Bau, Ausrüstung und Betrieb von Steinbearbeitungsmaschinen

Die Hersteller müssen bei Konstruktion und Markteinführung ihrer Maschinen zunehmend internationale Regelungen und Normen beachten. Auf der europäischen Bühne werden nur noch wenige nationale Regelungen akzeptiert. Die Forderungen der europäischen Maschinenrichtlinie sind unabhängig davon immer einzuhalten und lassen letztlich auch keine Ausnahme zu.

Die europäische Maschinenrichtlinie gilt als oberste Gesetzgebung für die Beschaffenheitsanforderungen zur sicheren Gestaltung und Konstruktion einer Maschine. Sie weist den Hersteller an, wie seine Maschinen  im Raum der EU in Verkehr zu bringen sind. In Deutschland dient die 9. Verordnung zum Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (9. GPSGV – Maschinenverordnung) zur Umsetzung der EU-Richtlinie.

Unterliegt eine Maschine dem Anwendungsbereich der Maschinenrichtlinie, muss sie den grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen des Anhangs I der Richtlinie entsprechen. Der Hersteller muss eine Konformitätserklärung erstellen, die die Komformität der Maschine mit den einschlägigen Bestimmungen bestätigt. Zudem ist dann eine CE-Kennzeichnung an der Maschine anzubringen. Der Käufer bzw. der Betreiber kann somit bei bestimmungsgemäßen Verwendung davon ausgehen, dass er eine sichere Maschine im Sinne der Betriebsicherheitsverordnung bereitgestellt hat.

Wie sieht die betriebliche Praxis aus?

Die Verfasser dieses Berichts müssen allerdings bei der Besichtigung von Steinbearbeitungsmaschinen in der Natursteinindustrie in dieser Hinsicht häufig Defizite feststellen. Im Folgenden wird auf diese Defizite hingewiesen und die eine oder andere Lösungsmöglichkeit aufgezeigt.

Unfallgeschehen an Steinbearbeitungsmaschinen

Die Steinbruchs-Berufsgenossenschaft hat immer wieder Unfälle, auch mit tödlichem Ausgang, an Steinbearbeitungsmaschinen zu entschädigen. Je höher der Automatisierungsgrad einer Maschine ist, desto schwerer sind oft auch die Verletzungsfolgen. Im Folgenden sind drei Unfälle dargestellt, die durchaus typische Situ-ationen von Gefährdungen an Steinbearbeitungsmaschinen wiedergeben:

Unfall 1:

Beim automatischen Hochfahren des Gatters wurden ein paar Platten mit nach oben gezogen. Durch das Entspannen der Platten von den Sägeblättern hat sich eine Platte unkontrolliert gelöst und streifte beim Herunterrutschen den Mitarbeiter am Oberarm.

Unfall 2:

Beim automatischen Versetzen der Brückensäge verkleinerte sich der Abstand zwischen Schaltschrankkante und Kaminkante auf 12 cm . In diesem Spalt wurde der Mitarbeiter tödlich gequetscht.

Unfall 3:

Der Mitarbeiter wurde von dem automatisch arbeitenden Abnehmer einer Steinsägeanlage erfasst und mit dem Gesicht auf die Rollenbahn gedrückt. Hierbei erlitt er die tödlichen Verletzungen.

Bei allen drei geschilderten Unfällen waren die beteiligten Maschinen mit speicherprogrammierten Steuerungen (SPS) ausgerüstet. Um den Anteil dieser programmierbaren Maschinen am Unfallgeschehen zu erfassen wurde eine brachenspezifische Auswertung der Unfälle über einen Zeitraum von fünf Jahren durchgeführt. Die Einteilung der Unfälle wurde in die Bereiche

Die Auswertungen für die Jahre 2004 bis 2008 haben ergeben, dass der Anteil der Maschinenunfälle bei Steinkreissägen rund 20 Prozent betrug, hiervon die Hälfte an Maschinen mit einer SPS. Bei den Kantenschleifmaschinen waren es sogar 27 Prozent Maschinenunfälle, wobei dreiviertel dieser Unfälle sich an Maschinen mit einer SPS ereigneten.

Abb 1:  Unfälle nach Gefährdungen der Jahre 2004 bis 2008 an Steinkreissägen
Abb 1:  Unfälle nach Gefährdungen der Jahre 2004 bis 2008 an Steinkreissägen
Abb. 2: Unfälle nach Gefährdungen der Jahre 2004 bis 2008 Flächen- an Kantenschleifmaschinen
Abb. 2: Unfälle nach Gefährdungen der Jahre 2004 bis 2008 Flächen- an Kantenschleifmaschinen

Beschaffenheitsanforderungen von Steinbearbeitungsmaschinen

Eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist eine in der Regel elektronisch ausgeführte Einrichtung oder Baugruppe, die eine Maschine oder Anlage steuern kann. Sie besitzt wie ein Computer die Möglichkeit, Abläufe zu spei-chern, gegebenenfalls über Sensoren aufzunehmen und über Aktoren oder besser Werkzeuge, die eingegebenen Befehle auszuführen.

Die SPS ist generell vergleichbar mit einem Computer der speziell auf die zu steuernde Maschine nach Bedarf und Aktionsmöglichkeiten abgestimmt ist. Das Betriebssystem dieses Computers sorgt dafür, dass dem Anwenderprogramm immer der aktuelle Stand der Bearbeitung durch die Maschine über die Sensoren zur Verfügung steht. Anhand dieser Informationen kann das Anwenderprogramm dann die Werkzeuge so ein- oder ausschalten, dass die Maschine oder die Anlage im Sinne des Betreibers arbeitet und die vorgesehenen Arbeiten an einem Werkstück durchführt.

Heutzutage wird in der Steinbearbeitung kaum noch eine Maschine eingesetzt, die keine SPS besitzt. Maschinen neueren Datums sind auch dann schon mit einer SPS ausgerüstet, wenn sie nur einfache Aufgaben zu erfüllen haben.

Aus sicherheitstechnischer Sicht bedeutet dies allerdings, dass speicherprogrammiert gesteuerte Maschinen selbständig, d.h. zuvor eingespeicherte Bewegungen ausführen können. Das Bedienungspersonal kann aber von den selbständig programmierten Maschinen und deren Bewegungen überrascht werden. Die europäische Maschinenrichtlinie hat diese Problematik auch im Anhang I  Ziffer 1.3.7. berücksichtigt:

Risiken durch bewegliche Teile

Die beweglichen Teile der Maschine müssen so konstruiert und gebaut sein, dass Unfallrisiken durch Berührung dieser Teile verhindert sind; falls Risiken dennoch bestehen, müssen die beweglichen Teile mit trennenden oder nichttrennenden Schutzausrüstungen ausgestattet sein.

Dies bedeutet letztlich, dass Steinbearbeitungsmaschinen, an denen Unfallrisiken durch Berühren bestehen, so konstruiert werden müssen, dass diese verhindert werden. Bei der in Abb. 3 gezeigten Blockkreissäge mit einem Blattdurchmesser von 3.0 m hat der Hersteller die europäische Maschinenrichtlinie offensichtlich nicht beachtet.

Abb. 3. Blockkreissäge mit Blattdurchmesser 3000 mm
Abb. 3. Blockkreissäge mit Blattdurchmesser 3000 mm

Die Blockkreissäge wird, wie jede andere auch, bevor sie ihre Arbeit beginnt, über die Steuerung programmiert. Nach dem Starten wird der Block völlig selbständig aufsägt, zumindest solange, solange keine Störung auftritt. Dies bedeutet, dass an den beweglichen Teilen der Maschine Gefährdungen bestehen und dadurch Personen verletzt werden können. Es gab sogar tödliche Arbeitsunfälle (s.a. Kapitel II) bei denen z.B. die automatisch verfahrende Säge einen Mitarbeiter in dem Bereich eingequetscht hat, in dem kein Sicherheitsabstand zur Wand bestand. Ein ausreichender Sicherheitsabstand wäre lebensrettend gewesen.

Den Herstellern, leider nicht so sehr den Betreibern, ist hinlänglich bekannt, dass im Sinne der europäischen Maschinenrichtlinie eine Bereichssicherung auch bei diesen Maschinen notwendig ist. Beispiele für solche Bereichssicherungen zeigen die Abbildungen Abb. 4 bis Abb. 7.

Abb 4: Absicherung einer Seilsäge mit Lichtschrankensystemen
Abb 4: Absicherung einer Seilsäge mit Lichtschrankensystemen
Abb. 5:  Seilsäge mit ausgeklügeltem Lichtschrankensystem
Abb. 5:  Seilsäge mit ausgeklügeltem Lichtschrankensystem
Abb. 6 Steinkreissäge mit Lichtgitter abgesichert
Abb. 6 Steinkreissäge mit Lichtgitter abgesichert
Abb. 7: gute Bereichssicherung für eine Gattersäge
Abb. 7: gute Bereichssicherung für eine Gattersäge

Will  ein Hersteller eine Maschine in Verkehr bringen, ist er also verpflichtet, die europäischen Regelungen (Maschinenrichtlinie und DIN EN) zu beachten. Erst dann darf er diese mit den CE-Kennzeichnen versehen. Damit wird die Konformität der Maschine mit den europäischen Regelungen signalisiert. 

Steinbearbeitungsmaschinen im Betrieb

Leider zeigt die Praxis, dass in Betrieb befindliche Maschinen oft nicht den genannten Kriterien entsprechen. So hat das Gewerbeaufsichtsamt der Regierung der Oberpfalz vor einiger Zeit eine Erhebung im Blickpunkt auf die Einhaltung der Maschinenrichtlinie und der Betriebssicherheitsverordnung durchgeführt und dabei erstaunliche Feststellungen gemacht.

Insgesamt wurden 37 Steinbearbeitungsmaschinen überprüft. Davon waren 24 sogenannte Altanlagen ohne CE-Kennzeichnung und 13 Maschinen an denen eine CE-Kennzeichnung angebracht war. Bei allen Maschinen wurden Mängel an der Bereichssicherung festgestellt. Nicht nur, dass wichtige Forderungen der europäischen Regelungen außer Acht gelassen wurden, sondern auch dass Wünsche der Betreiber oftmals viele Hersteller dazu veranlasst haben, die zum sicheren Betreiben notwendigen Einrichtungen wegzulassen.

Folgerungen und Maßnahmen

Wie wird in Zukunft die Berufsgenossenschaft und die Gewerbeaufsicht diese vorgefundene Situation bewerten? Was ist zu tun? Wie bzw. was sollte bei Mängeln nachgerüstet werden und welche Einzelfalllösungen sind möglich?

In jedem Fall ist bei Neuanlagen, die vom Hersteller in Bearbeitungsbetrieben installiert werden, die europäische Maschinenrichtlinie zu beachten. Darüber hinaus gibt es für eine Reihe von Bearbeitungsmaschinen bereits die C-Normung, das heißt, konkrete Normen die auch die sicherheitstechnischen Anforderungen einer Steinbearbeitungsmaschine beschreiben. Hier sind beispielsweise die Gattersägen sowie die stationären und transportablen Seilsägen zu nennen. Zur Zeit sind  die Flächenschleif- und Kantenschleifmaschinen im Normungsverfahren.

Was tun bei Altanlagen?

In Abb. 8 und 9 werden in Betreib befindliche Maschinen gezeigt, bei denen die Forderungen die Maschinenrichtlinie sowie der Betriebssicherheitsverordnung nicht erfüllt werden (Altanlagen).

Abb. 8:  SPS ausgestattete  Steinkreissäge ohne Bereichssicherung
Abb. 8:  SPS ausgestattete  Steinkreissäge ohne Bereichssicherung
Abb.9: SPS betriebene Steinkreissäge mit mehreren Arbeitsbereichen ohne Absicherung
Abb.9: SPS betriebene Steinkreissäge mit mehreren Arbeitsbereichen ohne Absicherung

Diese und ähnlich betriebene Maschinen müssen für den sicheren Betrieb nachgerüstet werden.

Als erstes ist der Betreiber gefordert eine Gefährdungsanalyse durchzuführen, um dann Maßnahmen festzulegen, die ein sicheres Betreiben einerseits garantieren und andererseits auch die Forderungen der gesetzlichen Regelungen erfüllen. Dies gebietet schon allein die Verantwortung des Unternehmers gegenüber seinen Mitarbeitern.

Bekannt ist auch, dass der eine oder andere Hersteller sehr wohl den Wünschen der Betreiber nachkommt (vielleicht sogar nachkommen muss, um den Auftrag zu bekommen) und Sicherheitseinrichtungen erst gar nicht montiert. In diesem Fall darf der Hersteller keine CE-Kennzeichnung anbringen. Da die Maschine nicht betriebssicher ist, darf sie auch nicht bereit gestellt, d.h. nicht benutzt werden. Der Betreiber oder ein von ihm beauftragtes Unternehmen muss die fehlende Schutzeinrichtung installieren und wird somit zum Hersteller. Dieser muss die Konformitätserklärung erstellen und das CE-Kennzeichen anbringen.

Die Argumentation, eine Sicherheitslichtschranke bei SPS betriebenen Steinbearbeitungsmaschinen sei nur hinderlich und kontraproduktiv, ist immer wieder zu hören. Im Falle eines Unfalls wird allerdings schnell festgestellt, wo Defizite zu finden sind. Der Hersteller wird dann immer nachweisen müssen, dass er seine Maschine EG konform geliefert und aufgestellt hat. Sollte der Betreiber mitgelieferte Schutzeinrichtungen demontiert haben, ist dem Hersteller nichts vorzuwerfen.

Zusammenfassung

Wie bereits erwähnt, dürfen Anlagen grundsätzlich nur in Verkehr gebracht werden, wenn sie der Maschinenrichtlinie entsprechen.

Bei Altanlagen sind entsprechend der Gefährdungsbeurteilung zunächst technische Lösungen zu suchen. Dies könnte bei Blocksägen z.B. eine bewegliche Haube – ähnlich wie bei Holzbearbeitungsmaschinen – sein.

Kann die einzelne Gefahrenstelle nicht gesichert werden, ist der ganze Bereich entsprechend der Maschinenrichtlinie zum Beispiel mit Lichtschranken zu sichern.

Den Verfassern ist bewusst, dass es in vielen Fällen aus technischen und örtlichen Gegebenheiten nicht möglich sein wird, den Arbeitsschutzstandart wie bei Neuanlagen zu erreichen. In einigen Fällen wird die Gefährdungsbeurteilung ergeben, dass technische Maßnahmen nicht durchführbar sind. Hie müssen dann organisatorische Maßnahmen wie z.B. Auswahl äußerst zuverlässiger Personen, besondere Unterweisung  usw. ergriffen werden.

Schon die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung an den Steinbearbeitungsmaschinen ist ein erster und wichtiger Schritt im Arbeitsschutz.

Dipl.-Ing. Ulrich Kretschmer, BG RGI
Dipl.-Ing (FH) Josef Stitzinger, Regierung der Oberpfalz – Gewerbeaufsichtsamt