Seit 1995 müssen im Europäischen Wirtschaftsraum in Verkehr gebrachte Maschinen die Anforderungen der Richtlinien 2006/42/EG erfüllen, die eine Risikobeurteilung im Entwicklungsprozess der Maschine beinhaltet. Die Bewertung und Einstufung von sicherheitsgerichteten Funktionen der Maschine erfolgt über die Berechnung des Performance Levels (PL)*, der durch die harmonisierte Sicherheitsnorm EN ISO 13849-1 erforderlich wird und eine wichtige Kenngröße ist. Diese Norm löste die EN 954 im September 2009 vollständig ab. Im Folgenden erfahren Sie, wie der Performance Level zu berechnen ist.

Der Performance Level (PL) und seine Bedeutung

In der Norm EN ISO 13849 wird der Performance Level als diskreter Level beschrieben, mit dem die Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen eines Bauteils oder einer Steuerung spezifiziert wird, damit eine bestimmte Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen ausgeführt werden kann. Da bedeutet, dass der Performance Level als Maß für die Zuverlässigkeit einer Sicherheitsfunktion fungiert. Dabei ist der Performance Level auf einer Skala, ausgehend vom geringsten PL (a) bis zum höchsten PL (e), zu ermitteln.

Die Sicherheit eines Bauteils oder einer Funktion einer Maschine wird mithilfe des PL bewertet und entsprechend angegeben. Je höher der PL der Funktion ist, desto zuverlässiger und sicherer ist sie. Somit hat der ermittelte Wert für den PL eine Auswirkung auf die Einsatzmöglichkeit des Bauteils. Der PL des betrachteten Bauteils muss dabei mindestens so hoch sein wie der Risikowert der betrachteten Funktion. Das heißt, wenn sich für eine Funktion beispielsweise ein Risikowert c ergibt, darf der PL des Bauteil auch nur bei c oder höher (d oder e) liegen.

Den Performance Level PL berechnen 

Es sind immer zwei Performance Level zu ermitteln

Für die Sicherheitsauslegung einer Anlage oder Maschine nach der Norm EN ISO 13849 sind stets zwei PL zu berechnen, und zwar der erreichte Performance Level (PL) und der erforderliche Performance Level (PLr).

Erreichter Performance Level (PL):

Zum Berechnen des PL werden der Aufbau der Steuerung oder der Aufbau der Sicherheitsbauteile und die jeweilige Gefährdungssituation betrachtet. Dabei kommt es auf die MTTF-Werte (engl. Mean Time To Failure = mittlere Zeit bis zum Gefahr bringenden Ausfall), auf den Diagnosedeckungsgrad (DC) sowie auf die Steuerungskategorien (B, 1, 2, 3, 4) an, die unter anderem von der Steuerungsarchitektur abhängen.

Erforderlicher Performance Level:

Der erforderliche Performance Level ergibt sich aus den Parametern: Ausmaß der Gefahr, des Schadens oder der Verletzung, Häufigkeit des Auftretens und Aufenthaltsdauer sowie Möglichkeit zur Vermeidung oder Ausweichen der Gefahr. Daraus ist zum Schluss der Bewertung der PLr zu ermitteln. Die Beurteilung nach EN ISO 13849 erfolgt dabei ähnlich wie die Risikobeurteilung nach EN 954-1.

Ermittlung des PLr:

Der erforderliche PLr wird meist mit einem relativ einfachen Diagramm ermittelt, das auch als Risikograph bekannt ist. In diesem Diagramm wird ein Risiko für ein bestimmtes Bauteil oder eine bestimmte Funktion anhand der oben schon erwähnten Parameter bewertet:

• Ausmaß der Gefahr, des Schadens oder der Verletzung: S1 für leichte Verletzungen, S2 für schwere Verletzungen
• Häufigkeit des Auftretens und Aufenthaltsdauer: F1 für selten bis öfter, F2 für häufig bis dauernd
• Möglichkeit zur Vermeidung oder Ausweichen der Gefahr: P1 für möglich unter bestimmten Bedingungen, P2 für kaum möglich

Bestimmen des PLr mit dem Risikographen:

Durch das Verfolgen der entsprechenden Pfade im Diagramm (Risikographen) kann der PLr ermittelt werden, der entweder a, b, c, d oder e sein kann und den die untersuchte Funktion mindestens erreichen muss.

Mit der entsprechenden Software ist das Verfahren natürlich einfacher. SISTEMA ist zum Beispiel ein kostenloses Software-Tool zur Berechnung der Performance Level.