Die Entwicklung der Maschinensicherheit – ein geschichtlicher Abriss

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Einheitliche Anforderungen generiert

Nur einige wenige Vorschriften hatten Querverbindungen zu anderen Vorschriften, wodurch einheitliche Anforderungen an sicherheitstechnische Systeme generiert wurden. Ein Beispiel hierfür ist die elektrische Sicherheit und die damit verbundene Umwelteignung.

Obwohl Mikroprozessoren schon industrielle Verwendung fanden wurden sicherheitstechnische Systeme bis 1980 ausschließlich durch diskrete und elektromechanische Komponenten in einfacher technischer Realisierung – als Zusatz zur Prozesssteuerung – ausgeführt. Diese waren dadurch leicht überschaubar und prüfbar.

Bei der Ausarbeitung vieler „Regeln der Technik“ war der Einsatz von Mikrocontrollern noch nicht Stand der Technik. Die Weiterentwicklung der Automatisierungstechnik und die damit verbundene Einführung neuartiger Technologien bedurfte einer weitergehenden Betrachtung, d.h. einer Anpassung der Vorschriften an den Stand der Technik. So wurde auch immer mehr die Zulässigkeit des Einsatzes von Mikrocontroller-basierenden Systemen in der Sicherheitstechnik gefordert.

Es fehlten die Fehlermodelle

Eine grundlegende Problematik war das Fehlen von ausreichenden Fehlermodellen für diese Systeme und die Unmöglichkeit „alle anzunehmenden Fehler“ abzuzählen geschweige denn zu kombinieren. Bisher bewährte Modelle wie das DC-Fehlermodell [1] oder das erweiterte DC-Fehlermodell [2] konnten nicht uneingeschränkt angewendet werden. Um diese Lücke zu schließen, wurde in den 80iger Jahren ein Forschungsprojekt mit Beteiligung der TÜV Rheinland Group durchgeführt. Die Zielsetzung dieses Projekts war es, die gewünschten Anforderungen für den Einsatz von Mikrocontrollern in (komplexen) Systemen innerhalb der Sicherheitstechnik zu definieren.

1984: „Mikrocomputer in der Sicherheitstechnik“

Im Jahre 1984 wurde das Forschungsprojekt mit dem Handbuch „Mikrocomputer in der Sicherheitstechnik“ abgeschlossen. Es sollte in der Übergangszeit – bis entsprechende Abschnitte in den Vorschriften erstellt wurden – Hilfestellung bei rechnerspezifischen Problemen geben. Das Buch beschreibt sowohl allgemeine Anforderungen die unabhängig von der Anwendung und der Sicherheitsklasse für alle Mikrorechnersysteme gelten, als auch spezielle Anforderungen abhängig von der Sicherheitsklasse.

1990: DIN V VDE 0801 und die MRL

Mit der Einführung der DIN VDE 0801 änderte sich grundlegend die Betrachtung von Sicherheitssystemen bei denen Rechner eine maßgebliche Sicherheitsverantwortung übernehmen.

Welche Anforderungen die Rechner erfüllen müssen, sollte sich nun nach dem Risiko der Anlage, in der die Rechner Sicherheitsverantwortung übernehmen, richten. Die Grundlage, um solche Risiken zu ermitteln war die DIN 19250 (siehe oben).

Entsprechend der Anforderungsklassen wurden die Ansprüche an das Rechnersystem, sowohl für die Hardware als auch für die Software, bestimmt. Bahnbrechend war die zusätzliche Betrachtung von systematischen Fehlern in einem Sicherheitssystem, die durch Maßnahmen zur Fehlervermeidung minimiert werden sollten.

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