Definition und Zweck:
Funktionale Sicherheit (engl. Functional Safety) ist ein systematischer Ansatz zur Risikominimierung in technischen Systemen. Sie befasst sich mit der Erkennung gefährlicher Zustände und der Einleitung von Schutzmaßnahmen, um einen sicheren Zustand zu erreichen oder aufrechtzuerhalten, selbst wenn Teile des Systems fehlerhaft sind oder ausfallen.
Das Hauptziel der funktionalen Sicherheit ist es, die Sicherheit von Personen, Umwelt und Sachwerten zu gewährleisten, indem das Restrisiko, das von einer Maschine oder Anlage ausgeht, auf ein akzeptables Maß reduziert wird. Dies geschieht durch den Einsatz von sicherheitsbezogenen Systemen (Safety-Related Systems – SRS), die elektrische, elektronische oder programmierbar elektronische Technologien umfassen.
Wichtige Normen und Prinzipien:
Funktionale Sicherheit wird durch eine Reihe internationaler Normen definiert, die die Vorgehensweise und die Anforderungen an die Sicherheit von Systemen festlegen:
- IEC 61508: Die grundlegende Norm für die funktionale Sicherheit von elektrischen, elektronischen und programmierbar elektronischen Systemen (E/E/PE). Sie definiert die Safety Integrity Levels (SIL).
- ISO 13849-1: Eine maschinenspezifische Norm, die den Performance Level (PL) für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen definiert.
- IEC 62061: Eine weitere maschinenspezifische Norm, die SIL auf den Maschinenbau anwendet.
- IEC 61511: Für die funktionale Sicherheit in der Prozessindustrie.
Grundprinzipien der funktionalen Sicherheit:
- Fail-Safe: Systeme müssen bei einem Fehler in einen sicheren Zustand übergehen.
- Fehlertoleranz: Die Fähigkeit, auch bei Fehlern sicher zu funktionieren (oft durch Redundanz).
- Risikobewertung: Der Prozess beginnt mit einer Gefährdungsbeurteilung, um die Risiken zu identifizieren und den erforderlichen SIL/PL zu bestimmen.
- Sicherheitslebenszyklus: Ein systematischer Ansatz, der alle Phasen von der Analyse über das Design, die Implementierung, Inbetriebnahme, Betrieb bis zur Außerbetriebnahme abdeckt.
Relevanz in der Automatisierung:
Funktionale Sicherheit ist in allen Bereichen der Automatisierung, die potenzielle Gefahren bergen, von entscheidender Bedeutung:
- Maschinenbau (Roboter, Werkzeugmaschinen, Pressen).
- Prozessindustrie (chemische Anlagen, Öl & Gas, Kraftwerke).
- Transportsysteme.
- Energieverteilung.
Moderne SPSen, Antriebe (Safety Integrated), Sensoren und Aktoren bieten integrierte Sicherheitsfunktionen, die die Umsetzung der funktionalen Sicherheit vereinfachen und Kosten reduzieren.
→ Siehe auch: SIL (Safety Integrity Level), Fail-Safe, Sicherheitsfunktionen, Gefährdungsbeurteilung, Maschinenrichtlinie, PLe (Performance Level)
