Grundlagen der Funktionalen Sicherheit. Christian Zauner

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1 Grundlagen der Funktionalen Sicherheit Christian Zauner Folie 1

2 Gesetzliche Sicherheitsanforderungen Die Gesellschaft allgemein, insbesondere Kunden und Nutzer haben hohe Erwartungen an die Sicherheit von Systemen und die Reduzierung der Risiken. Diesbezüglich hat die Politik mit dem Produktsicherheitsgesetz (ProdSG, bis Dezember 2011: GPSG) einen gesetzlichen Rahmen für die Umsetzung von Sicherheitsanforderungen geschaffen. Die BetrSichV regelt in 4 BetrSichV die Grundpflichten des Arbeitgebers. Zu diesen Grundpflichten gehören im Wesentlichen die Inhalte und Einhaltung des 3, 5und 6 BetrSichV. Demnach dürfen nur sichere Arbeitsmittel verwendet werden, für die der Arbeitgeber zuvor eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und die dabei ermittelten Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik getroffen sowie festgestellt hat, dass die Verwendung der Arbeitsmittel nach dem Stand der Technik sicher ist. Die Einhaltung der Grundpflichten des Arbeitgebers ist ein zentraler Bestandteil und sollte entsprechend dokumentiert werden. Folie 2

3 Funktionale Sicherheit (abgekürzt auch FuSi) bezeichnet den Teil der Sicherheit eines Systems, der von der korrekten Funktion des sicherheitsbezogenen Systems und anderer risikomindernder Maßnahmen abhängt. Das bedeutet grundsätzlich den erforderlichen Einsatz eines technischen und organisatorischen Maßnahmenpaketes. Nicht zur funktionalen Sicherheit gehören u. a. die Bereiche der elektrische Sicherheit, des Brand- und Exschutzes oder des Strahlenschutzes. Folie 3

4 Überblick Da Sicherheit auch erreicht werden kann, indem notfalls die bestimmungsgemäße Funktion eingestellt und ein sicherer Zustand eingenommen wird, spricht man auch von der Sicherheitsintegrität des Systems. Mit der Komplexität elektronischer, insbesondere programmierbarer Systeme steigt die Vielfalt der Fehlermöglichkeiten: Mikrorechner übernehmen heutzutage fast alle Sicherheitsfunktionen. Sie achten beispielsweise darauf, dass der Druck im Dampfkessel die Norm nicht übersteigt; sorgen für die Sicherheit von Chemieanlagen oder leiten Züge mit angemessener Geschwindigkeit auf die richtigen Gleise. Folie 4

5 Entsprechend fordert die Normenreihe IEC "Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbar elektronischer Systeme" die Anwendung diverser Methoden zur Beherrschung von Fehlern: Vermeidung systematischer Fehler in der Entwicklung, z. B. Spezifikationsund Implementierungsfehler Überwachung im laufenden Betrieb zur Erkennung von zufälligen Fehlern Sichere Beherrschung von erkannten Fehlern und Übergang in einen vorher als sicher definierten Zustand Ursachen von zufälligen Fehlern können Alterung oder physikalische Phänomene (Softerror) sein. Die Vermeidung systematischer Fehler, sowie die Beherrschung systematischer und zufälliger Fehler in sicherheitstechnischen Funktionen senkt das zu erwartende Risiko auf ein akzeptiertes Maß, wenn ein gelebtes Management der funktionalen Sicherheit (FSM) bei allen beteiligten Firmen implementiert ist. Folie 5

6 Konzept und Organisation der funktionalen Sicherheit (Quelle: Entwurf VDI/VDE 2180 Blatt 1 Abschnitt 4, Feb. 2018) Management der funktionalen Sicherheit (Quelle: Entwurf VDI/VDE 2180 Blatt 1 Abschnitt 4.2, Feb. 2018) Kompetenz des eingesetzten Personals: 1. Kenntnis der gesetzlichen, behördlichen und normativen Anforderungen 2. Sicherheitstechnisches Wissen (z. B. über Durchführung von Sicherheitsbetrachtungen, etc.) 3. Technisches Wissen, Ausbildung und Erfahrung, bezogen auf die verfahrenstechnische Anwendung und Technologie (z. B. elektrische, elektronische oder programmierbare elektr. Technologie, Sensoren und Aktoren) 4. Verständnis für die möglichen Folgen eine Ereignisses Beurteilung, Auditierung und Modifikation (Quelle: Entwurf VDI/VDE 2180 Blatt 1 Abschnitt 4.5, Feb. 2018) Folie 6

7 Wichtige Normen der funktionalen Sicherheit Folgende Normen gehören zu den wichtigsten, die funktionale Sicherheit betreffend: EN ISO 13849: Sicherheit von Maschinen Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen EN/IEC 61508: Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme EN/IEC 61511: Funktionale Sicherheit - Sicherheitstechnische Systeme für die Prozessindustrie EN/IEC 62061: Sicherheit von Maschinen Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer und programmierbar elektronischer Steuerungssysteme ISO 26262: Road vehicles Functional safety Folie 7

8 Kontakt Christian Zauner Telefon Folie 8