ISO 13849 ist die internationale Norm für die Gestaltung sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen (SRP/CS) für Maschinen. Sie definiert das Performance-Level-Rahmenwerk (PL a-e), eine Alternative zum SIL-Ansatz der IEC 62061 für den Maschinensektor.
ISO 13849-1 Definiert die PL-Bestimmungsmethode (Risikograph), Kategorie 1-4 Architekturen, MTTFD und DCavg Quantifizierung, Common-Cause-Failure CCF Score. Anhang A ist der berühmte Risikograph. Anhang K (informativ) mappt PL ↔ SIL.
ISO 13849-2 Validierungsprozess: Testpläne, Fehlerlisten je Technologie (elektrisch, elektronisch, programmierbar, Fluidtechnik, mechanisch), Verifikation von Fehlerausschlüssen.
(SRP/CS) (PL) (Cat) (PLr) (MTTFD) (DCavg) (CCF) Wenn IEC 61508 der Großvater und IEC 61511 die Prozessindustrie-Adaption ist, ist ISO 13849 der Maschinen-Cousin — gleiche Familie, andere Philosophie.
In Maschinen (Schweißroboter, Verpackungslinien, Werkzeugmaschinen, Pressen) operieren Sicherheitsfunktionen typischerweise:
ISO 13849 entschied sich, Integrität als Performance Level (PL a-e) auszudrücken, statt SIL 1-4 von IEC 61508 wiederzuverwenden. Die Metrik ist nur PFHD (Probability of dangerous Failure per Hour) — es gibt kein PFDavg-Äquivalent für Low-Demand. Das liegt daran, dass Maschinensicherheitsfunktionen typischerweise kontinuierlich oder mit hoher Rate angefordert werden.
Schwere
S1 (leicht) ─── PL a
S2 (schwer)
│
┌────────┴───────┐
F1 (selten) F2 (häufig)
│ │
P1: vermeidbar P1: vermeidbar
↓ ↓
PL b PL c
P2: kaum P2: kaum
↓ ↓
PL c PL d
F2 + P2 + irreversibel
↓
PL e
Ein einfacherer Entscheidungsbaum als LOPA in IEC 61511. Funktioniert, weil Maschinensicherheitsrisiken meist standardisierter sind (ein scharfes bewegliches Teil, eine Presse, eine elektrische Stoßzone) als Prozessanlagenrisiken.
Der erreichte PL wird durch eine 3D-Matrix bestimmt (Klausel 4.5.4 von Teil 1):
| MTTFD pro Kanal | Cat B / 1, DC=none | Cat 2, DC=low | Cat 2, DC=medium | Cat 3, DC=low | Cat 3, DC=medium | Cat 4, DC=high |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Niedrig (3-10 J.) | PL a | PL b | PL c | PL c | PL d | – |
| Mittel (10-30 J.) | PL b | PL c | PL d | PL d | PL d | – |
| Hoch (30-100 J.) | PL c | PL d | PL d | PL d | PL e | PL e |
In der Praxis erreicht eine typische Cat-3-Sicherheitstür (zwangsgeführte Kontakte + redundante Eingänge + zweikanaliges Sicherheitsrelais) leicht PL d mit zertifizierten Standardkomponenten. PL e erfordert eine Cat-4-Architektur (volle Diversität in manchen Implementierungen) und konsistent hohe DC > 99 %.
ISO 13849 behandelt CCF anders als IEC 61508:
Die Checkliste bewertet Punkte wie: physikalische Trennung, diverse Technologie, EMV-Qualifizierung, identische Wartungsprozeduren usw. Die meisten gut konstruierten Cat-3-/Cat-4-Systeme bestehen leicht.
Das IFA (DGUV, Deutschland) veröffentlicht SISTEMA, ein kostenloses Desktop-Tool, das den vollständigen ISO-13849-1-Berechnungsablauf implementiert. Es ist das De-facto-Industrietool, unterstützt von allen großen Sicherheitsherstellern (Pilz, Sick, Schmersal, Siemens), die Komponentendatenbibliotheken bereitstellen, die direkt in SISTEMA importierbar sind.
Unser PFD ↔ SIL Rechner deckt die IEC-61511-Seite ab. Für reines Maschinendesign in PL-Begriffen ist der SISTEMA-Workflow schwer zu schlagen — wir werden ihn nicht duplizieren; wir verlinken wahrscheinlich darauf und ergänzen mit konzeptioneller Schulung.
Historischer Zufall. Beide sind unter der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG harmonisiert:
Beide sind gültig. In der Praxis dominiert ISO 13849 Europa für typische Maschinen (ihre Werkzeuge und Komponenten-Zertifizierungen sind weit verbreitet). IEC 62061 wird häufiger bei komplexen Maschinen mit signifikantem programmierbarem elektronischem Inhalt verwendet (Mehrachsen-CNC, große Verpackungslinien).
Es gibt laufende Arbeiten, sie in einer zukünftigen gemeinsamen Revision zu konvergieren — IEC/ISO 17305 war das vorgeschlagene fusionierte Dokument, aber es liegt auf Eis. Derzeit wählen Konstrukteure eine und bleiben dabei.