Beratung für zuverlässige Schutzfunktionen von Maschinen

Funktionale Sicherheit ist die Zuverlässigkeit sicherheitsbezogener Steuerungssysteme einer Maschine, ihre Sicherheitsfunktionen unter vorhersehbaren Bedingungen korrekt auszuführen. Sie wird durch den Performance Level (PL) quantifiziert und stellt sicher, dass Sicherheitseinrichtungen wie NOT-HALT, Lichtvorhänge oder verriegelte Schutztüren im Ernstfall zuverlässig reagieren. Die funktionale Sicherheit ist nach Maschinenrichtlinie für alle neuen Maschinen und wesentlichen Veränderungen verpflichtend zu bewerten.

Der Performance Level (PL) nach DIN EN ISO 13849-1 ist spezifisch für Maschinensteuerungen und mit der EU-Maschinenrichtlinie harmonisiert. Der Safety Integrity Level (SIL) nach IEC 61508 ist eine allgemeinere Größe für die funktionale Sicherheit elektrischer und programmierbarer Systeme. Für Maschinen wird primär der Performance Level verwendet, da er speziell auf die Anforderungen der Maschinensicherheit zugeschnitten ist und direkt in die CE-Dokumentation integriert werden kann.

Der PLr wird mittels Risikograph durch Bewertung der drei Parameter S (Schwere der Verletzung), F (Häufigkeit der Exposition) und P (Möglichkeit der Gefahrenvermeidung) ermittelt. Die aktualisierte Norm DIN EN ISO 13849-1:2023 führt für Parameter P eine präzisere 5-Faktoren-Methode ein, die Geschwindigkeit der Gefahr, Fluchtmöglichkeiten, Wahrnehmbarkeit, Bedienungskomplexität und Personalqualifikation berücksichtigt. Das Ergebnis ist ein PLr von a (niedrig) bis e (hoch).

SISTEMA ist eine kostenlose Software der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung zur Berechnung des Performance Level nach DIN EN ISO 13849-1. Sie ermöglicht die systematische Eingabe aller sicherheitsbezogenen Bauteile (Sensoren, Steuerung, Aktoren) und berechnet den resultierenden Performance Level automatisch. SISTEMA minimiert Berechnungsfehler und erstellt standardisierte Dokumentation für die CE-Unterlagen. Die Software ist international anerkannt und wird von Prüfstellen und Marktaufsicht akzeptiert.

Die Norm definiert fünf Sicherheitskategorien (B, 1, 2, 3, 4) für sicherheitsbezogene Steuerungsteile, die verschiedene Architekturprinzipien und Fehlererkennungsstrategien repräsentieren. Kategorie B und 1 sind einkanalige Systeme mit unterschiedlichen Qualitätsanforderungen. Kategorien 2, 3 und 4 sind zweikanalige redundante Systeme mit steigenden Anforderungen an Fehlerdiagnose und -reaktion. Die Auswahl der Kategorie hängt vom erforderlichen Performance Level und der gewählten Systemarchitektur ab.

Nur bei wesentlichen Veränderungen im Sinne der Maschinenrichtlinie ist eine Neubewertung der funktionalen Sicherheit erforderlich. Einfache Reparaturen oder der Austausch identischer Ersatzteile erfordern keine neue Performance Level Berechnung. Bei Änderungen an sicherheitsbezogenen Steuerungsteilen, neuen Sicherheitsfunktionen oder geänderten Betriebsbedingungen ist jedoch eine Aktualisierung der SISTEMA-Berechnung notwendig. Im Zweifel sollte immer eine fachkundige Bewertung erfolgen.

Die neue Norm DIN EN ISO 13849-1:2023 hat eine dreijährige Übergangsfrist. Die Vorgängerversion von 2015 verliert am 15. Mai 2027 ihre Konformitätsvermutung. Maschinen, die nach diesem Datum in Verkehr gebracht werden, müssen die neue Norm mit der 5-Faktoren-Methode anwenden. Eine frühzeitige Umstellung wird empfohlen, da die neue Norm präzisere Bewertungsverfahren und bessere Rechtssicherheit bietet.

Bei unzureichender funktionaler Sicherheit drohen erhebliche rechtliche und finanzielle Konsequenzen. Das Produktsicherheitsgesetz sieht Bußgelder bis zu 30.000 Euro für fehlerhafte CE-Kennzeichnungen vor. Bei Unfällen durch unzureichende Sicherheitsfunktionen können Schadenersatz- und Regressansprüche entstehen. Präventive SISTEMA-Berechnungen sind daher nicht nur rechtlich erforderlich, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll zur Risikominimierung.