DIN EN ISO 13849-1 Warum Sie Ihr Risiko neu bewerten sollten

Autor / Redakteur: Thomas Kramer-Wolf ist Fachreferent Safety/Maschinenbau bei der Wieland Electric GmbH. / Ute Drescher

Das Amendement zur DIN EN ISO 13849-1 bringt sowohl Verschärfungen als auch Erleichterungen für die Risikobewertung. Maschinenbauer sollten sie dringend prüfen.

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„Aufgrund der unerwartet kurzen Übergangsfrist wird die neue Edition der DIN EN ISO 13849-1 ein erhebliches administratives Problem beim Ausstellen von CE Konformitätserklärungen verursachen“, befürchtet Thomas Kramer-Wolf, Fachreferent Safety/Maschinenbau bei der Wieland Electric GmbH.
„Aufgrund der unerwartet kurzen Übergangsfrist wird die neue Edition der DIN EN ISO 13849-1 ein erhebliches administratives Problem beim Ausstellen von CE Konformitätserklärungen verursachen“, befürchtet Thomas Kramer-Wolf, Fachreferent Safety/Maschinenbau bei der Wieland Electric GmbH.
(Bild: Wieland)

Ende Mai 2016 wurde nach nunmehr acht Jahren die neue Edition der DIN EN ISO 13849-1:2016 veröffentlicht, die englischsprachige ISO-Variante bereits 2015. An sich war die Ausgabe als Amendement, also als Ergänzung, geplant. Aufgrund des großen Umfangs wird die neue Edition aber als konsolidierte Fassung heraus gebracht. Die neue Edition ist bereits vor deren tatsächlichen Verfügbarkeit im Amtsblatt der EU zur Maschinenrichtlinie 2006/42/EG als harmonisiert gelistet. Dabei wurde eine unerwartet kurze Übergangsfrist gewählt. Bereits zum 30.06.2016 löst die neue Edition die vorherige ab. Danach darf nur noch die DIN EN ISO 13849-1:2016 mit Vermutungswirkung verwendet werden. Auch wenn, bis auf wenige Ausnahmen, nur zusätzliche Freiheiten hinzukamen, wird dies ein erhebliches administratives Problem beim Ausstellen von CE Konformitätserklärungen darstellen.

Was hat sich technisch geändert? Zuallererst eine ganze Reihe von Kleinigkeiten. Bei den Begriffen und Einheiten wird nun generell ein Index „D“ für gefährlich verwendet, bisher war es „d“. Dieser Index wird jetzt auch bei dem Parameter PFHD [1/h] eingeführt, welcher bisher ohne Index und Einheit war. Das führt zu weniger Missverständnissen in Datenblättern und bei Berechnungen, da andere Normen es schon länger so handhaben.

Die wohl größte Änderung: der Risikoparagraph

Die wohl größte Änderung hat der Risikograph erfahren. Erstmalig wird nun in einer Norm der Wert für eine Frequenz von „alle 15 min“ als häufig genannt. Gleichzeitig wird für eine Expositionsdauer von > 5 % der Gesamtzeit (~ 24 min pro Schicht) die Einstufung als häufig bewertet. Beide Werte sind als untere Grenzwerte zu verstehen. Bisher war üblich: häufiger als alle 60 min bzw. länger als 10 min am Stück ist häufig. Grundsätzlich waren und sind alle diese Werte als Mindestanforderungen zu verstehen. Eine persönliche Einschätzung, die hiervon abweicht, war bisher und ist auch künftig möglich.

Als zusätzliche Neuerung im Risikographen gibt es nun die „Eintretenswahrscheinlichkeit eines Gefährdungsereignisses“. Einen vergleichbaren Parameter kennt die IEC 62061 schon länger. Dort wird der Parameter als „W“ bezeichnet. Wie eine niedrige Eintretenswahrscheinlichkeit nachgewiesen und dokumentiert werden kann, ist in der DIN EN ISO 13849-1 nicht erläutert. Es muss davon ausgegangen werden, dass ohne geeignete Nachweise dieser Parameter als gering eingestuft werden muss und damit keine Veränderung zum bisherigen Risikographen darstellt. In jedem Fall kann nicht davon ausgegangen werden, dass geringe Ausfallraten oder geringe Unfallraten eine geringe Eintretenswahrscheinlichkeit bedeuten, da als Referenz ja stets nur die Maschine mit Sicherheitsfunktion bzw. Schutzeinrichtung zur Verfügung steht.

Vereinfachtes Verfahren für betriebsbewährte Bauteile in der Aktorik

Neues gibt es auch im Bereich der Aktorik. In Zukunft kann für betriebsbewährte Bauteile in der Aktorik mit einem vereinfachten Verfahren, ohne Angabe von MTTFD, gearbeitet werden. Dies ist für Mechanik, Pneumatik und Hydraulik zulässig und gestattet erstaunlich gute Ergebnisse. Der Normentext schreibt hier allerdings, dass das neue Verfahren nur dann zulässig sei, sofern keine Kenndaten für MTTFD verfügbar sind. Da allerdings die neue Edition im Anhang C Kennwerte für alle Technologien liefert, ist es fraglich, ob das neue Kapitel überhaupt zur Anwendung kommen kann. In Anhang C werden die Tabellenwerte für typische Produkte gelistet (s. Tabelle).

Auszug aus DIN EN ISO 13849-1:2016 - Anhang C.
Auszug aus DIN EN ISO 13849-1:2016 - Anhang C.
(Bild: Wieland)

Zu beachten gilt vor allem, dass sich für kontaktbasierte Elemente, wie Relais und Schütze bei Nennlast, der Pauschalwert für den B10D deutlich verschlechtert hat. Dies gilt natürlich nur für Produkte, zu denen der Hersteller selbst keine Kenndaten liefert. In der Praxis ist hier in allen Fällen zu klären, ob der gewünschte PL auch mit den reduzierten B10D Werten erreicht wird.

Auch für die Software gibt es echte Neuerungen. Es wird erstmalig auf den Nachweis der Eignung von nicht speziell für Sicherheitstechnik entwickelter SRESW Software verzichtet. Es wurde ein pauschaler Ansatz gewählt, der einkanalige Systeme in Kategorie B, 2 oder 3 bis PL b und zweikanalige Systeme in Kategorie 2 oder 3 bis PL d gestattet. Eine Stellungnahme, inwieweit die Diagnoseanforderungen mit diesen Systemen nachweisbar sind, wurde leider nicht beigefügt. Praktisch gibt es bis heute erhebliche Bedenken, ob die DC Anforderungen von DC >=60% mit Standardsoftware auf Standardhardware erfüllbar sind.

In Kategorie 2 zwingend gefordert: Das Einleiten des sicheren Zustands

Im Bereich der Kategorie 2 gab es Zuckerbrot und Peitsche. Einerseits wurde das Verhältnis von Anforderungs- zu Testrate vereinfacht. Bisher musste 100x öfter getestet werden als die Sicherheitsfunktion angefordert wurde. Nun ist ein Verhältnis von 1:25 zulässig. Dann allerdings mit einem Aufschlag von 10% auf den PFHD Wert. Zusätzlich gibt es bezüglich des Ausgangs der Testeinheit OTE eine Klarstellung. Bisher war nicht eindeutig geregelt, ob OTE den sicheren Zustand einleiten muss oder ob eine reine Signalisierung ausreichend ist. Nun ist für PL d das Einleiten des sicheren Zustands zwingend gefordert. Damit ist auch hier zu klären, ob vorhandene Implementierungen die neuen Anforderungen noch erfüllen.

Eine etwas größere Relevanz hat auch die Erweiterung des „Balkendiagramms“ und des Anhang K. Für die Kategorie 4 geht der Wertebereich des MTTFD in Zukunft bis 2500 Jahre, statt 100 Jahre. Wirklich große Auswirkungen sind hier aber nicht zu erwarten, da es letztlich nur bei Sicherheitsketten von mehr als drei Subsystemen eine Verbesserung darstellt.

Anhang E: Pauschalwert for den DC ersatzlos gestrichen

Eine letzte Änderung mit möglichem Einfluss auf vorhandene Anwendungen findet sich im Anhang E. Dort wurde ein Pauschalwert für den DC ersatzlos gestrichen. Sicherheitsfunktionen mit zwei Abschaltpfaden, von denen nur einer getestet wird, konnten bisher einen DC von 90% in Anspruch nehmen. Dies ist nun nicht mehr möglich. Auch hier ist zu prüfen, ob von diesem Parameter in der Vergangenheit Gebrauch gemacht wurde.

Als Fazit bedeutet die neue Edition der DIN EN ISO 13849-1 eine Veränderung in beide Richtungen. Die Mehrzahl der Änderungen erleichtern die Umsetzung von Sicherheitsfunktionen, allerdings gibt es auch drei Änderungen, die dazu führen können, dass vorhandene Bewertungen zu einem nun schlechteren Ergebnis kommen. Es ist daher von jedem Maschinenbauer für alle Maschinen zu prüfen, ob deren Bewertungen der Sicherheitsfunktionen noch zum selben Ergebnis gelangen. In Anbetracht der extrem kurzen Übergangsfrist von nur einem Monat ist das in den meisten Fällen faktisch nicht möglich. Wie sich Gesetzgeber und Zertifizierungsstellen hier positionieren, bleibt abzuwarten.

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