Sicherheitsvorkehrungen im Labor und Abdeckung des Tisches

Unser Kunde baute einen Raum zu einem Labor für Quantenoptik um – Teil des Labors sollte ein großer optischer Tisch sein, auf dem Laser aufgestellt werden sollten. Die Vorgabe des Kunden lautete, die Sicherheit des Raums sowie des optischen Tisches zu gewährleisten und das System für den Einsatz von Lasern der Klasse 4 auszulegen. Das System sollte den Betrieb in verschiedenen Sicherheitsmodi ermöglichen.

Zu den Anforderungen gehörte auch die Möglichkeit, das System von außen über das lokale Netzwerk zu überwachen, sodass sowohl das Labor als auch die Sicherheitsvorrichtungen von einem einzigen Gerät aus visuell kontrolliert werden können. Wichtig war zudem die Integration in die bestehende Elektroinstallation und die Verkabelung des Labors.

Für das neu errichtete Labor für Quantenoptik haben wir gemäß den Vorgaben des Kunden ein technisches Sicherheitssystem entworfen und installiert, das den Anforderungen für den Umgang mit Lasern der Klasse 4 entspricht. Die Lösung umfasst die Zugangskontrolle zum Raum, die Überwachung der Sicherheitsabdeckung des optischen Tisches sowie die Steuerung der Verriegelungskreise in mehreren Betriebsmodi.

Die Basis des Systems bildet eine programmierbare Sicherheitseinheit, die im zentralen Schaltschrank untergebracht ist. Diese erfasst die Daten der Sensoren und steuert die Stromversorgung der Laser. Der Hauptoptiktisch ist mit einer Aluminiumabdeckung (2000 × 1000 × 300 mm) mit schwarzen Alubond-Einsätzen ausgestattet. Die Abdeckung ist in drei Abschnitte mit abnehmbaren Deckeln unterteilt, wobei jeder Deckel durch Verriegelungsschalter überwacht wird. Im Inneren der Abdeckung befindet sich ein sekundärer Schaltschrank für den direkten Anschluss von bis zu drei Laserkreisen.

Das System arbeitet in drei Betriebszuständen, die über ein Bedienfeld mit Schlüssel im Labor umgeschaltet werden:

• Roter Modus: Das Türschloss ist verriegelt und das System ermöglicht den Betrieb von Lasern der Klasse IV. Die Verriegelung des Tisches wird in diesem Modus umgangen. Bei einer Manipulation der Türverriegelung (durch Überwinden des Magnetschlosses) werden die Verriegelungskreise sofort getrennt und die Laser abgeschaltet.
• Gelber Modus: Das Türschloss ist entriegelt, und der Laser darf nur bei geschlossener Abdeckung betrieben werden. Bei Einhaltung dieser Maßnahme erfüllt das System die Anforderungen für den Betrieb im Äquivalent der Klasse I. Das Öffnen der Abdeckung unterbricht den Betrieb der Laser. Das Betreten des Raums durch die Tür unterbricht den Betrieb der Laser nicht.
• Grüner Modus: Die Laser sind ausgeschaltet, die Schlösser deaktiviert und die Tischabdeckungen können beliebig geöffnet werden.

Vor dem Eingang zum Labor befinden sich eine Signalleuchte, eine „Laser Kill“-Taste und ein Touchscreen mit Mini-PC. Das Display zeigt den aktuellen Betriebsmodus und den Status der Sicherheitsschleifen an. Die gesamte Anlage ist an das lokale Netzwerk angeschlossen, was eine visuelle Fernüberwachung und -verwaltung der Komponenten ermöglicht. Die Verkabelung verläuft in separaten Kabelkanälen entlang des Raumumfangs.

Die Kapazität der Steuereinheit wurde mit einer Reserve für zukünftige Erweiterungen um einen weiteren optischen Tisch, eine zweite Sicherheitsabdeckung und zwei zusätzliche Verriegelungskreise ausgelegt.

Das Projekt fand auch in den Medien Beachtung. Der Server Novinky.cz berichtete in einem populärwissenschaftlichen Artikel über die Eröffnung des neu in Betrieb genommenen Quantenlabors der Technischen Universität Prag (ČVUT). Dieses Labor im Wert von 30 Millionen CZK wird nicht nur der Wissenschaft und Forschung dienen, sondern auch den Studierenden als Trainingsumgebung für Technologien der zukünftigen kritischen digitalen Infrastruktur dienen.

Und genau die Sicherheit dieses Labors haben wir im Rahmen dieses Projekts gewährleistet. Bereits auf dem ersten Foto des Artikels ist ein optischer Tisch zu sehen, auf dem unsere Abdeckung bereits die optische Anordnung schützt.