# Vom Risiko zum SIL: wie eine Schutzfunktion ausgelegt wird

> Der SIL ist kein Etikett, das man auswählt, sondern ein Niveau, das man aus dem Risiko berechnet. Hier ist die Argumentationskette, von der Gefahr bis zum geforderten Integritätslevel — mit den Zahlen.

- Quelle : https://industryhub.site/de/learn/safety/du-risque-au-sil
- Lernpfad : safety
- Niveau : Praktiker
- Lesezeit : 8 min
- Sprache : Deutsch

## Kurz gefasst

Der SIL (Sicherheitsintegritätslevel) wird aus dem Risiko abgeleitet: Man bewertet Schwere und Wahrscheinlichkeit eines Gefahrenszenarios, leitet daraus den nötigen Risikoreduzierungsfaktor (RRF) ab, und dieser Faktor legt den SIL fest. Jedem SIL entspricht ein PFDavg-Band; diese PFD zu erreichen hängt von Komponenten und Architektur ab.

## Der SIL wird nicht ausgewählt, sondern berechnet

Ein häufiger Fehler: „Nehmen wir SIL 3, dann sind wir auf der sicheren Seite." Der SIL ist kein Komfortniveau, das man kauft, sondern das Ergebnis einer **Berechnung**, die vom tatsächlichen Risiko ausgeht. Zu hoch zu zielen ist teuer und macht nichts sicherer, wenn der Rest nicht mithält; zu niedrig zu zielen lässt ein inakzeptables Risiko bestehen.

## Die Argumentationskette

**1. Die Gefahr identifizieren.** Was kann Schlimmes passieren? Ein Überdruck, ein Überlauf, eine durchgehende Reaktion. Man verwendet strukturierte Methoden wie das HAZOP (Gefahren- und Betreibbarkeitsanalyse).

**2. Das Risiko bewerten.** Das Risiko verbindet zwei Faktoren:

$$\text{Risiko} = \text{Schwere} \times \text{Häufigkeit}$$

Wie schwer sind die Folgen (Verletzte, Tote, Umweltschäden)? Wie häufig kann das Szenario eintreten? Anschließend vergleicht man mit dem **tolerierbaren Risiko**, dessen übliche Größenordnung für das individuelle Risiko bei **10⁻⁴ bis 10⁻⁵ pro Jahr** liegt.

**3. Die nötige Risikoreduzierung bestimmen.** Der Abstand zwischen dem Risiko **ohne Schutz** und dem **tolerierbaren** Risiko ist der Risikoreduzierungsfaktor (RRF), den die Sicherheitsfunktion leisten muss. Die gängige Methode ist das LOPA (Analyse der Schutzebenen).

## Vom Reduzierungsfaktor zum SIL

Jedem Reduzierungsfaktor entspricht ein SIL, und jedem SIL ein Band der mittleren Ausfallwahrscheinlichkeit bei Anforderung ($\mathrm{PFD}_{avg}$), verknüpft durch:

$$\mathrm{RRF} = \frac{1}{\mathrm{PFD}_{avg}}$$

| SIL | Risikoreduzierung (RRF) | PFDavg (niedrige Anforderungsrate) |
|---|---|---|
| SIL 1 | 10 – 100 | 10⁻¹ – 10⁻² |
| SIL 2 | 100 – 1.000 | 10⁻² – 10⁻³ |
| SIL 3 | 1.000 – 10.000 | 10⁻³ – 10⁻⁴ |
| SIL 4 | 10.000 – 100.000 | 10⁻⁴ – 10⁻⁵ |

Diese Bänder gelten im **Betrieb mit niedriger Anforderungsrate** (die Funktion wird seltener als einmal pro Jahr angefordert) — der Prozessfall. Bei **hoher Anforderungsrate** oder kontinuierlichem Betrieb rechnet man nicht mehr in PFDavg, sondern in **PFH** (Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde). Der [Rechner Risikoreduzierung → SIL](/de/tools/safety/rrf-sil) und der [Rechner PFD → SIL](/de/tools/safety/pfd-to-sil) nehmen diese Umrechnungen direkt vor.

## Die PFD wird aufgebaut, nicht verordnet

Sobald der SIL bekannt ist, wird er zum **Zielwert** für die sicherheitsgerichtete Funktion (SIF), die von einem sicherheitsgerichteten System (SIS) umgesetzt wird. Die PFD einer SIF ist die **Summe** der Beiträge ihrer Teilsysteme:

$$\mathrm{PFD}_{avg} = \mathrm{PFD}_{Sensor} + \mathrm{PFD}_{Logik} + \mathrm{PFD}_{Aktor}$$

<svg role="img" aria-label="Kette einer Sicherheitsfunktion: Sensor, Logiklöser, Aktor und Summe der PFDs" viewBox="0 0 660 200" style="display:block;width:100%;max-width:620px;height:auto;margin:1.5rem auto;font-family:system-ui,-apple-system,sans-serif">
  <defs>
    <marker id="ar-sil" markerWidth="9" markerHeight="9" refX="6" refY="3" orient="auto"><path d="M0,0 L6,3 L0,6 Z" fill="#5b6b69"/></marker>
  </defs>
  <rect x="14" y="44" width="176" height="62" rx="10" fill="#f3efe6" stroke="#0b3b39" stroke-width="1.5"/>
  <text x="102" y="72" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="700" fill="#0b3b39">Sensor</text>
  <text x="102" y="92" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#5b6b69">PFD ≈ 1,2·10⁻³</text>
  <rect x="242" y="44" width="176" height="62" rx="10" fill="#f3efe6" stroke="#0b3b39" stroke-width="1.5"/>
  <text x="330" y="72" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="700" fill="#0b3b39">Logiklöser</text>
  <text x="330" y="92" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#5b6b69">PFD ≈ 2·10⁻⁴</text>
  <rect x="470" y="44" width="176" height="62" rx="10" fill="#f3efe6" stroke="#0b3b39" stroke-width="1.5"/>
  <text x="558" y="72" text-anchor="middle" font-size="15" font-weight="700" fill="#0b3b39">Aktor</text>
  <text x="558" y="92" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#5b6b69">PFD ≈ 4·10⁻³</text>
  <line x1="190" y1="75" x2="240" y2="75" stroke="#5b6b69" stroke-width="2" marker-end="url(#ar-sil)"/>
  <line x1="418" y1="75" x2="468" y2="75" stroke="#5b6b69" stroke-width="2" marker-end="url(#ar-sil)"/>
  <line x1="102" y1="106" x2="102" y2="132" stroke="#c8861a" stroke-width="2"/>
  <line x1="558" y1="106" x2="558" y2="132" stroke="#c8861a" stroke-width="2"/>
  <line x1="102" y1="132" x2="558" y2="132" stroke="#c8861a" stroke-width="2"/>
  <text x="330" y="158" text-anchor="middle" font-size="14" font-weight="700" fill="#0b3b39">PFDavg ≈ 5,4·10⁻³ → SIL 2</text>
  <text x="330" y="182" text-anchor="middle" font-size="12.5" fill="#5b6b69">RRF = 1 / PFDavg ≈ 185</text>
</svg>

In diesem Beispiel dominiert der Aktor (das Ventil) die PFD: Er ist fast immer das schwache Glied einer SIF, da er das am wenigsten zuverlässige mechanische Teil ist. Einen SIL zu erreichen ist daher nicht nur eine Zahl: Es braucht auch die **Architektur** (Redundanz) und die **Robustheit gegen Ausfälle**. Eine 1oo2-Architektur toleriert einen Ausfall (Hardware-Fehlertoleranz **HFT = 1**); der **SFF** (Anteil sicherer Ausfälle) muss ebenfalls einen von der Norm geforderten Mindestwert erreichen. Dieser Punkt wird im Artikel [Funktionale Sicherheit und IEC 61508](/de/articles/securite-fonctionnelle-iec-61508) ausführlich behandelt.

## Der Fehler, den man nie machen darf

Den **Schutz** dem System anzuvertrauen, das bereits die **Steuerung** übernimmt. Der Regelkreis, der den Prozess führt, darf nicht derjenige sein, der ihn schützt: Fällt er aus, verliert man beides auf einmal. Das Sicherheitssystem ist **unabhängig** vom Steuerungssystem — ein grundlegendes Prinzip, das im [Regelkreis](/de/learn/automation/boucle-de-regulation) erläutert und durch die Normen [IEC 61508](/de/standards/iec-61508) und [IEC 61511](/de/standards/iec-61511) geregelt wird.
