Sicherheit bei Cobots – Was gilt es zu beachten?

Cobots arbeiten direkt neben dem Menschen – ohne Schutzzaun und ohne Absperrung. Das klingt erst einmal riskant, ist aber kein Zufall: Hinter der Sicherheit von Cobots steckt ein durchdachtes System aus Technik, Normen und Risikobeurteilungen. In diesem Artikel erfahren Sie, welche Sicherheitskonzepte bei Cobots greifen, welche Normen gelten und was Sie als Betreiber beachten müssen.

Warum sind Cobots sicher?

Die Sicherheit eines Cobots beruht auf einem Zusammenspiel mehrerer Mechanismen. Anders als bei klassischen Industrierobotern, die durch Schutzzäune vom Menschen getrennt sind, muss der Cobot selbst dafür sorgen, dass keine Verletzungsgefahr besteht.

Kraft- und Momentenbegrenzung

Jedes Gelenk eines Cobots ist mit Sensoren ausgestattet, die permanent die auftretenden Kräfte und Momente messen. Sobald der Cobot auf einen unerwarteten Widerstand stößt – etwa weil ein Mensch den Arm berührt – stoppt er innerhalb von Millisekunden oder reduziert seine Kraft auf ein sicheres Niveau. Die zulässigen Grenzwerte sind in der Norm ISO/TS 15066 festgelegt und richten sich nach der betroffenen Körperregion: Am Kopf gelten strengere Grenzen als an der Hand oder am Oberschenkel, weil verschiedene Körperstellen unterschiedlich empfindlich sind.

Leichtbauweise und abgerundetes Design

Cobots sind bewusst leicht gebaut – typischerweise 10 bis 35 Kilogramm. Je weniger Masse in Bewegung ist, desto geringer ist die Energie bei einem Zusammenstoß. Zusätzlich haben Cobots keine scharfen Kanten oder Ecken. Die Gehäuse sind abgerundet und oft mit nachgiebigen Materialien verkleidet, um das Verletzungsrisiko weiter zu senken.

Geschwindigkeitsbegrenzung

Im kollaborativen Betrieb arbeiten Cobots mit reduzierter Geschwindigkeit – typischerweise maximal 1,0 bis 1,5 Meter pro Sekunde. Zum Vergleich: Ein klassischer Industrieroboter kann Geschwindigkeiten von bis zu 10 m/s erreichen. Die geringere Geschwindigkeit gibt dem Cobot mehr Zeit zum Reagieren und reduziert die Aufprallenergie erheblich.

Die vier Kollaborationsarten nach ISO/TS 15066

Die technische Spezifikation ISO/TS 15066 definiert vier Betriebsarten, in denen Mensch und Roboter sicher zusammenarbeiten können. Jede Betriebsart stellt unterschiedliche Anforderungen an die Sicherheitstechnik.

1. Sicherheitsgerichteter Stopp

Der Roboter arbeitet autonom und stoppt sofort, wenn ein Mensch die Sicherheitszone betritt. Erst wenn der Mensch den Bereich wieder verlassen hat, setzt der Roboter seine Arbeit fort. Dieses Prinzip kennt man auch von klassischen Robotern – der Unterschied ist, dass beim Cobot kein Zaun nötig ist, sondern Sensoren den Bereich überwachen.

2. Handführung

Der Mensch führt den Roboterarm direkt von Hand. Diese Betriebsart wird vor allem zum Programmieren (Teaching) genutzt. Der Roboter bewegt sich nur, wenn der Bediener aktiv führt, und stoppt sofort, wenn losgelassen wird. Ein Zustimmtaster am Werkzeugflansch stellt sicher, dass die Bewegung bewusst ausgelöst wird.

3. Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung

Externe Sensoren – etwa Laserscanner, Kamerasysteme oder Radarsensoren – überwachen den Abstand zwischen Mensch und Roboter in Echtzeit. Je näher der Mensch kommt, desto langsamer wird der Roboter. Unterschreitet der Abstand einen definierten Mindestwert, stoppt der Roboter vollständig. Diese Betriebsart erlaubt höhere Arbeitsgeschwindigkeiten als die reine Kraft- und Leistungsbegrenzung, solange der Mensch weit genug entfernt ist.

4. Kraft- und Leistungsbegrenzung (PFL)

Dies ist die häufigste Betriebsart bei Cobots. Der Roboter arbeitet grundsätzlich nur mit begrenzter Kraft und Geschwindigkeit. Selbst bei direktem Kontakt mit einem Menschen bleibt die Belastung unter den biomechanischen Schmerzschwellen, die in ISO/TS 15066 für jede Körperregion definiert sind. Diese Betriebsart ermöglicht die engste Zusammenarbeit: Mensch und Roboter können gleichzeitig am selben Werkstück arbeiten.

Welche Normen gelten für Cobots?

Die Sicherheit von Cobots ist in einem Normenwerk geregelt, das mehrere Ebenen umfasst.

Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

Die europäische Maschinenrichtlinie bildet den rechtlichen Rahmen. Sie schreibt vor, dass jede Maschine – und damit auch jede Roboteranlage – vor der Inbetriebnahme eine Risikobeurteilung durchlaufen muss. Erst wenn alle wesentlichen Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen erfüllt sind, darf die CE-Kennzeichnung angebracht und die Maschine in Betrieb genommen werden.

ISO 10218 – Der Grundstandard für Roboter

Die Norm ISO 10218 legt die Sicherheitsanforderungen für Industrieroboter fest. Sie besteht aus zwei Teilen:

• ISO 10218-1 betrifft den Roboter selbst: Bauweise, Steuerung, Not-Halt-Funktionen und Bewegungsgrenzen.
• ISO 10218-2 betrifft das gesamte Robotersystem: die Integration in die Arbeitsumgebung, die Schutzmaßnahmen und die Risikobeurteilung der Gesamtanlage.

Die aktualisierte Fassung ISO 10218:2025 bringt wichtige Neuerungen: Erstmals werden Roboter in zwei Klassen eingeteilt. Klasse 1 gilt für kleine, leichte Roboter mit geringem Gefahrenpotenzial – hier gelten vereinfachte Anforderungen. Klasse 2 umfasst alle übrigen Industrieroboter mit höheren Sicherheitsanforderungen. Viele typische Cobots fallen in Klasse 1.

ISO/TS 15066 – Die Cobot-Spezifikation

Die technische Spezifikation ISO/TS 15066 wurde speziell für die Mensch-Roboter-Kollaboration entwickelt. Sie enthält die biomechanischen Grenzwerte für Kraft und Druck, die bei Kontakt zwischen Mensch und Roboter nicht überschritten werden dürfen. Diese Werte basieren auf Schmerzstudien und sind für 29 verschiedene Körperregionen definiert.

Mit der neuen ISO 10218:2025 wurden die Inhalte der ISO/TS 15066 in den Hauptstandard integriert. Für Anwender bedeutet das: Alle relevanten Sicherheitsregeln finden sich jetzt in einem einheitlichen Normenwerk.

Die Risikobeurteilung – Pflicht für jeden Betreiber

Ein häufiges Missverständnis: Viele Anwender glauben, ein Cobot sei „ab Werk sicher“ und brauche keine weitere Betrachtung. Das stimmt so nicht. Der Hersteller liefert zwar einen sicheren Roboter, aber die Sicherheit der gesamten Anwendung hängt auch vom Werkzeug, vom Werkstück und von der Arbeitsumgebung ab.

Deshalb muss der Betreiber (oder Integrator) für jede konkrete Anwendung eine eigene Risikobeurteilung durchführen. Diese umfasst:

• Festlegung der Grenzen: Was genau macht der Roboter? In welchem Bereich bewegt er sich? Wer hat Zugang?
• Gefährdungsidentifikation: Welche Gefahren können auftreten? Scharfe Werkzeuge? Heiße Oberflächen? Quetschstellen?
• Risikoeinschätzung: Wie wahrscheinlich ist ein Schadensfall, und wie schwer wäre die Verletzung?
• Risikominderung: Welche Maßnahmen senken das Risiko auf ein akzeptables Niveau? Das können technische Maßnahmen (z. B. zusätzliche Sensoren), organisatorische Maßnahmen (z. B. Schulungen) oder persönliche Schutzausrüstung sein.

Die Risikobeurteilung muss dokumentiert werden und ist Teil der CE-Konformitätserklärung. Ohne sie darf die Anlage nicht in Betrieb genommen werden.

Typische Sicherheitsmaßnahmen in der Praxis

Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Schutzmaßnahmen zum Einsatz.

Externe Sensoren

Laserscanner, Lichtvorhänge und Kamerasysteme überwachen den Arbeitsbereich rund um den Cobot. Sie erkennen, wenn ein Mensch sich nähert, und veranlassen den Roboter, seine Geschwindigkeit zu reduzieren oder zu stoppen. Diese Sensoren sind besonders bei Anwendungen sinnvoll, bei denen der Cobot zeitweise mit höherer Geschwindigkeit arbeiten soll – etwa wenn kein Mensch in der Nähe ist.

Schutzhüllen und Polsterungen

Spitze oder scharfe Werkzeuge am Cobot – etwa ein Schweißbrenner oder ein Entgratmesser – können eine Gefahr darstellen, auch wenn der Roboter selbst kraftbegrenzt arbeitet. In solchen Fällen werden Schutzhüllen oder Polsterungen eingesetzt, die das Werkzeug bei Kontakt abschirmen. Alternativ kann die Anwendung so gestaltet werden, dass der Mensch keinen Zugang zum Gefahrenbereich hat, während der Cobot arbeitet.

Reduzierte Arbeitsbereiche

Über die Steuerung lässt sich der Bewegungsraum des Cobots einschränken. Sogenannte Sicherheitszonen definieren, in welchen Bereichen sich der Roboterarm bewegen darf und in welchen nicht. So lässt sich verhindern, dass der Cobot in Bereiche fährt, in denen sich regelmäßig Menschen aufhalten.

Not-Halt und Zustimmtaster

Jeder Cobot verfügt über einen oder mehrere Not-Halt-Taster, die den Roboter sofort stillsetzen. Zusätzlich kommen bei vielen Anwendungen Zustimmtaster zum Einsatz: Der Roboter bewegt sich nur, solange der Bediener den Taster aktiv gedrückt hält. Lässt er los, stoppt der Cobot sofort.

CE-Kennzeichnung und Dokumentation

Bevor eine Cobot-Anlage in der EU in Betrieb genommen werden darf, muss sie die CE-Kennzeichnung tragen. Dafür müssen folgende Dokumente vorliegen:

• Risikobeurteilung der gesamten Anlage (nicht nur des Roboters)
• Konformitätserklärung nach Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
• Betriebsanleitung mit Sicherheitshinweisen, Restrisiken und Bedienungsanweisungen
• Technische Dokumentation der Sicherheitsfunktionen und deren Performance Level

Wichtig: Der Roboterhersteller liefert die CE-Kennzeichnung für den Roboter selbst. Für die gesamte Anlage – also Roboter plus Werkzeug plus Arbeitsumgebung – ist der Integrator oder Betreiber verantwortlich. Wer einen Cobot kauft und selbst integriert, wird damit zum Hersteller der Gesamtmaschine und muss die CE-Konformität sicherstellen.

Häufige Fehler bei der Cobot-Sicherheit

• Keine Risikobeurteilung: Der häufigste Fehler. Viele Betreiber verlassen sich darauf, dass der Cobot „von Haus aus sicher“ ist. Die Risikobeurteilung der konkreten Anwendung ist aber Pflicht.
• Werkzeug nicht berücksichtigt: Ein kraftbegrenzter Cobot mit einem spitzen Werkzeug kann trotzdem Verletzungen verursachen. Das Werkzeug muss in die Risikobeurteilung einbezogen werden.
• Nachträgliche Änderungen: Wird das Werkzeug, die Geschwindigkeit oder der Arbeitsbereich geändert, muss die Risikobeurteilung aktualisiert werden.
• Fehlende Schulung: Alle Personen, die mit dem Cobot arbeiten oder sich in seiner Nähe aufhalten, müssen über die Sicherheitsregeln informiert sein.
• Sicherheitsfunktionen deaktiviert: Es kommt vor, dass Sicherheitsfunktionen deaktiviert werden, um die Produktivität zu steigern. Das ist nicht nur gefährlich, sondern auch ein Verstoß gegen die Maschinenrichtlinie.

Fazit: Sicher – aber nicht von allein

Cobots sind von der Konstruktion her auf sichere Zusammenarbeit mit Menschen ausgelegt. Kraft- und Momentensensoren, Leichtbauweise, Geschwindigkeitsbegrenzung und abgerundetes Design sorgen dafür, dass das Verletzungsrisiko minimiert wird. Doch die Technik allein reicht nicht: Ohne eine sorgfältige Risikobeurteilung, die auch Werkzeuge, Werkstücke und die Arbeitsumgebung berücksichtigt, ist der sichere Betrieb nicht gewährleistet.

Wer einen Cobot einsetzen möchte, sollte die geltenden Normen – insbesondere ISO 10218 und die darin integrierte ISO/TS 15066 – kennen und die Risikobeurteilung ernst nehmen. Im Zweifel lohnt es sich, einen zertifizierten Sicherheitsexperten hinzuzuziehen. Dann steht einer sicheren und produktiven Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter nichts im Weg.