DGUV Information 203-039 - Umgang mit Lichtwellenleiter-Kommunikations-Systemen (LWKS)

Im Sinne dieser DGUV Information werden folgende Begriffe bestimmt:

Für die Zwecke dieses Dokuments gelten die Begriffe und Definitionen der TROS Laserstrahlung genauso wie die nachfolgenden Definitionen.

A2.1
Automatische Leistungsverringerung (ALV)

Eine Eigenschaft eines LWLKS, durch die z. B bei einem Bruch des Lichtwellenleiters, die zugängliche Leistung innerhalb einer vorgegebenen Zeit (1 s bzw. 3 s) auf einen vorgegebenen Wert verringert wird.

Anmerkung:

Der in dieser DGUV Information verwendete Begriff "automatische Leistungsverringerung" (ALV) umfasst die folgenden Begriffe, die in den Empfehlungen der Internationalen Fernmeldeunion verwendet werden:

• automatische Laserabschaltung (ALA);

• automatische Leistungsverringerung (ALV);

• automatische Energieabschaltung (AEA).

A2.2
Baugruppe

Jede einzelne Einheit, Untergruppe oder Modul eines LWLKS, das einen optischen Sender oder einen optischen Verstärker enthält.

A2.3
Befähigte Person nach Betriebssicherheitsverordnung zur Prüfung eines LWLKS

LWLKS müssen nach Betriebssicherheitsverordnung geprüft werden, in der Regel bei der Inbetriebnahme, Erweiterung, Wartung oder bei einem Fehler. Die Prüfung von LWLKS wird durch speziell geschultes, unterwiesenes und befähigtes Personal durchgeführt. (siehe TRBS 1203 "Zur Prüfung befähigte Personen")

Befähigte Person zur Prüfung eines LWLKS ist eine Person, die durch ihre Berufsausbildung, ihre Berufserfahrung im Umgang mit LWLKS und ihre zeitnahe berufliche Tätigkeit über die erforderlichen Fachkenntnisse zur Prüfung von LWLKS verfügt.

Ferner muss sie auch mit den einschlägigen staatlichen Arbeitsschutzvorschriften, Unfallverhütungsvorschriften und allgemein anerkannten Regeln der Technik vertraut sein.

Anmerkung:

Eine Schulung zum Laserschutzbeauftragten (LSB) reicht im Allgemeinen nicht aus, da hier diese speziellen Fachkenntnisse über die Tätigkeit oft nicht vermittelt werden.

A2.4
Betreibendes Unternehmen

Ein Unternehmer bzw. Unternehmerin oder Einzelperson, die für den Betrieb eines LWLKS verantwortlich ist.

A2.5
dBm

Logarithmisches Maß für optische Leistung.

P’ in dBm = 10·log(P/P₀), mit P in mW und P₀ = 1 mW (siehe Bild A2.1)

Umrechnung dBm in mW

Abb. A2.1
Grafische Darstellung der Umrechnung von dBm in mW

A2.6
Endbenutzer oder Anwender

Die Person oder Organisation, die das LWLKS in der von den Herstellern (auf dem Markt Bereitstellern) vorgesehenen Weise nutzt.

Anmerkung 1:

Normalerweise besitzen die Endbenutzer keine Möglichkeit, die in einem LWLKS erzeugte und übertragene Leistung zu beeinflussen.

Anmerkung 2:

Wenn eine Person oder Organisation das LWLKS anders nutzt als von den Herstellern entwickelt, dann übernimmt diese Person oder diese Organisation die Verantwortung eines Herstellers oder einer installierenden Organisation.

A2.7 Expositionsgrenzwert (EGW)

Die Expositionsgrenzwerte nach § 2 Absatz 5 OStrV sind maximal zulässige Werte bei Exposition der Augen oder der Haut gegenüber Laserstrahlung. Diese sind im Anhang 4 Abschnitt A4.1 der TROS Laserstrahlung Teil 2 "Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber Laserstrahlung" (Ausgabe 2018) aufgeführt.

	Hinweis 1:
Der EGW ist das maximale Ausmaß der Laserstrahlung, dem das Auge oder die Haut ausgesetzt werden kann, ohne dass damit akute Gesundheitsschädigungen gemäß Tabelle A3.1 des Anhangs 3 der TROS Laserstrahlung Teil Allgemeines verbunden sind. Zum Schutz vor langfristigen Schädigungen durch die kanzerogene Wirkung von UV-Strahlung ist das Minimierungsgebot nach § 7 OStrV besonders zu beachten.

	Hinweis 2
In anderen Schriften wird der Begriff "Maximal zulässige Bestrahlung (MZB)" für den EGW verwendet. Die Werte können sich unterscheiden.

	Hinweis 3
Auch bei täglichen Expositionsdauern von über 30 000 s (8 h 20 min) gilt der jeweilige Expositionsgrenzwert von 30 000 s (siehe TROS Laserstrahlung Teil 2, Anhang 4 Abschnitt A4.1, Tabellen A4.4 und A4.5, Ausgabe 2018).

A2.8
Fachkundige Person

Eine fachkundige Person hat die Fachkunde gemäß § 2 Absatz 10 der OStrV.

"Fachkundig ist, wer über die erforderlichen Fachkenntnisse zur Ausübung einer in dieser Verordnung bestimmten Aufgabe verfügt. Die Anforderungen an die Fachkunde sind abhängig von der jeweiligen Art der Aufgabe. Zu den Anforderungen zählen eine entsprechende Berufsausbildung oder Berufserfahrung jeweils in Verbindung mit einer zeitnah ausgeübten einschlägigen beruflichen Tätigkeit sowie die Teilnahme an spezifischen Fortbildungsmaßnahmen."

Weitere Erläuterungen zur Fachkunde, insbesondere für den Fall der fachkundigen Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber optischer Strahlung finden sich in den Technischen Regeln Laserstrahlung (TROS Laserstrahlung).

A2.9
Gauß’scher Strahl

Die Abstrahlung einer Einmodenfaser ist in den meisten Fällen einem Gauß’schen Strahl ähnlich, der im folgenden Bild A2.2 dargestellt ist. Charakteristika des Gauß’schen Strahls sind die nahezu parallel verlaufende Strahltaille (Strahltaillenradius r₀ ) und die nachfolgende Aufweitung zu einem Strahl mit konstanter Divergenz (Halbwinkel ϕ).

Abb. A 2.2
Gauß’scher Strahl im Querschnitt

Die Leistungsdichte E(z, r) im Strahl hat die Form einer Glockenkurve und wird in jeder Entfernung z durch folgende Gleichung beschrieben:

Dabei ist z die Entfernung von der Strahltaille (auf der optischen Achse), r der radiale Abstand von der optischen Achse (im Abstand z), r₆₃ der Strahlradius, an dem die Leistungsdichte E um 63 % (auf 37 %) vom Maximalwert E₀(z) abgefallen ist (ebenfalls im Abstand z) und r₀ der Strahlradius an der Strahltaille, ebenfalls definiert durch den Abfall um 63 %.

Anmerkung:

r₆₃ist gleichzeitig der Strahlradius, der die Fläche definiert, die 63 % der Gesamtleistung umschließt.

Beim Gauß’schen Strahl hängt der Strahlradius wie folgt von der Entfernung von der Strahltaille ab:

Für die hier in Frage kommenden Messabstände kann die Formel für den Strahlradius wie folgt vereinfacht werden:

Man beachte, dass die numerische Apertur generell auf der Basis der 5 %-Leistungsdichte definiert ist. Beim Gauß’schen Strahl ist der Zusammenhang zwischen dem 5 %-Radius und dem 63 %-Radius gegeben durch:

Außerdem ist noch wichtig, dass bei einem Gauß’schen Strahl die maximale Leistungsdichte (auf der optischen Achse, im Abstand z) aus der insgesamt abgestrahlten Leistung berechnet werden kann:

Anmerkung:

Den Strahltaillenradius r₀kann man aus dem Modenfeldradius (MFR) wie folgt berechnen:

Siehe auch → Modenfeldradius.

A2.10
Gefährdungsgrade

Neben der Laserklasse, die ein Maß für die potentielle Schädigungsmöglichkeit durch "freie" Laserstrahlung ist, werden speziell für die besonderen Bedingungen bei LWLKS Gefährdungsgrade zur Risikoermittlung eingeführt, da die im LWL geführte Laserstrahlung nur unter bestimmten Umständen austritt.

Der Gefährdungsgrad beschreibt die mögliche Gefährdung an jeder zugänglichen Stelle innerhalb eines LWLKS. Der Gefährdungsgrad beruht auf dem optischen Strahlungspegel, der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen, z. B. bei einem Lichtwellenleiterbruch zugänglich werden kann.

Die Definitionen der Gefährdungsgrade entsprechen den von den Herstellern verwendeten Kennzeichnungen und Einteilung nach Gefährdungsgraden gemäß DIN EN 60825-2 "Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 2: Sicherheit von Lichtwellenleiter-Kommunikationssystemen (LWLKS)" und stehen in engem Zusammenhang mit der Laser-Klassifikation nach DIN EN 60825-1 "Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen".

Die Schutzmaßnahmen ergeben sich jedoch nicht "automatisch" (wie bei den Laserklassen) aus dem Gefährdungsgrad, sondern erst im Zusammenhang mit der kategorisierten Zugänglichkeit (siehe auch Punkt A2.25) des jeweiligen "Standorts".

Ebenfalls anders als bei der Klassifizierung von Lasereinrichtungen, basiert die Zuordnung der Gefährdungsgrade auf derjenigen Laserleistung, die nach einer gewissen Zeitspanne - z. B. nach dem Öffnen eines Steckverbinders - zugänglich wird. Vorhandene automatische Leistungsverringerungen werden also berücksichtigt.

	Hinweis
Die folgenden Definitionen sind identisch mit den Definitionen der TROS Laserstrahlung Teil 1 und sind nicht immer identisch mit den Definitionen die die Hersteller entsprechend der jeweiligen Ausgabe der DIN EN 60825-2 "Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 2: Sicherheit von Lichtwellenleiter-Kommunikationssystemen (LWLKS)" vergeben haben.

A2.10.1 Gefährdungsgrad 1

Gefährdungsgrad 1 gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen kein menschlicher Zugang zu Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung der Laserklasse 1 für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer möglich ist.

A2.10.2 Gefährdungsgrad 1M

Gefährdungsgrad 1M gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen kein menschlicher Zugang zu Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung der Laserklasse 1 für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer möglich ist, wobei der Strahlungspegel mit den Messbedingungen für Laser-Einrichtungen der Laserklasse 1M gemessen wird (siehe DIN EN 60825-1:2008-05: Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen).

A2.10.3 Gefährdungsgrad 2

Gefährdungsgrad 2 gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen keine zugängliche Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung für Laser der Laserklasse 2 für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer auftreten wird.

A2.10.4 Gefährdungsgrad 2M

Gefährdungsgrad 2M gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen keine zugängliche Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung für Laser der Laserklasse 2 für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer auftreten wird, wobei der Strahlungspegel mit den Messbedingungen für Laser-Einrichtungen der Laserklasse 2M gemessen wird (siehe DIN EN 60825-1:2008-05: Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen).

A2.10.5 Gefährdungsgrad 3R

Gefährdungsgrad 3R gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen keine zugängliche Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung für Laser der Laserklasse 3R für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer auftreten wird.

A2.10.6 Gefährdungsgrad 3B

Gefährdungsgrad 3B gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen keine zugängliche Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung für Laser der Laserklasse 3B für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer auftreten wird.

A2.10.7 Gefährdungsgrad 4

Gefährdungsgrad 4 gilt für jede zugängliche Stelle eines LWLKS, an der unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen zugängliche Strahlung über den Grenzwerten der zugänglichen Strahlung für Laser der Laserklasse 3B für die zutreffende Wellenlänge und Bestrahlungsdauer auftreten kann.

Hinweis

Um ein angemessenes Maß an Sicherheit für Personen zu gewährleisten, die möglicherweise mit dem optischen Übertragungspfad in Berührung kommen, ist der Gefährdungsgrad 4 in der Regel nicht erlaubt. Es ist aber zulässig, Schutzsysteme zu verwenden, zum Beispiel automatische Leistungsverringerung, um den erforderlichen Gefährdungsgrad zu erzielen, wobei die übertragene Leistung unter normalen Betriebsbedingungen (d. h. ohne Fehler auf der Lichtwellenleiterstrecke) die für einen bestimmten Standort zulässige Leistung überschreitet. Zum Beispiel ist ein Gefährdungsgrad 1 für zugängliche Teile eines LWLKS möglich, obwohl die unter normalen Betriebsbedingungen im Lichtwellenleiter übertragene Leistung Laserklasse 4 ist.

A2.11
GZS

GZS (Grenzwert zugänglicher Strahlung, engl. AEL: accessible emission limit) ist der Maximalwerte zugänglicher Strahlung, der gemäß der jeweiligen DIN EN 60825-1 "Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen" innerhalb bestimmter Laserklassen zugelassen ist. Es gilt jeweils der GZS der zum Zeitpunkt der Klassifizierung des Lasers gültige Norm.

Er kann je nach Laserklasse aus den Tabellen der jeweiligen DIN EN 60825-1 "Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen" in Abhängigkeit von u. a. der Emissionsdauer und der Wellenlänge ermittelt werden und ist in Watt oder Joule angegeben. Anders als bei den Expositionsgrenzwerten (EGW) gemäß OStrV, die der situationsbezogenen Gefährdungsbeurteilung dienen, basiert die Ermittlung und die Messung dieser GZS auf einer Reihe von konservativen Randbedingungen (bzgl. Zeitbasis, Pupillenöffnung, Benutzung optischer Instrumente, minimaler Akkommodationsabstand), um die Gefährdung durch eine Laserklasse beschreiben zu können.

A2.12
Hersteller

Eine Organisation oder Einzelperson, die optische Geräte und andere Komponenten zusammenfügt, um ein LWLKS zu bauen oder zu verändern.

A2.13
Installierendes Unternehmen

Ein Unternehmen oder eine Einzelperson, die für die Installation eines LWLKS verantwortlich ist.

A2.14
Instandsetzendes Unternehmen

Ein Unternehmen oder eine Person, die für die Instandsetzung eines LWLKS verantwortlich ist.

A2.15
LAN

Englisch: Local area network; Kommunikationsnetzwerk, bestehend aus Sendern, Verstärkern, Empfängern und Datenleitungen mit begrenzter Ausdehnung meist innerhalb eines Gebäudes oder eines Unternehmens.

Die strukturierte Verkabelung ist ein Konzept für die Verkabelung mit anwendungsneutralen Kommunikationskabeln in und zwischen Gebäuden. Für die strukturierte Verkabelung gibt es die Europäische Normenreihe EN 50173 und international die ähnliche Normenreihe ISO/IEC 11801.

Die DIN EN 50173 "Informationstechnik - Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen" ist eine sechsteilige Normenserie, deren einzelne Teile sich mit verschiedenen Anwendungsfällen befassen:

• DIN EN 50173-1: Allgemeine Anforderungen

• DIN EN 50173-2: Bürobereiche

• DIN EN 50173-3: Industriell genutzte Bereiche

• DIN EN 50173-4: Wohnungen

• DIN EN 50173-5: Rechenzentrumsbereiche

• DIN EN 50173-6: Verteilte Gebäudedienste

In DIN EN 50173-1:2018-10 "Informationstechnik - Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen" Anhang F.3 sind die unterstützten Netzanwendungen für Lichtwellenleiterverkabelung tabellarisch mit Leitungslängen und optischen Parametern aufgeführt. Daraus ergibt sich u. a. die optische Leistung der Sender.

Anmerkung:

Auch bei komplexen LAN-Systemen mit kurzer Reichweite (Größenordnung einige 100 m) wird meist nur mit (kostengünstigen) MM-LWLKS basierend auf VCSEL und teilweise Infrarot-LED gearbeitet. Die nominelle Wellenlänge von LEDs kann eine wesentlich größere spektrale Bandbreite haben oder bis in den sichtbaren Spektralbereich emittieren. Aus geöffneten LWLKS-Steckverbindern oder optischen Ports ist dann unter Umständen ein schwaches rotes Leuchten wahrnehmbar, dass zwar eine gewisse Aufmerksamkeit erregt, aber keinerlei Gefährdung bei Betrachtung ohne optische Instrumente darstellt.

A2.16
Laserschutzbeauftragte (LSB)

Der LSB besitzt die notwendigen Erfahrungen und Fachkenntnisse zur Wahrnehmung seiner Aufgaben gemäß § 5 Absatz 2 der OStrV. Die konkreten Anforderungen an diese Erfahrungen und Fachkenntnisse hängen von der Anwendung und Komplexität der Laser-Einrichtung ab, für die er bestellt wird. Der LSB hat bereits eine praktische berufliche Tätigkeit ausgeübt.

	Hinweis
Der LSB kann über die genannten Anforderungen hinaus zusätzlich nach § 2 Absatz 10 der OStrV fachkundig sein, vgl. auch Abschnitt 3.5 des Teils 1 der TROS Laserstrahlung.

Der LSB hat an einem entsprechenden Lehrgang teilgenommen, die Abschlussprüfung bestanden und besitzt einen Nachweis über die erfolgreiche Teilnahme. Er hält seine Fachkenntnisse durch regelmäßige Teilnahme an spezifischen Fortbildungsmaßnahmen auf aktuellem Stand.

	Hinweis
Die zeitlichen Abstände zwischen den Fortbildungsmaßnahmen hängen davon ab, inwieweit sich der Stand der Technik im Hinblick auf die eingesetzten Laserprodukte oder die Vorschriften weiterentwickelt haben. Grundsätzlich wird eine eintägige Fortbildung in einem Zeitraum von fünf Jahren als angemessen erachtet.

Der LSB ist schriftlich zu bestellen. Mit der Bestellung überträgt der Arbeitgeber oder die Arbeitgeberin ihm konkrete Aufgaben, Befugnisse (z. B. zur Abschaltung der Laseranlage bei festgestellten Mängeln) und Pflichten im Hinblick auf den Schutz vor Laserstrahlung. Sind mehrere LSB bestellt, sind durch den Arbeitgeber bzw. Arbeitgeberin die Zuständigkeitsbereiche (z. B. zeitlich/räumlich) der einzelnen LSB klar abzugrenzen. Die Verantwortung für die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung und für die Durchführung von Schutzmaßnahmen verbleibt beim Arbeitgeber bzw. Arbeitgeberin.

An Arbeitsplätzen mit Laser-Einrichtungen der Laserklasse 3R, 3B oder 4 unterstützt der LSB durch seine Fachkenntnisse den Arbeitgeber bzw. die Arbeitgeberin bei der Durchführung der Gefährdungsbeurteilung sowie bei der Festlegung und Durchführung von Schutzmaßnahmen. Der LSB unterstützt den Arbeitgeber bzw. die Arbeitgeberin bei der Überwachung des sicheren Betriebs der in seinem Zuständigkeitsbereich vorhandenen Laser-Einrichtungen durch regelmäßige Kontrollen der Schutzmaßnahmen. Art, Umfang und Häufigkeit der Kontrollen sowie die eventuelle Notwendigkeit einer dauerhaften Anwesenheit legt der Arbeitgeber bzw. die Arbeitgeberin in Abstimmung mit dem LSB in Abhängigkeit vom Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung fest. Stellt der LSB Abweichungen vom sicheren Betrieb fest, hat er den Arbeitgeber bzw. die Arbeitgeberin zu informieren und auf die Durchsetzung der erforderlichen Maßnahmen zum sicheren Betrieb hinzuwirken. Bei unmittelbarer Gefahr ist gemäß § 9 Absatz 2 Satz 2 ArbSchG zu handeln.

Der LSB arbeitet mit der Fachkraft für Arbeitssicherheit und dem Betriebsarzt bzw. der Betriebsärztin zusammen.

Der LSB kennt ggf. entsprechend der Tätigkeit bzw. eingeschränkt auf den entsprechenden Anwendungsbereich

• die grundlegenden Regelwerke des Arbeitsschutzes (ArbSchG, OStrV, Unfallverhütungsvorschriften, Technische Regeln, Normen und ggf. spezielle Regelungen zum Laserschutz),

• die Kenngrößen der Laserstrahlung,

• die direkten Gefährdungen (direkte und reflektierte Laserstrahlung) und deren unmittelbare biologische Wirkungen sowie die indirekten Gefährdungen (vorübergehende Blendung, Brand- und Explosionsgefährdung, Lärm, elektrische Gefährdung) bei Arbeitsplätzen mit Anwendung von Laserstrahlung,

• die grundlegenden Anforderungen an eine Gefährdungsbeurteilung,

• die Gefährdungsbeurteilungen für die Arbeitsplätze, für die er als LSB benannt ist,

• die Schutzmaßnahmen (technische, organisatorische und persönliche),

• seine Rechte und Pflichten als LSB,

• die Laserklassen gemäß der jeweiligen DIN EN 60825-1 "Sicherheit von Lasereinrichtungen - Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen",

• die Bedeutung der Expositionsgrenzwerte der OStrV,

• die Inhalte der Unterweisung nach § 8 OStrV sowie

• den Ablauf des sicheren Betriebs der Laser-Einrichtungen, für die er bestellt ist und weiß, wie dieser zu überwachen ist.

Im Rahmen seiner Tätigkeit unterstützt der LSB den Arbeitgeber bzw. die Arbeitgeberin bei der Unterweisung der Beschäftigten.

	Hinweis
Die Aufgaben des und die Anforderungen an den Fachkundigen für die Gefährdungsbeurteilung sowie für Messung/Berechnung sind im Abschnitt 3.5 des Teils 1 der TROS Laserstrahlung (Stand 2018) beschrieben. Es ist möglich, dass die Funktionen des Fachkundigen für die Gefährdungsbeurteilung und des LSB von ein und derselben Person wahrgenommen werden.

A2.17
Laserbereich

Der Laserbereich ist der Bereich, in welchem die Expositionsgrenzwerte überschritten werden können.

Anmerkung:

Der Laserbereich wird in der Gefährdungsbeurteilung festgelegt. Hier wird in der Regel nicht der NOHD-Bereich (siehe Definition A2.22) festgelegt, sondern ein geeigneter größerer Bereich z. B. der ganze Wartungsraum.

A2.18
Lichtwellenleiter

Der Begriff Lichtwellenleiter ist in der DIN VDE V 0888-100-1-1:2017-10 "Lichtwellenleiterkabel - Teil 100-1-1: Fachgrundspezifikation - Allgemeines - Kennzeichnung, Transport und Lagerung" genormt und definiert einen Leiter, in dem moduliertes Licht übertragen wird. Der Lichtwellenleiter kann aus Glasfaser oder Kunststoff bestehen. Näheres siehe Anhang 3, Pkt. A3.3.

A2.19
Lichtwellenleiter-Kommunikations-System (LWLKS)

Ein fertig konstruiertes, durchgehendes System zur Erzeugung, Übertragung und zum Empfang von optischer Strahlung aus Lasern, LED oder optischen Verstärkern, in der die Übertragung durch Lichtwellenleiter für Kommunikations- oder Steuerungszwecke geschieht.

A2.20
Modenfeldradius und Modenfelddurchmesser

Für Sicherheitsbetrachtungen darf man bei Einmodenfasern davon ausgehen, dass die Abstrahlung am Faserende einem Gauß’schen Strahl sehr ähnlich ist. Das Faserende entspricht der Strahltaille des Gauß’schen Strahls. Der Strahlquerschnitt an dieser Stelle wird üblicherweise durch den Modenfeldradius MFR charakterisiert, wobei der Modenfelddurchmesser MFD gleich 2 × MFR ist. Der Modenfeldradius wird üblicherweise dadurch definiert, dass beim Radius r = MFR die Leistungsdichte auf 1/e² vom Maximum abgefallen ist.

Eine Definition des Modenfelddurchmessers, die die Annahme einer Gaußverteilung nicht benötigt, ist in ITU-T G.650.2 angegeben.

A2.21
NOHD - Augensicherheitsabstand

Unter dem Augensicherheitsabstand NOHD (englisch: Nominal Ocular Hazard Distance) versteht man die Entfernung, bei der die Bestrahlungsstärke oder die Bestrahlung gleich dem entsprechenden Expositionsgrenzwert der Hornhaut des Auges ist. Schließt man beim Augensicherheitsabstand auch die Möglichkeit der Betrachtung mit optischen Hilfsmitteln ein, so wird vom erweiterten Augensicherheitsabstand (ENOHD) gesprochen.

Zur Angabe des Abstandes gehört immer auch die Angabe der Expositionsdauer, die bei der Ermittlung angesetzt wurde.

A2.22
NOHD - Bereich

Der NOHD-Bereich ist ein Bereich, in dem die Expositionsgrenzwerte für die Augen überschritten werden.

Anmerkung:

Der NOHD-Bereich definiert den Raum zwischen dem Faserausgang und der durch den NOHD-Abstand (bzw. Abstände) gegebenen Grenzfläche.

Gemeint ist der kleinste "Laserbereich", z. B. NOHD = 0,5 m. Nur in diesem Bereich < 0,5 m wird der Expositionsgrenzwert überschritten.

In der Regel wird ein größerer Bereich als Laserbereich festgelegt, z. B. der ganze Raum oder 3 m um die Quelle.

A2.23
Numerische Apertur

Mit dem Brechungsgesetz an der Stirnfläche und dem Grenzwinkel der Totalreflexion in der Faser ergibt sich ein maximaler Einstrahlwinkel ϕ_max, bei dem die Lichtstrahlen im Kern geführt werden können. Dieser Winkel wird als Akzeptanzwinkel θ bezeichnet.

Unter der numerischen Apertur NA versteht man den Sinus des maximalen Akzeptanzwinkels θ. Je größer die NA, desto mehr Leistung kann in einen Lichtwellenleiter eingekoppelt werden. Für MM-Stufenindexfasern gilt:

wobei:

Typische Werte liegen im Bereich von 0,1 bis 0,5.

Für diese DGUV Information wichtiger als der Akzeptanzwinkel eines Lichtwellenleiters ist der maximale Austrittswinkel der Strahlung. Dieser ist theoretisch gleich dem eingangsseitigen Akzeptanzwinkel. Ausgangsseitig ist die NA definiert als der Sinus des halben Winkels, bei dem bei voller eingangsseitiger Anregung und relativ kurzer Faserlänge die Leistungsdichte der Abstrahlung auf 5 % des Maximums abgefallen ist.

Ein Sonderfall ist die Einmodenfaser, bei der die Abstrahlung durch die Beugung am Faseraustritt dominiert wird. In guter Näherung entsteht ein Gauß’scher Strahl.

Die numerische Apertur von Einmodenfasern, d. h. der Sinus des 5 % Winkels der Abstrahlung, ergibt sich aus dem Modenfeldradius MFR mittels:

Bild A2.3
Ausbreitung von Lichtstrahlen durch Totalreflexion in einer Lichtwellenleiter

Bei Einmodenfasern kann man die maximale Leistungsdichte (auf der Strahlachse) wie folgt aus der insgesamt abgestrahlten Leistung P berechnen:

Dabei ist z der Abstand vom Faserende (auf der Strahlachse gemessen). Bei der Standard-Einmodenfaser (nach ITU-T G.652) gilt NA = 0,1 als typischer Wert.

A2.24
Polymer Optical Fibre (POF)

Die optische Polymerfaser (POF) ist eine reine Plastikfaser, die aus einem transparenten Kern und einem Mantel besteht, der einen geringeren Brechungsindex aufweist als das Kernmaterial. Als Kernmaterial werden Polymere wie Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat eingesetzt. Gegenüber der Glaserfaser hat die POF wesentlich höhere Dämpfungswerte. Die Polymerfaser arbeitet mit sichtbarem Licht bei Wellenlängen von 520 nm (grün), 560 nm (gelb) und 650 nm (rot), wobei meistens das optische Fenster bei der längsten Wellenlänge benutzt wird.

A2.25
Standorte

Bei der Übersetzung des englischen Originals "location" wurde in der deutschen Norm der Begriff "Standort" gewählt. Dies und die folgenden Beispiele legen nahe, dass mit den einzelnen Standorttypen lediglich unterschiedlich zugängliche (begehbare) Räume gemeint sein könnten. Dies ist nicht der Fall.

Der Typ eines Standorts wird ausschließlich durch den Grad der lokal realisierten technischen und organisatorischen Maßnahmen oder vorgefundenen Gegebenheiten bestimmt, die seine Zugänglichkeit entsprechend der drei Kategorien, wie sie in den Abschnitten A2.25.1 bis A2.25.3 definiert sind, festlegen.

Im Einzelfall kann sich also der Standorttyp z. B. auch innerhalb eines Raumes oder auch eines Systemschranks ändern. Im Folgenden sind Beispiele für diese Standorttypen aufgeführt (siehe Abschnitte A2.25.1 bis A2.25.3).

A2.25.1
Standort mit kontrolliertem Zugang, kontrollierter Standort

Ein Standort, bei dem der Zugang nur für befugte Personen mit einer ausreichenden Lasersicherheitsunterweisung möglich ist.

Dies kann durch technische oder organisatorische Maßnahmen realisiert werden.

Typische Standorte mit kontrolliertem Zugang sind:

• Kabelkanäle

• Kabelverzweigergehäuse auf Straßen

• ausgewiesene und abgegrenzte Bereiche von Verteilerzentren

• Prüfräume auf Kabelverlegeschiffen

Anmerkung:

Wo der Zugang zu Kabelkanälen und Kabelverzweigergehäuse auf Straßen bei Instandsetzungsarbeiten dazu führen könnte, dass die Öffentlichkeit einer Strahlung oberhalb der Grenzwerte zugänglicher Strahlung der Laserklasse 1 ausgesetzt wird, sollen geeignete Einhausungen (z. B. Baracke, Bauzelt) bereitgestellt werden.

A2.25.2
Standort mit eingeschränktem Zugang, eingeschränkter Standort

Ein Standort, bei dem der Zugang für die Öffentlichkeit durch organisatorische oder konstruktive Maßnahmen verhindert wird, bei dem aber der Zugang durch befugte Personen möglich ist, die unter Umständen nicht in Lasersicherheit unterwiesen wurden.

Dies können z. B. Bereiche in Firmen sein, in denen LWLKS betrieben werden.

Typische Standorte mit eingeschränktem Zugang sind:

• gesicherte Bereiche auf Industriegeländen, die für die Öffentlichkeit nicht zugänglich sind

• gesicherte Bereiche in Gewerbegebieten/Firmengeländen, die für die Öffentlichkeit nicht zugänglich sind (zum Beispiel Räume mit Telefon-Nebenstellenanlagen, Räume mit Computersystemen usw.)

• gewöhnliche Bereiche in Fernmeldezentralen

• abgegrenzte Bereiche in Zügen, auf Schiffen und auf anderen Fahrzeugen, die für die Öffentlichkeit nicht zugänglich sind.

A2.25.3
Standort mit uneingeschränktem Zugang, uneingeschränkter Standort

Ein Standort, bei dem der Zugang zum LWLKS und zum offenen Strahl für jeden, auch für nicht unterwiesene Personen möglich ist.

Typische Standorte mit uneingeschränktem Zugang sind:

• Privatgelände (uneingeschränkter Zugang durch Laien möglich)

• Dienstleistungsbetriebe, die für die Öffentlichkeit zugänglich sind (z. B. Geschäfte und Hotels)

• öffentliche Bereiche in Zügen, auf Schiffen oder anderen Fahrzeugen

• öffentliche Bereiche wie Parks, Straßen usw.

• ungesicherte Bereiche innerhalb von Gewerbe-, Industrie- und Firmengeländen, wo öffentlicher Zugang erlaubt ist, wie zum Beispiel manche Bürobereiche.

Lichtwellenleiternetze können sowohl durch öffentlich zugängliche Bereiche führen (zum Beispiel durch Wohnungen), durch Bereiche mit eingeschränktem Zugang innerhalb von Industriegeländen, als auch durch kontrollierte Bereiche wie Kabelkanäle und Kabelverzweigergehäuse auf Straßen.

A2.26
Vernünftigerweise vorhersehbares Ereignis

Ein Ereignis, dessen Auftreten unter bestimmten Voraussetzungen ziemlich sicher vorhergesagt werden kann und dessen Eintrittswahrscheinlichkeit nicht klein ist.

Anmerkung:

Beispiele für vernünftigerweise vorhersehbare Ereignisse könnten einschließen:

• Bruch des Lichtwellenleiters,

• Öffnen des Steckverbinders,

• Irrtum oder Nichtbeachten der Sicherheitsrichtlinien durch den Betreiber.

Rücksichtsloser Umgang oder Verwendung für völlig ungeeignete Zwecke gehören nicht zu den vernünftigerweise vorhersehbaren Ereignissen.

A2.27
Zugängliche Stelle

Jeder Teil oder Bereich eines LWLKS, zu dem unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen Zugang zu Laserstrahlung ohne Benutzung eines Werkzeugs möglich ist.