletzen können. Entsprechend gelten allgemeine berufsgenossenschaftliche Regeln und Unfallverhütungsvorschriften auch maßgeblich für den Einsatz von Kupplungen.

„Die größten Gefahren sehe ich an der Verbindung der Druckluft zwischen Wandeinspeisung und den Werkzeugen. Hier benutzt man sehr häufig Trennstellen, die tatsächlich regelmäßig entriegelt werden müssen“, so Heidorn. „Mein Ratschlag für Kunden, die gerne eine Schnellverschlusskupplung einbauen möchten, ist zu überlegen, ob nicht eine Kupplung mit einer besonderen Sicherheitsfunktion sinnvoll ist.“ Das Konzept von Cejn ist dabei einfach, aber wirkungsvoll: „Wir halten den Nippel in der Kupplung, bis die Schlauchleitung entlüftet ist.“ Dass das Konzept stabil ist, zeigt sich unter anderem daran, dass Cejn ebensolche Kupplungen auch für die Hochdruckhydraulik anbietet. Natürlich sind Sicherheitskupplungen etwas teurer als Standardmodelle, andererseits muss man sich über die Sicherheit der Anlagenbediener an der Stelle keine Gedanken mehr machen.

Nun gilt Sicherheitstechnik ja oft als etwas, was die Performance behindert. Diesbezüglich kann Stefan Heidorn Entwarnung geben: „Uns ist auch die Effizienz sehr wichtig. Wir haben eine Kupplung entwickelt, die neben dem Sicherheitsaspekt auch als eine sehr effiziente Kupplung gelten kann. Es sind keine Kompromisse nötig. Die Sicherheit ist bei unseren Kupplungen ein reiner Zugewinn, ein reiner Mehrwert für den Kunden.“