Nicht nur wenn es um Sicherheitsschuhe geht, werden die Begriffe „ESD“ und „Antistatik“ regelmäßig durcheinandergebracht. Während das Eine zwar im Anderen enthalten ist, sind Rückschlüsse in die umgekehrte Richtung oft falsch – und obwohl es in beiden Fällen um den Durchgangswiderstand geht, unterscheiden sich beide Themen doch grundlegend. Verwirrt? Keine Sorge, wir bringen Licht ins Dunkel!
Was es mit elektrostatischer Auf- und Entladung auf sich hat und dass vermutlich jeder von uns schon einmal damit in Berührung gekommen ist, wurde schon in unserem Fachbeitrag über Schutzhandschuhe im Zusammenhang mit der neuen Elektrostatik- Prüfnorm dargestellt. Da Sicherheitsschuhe den direkten Kontakt zwischen dem Körper des Trägers und dem Boden herstellen, sind die Themen Elektrostatik und Durchgangswiderstände auch hier sehr wichtig. Es muss allerdings unterschieden werden zwischen den antistatischen Eigenschaften von Schuhen und ihrer ESD-Fähigkeit.
In der für Sicherheitsschuhe gültigen Norm EN ISO 20345 wird neben den vielen Anforderungen, die an einen Sicherheitsschuh gestellt werden, auch das Thema elektrische Eigenschaften behandelt. Darauf basierend können drei Bereiche festgelegt werden, die sich aufgrund des Durchgangswiderstands einteilen lassen in leitendes, antistatisches und isolierendes Schuhwerk. Damit ein Sicherheitsschuh beispielsweise eine Kennzeichnung als S1-Schuh erhält, muss er neben den Basisanforderungen unter anderem die Zusatzanforderung der Antistatik erfüllen. Das gilt demnach auch für alle darauf aufbauenden Sicherheitsklassen (ebenso beim Schutz- und Berufsschuh). Ein Schuh ist antistatisch, wenn sich der gemessene Durchgangswiderstand im Bereich zwischen 100 Kiloohm (105 Ohm) und 1 Gigaohm (109 Ohm) befindet. Bei einem geringeren Durchgangswiderstand gilt er gemäß Norm als leitend und bei einem höheren Wert als isolierend.
Aber wieso ist das der Fall und was steckt dahinter?
Die EU-Norm gibt vor, dass antistatisches Schuhwerk benutzt werden soll, um elektrostatische Aufladung zu vermindern und deren Ableitung zu gewährleisten. Dies ist notwendig, wenn die Gefahr eines elektrischen Schlags durch elektrische Geräte oder spannungsführende Teile nicht ausgeschlossen werden kann – oder das Risiko einer Entzündung von entflammbaren Substanzen oder Dämpfen durch Funken besteht.
Es geht also darum, den Sicherheitsschuhträger (und auch seine Kollegen) vor Gefahren, die in Zusammenhang mit elektrischer Aufladung auftreten können, zu schützen.
Das zur Antistatik – und was bedeutet dann ESD?
Nicht nur die elektrostatische Aufladung und der Schutz des Menschen spielen in der Industrie eine wichtige Rolle, sondern auch der Schutz von Werkteilen und Geräten durch kontrollierte Ableitung. In diesem Zusammenhang kommt eine weitere Norm ins Spiel, die sich mit eben dieser elektrostatischen Entladung („electro static discharge“ = ESD) befasst: DIN EN 61340-5-1 („Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene“). Der in dieser Norm definierte ESD-Bereich ist letztlich eine Eingrenzung des antistatischen Bereichs aus der Sicherheitsschuhnorm EN ISO 20345. Die untere Grenze des Durchganswiderstand liegt hier bei 100 Kiloohm und die Obergrenze bei 100 Megaohm (1 x 108 Ohm). Das bedeutet also, dass ein Schuh, der ESD-fähig ist, in jedem Fall gleichzeitig auch antistatisch ist. Im Umkehrschluss ist jedoch nicht jeder antistatische Schuh ESD-fähig. Wenn beispielsweise ein Durchgangswiderstand von mehr als 100 Megaohm gemessen wird, ist der Schuh antistatisch, aber außerhalb der ESD-Grenzwerte. Hat der Schuh einen Durchgangswiderstand von nur 1 Megaohm, ist er sowohl antistatisch als auch ESD-fähig.
Da es sich bei ESD um die Erfüllung einer Norm aus dem Produktschutzbereich handelt, muss die Kennzeichnung unabhängig von der CE-Markierung erfolgen. An Sicherheitsschuhen, die diese Norm erfüllen, befindet sich daher zusätzlich das gelbe ESD-Zeichen. Haben die Schuhe zwar keine gesonderte ESD-Kennzeichnung, aber mindestens die Kennzeichnung S1, so sind sie grundsätzlich antistatisch.
Messmethoden und Einflüsse auf die Messergebnisse
Um einen Schuh für die Zertifizierung auf seine antistatischen Eigenschaften zu überprüfen, wird eine Testmethode unter Laborbedingungen angewendet. Zunächst muss der Schuh über eine gewisse Zeit konditioniert werden (jeweils in trockener und feuchtigkeitsregulierter Atmosphäre) – anschließend durchläuft er jeweils das Testverfahren. Dabei wird der Schuh mit vier Kilogramm Edelstahlkugeln gefüllt, die über ein Kupferkabel mit dem Durchgangswiderstandmessgerät verbunden sind. Der Schuh befindet sich auf einer Kupferplatte, die die äußere Elektrode bildet. Für eine Minute wird dann zwischen Edelstahlkugeln und Kupferplatte eine Spannung von 100 Volt angelegt und dabei der Durchgangswiderstand gemessen. Dieser muss größer als 100 Kiloohm, aber kleiner oder gleich 1 Gigaohm sein.
Etwas komplizierter ist es, die ESD-Fähigkeit eines Schuhs zu prüfen, denn es existieren unterschiedliche Messmethoden aus zwei Normen. Gemäß der DIN EN 61340-5-1 wird der Durchgangswiderstand des Systems Mensch-Schuh-Boden gemessen. Dabei stellt sich der Mitarbeiter in seinen Sicherheitsschuhen beispielsweise auf eine leitfähige Schuhwerkselektrode. Um den Widerstand zu messen, drückt der Mitarbeiter mit der Hand auf eine Handkontaktplatte. Wenn der gemessene Durchgangswiderstand unter 35 Megaohm ist, ist der Schuh ESD-fähig.
In der zweiten Norm, der DIN EN 61340-4-3, wird der Durchgangswiderstand in einem Laborprüfverfahren bestimmt. Hierzu wird das Prüfobjekt in einem Klimaschrank mit vordefinierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit vorkonditioniert.
Es kann in einigen Fällen durchaus vorkommen, dass ein vom Hersteller als ESD-fähig gekennzeichneter Schuh bei einer Kontrollmessung beim Kunden durch die Prüfung fällt. Das muss nicht automatisch heißen, dass der Schuh nicht ESD-fähig ist. Es gibt vielmehr Ursachen und Einflüsse, die zu einem solchen Ergebnis führen können. Unter anderem kann die Temperatur des Schuhs die Ableitfähigkeit beeinflussen. Wird das Paar Sicherheitsschuhe beispielsweise im Winter über Nacht im Auto gelassen, kühlt es aus und weist dadurch einen höheren Durchgangswiderstand auf.
Ebenso kann die Dauer des Tragens und die damit einhergehende Feuchtigkeitsbildung im Schuh ein Einflussfaktor sein. Feuchtigkeit fördert im Allgemeinen die Ableitfähigkeit des Schuhs. Wurde die Laufsohle oder das Fußbett verändert oder liegt eine Verschmutzung der Kontaktflächen vor, kann auch das nachteilige Auswirkungen haben.
Welche Einflüsse können bei getragenen Schuhen den Durchgangswiderstand beeinflussen?
Die EU-Norm gibt vor, dass antistatisches Schuhwerk benutzt werden soll, um elektrostatische Aufladung zu vermindern und deren Ableitung zu gewährleisten. Dies ist notwendig, wenn die Gefahr eines elektrischen Schlags durch elektrische Geräte oder spannungsführende Teile nicht ausgeschlossen werden kann – oder das Risiko einer Entzündung von entflammbaren Substanzen oder Dämpfen durch Funken besteht.
Es geht also darum, den Sicherheitsschuhträger (und auch seine Kollegen) vor Gefahren, die in Zusammenhang mit elektrischer Aufladung auftreten können, zu schützen.
Sicherheitsschuhe von uvex mit ESD-Zertifizierung gibt es in vielen Varianten und Ausstattungen für eine Vielzahl von Einsatzbereichen. Ihr zuständiger Vertriebsmitarbeiter hilft Ihnen gerne bei der Auswahl und Identifizierung von für Ihren Bereich geeigneten Modellen.
Hallo Team,
Angenommenes Szenario von 230V 50Hz Wechselspannung, Arbeiten eines Elektrotechnikers – Fehlersuche unter Spannung (Fehlerauffindung ohne Spannung nicht möglich).
Was ich nicht verstehe, wenn doch der Schuh der ja Antistatisch bzw noch höher Isolierend ESD einen Durchgangswiderstand von weitaus über >10KOhm hat dürfte ich doch bei versehentlicher Berührung von 230V kaum Strom leiten, bzw. keinen spürbaren Stromschlag bekommen da der Durchgangswiderstand der Schuhe ja weitaus höher richtung isolierend ist als der Durchgangswiderstand des Menschen der ja je nach Berührungsweg ca 1000-2500 Ohm beträgt. Oder verstehe ich da etwas gänzlich falsch?
Hallo Daniel, das ist korrekt und einen Grundschutz kann ein Sicherheitsschuh bieten. Hierzu gibt es auch eine Passage in unserer Gebrauchsanleitung:
Ein Wert von 100 Kiloohm wird als unterste Grenze für den Widerstand eines neuen Produktes spezifiziert, um begrenzten Schutz gegen gefährliche Schläge oder Entzündung durch einen Defekt an einem elektrischen Gerät bei Arbeiten bis zu 250 V sicherzustellen. Es muss jedoch beachtet werden, dass der Schuh unter bestimmten Bedingungen einen nicht hinreichenden Schutz bietet; daher muss der Benutzer des Schuhs immer zusätzliche Schutzmaßnahmen treffen. Wenn jedoch Arbeiten unter Spannung durchgeführt werden, gelten die Anforderungen der einschlägigen DGUV-Regeln. Ich hoffe wir konnten helfen. Herzliche Grüße, das uvex safety team
Sehr geehrtes Uvex Safety Team,
ist es für Betriebselektriker somit sicherer, keine Sicherheitsschuhe mit ESD-Ausrüstung zu tragen?
Besten Dank für Ihre Rückmeldung!
Hallo Stephan, solange keine Arbeiten unter Spannung durchgeführt werden, können antistatische Schuhe getragen werden. Ob diese noch zusätzlich eine ESD-Zertifizierung haben, ist dann unerheblich. Für Arbeiten unter Spannung gelten die Anforderungen der einschlägigen DGUV-Regeln. Alle uvex ESD-Schuhe sind sowohl antistatisch als auch ESD-zertifiziert. Ich hoffe wir konnten helfen. Herzliche Grüße, das uvex safety team
Geehrtes Uvex Safety Team,
ich hab ein rießen und gleichermaßen unangenehmes Problem an meiner Arbeitsstätte, ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen
Folgendem Szenario bin ich täglich ausgesetzt:
Ich arbeite in einem Betrieb für Pulverbeschichtungen. Mein Aufgabenbereich liegt in der Endkontrolle und dem versandfertigen verpacken der produzierten Ware. Das Förderband muss bei der Pulverbeschichtung bekanntermaßen elektr. Geladen sein(evtl. ist dies ein Faktor)
Nun ist es so,dass sobald ich die Ware in Industrieüblichen Gitterboxen aus Eisen verpackt habe diese meist etwas überpackt sind und die Teile mit PE Stretchfolie fixiert werden müssen. Die Folie rolle ich von Hand um die Gitterbox ab und hierbei läd sich diese massiv elektrostatisch auf, so dass bereits nach zweimaligen umlaufen/umwickeln der Gitterbox mir die Haare im wahrsten Sinne des Wortes zu Berge stehen.
Bei zu nahe kommen gibt es jedesmal einen regelrechten Funkenschlag der sogar sichtbar und hörbar ist. Teilweise schlagen bis zu 2cm grosse Funken an meinen Körper über sobald ich der Gitterbox zu nahe komme, was für mich oftmals auch schmerzhaft ist. Bisher berühre ich mit meinen S1 Sicherheitschuhen bei jedem Umwickeln die Box um die Entladung am Schuh stattfinden zu lassen, was jedoch recht nervig ist und der Stromschlag durch die Stahlkappe auf meine Zehen übergeht. Jedoch besser als an anderen Körperstellen.
Meine Frage ist nun,kann ein ESD Schuh ihrer Marke hier abhilfe schaffen?Oder können Sie mir gar ein Modell empfehlen?Ich hoffe meine Erläuterung war einigermaßen verständlich und sie können mir weiterhelfen.
Ich bedanke mich vielmals bereits im voraus für etwaige Lösungsvorschläge und verbleibe
Mit freundlichsten Grüsse
Vielen Dank für Ihre Anfrage.
Ob die Teile, die Sie verpacken, zu dem Zeitpunkt tatsächlich noch statisch aufgeladen sind, lässt sich nur bei Ihnen vor Ort feststellen. Was aber auch gut möglich ist, ist, dass sich die statische Aufladung bei Ihnen sammelt durch das Abrollen der Plastikfolie in Ihren Händen. Wenn der Schuh, den Sie tragen, in der kurzen Zeitspanne zwischen Aufladung und Entladung durch Berühren der Metallgitterbox nicht für den notwendigen Potentialausgleich sorgen konnte, kann es zu der von Ihnen beschriebenen schmerzhaften Entladung kommen. Der Potentialausgleich könnte durch mehrere Faktoren gehemmt sein: eine schlechte Ableitfähigkeit des Schuhs, eine schlechte oder nicht vorhandene Erdung des Bodens/ des Untergrunds, Verschmutzung von Boden oder Laufsohle durch Anhaftungen die den Ausgleich verhindern, eine Veränderung des Schuhs durch eine nichzertifizierte Einlage etc.
Sie sehen, dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt. Da es sehr schwer ist, aus der Ferne dies zu beurteilen, wäre mein Vorschlag, Ihre Sicherheitsfachkraft im Unternehmen einzuschalten, um so die Gründe zu ermitteln.
Ob ein Schuh von uns das Problem lösen kann hängt davon ab, woher die statische Aufladung nun tatsächlich kommt. Denkbar wäre, dass ein ESD-Schuh schon Abhilfe schaffen kann, zusätzlich könnten auch die schmerzhaften Entladungen durch ein Einsatz einer Kunststoffzehenkappe anstatt einer Stahlzehenkappe zu einer Verbesserung Ihrer Situation beitragen.
Für Rückfragen stehen wir gerne zur Verfügung und verbleiben
Hallo Uvex-Team,
Wie bewertet Ihr das Tragen von ESD-Schuhen bei Elektroarbeiten im Nicht-Ex-Bereich und nicht mit empfindlichen Elektro-Komponenten. Also gewöhnliche Arbeiten von Elektrofachkräften z.B. an Schaltschränken, Schaltanlagen usw. .
Ich bin der Meinung, dass hier ESD-Schuhe für die Arbeitssicherheit kontraproduktiv sind (Schutz gegen elektrischen Schlag). Hier im Hetrieb gehen die Meinungend dazu auseinander.
Grüße
Hallo Harry,
vielen Dank für Deine Anfrage.
In der Tat ist es richtig, dass bei Arbeiten unter Spannung generell keine Schuhe aus Leder oder vergleichbaren Materialien getragen werden dürfen, es sei denn, es wird auf einer entsprechend großen, isolierenden Gummimatte gearbeitet.
Wenn sichergestellt ist, dass der Arbeitsbereich spannungsfrei ist – und eigentlich darf im anderen Fall die Arbeit nicht aufgenommen werden – ist es unerheblich, ob es sich um einen ableitfähigen ESD-Schuh oder einen antistatischen Schuh handelt. Beide Typen sind hinsichtlich Ihres Durchgangswiderstandes in ähnlichen Bereichen angesiedelt.
Häufig ist es so, dass die Instandhaltung in die unterschiedlichsten Werksbereich kommt, von EX-Zonen bis zu ESD-Bereichen, und da wäre es andererseits kontraproduktiv, wenn je nach Werksbereich unterschiedliche Schuhe eingesetzt werden müssten.
Daher spricht aus unserer Sicht nichts dagegen, wenn die entsprechenden Sicherheitsvorgaben beachtet werden.
Beste Grüße
Thomas
uvex safety Social Media Team
Geehrtes Uvex Safety Team,
ich hab ein rießen und gleichermaßen unangenehmes Problem an meiner Arbeitsstätte, ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen
Folgendem Szenario bin ich täglich ausgesetzt:
Ich arbeite in einem Betrieb für Pulverbeschichtungen. Mein Aufgabenbereich liegt in der Endkontrolle und dem versandfertigen verpacken der produzierten Ware. Das Förderband muss bei der Pulverbeschichtung bekanntermaßen elektr. Geladen sein(evtl. ist dies ein Faktor)
Nun ist es so,dass sobald ich die Ware in Industrieüblichen Gitterboxen aus Eisen verpackt habe diese meist etwas überpackt sind und die Teile mit PE Stretchfolie fixiert werden müssen. Die Folie rolle ich von Hand um die Gitterbox ab und hierbei läd sich diese massiv elektrostatisch auf, so dass bereits nach zweimaligen umlaufen/umwickeln der Gitterbox mir die Haare im wahrsten Sinne des Wortes zu Berge stehen.
Bei zu nahe kommen gibt es jedesmal einen regelrechten Funkenschlag der sogar sichtbar und hörbar ist. Teilweise schlagen bis zu 2cm grosse Funken an meinen Körper über sobald ich der Gitterbox zu nahe komme, was für mich oftmals auch schmerzhaft ist. Bisher berühre ich mit meinen S1 Sicherheitschuhen bei jedem Umwickeln die Box um die Entladung am Schuh stattfinden zu lassen, was jedoch recht nervig ist und der Stromschlag durch die Stahlkappe auf meine Zehen übergeht. Jedoch besser als an anderen Körperstellen.
Meine Frage ist nun,kann ein ESD Schuh ihrer Marke hier abhilfe schaffen?Oder können Sie mir gar ein Modell empfehlen?Ich hoffe meine Erläuterung war einigermaßen verständlich und sie können mir weiterhelfen.
Ich bedanke mich vielmals bereits im voraus für etwaige Lösungsvorschläge und verbleibe
Mit freundlichsten Grüsse
Stefan
Hallo Stefan,
vielen Dank für Deine Anfrage. Wir haben sie an unsere Spezialisten weitergereicht und melden uns sobald wie möglich wieder bei Dir.
Viele Grüße
„Ob die Teile, die Sie verpacken, zu dem Zeitpunkt tatsächlich noch statisch aufgeladen sind, lässt sich nur bei Ihnen vor Ort feststellen. Was aber auch gut möglich ist, ist, dass sich die statische Aufladung bei Ihnen sammelt durch das Abrollen der Plastikfolie in Ihren Händen.
Wenn der Schuh, den Sie tragen, in der kurzen Zeitspanne zwischen Aufladung und Entladung durch Berühren der Metallgitterbox nicht für den notwendigen Potentialausgleich sorgen konnte, kann es zu der von Ihnen beschriebenen schmerzhaften Entladung kommen.
Der Potentialausgleich könnte durch mehrere Faktoren gehemmt sein: eine schlechte Ableitfähigkeit des Schuhs, eine schlechte oder nicht vorhandene Erdung des Bodens/ des Untergrunds, Verschmutzung von Boden oder Laufsohle durch Anhaftungen die den Ausgleich verhindern, eine Veränderung des Schuhs durch eine nichzertifizierte Einlage etc.
Sie sehen, dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt. Da es sehr schwer ist, aus der Ferne dies zu beurteilen, wäre mein Vorschlag, Ihre Sicherheitsfachkraft im Unternehmen einzuschalten, um so die Gründe zu ermitteln.
Ob ein Schuh von uns das Problem lösen kann hängt davon ab, woher die statische Aufladung nun tatsächlich kommt. Denkbar wäre, dass ein ESD-Schuh schon Abhilfe schaffen kann, zusätzlich könnten auch die schmerzhaften Entladungen durch ein Einsatz einer Kunststoffzehenkappe anstatt einer Stahlzehenkappe zu einer Verbesserung Ihrer Situation beitragen.“