Der Fachblog für CE-Kennzeichnung

Funktionale Sicherheit

Erstellt von Jörg Handwerk am 25.04.2017 08:44:02

Mit der Industrie 4.0 haben auch neue Technologien Einzug in den Arbeitsalltag gefunden. So arbeiten Mensch und Maschine immer enger zusammen und Produktionsabläufe werden immer vernetzter.

Das hat natürlich Auswirkungen auf die Arbeitssicherheit und insbesondere auch auf das Performance Level (PL), welches angibt, wie zuverlässig eine Sicherheitsfunktion ist. Was es dabei alles zu beachten gilt, erfahren Sie hier.


Nicht nur bei Neubauten von Maschinen ist im Zuge des Zertifizierungsverfahrens nach Maschinenrichtlinie eine Risikobeurteilung durchzuführen. Jegliche Veränderung von Maschinen erfordert neben der Frage nach der Art der Veränderung – wesentlich oder nicht – ebenfalls eine Betrachtung möglicher Risiken. Alle Maßnahmen zur Minderung dieser Risiken sollten nach dem 3-Stufen-Verfahren gewählt werden.

Ermittlung des Performance Levels

Schutzmaßnahmen sollten möglichst nach dem Stand der Technik implementiert werden. Dies bedeutet bei Maßnahmen, die zur sogenannten funktionalen Sicherheit zählen, dass das Performance Level (PL) Berücksichtigung finden muss. Entscheidet sich ein Konstrukteur beispielsweise zum Einbau eines Lichtgitters, einer Trittschutzmatte oder eines Sicherheitsschalters an einer Schutztür, so ist er für die Konstruktion der Sicherheitsfunktion auf die Angabe des geforderten Performance Levels (PLr) angewiesen. Dieses wird in einer Risikobeurteilung unter Berücksichtigung von Schadensausmaß, Aufenthaltsdauer im Gefahrenbereich und Eintrittswahrscheinlichkeit des Schadens bestimmt. Nur unter Angabe des PLr ist der Konstrukteur in der Lage, die Sicherheitsfunktion korrekt zu designen. Ausschlaggebend hierfür sind neben der Auswahl verwendeter Bauteile, vor allem auch die Art der Verdrahtung und die Möglichkeiten des Systems, Fehler zu erkennen.

Aus all diesen Daten wird dann das erreichte Performance Level einer Sicherheitsfunktion ermittelt. Nur wenn das erreichte PL gleich oder höher ist als das, welches während der Beurteilung der Risiken als gefordert angenommen wurde, sind die Sicherheitsanforderungen erfüllt und die funktionale Sicherheit ist gegeben.

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Hilfe durch SISTEMA

Um das tatsächliche PL zu ermitteln ist die Recherche nach Bauteildaten erforderlich, die von den Herstellern von Sicherheitsbauteilen in Datenblättern zur Verfügung gestellt werden. Diese können mittels Bruchrechnung zu den benötigten Werten führen, die am Ende das PL ergeben.

Einfacher ist die Ermittlung des PL mit der frei im Internet verfügbaren Software SISTEMA vom Institut für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (IFA) der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV). Entscheidet man sich für die Verwendung von SISTEMA, so ist auch die Recherche nach Bauteildaten einfacher, da die meisten Hersteller ihre Daten in Form von Bibliotheken in der Software zur Verfügung stehen.

Fehler beim tatsächlichen Performance Level – wie das?

Trotz Software sind Fehler möglich, die im Falle des Falles gefährliche Folgen haben können. So kann mit bestimmten Sicherheitsbauteilen zwar ein PL von „e“ erreicht werden, allerdings ist das unter anderem von der Kategorie, also dem Design abhängig. Verwendet man z.B. ein Sicherheitsschaltrelais, welches ein PL=e erreichen kann, in einer Not-Halt-Kette mit einkanaliger Struktur, so wird am Ende niemals tatsächlich „e“ erreicht werden können. Das wäre in etwa so, als würde man einen 300PS Motor in eine Ente einbauen, um damit Geschwindigkeiten von 290km/h zu fahren – niemals!

Den richtigen Umgang mit der Software sowie den Aufbau von Schutzfunktionen und Eingabemöglichkeiten vermitteln wir von CE-CON entweder in einer Webinar-Reihe oder in diversen Schulungen oder Workshops.

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Themen: Permormance Level Validierung, Sistema

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