(GRS 494) Entwicklung und Erprobung eines Werkzeugs zur Sensitivitätsanalyse der Fehlerauswirkungen in der sicherheitsrelevanten digitalen Leittechnik

Autor: 
C. Müller, J. Peschke, E. Piljugin
Jahr: 
2018

Eine Aufgabe der GRS ist die Weiterentwicklung von Methoden der sicherheitstechnischen Bewertung technischer Anlagen, um damit dazu beizutragen, Mensch und Umwelt vor Gefahren und Risiken kerntechnischer Anlagen zu schützen.

Die moderne Leittechnik basiert zunehmend auf softwarebasierten Einrichtungen, die teilweise durch komplexe Netzwerke vernetzt sind. Die Struktur, die Funktionsweise und die Kommunikation sicherheitsrelevanter Leittechnik zeichnen sich durch automatische Fehlererkennung und Fehlerbehandlung aus, wodurch das System im zeitlichen Ablauf verschiedene Zustände annehmen kann. Für die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanalyse der Leittechnik, deren Komponenten in zeitlicher Wechselwirkung zueinanderstehen, sind die klassischen Analysemethoden allein weniger gut geeignet, da diese Methoden die zeitlichen Zustandsänderungen solcher Systeme nicht angemessen berücksichtigen können.

Im Rahmen des BMUB-Vorhabens 3615R01343 „Entwicklung und Erprobung der Werkzeuge zur Sensitivitätsanalyse der Fehlerauswirkungen in der sicherheitsrelevanten digitalen Leittechnik“ wurden umfangreiche Arbeiten zur Modellierung von unterschiedlichen Architekturen digitaler Leittechniksysteme mittels Fehlerbaum-Methoden und Markov-Prozessen durchgeführt. Die GRS verfolgt mit diesem Eigenforschungsvorhaben speziell das Ziel, Werkzeuge zur Analyse des Ausfallverhaltens digitaler Leittechnik beim Auftreten potentieller Fehler zu entwickeln, um die Kompetenz und Aussagefähigkeit im Bereich der sicherheitstechnischen Bewertung kerntechnischer Anlagen zu stärken.

Der vorliegende Bericht enthält die Beschreibung der Vorgehensweise bei der Modellierung verschiedener Leittechnikarchitekturen und die Annahmen hinsichtlich Fehlererkennung und Reparaturen. In weiterer Folge werden die Sensitivitätsanalyse sowie die Ergebnisse der Fehlerbaumanalyse und der Markov-Methode miteinander verglichen und erläutert.