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NAMUR NE 130

NAMUR NE 130

Zuverlässigkeit von Feldgeräten in funktionalen Sicherheitsanwendungen

NAMUR NE 130 legt fest, wie Betreiber Feldgerät-Ausfalldaten für die Vorverwendungsbegründung in funktionalen Sicherheitsanwendungen erfassen, analysieren und nutzen sollen. Sie ergänzt die Route 2H von IEC 61511 (Vorverwendungsroute) zum Nachweis der SIL-Eignung.

Dokumentstruktur

NAMUR NE 130

Zuverlässigkeit von Feldgeräten in funktionalen Sicherheitsanwendungen

Einzelne Empfehlung. Definiert die minimale statistische Population (typischerweise 5.000 Gerätejahre oder 100 Geräte über 10 Jahre), Anforderungen an die Ausfalldatenerfassung, statistische Konfidenzniveaus und die für die Vorverwendungsbegründung benötigte Dokumentation.

Schlüsselbegriffe

Vorverwendung
IEC-61511-Route 2H. Ein Gerät ist ohne IEC-61508-Zertifizierung für den Einsatz in einem SIS geeignet, WENN der Betreiber ausreichende Betriebserfahrung mit dokumentierten Ausfalldaten nachweisen kann. NE 130 legt quantitativ fest, was 'ausreichend' bedeutet.
Populationsanforderung
NE 130 verlangt typischerweise 5.000 Gerätejahre ODER 100 Geräte über 10 Jahre, um glaubwürdige MTBF- / Ausfallratenstatistiken für einen bestimmten Gerätetyp in einem bestimmten Anwendungskontext zu etablieren.
Ausfallklassifizierung
Jeder beobachtete Ausfall muss klassifiziert werden: sicher vs. gefährlich, erkannt vs. nicht erkannt, dem Gerät vs. der Installation zuzuschreiben. Fehlklassifizierung invalidiert die Statistiken.
Übereinstimmung des Betriebsprofils
Vorverwendungsnachweise sind nur für dasselbe Betriebsprofil gültig. Ein in Zone 1 bei -20/+50°C qualifizierter Druckmessumformer kann nicht ohne zusätzliche Begründung in einer -40/+80°C-Umgebung als Vorverwendung genutzt werden.
Konfidenzniveau
NE 130 empfiehlt eine untere 70%-Konfidenzgrenze für die MTBF-Schätzung. Höhere Konfidenz (90%) für SIL-3-Anwendungen. Der Punktschätzer ist optimistisch verzerrt; Konfidenzgrenzen liefern eine ehrlichere Zuverlässigkeitszahl.

Notes & guidance

Warum Vorverwendung wichtig ist

Eine typische Raffinerie hat 5.000-20.000 Feldinstrumente. Alle durch IEC-61508-zertifizierte Äquivalente zu ersetzen, um ein SIS einzusetzen, wäre finanziell unmöglich. IEC 61511 hat dies vorweggenommen: Route 2H erlaubt es einem Betreiber, vorhandene Instrumentierung in einem SIS zu behalten, WENN er deren Zuverlässigkeit empirisch statt durch analytische Zertifizierung nachweisen kann.

Aber “wir haben seit 20 Jahren einen Druckmessumformer installiert und hatten nie ein Problem” ist kein Nachweis. NE 130 verwandelt Behauptungen in Stringenz, indem festgelegt wird:

  1. Welche Daten zu erfassen sind (Ausfälle, Betriebsstunden, Umgebungskontext)
  2. Wie lange (5.000 Gerätejahre ODER Äquivalent)
  3. Wie Ausfälle zu klassifizieren sind (sicher/gefährlich, erkannt/nicht erkannt)
  4. Wie konfidenzgebundenes MTBF berechnet wird
  5. Welche Dokumentation eine Prüfung übersteht (FSA-Stufe-3-Prüfer oder zuständige Behörde)

Statistische Populationsanforderungen

Für einen bestimmten Gerätetyp + Anwendungskontext empfiehlt NE 130:

ZielMindestdatenÄquivalent
SIL 1~1.000 Gerätejahre~50 Geräte × 20 Jahre
SIL 2~5.000 Gerätejahre~250 Geräte × 20 Jahre oder 500 × 10 Jahre
SIL 3~25.000 GerätejahreErfordert meist aggregierte Branchendaten, nicht nur einen Standort

Deshalb ist SIL 3 über Vorverwendung selten — einzelne Standorte können keine 25.000 Gerätejahre vergleichbarer Installationen ansammeln. SIL 2 über Vorverwendung ist in reifen Anlagen erreichbar. SIL 1 ist praktisch immer möglich.

Drift des Betriebsprofils

Eine Schlüsselanforderung von NE 130 ist, dass Vorverwendungsnachweise nur innerhalb des Betriebsprofils der ursprünglichen Installation gelten. Wenn die neue Anwendung abweicht in:

  • Umgebungstemperaturbereich
  • Prozessmedium (andere Chemie, Vibrationen, Viskosität)
  • Montageausrichtung
  • Instandhaltungsregime
  • Prozessdruck- / Temperaturschwankungsbereich

…dann ist der Vorverwendungsanspruch nur teilweise gültig und erfordert ergänzende Begründung (z.B. ergänzende Labortests oder FMEDA für abweichende Aspekte).

Deshalb kann ein durch Vorverwendung qualifizierter Messumformer im Tankfüllstand-Dienst nicht stillschweigend in den Schlammfluss-Dienst verlegt werden. Der Betreiber muss neu bewerten.

Praktische Umsetzung

  1. Asset-Register mit Installationsdatum, Umgebungskontext, Anwendungstyp, markierten Ausfällen
  2. Ausfallerfassungsprozess: Instandhaltungsarbeitsaufträge markieren explizit “dieser Arbeitsauftrag ist ein Ausfall / kein Ausfall”
  3. Regelmäßige Überprüfung (jährlich): Statistiken nach Gerätefamilie + Anwendung zusammenstellen
  4. Dokumentation: Vorverwendungsbegründungsdokument für jede in SIS verwendete Gerätefamilie, auf dem neuesten Stand gehalten und bei FSA-Stufe 3 geprüft

Moderne CMMS-Systeme (SAP PM, IBM Maximo, Aveva ERM) können dafür konfiguriert werden, aber die meisten Installationen benötigen explizite Workflow-Anpassungen.

Wie die zukünftige Asset-Management-App helfen wird

Die geplante Asset-Management-App (assets.industryhub.cloud, geplant 2026) wird von Anfang an rund um NE 130 konzipiert:

  • Ausfallmarkierung im Arbeitsauftrag-Workflow integriert
  • Automatisch berechnetes MTBF mit Konfidenzgrenzen pro Gerätefamilie + Anwendung
  • Betriebsprofil-Audit (Warnungen, wenn ein Gerät in einen anderen Dienst verlegt wird)
  • Vorverwendungsbegründungsbericht-Erstellung gemäß FSA-Stufe-3-Anforderungen

Für jetzt gibt der FIT ↔ MTBF-Rechner in unserem Tools-Bereich die grundlegende Konvertierungsmathematik.

Betroffene Branchen

  • Prozessindustrien mit reifen Asset-Registern (Öl & Gas, Chemie, Pharma)
  • Anlagen mit großer installierter Basis an vorhandener Feldinstrumentierung
  • Betreiber, die IEC 61511 Ausgabe 2 implementieren (die Vorverwendungsbegründung erfordert)

Referenzen & Vertiefung