Für die Auslegung von Lasergeräten sowie der Dimensionierung von Laserschutzeinrichtungen (z. B. Laserschutzbrillen, Laserschutzwänden) werden 2 Arten von Grenzwerten unterschieden:
- Maximal zulässige Bestrahlung (MZB): Grenzwert für die ungefährliche Bestrahlung der Augen und der Haut
- Grenzwerte der zulässigen Strahlung (GZS). Dies sind für eine bestimmte Klasse von Lasern die Maximalwerte, die nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik zulässig sind.
4.1 Maximal zulässige Bestrahlung (MZB)
Nach derzeitigen Erkenntnissen treten bei Einhaltung der MZB-Grenzwerte keine unmittelbaren Verletzungen der Haut und der Augen durch Laserstrahlung auf. Dies gilt ebenfalls für längere Einwirkungszeiten. Die Zusammensetzung der MZB-Grenzwerte ist sehr komplex, da sie von der Wellenlänge der Strahlung, der Impulsdauer des Lasers bzw. der Expositionszeit und von den betroffenen Organen (Haut, Auge) abhängen. In Tab. 3 sind die vereinfachten MZB-Werte für die maximal zulässige Leistungsdichte bzw. Energiedichte der Hornhaut des Auges dargestellt.
| Wellenlängenbereich |
Bestrahlungsstärke E |
Bestrahlung H |
| |
D |
M |
I, R |
| |
Impulsdauer s |
W/m2 |
Impulsdauer s |
W/m2 |
Impulsdauer s |
J/m2 |
| 180–315 |
≥ 30.000 |
0,001 |
<10-9 |
3 x 1010 |
10-9 bis
3 x 10-4 |
30 |
| 315–1.400 |
>5 x 10-4 bis 10 |
10 |
<10-9 |
5 x 106 |
10-9 bis
5 x 10-4 |
0,005 |
| 1.400 nm–1 mm |
>0,1 bis 10 |
1.000 |
<10-9 |
1011 |
10-9 bis 0,1 |
100 |
| D |
= |
Dauerstrichlaser |
| I |
= |
Impulslaser |
| M |
= |
Modengekoppelter Impulslaser |
| R |
= |
Riesenimpulslaser |
| W |
= |
Watt |
| J |
= |
Joule |
Tab. 3: Vereinfachte maximal zulässige Bestrahlungswerte auf der Hornhaut des Auges (MZB-Werte) nach DGUV-V 11 und DIN EN 207
Im Zuge der Änderungen der DIN EN 60825-1 im November 2001 haben sich auch die MZB-Werte geändert. Die Anwendung dieser MZB-Werte kann lt. den Berufsgenossenschaften erfolgen, auch wenn die DGUV-V 11 "Laserstrahlung" nicht angepasst ist. Bestehende Berechnungen der MZB-Werte gelten weiterhin und daraus festgelegte Laserbereiche müssen nicht neu bestimmt werden.
Die MZB-Werte werden in erster Linie für Sicherheitsberechnungen benötigt. So z. B. bei der sicherheitstechnischen Abgrenzung des "Laserbereiches". Dieser ist nach DIN EN 60825-1 definiert als "Bereich, in welchem die Leistungs- bzw. Energiedichte den MZB-Wert übertreffen, einschließlich der Möglichkeit einer zufälligen Ablenkung des Laserstrahles". Um einen "erweiterten Laserbereich" handelt es sich, wenn die Betrachtung mittels optischer Hilfsmittel möglich ist.
Tab. 4: Maximal zulässige Bestrahlung (MZB) der Hornhaut bei direkter Bestrahlung durch Laserstrahlung gemäß DIN EN 60825-1 2001
4.2 Grenzwerte der zulässigen Bestrahlung (GZS)
Mithilfe der GZS-Werte können Laseranlagen nach dem Grad der Gefährdung klassifiziert werden. Es werden 5 bzw. 7 Klassen unterschieden. Entscheidend ist die zugängliche Strahlung, der der Bediener der Lasereinrichtung maximal ausgesetzt ist. Die Strahlung im Inneren der Lasereinrichtung (Apparaturen zur Strahlerzeugung und Strahlführung, optische Einrichtungen zur Strahlauskopplung – Laserkopf, nutzerspezifische Bearbeitungsanlage) kann deutlich höher sein. Verändern sich diese Umstände durch Öffnen einer Klappe im Strahlführungsgang oder bei Instandhaltungsarbeiten, sodass Zugang zum Laserstrahl oder unkontrolliertes Austreten des Laserstrahls möglich ist, ist eine angepasste Klassifizierung notwendig.
4.3 Grenzwerte nach Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung (OStrV)
Mit der OStrV wird die Richtlinie 2006/25/EG "Künstliche optische Strahlung" in nationales Recht umgesetzt. Dabei wurden die Grenzwerte für Laserstrahlung aus Anhang II 2006/25/EG in deutsches Recht übernommen.
4.4 Laserklassen
In der DIN EN 60825-1 und der DGUV-V 11 "Laserstrahlung" werden Laserklassen, die die unterschiedlichen Gefährdungen durch Laserstrahlung zum Ausdruck bringen, definiert. Die DIN EN 60825-1 wurde jedoch im November 2001 grundlegend geändert. Neue Laser, die seit 1.1.2004 in Verkehr gebracht werden, müssen nach der neuen Fassung der DIN EN 60825-1 klassifiziert sein. Für alle anderen Laser gelten die Bestimmungen der älteren DIN-Fassung und der DGUV-V 11 weiter. Eine Überarbeitung der berufsgenossenschaftlichen Vorschriften zu Lasern erfolgte inzwischen; eine neue Version wurde nicht veröffentlicht. Nachfolgend werden daher beide Laserklassifizierungen beschrieben.
4.4.1 Laserklassen nach DGUV-V 11 und DIN EN 60825-1 (alte Fassung)
Klasse 1: Die zugängliche Laserstrahlung ist ungefährlich. Sie liegt unterhalb der MZB-Werte. Lasereinrichtungen der Klasse 1 enthalten meistens eingebaute Laser höherer Klassen, deren Strahlung aber so abgeschirmt oder abgeschwächt wird, dass die bei bestimmungsgemäßer Verwendung austretende Laserstrahlung ungefährlich ist.
Klasse 2: Die zugängliche Laserstrahlung liegt nur im sichtbaren Spektralbereich (400 bis 700 nm). Sie ist bei kurzzeitiger Bestrahlungsdauer (bis 0,25 s) ungefährlich auch für das Auge. Die Laserstrahlung an sich ist für die Augen nicht ungefährlich. Den Schutz bietet der natürliche Lidschlussreflex, der das Auge schützt. (Anmerkung: Der Lidschlussreflex und die damit verbundene Zeit für den Lidschluss wird immer wieder sehr kontrovers diskutiert. Zukünftige Studien werden hier eventuell Abhilfe schaffen.) Lasereinrichtungen der Klasse 2 dürfen ohne ...