Sicherheitsgestützte Systeme (SIS) sind wichtige Komponenten in industriellen Prozessen, um Sicherheit zu gewährleisten und Unfälle zu verhindern. Eine ordnungsgemäße Gestaltung und Berechnung ist unerlässlich, um eine zuverlässige Leistung und die Einhaltung von Sicherheitsstandards zu erreichen. Dieser Artikel enthält die wichtigsten Leitlinien für die Umsetzung eines wirksamen SIS.

Konstruktionsprinzipien für sicherheitsgerichtete Systeme

Bei der Gestaltung des SIS sollten Einfachheit, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit im Vordergrund stehen, es ist wichtig, die Sicherheitsanforderungen klar zu definieren und geeignete Sicherheitsfunktionen auszuwählen. Redundanz und Diversität werden häufig einbezogen, um die Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern.

Normen wie IEC 61508 und IEC 61511 bieten Rahmenbedingungen für die Gestaltung von Sicherheitssystemen, wobei die Schwerpunkte auf Risikobewertung, Sicherheitsintegritätsstufen (SIL) und Validierungsverfahren liegen.

Berechnung der Sicherheitsintegritätsstufen

Die Bestimmung von SIL umfasst die Analyse des Risikos, das mit potenziellen Gefahren und der Wirksamkeit von Sicherheitsfunktionen verbunden ist, wobei die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls auf Anforderung (PFD) und die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde (PFH) berechnet werden.

Tools wie die Fehlermodus- und Effektanalyse (FMEA) und die Fehlerbaumanalyse (Fault Tree Analysis, FTA) helfen bei der Ermittlung von Fehlermodi und deren Auswirkungen, wobei diese Berechnungen die Auswahl der Komponenten und Redundanzstufen bestimmen, die zur Erfüllung der SIL-Anforderungen erforderlich sind.

Umsetzung und Validierung

Nach der Konstruktion muss das SIS ordnungsgemäß installiert und getestet werden. Die Validierung umfasst die Überprüfung, ob die Sicherheitsfunktionen unter verschiedenen Bedingungen korrekt funktionieren.

Die Dokumentation von Konstruktion, Berechnungen und Testverfahren ist für die Einhaltung und zukünftige Audits von entscheidender Bedeutung. Eine ordnungsgemäße Umsetzung minimiert Risiken und erhöht die allgemeine Sicherheit im industriellen Betrieb.