Es geht immer um sieben Millimeter | Der Laser und sein Schutzbeauftragter
von Ebi Kothe,
Dass die Laser-Strahlung potenziell gefährlich ist, dürfte allgemein bekannt sein. Aber ab wann wird es kritisch, wie geht man bei dem Betrieb von Showlasern damit um und wer ist eigentlich verantwortlich?
Lasergefahr: in erster Linie geht es bei der Laserstrahlung um die Gefahr von Augen- und Hautschäden (Bild: Laserworld)
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Mit unserem dreiteiligen Laser-Special möchten wir Klarheit über den Einsatz von Lasern schaffen – von den bisherigen technologischen Entwicklungen und aktuelle Geräte bis hin zu Gefahren und Regeln für den Einsatz bis hin zur Verantwortung des Betriebs.
Teil III: Es geht immer um sieben Millimeter | Laserschutzbeauftragter – Zuständigkeiten und Berechnungen
Damit es im Straßenverkehr einigermaßen geordnet zugeht, fordert der Gesetzgeber für das Führen von Kraftfahrzeugen einen Befähigungsnachweis, also einen Führerschein. Um diesen zu erhalten, muss man an einem Kurs teilnehmen und zum Abschluss eine Prüfung bestehen. Ähnlich verhält es sich auch bei dem „Führen“ eines Lasers.
Führerschein für Laser
Die OStrV fordert: „Vor der Aufnahme des Betriebs von Lasern der Klassen 3R, 3B und 4 hat der Arbeitgeber, sofern er nicht selbst über die erforderliche Sachkunde verfügt, einen sachkundigen Laserschutzbeauftragten schriftlich zu bestellen. Die Sachkunde ist durch die erfolgreiche Teilnahme an einem entsprechenden Lehrgang nachzuweisen.“ Näheres regelt dann die TROS Laser: „Der LSB soll eine abgeschlossene technische, naturwissenschaftliche, medizinische oder kosmetische Berufsausbildung (jeweils mindestens zwei Jahre) haben und über mindestens zwei Jahre Berufserfahrung verfügen. Der LSB hat einen Nachweis über die erfolgreiche Teilnahme an einem entsprechenden LSB-Lehrgang.“ Auch die Aufgaben werden hier definiert: Unterstützung des Arbeitgebers oder der fachkundigen Person bei der Gefährdungsbeurteilung, Gewährleistung des sicheren Betriebs der Lasereinrichtung sowie Unterstützung des Arbeitgebers bei der Unterweisung anderer Beschäftigter.
Die TROS Laser definiert auch die Kenntnisse, die nötig sind um als Laserschutzbeauftragter entsprechend der Tätigkeit beziehungsweise eingeschränkt auf den entsprechenden Anwendungsbereich eingesetzt zu werden: die grundlegenden Regelwerke des Arbeitsschutzes, Kenngrößen der Laserstrahlung, die direkten Gefährdungen und deren unmittelbare biologische Wirkungen sowie die indirekten Gefährdungen (vorübergehende Blendung, Brand- und Explosionsgefährdung, Lärm, elektrische Gefährdung) bei Arbeitsplätzen mit Anwendung von Laserstrahlung, grundlegenden Anforderungen an eine Gefährdungsbeurteilung, die Gefährdungsbeurteilungen für die Arbeitsplätze, für die er als LSB benannt ist, technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen, Rechte und Pflichten des LSB, Laserklassen gemäß DIN EN 60825-1, die Bedeutung der Expositionsgrenzwerte der OStrV, die Inhalte der Unterweisung nach §8 OStrV sowie den Ablauf des sicheren Betriebs der Laser-Einrichtungen, für die er bestellt ist und weiß, wie diese zu überwachen sind.
(Bild: Laserworld)
Ausbildung zum LSB – Laserschutzbeauftragen
Das ist schon eine ganze Menge. Auch die Ausbildungsinhalte der entsprechenden Lehrgänge werden in den Technischen Regeln aufgeführt. Neben einem allgemeinen Kurs – der 10,5 Zeitstunden umfassen soll – werden auch die Inhalte für anwendungsbezogene Kurse, wie zum Beispiel für Showlaser mit 6,5 Zeitstunden aufgelistet. Zum Abschluss muss bei jedem Kurs zur Wissensüberprüfung ein Multiple-Choice-Test mit mindestens 15 Fragen absolviert werden. Auch hier besteht die Problematik, dass sich diese Regelungen auf den Einsatz von Lasertechnologie im Allgemeinen beziehen. Anwender aus dem Bereich der Kosmetik – zum Beispiel für Haar- und Tattooentfernung – benötigen diesen Nachweis zur Tätigkeitsausübung ebenso wie derjenige, der die Verantwortung für einen Showlaser übernehmen möchte, allerdings mit dem Unterschied, dass Erstere sich üblicherweise nicht mit den unterschiedlichen Variablen einer Show auseinandersetzen müssen, die eine notwendige individuelle Gefährdungsbeurteilung für jeden Anwendungsfall neu und so ungleich aufwändiger machen.
»Es gibt weder Kontrollen noch Zulassungsverfahren für Kursanbieter.«
Klaus Goebel | moniert die fehlende Überwachung der angebotenen Kurse
Gleichzeitig hat sich durch die Neuregelung mit OStrV und TROS Laser eine sicherlich unabsichtliche Lücke aufgetan: es gibt derzeit keine formalen Anforderungen an die Qualifikation der Kursanbieter mehr. Dazu sagt Professor Klaus Goebel, öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Lasertechnik: „Die Anforderungen an den Kursveranstalter sind in der TROS-Laser im allgemeinen Teil unter §5.2 festgelegt, jedoch gibt es hierfür weder Kontrollen noch Zulassungsverfahren. Das heißt, theoretisch kann jeder diese Ausbildung anbieten, ob er Ahnung von Lasern hat oder nicht. Als hierfür noch die Berufsgenossenschaften zuständig waren, gab es eine Liste der zugelassenen Kursanbieter, diese wurde jedoch zurückgezogen, als die Verantwortung an den Staat überging.“
Wer sich allerdings der Verantwortung bewusst ist, die diese Aufgabe mit sich bringt, tut gut daran, nicht einfach ungeprüft den nächsten Kurs irgendeines günstigsten Anbieters zu buchen. Die Anforderungen an die Kenntnisse eines Laserschutzbeauftragten (siehe oben) bleiben gleich, unabhängig davon ob man das bei dem Lehrgang gelernt hat oder nicht. Daher ist ein Zertifikat über die Teilnahme an einem Laserschutzseminar kein Freibrief, sondern lediglich Grundvoraussetzung.
Ein LSB ist noch lang keine “fachkundige Person”
Zusätzlich zum LSB nennt die OStrV die „fachkundige Person“, wobei deren Aufgaben wiederum in TROS Laser zu finden sind. Für die Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung kann ein LSB mit entsprechenden Kenntnissen als fachkundige Person angesehen werden. Die Anforderungen an eine fachkundige Person, die auch für die Durchführung von Expositionsberechnungen und Messungen zuständig sein soll, sind allerdings höher. So dürfen Messungen nur von Personen durchgeführt werden, die über die dafür notwendige Fachkunde und die erforderlichen Einrichtungen verfügen. Darüber hinaus müssen zusätzliche Kenntnisse in der Laserstrahlungsmesstechnik nach dem Stand der Technik, über die Durchführung von Expositionsmessungen und die Beurteilung der Ergebnisse vorhanden sein. Die Kenntnisse sind auf dem aktuellen Stand zu halten. Es ist möglich, dass die Funktionen des Fachkundigen und des LSB in einer Person vereint sind.
Sieben Millimeter
Diese Ausführungen führen zu der Frage, was denn überhaupt berechnet und gemessen werden soll. Lasershowanbieter Tobias Schnitzler von der Firma Klanglichter bringt es auf den Punkt: „Es geht immer um sieben Millimeter, die Pupillengröße des menschlichen Auges.“
In erster Linie geht es bei der Laserstrahlung um die Gefahr von Augen- und Hautschäden. Eine Maßnahme, um diese auszuschließen, besteht natürlich darin, den Laserstrahl nicht auf Menschen zu richten und Maßnahmen zu ergreifen, die auch eine unabsichtliche Bestrahlung verhindern. Beschränkt man sich bei einer Lasershow darauf, die Strahlen nur über die Köpfe der Zuschauer mit gefordertem Mindestsicherheitsabstand zu lenken und lässt man Brandrisiken für diese Überlegung erst mal außer Acht, muss man sich über eine zu hohe Strahlenergie keine Sorgen machen. Zu vermeiden sind allerdings mögliche Reflexionen im Raum durch Spiegel, Glasscheiben, Kronleuchter und Ähnliches.
Bezüglich Mindestsicherheitsabstand muss auch abhängig von der Veranstaltung berücksichtigt werden, dass Menschen vor Begeisterung auf Tische steigen könnten. Auch der Arbeitsplatz am Pult des Showbedieners selbst ist nicht zu vergessen. Am Lichtaustritt des Laserprojektors fest montierte Begrenzungsbleche, die den Strahlbereich in Richtung Publikum abschatten, könnten dafür sorgen, dass selbst bei einer Fehlfunktion keinesfalls Strahlen auf Menschen treffen können. Eine solche Installation kann als sicher angesehen werden und unterliegt – abgesehen von den außer Acht gelassenen Überlegungen zum Brandschutz – keiner Leistungsbeschränkung.
Ein emotionalisierender Effekt bei Lasershows ist aber gerade das Audience-Scanning – das direkte Bestrahlen des Publikums, wodurch dem Betrachter das Gefühl vermittelt werden kann, Teil der Show zu sein. Da hierbei aber die Strahlen auf das Publikum und damit auf die Augen gerichtet werden, ist dies in Deutschland nur unter Berücksichtigung von Einschränkungen erlaubt. Audience Scanning ist dagegen in England und den USA untersagt. Um die Gefahr von Augenverletzungen auszuschließen, werden bestimmte Expositionsgrenzwerte in der OStrV definiert. In der DGUV 11 und 12 wurden diese noch als MZB (maximal zulässige Bestrahlung) bezeichnet.
Audience Scanning ist ein beliebtes Mittel, um die Zuschauer durch gezieltes Blenden zu emotionalisieren oder visuell in die Show mit einzubeziehen (Bild: Laserworld)
Berechnungen
Klaus Goebel führt dazu aus: „Zunächst müssen die Grenzwerte erst mal exakt berechnet werden. Dies ist sehr komplex, da hierbei viele Parameter berücksichtigt werden müssen: Scanfrequenzen, überstrichene Winkel, Pulslängen, Winkelausdehnungen, diffuse oder gerichtete Reflexionen, Abstände etc. Nimmt der Lasershowbetreiber immer den restriktivsten Wert, ist er zwar auf der sicheren Seite, aber der gewünschte Lichteffekt bleibt dann häufig auf der Strecke. Auf der anderen Seite kann ein Rechenfehler fatale Schäden verursachen. Das ist auf jeden Fall nichts für Gelegenheitsshowbetreiber, hier braucht es viel Erfahrung.“ Hat man die Grenzwerte für eine Publikumsbestrahlung – die grundsätzlich der Strahlung von Lasern der Klasse 2 entspricht – ermittelt, muss man aber auch dafür Sorge tragen, dass diese zu jeder Zeit eingehalten werden. Grundvoraussetzung dafür ist, dass man die erzeugte Leistung des Laserprojektors genau beziffern kann.
Safety-Einrichtungen
Als Sicherheitseinrichtung werden elektronische Überwachungsschaltungen benutzt, die die Bewegungen des Scanners auslesen und ab gewissen Grenzwerten den Lichtaustritt abschalten. Durch diese nur bei closed loop Systemen mögliche „scanner saftey“ oder auch „scanner failure protection“ soll eine zu intensive Konzentration des Strahls auf eine kleine Fläche oder auch ein unbewegter „stehender“ Strahl vermieden werden, da diese eine höhere Gefährdung darstellen als ein bewegter Laserstrahl.
Einige Steuerungsprogramme erlauben die Einrichtung von „safety zones“ in der Programmierung. Mit diesen Zonen werden Abstrahlbereiche in der Software hinterlegt, die eine zonenbasierte Strahlabschwächung oder sogar -abschaltung ermöglichen. Dadurch wird die Leistung des Lasers in den sensiblen Bereichen entsprechend verringert und man braucht dies nicht mehr bei der Programmierung der jeweiligen Einzelbilder und der Bewegungsabläufe berücksichtigen. Da es sich aber hierbei um sicherheitsrelevante Vorgänge handelt, müsste eine solche Steuerung – wie bereits bei den Ausführungen zur Gerätesicherheit beschrieben – in Bezug auf funktionale Sicherheit dem jeweiligen Performance Level entsprechen. Es gibt auch Laserprojektoren, bei denen diese „electronic masking“ genannte Zoneneinstellung bereits im Projektor selbst gespeichert wird.
Safety zones. In manchen Steuerungsprogrammen lassen sich zonenbasierte Strahlenabschwächungen voreinstellen (Bild: Laserworld)
„Ob die Werte dann eingehalten werden lässt sich mit geeigneten Messmitteln feststellen. Wenn für cw Strahlung noch ein Powermeter genügt, wird es bei gepulsten und gescannten Strahlen immer ein Oszilloskop sein“, erklärt Klaus Goebel weiter. „Aber Achtung: hier werden sicherheitsrelevante Messungen durchgeführt, das heißt die Messgeräte unterliegen einer Prüfmittelüberwachung und müssen ein gültiges Kalibrierzertifikat haben. Besitze ich keine solchen Messgeräte, kann auch ein großzügiger Sicherheitsabschlag helfen, dieser ist aber meistens wieder kontraproduktiv zur gewünschten Lasershow.“
Schutz vor technischen Defekten
Auch wenn der Schutz von Menschen im Vordergrund steht: ein weiterer Grund, bestimmte Bereiche von der Laserstrahlung auszunehmen, besteht durch die Problematik, dass Kamerasensoren durch die Bündelung der Strahlen durch die eigene Optik beschädigt werden können. Die gleiche Gefahr besteht dementsprechend für DLP-Videoprojektoren. Selbst Strahl intensitäten, die für das menschliche Auge noch nicht gefährlich sind, können ausreichen um Elemente der genannten Geräte zu beschädigen. Angeblich soll schon ein in die Optik eines DLP- Projektors gerichteter Strahl eines starken Laserpointers im ungünstigen Fall auf den im Beamer enthaltenen Mikrospiegeln irreversible Pixelfehler erzeugen. Die Analogie zum Fahrzeugführerschein hilft beim Verständnis: einem Führerscheinneuling wird man kaum einen PS-Boliden anvertrauen. Erst Erfahrung, Verantwortungsbewusstsein und die Kenntnis aller relevanten Umstände lassen jemanden zu einem sicheren Verkehrsteilnehmer werden.
