Welche Normen fördern Sicherheit in der Anschlusstechnik
Georg KälbleGeorgKälble
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Durch Normen wie DIN, ISO & Co. werden Produkte und Systeme einheitlicher, sicherer und für die Kunden vergleichbarer.(Bild: getti - stock.adobe.com)
Es ist gelungen, die Anzahl meldepflichtiger Arbeitsunfälle von etwa 874.000 im Jahr 2019 auf rund 784.000 im Jahr 2023 zu reduzieren – ein Erfolg dank verbindlicher Sicherheitsnormen. Normen in der hydraulischen Anschlusstechnik ermöglichen funktionale Sicherheit, Zuverlässigkeit und unternehmerisches Potenzial.
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Es gibt doch noch gute Nachrichten: Die Zahl der meldepflichtigen Arbeitsunfälle im Berichtszeitraum 2023 (circa 784.000) hat sich im Vergleich zum Jahr 2019 um etwa 90.000 Unfälle verringert. Einen positiven Einfluss darauf hatten die im Bereich hydraulischer Anwendungen geltenden Sicherheitsstandards, auch wenn sich dieser Effekt schwer in Zahlen ausdrücken lässt.
Auf dem Gebiet der hydraulischen Anschlusstechnik gibt es eine Reihe übergeordneter Normen und Vorgaben, die zu mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit hydraulischer Systeme beitragen sollen. Oder wie es Wolfgang Fey, Applikationsingenieur bei Parker Hannifin, treffend zusammenfasst: „Normen stehen für erhöhte Sicherheit, Vereinheitlichen von Produkten und Systemen sowie klaren Richtlinien.“
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Funktionelle Sicherheit
Bezogen auf den Bereich der hydraulischen Anschlusstechnik nennt Daniel Werner, zertifizierter Trainer (IHK) bei der Hydraulik Akademie Dresden, aus dem Effeff gleich 14 DIN-Normen, die in Konstruktion und Instandhaltung zu beachten sind. Die Liste reicht von der DIN EN ISO 4413:2011-04 mit ‚allgemeinen Regeln und sicherheitstechnischen Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren Bauteile‘ bis hin zur DIN 3852 2:2014-05 ‚Einschraubzapfen und Einschraublöcher für Rohrverschraubungen, Armaturen und Verschlussschrauben‘.
Auch Christof Ormanns, Leiter Anwendungstechnik/Projektierung beim Dichtungshersteller Hunger DFE, hat täglich mit Normen zu tun. Sein Augenmerk richtet sich unter anderem auf die ISO 2230. Diese internationale Norm enthält viele Richtlinien, unter anderem für die Prüfung, Aufzeichnungsverfahren, wobei der Fokus ganz klar auf der richtigen Lagerung von Produkten, Baugruppen und Komponenten aus vulkanisiertem oder thermoplastischem Gummi liegt.
Die internationale Norm ISO 3601 ist für O-Ringe relevant, definiert die Maße, Toleranzen sowie Prüfmethoden und gilt als wichtige Referenz für das Anwenden von O-Ringen. Zu nennen sei auch die DIN 3869 für weiche/elastomere Profildichtringe. Bei der Auswahl passender Materialien für spezielle Anwendungen sei die ISO 1629 hilfreich. Sie klassifiziere häufig verwendete, elastomere Dichtungsmaterialien, erläutert Christof Ormanns.
Ein regulatorisches Muss im Dichtungsbereich stellen auch die europäischen REACH- und RoHS-Verordnungen dar. Deren Einhaltung stellt sicher, dass Dichtungswerkstoffe frei von schädlichen Substanzen sind. Prinzipiell sind Normen aus Sicht von Christof Ormanns etwas Gutes, in der Produktentwicklung aber oft auch hinderlich. Denn zunächst muss primär die Funktion der Dichtung im Vordergrund stehen und nicht die Norm.
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Das DIN-Institut
Das ‚Deutsche Institut für Normung (DIN)‘ wurde 1917 mit dem Ziel gegründet, die wichtigsten Maschinenabläufe zu vereinheitlichen. Aktuell bilden 35.000 Normen das Deutsche Normenwerk. Im Prinzip kann jeder einen Normenantrag stellen. Vom betreffenden Normenausschuss (zum Beispiel ‚Normenausschuss für Armaturen‘) wird geprüft, ob in der Branche ein entsprechender Bedarf besteht. Insgesamt arbeiten derzeit 40.000 Vertreter aus Wirtschaft, Forschung, Politik und Verbraucherseite in diesen Gremien. Die Öffentlichkeit kommentiert im nächsten Schritt die erstellte Norm, bevor diese dann nach erfolgter Korrektur veröffentlicht und spätestens nach fünf Jahren vom Normenausschuss unter anderem dahingehend überprüft wird, ob die Norm den aktuellen Erfordernissen noch entspricht. Durch die Mitarbeit in den Fachausschüssen können Normen aktiv mitgestaltet werden. Die Mitarbeitenden erhalten einen Einblick in die aktuelle Entwicklung des eigenen Fachgebietes und sitzen in den Gremien unter anderem potenziellen Kunden gegenüber.
Andreas Laubsch, Leiter Verkaufs-Außendienst bei Rauh-Hydraulik, ist ein ausgewiesener Experte für Hydraulikschläuche. Die bekannteste Norm für diesen Bereich sei nach seiner Ansicht die Regel 113-020 (bekannt als BGR237) der DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung). Eine der Normen, die sich dahinter verbirgt, ist die DIN EN ISO 4413. Diese beschäftige sich mit allgemeinen Regeln und sicherheitstechnischen Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren Bauteilen, erklärt Andreas Laubsch.
Wolfgang Fey, Applikationsingenieur bei Parker Hannifin, kann dies bestätigen. Denn Schlauchleitungen altern und müssen daher regelmäßig geprüft und ausgetauscht werden. Er ergänzt, dass von seinem Kundenkreis auch die DGUV-Information 209-070, ‚Sicherheit bei der Hydraulik-Instandhaltung‘ zu beachten sei, welche die davor geltende BGI 5100 ablöste.
Wertvolle Hilfen durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung
Auf der Website der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung finden sich wertvolle Veröffentlichungen zum Download. So zum Beispiel eine Information zum Thema ‚Hydraulikleckage – Vermeidung äußerer Leckage an Hydrauliksystemen‘, die beschreibt, welche Maßnahmen vom Hersteller und den Betreibern des Systems ergriffen werden sollten. Mit diesem Vorschriften- und Regelwerk komme die DGUV ihrem Präventionsauftrag nach 14 Abs. 1 des Siebten Sozialgesetzbuches nach.
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Dr. Tobias Speicher, stellv. Leiter des DGUV-Sachgebietes ‚Maschinen, Robotik und Fertigungsautomation im Fachbereich Holz und Metall‘ bekräftigt, dass dieser Vorschriftenkanon durch die DGUV-Fachleute ständig auf Aktualität geprüft und bei Änderungen relevanter Rechtsbezüge, Änderungen in der Normung oder der Technik angepasst würde. Zudem fließe die Praxiserfahrungen der Unfallversicherungsträger in den Änderungsmodus ein.
Tandem-Dichtungen verbinden das Nutring- mit dem PTFE-Gleitringprinzip.(Bild: Hunger DFE)
Normen und Verordnungen als Treiber in der Produktentwicklung
Christof Ormanns von Hunger DFE sieht in Normen positive Aspekte, wenn es um die Produktentwicklung geht. So würde die DIN 3869 für O-Ringe spezifische Maße, Toleranzen und geometrische Anforderungen definieren. Diese Vorgaben tragen mit dazu bei, dass Dichtungen in verschiedenen Anwendungen zuverlässig funktionieren und die erforderlichen Dichtungsleistungen erbracht werde.
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Auch auf Basis dieser Regelwerke wurden Hunger-‘Tandem-Dichtungen‘ wie zum Beispiel die Serien TDI, TRO-I oder TDMI entwickelt. Hier wird das Nutringprinzip mit dem PTFE-Gleitring-Prinzip zu einer einzigen Dichtung vereint. Dies führe zu einer außergewöhnlichen Dichtheit bei geringer Reibung im druckbeaufschlagten Zustand, erläutert Christof Ormanns. Er ergänzt, dass diese Kombination nicht nur Einbaulänge und Material sparen, sondern auch zu mehr Sicherheit führe. Denn schon kleinste Undichtigkeiten können in Hydrauliksystemen zu Druckverlust oder gefährlichen Situationen führen.
Bei hydraulischen Pressen und hydraulischen Aufzügen bestehen Einschränkungen für die Verwendung von Schneidringsystemen in den hydraulischen Leitungen. Sicherheitsrelevante Leitungen – sogenannte Hochhaltevorrichtungen – dürfen nur mit ausreißsicheren Verbindungssystemen ausgerüstet werden: Schweißkegel- und Dichtkegelverschraubungen und das EO-2-Form-System. Im Stahlwasserbau oder auch bei hydraulischen Kränen gibt es ähnliche Einschränkungen.
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Dieses Forderungsszenario war für Parker Hannifin die Initialzündung, mit dem genannten ‚EO2-Form‘ eine formschlüssige Rohrverbindung für sechs bis 38/42Millimeter Rohraußendurchmesser zu entwickeln. Hier wird zunächst das Rohr in der ‚EO2-Form-F3‘-Maschine umgeformt und ergibt in Verbindung mit der weichdichtenden ‚EO-2‘-Verschraubung eine leckagesichere Verbindung, die im Vergleich zum klassischen Schweißen schneller und komfortabler herstellbar sei, heißt es von Parker Hannifin.
Ideal für sicherheitsrelevante Bereiche: Die formschlüssige ‚EO2-Form‘-Hochdruckrohrverbindung besteht aus dem umgeformten Rohr und dem EO2-Verschraubungssystem.(Bild: Parker Hannifin)
Dichtigkeit bei Wasserstofflösungen
Ein weiteres Produktbeispiel ist der Bereich der Wasserstoffmobilität. Dort sind unter anderem Verbindungslösungen gefragt, die ein Höchstmaß an Dichtheit und Sicherheit bieten, da der Wasserstoff in den Fahrzeugen unter einem Druck von 700bar gespeichert wird. In diesem Bereich bietet Voss Fluid mit dem Rohrumformsystem ‚VossLok40‘ eine adäquate Lösung, die nach der geltenden Richtlinie EC79 (EU 406/2010) zertifiziert ist. Darin sind Anforderungen an wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Systeme innerhalb der EU festgelegt. Dieses Rohrumformsystem bietet eine Feinstdichtheit bis 700bar und ist für Hoch- und Niederdruckbereiche einsetzbar. Über eine spezielle Umformtechnik wird am Rohrende eine präzise Dicht- und Haltekontur angeformt, die laut Voss Fluid maximale Leckagesicherheit selbst unter extremen Bedingungen bieten soll.
Die aufeinander abgestimmten Komponenten des Verschraubungssystems ermöglichen eine optimale Abdichtung ohne Leckagepfade. Alle wesentlichen Nennweiten des ‚VossLok40‘-Systemes sind nach ANSI HGV 3.1 zertifiziert. Diese Norm legt Anforderungen an neu hergestellte Komponenten für Kraftstoffsysteme fest, die mit Druckwasserstoffgas betrieben werden.
Das Rohrumformsystem ‚VossLok40‘ ist in Sachen Dichtheit und Robustheit eine adäquate Lösung für Wasserstoffanwendungen.(Bild: Voss Fluid)
Bereichsbezogene Zulassungen
Neben Richtlinien wie dem DIN-Bereich müssen Konstrukteure ihr Augenmerk auch auf bereichsbezogene Zulassungen richten. Die ATEX-Zulassung (Ableitung: ATmosphères Explosibles) gewährleistet als europäische Richtlinie 2014/34/EU das Inverkehrbringen explosionsgeschützter Geräte und Komponenten.
Eine Bedeutung für den Europäischen Wirtschaftsraum hat die CE-Kennzeichnung (Conformité Européenne). Dabei handelt es sich um kein Gütesiegel, sondern um eine optisch sichtbare Erklärung des Herstellers oder dessen Bevollmächtigten, dass alle geltenden EU-Richtlinien, zum Beispiel die EU-Maschinenrichtlinie, mit dem in den Verkehr gebrachten Produkt eingehalten werden.
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Mit serienbegleitenden Prüfungen wird bei Rauh-Hydraulik eine gleichbleibende Qualität der konfektionierten Leitungen sichergestellt.(Bild: Rauh-Hydraulik)
Wertvoller Service in Sachen Sicherheit
Starkes Engagement in Sachen Sicherheit ist sicher ein Kriterium bei der Lieferantenauswahl. Beispiel: Rauh-Hydraulik. Der Konfektionär von Rohr- und Schlauchleitungen ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert, erklärt Verkaufsleiter Andreas Laubsch. Im Qualitätshandbuch des Unternehmens sind diverse Prüfvorgaben, zum Beispiel in der Wareneingangsprüfung und serienbegleitende Prüfungen, dokumentiert.
Darüber hinaus werde bei Rauh-Hydraulik neben weiteren internen wie externen Checks jedes neue Fabrikat – egal ob Schlauch, Armatur oder neue Kombinationen dieser Produkte – nach den gültigen DIN-, EN- oder ISO-Normen geprüft.
Hier werden die Abmessungen und das Einhalten der zulässigen Toleranzen kontrolliert.(Bild: Rauh-Hydraulik)
Dabei werden sowohl die Abmessungen und das Einhalten der zulässigen Toleranzen kontrolliert und bei Bedarf auch Druck- und Impulsprüfungen durchgeführt. Zudem muss das Unternehmen aus Bamberg immer wieder kundenseitige Vorgaben erfüllen. So seien im Aufzugsbau Einzelprüfungen Pflicht, bei denen mit 8 facher Sicherheit gearbeitet werde.
Der Arbeitsalltag wird aber auch von ganz individuellen Sicherheitsanforderungen bestimmt. So baue ein Rauh-Hydraulik-Kunde Maschinen, bei denen ein Deckel angehoben wird, unter dem dann gearbeitet werde. Die Schlauchleitungen, die zum Anheben dieses Deckels in der Verbindung zum Zylinder eingebaut sind, würden als 100%-Prüfung mit 1,5-fachem maximalem Betriebsdruck abgedrückt. Die erfolgreiche Prüfung werde dann mittels Prüfprotokoll dokumentiert. Diese Extra-Checks würden laut Andreas Laubsch die herkömmlichen Sicht- (4-, 6- oder 8-Augen-Prinzip) beziehungsweise Dornprüfungen zur Kontrolle der Pressung ergänzen.
Zusätzliche Erkenntnisse über die Sicherheit von Komponenten und Systemen können über Prüfstände gewonnen werden, wie sie die Hydraulik Akademie Dresden (IHA) betreibt. Dort kann unter anderem eine herstellerneutrale Analyse von Pumpen, Motoren, Steuerblöcken & Co. erfolgen. Darüber hinaus können Prototpyen optimiert oder Importprodukte für Inverkehrbringer geprüft werden. Unternehmen wie Voss Fluid arbeiten nach einem definierten Freigabeprozess, der sicherstellt, dass kein Produkt ungetestet auf den Markt gebracht wird.
Dabei wird grundsätzlich zwischen internen Validierungen und gesetzlich vorgeschriebenen Zertifizierungsprüfungen unterschieden. Letztere Tests wie Druckpulsations- oder Vibrationsprüfung werden durch die jeweilige Zertifizierungsstelle durchgeführt oder beaufsichtigt.
Fit und sicher für die Zukunft – die neue EU-Maschinenverordnung
Zum Thema Sicherheit wirft Achim Kiefer, Experte funktionale Sicherheit nach EN ISO 13849 bei Bosch Rexroth, einen Blick auf die neue Maschinenverordnung (EU) 2023/1230, die ab 20. Januar 2027 für das Inverkehrbringen von Maschinen in den EU-Raum anzuwenden ist. Damit werden, so Achim Kiefer, die Sicherheitsanforderungen an Maschinen modernisiert und beispielsweise neue potenzielle Risiken im Zusammenhang mit der Digitalisierung – etwa zu Cybersicherheit sowie künstlicher Intelligenz – berücksichtigt.
Auch der steigende Anteil an Software werde einbezogen. So sei eine Software, die eine Sicherheitsfunktion wahrnehme, als Sicherheitsbauteil zu betrachten. Mit der Maschinenverordnung können die Hersteller Betriebsanleitungen und Konformitätserklärungen auch digital bereitstellen. Das verringere den papierbasierten Dokumentationsaufwand. Andererseits erfordere es aber auch eine konsistente digitale Ablage und Verfügbarkeit der Unterlagen über die gesamte voraussichtliche Lebensdauer der Maschine.
Was Hänschen nicht lernt, …
Daniel Werner ist Trainer bei der Dresdener IHA Hydraulik Akademie. Seiner Erfahrung nach sei vielen Mitarbeitern oft nicht klar, welche Gefahren sich hinter der Hydraulik verbergen. Hinzu käme, dass die Hydraulik in vielen Ausbildungsberufen nur am Rande erwähnt und in der Praxis viel zu oft nach der Devise ‚Learning by doing‘ verfahren und das Gefahrpotenzial durch fehlerhafte Handhabung unterschätzt würde.
Hier versucht die Hydraulik Akademie durch ein entsprechendes Seminarprogramm gegenzusteuern. Beispiel ist das angebotene Seminar ‚Vermittlung der Fachkenntnisse für zukünftige zur Prüfung befähigte Personen der hydraulischen Leitungstechnik – gemäß Betriebssicherheitsverordnung‘. Diese sind auf Basis gesetzlicher Vorschriften durch den Arbeitgeber in regelmäßigen, festgelegten Zeitabständen durch eine entsprechende befähigte Person zu prüfen und zu dokumentieren. All dies schaffe, so Daniel Werner, eine wichtige Grundlage für eine vorbeugende Instandhaltung und zur eigenen Rechtssicherheit.
Ein komplexes Themenfeld
Einen vergleichbaren Ansatz verfolgt die ‚Bosch Rexroth Academy‘, die neben Präsenz- und Online-Schulungen wie zum Beispiel ‚Basiswissen zur Maschinensicherheit‘ auch auf individuelle Problemstellungen zugeschnittene Intensiv-Trainings anbietet. Der Bereich der Normen und Vorgaben zur Sicherheit in der Anschlusstechnik bleibt komplex. Beeindruckend und beruhigend zugleich ist der Ehrgeiz, den die Hersteller in Sachen Produkt- und Systemsicherheit an den Tag legen, damit es zu Gefahrensituationen bei hydraulischen Anwendungen erst gar nicht kommt.
FAQ – Sicherheit in der hydraulischen Anschlusstechnik
Welche Norm ist für Hydraulikanlagen am wichtigsten? Besonders relevant ist die DIN EN ISO 4413, die allgemeine Regeln sowie sicherheitstechnische Anforderungen für Hydraulikanlagen und deren Bauteile festlegt.
Welche Rolle spielen DGUV-Regeln in der Hydraulik? Die DGUV-Regel 113-020 und die DGUV-Information 209-070 bieten praxisnahe Vorgaben für sicheren Betrieb, Instandhaltung und Prüfung hydraulischer Schlauchleitungen.
Warum sind regelmäßige Prüfungen von Schlauchleitungen Pflicht? Weil Hydraulikschläuche altern und bei Versagen ein erhebliches Gefahrenpotenzial bergen. Laut TRBS 1203 müssen sie jährlich durch eine befähigte Person geprüft und dokumentiert werden.
Welche Bedeutung haben REACH und RoHS für Dichtungen? Beide EU-Verordnungen sichern, dass verwendete Dichtungsmaterialien frei von gesundheits- oder umweltschädlichen Substanzen sind.
Welche technischen Lösungen erhöhen die Sicherheit? Beispiele sind formschlüssige Rohrverbindungen wie das EO-2-Form-System oder das VossLok40 für Wasserstoffanwendungen, die höchste Dichtheit und Ausreißsicherheit bieten.
Was bringt die neue EU-Maschinenverordnung ab 2027? Sie modernisiert die Sicherheitsanforderungen, bezieht Cybersecurity und KI mit ein und ermöglicht die digitale Bereitstellung von Betriebsanleitungen sowie Konformitätserklärungen.
