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Handlungshilfe für den Betrieb von offenen Laser-Einrichtungen

Dokument für Sicherheit

Dieses Bild zeigt einen Mann, der mit Schutzbrille an einem Tisch sitzt auf dem ein Lasergerät steht. Er schaut sich etwas an.Seine rechte Hand steckt in einer Schutzvorrichtung. Ein anderer Mann steht neben ihm und zeigt mit seiner rechten Hand inRichtung Lasergerät.

Offener Materialbearbeitungslaser mit Werkstückpositionierung von Hand

Die Materialbearbeitung mit handgeführten Lasergeräten (HLG) gewinnt zunehmend an Bedeutung. Neben der Forschung setzen auch Industrie und Handwerk auf die hohe Leistungsfähigkeit und Präzision von Lasern. In der Automobilindustrie kommen HLG ebenso zum Einsatz wie im Maschinen-, Anlagenbau und Schiffbau sowie bei der Restaurierung von Denkmälern. Auch am Goldschmiedearbeitsplatz und im Dentallabor gehören HLG zum alltäglichen Handwerkszeug.

Bei den eingesetzten Laser-Einrichtungen ist der Laserbereich während des Betriebs zumindest teilweise offen und zugänglich. Handgeführt und handpositioniert wird hierbei entweder das Werkstück, ein Laserkopf oder ein Laserhandgerät. Es kommen Lasergeräte zum Einsatz, deren Energie bzw. Leistung eine Materialbearbeitung ermöglicht. Schädigungen der Augen und der Haut sind möglich. Ohne Schutzmaßnahmen werden die Expositionsgrenzwerte (EGW) für Laserstrahlung und in der Regel auch für inkohärente Sekundärstrahlung (insbesondere UV-Strahlung) überschritten (zugänglicher Laserbereich).

Der Hersteller eines HLG legt mithilfe einer Risikobeurteilung erforderliche, in erster Linie technische Schutzmaßnahmen fest. Rechtsgrundlage hierfür ist die EG-Maschinenrichtlinie (9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz), entsprechende Schutzmaßnahmen werden in Normen beschrieben. Der Hersteller erklärt in seiner Konformitätserklärung, dass er die erforderlichen Schutzmaßnahmen umgesetzt hat.

Laut der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) ist der Betreiber verpflichtet, nur sichere Arbeitsmittel zur Verfügung zu stellen. Im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung ermittelt der HLG-Betreiber, ob gefährdende Laserstrahlung trotz der technischen Schutzmaßnahmen des Herstellers zugänglich ist oder zugänglich sein kann, und legt weitere Schutzmaßnahmen fest (Risikominderung). Auch die Art und der Umfang erforderlicher Prüfungen und Prüffristen werden hierbei festgelegt.

Gefährdungen

Die DGUV Information 203-093 „Handlungshilfe für die Gefährdungsbeurteilung beim Betrieb von offenen Laser-Einrichtungen zur Materialbearbeitung mit Handführung oder Handpositionierung“ erläutert die typischen Gefährdungen beim Betrieb von handgeführten und handpositionierten Lasergeräten. Sie beschreibt insbesondere die direkten und indirekten Gefährdungen, die in der Technischen Regel zur Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung (TROS) „Laserstrahlung“ benannt sind. Gefährdungen können von dem HLG selbst, durch Wechselwirkung von Laserstrahlung mit den zu bearbeitenden Werkstoffen oder in Verbindung mit dem Lasergerät bzw. weiteren Versorgungseinheiten ausgehen.

info

Laserbereich = Bereich, in dem die Expositionsgrenzwerte überschritten werden können. Kennzeichnung an den Zugängen erforderlich.

Gefährdungen durch externe Einflüsse (Umwelteinflüsse)

Insbesondere bei HLG, die in Außenbereichen u. a. für Restaurationszwecke (Reinigung) an Fassaden oder Denkmälern eingesetzt werden, sind Gefährdungen durch Umwelteinflüsse bei der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen. Einflüsse können z. B. Temperatur, Feuchte, Dämpfe, Staub, elektromagnetische Störungen oder schlechte Sichtverhältnisse sein.

Gefährdungen durch besondere Einsatzbedingungen von HLG

Beim Einsatz von HLG in engen Räumen können besondere Gefährdungen entstehen. Dies betrifft u. a. die Konzentration schädlicher Substanzen und Anreicherung von Prozessgasen in der Luft, Sauerstoffverarmung sowie bei elektrisch leitenden Bauteilen Gefährdungen durch elektrischen Strom. Werden HLG auf hochgelegenen Arbeitsplätzen eingesetzt, können Gefährdungen insbesondere durch herabfallende Gegenstände und die Absturzgefahr des Bedieners oder der Bedienerin entstehen.

Gefährdungen von Auge und Haut

Bei den handgeführten Lasern zur Materialbearbeitung handelt es sich überwiegend um Laser der Klasse 4. Die Gefahr von irreversiblen Augenverletzungen besteht nur dann nicht, wenn durch technische Schutzmaßnahmen die Exposition der Augen mit Laserstrahlung ausgeschlossen werden kann (z. B. vollständige oder Teil-Einhausung und Laserschutzfilter in festinstallierten Okularen, die verhindern, dass man durch einen Fehler unabsichtlich direkt in den reflektierten Laserstrahl blicken kann).

Bei einigen Anwendungen befinden sich die Hände im Laserbereich. Bei Hautverletzungen hängt deren Schwere von der Bestrahlungsstärke bzw. Bestrahlung ab. Vereinfacht betrachtet ergibt sich dies aus der maximalen Laserleistung und dem Strahldurchmesser auf der Haut (der sich durch Brennweite und Abstand vom Laserfokus ergibt).

Gefahrstoffe

Bei der Lasermaterialbearbeitung werden partikelförmige (Rauche, Stäube) und/oder gasförmige Gefahrstoffe freigesetzt. Im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung müssen alle gesundheitsgefährdenden Eigenschaften der Gefahrstoffe berücksichtigt werden. Insbesondere ist zu prüfen, ob bei dem Laserbearbeitungsprozess krebserzeugende, keimzellmutagene oder reproduktionstoxische Stoffe (KMR-Stoffe) freigesetzt werden können.

Zur Minimierung der Gefahrstoffexposition nach § 7 der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) müssen bei der Lasermaterialbearbeitung entstehende Gefahrstoffe an der Entstehungsstelle wirksam erfasst und abgesaugt werden. Der Arbeitgeber muss sicherstellen, dass Arbeitsplatzgrenzwerte eingehalten werden (§ 7 Gef-StoffV). Wenn die Bildung von KMR-Stoffen der Kategorie 1A (bekanntermaßen krebserzeugend beim Menschen) oder 1B (wahrscheinlich beim Menschen krebserzeugend) nicht ausgeschlossen werden kann, sind besondere Schutzmaßnahmen (§ 10 GefStoffV) notwendig.

Durch die Umsetzung eines Maßnahmenplans laut der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 910 muss mindestens die Einhaltung der Toleranzkonzentration sichergestellt werden. Im Rahmen des Minimierungsgebotes ist darüber hinaus die Einhaltung der Akzeptanzkonzentration anzustreben.

Brand- und Explosionsschutz

Beim Einsatz von HLG werden Materialien, Stoffe und Oberflächen-Beschichtungen hoch erhitzt. Der Wärmeeintrag kann an unvorhersehbaren Positionen erfolgen und zu einem Brand oder einer Explosion führen. Zudem können freigesetzte Partikel und Rauche ebenfalls hohe Temperaturen aufweisen. Dies müssen die Verantwortlichen bei der Konzeption der Absauganlage beachten.

Eine strömungstechnisch optimierte Ausführung der Absauganlage (z. B. wenige Krümmer und möglichst kurze flexible Schlauchstücke) sowie eine Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung von mindestens 12-15 m/s können die Brandgefährdung wesentlich verringern. Weitere Hinweise enthält die DGUV Regel 109-002 „Arbeitsplatzlüftung – Lufttechnische Maßnahmen“. Mithilfe von Funkenerkennungs- und Löschanlagen lässt sich die Brandgefahr zusätzlich reduzieren.

Ergonomie

Bei der Gestaltung des Arbeitsplatzes sollten ergonomische Aspekte berücksichtigt werden. Zum Beispiel müssen Arbeiten insbesondere an kleinen handgehaltenen Werkstücken sehr konzentriert und in einer weitgehend statischen Körperhaltung ausgeführt werden. Hier sind kleine und eng umgrenzte Handbewegungen in engen Bewegungsbereichen erforderlich. Bei HLG sind u. a. die Form, das Gewicht und die Körperhaltung zu berücksichtigen. Weitere Informationen sind auch in der Norm DIN EN ISO 14738 „Sicherheit von Maschinen – Anthropometrische Anforderungen an die Gestaltung von Maschinenarbeitsplätzen“ zu finden.

Ausgewählte Inhalte der Gefährdungsbeurteilung

Folgende Punkte sollten im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung beachtet werden:

  • Mechanische Gefährdungen

  • Elektrische Gefährdungen

  • Gefährdungen durch Wärme und heiße Oberflächen

  • Gefährdungen durch Schwingungen/Vibrationen

  • Gefährdungen durch Laserstrahlung

  • Gefährdungen durch sekundäre Strahlung (z. B. UV-Strahlung) oder elektromagnetische Felder

  • Gefährdungen, die von Werkstoffen und Substanzen erzeugt werden

  • Brand- und Explosionsgefährdung

  • Gefährdungen, die durch Missachtung ergonomischer Grundsätze bei der Konstruktion der Laserbearbeitungsgeräte entstehen

  • Gefährdungen durch externe Einflüsse (Umwelteinflüsse)

  • Gefährdungen durch besondere Einsatzbedingungen (z. B. enge Räume, Arbeiten auf hochgelegenen Arbeitsplätzen)

Diese Abbildung zeigt ein Lasergerät. Auf der Maschine sind Aufkleber zu erkennen Warnschild vor Laserstrahl.

Die Gefahr von irreversiblen Augenverletzungen bei der Nutzung von HLG besteht nur dann nicht, wenn durch Schutzmaßnahmen die Exposition der Augen mit Laserstrahlung auszuschließen ist.

Schutzmaßnahmen

In der Gefährdungsbeurteilung müssen gemäß Arbeitsschutzgesetz und der Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung (OStrV) Schutzmaßnahmen festgelegt werden. Hierbei muss der bzw. die Laserschutzbeauftragte eingebunden werden.

Die DGUV Information 203-093 beschreibt ausführlich die nachfolgenden Schutzmaßnahmen, mit denen bei HLG-Benutzung die Expositionsgrenzwerte nicht überschritten werden. Sie sind in der Reihenfolge „STOP“ (Substitution, Technisch, Organisatorisch, Personenbezogen) festzulegen und zu dokumentieren:

Technisch-konstruktive Schutzmaßnahmen (durch Hersteller)

  • Einhausung des Arbeitsbereiches

  • Beobachtungsfenster

  • Werkstückbeobachtung durch ein Okular

  • Technisch konstruktive Steuerungseinrichtungen zur sicheren Laserstrahlfreigabe und Anzeigeelemente (Bedienungsreinrichtungen, Anzeigen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen werden in der Regel vom Hersteller einer Laser-Einrichtung ausgeführt)

Zusätzliche technische Schutzmaßnahmen (durch die Betreiber)

  • Periphere Arbeitsraumabsicherung

  • Baulich umschlossener Arbeitsbereich

  • Variable Abschirmungen

  • Absaugung

  • Beleuchtung am HLG-Arbeitsplatz

Organisatorische Schutzmaßnahmen (durch die Betreiber)

  • Absicherung durch festgelegten Abstand

Personenbezogene Schutzmaßnahmen (durch die Betreiber)

  • Auswahl der Laserschutzbrille

  • Auswahl der Laserschutzkleidung, insbesondere Laserschutzhandschuhe.

Unterweisung

Beschäftigte müssen auf Basis der Gefährdungsbeurteilung über Gefährdungen und Schutzmaßnahmen unterwiesen werden (u. a. nach DGUV Vorschrift 1 und OStrV bzw. TROS „Laserstrahlung“). Dazu gehört auch der sichere Umgang mit Laser-Einrichtungen. Die Unterweisung muss vor Aufnahme der Tätigkeit stattfinden, dokumentiert und mit maximal einjährigem Abstand wiederholt werden.

Integraler Bestandteil der Unterweisung sollten die Inhalte der jeweiligen Gefährdungsbeurteilung und der zugehörigen Betriebsanweisungen für den entsprechenden HLG-Arbeitsplatz sein – insbesondere das Tragen von Laserschutzbrillen bei offenen Einrichtungen sowie geeigneter Laserschutzhandschuhe, falls die Hände oder Finger in den Strahl kommen können.

Arbeitsmedizinische Vorsorge

Die Verordnung zur arbeitsmedizinischen Vorsorge (ArbMedVV) sieht in Bezug auf die Exposition gegenüber Laserstrahlung weder eine Pflicht- noch Angebotsvorsorge vor. Der Arbeitgeber muss jedoch den Beschäftigten nach § 11 Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) bzw. § 5 a ArbMedVV eine Wunschvorsorge ermöglichen, sofern ein Gesundheitsschaden im Zusammenhang mit der Tätigkeit nicht auszuschließen ist. In der Regel kann man davon ausgehen, dass die Expositionsgrenzwerte für die Haut gegenüber inkohärenter künstlicher optischer Strahlung im Rahmen der Laseranwendung überschritten werden (z. B. durch UV-Strahlung beim Laserstrahlschweißen – genauere Angaben dazu in der DGUV Information). Bei der Festlegung der Arbeitsmedizinischen Vorsorge darf der Arbeitgeber nicht davon ausgehen, dass eine Persönliche Schutzausrüstung (PSA) wie „Laserschutzbrille“ oder „Laserschutzhandschuhe“ verwendet wird. Der Arbeitgeber muss deshalb in der Regel die Pflichtvorsorge sicherstellen.

Weitere arbeitsmedizinische Vorsorge kann aufgrund der Belastung durch z. B. Gefahrstoffe oder Lärm am HLG-Arbeitsplatz erforderlich sein (Pflichtvorsorge) oder muss vom Arbeitgeber angeboten werden (Angebotsvorsorge). Der Betriebsarzt bzw. die Betriebsärztin berät hierzu.

 

Kathrin Kraft

Ausgabe 6.2019

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