ESD: Schutzzone (EPA) Schritt für Schritt erklärt

ESD-Schäden können für produzierende Unternehmen teure Folgen haben. Erfahren Sie anhand der ESD-Schutzzone, wie Sie dieser Gefahr optimal vorbeugen. 

ESD gilt als „unsichtbare Gefahr“. Was bedeutet das konkret? Stellen Sie sich folgendes Beispiel vor: In einem Unternehmen wird ein elektronisches Bauelement verpackt. Der Kunde baut es in ein Steuergerät ein. Acht Monate später: Das Bauteil fällt in einem kritischen Moment der Produktion aus. Es kommt zu einem Stillstand von acht Stunden Dauer. Jetzt ist der Kunde stark verärgert und verlangt einen Ersatz. In Folge dessen erleidet das Unternehmen einen finanziellen Schaden und verliert das Vertrauen des Kunden. Was ist passiert? Beim Verpackungsprozess kam es zu einer elektrostatischen Entladung (engl.: electrostatic discharge = ESD). Es handelt sich um ein alltägliches physikalisches Phänomen: Zwischen zwei unterschiedlich stark aufgeladenen Objekten findet ein unkontrollierter Ausgleich elektrischer Ladung statt.

Die Mitarbeitenden haben beim Verpacken nichts bemerkt. Menschen nehmen ESD erst ab einer Schwelle von etwa 3000 Volt (V) wahr: Das kennen Sie vom schmerzhaften Anfassen einer Türklinke. Schon geringe Spannungen ab 30 V können elektronische Bauteile beschädigen. Meist entsteht eine nicht erkennbare Vorschädigung, die erst unvorhersehbar im Laufe der Betriebzeit zu einem Defekt oder Ausfall des Bauteils führt. Die Vermeidung solcher Effekte ist die Aufgabe des ESD-Schutzes. Im Mittelpunkt dieser Spezialdisziplin steht die Electrostatic Protected Area (EPA). Sie ist im deutschsprachigen Bereich zusätzlich als ESD-Schutzzone bekannt. Richten Sie eine EPA ein und vermeiden Sie gezielt Schäden durch elektrostatische Entladungen: Wir unterstützen Sie gerne mit unseren ESD-sicheren Produkten und unserem umfassenden Know-how.

Was ist eine ESD-Schutzzone? Plus: Zugänge und optimales Verhalten

ESD-Schutzzonen gibt es in verschiedenen Varianten: ein einzelner Arbeitsplatz, eine definierte Fläche oder sogar ein ganzes Gebäude. Es handelt sich um einen klar abgegrenzten, geschützten Bereich. Nur in einer EPA dürfen elektrostatisch sensible (= ESDS) Bauteile gehandhabt werden. Es gelten strenge Zugangsbeschränkungen. Nur geschultes Personal mit korrekt angelegter ESD-Arbeitskleidung hat Zutritt. Zur Ausrüstung gehören ein ESD-Arbeitskittel, spezielle ESD-Schuhe und häufig ein ESD-Armband. Es gibt zahlreiche Faktoren, die den ESD-Schutz der Ausrüstung verringern: Beschädigung, Verschmutzung, Abnutzung und falsche Anwendung. Prüfen Sie die Schutzausrüstung und Aufladung der Mitarbeitenden mindestens einmal täglich vor dem Betreten der EPA. Anlagen zur Zugangskontrolle verbinden die Prüfung durch Schranken oder Drehkreuze mit dem EPA-Zugang. So verhindern Sie den Zutritt von nicht befugten oder nicht ausreichend ausgestatteten Personen.

In der Regel sind Bauteile durch Verpackungen und Transportbehälter geschützt. Ihre Handhabung ist nur in einer EPA erlaubt.

Ungeschützte Bereiche (Unprotected Area = UPA) sind das Gegenteil von ESD-Schutzzonen. Hier müssen Sie die hohen Anforderungen einer Schutzzone nicht erfüllen. Die Abgrenzung der beiden Bereiche ist besonders wichtig. Dafür können Sie bei größeren EPAs passende Markierungsstreifen oder farbige Bodenfliesen nutzen. Als Ergänzung bieten sich Absperrungen mit Gurtpfosten an. Die Lücken dieser Abgrenzungen bilden zusammen mit Warntafeln die Zu- und Ausgänge der Electrostatic Protected Area. ESD-sensible Bauteile dürfen nicht ungeschützt hineingebracht oder entnommen werden. In der Regel sind diese Bauteile durch Verpackungen und Transportbehälter geschützt. Ihre Handhabung ist nur in einer EPA erlaubt. Ein optimales Verhalten in der ESD-Schutzzone beruht vor allem auf zwei Aspekten: der korrekten Anwendung der Schutzausrüstung und der Kenntnis der Verhaltensregeln.

Rolle des Bodenbelags in der ESD-Schutzzone

Grundsätzlich muss der Boden einer EPA ableitfähig sein. Zusätzlich ist er an ausreichend vielen Stellen mit der Erde verbunden. Dadurch gewährleisten Sie an jeder Stelle des Bodens einen ausreichenden Ableitwiderstand. Für kleinere Zonen reichen oft zusammengelegte Matten aus. Sie bilden einen aufgelegten Bodenbelag. Legen Sie größere Areale komplett mit elektrostatisch ableitfähigen Böden aus. Zur Reinigung eines ESD-Bodens sollten Sie nur speziell dafür geeignete Reinigungsmittel verwenden. Diese erhalten die Ableitfähigkeit der Oberfläche. Nur so wird die elektrostatische Aufladung des menschlichen Körpers sofort über den Boden abgeleitet. Die ESD-Schuhe der Mitarbeitenden haben den notwendigen Durchgangswiderstand und stellen den Bodenkontakt her.

Optimaler Arbeitstisch für den Schutz gegen ESD

Ob als Teil einer größeren EPA oder als kleinere EPA, die nur aus einem Tisch besteht: Ein ESD-Arbeitstisch mit volumenleitfähiger Tischplatte ist ein Muss. Konfigurieren Sie Ihren ESD-Tisch mit unserem kostenfreien Arbeitsplatz-Konfigurator: Ein besonderes Highlight ist die individuelle Definition und Visualisierung der EPA. ESD-Tischauflagematten sind nur eine Option, wenn Bauteile in einem kleinen Bereich gehandhabt werden. Zusätzlich tragen die Mitarbeitenden ein ESD-Schutzarmband. Generell sollten Sie alle ESD-Schutzelemente über das Tischgestell konsequent mit der Erde verbinden. Für die Verbindung über das Tischgestell gibt es verschiedene Möglichkeiten: eine separat verlegte Erdleitung, die Schutzerde der Stromversorgung oder ein Potenzialausgleichssystem. Die Aufgaben bestimmen die weiteren Schutzmaßnahmen am ESD-Tisch: Wenn Sie Werkzeuge benötigen, kommen nur spezielle ESD-Werkzeuge infrage. Diese erfordern passende Werkzeughalter mit ESD-Schutz. Bei einem Abstand unter 30 Zentimeter zu einem sensiblen Bauelement gilt: Werkzeuge, Werkzeughalter und Greifschalen müssen elektrostatisch ableitend sein. Achten Sie bei der Auswahl von beweglichen Komponenten ebenfalls auf hohe Qualität. Durch Reibung können schnell Ladungen entstehen. Das Gelenk an Werkzeughaltern sollte nicht isolierend sein. Deshalb haben die Schwenkarme aus unserem modularen item Arbeitsplatzsystem immer metallischen Kontakt.

Bei der Auslieferung unserer ESD-Arbeitstische erhalten Sie ein spezielles ESD-Protokoll. Es belegt, dass Ihr ESD-Arbeitstisch an allen ESD-Messpunkten gemessen wurde.

Für die Sicherheit von ESD-Tischen ist die international gültige Norm IEC 61340 entscheidend. Sie gibt die Grenzen für die Ableit- und Oberflächenwiderstände vor. Alle Arbeits- und Ablageflächen haben eine besondere Bedeutung: Neben dem vorgegebenen Maximalwiderstand stellen beide eine Mindestanforderung. So können potenzielle Ladungen nicht zu schnell abfließen und Schäden verursachen. Bestehen Sie bei jedem ESD-Tisch auf eine individuelle Prüfung der ESD-Sicherheit durch den Hersteller. Dieser Aspekt wird oft vernachlässigt. Bei der Auslieferung unserer ESD-Arbeitstische erhalten Sie ein spezielles ESD-Protokoll:

• Beleg: Ihr ESD-Arbeitstisch wurde an allen ESD-Messpunkten gemessen
• Standardpunkte: ESD-Tischplatte und Ablageflächen
• Zusätzliche Stellen: Individuell, in Abstimmung mit Ihnen definiert

Damit ist sichergestellt, dass Sie einen ordnungsgemäß ausgeführten Tisch mit korrekten Ableitwiderständen erhalten. Am eigentlichen Einsatzort sieht das Kontrollprogramm der IEC 61340 initial und nachfolgend regelmäßig eine Überprüfung vor, die vom Betreiber durchzuführen oder zu veranlassen ist. Mit bloßem Auge nicht sichtbar, aber gefährlich: Falsche oder fehlende Reinigung schadet der Ableitfähigkeit.

Arbeitsstühle und weitere Betriebsmittel für den Einsatz in der EPA

Die Qualität der Arbeitsstühle spielt eine wesentliche Rolle für die Gesundheit des Personals. In der EPA sind Arbeitsstühle prozessnah und sicherheitsrelevant. Wählen Sie Stühle, die sowohl ergonomisch als auch ESD-geschützt sind. Unsere ESD-sicheren Arbeitsstühle erfüllen beide Kriterien. So passen Mitarbeitende den Stuhl individuell an und erfüllen die EPA-Anforderungen. Eine elektrostatisch ableitende Fußstütze entlastet gerade kleinere Mitarbeitende.

Die sichere Integration der ESD-Schutzzone in die Intralogistik ist eine besondere Herausforderung: Hier sind Bewegung und Reibung unvermeidlich. Rollen und Seitenführungen einer Rollenbahn sowie Transportkisten bergen ein besonders hohes Potential elektrostatischer Aufladung. Transportwagen und Förderbänder stellen ebenfalls ein enormes Risiko dar. Wir kennen die Herausforderungen in der Intralogistik und bieten Ihnen gezielte Unterstützung. Setzen Sie auf unsere ESD-sicheren Rollenbahnen, Transportwagen und Förderbänder. Besonders praktisch: Im kostenfreien item Engineeringtool können Sie online ganze Förderstrecken konstruieren.

Wir kennen die Herausforderungen in der Intralogistik und bieten Ihnen gezielte Unterstützung: Setzen Sie auf unsere ESD-sicheren Rollenbahnen, Seitenführungen, Transportwagen und Förderbänder.

Regelmäßige Messungen sind gerade bei Transportwagen wichtig: Schmutzablagerungen können die Ableitfähigkeit von ESD-Rollen mittelfristig verschlechtern. Die Betriebseinflüsse und Dynamik belasten die Rollen stark. Führen Sie hier regelmäßig Messungen durch. Rüsten Sie Ihre Transportwagen zusätzlich mit ESD-Schleppketten aus. Die ESD-Schleppkette aus Edelstahl leitet elektrostatische Ladungen über permanenten Kontakt mit dem ESD-Boden ab. Wie Sie sehen, kommt es in der EPA auf zahlreiche Aspekte an. Dazu zählen auch Klimatisierung und Ionisation. Lernen Sie im kostenfreien Whitepaper zur ESD-Schutzzone alle Details kennen.

Ob bei der Ausstattung des Arbeitsplatzes oder in der Intralogistik: Unser modulares Baukastenprinzip kann seine Vorteile exakt entsprechend Ihrer individuellen Anforderungen ausspielen. Die unsichtbare Gefahr wird zwar nicht sichtbar (dann wäre es bereits zu spät). Stattdessen gelingt etwas noch Besseres: Das Risiko von ESD wird bestmöglich eliminiert. Und dank unserer Online Tools sehen Sie Ihre komplette Lösung schon während der Planung – detailliert in 3D und bereits durchgehend dokumentiert.

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