Warum Funktionale Sicherheit kein Zufall ist – ein historischer Rückblick

Es ist kein Geheimnis: Unfälle in Prozessanlagen, bei mechanischen und elektrischen Verfahren, gefährden Mensch und Umwelt. Im Laufe der Geschichte gab es eine ganze Reihe von schweren Vorfällen – oft mit katastrophalen Auswirkungen. Sie haben zu einem höheren Sicherheitsbedürfnis und den heutigen Sicherheitsstandards in der Industrie geführt.

Das Bewusstsein für Sicherheitsfragen entstand nicht von heute auf morgen. Es wurde geprägt von den Einstellungen und Werten zahlloser Industriepioniere und Anlagenbetreiber. Eine Sicherheitskultur spiegelt immer den Stellenwert wider, den Sicherheit zu einem bestimmten Zeitpunkt im Unternehmen einnimmt. Darum blicken wir zurück auf einige Meilensteine, die den Wandel von Sicherheitskulturen veranschaulichen.

Eine Sicherheitskultur aufbauen

Wenn Unternehmen aus negativen Erfahrungen lernen, entwickeln sie eine Sicherheitskultur. Regierungen und Aufsichtsbehörden, Branchenführer und Technologieentwickler haben kontinuierlich daran gearbeitet, das Risikomanagement in Industrieanlagen zu verbessern. Heute existieren Sicherheitslösungen, mit denen Anlagenbetreiber viele Gefahren früher erkennen, sie besser verstehen und beseitigen können.

Aber wie hat die Industrie diesen Punkt erreicht?

Während der industriellen Revolution des 18. und 19. Jahrhunderts standen für Fabrikanten vor allem Produktion und Gewinn an erster Stelle. Das führte zu kritischen Arbeitsbedingungen: Verschmutzte Maschinen stießen schädliche Toxine aus und waren auch sonst unzureichend gesichert. Erste Besserungen traten erst durch gesetzliche Vorgaben ein.

So wurde im Vereinigten Königreich im Jahr 1802 der „Health and Morals of Apprentices Act“ (auch bekannt als „Factory Act“) verabschiedet. Fabrikanten mussten ab diesem Zeitpunkt für eine angemessene Raumbelüftung und saubere Arbeitsbereiche sorgen. Obwohl nicht immer alle Vorgaben ordnungsgemäß eingehalten wurden, war das Gesetz ein Vorbild für künftige sicherheitsrelevante Regelungen. Darauf konzentrieren wir uns in diesem Artikel und berücksichtigen vor allem die vergangenen 50 Jahre.

Sicherheit gegen Ende des 20. Jahrhundert: 1970 bis 1990

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts veränderten eine Reihe von Industrieunfällen die Sicherheitsaufgaben, insbesondere in der Prozessindustrie. Unternehmen förderten erstmals eine aktive Sicherheitskultur. Sie analysierten vergangene Vorfälle, um künftige Katastrophen zu verhindern.

Für die Vereinigten Staaten markierte das Bundesgesetz „Occupational Safety and Health Act“ von 1970 einen wichtigen Meilenstein für die Arbeitssicherheit. Verhaltenskodizes und zielorientierte Vorschriften traten in Kraft. Das Vereinigte Königreich verfolgte mit dem „Health and Safety at Work Act 1974“ einen ähnlichen Ansatz, der sich unter dem Schlagwort „Prävention vor Kompensation“ zusammenfassen lässt.

In dieser Zeit wurde auch bei Technologien ein stärkerer Fokus auf Sicherheit gelegt. Die Prozess- und Nuklearindustrie führte erstmals Methoden ein, mit denen sie ausfallsichere Abschaltsysteme entwickeln und warten konnte.

Im Jahr 1976 ereignete sich in einem italienischen Industriewerk der bis dahin größte Chemieunfall der Geschichte. Eine rekordverdächtige Anzahl von Menschen – Experten schätzen die Zahl auf rund 37.000 – wurde toxischen Emissionen ausgesetzt, weil das Überdruckventil eines Reaktors geborsten war. Darauf reagierte die Europäische Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) mit der Richtlinie 82/501/EWG (auch bekannt als Seveso-Richtlinie), die Industrieanlagen in Europa sicherer machte. Die Richtlinie legte nicht nur fest, wie bestimmte Chemikalien zu klassifizieren und zu lagern sind, sondern standardisierte auch Sicherheitsanforderungen und -lizenzen. Die aktuelle Version der Seveso-Richtlinie gilt nach wie vor für über 12.000 Industriebetriebe in der Europäischen Union.

Beginn einer neuen Ära

In den späten 1980er und 1990er Jahren machten die Unternehmen große technologische Sprünge. Elektromechanische Geräte, wie speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), wurden kostengünstiger und leichter erhältlich. Die Prozessindustrie veränderte ihre Sicherheitsstrategien enorm.

Die anfängliche Skepsis gegenüber elektronischen Lösungen für die Funktionale Sicherheit erwies sich als unbegründet. Die Skeptiker hatten zu bedenken gegeben, Technologien würden zusätzliches Personal und eine intensive Schulung der bestehenden Mitarbeiter erfordern. Doch die meisten Experten sahen die Innovationen als Chance. Immer mehr Anlagenbetreiber berücksichtigten Safety-Lifecycle-Konzepte und konzipierten Anlagen und Prozesse von nun an auch unter sicherheitsrelevanten Aspekten.

Bis 1995 wurden Soft- und Hardware der Sicherheitssysteme immer größer und komplexer. Der Fokus lag nun auf dem Nachweis der Sicherheit. Das führte zur Norm IEC 61508.

Die Smart-Safety-Ära: Von der IEC 61508 bis heute

Heute sichern Unternehmen ihre Anlagen mit Funktionaler Sicherheit. Grundlage für die Branchen- und Produktnormen ist die Richtlinie IEC 61508. Sie regelt in Verbindung mit IEC 61511 den Rundumschutz für Prozessanlagen.

Standardisierungen liefern jedoch keine Pauschallösung, mit der sich eine ganze Sicherheitskultur verankern ließe. Anlagenbetreiber, Mitarbeiter und Aufsichtsbehörden müssen sicherstellen, dass alle Bereiche einbezogen sind. Die IEC 61508 definiert, wie Systeme gemäß des erforderlichen Sicherheitsintegritätslevels (SIL) konzipiert, implementiert, betrieben und gewartet werden müssen. Mit Blick auf das Gefahrenpotenzial von Systemanwendungen unterscheidet die Richtlinie zwischen vier Sicherheitsstufen, wobei SIL 4 zum Schutz vor den höchsten Risiken zur Anwendung kommt.

Im Zeitalter der vernetzten Smart Factory lassen sich Sicherheitslösungen flexibel an die Anlagenprozesse anpassen. Anlagenbetreiber können die Funktionale Sicherheit aktiv gestalten und auf sicherheitsrelevante Ausfälle schnell reagieren. Das ist vor allem auf die Fortschritte in den Bereichen Big Data und Machine Learning zurückzuführen.

Aktuell fordert jedoch eine neue Gefahr die Anlagenbetreiber heraus. Mit der zunehmenden Vernetzung und Automatisierung nutzen Hacker bestehende Sicherheitslücken und können  Anlagen erheblich schädigen. Dieser Herausforderung müssen sich Anlagenbetreiber und Mitarbeiter stellen, damit sie aufmerksam und aktiv gegensteuern können.

Im Laufe der Zeit haben Unfälle in Prozessanlagen zu einem größeren Sicherheitsbedürfnis in der Industrie geführt. Dadurch sind hohe Sicherheitsstandards entstanden. Sicherheitsspezialisten wie HIMA unterstützen Unternehmen dabei, ihre Anlagen rundum zu schützen und Risiken frühzeitig zu erkennen – damit es erst gar nicht zu kritischen Situation kommen kann.