Arbeitsunfälle bei Maschinenarbeit

Die Datenbank „Tödliche Arbeitsunfälle“ der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) zeigt deutlich, dass Maschinenarbeit einen hohen Anteil an den Tätigkeiten hat, bei denen es unter Beteiligung des Arbeitsmittels zu tödlichen Arbeitsunfällen gekommen ist. Mehr als jeder dritte Arbeitsunfall mit tödlichem Ausgang im Zusammenhang mit Arbeitsmitteln fand 2007 in Verbindung mit Werkzeug- oder Maschinenarbeit statt. Dabei werden oftmals bestehende Sicherheitsvorkehrungen umgangen oder Sicherheitsvorschriften nicht beachtet.

Wenn Maschinen die Gefahr erkennen

Trotz Unterweisung und Warnhinweisen geraten die Bediener von Maschinen mit Gliedmaßen in die gefährlichen Maschinenbereiche, werden schwer verletzt oder verlieren ihr Leben. Technische Vorkehrungen, die den Gefahrenbereich abschirmen, können nicht an jeder Art von Maschine angebracht werden, da dann eine Bedienung stark erschwert oder ausgeschlossen würde. Aber auch wenn Schutzgitter oder andere Abschirmungen nicht sinnvoll sind, da der Maschinist durch den notwendigen Handvorschub in den Gefahrenbereich gelangen kann, lässt sich die Maschinensicherheit technisch optimieren.

Mehr Maschinensicherheit durch Sensoren

Die FH Bonn-Rhein-Sieg hat in den letzten Jahren verschiedene Systeme entwickelt, die die Arbeit an Maschinen sicherer machen können. So nahmen sich die Forscher den Tisch- und Formatkreissägen an. Durch den Handvorschub können die Bediener in den Gefahrenbereich dieser Sägen geraten, ohne dass Schutzgitter als Sicherheitssystem einen sinnvollen Schutz bieten können. Deshalb haben die Wissenschaftler zusammen mit dem BGIA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) eine Lösung entwickelt, bei der verschiedene Sensoren eine Schutzhaube steuern, die automatisch herunterklappt, sobald sich Finger oder Hände im Gefahrenbereich des Sägeblatts befinden.

Finger und Werkstück unterscheiden

Die Herausforderung für den Schutzmechanismus ist es, das zu bearbeitende Werkstück von den Fingern und Armen des Bedieners unterscheiden zu können, denn das Sägeblatt soll ja nicht grundsätzlich abgeschirmt werden, wenn sich ein Objekt in der Nähe befindet, sondern nur dann, wenn es sich um den Bediener oder eine andere Person handelt. So wurden verschiedene Sensortypen ausgetestet und letztlich eine Kombination aus Infrarotsensor und Feldsensor als geeignet bewertet. Zum einen wird damit die Handwärme im Unterschied zu einem zu bearbeitenden Holzstück gemessen, zum anderen ein elektrostatisches Feld, das über eine spezielle Fußmatte auf die Personen übertragen wird und zusätzlich ein Merkmal bieten, das Finger und Werkstück unterscheidbar macht.

Wenn Handschuhe zum Risiko werden

Ständerbohrmaschinen verursachen weitere Gefährdungen, denen sich die Forscher von der FH Bonn-Rhein-Sieg angenommen haben. So haben diese fest installierten und senkrecht stehenden Bohrmaschinen sehr hohe Drehzahlen. Wenn ein Bediener mit seinen Handschuhen in die Spindel geraten würde, könnte es zu schwersten Verletzungen kommen. Deshalb sollen diese Maschinen ohne Handschuhe betrieben werden. Doch bei wechselnden Tätigkeiten kann es passieren, dass der Bediener dieser Bohrmaschine vergisst, die Handschuhe abzulegen. In dem zweiten Projekt ging es deshalb darum, wie man feststellen kann, ob Handschuhe getragen werden oder nicht. Unter Mitwirkung des BGIA haben die Wissenschaftler ein Sicherheitssystem entwickelt, das über Infrarotsensoren diese Unterscheidung treffen kann. Nur wenn der Bediener keine Handschuhe trägt, können die entsprechend gesicherten Ständerbohrmaschinen gestartet werden.

Mit Handschuh kein Einschalten

Dafür wurde der Einschalt-Taster mit einer speziellen Diode versehen, die Nah-Infrarotstrahlen aussendet. Der Finger ohne Handschuh reflektiert diese Strahlen anders als der Handschuh. Durch Vergleich der Reflektion mit hinterlegten Mustern kann das Sicherheitssystem dann entscheiden, ob ein Handschuh entgegen der Vorschriften angelegt wurde oder nicht. Ein Finger im Handschuh kann dadurch die Maschine nicht einschalten.

Allerdings weisen die Forscher daraufhin, dass zum Beispiel Verschmutzungen wie Öle oder Farben an den Fingern zu einer falschen Entscheidung des Systems führen könnten. Ebenso könnte der Bediener den Handschuh so manipulieren, dass eine Fingerkuppe herausragt, um die Maschine anzuschalten, ohne die Handschuhe auszuziehen. Trotzdem zeigen solche technischen Sicherheitssysteme, wie sich die Maschinensicherheit durch kluge Überlegungen optimieren lässt.

Oliver Schonschek, Diplom-Physiker und Fachjournalist