Funktionale Sicherheit [EN 61508, EN 61511]

Die funktionale Sicherheit nach EN 61508 und EN 61511 ist entscheidend für den sicheren Betrieb in der Prozessindustrie. Diese Normen decken den gesamten Sicherheitslebenszyklus ab und gewährleisten, dass sicherheitskritische Systeme zuverlässig arbeiten. Eine Sicherheitsfunktion besteht immer aus drei Hauptbestandteilen: Sensor(en) (z.B. Temperatursensor(en)), einer Logik (Steuerung) und Aktor(en) (z.B. Armatur(en)), die zusammenarbeiten, um den sicheren Zustand des Prozesses zu gewährleisten.

Im Rahmen einer Risikoanalyse (HAZOP) werden potenzielle Gefahren identifiziert, die den Betrieb beeinträchtigen könnten. Basierend auf dieser Analyse werden die notwendigen Sicherheitsfunktionen festgelegt. Hier erfolgt auch die Festlegung des notwendigen Sicherheits-Integritätslevels (SIL), der bestimmt, wie zuverlässig die Sicherheitsfunktionen arbeiten müssen, um die Risiken zu minimieren.

Nach der Erstellung der Safety Requirements Specification (SRS), die alle Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen festhält, erfolgt die Auswahl und Überprüfung der sicherheitsrelevanten Komponenten. Diese Spezifikation ist entscheidend, um sicherzustellen, dass alle Anforderungen an die Bauteile und die Funktion selbst genau definiert sind.

Danach erfolgt die Verifikation (=Berechnung) der Sicherheitsfunktionen. Dies stellt sicher, dass die  sicherheitsrelevanten Teile und die Architektur der Funktionen in der Lage sind, die festgelegten Sicherheitsziele hinsichtlich zufälliger und systematischer Ausfälle zu erreichen und die erforderliche Risikominderung zu bieten.

Im Anschluss wird die Software-Validierung durchgeführt. Hier wird überprüft, ob die sicherheitskritische Software alle sicherheitsrelevanten Anforderungen erfüllt und ordnungsgemäß implementiert wurde. 

Anschließend folgt die Hardware-Validierung, bei der überprüft wird, ob die vorgesehenen sicherheitsrelevanten Funktionen die Anforderungen der SRS erfüllen. Geprüft wird u.a. ob Bauteile korrekt eingebaut wurden als auch die Funktion selbst, sowie erforderliche Diagnosen einwandfrei funktionieren, um deren ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Zusätzlich wird überprüft, ob alle formalen Kriterien, wie z.B. das Vorhandensein sämtlicher relevanter Dokumente, erfüllt sind.