Werden heutzutage neue Maschinen oder Anlagen konstruiert, steht insbesondere ein Aspekt im Mittelpunkt der Entwicklung: Sicherheit. Potenzielle Gefahrenstellen, wie beispielsweise Türen, müssen durch entsprechende Maßnahmen abgesichert werden.
Der Performance Level (PL) wiederum hilft den Konstruierenden bei der Bestimmung dieser Maßnahmen. Wie das funktioniert und welche verschiedenen PL es gibt, erklären wir in diesem Artikel.
Was versteht man unter einem Performance Level?
Die europäische Maschinenrichtlinie (ab 2027 Maschinenverordnung) verlangt, dass für jede Maschine, die auf den Markt gebracht wird, eine Risikobewertung durchgeführt wird.
Dabei wird abgeschätzt, ob den möglichen Gefahren, die von dieser Maschine ausgehen, genügend Maßnahmen entgegengestellt wurden, die diese Gefahren hinreichend abmildern.
Ist das Verletzungsrisiko hoch, so muss auch die Qualität der technischen Schutzmaßnahmen hoch sein.
Der PL ist nach ISO 13849-1 ein „diskreter Level, der die Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen einer Steuerung spezifiziert, eine Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszuführen“. Es beschreibt also das numerische Maß für die Qualität dieser Schutzmaßnahmen.
Welche Performance Level gibt es?
Der PL wird in den Stufen a bis e angegeben. Je höher dieser ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls.
Der PL a beschreibt hierbei die niedrigste Stufe, der PL e wiederum die höchste Stufe.
Etwas konkreter bedeutet dies (je nach Auslastung der Maschine), dass die Stufe a einer Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls nach 1 bis 10 Jahren entspricht. Bei der Stufe e sind es dagegen 10.000 bis 100.000 Jahren.
Was ist der Unterschied zwischen PL und SIL?
Sowohl beim Performance Level als auch beim Safety Integrity Level (SIL) handelt es sich um Bewertungsmaßstäbe in Bezug auf die Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen. Jedoch basieren sie auf unterschiedlichen Normen.
Wie erreicht man ein bestimmtes Performance Level?
Zunächst muss für die möglichen Gefahrenquellen der Maschine der entsprechende Performance Level Required (PLr) bestimmt werden. Diese Beurteilung kann anhand eines Risiko-Graphs, welcher in der DIN EN ISO 13849-1 zu finden ist, erfolgen.
Wie genau das funktioniert, erklärt unser Kollege Sascha in diesem Video:
Next Steps: Umsetzung des PLr
Wurde im Vorfeld ein PLr an Hand des Risiko-Graphen festgelegt, geht es nun daran, entsprechende technische Schutzmaßnahmen zu definieren. Der PLr bildet also die Vorgabe, der PL ist die spätere, technische Umsetzung – also das Level, was dann faktisch an der Maschine vorhanden ist.
Der PL muss dabei immer gleich oder größer als der PLr sein!
Im Anschluss geht es daran, den PLr umzusetzen, zum Beispiel durch die Installation von Sicherheitsschaltern. Im einfachsten Fall haben diese Produkte bereits einen vom Hersteller definierten PL. Denn dann kann der PL der technischen Schutzmaßnahme nach einem in ISO 13849-1 beschriebenen vereinfachten Verfahren simpel hergeleitet werden.
Bei mehreren Gefahrenquellen muss aber darauf geachtet werden, dass am Ende auch die gesamte Sicherheitskette den PLr erreicht. Bei mehr als 3 Komponenten innerhalb dieser Kette, muss dieser dann zusätzlich rechnerisch bewiesen werden.
Diese „einfache“ Betrachtung erklärt unser Kollege auch noch einmal im folgenden Video:
Performance Level: Eine wichtige Sicherheitskomponente
Abschließend lässt sich sagen, dass der PL eine sehr wichtige Komponente in Sicherheitsanwendungen ist. Je höher dieser ist, desto sicherer sind Maschinen und Anlagen konstruiert.
Das hier in aller Kürze dargestellte Basiswissen bedarf für ein umfangreiches Verständnis mehr Informationen als in diesem Rahmen möglich ist. Für eine ausführlichere Erläuterung sei darüber hinaus auch auf den IFA-Report 2/2017 verwiesen, der hier kostenlos heruntergeladen werden kann: https://www.dguv.de/ifa/publikationen/reports-download/reports-2017/ifa-report-2-2017/index.jsp