EN ISO 13849-1

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen

Die DIN EN ISO 13849-1 „Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen“ ist eine der wichtigsten Normen für die funktionale Sicherheit im Maschinenbau. Sie gehört zu den Typ-B1-Normen gemäß DIN EN ISO 12100 und legt Anforderungen an die sicherheitsbezogenen Teile von Steuerungen (SRP/CS – Safety Related Parts of Control Systems) fest.

Ziel und Zweck der Norm
Die Norm beschreibt, wie sicherheitsrelevante Steuerungsteile ausgelegt und bewertet werden müssen, um ein bestimmtes Sicherheitsniveau zu erreichen.
Im Mittelpunkt steht die Bestimmung des erforderlichen Performance Levels (PLr) für jede Sicherheitsfunktion und der Nachweis, dass dieser durch geeignete Maßnahmen erreicht wird.

Inhalte der DIN EN ISO 13849-1
Die Norm kombiniert architekturbasierte Anforderungen mit statistischen Kennwerten und beschreibt einen strukturierten Bewertungsprozess:

Bestimmung des Performance Levels (PLr)
anhand eines Risikographen mit den Parametern Schwere der Verletzung (S), Häufigkeit der Gefährdungsexposition (F) und Möglichkeit der Gefährdungsvermeidung (P)
Systemauslegung und Komponentenwahl
unter Berücksichtigung von Steuerungskategorien, MTTFd (mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall), DCavg (Diagnoseabdeckung) und CCF (gemeinsame Fehlerursachen)
Validierung der Sicherheitsfunktion
durch technische Nachweise, Prüfungen und Dokumentation

Aktuelle Fassung und Änderungen
Seit Dezember 2023 gilt die überarbeitete Version DIN EN ISO 13849-1:2023-12, die die bisherige Fassung von 2016 ersetzt.

Wesentliche Neuerungen sind:

Klarere Begriffsdefinitionen und vereinheitlichte Anforderungen
Erweiterte Anwendungsbereiche für moderne Steuerungstechnologien
Aktualisierte Verweise auf andere Normen, z. B. zur funktionalen Sicherheit
Integration der Validierung (früher Teil 2) in den Hauptteil der Norm
Neue Anforderungen an die Sicherheitsanforderungsspezifikation (SRS), Software und EMV

Anwendung und Gültigkeit
Die Norm ist harmonisiert unter der Maschinenrichtlinie und künftig auch unter der Maschinenverordnung.
Ihre Anwendung löst die Vermutungswirkung aus: Die Einhaltung gilt als Nachweis für die Erfüllung der grundlegenden Sicherheitsanforderungen. Sie wird von vielen Typ-C-Normen referenziert und ist für eine Vielzahl von Maschinentypen relevant.

Bedeutung für die Praxis
Die DIN EN ISO 13849-1 ist anzuwenden, wenn Maschinensteuerungen sicherheitsrelevante Funktionen übernehmen – z. B. Not-Halt, Türzuhaltung, Schutztürüberwachung, Lichtschranken oder Sicherheitssteuerungen für Roboter.
Sie unterstützt Hersteller dabei, Sicherheitsfunktionen systematisch zu bewerten und zuverlässig umzusetzen – von der Risikoanalyse bis zur Validierung.

SISTEMA

Mit dem Tool können die Anwender die Struktur der sicherheitsbezogenen Steuerungskomponenten auf Basis der vorgegebenen Architektur modellieren, wobei automatische Berechnung der Zuverlässigkeitswerte in unterschiedlichen Detailstufen möglich ist, darunter auch das erreichte Performance Level (PL). Das Programm SISTEMA ist auf Englisch und Deutsch erhältlich.

SISTEMA kann auch hier kostenlos heruntergeladen und an Dritte weitergegeben werden.

Relevante Parameter wie die Risikoparameter zur Bestimmung des erforderlichen Performance Levels (PL_r), die Kategorie, Maßnahmen gegen Ausfälle infolge gemeinsamer Ursachen (CCFs) in Mehrkanalsystemen, die durchschnittliche Bauteilqualität (MTTF_D) und die durchschnittliche Testqualität (DC_avg) von Bauteilen und Blöcken werden schrittweise in Vorlagen eingegeben. Sobald die erforderlichen Daten in SISTEMA eingegeben wurden, werden die Ergebnisse berechnet und sofort angezeigt. Ein praktischer Vorteil für den Benutzer liegt darin, dass jede Änderung eines Parameters sofort auf dem Bildschirm wiedergegeben wird, mit den Auswirkungen auf das gesamte System. Das zeitaufwändige Nachschlagen in Tabellen und die Berechnung von Formeln (Berechnung des MTTF_D durch die „Parts-Count-Methode“, Symmetrisierung der MTTF_D für jeden Kanal, Abschätzung des DC_avg, Berechnung von PFH und PL etc.) übernimmt die Software. Dadurch können die Nutzer Parameterwerte variieren und damit die Auswirkung von Änderungen mit geringstem Aufwand beurteilen. Die endgültigen Ergebnisse werden in einem Bericht ausgedruckt.

Quelle