Die Nachlaufzeit ändert alles
Was die EN ISO 13855:2024 in die Berechnung der Sicherheitsabstände einführt
Der Sicherheitsabstand hängt davon ab, was tatsächlich geschieht
Der Sicherheitsabstand wird berechnet, überprüft, dokumentiert. Dann wird an der Maschine eine Wartung durchgeführt. Oder ein Bauteil verschleißt. Oder die Steuerungssoftware wird aktualisiert. Die Nachlaufzeit ändert sich. Der bei der Inbetriebnahme berechnete Abstand ist möglicherweise nicht mehr gültig.
Die EN ISO 13855:2024, die die Kriterien für die Anordnung von Schutzeinrichtungen im Hinblick auf die Annäherung des menschlichen Körpers an Gefahrenbereiche festlegt, ändert nicht nur die Berechnungsformel. Sie ändert die Art und Weise, wie die Nachlaufzeit verstanden und verwaltet wird, indem sie deren Beurteilung und Kontrolle über den gesamten Lebenszyklus der Maschine verlangt.
Die Norm gilt für Sicherheitslichtvorhänge, Laserscanner, Schaltmatten, Zweihandschaltungen und verriegelte trennende Schutzeinrichtungen: allesamt Schutzeinrichtungen, die eingreifen, bevor der Bediener den Gefahrenbereich erreichen kann.
Die Formel und der Parameter, der alles steuert
Der Trennabstand wird durch die Formel definiert:
S = (K × T) + DDS + Z
S ist der Sicherheitsabstand. K ist die Annäherungsgeschwindigkeit. T ist die Gesamt-Ansprechzeit des Systems. DDS ist die dem Schutzgerät zugeordnete Eingriffdistanz. Z fasst die szenariospezifischen Korrekturfaktoren zusammen.
Die maßgebliche Änderung liegt nicht in der Struktur der Formel. Sie liegt im Parameter T: Die EN ISO 13855:2024 verlangt eine systemische Betrachtung der gesamten funktionalen Sicherheitskette. T ist nicht die Ansprechzeit des einzelnen Sensors. Es ist die Gesamtzeit, die zwischen der Erkennung des gefährlichen Zustands und dem Erreichen des sicheren Zustands der Maschine vergeht.
Jedes Glied der Kette, Erkennung, Signalverarbeitung, mechanischer Eingriff, trägt zum Wert von T bei. Ändert sich eines dieser Glieder, ändert sich T. Und mit T ändert sich S.
Kontextbezogene Abstände: die Annäherungsrichtung ändert alles
Die Norm gibt die Vorstellung auf, der Sicherheitsabstand sei ein einziger, unveränderlicher Wert.
Die EN ISO 13855:2024 unterscheidet Szenarien, in denen die Annäherungsrichtung an den Gefahrenbereich bekannt ist, von solchen, in denen sie nicht vorhersehbar ist. Die Norm erkennt an, dass die Annäherung kein gleichförmiges Ereignis ist: sie variiert je nach Geometrie der Anlage und Betriebsweise.
In offenen Bereichen, Roboterzellen oder Anlagen mit mehreren Zugängen ist die Annäherungsrichtung nicht kontrolliert. Der Sicherheitsabstand muss für den kritischsten Fall bemessen werden.
Der Sicherheitsabstand ist kein aus einer idealen Situation abgeleiteter geometrischer Parameter mehr: er muss mit der realen Konfiguration des Systems Maschine-Bediener übereinstimmen.
Von punktbezogenen Systemen zu Schutzvolumina
Moderne berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS) erfassen nicht mehr einen Punkt oder eine Linie: sie erfassen ein Volumen.
3D-Laserscanner, integrierte Bildverarbeitungssysteme und fortschrittliche Flächensensoren arbeiten mit dreidimensionalen Schutzfeldern und dynamischen Eingriffslogiken.
Die EN ISO 13855:2024 nimmt diese konzeptionelle Entwicklung auf: den Übergang von einer auf einem Erfassungspunkt oder einer Erfassungslinie beruhenden Logik zu einer auf einem dynamischen Sicherheitsvolumen beruhenden Logik.
In diesem Zusammenhang ist der Abstand nicht mehr nur ein geometrischer Parameter. Er muss im Hinblick auf die reale Form des Schutzfelds und dessen Eingriffslogik beurteilt werden. Ein 3D-Feld, das sich an die Körperhaltung des Bedieners anpasst, erfordert einen anderen Berechnungsansatz als ein Lichtvorhang mit Einzelstrahl.
Die Ansprechzeit schließt auch den Bediener ein
Die Norm aktualisiert die Kriterien für Zweihandschaltungen und einzelne Befehlsgeräte sowie für die Anordnung verriegelter trennender Schutzeinrichtungen. Sie legt außerdem die Anforderungen für die Anordnung sicherheitsbezogener manueller Befehlseinrichtungen (SRMCD) fest.
Das zentrale Element ist nicht nur die Überarbeitung der Berechnungskriterien. Es ist die Anerkennung der Variabilität des menschlichen Verhaltens.
Unter realen Bedingungen ist die Eingriffszeit des Bedieners nicht konstant: Ergonomie des Arbeitsplatzes, Betriebshäufigkeit, Ermüdung, Maschinenlayout und Produktionskontext beeinflussen unmittelbar die Reaktion des Systems Mensch-Maschine. Daraus ergibt sich eine realistischere Modellierung der Gesamt-Ansprechzeit, die nicht nur das technische System, sondern auch die menschliche Komponente einschließen muss.
Der geschützte Raum als dynamische Beziehung
Die EN ISO 13855:2024 führt eine strengere Definition der Begriffe geschützter Raum und Zugang zu Gefahrenbereichen ein.
Der Schwerpunkt verlagert sich vom bloßen physischen Abstand hin zur Beziehung zwischen verfügbarem Raum, Zugangsmöglichkeit und Zustand der Sicherheitsfunktion. Begriffe wie Ganzkörperzugang, Erreichbarkeit aus verschiedenen Positionen und die Beziehung zwischen Gefahrenbereich und dynamischem Zustand des Systems werden geklärt.
Dieser Ansatz verringert die in früheren Fassungen vorhandenen Auslegungsunklarheiten und stärkt eine systemische Sicht der Maschinensicherheit: Sicherheit ist keine Eigenschaft der einzelnen Einrichtung, sondern eine Beziehung zwischen der Anlage, dem Bediener und den Betriebsbedingungen.
Die Nachlaufzeit ist kein fester Wert
Das ist der Punkt, den die EN ISO 13855:2024 in den Mittelpunkt stellt.
Der Parameter T ist das zentrale Element des Modells.
Der Sicherheitsabstand hängt unmittelbar von der Zeit ab, die erforderlich ist, damit:
- das System den gefährlichen Zustand erkennt
- das Signal verarbeitet wird
- die Maschine einen sicheren Zustand erreicht
Selbst geringe Schwankungen dieser Zeit können erhebliche Unterschiede im erforderlichen Sicherheitsabstand erzeugen.
Die Nachlaufzeit einer Maschine variiert im Laufe der Zeit. Bremsenverschleiß, Änderungen der beteiligten Massen, Software-Updates, Austausch von Bauteilen: jedes dieser Ereignisse kann T erheblich verändern. Der Abstand bleibt unverändert gegenüber dem bei der Inbetriebnahme berechneten.
Was in der industriellen Praxis geschieht
In der Praxis wird die Nachlaufzeit oft:
- aus den Herstellerdaten abgeleitet
- als fester Wert in der Risikobeurteilung angenommen
- nur bei der ersten Inbetriebnahme überprüft
- nach Änderungen oder Wartungsarbeiten selten erneut kontrolliert
Das Verhalten der Maschine bleibt im Laufe der Zeit nicht konstant. Bremsenverschleiß, Änderungen der Massen,Software-Updates oder der Austausch von Bauteilen können die reale Nachlaufzeit erheblich beeinflussen.
Daraus folgt, dass ein bei der Inbetriebnahme korrekter Sicherheitsabstand während der Nutzungsdauer der Maschinenicht mehr korrekt sein kann. Mit der EN ISO 13855:2024 zeigt dieser Ansatz alle seine strukturellen Grenzen.
C-MON-SAFE: von der periodischen Prüfung zur kontinuierlichen Überwachung
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat Accessafe C-MON-SAFE entwickelt, eine Plattform für die kontinuierliche Überwachung der Sicherheitsfunktionen von Maschinen und Anlagen.
Das System wurde nicht allein als Werkzeug zur Messung der Nachlaufzeit konzipiert. Es ist eine Lösung für die strukturierte Überwachung der Sicherheitsleistung über den gesamten Lebenszyklus der Maschine. Innerhalb dieser Architektur ist die Überwachung der Nachlaufzeit eine der wichtigsten Anwendungen, besonders relevant im Hinblick auf die von der EN ISO 13855:2024 eingeführten Kriterien.
Die bei der Inbetriebnahme oder Validierung durchgeführten Messungen werden in das System integriert und schaffen eine technische Referenzbasis für den Vergleich im Laufe der Zeit. Durch instrumentelle Messungen und die historische Analyse der Daten ermöglicht C-MON-SAFE, fortschreitende Veränderungen der Leistung der Sicherheitsfunktionen gegenüber den in der Auslegungsphase verwendeten Referenzwerten sichtbar zu machen.
Dadurch lässt sich von einer auf periodischen Prüfungen beruhenden Logik zu einem Modell der kontinuierlichen Beobachtung der Sicherheitsleistung übergehen.
Die Unterstützung von Accessafe: von der instrumentellen Messung zur kontinuierlichen Überwachung
Accessafe führt instrumentelle Messungen der Nachlaufzeiten bei Inbetriebnahme, Revamping und periodischen Prüfungen durch. Der gemessene Wert ist objektiv, wiederholbar und direkt verwendbar als:
- Instrumentelle Messung der Nachlaufzeit / Objektive Daten über das reale Verhalten der Maschine, Grundlage für die korrekte Anwendung der EN ISO 13855:2024.
- Validierung der Sicherheitsabstände / Überprüfung, dass die installierten Abstände mit dem tatsächlichen T der Maschine übereinstimmen, bei Inbetriebnahme oder Revamping.
- Technische Referenzbasis für C-MON-SAFE / Integration des gemessenen Werts in die Plattform als Referenz für den kontinuierlichen Vergleich im Laufe der Zeit.
- Kontinuierliche Überwachung der Sicherheitsfunktionen / Strukturierte Überwachung der Sicherheitsleistung über den gesamten Lebenszyklus der Maschine.
- Periodische Prüfungen / Erneute Kontrolle der Nachlaufzeit nach Änderungen, außerordentlichen Wartungen oder Software-Updates.
Häufige Fragen
Was ändert sich gegenüber der EN ISO 13855:2010?
Die Fassung 2024 führt eine systemische Betrachtung des Parameters T (Gesamt-Ansprechzeit) ein, der nun die gesamte funktionale Sicherheitskette und nicht mehr nur die Zeit der einzelnen Einrichtung darstellt.
Sie fügt den Faktor Z für kontextbezogene Korrekturfaktoren hinzu, unterscheidet Zugangsszenarien mit bekannter und unbekannter Richtung und nimmt die Entwicklung der BWS hin zu volumetrischen Schutzsystemen auf.
Sie aktualisiert außerdem die Kriterien für die Variabilität des menschlichen Verhaltens bei der Nutzung der Befehlsgeräte.
Was ist die Gesamt-Ansprechzeit T?
T ist die Gesamtzeit, die zwischen dem Moment, in dem das System den gefährlichen Zustand erkennt, und dem Moment, in dem die Maschine einen sicheren Zustand erreicht, vergeht. Sie umfasst die Ansprechzeit des Schutzgeräts, die Verarbeitungszeit des Sicherheitssystems und die Nachlaufzeit der Maschine.
Jede Änderung, die eines dieser Elemente verändert, verändert T, und mit T den erforderlichen Sicherheitsabstand.
Wie oft muss die Nachlaufzeit erneut kontrolliert werden?
Die EN ISO 13855:2024 legt keine Häufigkeit fest, weist aber darauf hin, dass die Sicherheit von der zuverlässigen Kenntnis des tatsächlichen T der Maschine im Laufe der Zeit abhängt.
Die korrekte Praxis sieht die Überprüfung nach jeder wesentlichen Änderung (mechanisch, Software, Bauteile), nach außerordentlichen Wartungsarbeiten und im Rahmen der periodischen Sicherheitsprüfungen vor.
Die kontinuierliche Überwachung mit C-MON-SAFE ermöglicht es, fortschreitende Veränderungen zu erkennen, ohne die periodische Prüfung abzuwarten.
Ersetzt C-MON-SAFE die instrumentelle Messung der Nachlaufzeit?
Nein. Es sind zwei komplementäre Ebenen. Die instrumentelle Messung liefert die objektiven Daten über das reale Verhalten der Maschine: sie ist der Ausgangspunkt, unverzichtbar für die korrekte Anwendung der EN ISO 13855:2024.
C-MON-SAFE integriert diese Daten als Referenzbasis und vergleicht sie im Laufe der Zeit, wobei Veränderungenerkannt werden, bevor sie zu einem Sicherheitsproblem werden. Die instrumentelle Messung definiert die Referenz; C-MON-SAFE hält sie aktuell.
Gilt die Norm auch für bereits installierte Maschinen?
Ja. Die EN ISO 13855:2024 ist nicht nur für Neuinstallationen relevant, sondern für jede Maschine, bei der die Schutzeinrichtungen, die Komponenten des Sicherheitssystems oder die Betriebsbedingungen geändert werden.
In diesen Fällen ist die Überprüfung des Sicherheitsabstands gegenüber dem tatsächlichen T notwendig, um die Konformität aufrechtzuerhalten.
