Funktionale Sicherheit ohne Kompromisse

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Anlagenverfügbarkeit ist mehr als Redundanz

Hinzmann und Philipp gingen in ihrem Vortag auch auf das Thema Anlagenverfügbarkeit ein. Diese werde nicht allein durch einfach oder mehrfach redundante Systemtechniken erzielt. Mit neuen Sicherheitssystemen von Hima können 4-fach-, 3-fach-, 2-fach-redundante oder einkanalige Systemstrukturen realisiert werden, die Sicherheitwerde durch SIL 3 nie degradiert. Daraus ergeben sich Sicherheitslösungen für Applikationen, die eine sehr hohe Verfügbarkeit fordern, wie zum Beispiel im Kühlwasserreaktorbereich oder in Kraftwerken. Zwei redundante Sicherheitssysteme, die programmtechnisch wie ein System behandelt werden, können in verschiedenen Schalträumen verteilt und durch einen Systembus verbunden werden. Fiele eines der redundanten Systeme durch äußere Einflüsse wie Feuer oder Wasser aus, wäre die Sicherheit und die Verfügbarkeit durch das zweite redundante System vollständig gewahrt.

Fehler durch intelligentes Design vermeiden

Da die Sicherheitstechnik im Gegensatz zur Prozessleittechnik nicht täglich im Gebrauch ist, trägt ein intelligentes Design zur Fehlervermeidung entscheidend bei. Die Technik muss für die Anwender intuitiv und selbsterklärend sein. Das beginnt mit einem minimierten Planungsaufwand und setzt sich fort über eine einfache Verschaltung der Systemarchitektur, eine minimierte Redundanzverwaltung bis hin zu einfachster Handhabung und einer graduierten Diagnostik.

Bei der Integration der Schutzeinrichtung in die Betriebseinrichtung sollte darauf geachtet werden, dass die Einkaufsstrategie keine negativen Auswirkungen auf die Sicherheitsstrategie hat. Werden MAC/MIV-Konzepte (MAC: Main Automation Contractor, MIV: Main Instrument Vendor) vom Einkauf favorisiert und Betriebs- und Schutzeinrichtung von dem selben Lieferanten bezogen, sind einige Aspekte zu berücksichtigen:

Der Betreiber hat über Jahre hinweg Prozesse etabliert, die zur Vermeidung systematischer Fehler beitragen. Die daraus resultierende Qualität ist Garant für einen störungsfreien und risikoarmen Anlagenbetrieb. Wird im Rahmen der Planung einer neuen Anlage das gesamte Projekt an einen MAC übertragen, besteht die Gefahr, dass aus Kostengründen die Neuanlage zwar normkonform (hier ist jedoch ein Interpretationsspielraum der Norm zu berücksichtigen) aber dennoch mit anderer Qualität vom MAC umgesetzt werden.

Schutzeinrichtungen (sicherheitsrelevante Aufgaben) und Betriebseinrichtungen (nicht sicherheitsrelevante Aufgaben) werden im Rahmen der Gesamtautomatisierung als Schutzebenen betrachtet. So fordert die DIN EN 61511 eine hinreichende Unabhängigkeit dieser beiden Einrichtungen. Die Störfallverordnung geht noch einen Schritt weiter und fordert, dass der Betreiber die Anlagen des Betriebsbereichs mit zuverlässigen Messeinrichtungen und Steuer- oder Regeleinrichtungen auszustatten hat, die voneinander unabhängig sind.

Unabhängigkeit der Schutzebenen

Diese Unabhängigkeit von Betriebs- und Schutzeinrichtung reduziert das Risiko systematischer Fehler und sogenannter Human-Common-Cause-Fehler. Des Weiteren haben die häufig notwendigen Modifikationen der Betriebseinrichtung keinen Einfluss auf die Sicherheitseinrichtungen.

Derselbe Ansatz „Unabhängigkeit der Schutzebenen“ findet sich auch bei dem aktuellen Thema Security. Die „Last Line of Defense“ wird am besten durch ein mehrstufiges, unabhängiges Abwehrsystem sichergestellt. Der jüngste Fall eines Virenangriffs hat deutlich gemacht, dass die Unabhängigkeit zwischen Betriebs- und Schutzeinrichtung wichtig ist, um größere Schäden zu vermeiden.

Am klarsten ist diese Unabhängigkeit darzustellen, wenn Betriebseinrichtung und Schutzeinrichtung auf unterschiedlichen Plattformen, Entwicklungsgrundlagen und Philosophien basieren. Die optimale Voraussetzung: sie kommen von verschiedenen Herstellern. Hima kann als unabhängiger Lieferant von Sicherheitssystemen die volle Integration normkonform und auf Basis herstellerübergreifender, offener Kommunikationsstandards mit allen führenden Leitsystemen realisieren.

Fazit

Neue Lösungen in der Sicherheitstechnik maximieren die Anlagenverfügbarkeit, ohne dass Kompromisse bei der Sicherheit eingegangen werden müssen. Um die Sicherheitsstrategien der Anlagenbetreiber darstellen zu können, sollten die Sicherheitslösungen unabhängig von der Wahl des Prozessleitsystems spezifiziert und ausgewählt werden. Eine Integration auf Basis offener, herstellerübergreifender Kommunikationsstandards ist eine Lösung ohne Kompromisse hinsichtlich funktionaler Sicherheit und Security und schafft dabei eine hohe Investitionssicherheit.

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