Schwerpunktthema2019-02-11T11:22:42+01:00

Schwerpunktthema: Elektrobetriebene Handmaschinen

Arbeiten mit Winkelschleifer, Schlagbohrer & Co.

Winkelschleifer; © byrdyak/123RF

Elektrobetriebene Handmaschinen wie beispielsweise Winkelschleifer oder Schlagbohrer sind in Unternehmen aus dem betrieblichen Alltag nicht mehr wegzudenken. So weit verbreitet diese Geräte sind: Es gilt, Gefährdungen zu kennen, Prüfungen zu veranlassen und sichere und gesunde Arbeit zu gewährleisten.

Bei elektrobetriebenen Handmaschinen wird grundsätzlich zwischen netzabhängigen Maschinen – also solchen mit Kabel – und akkubetriebenen und damit netzunabhängigen Maschinen unterschieden. Die notwendigen Maßnahmen, die ergriffen werden müssen, damit Beschäftigte sicher und gesund arbeiten können, unterscheiden sich bei akkubetriebenen und netzabhängigen Geräten voneinander.

Netzabhängige Geräte

Bei der Verwendung von netzabhängigen Geräten in Betrieben ist zu beachten, dass Prüfungen nach der DGUV Vorschrift 3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ erfolgen müssen. Eine Elektrofachkraft prüft die ortsveränderlichen elektrischen Betriebsmittel unter Verwendung geeigneter Mess- und Prüfgeräte auf ordnungsgemäßen Zustand. Geräte im stationären Betrieb sollten alle sechs Monate, Geräte auf Baustellen alle drei Monate geprüft werden.

Ist die Fehlerquote bei Prüfungen der gleichen Geräteart unter zwei Prozent, kann die Prüffrist verlängert werden. Dabei ist zu beachten, dass die Fristen auf Baustellen, in Fertigungsstätten und Werkstätten nicht länger als ein Jahr sein dürfen. Bei Geräten in Büros kann auf zwei Jahre verlängert werden. Auch Akku-Ladegeräte sind netzabhängige Geräte, fallen damit unter diese Regelung und müssen daher in regelmäßigen Abständen geprüft werden.

Besonders bei wechselnden Arbeitsplätzen ist darauf zu achten, dass der elektrische Anschlusspunkt für den Betrieb der jeweiligen Handmaschine geeignet ist. An einem Anschlusspunkt wie beispielsweise einer Haushaltssteckdose in einer bestehenden Installation ist ein zusätzlicher Schutz notwendig. Dieser wird durch eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (PRCD) umgesetzt, die aber zum Beispiel bei Instandhaltungs- und Montagearbeiten beim Kunden nicht immer vorhanden ist. Um eine Gefährdung auszuschließen, muss dann eine ortsveränderliche Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (PRCD-S) verwendet werden. Näheres dazu ist in der DGUV Information 203-006 „Auswahl und Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel auf Bau- und Montagestellen“ zu finden.

Netzunabhängige Geräte

Mit akkubetriebenen netzunabhängigen Handmaschinen ist das Arbeiten mittlerweile auf dem gleichen Leistungsniveau wie mit netzbetriebe Arbeiten nen Handmaschinen möglich, nur ohne störendes Kabel. Weil die Speicherkapazitäten von Lithium-Ionen-Akkumulatoren immer größer werden, erfreuen sich gerade damit betriebene Geräte großer Beliebtheit. Seit der Markteinführung dieser Akkus vor 30 Jahren schreitet die Entwicklung stetig voran. Sie haben einige Vorteile gegenüber anderen Energiespeichern wie Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren (NiMh) oder Nickel-Cadmium-Akkumulatoren (NiCd):

  • Die Selbstentladung beträgt weniger als 1 Prozent im Monat.
  • Der Wirkungsgrad ist annähernd bei 100 Prozent – das heißt, es kann fast so viel Energie genutzt werden wie zugeführt wurde.
  • Der Kapazitätsverlust (Memory-Effekt) sowie die Leistungsminderung während des Entladevorgangs (Lazy-Battery-Effekt) sind unbedeutend.
  • Die Ladevorgänge sind kurz.
  • Die Lebensdauer ist mit über 1000 Ladezyklen hoch.

Jeder Akku-Pack ist mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet, das den Lade- und Entladevorgang überwacht und regelt (siehe dazu BGHM-Aktuell 1/2021, Seite 22: „Lithium-Ionen-Akkus – ein brandheißes Thema“).

Das zentrale Instrument: die Gefährdungsbeurteilung

Ob im Betrieb oder auf der Baustelle – die Gefährdungsbeurteilung ist auch bei der Verwendung von elektrobetriebenen Handmaschinen ein zentraler Bestandteil der betrieblichen Arbeitsschutzorganisation. Nach den Paragrafen 5 und 6 des Arbeitsschutzgesetzes ist es Aufgabe des Unternehmers, die Gefährdungsbeurteilung zu erstellen und die Ergebnisse zu dokumentieren. Vor der erstmaligen Inbetriebnahme von Handmaschinen muss betrachtet werden, ob sie sicher verwendet werden können.

Um alle Gefährdungen, die im Zusammenhang mit einer Tätigkeit auftreten können, zu ermitteln, müssen auch die Informationen aus der Bedienungsanleitung des Herstellers einbezogen werden. Anschließend werden Maßnahmen festgelegt und umgesetzt. Deren Wirksamkeit muss geprüft werden. Eine gute Möglichkeit zur Reduzierung der Brandgefährdung ist es, bereits bei der Beschaffung von Lithium-Ionen-Akkus darauf zu achten, dass nur ein Akkutyp verwendet wird, der für mehrere Geräte geeignet ist. Aus der Gefährdungsbeurteilung ergeben sich zudem unter anderem der Anlass und der Umfang für Unterweisungen.

Aus den ermittelten Gefährdungen und Schutzmaßnahmen wird außerdem eine Betriebsanweisung erstellt. Diese kann einerseits die Unterweisung durch den Vorgesetzten unterstützen und andererseits sind die Beschäftigten jederzeit in der Lage, sich über die beim Betrieb der Maschine auftretenden Gefährdungen und die notwendigen Schutzmaßnahmen zu informieren.

Brandgefährdung durch unsachgemäße Handhabung

Bei einer unsachgemäßen Handhabung, zum Beispiel wenn ein Lithium-Ionen-Akku oder eine Maschine mitsamt Akku zu Boden fällt, kann es zu einem inneren Kurzschluss kommen. Die Folge ist eine erhöhte Temperatur im Inneren des Akkus, die wiederum zu einer Selbstentzündung führen kann. Ein Akku soll, nachdem er heruntergefallen ist, nicht unmittelbar weiterverwendet werden, vor allem wenn eine äußere Beschädigung sichtbar ist.

Auch wenn äußerlich nichts zu sehen ist, kann ein verzögerter innerer Kurzschluss entstehen und der Akku kann anfangen zu brennen. Deswegen sollten Akkus nach einem Sturz mindestens eine Stunde in einem feuerfesten Behälter aufbewahrt werden. Anschließend sollten sie einer Sicht- und Temperaturkontrolle, im besten Fall durch eine Elektrofachkraft, unterzogen werden, bevor sie weiter verwendet werden können.

Brandgefährdung durch thermische Einwirkung

Ob auf der Fensterbank im Betrieb oder auf dem Baustromverteiler einer Baustelle – werden Akkus unter direkter Sonneneinstrahlung geladen oder aufbewahrt, kann es zur vorzeitigen Alterung und im schlimmsten Fall zu Defekten oder Bränden kommen. Um Akkus während des Ladevorgangs oder wenn sie nicht verwendet werden optimal vor thermischen Einwirkungen zu schützen, bietet sich ein Lager- und Ladeschrank an. Ein handelsüblicher Metallschrank kann hier schon gute Dienste leisten. Es gibt aber auch spezielle Schränke, die im Falle eines Brandes eine Feuerwiderstandsfähigkeit von innen und außen haben und einem möglichen Wärmestau mit einer technischen Lüftung entgegengewirken. Auf Baustellen kann solch ein Schrank beispielsweise im Werkzeugcontainer integriert werden.

Gefährdung durch austretende Gefahrstoffe

Entweichen aufgrund eines mechanischen Defekts die Inhaltsstoffe eines Akkus, kann es zu Verätzungen der Augen oder der Haut kommen. Bei Lithium-Ionen-Akkus zum Beispiel werden außerdem Lithiumverbindungen verwendet, die unter Umständen kanzerogene und toxische Eigenschaften aufweisen. Bei Kontakt mit ausgetretenen Flüssigkeiten oder Dämpfen aus einem Akku müssen die betroffenen Körperstellen gründlich mit Wasser gereinigt und es muss ein Arzt aufgesucht werden. Wer einen defekten Akku säubert, zum Beispiel weil etwas ausgelaufen ist, muss dies mit Schutzbrille und Chemikalienschutzhandschuhen aus Nitrilkautschuk tun.

Akkus sicher laden und entsorgen

Wenn Akku und Ladegerät nicht kompatibel sind, kann es zu einem Temperaturanstieg im Akku kommen, da er während des Ladevorgangs sehr empfindlich auf Spannungsveränderungen reagiert. Um einem Brand vorzubeugen, dürfen immer nur vom Hersteller freigegebene Ladegeräte und Akkus verwendet werden. Ist die Akku-Laufzeit erheblich gesunken, muss der Akku entsorgt werden. Wird er dennoch betrieben, kann es im Inneren zur Überhitzung und zu einem Brand kommen. Defekte Akkus sind bis zur Entsorgung in Brandschutztaschen oder Transportbehältern zu lagern. Wegen verzögerter Reaktionen kann es nämlich weiterhin zu einem Brand des Akkus kommen.

Zudem darf nur Fachpersonal defekte Akkus instand setzen, weil die Gefahr eines elektrischen Schlages oder eines Brandes besteht. Um Akkus vor einer Tiefenentladung zu schützen, sind sie zudem niemals völlig entladen zu lagern. Werden die Batteriepole unmittelbar miteinander verbunden, beispielsweise durch unsachgemäße Lagerung des Akkus, entsteht ein äußerer Kurzschluss. Der Kurzschlussstrom zerstört den Akku und kann ebenfalls einen Brand auslösen. Dies kann zum Beispiel mit Polkappen verhindert werden, die die Pole schützen.

Transport von Lithium-Ionen-Akkus

Für Lithium-Ionen-Akkus gelten im Vergleich zu anderen Akkus spezielle Regelungen und Hinweise beim Transport sowie beim Löschen von Bränden. Sie werden als Gefahrgut der Klasse 9 „Verschiedene gefährliche Stoffe und Gegenstände“ eingestuft und unterliegen dem Gefahrgutbeförderungsgesetz. Die sogenannte Handwerkerregelung, die dem Unternehmer einen Transport von Kleinmengen an Gefahrstoffen erlaubt, ist im Europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR Kapitel 1.1.3.6) geregelt.

So sind zum Beispiel mindestens zwei Einheiten Löschmittel je Fahrzeug bereitzustellen. Für Service- und Montagefahrzeuge ist ein isolierter Lade- und Transportbehälter empfehlenswert. Dieser schützt den Akku vor thermischen Einwirkungen während des Transports und kann auch einem Akku-Brand zeitweise standhalten.

Lithium-Ionen-Akkus – Löschen von Bränden

Wenn ein Lithium-Ionen-Akku brennt, entsteht eine sehr hohe thermische Energie, die umgehend gekühlt werden muss. Gründe dafür sind brennbares Grafit sowie die Elektrolytflüssigkeit, die den Lithium-Ionen als Transportmedium von der positiv geladenen zur negativ geladenen Elektrode dient. Ein solcher Akkubrand kann mit Wasser oder einem handelsüblichen Feuerlöscher gelöscht werden. Spezielle Metallbrandlöscher sind nicht geeignet, da die notwendige Kühlwirkung von Wasser fehlt.

Sowohl im Betrieb als auch auf der Baustelle ist die Brandgefährdung nach Anhang 1 Arbeitsstättenregel (ASR) 2.2 „Maßnahmen gegen Brände“ zu ermitteln. Lithium-Ionen-Akkus sind in der Kategorie „erhöhte Brandgefährdung“ einzuordnen, da in der Anfangsphase eines Brandes mit einer großen Rauchfreisetzung gerechnet werden muss. Dies ist bei der Ermittlung der Anzahl der Feuerlöscher zu beachten. Anhand der abweichenden/ergänzenden Anforderungen für Baustellen in der ASR 2.2 bei Tätigkeiten mit einer erhöhten Brandgefährdung muss jede Person auf der Baustelle, die diese Arbeitsmittel verwendet, theoretisch und praktisch unterwiesen werden.

© BGHM, Quellen: Fraunhofer-Institut für System und Innovationsforschung ISI, „Energiespeicher-Roadmap,“ Karlsruhe, 2017. / L. Fromm, „Metallbau Magazin,“ [Online]. Available: https://www.metallbau-magazin.de/artikel/mb_Bosch_Power_Tools_bilanziert_3149046.html [Zugriff am 05.02.2021]. / J. Dispan, Branchenanalyse Elektrowerkzeuge Entwicklungstrends und Herausforderungen, Düsseldorf: Hans- Böckler- Stiftung, 2016

Josef Geisenhofer, BGHM

BGHM-Wandkalender (April 2021)

Nutzen Sie das Plakat und die Checkliste aus dem BGHM-Wandkalender (April 2021) für Ihre betriebliche Präventionsarbeit.

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