Da Serviceroboter zunehmend in kommerziellen, öffentlichen und medizinischen Umgebungen eingesetzt werden, sind die Sicherheit der Mensch-Roboter-Interaktion, mobilitätsbedingte Gefahren und anwendungsspezifische Risiken (wie z. B. UVC-Desinfektion) zu zentralen Anliegen von Regulierungsbehörden und der Industrie geworden. Underwriters Laboratories (UL) hat zwei grundlegende Standards festgelegt: ANSI/CAN/UDie 3300 (Service-, Kommunikations-, Informations-, Bildungs- und Unterhaltungsroboter – SCIEE-Roboter) und UL 60335-2-2019 (Untersuchungsleitfaden für robotergestützte Keimtötungsanlagen). Zusammen bilden sie den primären Rahmen für die Einhaltung der Vorschriften für Serviceroboter.
ANSI/CAN/UL 3300 (Ausgabe 1, veröffentlicht am 14. Mai 2024; überarbeitet am 16. April 2025; von ANSI/SCC genehmigt am 16. April 2025) wurde am 31. Dezember 2025 offiziell in die Liste der geeigneten Prüfnormen des OSHA NRTL-Programms aufgenommen. UL 60335-2-2019 (Ausgabe 2, veröffentlicht am 21. März 2022) befasst sich mit wiederaufladbaren, automatisierten mobilen keimtötenden Robotergeräten, insbesondere UVC-Desinfektionsrobotern.
Dieser Artikel bietet eine detaillierte technische Aufschlüsselung des Geltungsbereichs, der wichtigsten Klauseln, der Testanforderungen und der zugrunde liegenden technischen Prinzipien.
1. ANSI/CAN/UL 3300: Allgemeiner Sicherheitsstandard für SCIEE-Roboter
Geltungsbereich Der Standard gilt für Serviceroboter, Kommunikations-/Informationsroboter, Bildungs-/Unterhaltungsroboter, Begleitroboter, Lieferroboter, mobile Serviceroboter, Personentransportroboter, Haushaltsroboter, Assistenzroboter, Exoskelette, Sicherheits-/Führungsroboter, Telepräsenzroboter, Restaurant-/Einzelhandelsroboter und humanoide Roboter. Er konzentriert sich auf mechanische, elektrische und Interaktionsrisiken in Szenarien der engen Koexistenz von Mensch und Roboter.
Grundlegende Sicherheitsanforderungen und Testübersicht UL 3300 verwendet einen risikobasierten, abgestuften Schutzansatz, der in folgende Module unterteilt ist:
| Sicherheitsmodul | Schlüsselklauseln und Testpunkte | Technische Begründung |
|---|---|---|
| Mobilität | • Klassifizierung nach Masse und Höchstgeschwindigkeit (Klasse 1–3) • Hindernisvermeidung mittels Multisensorfusion (LiDAR, Bildverarbeitung, Ultraschall, Tastsystem) • Notstopp, Begrenzung von Kräften/Drehmomenten nach Kollisionen, Abstufung der kinetischen Energie • Validierung vorhersehbarer Missbrauchsszenarien | Basierend auf der kinetischen Energie E = ½mv². Klasse 1 begrenzt die Geschwindigkeit auf ≤ 0.5 m/s. Erfordert eine ausfallsichere Konstruktion: Sensorausfall zwingt den Roboter in einen sicheren Zustand. |
| Externe Manipulation | • Kontaktkraftbegrenzungen für Arme/Endeffektoren • Quetsch- und Einklemmschutz (Kraftrückmeldung, sanfte Landung) • Akustische/visuelle Warnungen im Betriebsbereich und Bahnvorhersage | Entspricht den Kraftgrenzwerten für kollaborative Roboter gemäß ISO/TS 15066. Verhindert Quetsch- und Einklemmverletzungen, insbesondere bei gefährdeten Bevölkerungsgruppen (Kinder, ältere Menschen). |
| Mensch-Roboter-Interaktion | • Erkennung gefährdeter Personen und entsprechendes Verhalten • Wegmarkierung, akustische/visuelle Signale, Annäherungswarnungen • Anpassungsfähigkeit an Innen- und Außenumgebungen | Berücksichtigt die Prinzipien der Zugänglichkeit und Inklusion; der Roboter muss proaktiv die unterschiedlichen Fähigkeiten der Benutzer erkennen und sich darauf einstellen. |
| Brand- und Stromgefahren | • Batteriesysteme gemäß UL 2580 / UL 2271 / UL 62368-1 • Sicheres Laden unterwegs, Vibrations- und Fallfestigkeit • Gehäuseentflammbarkeit, Kriechstrecken, Durchschlagsfestigkeit | Mobile Roboter sind größeren mechanischen Belastungen ausgesetzt; die Norm schreibt einen mehrschichtigen Schutz vor Überladung, Überhitzung und Kurzschluss sowie eine Unterdrückung der Ausbreitung von thermischem Durchgehen vor. |
| Funktionale Sicherheit und Software | • Sensorredundanz, Fehlerdiagnose, SIL-Bewertung • Software-Updates per Fernzugriff gemäß UL 5500 • EMV- und drahtlose Kommunikationssicherheit | Verweist auf den Rahmen für funktionale Sicherheit nach IEC 61508, um die Toleranz gegenüber Einzelfehlern zu gewährleisten. |
Die wichtigste Innovation: UL 3300 ist der erste Standard, der qualitative Anforderungen an die „Sicherheit der Mensch-Roboter-Interaktion“ in quantifizierbare, überprüfbare technische Anforderungen umwandelt und damit weit über herkömmliche Gerätenormen (z. B. UL 60335-1) hinausgeht und ISO 13482 (Roboter für die persönliche Pflege) ergänzt.
2. UL 60335-2-2019: Untersuchungsleitfaden für robotische keimtötende Geräte (UVC-Desinfektionsroboter)
Geltungsbereich Beinhaltet wiederaufladbare, automatisierte mobile Roboter-Keimtötungsgeräte, die UVC-Strahlung zur Behandlung von Luft und Oberflächen in unbesetzten Bereichen (Krankenhäuser, Hotels, Flughäfen, Schulen usw.) verwenden.
Grundlegende Sicherheitsanforderungen und Prüfpunkte Der Standard verwendet ein „Gesamtsystem + modulares“ Bewertungsmodell:
- Sicherheit der Roboterbasis
- Mechanische/elektrische Sicherheitsreferenzen UL 60335-1 + UL 3300 (Mobilität, Kollisionsschutz, Batteriesicherheit).
- Auch im „unbesetzten“ Modus müssen die vollständigen Sicherheitsvorkehrungen des SCIEE zur Vermeidung von Mensch-Maschine-Interaktionen aufrechterhalten werden, um ein versehentliches Betreten zu verhindern.
- UVC-Strahlenschutz
- Prüfung von Bestrahlungsstärke, Dosis und Gleichmäßigkeit.
- Mehrfach redundante Sensoren (Türverriegelung, Bewegungsmelder, Infrarotsensor, Kamera) erzwingen die Erkennung „unbesetzt → Lampen aktivieren“.
- Ausfallsicherung: Sensorausfall → sofortige Lampenabschaltung.
- Expositionsgrenzwerte gemäß ICNIRP, ANSI/IES RP-27 usw.
- Steuerungs- und Hilfssysteme
- Steuerungen gemäß UL 60730.
- EMV gemäß IEC 61000-4-Reihe.
- Software-Updates per Fernzugriff gemäß UL 5500.
- Ozonerzeugungskontrolle (falls zutreffend).
Technische Begründung UVC-Roboter sind zwei Gefahren ausgesetzt: der inhärenten Mobilitäts-/Kollisionsgefahr (behandelt durch UL 3300) und irreversiblen biologischen Schäden durch UVC-Strahlung (Hornhautentzündung, Hautkrebs). Die Norm schreibt eine Ausfallsicherungslogik („Sensorausfall → sofortige Abschaltung“) und eine Vorabprüfung mehrerer Sensoren auf Nichtbelegung vor der Bestrahlung vor, um die versehentliche Exposition auf ein technisch akzeptables Maß zu reduzieren.
(Beispiele für UVC-Desinfektionsroboter, einschließlich Systeme, die nach UL 60335-2-2019 zertifiziert sind.)
3. Wechselbeziehung zwischen den beiden Standards
- UL 60335-2-2019 verweist explizit auf UL 3300 für die Roboterbasis; daher erfüllt ein nach UL 60335-2-2019 zertifizierter UVC-Desinfektionsroboter automatisch die Mobilitäts- und Interaktionsanforderungen von UL 3300.
- Allgemeine Serviceroboter (Lieferung, Führung usw.) orientieren sich primär an UL 3300. Roboter mit UVC-Fähigkeit müssen beide Normen erfüllen (oder können vollständig nach UL 60335-2-2019 zertifiziert werden).
- Beide Standards unterstützen funktionale Sicherheit, EMV, Software-Updates und die Zertifizierung auf Komponentenebene und bilden so ein geschlossenes Sicherheitssystem.
4. Empfehlungen zur Umsetzung der Compliance
- Führen Sie in der Entwurfsphase eine Gap-Analyse und eine Risikobewertung (ISO 12100) durch.
- Durchführung von Prototypentests: kinetische Energie bei Kollisionen, Kraftgrenzen, UVC-Leckage, Batteriemissbrauch.
- Während der Produktion Werksinspektionen durchführen und Konformitätserklärungen abgeben.
- Beziehen Sie UL Solutions frühzeitig ein; Labore in China, Korea und den Vereinigten Staaten bieten Vorbewertung, Prüfung und NRTL-Zertifizierung aus einer Hand.
- Überwachen Sie künftige Überarbeitungen der UL 3300- und OSHA NRTL-Richtlinien.
Fazit
ANSI/CAN/UL 3300 und UL 60335-2-2019 bilden zusammen einen umfassenden technischen Rahmen für Serviceroboter – von allgemeiner Mobilitätssicherheit bis hin zu speziellem Strahlenschutz. Die vollständige Einhaltung dieser Normen erfüllt nicht nur die OSHA/NRTL-Anforderungen für den kommerziellen Einsatz, sondern reduziert auch das Unfallrisiko erheblich, steigert die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte und stärkt das Markenvertrauen. Im Zeitalter der Mensch-Roboter-Koexistenz sind Sicherheitsstandards ein zentraler Wettbewerbsvorteil.
Referenzen
- ANSI/CAN/UL 3300:2024 (Ausgabe 1, überarbeitet am 16. April 2025), UL Standards & Engagement
- UL 60335-2-2019 (Ausgabe 2, 21. März 2022), UL LLC Untersuchungsübersicht
- Bekanntmachung der OSHA im Bundesanzeiger (31. Dezember 2025)
- Offizielle Seiten von UL Solutions (Verbraucher- und Gewerberoboter / UVC-Desinfektionsroboter)
