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Elektrostatische Entladung (ESD)

Die elektrostatische Entladung (ESD) stellt ein Risiko im Industriebereich dar. Sie kann empfindliche Bauteile schädigen oder gar zerstören. Schutzmaßnahmen beugen vor und verhindern weitreichende Folgen.

Elektrostatische Entladung: Allgemeine Informationen

Die elektrostatische Entladung bezeichnet den Ladungsausgleich zwischen zwei unterschiedlich geladenen Objekten. Es handelt sich dabei um kurzzeitige, transiente Entladungen, die häufig auch von Funken oder Lichteffekten begleitet sein können. Abgekürzt wird die elektrostatische Entladung allgemein auch mit ESD, was sich vom englischen Begriff „Electro Static Discharge“ ableitet.

Im Alltag tritt die elektrostatische Entladung häufig auf, wenn Kleidungsstücke ausgezogen werden, die aus Kunststofffasern bestehen. Auch beim Gehen über synthetische Teppiche und dem anschließenden Anfassen von metallischen Gegenständen kann es zu Entladungen kommen. Während im privaten Bereich die elektrostatische Entladung eher lästig als gefährlich ist, kann die ESD im industriellen Bereich weitreichende Folgen haben.

Die elektrostatische Entladung kann empfindliche elektronische Bauteile und Geräte beschädigen oder gar zerstören. Auch die unkontrollierte Entzündung von brennbarem Gas kann die Folge einer Entladung sein. Umso mehr gilt es, Arbeiter, Maschinen und Bauteile durch entsprechende bauliche und administrative Maßnahmen zu schützen.

Schutzmaßnahmen gegen die elektrostatische Entladung

Elektrostatische Entladungen können am Arbeitsplatz in unterschiedlichen Bereichen auftreten. Zum Schutz von empfindlichen Bauteilen, die hierdurch beschädigt oder zerstört werden könnten, lassen sich entsprechende ESD-Schutzzonen (englisch: EPA, was als Abkürzung für „Electrostatic Protected Area“ steht) einrichten. In den Schutzzonen geht es darum, speziell elektrisch leitfähige Arbeitsplätze zu installieren, bei welchen ebensolche Materialien zum Einsatz kommen. Die Schutzmaßnahmen umfassen
  • den Bodenbelag,
  • die Arbeitskleidung und die Arbeitsschuhe,
  • die Arbeitstische,
  • die Werkzeuge und
Messgeräte.

ESD-gerechte Arbeitskleidung und Schuhe

Ableitfähigen Schuhen und entsprechender Arbeitskleidung kommt in ESD-Schutzzonen eine wichtige Bedeutung zu. ESD-Kleidung besitzt eingewebte, leitfähige Fasern, die die elektrostatische Aufladung verringern bzw. ableiten. Hochwertige ESD-Kleidung bietet über den Zweck des ESD-Schutzes hinaus auch einen hohen Tragekomfort und erfüllt neben funktionellen auch modische Ansprüche. Vielseitige Modelle sind heute erhältlich, von ESD-gerechten Hosen über Shirts bis hin zu Arbeitskitteln.

ESD-Schuhe vermeiden die elektrostatische Aufladung oder sorgen für eine gezielte Ableitung. Sowohl Damen- und Herrenschuhe sind erhältlich, die als Sicherheitsschuhe für das Lager ebenso in Erscheinung treten wie als modische Schuhe für den Außendienst.

Auch ESD-gerechte Schutzhandschuhe sind für die Verwendung in ESD-Schutzzonen empfohlen. Sie schützen elektrostatisch gefährdete Bauelemente und Komponenten bei der Arbeit. In hochwertiger Qualität gefertigt, bringen die Schutzhandschuhe auch Atmungsaktivität und Tragekomfort mit und schränken die Bewegungsfreiheit beim Arbeiten nicht ein.

ESD-gerechte Arbeitsoberflächen

Neben der Auswahl der richtigen Kleidung spielen auch die Arbeitsoberflächen eine wichtige Rolle im Hinblick auf den Umgang mit elektrostatischer Entladung. Damit unzulässig hohe und gefährdende Ladungen gar nicht erst entstehen, sollten die Arbeitsoberflächen im Betrieb, etwa bei Tischen und Regalen, entsprechend ausreichend ableitend sein.

ESD-gerechte Werkzeuge

Auch die Werkzeuge sollten in den ESD-Schutzzonen mit Bedacht ausgewählt werden. Im Umgang mit elektrostatisch gefährdeten Teilen und Geräten sollte Werkzeug zum Einsatz kommen, das weitgehend leitfähig ist.

ESD-gerechte Bodenbeläge

Die Auswahl des richtigen Bodenbelages stellt eine wichtige Schutzmaßnahme im Hinblick auf elektrostatische Entladungen dar. In ESD-Schutzzonen müssen die Bodenbeläge eine ausreichende Leitfähigkeit mitbringen. Fußböden mit einem Ableitwiderstand von 1 MΩ sind empfehlenswert. Die leitfähige Schicht auf dem Fußboden kann auch in Form von Rollenware oder Beschichtungen aufgebracht werden.

Für den Einsatz an ESD-Arbeitsplätzen empfehlen sich auch ESD-Bodenmatten. Diese schützen als leitfähige Arbeitsplatzmatte zuverlässig vor statischer Aufladung und sorgen zugleich für ermüdungsfreies und komfortables Arbeiten im Stehen und Gehen.

Elektrostatische Entladung: Schutzmaßnahmen im Überblick

Zusammenfassend lassen sich verschiedene Schutzmaßnahmen im Hinblick auf die elektrostatische Entladung zusammenfassen:

Personenbezogene Schutzmaßnahmen:

  • ESD-gerechte Arbeitskleidung
  • ESD-gerechte Schuhe

Arbeitsplatzbezogene Schutzmaßnahmen:

  • Ableitfähige oder antistatische Arbeitsoberflächen
  • Schützende Bodenbeläge
  • ESD-gerechte Sitzgelegenheiten
  • Vermeidung überflüssiger Isolatoren in ESD-Schutzzonen (beispielsweise Kaffeetassen, Styropor, Klebeband)
  • Einsatz von Ionisatoren zum Abbau der elektrostatischen Aufladung

Organisatorische Maßnahmen:

  • Mitarbeiterschulung
  • Bestimmung und Umsetzung der erforderlichen ESD-Schutzmaßnahmen
Laufende Kontrolle der Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen

Gängige Normen für ESD-Schutzmaßnahmen

Die elektrostatische Entladung kann weitreichende Folgen haben und eine Gefährdung für Menschen und Produkte, Bauteile und Arbeitsprozesse darstellen. Entsprechend gilt es, empfohlene Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Orientierung bieten im Hinblick hierauf verschiedene Normen – zu den gängigsten Normen zählen:

  • DIN EN 61340-5-1: Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene
  • ANSI/ESD S20.20: Protection of Electrical and Electronic Parts, Assemblies and Equipment
  • IPC-A-610: Abnahmekriterien für elektronische Baugruppen.