gesponsertLaborsicherheit Smart Safety: Intelligente Überwachung im Labor

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DÜPERTHAL Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG

Labore werden komplexer. Die Anforderungen an Sicherheit, Dokumentation und Compliance wachsen. Und trotzdem überwachen die meisten Labore ihre Gefahrstofflagerung noch manuell. Wie es anders geht, zeigt dieser Beitrag.

Mitarbeitern ist durchaus bewusst, was in ihrem Labor entscheidend ist. In einer Umfrage mit 90 Teilnehmenden aus deutschen Laboren, von KMU bis Großkonzern, wurden Arbeitssicherheit und Risikoprävention als die beiden wichtigsten Themen aktuell genannt.

Gleichzeitig zeigt die Umfrage: Die Überwachung der Gefahrstofflagerung erfolgt bei einem Großteil der Befragten noch über manuelle Kontrollen und papierbasierte Dokumentation, ohne digitale Lösung im Einsatz. Dabei suchen F&E-Labore zunehmend nach Automatisierung und Auditfähigkeit, während Infrastrukturen durch Lösemittelmanagement und Gefahrstofflagerung auf engstem Raum komplexer werden oder effizienter verwaltet werden müssen. Smart Safety schließt genau diese Lücke, mit einer Kombination aus zertifizierten Sicherheitsschränken und vernetzter Sensorik über DÜPERTHAL connect.

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Wer im Labor verantwortlich ist, kennt die Situation: Die Sicherheitsschränke für Gefahrstoffe entsprechen den Normen. Die Abluftanlage wurde geprüft und läuft. Die Entsorgungskanister werden regelmäßig geleert. Und die Sicherheitsbeauftragten führen ihre Kontrollrunden gewissenhaft durch.

Das Problem ist nicht mangelnde Ausstattung oder nachlässiges Personal. Das Problem ist strukturell. Ein Großteil sicherheitsrelevanter Zustände ist nicht in Echtzeit sichtbar. Zwischen zwei Kontrollgängen können Stunden vergehen, Zeit genug, dass aus „funktioniert noch" plötzlich „hätte längst bemerkt werden müssen" wird. Ein Großteil der Störungen im Labor entsteht nicht durch technische Defekte, sondern durch unerkannte Zustände oder unklare Prozesse.

Was Smart Safety konkret bedeutet

Smart Safety ist das DÜPERTHAL-Konzept, das 50+ Jahre Hardware-Exzellenz (Typ-90-Brandschutz) mit digitaler Sensorik, cloudbasiertem Monitoring und zukunftssicheren Schnittstellen (OPC UA, REST API) kombiniert. Das Ergebnis: Kritische Zustände werden sofort erkannt, verantwortliche Personen werden informiert, und alle relevanten Parameter werden lückenlos dokumentiert, ohne manuelle Aufwände.

Die Konsequenz für den Laborbetrieb ist klar: Je mehr Abläufe standardisiert und kontinuierlich überwacht werden, desto weniger menschliche Fehler entstehen, desto stabiler ist die Qualität und desto geringer das Risiko von Vorfällen. Prozessstabilität und Sicherheit gehen dabei direkt Hand in Hand.

DÜPERTHAL connect ist das zentrale Dashboard, das alle überwachten Zustände zusammenführt, von Sicherheitsschränken über HPLC-Versorgungsstationen bis zu Entsorgungseinheiten. Auf einen Blick zeigt der Gesamtstatus „OK", dass alle überwachten Parameter im definierten Bereich liegen. Mit maximal zwei Klicks gelangen Sie zu Detailinformationen einzelner Schränke oder Räume.

Die Plattform bietet drei kombinierbare Alarmierungswege:

• Lokales Alarmsystem: Visuelles und akustisches Warnsignal direkt am Sicherheitsschrank, sofortige Warnung am Entstehungsort, unabhängig von Netzwerk oder Softwaresystem.

• Potenzialfreier Kontakt (IO): Schnittstelle zur Kopplung mit der Brandmeldeanlage (BMA) oder der Gebäudeleittechnik (GLT), Smart Safety lässt sich in bestehende Gebäudesicherheitskonzepte integrieren, ohne eine vollständige Cloud-Lösung einzuführen.

• Remote-Alarmierung: Cloudbasiertes Monitoring mit Echtzeit-Warnmeldungen per E-Mail und SMS; Fernzugriff ermöglicht kontinuierliche Überwachung von jedem Standort aus.

Praxisbeispiel IUTA: Wie sensorgestützte Entsorgung den HPLC-Betrieb stabilisiert

Am IUTA – Institut für Energie- und Umwelttechnik in Duisburg werden täglich mehrere HPLC-Anlagen mit verschiedenen Lösemitteln betrieben. Die Entsorgung der Lösemittelabfälle erfolgt über Sammelbehälter, die in DÜPERTHAL-Sicherheitsschränken im Laborbereich stehen. Vor der Einführung von Smart Safety war die Situation typisch für viele analytische Labore: Füllstände und Abluftzustände wurden manuell bei Kontrollrunden überprüft, zweimal täglich, morgens und nachmittags.

Das Problem: Zwischen zwei Kontrollgängen können mehrere Stunden vergehen. In dieser Zeit kann ein Entsorgungskanister volllaufen, ohne dass es jemand bemerkt. Die Folge im schlimmsten Fall: ein überfüllter Behälter, auslaufende Lösemittel, Gefährdung durch Dämpfe und im Extremfall ein Stillstand der HPLC-Anlage, weil das System keinen Abfall mehr aufnehmen kann.

Früher wurden solche Füllstand- oder Abluftstörungen oft zu spät erkannt, mit entsprechenden Risiken für Sicherheit und Betriebsablauf. Selbst bei gewissenhafter Durchführung der Kontrollrunden blieb ein Restrisiko, weil kritische Zustände zwischen zwei Checks entstehen konnten.

Das IUTA suchte eine Lösung, die mehrere Anforderungen gleichzeitig erfüllt:

• Sicherheitsrisiken minimieren: Keine unkontrollierten Füllstände, keine Dampfentwicklung durch überfüllte Behälter

• Störungen frühzeitig erkennen: Warnungen, bevor ein kritischer Zustand eintritt, nicht erst danach

• HPLC-Betrieb reibungslos unterstützen: Keine ungeplanten Unterbrechungen durch volle Entsorgungsbehälter

• Regulatorische Anforderungen erfüllen: Lückenlose Dokumentation für Audits und Begehungen

Die Lösung: Sicherheitsschrank mit Füllstand- und Türsensorik

Das IUTA entschied sich für einen DÜPERTHAL DISPOSAL-Sicherheitsschrank, ausgestattet mit:

• einem Füllstandsensor am Entsorgungskanister: kontinuierliche Erfassung des Füllstands, automatische Warnmeldung bei Erreichen von 80 % (Schwellenwert individuell einstellbar)

• einem Türsensor: permanente Überwachung, ob die Schranktür geschlossen ist, wichtig für die Abluftführung und zur Vermeidung unkontrollierter Dampffreisetzung sowie

• der Anbindung an DÜPERTHAL connect: alle Sensordaten werden in Echtzeit auf dem zentralen Dashboard visualisiert; Alarme werden per E-Mail und SMS an die verantwortlichen Personen gesendet.

Zusätzlich wurde die HPLC-Supply-Seite mit Füllstandssensorik ausgestattet: Die Lösemittelbehälter, die die HPLC-Anlagen mit Methanol und Acetonitril versorgen, wurden ebenfalls mit Sensoren nachgerüstet. So konnte das Labor nicht nur die Entsorgung, sondern auch die Versorgung durchgängig überwachen. Dies resultiert in einem vollständig sensorgestützten HPLC-Workflow von der Versorgung bis zur Entsorgung.

Was bedeuten die Ergebnisse aus Tabelle 1 in der Praxis? 80 Prozent weniger manuelle Kontrollen heißen konkret: Das Laborpersonal muss nicht mehr zweimal täglich zu jedem Entsorgungsschrank gehen, den Füllstand visuell prüfen und händisch dokumentieren. Stattdessen zeigt ein zentrales Dashboard in Echtzeit den Status aller überwachten Einheiten. Nur wenn tatsächlich eine Warnung vorliegt, etwa ein Füllstand über 80 Prozent oder ein leerer Versorgungsbehälter, wird aktiv eingegriffen. Das spart Zeit und reduziert gleichzeitig das Risiko menschlicher Fehler (z. B. vergessene Kontrollgänge oder fehlerhafte manuelle Einträge).

Null ungeplante füllstandsbedingte Stillstände bedeuten: Der HPLC-Betrieb läuft stabil durch, ohne ungeplante Unterbrechungen. Das ist besonders wichtig bei zeitkritischen Analysen oder Serien, bei denen ein Stillstand nicht nur Zeitverlust, sondern auch Probenverlust oder Wiederholungsmessungen bedeuten würde.

100 Prozent Auditfähigkeit bedeutet: Compliance-Nachweise sind keine separate Aufgabe mehr, die nachträglich aus Papierdokumentation zusammengestellt werden muss. Alle relevanten Daten sind automatisch erfasst, revisionssicher archiviert und jederzeit abrufbar. Bei Begehungen oder Audits kann das IUTA lückenlos nachweisen, dass Entsorgungskanister rechtzeitig geleert wurden, Türen geschlossen waren und die Abluftführung funktioniert hat.

Das IUTA-Beispiel ist kein Sonderfall, sondern zeigt typische Herausforderungen vieler analytischer Labore: HPLC-Anlagen im Dauerbetrieb, Lösemittelentsorgung in Sicherheitsschränken, manuelle Kontrollrunden als Standard. Die Lösung ist auf jedes Labor übertragbar, das ähnliche Anforderungen hat, unabhängig von Größe, Standort oder Anzahl der HPLC-Systeme. Durch die Plug-and-Play-Nachrüstbarkeit und die herstellerunabhängige Sensorik lässt sich das Konzept auch in bestehenden Infrastrukturen schnell umsetzen.

Digitales Bestandsmanagement: das Modul für vollständige Transparenz

Smart Safety Monitoring ist der erste Schritt zu einem digitalisierten Laborbetrieb, Sensoren überwachen kritische Zustände in Echtzeit und warnen, bevor Probleme entstehen. Der nächste logische Schritt ist die digitale Inventarisierung und Bestandsverwaltung: Wo ist welcher Gefahrstoff gelagert? In welcher Menge? Wer hat wann entnommen? Und wann muss nachbestellt werden? Viele Labore führen ihre Gefahrstoffbestandslisten noch in Excel oder papierbasiert. Das funktioniert bei kleinen Mengen und wenigen Personen. Aber sobald mehrere Teams, Standorte oder wechselnde Mitarbeitende involviert sind, entstehen typische Probleme:

• Fehlende Transparenz: Niemand weiß in Echtzeit, wo welcher Stoff in welcher Menge steht

• Doppelbestellungen oder Engpässe: Weil der aktuelle Bestand nicht zentral sichtbar ist, wird entweder zu viel oder zu spät bestellt

• Compliance-Risiko: Bei Audits fehlen lückenlose Nachweise über Lagerorte, Entnahmen und Mengenbewegungen

• Ineffizienz: Suchzeiten, manuelle Einträge und fehlende Automatisierung binden Zeit, die für die eigentliche Laborarbeit fehlt

Das Bestandsmanagement-Modul von DÜPERTHAL connect ergänzt die Sensorik-basierte Überwachung um eine zentrale, digitale Verwaltung aller gelagerten Gefahrstoffe und Verbrauchsmaterialien. Labormitarbeiter erhalten eine vollständige Übersicht aller Gefahrstoffe, Lagerorte und Mengen, in Echtzeit, nicht nur bei der nächsten Inventur. Jeder Stoff ist einem Lagerort (Schrank, Fach, Raum) zugeordnet und über QR-Code direkt abrufbar.

Jede Entnahme, jede Rückgabe, jede Umbuchung wird automatisch protokolliert, mit Zeitstempel, verantwortlicher Person und Bewegungsgrund. Das schafft vollständige Audit-Trails und erfüllt regulatorische Anforderungen ohne zusätzlichen Papieraufwand. Wenn ein Stoff zur Neige geht, kann automatisch eine Warnmeldung ausgelöst oder eine Bestellung angestoßen werden. Standardisierte Prozesse für Bestellung, Entnahme und Rückgabe reduzieren menschliche Fehler. Das Bestandsmanagement lässt sich über API in bestehende Laborsysteme integrieren z. B. LIMS, SmartLab oder ERP-Systeme. So entsteht keine Insellösung, sondern eine vernetzte Infrastruktur, die Sensordaten (Monitoring) und Bestandsdaten (Inventory) zusammenführt.

Vom reaktiven zum präventiven Laborbetrieb

Smart Safety bedeutet letztlich einen grundlegenden Wechsel in der Betriebslogik eines Labors. Kostbare Arbeitszeit wird im klassischen Betrieb häufig für manuelle Sichtprüfungen verwendet: Temperaturen händisch notieren, Abluftausfälle erst im Nachhinein entdecken, Maßnahmen reaktiv statt präventiv einleiten. Das Gegenteil ist ein vernetztes System wie Smart Safety, das im Hintergrund läuft und nur dann sichtbar wird, wenn es relevant ist, und das die gesamte Dokumentation automatisch mitführt.

Richtig implementiert, entstehen keine isolierten Einzelsysteme oder Datensilos, sondern eine vernetzte Systemlandschaft. Das schafft die Grundlage für Frühzeitigkeit und Prävention und damit für mehr Sicherheit, Effizienz und Qualität im Labor.

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