AGV-Kollisionsschutz mit Not-Halt für sichere Annäherung
📋 Kernzusammenfassung
AGVs bewegen sich in der Fabrikhalle – direkt neben Menschen. Eine Kollision bedeutet einen Unfall. Deshalb braucht jedes AGV eine klare Sicherheitsgrundlinie: Laserscanner-Kollisionsschutz, Sicherheitsleisten, Not-Aus-Taster und Bereichsschutz – eine mehrschichtige Absicherung. Dieser Artikel erläutert, wie die Sicherheitskette aus Hindernisvermeidung und Not-Halt bei AGVs aufgebaut wird und wie die Sicherheit in der Mensch-Roboter-Koexistenz gewährleistet bleibt.
📌 Kernlogik
Kollidiert ein AGV mit einem Menschen, ist das ein Unfall – Sicherheit ist die harte Grundlinie.
Hindernisvermeidung + Not-Halt + Bereichsschutz: Nur die mehrschichtige Absicherung hält stand.
AGVs fahren durch die Fabrikhalle, direkt neben Menschen. Ein AGV hat weder Augen noch Intuition – eine Kollision mit einem Menschen bedeutet einen Unfall. Die Sicherheit von AGVs ist daher eine harte Grundlinie und keine Option.
Wie wird diese Grundlinie eingehalten? Durch mehrschichtige Absicherung: Laserscanner-Kollisionsschutz, Sicherheitsleisten, Not-Aus-Taster und Bereichsschutz. Reicht eine Ebene nicht, werden mehrere übereinandergelegt.
Im Folgenden wird erläutert, wie die Sicherheitskette aus Hindernisvermeidung und Not-Halt bei AGVs aufgebaut wird.
Dreistufige Hindernisvermeidung: Laserscanner, Sicherheitsleiste, Ultraschall
Die Hindernisvermeidung bei AGVs basiert auf drei Schutzebenen.
Der Laserscanner-Kollisionsschutz ist die erste Ebene: Der Laserscanner an der Front des AGV erfasst Hindernisse im Fahrweg. Erkennt er eine Person oder ein Objekt, wird abgebremst bzw. angehalten. Die Erfassungsreichweite des Laserscanners beträgt in der Regel 3 Meter – dank dieser großen Reichweite ist er die erste Verteidigungslinie der Hindernisvermeidung.
Die Sicherheitsleiste ist die letzte physische Barriere: Rund um das AGV angebrachte berührende Sensoren lösen bei Kontakt mit einer Person oder einem Hindernis sofort einen Stopp aus. Kontakt bedeutet hier: sofortiger Halt.
Die Ultraschall-Hinderniserkennung ergänzt die Nahbereichserfassung und schließt die toten Winkel des Laserscanners. Der Laserscanner hat Scan-Bereiche, die er nicht abdeckt – Ultraschall schließt diese Lücke und erkennt auch Hindernisse im Nahbereich zuverlässig.
Erst durch das Zusammenspiel dieser drei Schutzebenen wird die Hindernisvermeidung eines AGV zuverlässig. GB/T 28264-2017 – Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystem für Hebezeuge fordert dabei die Aufzeichnung des Sicherheitszustands.
Der technische Leiter von Kelude betont: „Die Sicherheitsgrundlinie eines AGV beruht auf mehrschichtiger Absicherung. Hindernisvermeidung, Not-Halt und Bereichsschutz – reicht eine Ebene nicht, werden mehrere übereinandergelegt. Jede zusätzliche Investition in die Sicherheit reduziert das Unfallrisiko.“
Not-Halt: Sofortiger Stopp in Notsituationen
Der Not-Halt ist das letzte Mittel der AGV-Sicherheit.
Der manuelle Not-Halt erfolgt über den Not-Aus-Taster am AGV. Erkennt eine Person eine Gefahr, betätigt sie den Taster – das AGV wird sofort spannungsfrei geschaltet und stoppt. Die Reaktionszeit des Not-Halt liegt unter 0,1 Sekunden; vom Erkennen des Hindernisses bis zum vollständigen Stillstand vergehen nicht mehr als 2 Sekunden. Der Not-Aus-Taster muss gut sichtbar und leicht erreichbar sein, damit er in einer Notsituation sofort betätigt werden kann.
Der automatische Not-Halt wird vom Sicherheitssystem des AGV ausgelöst, sobald eine Gefahr erkannt wird. Erfasst der Laserscanner ein Hindernis oder wird die Sicherheitsleiste ausgelöst, stoppt das AGV automatisch.
Beide Auslösewege – manuell und automatisch – müssen vorhanden sein, damit das AGV in einer Notsituation sofort zum Stehen kommt. Kelude stattet seine AGVs mit manuellem Not-Aus-Taster und automatischem Not-Halt aus – eine doppelte Absicherung.
Bereichsschutz und Mensch-Roboter-Koexistenz: Sicherheitsabstand einhalten
Zur AGV-Sicherheit gehören auch die Absicherung von Gefahrenzonen und das Konzept der Mensch-Roboter-Koexistenz.
Der Bereichsschutz trennt die Gefahrenzone des AGV-Betriebs vom Arbeitsbereich des Menschen. Die Fahrwege der AGVs werden mit Geländern und Lichtvorhängen abgeschirmt, sodass Personen nicht ungehindert eindringen können – das reduziert die Möglichkeit des Mensch-Maschine-Kontakts.
Mensch-Roboter-Koexistenz bedeutet Sicherheit, wenn Menschen und AGVs im selben Bereich arbeiten. Der Mensch muss sich bei Annäherung des AGV sicher zurückziehen können; das AGV wiederum muss Personen erkennen und rechtzeitig abbremsen bzw. anhalten.
Bei der Entwicklung von AGV-Sicherheitskonzepten geht Kelude zweistufig vor: Zuerst wird der Gefahrenbereich durch Bereichsschutz abgeschirmt, anschließend kommen Sicherheitsmaßnahmen für die Mensch-Roboter-Koexistenz hinzu. Norm DIN 15018 – Krandimensionierungsnorm fordert hierbei die Einhaltung der Betriebssicherheit.
Sicherheitsstufe: Festigkeitsklasse und Redundanz
Das Sicherheitssystem eines AGV muss entsprechend der geforderten Sicherheitsstufe ausgelegt werden.
Die Festigkeitsklasse (Performance Level, PL) gibt an, welche Sicherheitsstufe das System erreicht. Je höher die Sicherheitsstufe bei Hindernisvermeidung und Not-Halt, desto zuverlässiger ist das System.
Redundanz bedeutet, dass sicherheitskritische Funktionen doppelt ausgelegt werden. Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt und Hindernisvermeidung werden in Zweikanal-Redundanz ausgeführt: Versagt ein Kanal, übernimmt der andere die Funktion.
Kelude legt die Sicherheitsstufe anhand des tatsächlichen Betriebsrisikos des AGV fest und führt bei sicherheitskritischen Funktionen eine Redundanz ein, damit die Sicherheitskette zuverlässig bleibt.
Die häufigsten Fehler bei der Schutzeinrichtung von AGVs
Fehler Nummer eins: Nur Hindernisvermeidung, kein Not-Halt. Versagt die Hindernisvermeidung, gibt es keine zweite Ebene – das AGV stoppt erst bei der Kollision. Hindernisvermeidung und Not-Halt müssen immer gemeinsam vorhanden sein.
Fehler Nummer zwei: Der Not-Aus-Taster ist schlecht erreichbar. Ist der Taster ungünstig positioniert oder nicht klar gekennzeichnet, kann er im Ernstfall nicht schnell betätigt werden. Der Not-Aus-Taster muss gut sichtbar und leicht zugänglich sein.
Fehler Nummer drei: Kein Bereichsschutz. Arbeiten Menschen und AGVs ohne räumliche Trennung im selben Bereich und verlässt sich das System allein auf die Hindernisvermeidung des AGV, ist das Risiko hoch. Kelude setzt daher zuerst auf eine räumliche Trennung, um den Mensch-Maschine-Kontakt zu minimieren.
Elementvergleich der AGV-Sicherheitsausstattung
| Element | Funktion | Merkmale | Ebene |
|---|---|---|---|
| Laserscanner-Kollisionsschutz | FernerkennungVerzögerung | FernerkennungEntfernungFern | Erste Stufe |
| Sicherheitsleiste | Kontaktstopp | Mechanische Sicherheitsreserve | Letzte Sicherheitsbarriere |
| Not-Aus | Not-Halt | ManuellAutomatische Doppelsicherung | Mechanische Sicherheitsreserve |
| Bereichsschutz | TrennungGefahrenzone | GeländerLichtvorhang | Vorgelagert |
Schnellreferenz der Normenklauseln für die AGV-Sicherheit
| Norm | Vertragskernpunkte | Sicherheitsrelevanz |
|---|---|---|
| GB/T 28264 — Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystem-2017 | Aufzeichnung des Sicherheitszustands | SicherheitsaufzeichnungenAnforderungen |
| Norm DIN 15018 | Anforderungen an die Betriebssicherheit | BetriebssicherheitReferenzwert |
| Vorschrift TSG 51 — Sicherheitstechnische Sondervorschrift für Sonderausrüstung-2023 | sicherheitstechnische Vorschriften | Anforderungen an den Schutz |
Häufige Fragen zur AGV-Sicherheit
F: Wie schützt sich ein AGV vor Kollisionen?
A: Durch eine dreistufige Schutzeinrichtung. Der LiDAR erfasst Hindernisse über große Entfernungen und leitet eine Verzögerung ein, Ultraschallsensoren decken den Nahbereich ab, und die Sicherheitsleiste stoppt das Fahrzeug bei direktem Kontakt. Diese drei Stufen greifen von fern nach nah ineinander und bilden eine mehrschichtige Absicherung – erst dann kann ein AGV nicht kollidieren. Entscheidend ist, dass alle drei Ebenen vorhanden sind; fehlt eine, entsteht eine Sicherheitslücke.
F: Warum ist der Not-Halt unverzichtbar?
A: Weil jede Kollisionsschutzvorrichtung versagen kann. Auch LiDAR und Sicherheitsleisten sind nicht unfehlbar. Der Not-Halt ist die letzte Instanz: Entweder betätigt eine Person den Not-Aus-Schalter, oder das Sicherheitssystem löst automatisch aus – das Fahrzeug kommt sofort zum Stillstand. Kollisionsschutz und Not-Halt sind zwei getrennte Sicherheitsfunktionen; auf den Not-Halt darf nicht verzichtet werden.
F: Wie wird die Sicherheit bei Mensch-Roboter-Koexistenz gewährleistet?
A: Zuerst wird eine räumliche Trennung geschaffen, anschließend kommen Maßnahmen für die Mensch-Roboter-Koexistenz hinzu. Gefahrenzonen, in denen AGVs verkehren, werden mit Geländern und Lichtvorhängen abgesichert, sodass Personen sie nicht unkontrolliert betreten können. In Bereichen mit Mensch-Roboter-Koexistenz muss das AGV Personen erkennen, abbremsen und anhalten können; gleichzeitig müssen Personen dem Fahrzeug sicher ausweichen können. Das Prinzip ist die Kombination aus Zonenbegrenzung und Koexistenzmaßnahmen, um den Kontakt zwischen Mensch und Maschine zu minimieren und den Sicherheitsabstand einzuhalten.
F: Wie wird die Sicherheitsstufe eines AGV bestimmt?
A: Sie richtet sich nach dem Betriebsrisiko und der Schwere möglicher Verletzungen. AGVs mit hoher Tragfähigkeit, hoher Geschwindigkeit und häufigem Personenkontakt erfordern eine höhere Sicherheitsstufe; Kollisionsschutz und Not-Halt müssen dann redundant ausgelegt sein. Kelude Schwerindustrie legt die Sicherheitsstufe risikobasiert fest: Schwerlast-AGVs und Fahrzeuge in Bereichen mit hoher Personendichte erhalten eine höhere Sicherheitsstufe, bei der die Sicherheitsfunktionen als Zweikanal-Redundanz ausgeführt sind – fällt ein Kanal aus, stoppt der andere das Fahrzeug zuverlässig.
Die Sicherheit von AGVs weist Parallelen zur Kollisionsvermeidung bei Brückenkranen auf. Einen vergleichbaren Ansatz finden Sie im Beitrag „Kollisionsschutz für Brückenkrane: Mehrere Fahrzeuge auf einer Kranbahn – LiDAR, SPS-Verriegelung und Zonenbegrenzung sind unverzichtbar“.
Jede Annäherung braucht eine klare Sicherheitsgrenze. Kelude Schwerindustrie setzt auf eine mehrschichtige Absicherung aus LiDAR, Sicherheitsleisten, Not-Aus-Schaltern und Bereichsschutz – damit AGVs in der Fabrik sicher unterwegs sind, keine Personen gefährden und die Sicherheitsgrenzen jederzeit eingehalten werden.
