Europäische Aufzugsnorm EN 81 verbessert die Sicherheit

Ein Blick darauf, wie die EN 81 wichtige Vorschriften zur Verbesserung der Sicherheit in der gesamten Europäischen Union harmonisiert hat

von Dipl.-Ing (FH) Werner Rau

Normen gewährleisten, dass verschiedene Aufzugstypen (Konfigurationen) einheitliche Sicherheitsanforderungen erfüllen. Die für Aufzugshersteller relevante europäische Norm EN 81 befasst sich mit den Sicherheitsvorschriften für die Konstruktion und Installation von Aufzügen und Lastenaufzügen. Während die harmonisierten Normen EN 81-1 und EN 81-2 derzeit überarbeitet werden, wurde bereits Änderung 3 (A3) veröffentlicht, die das Sicherheitsniveau von Aufzügen verbessert. Ab Januar 2012 müssen alle Aufzüge, die in der gesamten Europäischen Union (EU) auf den Markt gebracht werden, die Anforderungen von A3 erfüllen; das heißt, sie müssen mit Sicherheitsvorrichtungen ausgestattet sein, die eine unbeabsichtigte Bewegung der Kabine bei geöffneten Kabinentüren verhindern.

Harmonisierte Normen legen die erforderlichen Sicherheitsniveaus fest. Die für die Normung zuständigen Organisationen der einzelnen EU-Mitgliedsstaaten müssen diese EN-Normen dann in nationale Normen umsetzen. Grundlage für diese nationalen Normen ist die derzeit in Überarbeitung befindliche europäische Norm 81, Teil 1 und 2. Die verbindliche Anwendung ist für 2012 vorgesehen. Die überarbeitete Norm enthält Verbesserungen und beschreibt detaillierte Qualitätsanforderungen für Aufzüge, die auf dem europäischen Markt in Verkehr gebracht werden sollen.

Bis zum 31. Dezember existieren noch zwei Ausgaben der harmonisierten Norm EN 81 parallel. Danach gilt die „alte“ Norm EN 81 nicht mehr als Konformitätsvermutung, d. h. ab dem 81. Januar 3 definiert die EN 1 A2012 das erforderliche Sicherheitsniveau. Der Begriff „Konformitätsvermutung“ bedeutet, dass bei Aufzügen, die nach den harmonisierten Normen gebaut und installiert wurden, davon ausgegangen wird, dass sie auch den Anforderungen der europäischen Aufzugsrichtlinie entsprechen. Diese regelt die Anforderungen, die erfüllt sein müssen, bevor Aufzüge im Europäischen Wirtschaftsraum in Verkehr gebracht werden dürfen.

A3 legt die Anforderungen fest, die eine unbeabsichtigte Bewegung der Aufzugskabine bei geöffneten Kabinentüren zuverlässig verhindern sollen. Ab dem 1. Januar 2012 dürfen neue Aufzugssysteme, die die Anforderungen von A3 nicht erfüllen, in der EU nicht mehr verkauft werden. Soweit derzeit bekannt, wird die EU den Weiterbetrieb bereits installierter Aufzüge nach dem Bestandsschutzprinzip akzeptieren (d. h. bestehende Aufzüge müssen nicht modifiziert werden). Die wichtigste neue Anforderung von A3 betrifft ein redundantes Sicherheitssystem, das unbeabsichtigte Bewegungen der Kabine aufgrund einzelner Fehler verhindert. Dieses Sicherheitssystem muss von einer unparteiischen dritten Partei zertifiziert werden und wird strengere Sicherheitsanforderungen einführen, um das Risiko potenziell gefährlicher Zustände des Aufzugssystems zu verringern.

Die Normenreihe EN 81 gilt für Aufzüge mit Treibscheiben-, Trommel- und Kettenantrieb sowie für hydraulische Aufzüge. Diese Aufzüge müssen bestimmte Ebenen bedienen, eine Aufzugskabine für den Personentransport oder Personen- und Gütertransport haben und sich auf starren Führungen bewegen, die in einem Winkel von höchstens 15° zur Vertikalen geneigt sind. Die Norm definiert die Sicherheitsregeln für die Konstruktion und Installation von Aufzügen. Die Prüfung der Sicherheitseinrichtung, die eine unbeabsichtigte Bewegung der Kabine verhindert, erfolgt im Rahmen der Konformitätsbewertung, die für die Markteinführung des Aufzugs erforderlich ist.

Die Einhaltung der Anforderungen nach A3 wird jedoch auch bei den wiederkehrenden Prüfungen von Aufzugsanlagen in periodischen Abständen überprüft. Hierzu muss der Errichter eine Anleitung zur Prüfung der Sicherheitseinrichtung bereitstellen.

Die Maschinenrichtlinie und ihre Auswirkungen

Während die Grundlagen des Standards nahezu unverändert geblieben sind, wurden in den letzten Jahren neue Änderungen veröffentlicht – z. B. A3 und seine Vorgänger, Änderungen 1 und 2. Diese Änderungen wurden erstellt, um technischen Neuerungen und rechtlichen Entwicklungen Rechnung zu tragen. Beispielsweise wurde die neueew Europeeine am 2006. Dezember 42 in Kraft getretene Maschinenrichtlinie 29/2009/EG machte Änderungen erforderlich, die inzwischen in A3 festgelegt wurden. Die Maschinenrichtlinie gilt für Aufzüge mit einer maximalen Nenngeschwindigkeit von 0.15 m/s, die für die Beförderung von Personen vorgesehen sind, und enthält zusätzliche Anforderungen an unverlierbare Verbindungselemente für Schutzabdeckungen. Gemäß A3 und in Verbindung mit dem Wegfall der Konformitätsvermutung der bisherigen EN 81 müssen neue Aufzüge, die ab dem 1. Januar 2012 in Verkehr gebracht werden, mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattet sein, die ein unbeabsichtigtes Bewegen der Kabine verhindert. Dies betrifft das unbeabsichtigte Bewegen aus der Haltestelle, solange die Schachttür nicht verriegelt und die Tür der Aufzugskabine nicht geschlossen ist.

Die Sicherheitseinrichtung muss solche unbeabsichtigten Bewegungen zuverlässig erkennen und stoppen. Im Gegensatz zum Geschwindigkeitsbegrenzer für die Aufwärtsbewegung beschränkt sich die Sicherheitseinrichtung jedoch nicht auf die Bremswirkung. Vielmehr müssen die einzelnen Komponenten des Aufzugs in jedem Lastzustand so zusammenwirken, dass der Aufzug innerhalb des maximal zulässigen Bremswegs zum Stehen kommt. Setzen Hersteller auf Bremssysteme, die die Aufzugskabine über Reibung zwischen Reibscheibe und Tragmittel steuern, müssen auch den Kraftschluss berücksichtigen. Zudem dürfen die Sicherheitseinrichtungen die Aufzugskabine nur dann innerhalb des maximal zulässigen Bremswegs stoppen, wenn die Bewegung von der Haltestelle unbeabsichtigt erfolgt, die Kabine also vorher zum Stehen gekommen ist. Wichtig dabei ist, dass der Bremsweg mehr als nur den Bremsweg umfasst. Alle zurückgelegten Wege während der Verzögerungszeiten, der Erkennung und Meldung der unbeabsichtigten Bewegung müssen berücksichtigt werden.

Aufeinander abgestimmte Komponenten

Sicherheitsprüfungen können sich entweder auf den gesamten Aufzug oder auf einzelne Komponenten beziehen. Die Herausforderung dabei ist, die einzelnen Teile der Sicherheitseinrichtung optimal aufeinander abzustimmen, damit der Aufzug innerhalb des Bremswegs zum Stehen kommt. Hinzu kommen unterschiedliche Verzögerungen bei Detektoren und Aktoren oder bei der Bremsbetätigung. Alle diese Einflüsse in einer einzigen Baumusterprüfung zu prüfen und zu identifizieren, ist nahezu unmöglich.

Um die Aufzugskabine vor unbeabsichtigten Bewegungen zu schützen, muss der Aufzug mit einer autonomen Sicherheitseinrichtung ausgestattet sein. Diese darf nur dann Teil des normalen Antriebssystems des Aufzugs sein, wenn sie bestimmten in der Norm festgelegten Ausnahmen oder Bedingungen unterliegt. In diesem Fall müssen die Aufzugskomponenten redundant ausgelegt und selbstüberwachend sein. Wenn die Maschinenbremse als Sicherheitseinrichtung verwendet wird, kann „Selbstüberwachung“ darin bestehen, zu überprüfen, ob die Bremse ordnungsgemäß einrastet oder löst, oder die Bremskraft in regelmäßigen Abständen zu prüfen.

So werden Sicherheitsgeräte geprüft

Sicherheitseinrichtungen gegen unbeabsichtigte Fahrkorbbewegungen bestehen im Allgemeinen aus Sensoren, Signalübertragung durch die Steuerung und Betätigungselementen (einer Bremseinrichtung). Das Zusammenwirken der einzelnen Elemente kann nur in einer komplett installierten Aufzugsanlage überprüft werden. Da Aufzugsanlagen oft aus Komponenten vieler verschiedener Hersteller bestehen, muss der Montagebetrieb bereits vor der Montage des Aufzugs sicherstellen, dass diese Komponenten auch später im Zusammenwirken die Anforderungen erfüllen. Dabei sollten die späteren Einsatz- und Betriebsbedingungen des Aufzugs möglichst frühzeitig berücksichtigt werden. Die einzelnen Komponenten von Sicherheitseinrichtungen nach A3 (Sensoren, Auslöseeinheit und Bremseinrichtung) können entweder in einer summarischen Baumusterprüfung (vorteilhaft bei Musteraufzügen) oder durch eine Baumusterprüfung der Einzelkomponenten geprüft werden.

Da eine Prüfung der gesamten Sicherheitseinrichtung, bestehend aus Detektions-, Betätigungs- und Bremselementen, in den meisten Fällen nicht möglich ist, kann eine Baumusterprüfung der einzelnen Komponenten sinnvoll sein. Vor diesem Hintergrund ist die Definition eindeutiger Schnittstellen von größter Bedeutung. In jedem Fall muss das Installationsunternehmen, das die einzelnen Komponenten gemäß der Konstruktion seines Aufzugssystems zusammenbaut, eine Analyse beifügen, die nachweist, dass die zusammengebaute Sicherheitseinrichtung (bestehend aus Sensoren, Signalübertragungs- und Betätigungselementen) die in der Norm festgelegten Kriterien erfüllt. Die Simulation eines Worst-Case-Szenarios (z. B. Bruch des Getriebes) ist in den meisten Fällen nicht möglich. Vor diesem Hintergrund muss das Unternehmen, das den Aufzug zusammenbaut, eine Risikobewertung von Fall zu Fall durchführen und andere anwendbare Prüfungen identifizieren, um sicherzustellen, dass der Aufzug auch im Worst-Case-Szenario sicher anhält. Das Aufzugshandbuch muss das bei der wiederkehrenden Prüfung anzuwendende Prüfverfahren enthalten. Die Baumusterprüfung umfasst auch die Überprüfung der Wirksamkeit dieses Prüfverfahrens.

Baumusterprüfung – Zwei mögliche Ansätze

Gemäß der Norm EN 81 in Verbindung mit der Stellungnahme der benannten Stelle gibt es zwei mögliche Ansätze zur Baumusterprüfung. Der erste Ansatz bezieht sich auf baumustergeprüfte Aufzugstypen und prüft die komplette Sicherheitseinrichtung in Musteraufzügen unter sehr ungünstigen Bedingungen. Im Rahmen dieser Prüfung muss der Hersteller nachweisen, dass die Sicherheitseinrichtung alle Anforderungen (maximaler Anhalteweg und maximale Verzögerung) erfüllt und das System für den geprüften Anwendungsbereich zugelassen werden kann. Gegebenenfalls wird der Aufzug auch einer Prüfung und einem Eignungsnachweis für vereinfachte Aufzugsprüfungen (Endprüfung und wiederkehrende Prüfungen) unterzogen.

Die zweite Methode der Typprüfung betrifft den uneingeschränkten Anwendungsbereich (Baumusterprüfung einzelner Komponenten). Dabei prüfen die Experten die einzelnen Parameter der Elemente der Sicherheitseinrichtung, die für die Bestimmung von Anhalteweg und Verzögerung relevant sind. Sind die Schnittstellen zwischen den einzelnen Elementen der Sicherheitseinrichtung bzw. die definierten Schnittstellen zu anderen Komponenten geeignet?

Die TÜV SÜD Industrie Service GmbH hat im Rahmen der Konformitätsbewertung die Baumusterprüfung dieser Sicherheitseinrichtungen nach EN 81 vorbereitet und maßgeblich an der Erarbeitung des Positionspapiers der Ad-hoc-Arbeitsgruppe für Sicherheitsbauteile der benannten Stellen zur Aufzugsrichtlinie mitgewirkt, das die Anforderungen an die Prüfung dieser Sicherheitsbauteile beschreibt. Damit können die TÜV SÜD-Experten zeitnah auf mögliche Änderungen der Sicherheitstrends reagieren und Aufzugsbetreiber und -hersteller gezielt bei der Umsetzung der neuen Anforderungen unterstützen.

Fazit

Eine weitere Novelle der harmonisierten Normenreihe EN 81 hat die Aufzugssicherheit weiter verbessert und den Umgang mit Sicherheitsanforderungen an Aufzüge verändert. Mit A3 der harmonisierten Normenreihe EN 81 wurden die Sicherheitsniveaus auf den neuesten Stand der Technik gebracht und die Anforderungen aus der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG übernommen. Die Normen harmonisieren wichtige Vorschriften zur Verbesserung der Sicherheit in der gesamten EU. Eine zuverlässige Baumusterprüfung und die Prüfung von Sicherheitseinrichtungen muss auch das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten berücksichtigen.