Arbeitssicherheit

Arbeitssicherheit, auch als Arbeitsschutz bezeichnet, hat an jedem Arbeitsplatz höchste Prioritätund umfasst die Umsetzung von Strategien, Verfahren und Maßnahmen, die die Gesundheit und Mitarbeitersicherheit am Arbeitsplatz gewährleisten sollen. Durch die Gefährdungsbeurteilung werden die Gefahren und Risiken in jedem Arbeitsumfeld ermittelt. Doch wie wird der moderne Arbeitsplatz sicherer? Wie wird die Arbeitssicherheit in den verschiedenen, sich entwickelnden, Wirtschaftszweigen sichergestellt?

Antwort: Automatisierung und Digitalisierung in Unternehmen. Das Internet of Things (IoT) und die Robotik spielen dabei eine wichtige Rolle. Um die Arbeitssicherheit zu digitalisieren, werden häufig Tools und Methoden wie Wearables, Umgebungssensoren, Ortung und Geo-Fencing eingesetzt. In den folgenden Abschnitten wird erläutert, wie Automatisierung und Digitalisierung in verschiedenen Branchen zu Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Arbeit beitragen.

In der Industrie 4.0 und der Produktion ermöglichen in Maschinen eingebettete IoT-Sensoren ein kontinuierliches Condition Monitoring und vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Die von diesen Sensoren erfassten Daten werden von vorausschauenden Wartungssystemen genutzt, um den voraussichtlichen Ausfall einer Maschine anzukündigen.

Auf diese Weise wird eine vorausschauende Instandhaltung ermöglicht. Unerwartete Ausfälle und Maschinenstörungen, die zu Unfällen führen könnten, werden verhindert. . Darüber hinaus sind kollaborative Roboter (Cobots) so konzipiert, dass sie mit menschlichen Arbeitskräften zusammenarbeiten. Cobots übernehmen gefährliche Aufgaben wie schweres Heben oder Schweißen sowie die Arbeit in gefährlichen Umgebungen.

Intelligente persönliche Schutzausrüstungen (PSA) wie Helme, Gehörschutzstöpsel, Schutzbrillen und Kleidung verfügen über integrierte elektronische Komponenten wie Sensoren, RF-Module und Datenträger, um den Schutz der Arbeitnehmer zu verbessern. Dadurch werden Anwendungen wie Geo-Fencing und Geo-Positionierung möglich. Arbeitnehmer, die mit intelligenten PSA ausgestattet sind, können überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie sich in sicheren Bereichen aufhalten.

Intelligente Wearables messen und überwachen die Körpertemperatur der Arbeitnehmer und senden Erinnerungen, sich in Umgebungen mit hohen Temperaturen zu hydrieren. Studien zeigen, dass Datenbrillen mit Augmented Reality (AR) ebenfalls zur Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz beitragen.

Infolge der COVID-19-Pandemie wurden die Sicherheitsmaßnahmen an vielen Arbeitsplätzen verschärft. Insight Sip, ein französischer Hersteller und Entwickler von ultra-miniaturisierten elektronischen Komponenten, hat beispielsweise die Lösung „Security Bubble Covid-19“ entwickelt, um die Einhaltung der sozialen Distanzierung zu gewährleisten. Bei dieser Lösung kommen die Technologien Near-Field-Communication (NFC), BLE und Ultra-Wide-Band (UWB) zum Einsatz.

Die PSAs sind mit Tags ausgestattet, die so programmiert sind, dass sie einen Alarm auslösen, sobald sie anderen Tags zu nahe kommen. Diese intelligente PSA-Lösung kann an verschiedenen Arbeitsplätzen eingesetzt werden und ist ein Beispiel für die Digitalisierung im Arbeitsschutz. Arbeitsplätze wie Fabriken, Lagerhäuser, Baustellen, Büros, Restaurants, Supermärkte, Geschäfte, Schulen, Universitäten und Museen können von dieser Lösung profitieren.

NFC-Technologie und Radio-Frequency-Identification (RFID) werden häufig als Lösungen für die Zugangskontrolle eingesetzt, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Mitarbeiter gefährliche Bereiche betreten können.

IoT-Technologien wie GPS- und LoRaWAN-Tracker und -Sensoren werden für Geo-Fencing und Tracking auf Baustellen eingesetzt. Diese Tracker mit Ortungstechnologien verhindern Fahrzeugkollisionen und stellen sicher, dass die Mitarbeiter in sicheren Zonen bleiben.

Wie im obigen Abschnitt erläutert, können intelligente PSA auch auf Baustellen eingesetzt werden. Dazu gehören z. B. intelligente Helme, Stiefel und Brillen.

Mit Kameras ausgestattete Drohnen werden für Inspektionen an gefährlichen oder schwer zugänglichen Orten wie Straßen, Wolkenkratzern und Brücken eingesetzt.

Weniger verbreitet sind robotische Exoskelette wie Powerhandschuhe, Rückenstützen, Arm- und Schulterstützen und Ganzkörperanzüge, die den Arbeitern beim Heben schwerer Lasten auf Baustellen helfen sollen.

Im Rahmen der Digitalisierung des Gesundheitswesens verbessern Lösungen für die Personalnotrufe auf der Basis von Bluetooth Low Energy (BLE) und Real Time Locating Systems (RTLS) die Sicherheit des Gesundheitspersonals in Notfallsituationen. Smarte PSAs können zur Einhaltung der sozialen Distanzierungsvorschriften in Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen eingesetzt werden. Serviceroboter werden eingesetzt, um das Personal beim Heben von Patienten zu unterstützen. Dadurch wird das Verletzungsrisiko sowohl für die Patienten als auch für das Personal beseitigt.

Die Automatisierung spielt für die erhöhte Arbeitssicherheit in Logistik und Transport eine große Rolle. Sie ist Teil der Digitalisierung in der Logistik. In modernen Hochgeschwindigkeits- und Hochdruck-Logistikumgebungen müssen Aufträge so schnell wie möglich bearbeitet, vorbereitet und versandt werden. Gabelstapler und Mitarbeiter sind in den Lager- und Anlagenbereichen mit hoher Geschwindigkeit unterwegs, und riskieren dabei körperliche Belastungen und Kollisionen.

Der Einsatz von autonomen mobilen Robotern (AMRs) ist eine Lösung, die das Lager automatisiert. AMRs können Transportaufgaben und schweres Heben übernehmen, die bei den Mitarbeitern zu Verletzungen führen können. Indoor-Navigationssysteme, die auf RTLS, RFID und BLE basieren, können beispielsweise eingesetzt werden, um Kollisionen mit Gabelstaplern zu vermeiden.

IoT-Technologien tragen auch dazu bei, die Arbeitssicherheit in öffentlichen Räumen wie Büros, Schulen und Universitäten zu gewährleisten.

Umweltsensoren können überall in Gebäuden und Einrichtungen angebracht werden, um Parameter wie Wasser, Temperatur und Luftqualität zu überwachen. IoT-basierte Indoor-Überwachungssysteme benachrichtigen Mitarbeiter, wenn gefährliche Substanzen entdeckt werden.

Vernetzte Überwachungskameras und intelligente Türschlösser erhöhen die physische Sicherheit in Bürogebäuden. Anwesenheitssensoren und intelligente ID-Systeme auf der Basis von RFID oder NFC sorgen dafür, dass nur autorisiertes Personal Zugang zu bestimmten Bereichen erhält. Auf diese Weise werden unbefugtes Betreten und potenzielle Sicherheitsverstöße verhindert.

In Universitäten und Schulen arbeiten Arbeitsschutzsysteme wie moderne Überwachungssysteme, intelligente Zugangskontrollen und Notrufsysteme zusammen, um die Sicherheit von Studenten und Mitarbeitern zu erhöhen. In Notfällen können IoT-fähige Benachrichtigungssysteme über vernetzte Geräte schnell Warnungen und Anweisungen auf dem gesamten Campus verbreiten und so für rechtzeitige und koordinierte Reaktionen sorgen.

Die Sicherheit am Arbeitsplatz ist Teil des Arbeitsrechts und wird durch verschiedene Arbeitsschutzgesetze und -vorschriften geregelt, die die Arbeitnehmer vor Gefahren schützen und eine sichere Arbeitsumgebung fördern sollen. Gesetzlich sind die Arbeitgeber verpflichtet, regelmäßig berufsbezogene Schulungen und Unterweisungen durchzuführen. Häufig erfolgt diese Unterweisung jährlich. Dies ist beispielsweise Teil des §12 des Arbeitsschutzgesetzes. In Deutschland hat jedes Bundesland eine eigene Arbeitsschutzaufsicht, die für einen bestimmten Bereich zuständig ist. Einige der wichtigsten Gesetze und Verordnungen, die von den Arbeitsschutzbehörden erlassen werden, sind im Folgenden aufgeführt.

Beispiele aus den Vereinigten Staaten sind der Occupational Safety and Health Act (OSH Act) von 1970 und der Federal Mine Safety and Health Act (MSH Act) von 1977. Das Ziel des OSH Act ist es, sichere und gesunde Arbeitsbedingungen für Männer und Frauen zu gewährleisten. Er legt spezifische Normen für verschiedene Branchen fest, z. B. für das Baugewerbe, die Schifffahrt und die Industrie. Das MSH-Gesetz regelt Sicherheit und Gesundheit im Bergbau, um Katastrophen und gefährliche Bedingungen zu verhindern und sichere Arbeitsverfahren zu fördern.

In der Europäischen Union (EU) sind die Rahmenrichtlinie 89/391/EWG und die REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 zu nennen. Die Richtlinie 89/391/EWG beinhaltet die Einführung von Maßnahmen, die die Erhöhung der Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer fördern. Die Europäische Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz bezeichnet sie als „Rahmenrichtlinie“ für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (OSH).

Die Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 betrifft die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien (REACH). Diese Verordnung wurde eingeführt, um sicherzustellen, dass Arbeitnehmer und Umwelt vor gefährlichen Stoffen geschützt werden. Weitere Beispiele sind das Jugendarbeitsschutzgesetz, die Kinderarbeitsschutzverordnung, die Verordnung zur arbeitsmedizinischen Vorsorge und die PSA-Benutzungsverordnung.

Das Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz (LkSG) ist ein deutsches Gesetz, das dem Schutz und der Förderung von Menschenrechten und Umweltstandards in globalen Lieferketten dient. Es wird auch als „Lieferkettengesetz“ bezeichnet und umfasst den Schutz vor Kinderarbeit, den Schutz der Umwelt und das Recht auf gerechte Löhne.

Nach dem Produktsicherheitsgesetz muss die Produktgestaltung verschiedene Sicherheitsanforderungen erfüllen, um in Deutschland verkauft werden zu können. Das gilt sowohl für Produkte, die von Konsumenten genutzt werden, als auch für Produkte, die von Arbeitnehmern am Arbeitsplatz genutzt werden. Dieses Gesetz fördert den Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer.

Eines der am häufigsten verwendeten IoT-Produkte für die Arbeitssicherheit sind Umweltsensoren. Diese Sensoren sind mit drahtlosen Funktionen ausgestattet, um Luftqualität, Temperatur, Feuchtigkeit und gefährliches Gasvorkommen zu überwachen. Sie werden häufig an Arbeitsplätzen wie Fabriken, Lagerhäusern und Bürogebäuden installiert.

Wearable IoT-Geräte sind eine weitere wichtige Komponente für die Arbeitssicherheit. Diese Geräte, die als Armbänder, intelligente Helme oder Westen getragen werden können, überwachen die Gesundheit und das Wohlbefinden der Mitarbeiter in Echtzeit.

Für die Sicherheit am Arbeitsplatz werden funkbasierte IoT-fähige intelligente Kameras und Überwachungssysteme eingesetzt. Diese Systeme nutzen moderne Technologien wie Gesichtserkennung, Bewegungserkennung und Echtzeit-Videoanalyse, um die Aktivitäten am Arbeitsplatz kontinuierlich zu überwachen.

RFID- und NFC-basierte Zugangskontrollsysteme umfassen RFID- oder NFC-Mitarbeiterausweise oder -karten und die entsprechenden RFID- oder NFC-Lesegeräte. Eine RTLS-Infrastruktur, bestehend aus Tags, Lesegeräten, Sensoren, Ortungssoftware, Netzwerkinfrastruktur und Datenspeichersystemen, kann in Gebäuden für die Echtzeitlokalisierung von Mitarbeitern, Anlagen und Geräten wie Gabelstaplern eingerichtet werden. Weitere IoT-Hardware zur Gewährleistung der Arbeitssicherheit sind UWB-Tags und -Sensoren, BLE-Tags und Beacons sowie GPS-Tracker.

Ergänzend zur Hardware werden verschiedene branchen- und anwendungsspezifische IoT-Softwarelösungen eingesetzt, um die Arbeitssicherheit zu erhöhen. Diese Plattformen führen Daten von mehreren IoT-Geräten zusammen und bieten einen umfassenden Überblick über die Arbeitsplatzumgebung.

Arbeitssicherheit ist ein wichtiges Thema. Laut der weltweit größten Initiative für unternehmerische Nachhaltigkeit „United Nations Global Compact“ sind Arbeitsunfälle und berufsbedingte Krankheiten die Ursache für den Tod von jährlich etwa 2,78 Millionen Arbeitnehmern weltweit. 374 Millionen Arbeitnehmer fallen jährlich nicht-tödlichen Arbeitsunfällen zum Opfer. Einem Bericht der Marktforschungsplattform „Gitnux“ zufolge geben 60 Prozent der Arbeitnehmer Gesundheits- und Sicherheitsmaßnahmen den Vorrang vor höheren Gehältern.

Dieser Abschnitt enthält Beispiele aus der Praxis, wie IoT-Technologien zur Arbeitssicherheit in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Diese Beispiele zeigen, wie die Digitalisierung im Gesundheitswesen, die Digitalisierung in der Logistik und die Digitalisierung im Verkehrs- und Transportwesen einen Einfluss auf die Arbeitssicherheit haben.

Die Zukunft der Arbeitssicherheit und des Arbeitsschutzes liegt in der Weiterentwicklung von künstlicher Intelligenz (KI), IoT, Robotik und Big-Data-Lösungen. An einem modernen Arbeitsplatz geht es darum, Vorfälle und Unfälle vorherzusehen und zu verhindern, anstatt auf sie zu reagieren.

IoT-Technologien werden zunehmend in verschiedenen Branchen eingesetzt. Von Umweltsensoren bis hin zu Anwendungen zur Echtzeitlokalisierung. Big Data ist ein wesentlicher Faktor für die Verbesserung der Sicherheit am Arbeitsplatz, da es eine umfassende Analyse sicherheitsrelevanter Informationen ermöglicht. Unternehmen können große Datensätze aus verschiedenen Quellen sammeln und analysieren, darunter IoT-Geräte, Sicherheitsberichte und Gesundheitsdaten.

Auf diese Weise lassen sich Trends und Muster erkennen, die auf potenzielle Sicherheitsrisiken hinweisen. Auch KI wird in verschiedenen Branchen immer beliebter. KI und prädiktive Analysemodelle nutzen diese Daten zur Vorhersage künftiger Vorfälle und ermöglichen es Unternehmen, proaktive Maßnahmen zur Unfallverhütung zu ergreifen.

An immer mehr Arbeitsplätzen werden Roboter eingesetzt. Diese Roboter werden stetig ausgefeilter. Moderne Roboter stehen nicht mehr still, sondern sind beweglich und arbeiten an der Seite menschlicher Arbeitskräfte. Diese Roboter sind mit modernen Sensoren und KI-Fähigkeiten ausgestattet, um die Anwesenheit von Menschen zu erkennen, Kollisionen zu vermeiden und so ein sichereres Arbeitsumfeld zu schaffen. Auch robotische Exoskelette befinden sich in der Entwicklung.

Obwohl moderne Technologien zunehmend zur Automatisierung des Arbeitsplatzes und zur Förderung der Arbeitssicherheit eingesetzt werden, ersetzen sie die menschlichen Arbeitskräfte nicht vollständig. Diese Technologien sollten vielmehr als Tools betrachtet werden, die den Unternehmen helfen, bessere Entscheidungen zu treffen und die Sicherheit zu erhöhen.

Wie bei allen Anwendungen, die IoT-Geräte verwenden, sind Datensicherheit und Datenschutz eines der Hauptanliegen. IoT-Geräte, die für die Arbeitssicherheit eingesetzt werden, sammeln sensible und vertrauliche Daten. IoT-Systeme sollten mit robusten Sicherheitsmaßnahmen und -protokollen ausgestattet sein, um Datenlecks und Datenschutzverletzungen zu verhindern. Unternehmen müssen auch sicherstellen, dass sie die Datenschutzrechte der Arbeitnehmer nicht beeinträchtigen.

Die Kosten für die Installation, Konfiguration, Bereitstellung und Instandhaltung von IoT-Geräten am Arbeitsplatz können hoch sein. Das ist einer der Hauptgründe, warum Unternehmen bei der Einführung des IoT zurückhaltend sind.

Eine weitere Herausforderung ist die Interoperabilität und Integration verschiedener IoT-Geräte und -Systeme in eine bestehende Infrastruktur. Viele IoT-Geräte stammen von verschiedenen Herstellern und verwenden unterschiedliche Kommunikationsprotokolle, was es schwierig macht, ein einheitliches System zu schaffen, in dem alle Geräte nahtlos zusammenarbeiten können. Diese Fragmentierung kann zu Ineffizienzen und Lücken in der Sicherheitsüberwachung führen. OPC UA ist eine Lösung für diese Herausforderung. Weitere Informationen hier zum „Wofür ist OPC alles gut?“.

Wie in einem der obigen Abschnitte teilweise erläutert, gehören zu den Trends im Bereich der Arbeitssicherheit die Entwicklung von Roboter-Exoskeletten und die verstärkte Integration von KI, um proaktive Maßnahmen zur Arbeitssicherheit zu ermöglichen. Auch der Einsatz von Technologien zur Verbesserung und Überwachung der psychischen Gesundheit von Arbeitnehmern rückt immer mehr in den Mittelpunkt.

Robotische Exoskelette sind tragbare Geräte, die Arbeiter beim Heben schwerer Gegenstände unterstützen und dadurch das Risiko von Muskel-Skelett-Verletzungen verringern, die in Branchen wie dem Baugewerbe, der Fertigung und der Logistik häufig auftreten. Exoskelette können den Arbeitern helfen, eine korrekte Körperhaltung beizubehalten, die körperliche Belastung zu verringern und die Ausdauer zu erhöhen. Dies führt zu weniger Verletzungen und höherer Produktivität.

Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden Exoskelette immer leichter, erschwinglicher und anpassungsfähiger an verschiedene Aufgaben, was sie zu einer praktischen Lösung zur Verbesserung der Sicherheit am Arbeitsplatz bei körperlich anspruchsvollen Tätigkeiten macht.

Psychische Erkrankungen können zu Abwesenheit am Arbeitsplatz, Fehlzeiten und Produktivitätseinbußen führen. Im Rahmen des Gesundheitsmanagements in Unternehmen werden Programme für psychische Gesundheit und Wellness zunehmend digitalisiert und über persönliche digitale Geräte wie Smartphones, Tablets, Smartwatches und Fitness-Tracker verfügbar gemacht. Digitale Lösungen und Tools für die psychische Gesundheit ermöglichen es den Arbeitnehmern, selbst zu entscheiden, wie sie mit ihren eigenen psychischen Problemen umgehen wollen, und erhöhen zudem die Zugänglichkeit von Unterstützung für die psychische Gesundheit.

Beispiele für diese Lösungen sind kognitive Verhaltenstherapien, die über Videos oder Apps zur Behandlung von Depressionen und Angstzuständen angeboten werden. Chatbots und spielerische Übungen werden ebenfalls eingesetzt, um die psychische Gesundheit der Arbeitnehmer zu verbessern.

Wie in den vorangegangenen Abschnitten erläutert, spielt die künstliche Intelligenz (KI) eine immer wichtigere Rolle bei der Erhöhung der Arbeitssicherheit durch vorausschauende Analysen und Automatisierung. KI-Systeme können Daten von Sensoren und Kameras analysieren, um potenzielle Gefahren zu erkennen und Vorfälle vorherzusagen, bevor sie eintreten. KI-gesteuerte Roboter können gefährliche Aufgaben übernehmen, z. B. den Umgang mit gefährlichen Materialien oder die Durchführung hochpräziser Operationen. Die kontinuierliche Entwicklung von KI-Algorithmen macht Arbeitsplätze intelligenter und sicherer, da Sicherheitsrisiken proaktiv gemanagt werden.