ESD-Risiken sind alltägliche Risiken, die oft unbemerkt auftreten können. Sie fügen elektronischen Geräten erheblichen Schaden zu und können für Menschen unangenehm und gefährlich werden. Um die Sicherheit von Mitarbeitenden und Produkten zu gewährleisten, ist es unerlässlich, auf die richtigen Maßnahmen, beispielsweise ESD-Kleidung, zu achten.
Doch welche konkreten Maßnahmen können Sie ergreifen, um das ESD-Risiko zu minimieren? Wir erklären Ihnen, was ESD überhaupt ist, und wie Sie sich schützen können!
Was ist ESD?
ESD steht für die elektrostatische Entladung – abgekürzt „Electrostatic Discharge“. Sie tritt auf, wenn sich Ladungen auf einem isolierten Material ansammeln und plötzlich entladen. Das schadet den meisten elektronischen Bauteilen in Geräten und auch Personen. Bei einer elektrostatischen Entladung können Funken auftreten, die im schlimmsten Fall Brände und Explosionen auslösen können.
Wie entsteht ESD?
ESD tritt durch die Ansammlung von elektrischer Ladung auf ein isolierendes Material wie Kunststoff oder Gummi auf. Sie entsteht durch Reibungen, Berührungen oder sogar durch einfaches Aufstehen und Gehen. Wenn das isolierende Material dann mit einem leitfähigen Material in Kontakt kommt – wie beispielsweise Metall – kann die Ladung schnell abgegeben werden.
Die verschiedenen Materialien haben unterschiedliche Elektronenaffinität und reagieren deswegen aufeinander. Denn die Elektronen ordnen sich auf den beiden Materialien unterschiedlich an. Es kommt zu einem Ungleichgewicht der Ladungen auf den Objekten und schließlich zu einer Entladung. Bei rund 10.000 Volt erscheint es dann in Form eines Funkenüberschlags.
Welche ESD-Risiken können entstehen?
Die ESD-Auswirkungen sind meist verheerend. Die Folgen und den Schaden tragen entweder die elektronischen Bauteile, Personen oder das Material selbst.
Dabei gibt es verschiedene Arten von ESD-Risiken, wie zum Beispiel direkte Entladungen, indirekte Entladungen oder elektromagnetische Felder. Direkte Entladungen können durch Berührung eines elektronischen Bauteils mit einer statisch aufgeladenen Person oder einem Gegenstand entstehen. Indirekte Entladungen treten auf, wenn eine statisch aufgeladene Person oder ein Gegenstand in der Nähe eines elektronischen Bauteils ist und eine Entladung auslöst. Elektromagnetische Felder können ebenfalls Schäden an elektronischen Geräten verursachen, indem sie die Schaltkreise stören.
Wie können Sie ESD-Risiken minimieren?
Damit Sie Ihre elektrischen Geräte und Mitarbeitenden vor ESD-Risiken schützen, sollten Sie präventiv Maßnahmen ergreifen. Je nach Situation – sei es verallgemeinert oder auf dem Arbeitsplatz – können Sie vorgehen. Das kann durch das Tragen von spezieller Schutzkleidung sowie das Verwenden von antistatischen Werkzeugen erreicht werden.
Da Personen die Hauptquellen elektrostatischer Ladung sind, ist die Personenerdung anhand von ESD-Armbändern, ESD-Schuhen, ESD-Kleidung oder ESD-Handschuhen wichtig. Jedoch sollte auch der gesamte Arbeitsplatz geerdet sein und ESD-empfindliche Bauteile sicher aufbewahrt werden.
Eine sorgfältige Planung und Organisation der Arbeitsumgebung sorgt dafür, dass ESD-Risiken minimiert werden und somit teure Schäden und eine Haftung vermieden werden können.
ESD-Schutzzonen
Mit sogenannten ESD-Schutzzonen, oder auch EPA (Electrostatic Protected Area), werden ESD-Risiken minimiert. Diese Zonen sind Bereiche, in denen elektronische Bauteile, Personen und Geräte vor elektrostatischen Entladungen geschützt werden. Grundlegend sollen durch die Maßnahmen elektrostatische Entladungen vermieden werden, die bewusst und unbewusst auftreten können.
- ESD-Arbeitsplätze sollten ladungsneutral sein. Das beinhaltet nicht nur Möbel, sondern auch Fußböden, Mitarbeitende und alle anderen Komponenten, die zu einer ESD führen können.
- ESD-Kleidung wird aus Stoffen hergestellt, die keine elektrischen Ladungen speichern und die aufgebauten statischen Ladungen von empfindlichen Komponenten ableiten. Dabei ist eine regelmäßige Wartung und Pflege unerlässlich. Beschädigte ESD-Kleidung verringert den Schutz erheblich. Daher bietet sich das Mieten von normgerechter ESD-Kleidung an, die einen Wartungsservice beinhaltet.
- ESD-Schuhe besitzen einen bestimmten elektrischen Durchgangswiderstand, der die elektrostatische Entladung über den Boden verhindert.
- ESD-Werkzeuge sorgen für eine sichere Handhabung mit elektronischen Bauelementen. ESD-Werkzeuge stellen die Verbindung vom Menschen zur elektronischen Komponente dar. Damit Werkzeuge sicher verwendet werden können, müssen sie leitfähig sein. Die Schutzmaßnahmen befinden sich meist direkt im Griff des Werkzeugs.
- ESD-Behälter sichern die Lagerung und den Transport von isolierenden Materialien und elektronische Bauelemente ab. ESD-Regale und Schränke bieten ebenfalls eine sichere Aufbewahrung.
- ESD-Prüfungen müssen für alle EPA durchgeführt werden. Damit der Schutz vor ESD gewährleistet werden kann, müssen alle Maßnahmen regelmäßig geprüft und ggf. ersetzt werden.
ESD-Regelungen
Es gibt Regelungen, um ESD-Risiken zu minimieren. Diese sind im deutschen Arbeitsschutzgesetz sowie in den Technischen Regeln für Betriebssicherheit (TRBS) festgelegt. Je nach Branche und Anwendungsbereich unterscheiden sich die zutreffenden Regelungen. Für die Elektronikindustrie, die Automobilindustrie oder auch für den Umgang mit brennbaren Stoffen gibt es spezielle Vorgaben.
Im Umgang mit elektrostatischer Aufladung in Verbindung mit technischen Geräten ist die DIN EN 61340-5-1 – auch „Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene“ genannt – die wichtigste Norm. Sie enthält alle Vorgaben, die Unternehmen in Industriebereichen stellen müssen.
Nach diesen Regelungen muss auch ESD-Kleidung eine ESD-Zertifizierung haben, um die Sicherheit zu gewährleisten und den Vorgaben zu entsprechen. Dabei werden das Material sowie die Verarbeitung und das Design geprüft. Entspricht die Kleidung nicht den Vorgaben, muss sie entweder ersetzt oder ausgebessert werden.
Fazit
ESD kann in vielen Lebensbereichen auftreten und Personen oder elektronischen Geräten erheblichen Schaden zufügen. Glücklicherweise können Sie mit einfachen Schutzmaßnahmen das Risiko von ESD minimieren. Das Bewusstsein für ESD-Risiken und die Umsetzung einfacher Schutzmaßnahmen schützt nicht nur Mitarbeitende und verlängert die Lebensdauer von elektronischen Geräten, sondern vermeidet auch Kosten für Reparaturen oder Ersatz. Wir empfehlen, ESD-Schutzzonen einzurichten und ESD-Regelungen zu implementieren.
Es gilt: Je besser man über ESD informiert ist und je konsequenter man die entsprechenden Maßnahmen umsetzt, desto geringer wird das Risiko von ESD-bedingten Schäden sein.
