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Studienarbeit über aktive und passive Sicherheit - Diskussion der Begrifflichkeiten und Schlußfolgerungen

Resümee aus der Studienarbeit

Einleitung
Um einen Zusammenhang zur allgemeinen Definition des Begriffes Sicherheit und seiner Bedeutung zu erhalten, ergibt sich folgendes Bild:

Im Vergleich zur allgemeinen Definition von Sicherheit, die eher subjektive, nicht messbare Kriterien beinhaltet (siehe Studienarbeit), ergibt sich für die technische Sicherheit ein viel deutlicherer Trend hin zur objektiven und messbaren Sicherheit. Technische Sicherheitselemente haben eine definierte Aufgabe und einen Handlungspunkt. Es ist immer objektiv messbar, wann ein Sicherheitselement auslöst. Auch sind die Ursachen für den Sicherheitsaspekt immer objektiv messbar.

Die Ursachen sind also gegenüber dem allgemeinen Gebrauch von "Sicherheit" nicht in einer subjektiv empfundenen Bedrohung zu sehen, sondern in objektiv messbaren und möglichen Gefahren. Da der präventive Aspekt allen Normen und Gesetzen zugrunde liegt, welche sich mit der (Bauteil-) Sicherheit befassen, spielt die Wahrscheinlichkeit des Eintretens keine übergeordnete Rolle bei der Bestimmung der Vorschriften. Es wird vielmehr vom schlimmsten Fall ausgegangen, und dieser wird versucht zu verhindern bzw. seine Folgen zu mindern.

Definition der aktiven Sicherheit

Aktive Sicherheit wird anhand der gewonnenen Erkenntnisse der Studienarbeit wie folgt verstanden:

Es handelt sich bei der aktiven Sicherheit um all die präventiven Maßnahmen, welche das Risiko des Eintritts eines Schadens für das betroffene System, die Benutzer und die Umwelt des Systems verhindern.

Dies geschieht durch Maßnahmen wie der regelmäßigen Überprüfung und Inspektion des gesamten Systems oder sicherheitsrelevanter Bestandteile, inklusive der Wartung oder des Austausches sicherheitsrelevanter Bauteile (Condition Monitoring oder Structural Health Monitoring). Voraussetzung dafür ist die "korrekte" Auslegung der Bauteile.

Wenn technische Systeme so dimensioniert werden, dass anhand der spezifizierten Belastung gemäß des bestimmungsgemäßen Gebrauchs eine Schädigung nicht zu erwarten ist bzw. die Eintrittswahrscheinlichkeit dafür gegen Null tendiert oder die zu erwartenden Schädigungen ein Maß nicht Überschreiten, welches sicherheitsrelevant ist, kann dies als aktive Sicherheit 1. Ordnung oder notwendige Bedingung der aktiven Sicherheit verstanden werden. Die Überwachung wäre dann die aktive Sicherheit 2. Ordnung oder die hinreichende Bedingung.

Grenze der aktiven Sicherheit
Allerdings haben diese Bedingungen oder die Definition der aktiven Sicherheit in der Umsetzung einen kleinen Nachteil im Sinne einer "100-Prozent-Sicherheit". Es kann betriebswirtschaftlich sinnvoll und technisch möglich keine permanente und lückenlose Überwachung des Systems geben. Sollte also zwischen zwei Messintervallen eine Schädigung des Systems auftreten, beispielsweise aufgrund erhöhter Belastung oder verfrühter Alterung der Bauteile, so kann es zu einem Unfallereignis kommen, welcher einen Schaden für das System selbst, für den Mensch und die Umwelt mit sich ziehen kann. Die Prävention ist also nur lückenhaft gegeben und beruht auf Annahmen und Erfahrungen.

Um eine lückenlose Prävention zu gewährleisten ist also eine 100 %-ige, permanente Überwachung eines Systems notwendig. Nur so ist zu gewährleisten dass vor Erreichen der Schädigung Maßnahmen getroffen werden können um ebendiese zu verhindern. Es ergibt sich daher als Lösung eine Trendüberwachung und dessen Interpretation. Ob die Maßnahmen dann manuell oder automatisch eingeleitet werden, ist von Fall zu Fall zu betrachten und kann nicht pauschal beurteilt werden. Allerdings sind ist die automatisierte Überwachung und Trendanalyse effektiver als die manuelle Auswertung durch den Mensch. Der Mensch hat hier die Aufgabe, kritische Werte zu definieren und Maßnahmen beim Eintreten selbiger zu definieren. Die strategische Ausrichtung obliegt dem Mensch, die operative Überwachung der Maschine.

Einfluss auf die Gestaltung aktiver Sicherheitssysteme haben alle in der Studienarbeit im Kapitel 3.3 diskutierten Faktoren. Der Gesetzgeber und die Berufsgenossenschaften geben Standards vor, welche eine präventive Sicherheit ermöglichen sollen. Darüber hinaus werden Normen definiert, welche von den beiden erstgenannten gesetzgeberischen Charakter erhalten können. Schlussendlich müssen über diese Vorgaben hinaus noch betriebswirtschaftliche Aspekte berücksichtigt werden, denn Sicherheit und Zuverlässigkeit kostet.

Definition der passiven Sicherheit
Die passive Sicherheit wird anhand der gewonnenen Erkenntnisse der Studienarbeit wie folgt verstanden:

Bei der passiven Sicherheit handelt es sich um all die Maßnahmen, welche im Schadensfall dafür Sorge tragen sollen, die Folgen für das System, seine Benutzer und die Umwelt auf ein tolerierbares Maß zu reduzieren bzw. einzelne Schadensfolgen ganz zu verhindern.

Die Maßnahmen hierfür sind stark abhängig von dem zu erwartenden Einzelfall. Grundsätzlich wird bei der Konzeption passiver Sicherheitssysteme der zu erwartende Schaden begutachtet. Hierbei werden nicht die Auftretenswahrscheinlichkeit und der Fehlerkanal betrachtet, sondern die Bedeutung des einzutretenden Schadens und die Abhilfemaßnahmen zur Reduzierung der Schadenswirkung. Es handelt sich also nicht wie bei der aktiven Sicherheit um die Vermeidung von Folgeschäden, sondern um die Reduzierung selbiger für das System, seine Benutzer und seine Umwelt.

Diskussion über aktive und passive Sicherheit & die Kausalkette

Aktive und passive Sicherheit sind nicht immer klar und eindeutig voneinander zu trennen. Die Beurteilung, ob ein Sicherheitselement aktiv oder passiv ist, bleibt immer von der Betrachtung des Zeitpunktes und der Tatsache abhängig, ob der Zeitraum vor oder nach der Schädigung betrachtet wird. Es kann aber festgestellt werden, dass in der Auslegung und Nutzung von technischen Sicherheitssystemen folgende Kausalkette aufgebaut werden kann:

Notwendige Bedingung:
Auslegung und Dimensionierung des technischen Systems dergestalt, dass anhand des bestimmungsgemäßen Gebrauchs eine Schädigung nicht zu erwarten ist bzw. die Eintrittswahrscheinlichkeit dafür gegen Null tendiert oder die zu erwartenden Schädigungen ein Maß nicht überschreiten, welches sicherheitsrelevant ist.

Hinreichende Bedingung:
Die Überwachung des technischen Systems dergestalt, dass der intrinsische Spannungszustand mittels Condition Monitoring oder Structural Health Monitoring dem Anwendungsfall und dem Risikopotential entsprechenden Intervallen überwacht wird und mit Erfahrungswerten zur Interpretation des Versagens verglichen wird, um eine zuverlässige und sichere Nutzung zu gewährleisten.

Minderung und teilweiser Ausschluss:
Sollte dennoch der Schadensfall eintreten, so sind die Folgen für das System, seine Benutzer und die Umwelt auf ein tolerierbares Maß zu reduzieren bzw. einzelne Schadensfolgen ganz zu verhindern.


Inhaltsverzeichnis


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