Sicherheit für Teilchenbeschleuniger

In Deutschlands größtem Beschleunigungszentrum DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) sorgt die Firma SSP Safety System Products mit den Schlüsseltransfersystemen von Fortress Safety für die Sicherheit der Wissenschaftler.

Wer die gigantischen, weitläufigen und verwinkelten Hallen von DESY in Hamburg betritt, findet sich in einem kleinen Abenteuer wieder.

Das ganze Jahr kann man dort neben DESYs eigenen 700 Forschern bis zu 3000 Wissenschaftler, die sich für einige Tage bei DESY einmieten können, beim Tüfteln und Grübeln beobachten.

Die Forschung bei DESY ist dabei sehr vielseitig, es wird nach den kleinsten Materiebausteinen der Welt gesucht, Werkstoffe entwickelt oder neue Wirkungsmechanismen für künftige Medikamente erprobt. Wichtige Grundlagenforschung also, die dabei helfen soll, die Herausforderungen der Zukunft – wie etwa Klimaschutz, Gesundheit oder Energieversorgung – zu meistern.

Die Herausforderung

Eines der Großgeräte bei DESY ist der Brillantring PETRA III. Als er 1978 eingeweiht wurde, war PETRA der größte Beschleuniger der Welt. Zunächst fungierte er als „Kollisionsmaschine“ für die Teilchenphysik, später als Vorbeschleuniger für den noch größeren HERA-Ring. Danach wurde er zur brillantesten Lichtquelle seiner Art umgebaut: Seit 2010 liefert PETRA III Röntgenstrahlung, die stärker und besser gebündelt ist als bei allen anderen Speicherringen auf der Welt.

Sicherheitsanforderungen

Damit die Forscherteams aus der ganzen Welt sicher arbeiten können, gelten bei DESY auf dem ganzen Forschungsgelände hohe Sicherheitsanforderungen. Insbesondere in den Experimentierstationen, in denen die Wissenschaftler selbständig ihre Testaufbauten installieren und Experimente mit Röntgenstrahlung durchführen können, ist der Personenschutz durch Safety-Produkte enorm wichtig.

Eine besondere Herausforderung für das Sicherheits-Team bei DESY, stellten dabei die sogenannten „Userschikanen“ dar. Bei den Schikanen handelt es sich um Luken, die genutzt werden um verschiede Medien in den Gefahrenbereich zu führen. Abhängig vom Aufbau des Experiments können diese variieren, weshalb die Forscherteams auch selbständig in der Lage sein müssen, die Schikanen zu öffnen und zu schließen. Damit sichergestellt wird, dass die Schikanen vor dem Experimentbeginn mit der Röntgenstrahlung geschlossen sind, setzt DESY ein Schlüsseltransfersystem nach DIN EN ISO 14119:2014-03 vom Unternehmen Fortress Safety aus Wolverhampton in England ein, das in den Sicherheitskreis eingebunden ist.

Schlüsseltransfersystem sorgt für Sicherheit

Fortress Safety ist bekannt für seine äußert robusten Sicherheits-Türzuhaltung, die je nach Kundenwunsch konfiguriert werden kann und durch den Einsatz eines Schlüsseltransfersystems rein mechanisch, also ganz ohne Verkabelung, funktioniert. Diesen Vorteil machte sich DESY an ihren Schikanen zu Nutze, um sich großen Verdrahtungs- und Steuerungsaufwand zu sparen. Mit der intelligenten Kombination aus Schlüsseltransfersystem und Zuhaltung lösen die mGard Zuhaltungen fast jede Sicherungsanwendung bis SIL3 (EN/IEC 60261) Kategorie 4 und PL e (EN / ISO 13849-1).

Möchte ein Forscher die Luke öffnen, muss er hierzu zunächst den Hauptschlüssel am Bedienpanel abziehen.

Der kabellose Sicherheitstürschalter amGardpro

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Dieser wird durch einen magnetgesteuerten Schalter festgehalten, sodass er nur abgezogen werden kann, wenn die Anlage im sicheren Zustand ist und ein Freigabesignal der Sicherheitssteuerung vorliegt. Mit dem Schlüssel kann er nur die rein mechanische Sicherheitszuhaltung öffnen.

Solang diese geöffnet ist, steckt der Schlüssel fest. Erst wenn die Sicherheits-Zuhaltung bzw. die Schikane wieder geschlossen wird, lässt sich der der Schlüssel abziehen. Jetzt kann er wieder am Hauptschalter eingesetzt und die Anlage gestartet werden. Ein weiteres Highlight der amGardPro-Reihe ist die „Extracted Key“- Funktion, die durch das Abziehen persönlicher Sicherheitsschlüssel optimalen Schutz bietet.

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Die Funktionsweise ist dabei denkbar einfach: Bevor das Personal für die Instandhaltung die Anlage betritt, muss der Sicherheitsschlüssel gezogen und mit in die Anlage genommen werden. Sollte nun unbeabsichtigt die Schutztüre geschlossen werden, kann die Anlage ohne den Schlüssel nicht gestartet werden.

Sollen mehrere Schikanen geöffnet werden, besteht die Möglichkeit eine ebenfalls rein mechanische Schlüsselaustauschbox zu nutzen.

Wird der Schlüssel aus dem Hauptschalter hier eingesteckt, werden die weiteren Schlüssel freigegeben und können zum Öffnen der vielen Schikanen genutzt werden. Alle Schlüssel besitzen nach Norm EN ISO 14119 die höchste Codierungsstufe, sodass Manipulation oder eine Fehlbedienung der Schlüssel ausgeschlossen ist. Um die Handhabung möglichst intuitiv zu gestalten, sind die Schlüssel und Schlösser beschriftet und farblich gekennzeichnet.

Bei DESY schätzt man am Schlüsseltransfersystem vor allem die einfache Bedienung, denn das Prinzip Türen mit Schlüsseln zu öffnen kennt schließlich jedermann!