Brandrisiken in Universitätslaboren: Warum integrierte Brandschutzsysteme bei Lasern zum entscheidenden Sicherheitsfaktor werden

Eine Auswertung von Servicefällen im Laserumfeld zeigt, dass in Berufsschulen, Hochschulen und Universitäten etwa jedes fünfte CO₂‑Lasersystem im Laufe seines Betriebs von einem Brandereignis betroffen ist – ein Muster, das typische Risiken in Anwendungen mit häufig wechselnden Anwendern widerspiegelt. Der Unterschied zu anderen Marksegmenten liegt darin begründet, dass in solchen Ausbildungseinrichtungen häufig wechselnde Anwender mit unterschiedlichen Erfahrungsständen an den Lasern arbeiten.

Analysen aus der Praxis zeigen, dass sich Brandereignisse im Laserprozess häufig innerhalb weniger Sekunden entwickeln – oft ausgelöst durch scheinbar beherrschbare Faktoren wie Materialrückstände, falsche Parameter oder kurze Phasen unbeaufsichtigten Betriebs.

Das Problem ist systemisch: Laserbrände sind selten das Ergebnis eines einzelnen Fehlers, sondern entstehen aus einer Risikokette – bestehend aus Material, Prozessparametern, Ablagerungen, Absaugung und Anwenderverhalten. Bereits kurze unbeaufsichtigte Zeitfenster können ausreichen, damit sich ein Glutnest zu einem offenen Brand entwickelt – mit potenziellen Schäden an Maschine, Infrastruktur und im Extremfall am gesamten Gebäude.

Vor diesem Hintergrund verlagert sich der Fokus zunehmend von organisatorischen Maßnahmen hin zu integrierten technischen Schutzlösungen. Trotec Laser hat mit den Brandschutzexperten von Siemens ein Lasersystem mit vollständig integrierter Branddetektion und -löschung entwickelt. Solche Lösungen sind von Beginn an auf die spezifischen Bedingungen im Bearbeitungsraum abgestimmt und können ohne zusätzlichen Installationsaufwand direkt im Betrieb eingesetzt werden. Der entscheidende Unterschied liegt dabei in der Reaktionskette: automatische Branderkennung mit unmittelbarer automatisierter Brandlöschung – innerhalb von Sekunden und ohne Abhängigkeit vom Bedienverhalten.

Im Markt sind vollständig integrierte Lösungen dieser Art bislang die Ausnahme. Während viele Systeme auf Zusatzlösungen oder nachträgliche Integration angewiesen sind, ist das Brandschutzsystem hier bereits als Teil der Maschinenarchitektur ausgelegt und sofort betriebsbereit.

Im Gegensatz zu nachträglich installierten Lösungen erfolgt hier:

• die Detektion direkt im Bearbeitungsraum
• die automatische Auslösung der Löschung ohne Eingriff des Nutzers
• die sofortige Unterbrechung des Prozesses über Not-Halt

Das System ist als geschlossene Einheit konzipiert und benötigt keine separate Nachrüstung oder externe Integration. Dadurch wird nicht nur die technische Komplexität reduziert, sondern auch die Eintrittswahrscheinlichkeit von Fehlfunktionen oder Verzögerungen im Ernstfall minimiert.

Im Speedy 400 mit integriertem Brandlöschsystem überwacht ein Sensorschlauch kontinuierlich den gesamten Bearbeitungsbereich. Steigt die Temperatur im Brandfall über einen definierten Schwellenwert, kommt es zu einem Druckabfall im System – wodurch automatisch eine gezielte CO₂-Löschung ausgelöst wird.

Gleichzeitig wird:

• der Laserprozess gestoppt (Not-Halt)
• die Energiezufuhr unterbrochen
• der Brand lokal im Entstehungsbereich eingedämmt

Das Löschmittel wird gezielt über Düsen in den Bearbeitungsraum eingebracht und wirkt direkt am Ursprung des Brandes. Da CO₂ rückstandsfrei löscht, bleiben empfindliche Komponenten wie Optiken und Elektronik weitgehend geschützt.

Damit verschiebt sich die Verantwortung für die Erstreaktion im Brandfall vom Menschen zum System – ein entscheidender Unterschied insbesondere in Ausbildungseinrichtungen mit wechselnden Anwendern.

Signifikante Risikoreduktion und Compliance-Vorteile

Integrierte Systeme dieser Art können das Brandrisiko im Laserprozess realistisch um bis zu 90–99 % reduzieren – insbesondere durch die Kombination aus Früherkennung und automatischer Intervention.

Gleichzeitig entstehen Vorteile, die über die reine Sicherheit hinausgehen:

• Nachvollziehbarkeit: Event-Logging und Systemintegration unterstützen Audits
• Versicherung: strukturierte Sicherheitskonzepte verbessern Risikobewertungen
• Verfügbarkeit: schnelle Wiederinbetriebnahme minimiert Stillstandszeiten

Gerade im universitären Umfeld, in dem Compliance-Anforderungen, Haftungsfragen und Sicherheitsrichtlinien zunehmend an Bedeutung gewinnen, wird diese Integration zu einem zentralen Entscheidungskriterium.

Relevanz für Ausbildungseinrichtungen

Berufs- und Hochschulen ermöglicht dieses System einen grundlegenden Wandel: Die Sicherheit der Lasermaschine und der Bediener hängt damit nicht mehr allein vom Verhalten der Nutzer ab, sondern ist systemisch verankert und bietet:

• sichere Nutzung trotz wechselnder Anwender

• Reduktion menschlicher Fehlerquellen
• standardisierte, auditierbare Prozesse

Solche Systeme tragen nicht nur zum Schutz von Personen und Infrastruktur bei, sondern auch zur Qualität und Zukunftsfähigkeit der Ausbildung. Detailliertere Einblicke in Brandursachen, inklusive realer Brandfälle und konkreter Handlungsempfehlungen bietet das Whitepaper zur Risikominimierung in der Laserfertigung