Laser sind heutzutage eine sehr beliebte Technologie. In verschiedenen Branchen sind zahlreiche Arten von Lasergeräten im Einsatz. Es gibt ständig Innovationen und Fortschritte, und die Leistung der Laser nimmt kontinuierlich zu. Dies gibt jedoch auch Anlass zur Sorge, da Laser für unsere Augen schädlich sein können. Wir müssen daher umfassend über Lasersicherheit aufgeklärt werden.
Welche Gefahren gehen von Lasern aus?
Die Laserausgangsleistung und -energie sind beim Schweißen und Schneiden sehr hoch. Bei gepulsten Lasern reicht der Bereich von einigen Joule bis zu mehreren hundert Joule. Lasergeräte führen Hochspannungen von Tausenden bis Zehntausenden Volt, die für den menschlichen Körper gefährlich sein können. Bei der Laserbearbeitung sollte besonders auf den Laserschutz geachtet werden. Der Schwerpunkt des Schutzes liegt auf den Augen und der Haut. Darüber hinaus sollten wir darauf achten, Brände, Stromschläge usw. zu vermeiden.
Augenschäden.
Laser sind um mehr als ein Dutzend Größenordnungen heller als die Sonne und können schwere Augenschäden verursachen. Die direkte Einwirkung von Laserlicht auf das Auge kann aufgrund der Erwärmungswirkung des Lasers zu Verbrennungen der Netzhaut führen. In manchen Fällen kann dies zu sofortiger Erblindung mit schwerwiegenden Folgen führen. Selbst Laser mit geringer Leistung können aufgrund der optischen Fokussierung des menschlichen Auges Schäden am Fundusgewebe verursachen.
Bei der Laserbearbeitung reflektiert die Oberfläche des Werkstücks das Laserlicht. Die durch starke Reflexion verursachten Schäden ähneln denen, die durch direkte Bestrahlung entstehen. Diffuse Reflexionen können zu dauerhaften Augenschäden führen, die Sehverlust und andere Folgen nach sich ziehen können. Bei der Laserbearbeitung sind unsere Augen das, worauf wir unser Augenmerk beim Schutz richten sollten.
Hautschäden.
Der Laser bestrahlt die Haut direkt und verursacht Verbrennungen. Insbesondere nach der Fokussierung ist die Leistungsdichte des Lasers sehr hoch, was zu schweren Verbrennungen führt. Eine längere Einwirkung von ultravioletter und infraroter Streustrahlung kann zu Hautalterung, Entzündungen, Hautkrebs und anderen Hautveränderungen führen.
Stromschlag.
Direkte Bestrahlung oder starke Reflexion des Laserstrahls kann dazu führen, dass brennbare Materialien in Brand geraten und einen Brand auslösen. Der Laser erzeugt zudem Hochspannungen von mehreren Tausend bis zu mehreren Zehntausend Volt. Es besteht die Gefahr eines Stromschlags.
Schädliche Gase
Bei der Laserbearbeitung entstehen durch die starke Erhitzung und Verdampfung des Materials verschiedene giftige Metallrückstände. Bei der Erhitzung durch Hochleistungslaser entsteht durch die Plasmabildung Ozon, das für den menschlichen Körper schädlich ist.
Laserklassifizierung
Laser werden in vier Lasersicherheitsklassen unterteilt. Die verschiedenen Klassen bergen unterschiedliche Gefahren für den menschlichen Körper, und auch die Schutzanforderungen für Laser unterscheiden sich.
Lasersicherheitsstufe: l
Laserleistung: weniger als 0,5 Milliwatt, sicherer Laser. Ein Laser der Klasse I stellt unter normalen Einsatzbedingungen keine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Dennoch muss bei diesen Produkten durch die Konstruktion sichergestellt werden, dass das Personal während des Arbeitsvorgangs nicht in den Bereich der Laserstrahlung gelangt.
Lasersicherheitsklasse: II
Laserleistung: 1 Milliwatt; Laser dieser Klasse sind leistungsschwache, sichtbare Laser. Menschen können sich schützen, indem sie bei hellem Licht blinzeln. Ein zu langer direkter Blick in den Strahl kann jedoch gefährlich sein. Bei Lasern der Klasse 2 muss am Laserausgang ein Warnschild angebracht werden.
Lasersicherheitsklasse: III
Stufe 3 ist weiter unterteilt in 3R und 3B
- 3R-Nivellationslaser, Laserleistung: 1 bis 5 Milliwatt, Laser der Klasse 3R; wie bei der Klasse 2 muss am Austritt des Laserlichts ein Warnschild angebracht werden. Bei nur kurzzeitiger Betrachtung schützt das menschliche Auge sich selbst vor Lichtreflexionen. Wenn der Lichtpunkt jedoch beim Eintritt in das menschliche Auge fokussiert wird, kann dies zu Schäden am menschlichen Auge führen.
- Laser der Klasse 3B, Laserleistung: 5 Milliwatt. Laser der Klasse 3B sind in der Regel mit einem “Gefahr”-Zeichen gekennzeichnet, obwohl sie das Auge schädigen können. Ist der Lichtfleck jedoch nicht fokussiert, ist die Gefahr von Bränden oder Hautverbrennungen geringer; dennoch wird empfohlen, bei der Verwendung dieser Laserklasse eine Schutzbrille zu tragen.
Lasersicherheitsklasse: Klasse IV
Laserleistung: 500 Milliwatt oder mehr; Laser dieser Leistungsklasse sind für Augen und Haut äußerst schädlich. Sowohl direkte als auch diffuse Reflexion können zu Schäden führen. Alle Lasergeräte der Klasse IV müssen mit dem Warnhinweis “Gefahr” versehen sein. Laser der Klasse IV können zudem Materialien in der Nähe des Lasers beschädigen und brennbare Materialien entzünden. Wie bei der Klasse 3b ist auch bei der Verwendung dieser Laserklasse ein Augenschutz erforderlich.
Was sind Lasersicherheitsmaßnahmen?
- Laserschweißgeräte zur Anbringung auffälliger Warnschilder, wie z. B. “Lasergefahr”, “Hochdruckgefahr“ usw. Das Set sollte verschiedene Schutzvorrichtungen enthalten.
- Das Laserlichtwegsystem ist, soweit möglich, vollständig mit Metall ummantelt, um eine direkte Exposition zu verhindern.
- Falls der Laserstrahl nicht vollständig umschlossen werden kann, muss der Strahl über die Körpergröße der Person hinausragen. Der Strahl darf weder in die Augen noch auf den Kopf der Person gerichtet sein.
- Der Arbeitstisch der Lasermaschine sollte ebenfalls mit Glas abgeschirmt werden, um Lichtreflexionen zu vermeiden.
- Der Laserschweißbereich sollte durch Zäune, Abschirmungen usw. abgegrenzt werden, um den Arbeitsbereich abzusperren und zu verhindern, dass andere Personen versehentlich in den Gefahrenbereich gelangen.
Darüber hinaus sollten wir im Hinblick auf den persönlichen Schutz folgende Punkte beachten:
- Betreiber und Mitarbeiter von Lasereinrichtungen müssen mit einer Laserschutzbrille ausgestattet sein und weiße Overalls tragen, um die Auswirkungen diffuser Reflexionen zu verringern
- Nur erfahrenes Personal darf den Laser bedienen und Laserbearbeitungen durchführen.
- Der Schweißbereich sollte mit wirksamen Belüftungsvorrichtungen ausgestattet sein.
Was sind die wichtigsten Aspekte der Lasersicherheit?
Lasersicherheitsbeauftragter (LSO)
Obwohl die überwiegende Mehrheit der LSOs nur in Teilzeit arbeitet, muss jemand für die Lasersicherheit verantwortlich sein. Der LSO ist die Person, um ein Treffen mit der jeder Aufsichtsbeamte bitten wird, und sollte alle Aufgaben des LSO wahrnehmen. Die besten LSOs sind diejenigen, die dabei helfen, Lösungen und Empfehlungen zu entwickeln, um die Anwender bei ihren Bemühungen zu unterstützen. Dazu können bessere Schutzbrillen, verbesserte Prüfgeräte, Einhausungsoptionen usw. gehören. Die wichtigsten Aufgaben des LSOs sind
- sicherstellen, dass die Lasersicherheitsschulung auf die tatsächlichen Lasertätigkeiten und Risiken zugeschnitten ist
- bei der Auswahl einer Laserschutzbrille helfen, wenn eine solche benötigt wird
- die Gefahren zu prüfen und sicherzustellen, dass angemessene Kontrollmaßnahmen vorhanden sind und funktionieren
- alle erforderlichen Unterlagen prüfen.
- Damit der Teilzeit-LSO seine Arbeit effektiv ausführen kann, muss die Geschäftsleitung ihn unterstützen und ihm die nötige Zeit für die Erledigung seiner Aufgaben einräumen.
Schulung zur Lasersicherheit
Es gibt zwei Arten von Lasersicherheitsschulungen. Aus gesetzlicher und normativer Sicht müssen alle Anwender von Lasern der Klasse 3B oder Klasse 4 sowie potenziell gefährdete Personen eine grundlegende Sensibilisierungsschulung absolvieren. Die Dauer und Qualität dieser Schulungen variieren jedoch stark. Wirksame Schulungsinhalte müssen individuell angepasst werden, um den Lasereinsatz in den jeweiligen Einrichtungen zu berücksichtigen.
Die zweite und wichtigere Schulung zur Lasersicherheit ist die schriftliche Schulung am Arbeitsplatz (OJT) oder Einweisung. Die OJT-Schulung sollte keinen festgelegten Zeitrahmen haben, kann aber durch fortlaufende Weiterbildung vertieft werden. Jeder sollte mit den Lasersystemen, die er verwenden wird, sowie mit den standortspezifischen Sicherheitsvorschriften vertraut sein. Die Dokumentation der Schulung mit den Unterschriften der Ausbilder und der Schulungsteilnehmer schützt die Einrichtung und sorgt dafür, dass alle die Schulung ernst nehmen.
Gefahren bewerten, analysieren und mindern.
Aus Sicht der Lasersicherheitsabteilung lassen sich zwar alle Unfälle verhindern, doch der Anwender kann nicht alle Risiken ausschließen. Die Aufgabe des Lasersicherheitsbeauftragten (LSO) besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen diesen beiden Konzepten zu finden. In der Industrie wird die Lasersicherheit fast immer bereits bei der Produktentwicklung berücksichtigt. In der Medizin hingegen hängt die Lasersicherheit vom Bestandsverwaltungssystem ab. In der Fertigung liegt der Ansatz zur Lasersicherheit irgendwo zwischen diesen beiden Polen. Bei Studien, wie sie beispielsweise im Labor durchgeführt werden, sind alle Möglichkeiten offen. Da die Manipulation des Strahls eine Routinetätigkeit und kein seltenes Ereignis ist, sind Strahlschutzgehäuse, Strahlerkennung, Strahlblocker, Umzäunungen, gute Arbeitspraktiken und Schutzbrillen so wichtig, um das Risiko zu verringern.
Darüber hinaus müssen die Nutzer die vorgeschriebenen Sicherheitsvorschriften für den Umgang mit Arbeitslasern befolgen. Wenn jemand unter seiner Schutzbrille hindurchschaut und nichts passiert, verstärkt dies nur diese schlechte Praxis. Jeder, der dieses Verhalten beobachtet, muss etwas sagen. Andererseits müssen LSOs bedenken, dass sehr strenge Kontrollen die Anwender dazu bringen, nach Lösungen zu suchen. Es ist wichtig, ein Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Risiko zu finden. “Sicherheit durch Zusammenarbeit” muss das Leitmotiv sein.
Obwohl Laserschutzbrillen eigentlich die letzte Verteidigungslinie darstellen sollten, sind sie doch die erste Verteidigungslinie, die einem in den Sinn kommt. Da jedoch die Ausgangsleistung zunimmt und die Systeme ein breites Spektrum an Wellenlängen erzeugen können, wird die Auswahl geeigneter Schutzbrillen immer schwieriger. Bei einigen Systemen macht die eingeschränkte Sicht durch Schutzbrillen das System praktisch unbrauchbar. Auch der Tragekomfort des Brillengestells kann ein Problem darstellen, darunter das Gewicht, Einschränkungen des peripheren Sehfelds und die Tragbarkeit in Reinraumumgebungen. Die beste Lösung sind Brillen mit undurchsichtigen Gläsern und Kameras im Smartphone-Stil, die das Sichtfeld direkt auf die Netzhaut oder einen Flachbildschirm projizieren können. Wenn Brillen mit einer optischen Dichte (OD) von 7 oder höher erforderlich sind, sollten diese durch Fernsichtgeräte oder motorisierte Halterungen ersetzt werden.
Zugangsbeschränkung
Alle Lasersicherheitsnormen (US-amerikanische oder IEC-Normen) schreiben eine Zugangskontrolle vor, um Schäden an unbefugtem Personal zu verhindern. Die Zugangskontrolle kann auf verschiedene Weise zur Einhaltung einer der Lasersicherheitsnormen beitragen.
- Der Laser unterbricht den Strahl durch eine Blende oder schaltet sich in einen sicheren Zustand herunter.
- Eine manipulationssichere Verriegelung. In diesem Fall verfügen berechtigte Benutzer in der Regel über eine Magnetkarte, ein Tastenfeld, ein Passwort oder eine andere Möglichkeit, sich Zugang zu verschaffen, ohne das Lasersystem zu unterbrechen.
- Die letzte und am weitesten verbreitete Option für die Zugangskontrolle ist ein Verwaltungssystem. Diese Systeme können zudem mit einer Schulungsdatenbank verknüpft werden, sodass Zugangsberechtigungen nur an diejenigen vergeben werden, die die aktuellste Schulung absolviert haben. Diese Art der Lasersicherheit ist jedoch kostspielig.
Warnschilder aufstellen
Der Zweck der Anbringung von Warnschildern besteht darin, die Grenze zwischen sicheren und unsicheren Bereichen zu kennzeichnen. Diese Schilder sollen die Menschen über die Gefahren informieren, denen sie in Zukunft ausgesetzt sein könnten, einschließlich Überdosis und Wellenlänge.
Es gibt zwei Möglichkeiten für den Anschluss an die Stromversorgung: den Anschluss an eine Jalousie oder die Verwendung einer mehrstufigen Anzeige. Durch die Integration eines Flachbildschirms in das Verriegelungssystem werden der Laserstatus und die aktive Position des Raums angezeigt. Eine weitere Option ist eine Laufschriftanzeige, bei der Meldungen über die Oberfläche des Schildes laufen oder das Schild blinkt. Durch diese Bewegung wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass das Schild Aufmerksamkeit erregt und gelesen wird.
Erledigen Sie alle Formalitäten
Jedes Lasersicherheitsprogramm erfordert einen gewissen Verwaltungsaufwand. Im Abschnitt „Lasersicherheit“ des Handbuchs für Umwelt, Gesundheit und Sicherheit werden die Bestandteile eines Lasersicherheitsprogramms sowie die erforderlichen Formulare beschrieben. Dazu gehören:
- Standardarbeitsanweisungen (SOPs): SOPs sind seit vielen Jahren fester Bestandteil der Lasersicherheitsstandards. Heutzutage können SOPs viele Formen annehmen, von traditionellen SOPs, die Gefahren (einschließlich nicht strahlbezogener Gefahren) und Maßnahmen zu deren Minderung beschreiben, bis hin zu Dokumenten zur Risikoanalyse.
- Schulungsunterlagen: Für das Training sind Trainingsaufzeichnungen erforderlich
Audits: Auch für Laserstandards sind regelmäßige Audits erforderlich, um festzustellen, ob Kontrollmaßnahmen angewendet werden und weiterhin wirksam sind.
Sonstiges: Aufzeichnungen zu Interlock-Tests, Aufzeichnungen zu Nachschulungen, Unterschriften der Benutzer auf Standardarbeitsanweisungen (SOPs) usw. Die Liste wird länger, je mehr Sie die Programmelemente verfeinern.
Die ärztliche Überwachung aufheben
Die Augenuntersuchung als Ausgangsbasis ist seit langem fester Bestandteil des Lasersicherheitsprogramms. Eine Augenuntersuchung ist jedoch nur erforderlich, wenn der Verdacht auf eine Verletzung besteht. Da der Nutzen der Basisuntersuchung jedoch nicht nachgewiesen wurde, haben die Normungsgremien sie aufgegeben. Einige Unternehmen haben die Basisuntersuchung abgeschafft, während andere sie beibehalten haben, in der irrigen Annahme, dass sie einen gewissen Haftungsschutz bietet, oder aus Angst, dass ihre Abschaffung ein geringeres Engagement für die Sicherheit signalisieren würde.
Zusammenfassend
Ist Lasersicherheit in dem heutigen wettbewerbsorientierten und sich ständig wandelnden Umfeld überhaupt möglich? Die Antwort lautet ja, aber es erfordert Einsatz, Ressourcen, Zeit und den Willen, dies zu verwirklichen. Lasersicherheit lässt sich nicht allein durch die Erwartung bestimmen, die Arbeit zu erledigen. Die Anwender müssen die Vorteile erkennen, die sich für sie daraus ergeben. Letztendlich hängt die Lasersicherheit ganz von den Handlungen des Anwenders bzw. Bedieners ab.