MRK-Sicherheit verständlich erklärt — ISO/TS 15066, Risikobeurteilung und die vier Kollaborationsarten
„Ist das nicht gefährlich, wenn der Roboter direkt neben meinen Leuten steht?" — Sicherheitsbedenken sind einer der häufigsten Gründe, warum KMU eine Automatisierung aufschieben. Dieser Ratgeber erklärt nüchtern, wie Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) sicher gestaltet wird: welche Normen gelten, was eine Risikobeurteilung leistet, welche vier Kollaborationsarten es gibt — und warum kein Cobot „von sich aus sicher" ist.
Auf dieser Seite
- 1. Was MRK bedeutet — und was nicht
- 2. Die Normen: ISO/TS 15066, EN ISO 10218 und der Rechtsrahmen
- 3. Die vier Kollaborationsarten
- 4. Biomechanische Grenzwerte und Sicherheitsabstand
- 5. Die Risikobeurteilung — Pflicht für jede Anlage
- 6. DGUV und betriebliche Verantwortung
- 7. Häufige Irrtümer
1. Was MRK bedeutet — und was nicht
Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) bezeichnet Arbeitsformen, bei denen Mensch und Roboter ohne trennende Schutzeinrichtung im selben Arbeitsraum tätig sind. Der Roboter ist dabei für diesen geteilten Betrieb ausgelegt — typischerweise ein kollaborativer Roboter (Cobot) mit Kraft- und Geschwindigkeitsbegrenzung, runden Gehäuseformen und Kollisionserkennung.1
Wichtig ist eine begriffliche Unterscheidung, die in der Praxis oft verwischt:
- Koexistenz: Mensch und Roboter arbeiten benachbart, aber in getrennten Arbeitsräumen — Berührung ist nicht vorgesehen.
- Kooperation: Gemeinsamer Arbeitsraum, aber zeitlich versetzt — nicht gleichzeitig am selben Werkstück.
- Kollaboration (im engeren Sinn): Mensch und Roboter arbeiten gleichzeitig am selben Werkstück; ein Kontakt ist möglich oder sogar beabsichtigt.
Der zentrale Satz, den jede sicherheitstechnische Betrachtung voranstellt: Nicht der Roboter ist „kollaborierend", sondern die Anwendung. ISO/TS 15066 und EN ISO 10218 sprechen ausdrücklich von „kollaborierenden Anwendungen", nicht von „sicheren Robotern".1 Ein Cobot liefert die technischen Voraussetzungen (kraftbegrenzte Antriebe, sichere Überwachung) — ob die konkrete Anwendung sicher ist, entscheidet sich erst mit Werkzeug, Werkstück, Greifer, Aufgabe und Umgebung.
2. Die Normen: ISO/TS 15066, EN ISO 10218 und der Rechtsrahmen
Die Sicherheit kollaborierender Roboter ist in einem mehrstufigen Normen- und Rechtsgefüge geregelt. Die wichtigsten Bausteine:
| Dokument | Gegenstand | Charakter |
|---|---|---|
| EN ISO 10218-1 | Sicherheitsanforderungen an den Roboter selbst (Roboterarm/Steuerung) | Harmonisierte Norm |
| EN ISO 10218-2 | Sicherheit von Robotersystemen und deren Integration (die Gesamtanlage) | Harmonisierte Norm |
| ISO/TS 15066:2016 | Technische Spezifikation speziell für kollaborierende Roboter — konkretisiert die Kollaborationsarten und biomechanischen Grenzwerte | Technische Spezifikation (ergänzt 10218) |
| Maschinenrichtlinie 2006/42/EG | Grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen, CE-Kennzeichnung | EU-Richtlinie (bis 19.01.2027) |
| Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 | Löst die Maschinenrichtlinie ab; Geltung ab 20.01.2027 | EU-Verordnung |
Das Verhältnis der Dokumente: ISO/TS 15066 ist keine eigenständige „Cobot-Norm", sondern eine Ergänzung zu EN ISO 10218.1 Sie liefert die Detailangaben — insbesondere zu den Kollaborationsarten und zu biomechanischen Belastungsgrenzen —, die in der Risikobeurteilung nach EN ISO 10218-2 angewendet werden. Den rechtlichen Rahmen bilden in der EU die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG bzw. ab dem 20. Januar 2027 die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230.3
Hinweis: ISO/TS 15066 stammt aus dem Jahr 2016. Die Normenlandschaft wird laufend fortgeschrieben (u. a. die Revision der ISO 10218-Reihe). Den aktuellen Stand und die jeweils gültige Fassung prüfen Sie vor einer konkreten Auslegung direkt bei der ISO bzw. dem DIN.Stand 2016/laufende Fortschreibung
3. Die vier Kollaborationsarten
ISO/TS 15066 (in Verbindung mit EN ISO 10218-2) beschreibt vier Methoden, mit denen eine kollaborierende Anwendung sicher gestaltet werden kann. Sie lassen sich einzeln oder kombiniert einsetzen.1
| Kollaborationsart | Funktionsprinzip | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| 1. Sicherheitsbewerteter überwachter Halt (Safety-rated monitored stop) |
Der Roboter stoppt, sobald ein Mensch den kollaborativen Bereich betritt, und fährt erst weiter, wenn der Mensch ihn verlassen hat. Während des Halts bleiben die Antriebe überwacht. | Be- und Entladestationen, gelegentliches Eingreifen des Menschen |
| 2. Handführung (Hand guiding) |
Der Bediener führt den Roboter aktiv über eine zugelassene Bedieneinrichtung; Bewegung nur bei bewusster Betätigung. | Teach-in, Positionieren schwerer Lasten, ergonomische Unterstützung |
| 3. Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung (Speed and separation monitoring, SSM) |
Sensorik überwacht laufend den Abstand zwischen Mensch und Roboter. Der Roboter reduziert Geschwindigkeit bzw. stoppt, wenn ein definierter Mindestabstand unterschritten wird. | Flexible Arbeitsplätze, in denen sich Mensch und Roboter den Raum teilen |
| 4. Leistungs- und Kraftbegrenzung (Power and force limiting, PFL) |
Roboter und Steuerung sind so ausgelegt, dass ein etwaiger Kontakt definierte Kraft- und Druckgrenzen nicht überschreitet. Direkter Kontakt ist zulässig, solange die biomechanischen Grenzwerte eingehalten werden. | Klassische „echte" Kollaboration — Cobots ohne trennende Schutzeinrichtung |
In der Praxis ist die Leistungs- und Kraftbegrenzung (PFL) das, was die meisten Menschen mit „Cobot" verbinden: ein Roboterarm, der bei Berührung spürbar, aber unterhalb der Verletzungsschwelle reagiert. Sie ist aber zugleich die anspruchsvollste Variante, weil die Einhaltung der biomechanischen Grenzwerte für jeden möglichen Kontaktpunkt nachgewiesen werden muss.1
4. Biomechanische Grenzwerte und Sicherheitsabstand
Für die Leistungs- und Kraftbegrenzung definiert ISO/TS 15066 körperregionsabhängige Grenzwerte für zulässige Kontaktkräfte und -drücke. Die Logik dahinter:1
- Der menschliche Körper wird in einzelne Körperregionen unterteilt (z. B. Hand/Finger, Unterarm, Oberarm, Brustkorb, Gesicht). Empfindliche Regionen wie der Kopf-/Gesichtsbereich haben deutlich strengere Grenzen — Kontakt dort ist in kollaborierenden Anwendungen grundsätzlich zu vermeiden.
- Unterschieden wird zwischen quasistatischem Kontakt (Einklemmen/Andrücken ohne Ausweichmöglichkeit) und transientem Kontakt (kurzer Stoß mit Ausweichmöglichkeit); für transienten Kontakt gelten höhere zulässige Werte.
- Jeder Grenzwert besteht aus einer Kombination von zulässiger Kraft und zulässigem Flächendruck.
Sicherheitsabstand bei der Abstandsüberwachung (SSM)
Bei der Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung wird kein fester Abstand vorgegeben, sondern ein dynamischer Mindestabstand berechnet. Er hängt zusammen aus: der Geschwindigkeit von Mensch und Roboter, dem Nachlauf des Roboters bis zum Stillstand (Bremsweg), der Ansprechzeit der Sensorik und einem Sicherheitszuschlag.1 Je schneller der Roboter fährt, desto größer der erforderliche Abstand — und umgekehrt verlangsamt der Roboter, je näher der Mensch kommt. Die konkrete Berechnungsformel und die einzusetzenden Parameter stehen in ISO/TS 15066; sie sind Gegenstand der anlagenspezifischen Auslegung, nicht eines pauschalen Zahlenwerts.anlagenabhängig
5. Die Risikobeurteilung — Pflicht für jede Anlage
Jede Roboteranlage, die in der EU in Betrieb genommen wird, muss eine Risikobeurteilung durchlaufen — auch jeder Cobot. Rechtsgrundlage sind die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG (ab 20.01.2027 die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230) in Verbindung mit EN ISO 12100 (allgemeine Methodik) und EN ISO 10218-2 (Robotersysteme).23 Ergebnis ist die CE-Kennzeichnung der Gesamtanlage.
Der prinzipielle Ablauf (vereinfacht nach EN ISO 12100):
- Grenzen der Maschine bestimmen — Aufgabe, Arbeitsraum, vorhersehbare Fehlanwendung, Lebensphasen.
- Gefährdungen identifizieren — mechanisch (Quetschen, Stoßen, Schneiden durch Greifer/Werkzeug), aber auch elektrisch, thermisch, durch Material.
- Risiko einschätzen — Schadensschwere × Eintrittswahrscheinlichkeit für jede Gefährdung und jeden Kontaktpunkt.
- Risiko bewerten — ist das Risiko hinreichend gemindert?
- Maßnahmen ableiten — nach dem 3-Stufen-Prinzip: (1) inhärent sichere Konstruktion, (2) technische Schutzmaßnahmen (z. B. Kraftbegrenzung, Abstandssensorik), (3) Benutzerinformation/Unterweisung.
Praktisch heißt das: Die Risikobeurteilung sollte früh in der Projektplanung beginnen — idealerweise vor der Modellauswahl. Sie beeinflusst Layout, Werkzeugwahl, Geschwindigkeit und damit am Ende auch den Durchsatz und die Wirtschaftlichkeit. Wer sie ans Projektende schiebt, riskiert teure Nacharbeiten.redaktionelle Einordnung
6. DGUV und betriebliche Verantwortung
In Deutschland kommt zur europäischen Normen- und Rechtslage die betriebliche Arbeitsschutzebene hinzu. Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) und ihre Fachbereiche veröffentlichen praxisnahe Hilfen für den Betrieb kollaborierender Robotersysteme — insbesondere die Fachbereich-Information FB HM-080 „Kollaborierende Robotersysteme".4
Für den Betreiber relevant sind insbesondere:
- Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV): Der Arbeitgeber muss vor der Bereitstellung eine Gefährdungsbeurteilung für das Arbeitsmittel erstellen — diese ergänzt die Risikobeurteilung des Inverkehrbringers, ersetzt sie aber nicht.4
- Unterweisung der Beschäftigten: Mitarbeitende, die mit dem Cobot arbeiten, müssen über Funktionsweise, Restrisiken und richtiges Verhalten unterwiesen werden.
- Validierung der Schutzfunktionen: Die tatsächlich wirkenden Kräfte/Drücke sind am realen Aufbau zu überprüfen (Messung), nicht nur rechnerisch anzunehmen.
Die DGUV-Informationen sind branchen- und anwendungsabhängig; maßgeblich ist die jeweils aktuelle Fassung der zuständigen Berufsgenossenschaft. Prüfen Sie den aktuellen Stand direkt bei der DGUV bzw. Ihrer Berufsgenossenschaft.laufende Fortschreibung
7. Häufige Irrtümer
| Annahme | Tatsächlich |
|---|---|
| „Ein Cobot ist von Haus aus sicher und braucht keine Prüfung." | Falsch. Sicher ist die Anwendung, nicht der Roboter. Risikobeurteilung und CE-Bewertung der Gesamtanlage sind immer Pflicht.2 |
| „Mit einem Cobot brauche ich nie einen Schutzzaun." | Nicht zwingend richtig. Ob ein Zaun entfällt, entscheidet die Risikobeurteilung. Scharfe Werkzeuge oder hohe Geschwindigkeiten können trennende Schutzeinrichtungen weiterhin erforderlich machen. |
| „ISO/TS 15066 ist eine Pflichtnorm." | Es ist eine technische Spezifikation, die EN ISO 10218 konkretisiert. Die rechtliche Verpflichtung folgt aus der Maschinenrichtlinie/-verordnung; die Norm liefert den anerkannten Stand der Technik.13 |
| „Hersteller schreibt ‚15066-konform' — also ist alles erledigt." | Die Konformität des Arms ist eine Voraussetzung, kein Nachweis für die Gesamtanwendung. Greifer, Werkstück und Aufbau müssen am realen System bewertet und vermessen werden.4 |
| „Langsam fahren reicht als Sicherheitsmaßnahme." | Geschwindigkeitsreduktion ist eine von vier möglichen Methoden und oft Teil der Lösung — aber sie muss nachweislich die biomechanischen Grenzwerte einhalten und sicher überwacht sein. |
Weiterführende Seiten
- Cobots — Modellübersicht mit quellenbelegten technischen Daten
- FAQ — u. a. „Sind Cobots wirklich sicher?" und „Brauche ich eine Risikobeurteilung?"
- Ratgeber: Cobot oder Industrieroboter?
- Glossar — MRK, ISO/TS 15066, Risikobeurteilung und weitere Begriffe
Wo MRK in der Praxis vorkommt, zeigen unsere Einsatzfälle: Montage · Qualitätsprüfung · Palettieren · Schweißen · Innerbetriebliche Logistik (AMR).
Sicherheit von Anfang an mitdenken
Die Risikobeurteilung beeinflusst Layout, Geschwindigkeit, Werkzeugwahl — und damit die Wirtschaftlichkeit. Wer sie früh einplant, vermeidet teure Nacharbeit. Für eine auf Ihre Eckdaten zugeschnittene Kostenbetrachtung (inkl. Sicherheitstechnik):
TrueCost-Report anfordern — Eckdaten eingeben, Report nach E-Mail-Bestätigung (Double-Opt-In) erhalten. Kostenlos.
- International Organization for Standardization — ISO/TS 15066:2016 Robots and robotic devices — Collaborative robots. Definiert Kollaborationsarten und biomechanische Grenzwerte (Anhang A). Kostenlose Übersicht: iso.org/standard/62996.html. Zugehörige Grundnormen: EN ISO 10218-1 und -2. Konkrete Grenzwerttabellen sind dem Originaldokument zu entnehmen; in diesem Ratgeber bewusst nicht als Einzelzahlen wiedergegeben.
- Roboratgeber.de — FAQ: „Brauche ich eine Risikobeurteilung für meinen Roboter?" und „Sind Cobots wirklich sicher?". Grundlage: EN ISO 10218-2 (Robotersysteme und Integration), EN ISO 12100 (Risikobeurteilung), Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Verantwortung für die CE-Kennzeichnung der Gesamtanlage beim Betreiber/Integrator.
- Europäische Kommission / Amt für Veröffentlichungen — Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und Nachfolge: Verordnung (EU) 2023/1230 (Maschinenverordnung), Geltung ab 20.01.2027. EUR-Lex: Verordnung (EU) 2023/1230. Anwendungsdatum vor konkreter Auslegung tagesaktuell prüfen.
- Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) — Fachbereich Holz und Metall, Information FB HM-080 „Kollaborierende Robotersysteme" sowie weiterführende DGUV-Publikationen zum Arbeitsschutz an Robotersystemen. Übersicht: dguv.de — Fachbereich Holz und Metall und publikationen.dguv.de. Maßgeblich ist die jeweils aktuelle Fassung; betriebliche Gefährdungsbeurteilung nach Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV).
Angaben ohne Gewähr, können Fehler enthalten. Dieser Ratgeber gibt den Normrahmen allgemeinverständlich wieder und ersetzt keine Risikobeurteilung, CE-Bewertung oder rechtsverbindliche Sicherheitsberatung. Verbindlich sind ausschließlich die Originaldokumente von ISO, DIN, EU und DGUV in ihrer jeweils gültigen Fassung.
Hinweis: Dieser Inhalt wurde automatisiert mit KI erstellt.