Funktionale Sicherheit: Vermeidung menschlicher Fehler und technische Anforderungen nach IEC 61508, EN 50126, EN 50128 und EN 50129

Einleitung

Die Sicherheit von Maschinen, Steuerungssystemen und kritischen Infrastrukturen steht im Mittelpunkt moderner Industrienormen wie IEC 61508, EN 50126, EN 50128, EN 50129 und ISO 13849. Diese Normen zielen darauf ab, die funktionale Sicherheit durch bewährte technische Lösungen und die Minimierung menschlicher Fehler zu gewährleisten.

Ein aktueller Vorfall in Oldenburg verdeutlicht die Bedeutung dieser Normen: Aufgrund des Ausfalls einer automatischen Schranke übernahm ein Bahnmitarbeiter die Sicherung des Bahnübergangs manuell – mit fatalen Folgen. Dieser Fall zeigt, wie wichtig es ist, menschliche Faktoren (Human Factors) bei der Entwicklung und Implementierung sicherheitskritischer Systeme zu berücksichtigen.

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Was ist Funktionale Sicherheit?

Funktionale Sicherheit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systems, sicher zu funktionieren, wenn es Fehlfunktionen oder potenziell gefährliche Zustände gibt. Sie ist ein zentraler Bestandteil der Normen:

- IEC 61508: Die Basisnorm für die funktionale Sicherheit von elektrischen, elektronischen und programmierbaren elektronischen Systemen.

- EN 50126, EN 50128, EN 50129: Spezialisierte Normen für die Bahnindustrie, die Aspekte wie Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit abdecken.

Diese Normen definieren Prozesse, um Gefahren systematisch zu analysieren und die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Ausfälle zu minimieren.

Der Faktor Mensch: Sichere Entscheidungen in kritischen Situationen

Bedeutung der Human Factors in der funktionalen Sicherheit

Der Mensch ist oft die Schwachstelle in sicherheitskritischen Systemen. Faktoren wie Stress, Überlastung oder unklare Anweisungen können zu Fehlern führen. Die Normen tragen diesem Risiko Rechnung:

- IEC 61508: Berücksichtigt menschliche Eingriffe und empfiehlt technische und organisatorische Maßnahmen, um Fehler zu reduzieren.

- EN 50126: Beschreibt die Bedeutung von Trainings und klaren Protokollen, um Bedienfehler zu minimieren.

Beispiele aus der Praxis: Der Fall Oldenburg

Der Unfall in Oldenburg, bei dem eine manuelle Schrankenbedienung zu einer Fehlentscheidung führte, illustriert, wie wichtig automatisierte und redundante Systeme sind. Hätte eine automatisierte Sicherheitsprüfung bestanden, wäre der Bahnübergang nicht zu früh freigegeben worden.

Strategien zur Fehlervermeidung

1. Ergonomisches Design: Steuerungssysteme sollten intuitiv und einfach zu bedienen sein.

2. Redundanz: Doppelte Sicherheitsmechanismen reduzieren das Risiko einzelner Fehler.

3. Schulung: Mitarbeiter müssen Risiken und Notfallprozesse kennen.

Technische Anforderungen der Normen

IEC 61508: Die Mutter aller Sicherheitsnormen

Die IEC 61508 bildet die Grundlage für alle anderen funktionalen Sicherheitsnormen. Sie definiert:

- Sicherheitslebenszyklus: Ein umfassender Prozess von der Risikoanalyse bis zur Wartung.

- Sicherheitsintegritätslevel (SIL): Bewertet die Wahrscheinlichkeit eines sicheren Systemverhaltens unter bestimmten Bedingungen.

EN 50126, EN 50128, EN 50129: Standards für die Bahnindustrie

- EN 50126: Umfasst die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Bahnsystemen, einschließlich Risikoanalysen.

- EN 50128: Konzentriert sich auf die Entwicklung und Verifikation sicherheitskritischer Software.

- EN 50129: Regelt die Integration von elektronischen Steuerungssystemen und Sicherheitsmechanismen.

ISO 13849: Sicherheitsanforderungen für Maschinen

Die ISO 13849 bietet eine umfassende Anleitung für sicherheitsbezogene Steuerungssysteme in Maschinen:

- Performance Level (PL): Ein Maß für die Fähigkeit eines Systems, Sicherheitsfunktionen auszuführen.

- Diagnosefähigkeit: Systeme müssen Fehler erkennen und darauf reagieren können.

Tipps zur Anwendung der Normen

1. Risikobewertung: Nutzen Sie systematische Methoden wie z.B. HAZOP (Hazard and Operability study), GuR (Gefahren und Risikobeurteilung DIN EN12100) oder FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), um Gefahren zu identifizieren.

2. Technologieintegration: Setzen Sie Automatisierung ein, um menschliche Eingriffe zu minimieren.

3. Dokumentation: Halten Sie den Sicherheitslebenszyklus genau fest, um Audits zu bestehen.

Nächste Schritte

Funktionale Sicherheit nach IEC 61508, EN 50126, EN 50128, EN 50129 und ISO 13849 ist essenziell, um menschliche Fehler zu vermeiden und den sicheren Betrieb komplexer Systeme zu gewährleisten. Der Vorfall in Oldenburg zeigt, wie wichtig die Einhaltung dieser Normen ist, um sowohl technische als auch menschliche Faktoren optimal zu berücksichtigen.

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