In überwachungsbedürftigen Anlagen wie Aufzügen oder bestimmten prozesstechnischen Anlagen ersetzen vermehrt digitale, softwarebasierte Sicherheitsfunktionen mechanische Schutzeinrichtungen. Damit einher gehen neue Risiken für den Anlagenbetrieb und die Arbeitssicherheit von Arbeitnehmern, Monteuren oder Prüfern.

Bei Sicherheitsbauteilen kommen zunehmend speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zum Einsatz, die mit Sensoren und Aktoren kommunizieren. Sie sind meist günstiger im Betrieb und in der Instandhaltung, arbeiten effektiver und effizienter und lassen sich zudem datentechnisch vernetzen (IoT − Internet der Dinge oder Big Data). Das eröffnet z. B. neue Möglichkeiten zur Fernüberwachung und -wartung sowie zur Predictive Maintenance − birgt aber auch Risiken. Software-Logiken einer SPS-Firmware sind mitunter schwierig oder kaum vollständig nachvollziehbar. Transparenter sind Sicherheitsketten mit mechanischen Schaltern oder Schützen: Hier können Sachverständige Verschleiß oder Korrosion unmittelbar erkennen. Auch sehen sie, ob die physischen Komponenten an der korrekten Position installiert sind. Ob eine digitale Schutzeinrichtung tatsächlich vorhanden und funktionsbereit ist und auch wie beabsichtigt wirkt, lässt sich nicht unmittelbar erkennen und bewerten.

Beispiel: Prüfung von Aufzugsanlagen

Moderne Aufzüge sind mit einer elektronischen Schachtkopierung ausgestattet. Das bedeutet, die Position der Schachttüren und aller Schalter sind in der SPS-Firmware als Parameter erfasst. Ein Software-Update kann diese auf Werkseinstellungen zurücksetzen. So kann z. B. fälschlicherweise die Schachtposition des softwarebasierten Inspektionsendschalters mit der des mechanischen Endschalters vertauscht werden. Dann besteht das Risiko, dass bei einer wiederkehrenden Prüfung Sachverständige im Fahrkorb bzw. auf dem Fahrkorbdach eingeschlossen werden. Vor der wiederkehrenden Prüfung sollten sie daher immer sichergehen, dass die Anlagenparameter korrekt erfasst sind.  

Weitere Gefahren sind Quetschungen oder Abstürze in den Aufzugsschacht: Vielfach über-wacht eine elektronische Sicherheitssteuerung (UCM − Unintended Car Movement), dass sich der Fahrkorb bei geöffneten Türen nicht wegbewegt. Diese Sicherheitsfunktion löst keine Bremse aus, wenn die mechanische Aktorik verschlissen ist. Elektronische Steuerungen verfügen zwar über eine Funktion zur Eigendiagnose, sie erfasst aber keine physischen Mängel an auslösenden Regler-Elementen.

Verlässt sich ein Sachverständiger lediglich auf das grüne LED-Licht der Selbsttestfunktion, gefährdet das ihn und andere Nutzer. In jedem Fall muss er auch alle physischen Komponenten der Schutzsteuerungen prüfen. Ist die Schutzeinrichtung tatsächlich vorhanden und nicht nur funktionsbereit, sondern wirkt sie auch wie beabsichtigt? Dafür müssen die Prüfer die gesamte Sicherheitskette auslösen oder systemunabhängige Messsysteme heranziehen. Nur so ist künftig eine belastbare und sichere Prüfaussage möglich. 

Chancen und Risiken der Vernetzung

Vorteil der Fernwartung und -steuerung von Aufzügen oder Industrieanlagen ist, dass Fahrten vor Ort wegfallen und sich Kosten einsparen lassen. Etwaige Fehler im Programmcode sind schnell fernentstört, Updates eingespielt oder ein System-Neustart vorgenommen. Was aber passiert, wenn sich Hacker Zugriff aufs Netzwerk verschaffen? Ohne Sicherheitsmaßnahmen können sie über die Konfigurationsplattform betriebliche und sicherheitsrelevanten Funktionen steuern.

Davon betroffen sind nicht nur das individuelle Risiko, das von Einzelanlagen ausgeht, sondern das kollektive Risiko für alle Anlagen weltweit, wenn dieselben Steuerungen verbaut sind. Das gilt unabhängig vom physischen Zugang und ohne dass besondere Kenntnisse über die Anlage erforderlich wären. Für einen sicheren Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen und die Arbeitssicherheit bestehen also hohe Anforderungen an die IT-Sicherheit. Hier besteht dringend Handlungsbedarf. 

Neue Risiken beherrschen

Für wiederkehrende Prüfungen sind Kenntnisse der funktionalen und der IT-Sicherheit entscheidend, die anlagenbezogen vermittelt werden müssen. Zudem sind die spezifischen Technischen Regeln für Betriebssicherheit anzupassen und anzuwenden. Sowie sich digitale Systeme ständig weiterentwickeln, müssen auch Arbeit-nehmer, Monteure oder Prüfer immer auf dem neuesten technischen Kenntnisstand sein. Für den Prüfablauf reicht es nicht aus, Checklisten abzuarbeiten. Sie müssen zugleich hinter-fragt werden. Es gilt sich Daten und Informationen anzueignen, um die konkrete Anlagensituation bewerten zu können. Das erfordert umfangreiches Know-how über die Abhängigkeiten aller sicherheitsrelevanten Teilsysteme, die bspw. aus der Vernetzung resultieren. Auch die Erfahrung und der Wissensaustausch spielen eine wichtige Rolle, um ein sicheres Arbeiten zu gewährleisten.

 

Welche Anlagen sind überwachungsbedürftig? Aufzugsanlagen wie Personenaufzüge, Bauaufzüge oder Transportbühnen zählen dazu, aber auch explosionsgefährdete Gasfüllanlagen oder Tankstellen. Dasselbe gilt für Druckanlagen: Darunter fallen bspw. Dampfkessel oder Druckbehälter sowie Rohrleitungen für giftige, entzündbare oder ätzende Medien wie in prozesstechnischen Anlagen der Petrochemie, chemischen Industrie oder bei Kraftwerken. Welche Grundpflichten bestehen hier? 1. Erlaubnis Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) verlangt für bestimmte Anlagen eine Erlaubnis (bspw. wo mit hochentzündlichen Stoffen gearbeitet wird). Dafür muss ein Gutachten einer Zugelassenen Überwachungsstelle (ZÜS) vorliegen. 2. Prüfungen Sowohl vor Inbetriebnahme als auch wiederkehrend muss eine ZÜS prüfen. Umfang, Fristen und Zuständigkeiten definiert der Anhang 2 der BetrSichV. 3. Dokumentation Betreiber müssen alle Prüfungen dokumentieren. Die Anforderungen präzisiert §17 der BetrSichV.

Der Autor

Dr. Rolf Zöllner ist Leiter Business Development im Geschäftsfeld Fördertechnik bei TÜV SÜD Industrie Service. Er verfügt über langjährige Erfahrung im Risikomanagement sowie im Bereich Technical Due Diligence Services und ist Experte für funktionale und Maschinensicherheit.

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