Maßeinheit SIL – so messen Sie die Risikoreduzierung

Anbieter zum Thema

AUMA Riester GmbH & Co. KG

VEGA Grieshaber KG

Glatt Ingenieurtechnik GmbH

Pepperl+Fuchs SE

Beurteilung der Sicherheit

Die Normen zur funktionalen Sicherheit fordern, dass alle Tätigkeiten und Ergebnisse nach dem Vier-Augen-Prinzip verifiziert bzw. validiert werden. Dabei ist zu beachten, dass dies den gesamten Sicherheitslebenszyklus einer Schutzeinrichtung betrifft (Abb. 2, linke Seite). Sowohl die Risikoanalyse (SIL-Anforderung) als auch die Realisierung der risikoreduzierenden Maßnahme müssen entsprechend beurteilt werden.

An dieser Stelle soll nochmals explizit darauf hingewiesen werden, dass der gesamte Sicherheitslebenszyklus unter Anwendung des bereits erwähnten FSM-Systems abgearbeitet werden muss, was auch eine entsprechende Dokumentationspflicht mit einschließt. Das FSM-System dient also nicht nur dazu systematische Fehler zu vermeiden, sondern es soll auch sicherstellen, dass alle Tätigkeiten und Ergebnisse (Dokumente, Hardware, Software), welche die Risikoreduzierung betreffen, nachvollziehbar und auditierbar sind. Das FSM-System ist also ein zentraler Bestandteil der funktionalen Sicherheit und somit zur Erfüllung einer SIL-Anforderung unverzichtbar.

Zusammenfassung

Der Begriff SIL stellt im Prinzip eine Maßeinheit dar, mit dessen Hilfe die Risikoreduzierung quantifiziert werden kann. Wie bei Maßeinheiten üblich, wird damit zunächst das erforderliche Maß an Risikoreduzierung spezifiziert (Risikoanalyse). Anschließend wird eine Schutzeinrichtung (Z-Funktion) implementiert, um das ursprünglich vorhandene Risiko im geforderten Umfang zu reduzieren.

Die Erreichung dieses Ziels muss in einem abschließenden Schritt nachgewiesen werden. Dies impliziert, dass Bewertungskriterien definiert sind, mit deren Hilfe der von einer Schutzeinrichtung erreichte Grad an Risikoreduzierung bestimmt werden kann. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um folgende Punkte:

• Vermeidung systematischer Fehler mittels FSM-System (Abb. 2, linke Seite);

• Fehlerbeherrschung durch Redundanz und/ oder Fail-Safe-Design (Abb. 2, Tabellen);

• Fehlererkennung durch Diagnose (Abb. 2, Tabellen);

• Betrachtung der Versagenswahrscheinlichkeit durch zufällige Fehler (Abb. 2, Formeln).

Die Struktur und die Versagenswahrscheinlichkeit sind somit für den von einer Schutzeinrichtung erreichten SIL maßgebend, wobei alle Tätigkeiten und Ergebnisse unter Anwendung des FSM-System durchgeführt, verifiziert und dokumentiert werden müssen. Das FSM-System ist somit der zentrale Dreh- und Angelpunkt zur Erreichung eines bestimmten SIL.

Ein weiteres Element zur SIL-Erreichung stellt die PFD-Berechnung dar. Untersuchungen aus der Vergangenheit zeigen jedoch deutlich, dass ein Versagen von Schutzeinrichtungen fast immer auf systematische Fehler zurückzuführen ist und nur in seltenen Fällen von zufälligen Fehlern verursacht wird [5] [6]. Das Hauptaugenmerk muss daher auf das FSM-System gerichtet werden und nicht auf die PFD-Berechnung.

Literatur

[1] EN61508-4, „Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme, Teil 4: Begriffe und Abkürzungen“, Abschnitt 3.6.5 und 3.6.6, November 2002

[2] Dirk Hablawetz, Norbert Matalla und Gerhard Adam, „IEC 61511 in der Praxis – Erfahrungen eines Anlagenbetreibers“, atp 10/2007

[3] EN 61511; „Funktionale Sicherheit – Sicherheitstechnische Systeme für die Prozessindustrie – Teil 1–3“, Mai 2005

[4] VDI/VDE 2180, „Sicherung von Anlagen der Verfahrenstechnik mit Mitteln der Prozessleittechnik (PLT)“, 2009

[5] HSE, „Out of control –Why control systems go wrong and how to prevent failure“, HSE Books, ISBN 0-7176-2192-8

[6] European Commission Environment, http://ec.europa.eu/environment/seveso/legislation.htm

* Der Autor ist Leiter der Gruppe Schulung und Gremienarbeit, Geschäftsbereich Prozessautomation, Pepperl+Fuchs GmbH, Mannheim.

(ID:27129300)