SIL- und PL-Klassifizierungen verstehen: Überblick, Unterschiede und Zusammenhänge

Im Bereich der Arbeitssicherheit ist es von entscheidender Bedeutung, dass Systeme zuverlässig funktionieren, um Menschen, Anlagen und die Umwelt zu schützen. Zwei häufig verwendete Maßstäbe für die Zuverlässigkeit von Sicherheitssystemen sind SIL (Safety Integrity Level) und PL (Performance Level). Obwohl sie ähnlichen Zwecken dienen, basieren sie auf unterschiedlichen Normen und werden in unterschiedlichen Kontexten angewendet.

Aus diesem Grund betont Lasermet, wie wichtig es ist, zu verstehen, was diese Begriffe bedeuten, worin sie sich unterscheiden und in welcher Beziehung sie zueinander stehen.

Was ist der Safety Integrity Level (SIL)?

Der Sicherheitsintegritätslevel (SIL) ist in der Norm IEC 61508 und verwandten Normen wie der IEC 62061 definiert. Er misst die Zuverlässigkeit einer Sicherheitsfunktion, indem er die Wahrscheinlichkeit bewertet, mit der ein System seine beabsichtigte Sicherheitsfunktion bei Bedarf korrekt ausführt. Einfach ausgedrückt gibt der SIL an, wie sicher man sein kann, dass ein Sicherheitssystem effektiv funktioniert, um Risiken zu verringern und die Sicherheit zu gewährleisten.

SIL-STUFEN

SIL 1 bis SIL 4, wobei SIL 4 die höchste Risikominderung bietet

GRUNDLAGE

Ausfallwahrscheinlichkeit bei Anforderung (PFD) oder Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde (PFH)

ANWENDUNGEN

Prozessindustrien wie die Öl- und Gasindustrie sowie Chemieanlagen

Die SIL-Einstufung wird vor allem in der Prozessindustrie wie der Öl- und Gasindustrie, der chemischen Industrie und der Energieerzeugung angewendet. Sie bewertet die Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen innerhalb eines Systems, das sowohl Hardware als auch Software umfasst, und konzentriert sich dabei auf die Ausfallwahrscheinlichkeit bei Anforderung (PFD).

SIL wird in vier Stufen unterteilt:

  • SIL 1 – Niedrigste Sicherheitsintegritätsstufe mit minimaler Risikominderung
  • SIL 2 – Mittleres Sicherheitsintegritätsniveau
  • SIL 3 – Hohes Sicherheitsintegritätsniveau
  • SIL 4 – Höchste Sicherheitsintegrität bei einer extrem geringen Ausfallwahrscheinlichkeit

Mit steigendem SIL-Level steigen auch die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Robustheit des Systems.

Was ist der Leistungsgrad (PL)?

Der Leistungsgrad (PL), wie er in der Norm ISO 13849-1 definiert ist, findet in der Maschinensicherheit breite Anwendung, unter anderem bei Industrierobotern und Produktionsanlagen. Im Gegensatz zum SIL legt der PL den Schwerpunkt auf die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Ausfälle pro Stunde (PFHd) und berücksichtigt dabei auch die Systemauslegung, Redundanz, Diagnosedeckung und die Zuverlässigkeit der Komponenten.Das Leistungsniveau (Performance Level, PL), wie es in der Norm ISO 13849-1 definiert ist, findet breite Anwendung in der Maschinensicherheit, unter anderem bei Industrierobotern, Fertigungssystemen und automatisierten Anlagen. Im Gegensatz zum SIL konzentriert sich das PL auf die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde (PFHd) und berücksichtigt dabei auch Faktoren wie Systemarchitektur, Redundanz, Diagnosedeckung und Zuverlässigkeit der Komponenten. Einfach ausgedrückt bewertet der PL, wie effektiv ein sicherheitsrelevantes Steuerungssystem Risiken reduzieren und einen sicheren Betrieb während seiner gesamten.

Leistungsstufen vereinen sowohl numerische Zuverlässigkeitskennzahlen als auch qualitative Konstruktionsfaktoren, wie beispielsweise die Konfiguration des Steuerungssystems.

SPRACHSTUFEN

PL a bis PL e, wobei PL e die höchste Sicherheitsleistung bietet

GRUNDLAGE

Systemarchitektur, mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall (MTTFd), Diagnoseabdeckung (DC)

ANWENDUNGEN

Weit verbreitet in Maschinenbau und Fertigungsumgebungen

PL wird in fünf Stufen unterteilt:

  • PL a – Grundlegende Sicherheitsanforderungen
  • PL b – Leicht erhöhte Sicherheit
  • PL c – Mäßige Sicherheitsintegrität
  • PL d – Hohe Sicherheitsintegrität
  • PL e – Höchste Sicherheitsintegrität

Wesentliche Unterschiede zwischen SIL und PL

AussehenSILPL
StandardIEC 61508 / IEC 61511 / IEC 62061ISO 13849-1
AnwendungProzessindustrieMaschinen und Industrieanlagen
StufenSIL 1 – SIL 4PL a – PL e
SchwerpunktAusfallwahrscheinlichkeit bei Anforderung (PFD)Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde (PFHd) und Systemarchitektur
VerfahrenQuantitativQuantitativ und qualitativ
UmfangHardware and softwareVor allem Hardware, einschließlich der Systemarchitektur

SIL wird in der Regel für Prozesssicherheitssysteme verwendet, während PL eher für Maschinensicherheits- und Steuerungssysteme geeignet ist. Obwohl zwischen den Stufen ein gewisser Zusammenhang besteht, sind sie nicht direkt austauschbar.

Zusammenhang zwischen SIL und PL

Obwohl der Sicherheitsintegritätsgrad (SIL) und der Leistungsgrad (PL) auf unterschiedlichen Normen basieren, lassen sie sich hinsichtlich ihrer Risikominderungsfähigkeit weitgehend miteinander in Beziehung setzen. Auch wenn sie nach unterschiedlichen Ansätzen definiert werden, können ihre Stufen zum Zwecke des Vergleichs annähernd aufeinander abgestimmt und einander zugeordnet werden.

SIL RatingUngefähres Leistungsniveau (PL)Hinweis
SIL 1PL cGeringe Anforderungen an die Integrität
SIL 2PL dAnforderung an die Integrität: mittel
SIL 3PL eHohe Anforderungen an die Integrität
SIL 4Wird normalerweise nicht abgebildetExtrem hohe Integrität, in Maschinen selten erforderlich

Diese Zuordnung ist nur ein Anhaltspunkt. Halten Sie sich stets an die für Ihre Anwendung geltenden spezifischen Normen.

SIL ist in erster Linie ein numerisches, auf Wahrscheinlichkeiten basierendes Maß, während PL auch die Systemarchitektur und Diagnosefunktionen einbezieht.

Wann sollte man SIL und wann PL verwenden?

Sowohl SIL als auch PL sind für die Entwicklung sicherer Systeme von entscheidender Bedeutung. Bei Lasermet ermöglicht uns das Verständnis ihrer Unterschiede und Zusammenhänge, für jede Anwendung das richtige Sicherheitsniveau auszuwählen. Dies gewährleistet die Zuverlässigkeit der Systeme, optimiert Kosten und Komplexität und garantiert, dass unsere Systeme Menschen, Anlagen und die Umwelt wirksam schützen.

SIL ist ein Zuverlässigkeitsmaß, das sich auf die Ausfallwahrscheinlichkeit konzentriert, während der Performance Level die Gesamtleistung widerspiegelt, einschließlich Systemdesign und Robustheit. Beide dienen der Risikominimierung, verfolgen jedoch je nach Anwendung unterschiedliche Ansätze.

Verwenden Sie den Sicherheitsintegritätsgrad (SIL) bei der Arbeit mit:

  • Komplexe industrielle Prozesse
  • Sicherheitsgerichtete Systeme (SIS)
  • Anwendungen, die der Norm IEC 61508 oder IEC 62061 unterliegen

Verwenden Sie den Leistungsgrad (PL) bei der Arbeit mit:

  • Maschinen (z. B. Fabrikausstattung, Automatisierung)
  • Maschinensteuerungen und Sicherheitsschaltungen
  • Anwendungen gemäß ISO 13849-1

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