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ESD Schuhe – Schutz vor elektrostatischer Entladung

Aktualisiert am 20. Januar 2023 | Lesezeit 7 Minuten

Einen Sonderfall bei den Sicherheitsschuhen stellen ESD Schuhe dar. Sie werden in bestimmten Berufsfeldern gebraucht, um empfindliche Elektronikbauteile und Leiterplatten nicht zu beschädigen. Bereits bei geringen Entladungen mit nur ein paar Volt Spannungsunterschied können empfindliche Bauteile irreparabel beschädigt werden.

In elektrostatisch sensiblen Schutzzonen ist deshalb das Tragen von speziellen Schuhen Pflicht. Im folgenden finden Sie antistatische Sicherheitsschuhe, die zusätzlich ESD-fähig sind. Diese werden daher auch ESD Sicherheitsschuhe genannt.

Hintergrundinformationen zum Begriff finden Sie im Ratgeberartikel ESD Schutz. Weitere Infos zu diesen speziellen Schuhen für empfindliche Bereiche finden Sie unter dem Punkt Punkt Wissenswertes weiter unten auf der Seite.

Unsere TOP 3 ESD Sicherheitsschuhe

123
Uvex motion style Sicherheitsschuh 6998.8 S1 SRC 44 - 1 Empfehlung Atlas Alu-tec 360 - EN ISO 20345 S1 - W10, Unisex - Erwachsene Sicherheitsschuhe, Gr. 46, Schwarz (Black) - 1 Stabilus 2040A,  Unisex SRA Sicherheitsschuhe,  Schwarz Blau,  44 EU (9.5 UK) -
Modell Uvex Motion Style 6998Atlas AluTec 360Stabilus 2040a ESD
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Bewertung
SchutzklasseS1S1S1
Durchtrittsichere Sohle
Wasserfestneinneinnein
ZehenschutzkappeKunststoffAluminiumAluminium
ESD geeignet
Orthopäd. veränderbar
geeignet fürDamen & HerrenDamen & HerrenDamen & Herren
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ESD Arbeitsschuhe – Wissenswertes

Was bedeutet ESD bei Sicherheitsschuhen?

Sicherheitsschuhe sind antistatisch ausgelegt. Die elektrostatische Aufladung wird verhindert. Der Träger von solchem Schuhwerk kann sich somit nicht statisch aufladen. Wenn er sich nicht aufladen kann, kann logischerweise auch keine statische Entladung stattfinden. Das verhindert die Gefahr, durch Funkenschlag gefährliche Substanzen bei der Entladung in Brand zu setzen.

Es geht also primär darum, den Träger des Sicherheitsschuhs sowie auch seine Kollegen vor Gefahren, die durch elektrostatische Entladung entstehen können, zu schützen.

Aber die speziellen Arbeitsschuhe verhindern auch eine Beschädigung von elektronischen Bauteilen durch statische Entladung. Bereits bei wenigen Volt Spannung können sehr empfindliche elektronische Baugruppen irreparabel beschädigt werden. Daher sind in Fertigungszweigen wie zum Beispiel der Herstellung von Mikrochips, oder auch in Lackierereien ESD Arbeitsschuhe ein Muss.

Die zusätzliche Norm für Sicherheitsschuhe und Schutzmaßnahmen

Sie sehen also, es ist nicht nur der Schutz des Menschen in der Industrie wichtig, sondern auch der Schutz der Bauteile, die vor einer Schädigung durch elektrostatische Entladung bewahrt werden müssen.

Dies alles ist in einer zusätzlichen Norm festgehalten, die umgangssprachlich auch ESD Norm genannt wird und sich mit solchen Phänomenen, wie die statische Entladung, beschäftigt:

DIN EN 61340-5-1: Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene – allgemeine Anforderungen

Leitende, antistatische Schuhe und isolierende Schuhe als Basiseinteilung

In der Norm für Sicherheitsschuhe EN ISO 20345 wird neben den anderen Anforderungen an Arbeitsschuhe auch auf das Thema elektrische Eigenschaften eingegangen. Man kann das Schuhwerk in drei Bereiche einteilen. Leitende, antistatische Schuhe und isolierende Schuhe. Die Bereiche sind vom Durchgangswiderstand Sohle – Boden abhängig.

Leitend: Durchgangswiderstand bis 100 kΩ (Kiloohm)

Antistatisch: Durchgangswiderstand von 100 kΩ bis 1 GΩ (Gigaohm)

Isolierend: Durchgangswiderstand über 1 GΩ

Charakteristisches Merkmal der antistatischen Schuhe

Nach der Sicherheitsschuhe Norm EN ISO 20345 gilt: Schuhe sind antistatisch, wenn sich der Durchgangswiderstand der Schuhe zwischen 100 kΩ (Kiloohm) und 1 GΩ (Gigaohm) befindet. Unterhalb der Grenze sind sie leitend, oberhalb 1 GΩ sind sie isolierend.

Was unterscheidet ESD Schuhe von normalen antistatischen Sicherheitsschuhen?

Diese Frage ist durchaus berechtigt, denn ab Schutzklasse S1 sind doch nach Norm bereits die Schuhe antistatisch ausgelegt. Nur antistatische Arbeitsschuhe sind jedoch für das Arbeiten an sehr empfindlichen Bauteilen nicht ausreichend.

Aus diesem Grund gibt es daher noch eine zusätzliche Norm für diese Art von Schuhen. Hier ist der Durchgangswiderstand zwischen Sohle und Boden entscheidend. Man unterscheidet deshalb antistatische Sicherheitsschuhe (was alle Arbeitsschutzschuhe ab S1 sein müssen) und spezielle ESD-fähige Sicherheitsschuhe.

Die wichtige Erkenntnis daraus: Ein Schuh, der ESD fähig ist, ist immer gleichzeitig auch antistatisch. Der umgekehrte Fall gilt jedoch nicht, das heißt jeder antistatische Schuh muss nicht unbedingt auch ESD-fähig sein.

Charakteristisches Merkmal von ESD-Schuhen

Nach der ESD-Norm EN 61340-5-1 darf sich der Durchgangswiderstand der Arbeitsschuhe nur zwischen 100 kΩ (Kiloohm) und 35 MΩ (Megaohm) bewegen. Unterhalb der Grenze sind sie leitend. Sie werden deshalb auch als ableitfähige Schuhe bezeichnet. Oberhalb 35 MΩ sind sie „nur“ antistatisch aber nicht ESD-fähig.

Wie funktionieren ESD Sicherheitsschuhe?

Die Schutzwirkung des Sicherheitsschuhs wird durch eine besondere Technologie bei der Sohle erreicht. Die ESD Sohle ist meist aus Polyurethan gefertigt. Ein anderer Name ist daher auch PU-Sohle. Die Sohle ist geschäumt und dabei fest ummantelt.

Im Kern der Sohle befinden sich kleine Lufteinschlüsse. Eine solche PU-Sohle wirkt zudem auch rutschhemmend und besitzt gute Dämmeigenschaften.

Eine antistatische Wirkung kann aber auch durch eine Gummisohle erreicht werden. Zu den verschiedenen Sohlenarten finden Sie weitere Informationen in unserem Beitrag: Materialkunde bei Sicherheitsschuhen – Wissenswertes.

Woran sind ESD Arbeitsschuhe äußerlich zu erkennen?

Das Schuhwerk muss von einem autorisierten Prüfinstitut getestet worden sein und muss außerdem einen Prüfbericht als Zertifikat aufweisen. Ein sichtbares ESD-Symbol, das auf den Schuhen angebracht sein muss, ist ein weiteres Erkennungsmerkmal. Meist ist das Symbol in Form einer kleinen gelben Plakette auf der Zunge aufgenäht.

Wenn der Schuh keine solche Plakette besitzt, dafür aber eine Kennzeichnung ab S1 aufwärts, so ist er grundsätzlich antistatisch, da das eine Voraussetzung ab der Schutzklasse S1 ist.

Ausstattung der Sicherheitsschuhe mit ESD Schutz

Die Ausstattung dieser speziellen Schuhe ist je nach Schutzklasse unterschiedlich. Neben der ESD Norm müssen natürlich auch alle Richtlinien der jeweiligen Sicherheitsklasse erfüllt werden. Dabei gilt es das Gewicht des Schuhwerks in einem erträglichen Maß zu halten.

Reine elektrostatisch sensitive Arbeitsschuhe müssen keine Zehenschutzkappe oder durchtrittsichere Sohle besitzen. Streng genommen zählen solche Schuhe dann aber nicht zu den Sicherheitsschuhen. Dafür ist hier ein leichtes Gewicht durch die fehlende Zehenschutzkappe problemlos zu erreichen.

Bei Sicherheitsschuhen ab Klasse S1 wird das schon schwieriger. Hierbei kommen hauptsächlich leichte Materialien, wie Kunststoff oder Kevlar zum Einsatz. Aber auch Aluminium findet als sehr leichter Werkstoff Verwendung.

Sie sorgen für ein gleichmäßiges Klima im Schuh und verhindern Kältebögen. Funktionelle atmungsaktive Materialien beim Futter sorgen für ein gutes Tragegefühl, die das Schwitzen in den Schuhen wirksam vermindern. Manchmal werden auch sogenannte ESD Sandalen eingesetzt. Diese sind aber nicht als vorne offene Sandalen zu sehen – sie besitzen trotzdem eine Zehenschutzkappe.

Das sogenannte Power-Point Dämpfungssystem ist eine weitere Spezialität dieser speziellen Sicherheitsschuhe. Es ist unter der Ferse eingearbeitet und wirkt als eine Art Schockabsorber. Die entstehende Energie beim Auftreten wird abgedämpft und schont damit die Wirbelsäule.

In welchen Berufen braucht man Sicherheitsschuhe mit ESD Schutz?

ESD-fähige antistatische Schuhe gibt es in allen Sicherheitsklassen. Je nach Sicherheitsklasse sind sie in einigen Berufsfeldern zwingend vorgeschrieben und müssen getragen werden, um eine elektrostatische Aufladung des Trägers zu verhindern. Sie sind insbesondere erforderlich bei

  • der Herstellung von Mikrochips
  • der Handhabung von sensiblen elektronischen Bauteilen
  • Arbeiten in Lackierbetrieben
  • der Tätigkeit im Labor
  • der Arbeit in medizinischen Bereichen
  • Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten und Gasen

In welchen Berufen sind ESD Schuhe verboten?

Es gibt jedoch einige Berufe, in denen solch spezielles Schuhwerk verboten und sogar gefährlich ist, wenn man es trägt. Dies sind in erster Linie Elektriker, die an Quellen mit elektrischer Spannung arbeiten müssen. Fachkräfte in diesen Berufssparten dürfen keine solchen speziellen Sicherheitsschuhe tragen, da sie sich sonst selbst gefährden würden.

Hier ist eine Erdung nicht erwünscht.

Stattdessen ist eine Erdung des Mitarbeiters unter allen Umständen zu verhindern, indem zum Beispiel Gummimatten oder hochgradig isolierende Arbeitsschuhe eingesetzt werden. Die Isolation der Schuhe verhindert, dass der Strom in die Erde und damit auch vorher durch den Körper der Person abfließen kann.

Arten von ESD-Schuhen

Die Schuhe sind erhältlich in Form von Sandalen, Halbschuhe und sogenannte Clogs (Pantoffeln). Genauso kann man sie als Stiefel erwerben. Dies sind dann meistens Sicherheitsschuhe der Schutzklasse S3. Beliebt sind auch sportliche Sneaker, die luftig und angenehm zu tragen sind.

Hersteller von ESD-Schuhen

Die Schuhe sind von mehreren großen Marken erhältlich. Dazu gehören beispielsweise Uvex, ELTEN, Puma oder Atlas. Auch HAIX bietet ein sehr erfolgreiches und gern gekauftes, modisches Modell an – den HAIX Black Eagle Safety 40 Low.

Beim Kauf der Arbeitsschuhe sollte man auf eine gute Passform achten.

Gerade bei Clogs ist das wichtig, damit man nicht aus Versehen aus den Schuhen beim Arbeiten herausrutscht. Weitere Kaufempfehlungen erhalten Sie auf den jeweiligen Unterseiten zu den Schutzklassen S1, S1P, S2 und S3.

Pflege von ESD-Schuhen

Für die Pflege gilt dasselbe, wie für Sicherheitsschuhe. Man sollte darauf achten, dass die Schuhe stets frei von Verunreinigungen bleiben. Besonders die Sohle sollte immer sauber gehalten werden. Ansonsten vergrößert sich der Übergangswiderstand zum Boden und die ESD-Funktionalität ist nicht mehr gewährleistet.

Sie sollten außerdem im Winter auch nicht über Nacht im Auto gelassen werden, da der Schuh sonst merklich auskühlt. Auch diese Auskühlung führt zu einem höherem Durchgangswiderstand der Schuhsohle.

Die Folge können statische Entladungen in Bauteile sein, die sie irreparabel schädigen. In sensiblen Bereichen, wenn mit brennbaren Flüssigkeiten oder Gasen gearbeitet wird, kann es gar zu einer Explosion kommen. Daher dient solch spezielles Schuhwerk somit auch immer als persönlicher Schutz.

Testverfahren für antistatische Schuhe und bei ESD-Schuhen

Bevor ein Schuh in den Handel kommen kann, muss er zunächst klassifiziert werden. Das heißt, es muss anhand verschiedener Tests entschieden werden, ob man den Schuh zu den ESD-Schuhen zählen kann, oder eben nicht.

Der Test der Arbeitsschuhe wird in zwei Teile unterteilt. Zunächst wird der Schuh auf seine antistatische Fähigkeit untersucht. Dann wird zusätzlich in einem weiteren Test, der Schuh auf seine ESD-Fähigkeiten untersucht. Diese Prüfung kann wiederum nach zwei Arten ablaufen.

Für Interessierte zu diesem Testverfahren sei folgender interessante Artikel der Firma Uvex genannt.

http://www.uvex-safety.com/blog/de/2015-09-25/der-unterschied-zwischen-antistatik-und-esd-am-beispiel-von-sicherheitsschuhen/

Schlusswort – ESD-Schutzmaßnahmen brauchen mehr als nur ESD Schuhe

Abschließend bleibt zu erwähnen, dass ESD Sicherheitsschuhe zwar einen großen Beitrag zum Schutz in elektrostatisch sensiblen Bereichen leisten, jedoch alleine nicht ausreichend sind. Die speziellen Arbeitsschuhe beeinflussen nur den Kontakt zwischen den Füßen und dem Boden. Damit verhindern sie eine elektrostatische Aufladung und damit auch eine Entladung an sensiblen Bauteilen.

Beim Arbeiten hat man aber auch durch andere Körperteile Kontakt zu sensiblen Stoffen, oder empfindlichen elektronischen Bauteilen. Meistens sind das die Hände. Aus diesem Grund muss hier auch entsprechende ESD-Kleidung getragen werden.

Einen weiteren Teil zu elektrostatischen Schutzmaßnahmen in Betrieben trägt die Gestaltung des Arbeitsplatzes bei. Im Ratgeberartikel ESD Schutz finden Sie weitere Informationen dazu.