Lexikon

English: Security Monitoring / Español: Vigilancia de Seguridad / Português: Monitoramento de Segurança / Français: Surveillance de Sécurité / Italiano: Sorveglianza della Sicurezza

Die Sicherheitsüberwachung im industriellen Kontext bezeichnet ein systematisches Verfahren zur kontinuierlichen Erfassung, Analyse und Bewertung von sicherheitsrelevanten Parametern in Produktionsanlagen, Infrastrukturen oder logistischen Prozessen. Sie dient der Prävention von Unfällen, der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben sowie der Minimierung von Risiken für Personen, Umwelt und Sachwerte. Durch den Einsatz technischer und organisatorischer Maßnahmen wird eine frühzeitige Erkennung von Abweichungen oder Gefahrenzuständen ermöglicht.

Allgemeine Beschreibung

Die Sicherheitsüberwachung in der Industrie umfasst ein breites Spektrum an Methoden und Technologien, die darauf abzielen, potenzielle Gefahrenquellen zu identifizieren und deren Auswirkungen zu begrenzen. Sie ist integraler Bestandteil des betrieblichen Risikomanagements und wird in nahezu allen Branchen eingesetzt, von der chemischen Industrie über die Energieerzeugung bis hin zur Fertigungstechnik. Die Grundlage bildet eine strukturierte Datenerfassung, bei der Sensoren, Messgeräte und Überwachungssysteme physikalische, chemische oder prozessbezogene Parameter erfassen.

Ein zentrales Merkmal der Sicherheitsüberwachung ist die Echtzeitfähigkeit. Moderne Systeme ermöglichen eine sofortige Auswertung der erfassten Daten, um bei Überschreitung definierter Grenzwerte automatisierte Gegenmaßnahmen einzuleiten. Dazu gehören beispielsweise die Aktivierung von Alarmsystemen, die Abschaltung kritischer Anlagenteile oder die Auslösung von Notfallprotokollen. Die Integration in übergeordnete Leitsysteme erlaubt zudem eine zentrale Steuerung und Dokumentation aller sicherheitsrelevanten Vorgänge.

Die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Sicherheitsüberwachung sind in zahlreichen Normen und Vorschriften verankert. In Deutschland bilden unter anderem das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG), die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) sowie branchenspezifische Regelwerke wie die Störfallverordnung (12. BImSchV) die Grundlage. Auf europäischer Ebene sind insbesondere die Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) und die ATEX-Richtlinien (2014/34/EU und 1999/92/EG) relevant, die Anforderungen an die Sicherheit von Geräten und Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen definieren.

Die technische Umsetzung der Sicherheitsüberwachung erfolgt häufig durch speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oder industrielle PC-Systeme, die mit Sensoren und Aktoren vernetzt sind. Diese Systeme müssen nicht nur zuverlässig funktionieren, sondern auch gegen Manipulationen oder Cyberangriffe geschützt sein. Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung industrieller Anlagen erfordert daher zusätzliche Maßnahmen im Bereich der IT-Sicherheit, um die Integrität der Überwachungssysteme zu gewährleisten.

Technische Details

Die Sicherheitsüberwachung basiert auf einer Kombination aus Hardware- und Softwarekomponenten, die in der Lage sind, sicherheitskritische Zustände zu erkennen und zu bewerten. Zu den wichtigsten technischen Elementen gehören Sensoren zur Erfassung von Druck, Temperatur, Durchfluss, Vibrationen oder Gaskonzentrationen. Diese Sensoren müssen regelmäßig kalibriert und gewartet werden, um eine hohe Messgenauigkeit zu gewährleisten. Die Kalibrierung erfolgt nach internationalen Standards wie der ISO 17025, die Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien festlegt.

Die erfassten Daten werden in der Regel an eine zentrale Steuerungseinheit übertragen, die die Informationen verarbeitet und bei Bedarf Reaktionen auslöst. Hier kommen häufig redundante Systeme zum Einsatz, um Ausfälle zu vermeiden. Redundanz kann durch doppelte Auslegung kritischer Komponenten oder durch den Einsatz von Fail-Safe-Mechanismen erreicht werden. Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung von zwei unabhängigen Sensoren zur Überwachung desselben Parameters, wobei beide Signale kontinuierlich abgeglichen werden.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Alarmierung. Bei Überschreitung von Grenzwerten müssen Alarme ausgelöst werden, die sowohl optisch als auch akustisch wahrnehmbar sind. Die Alarmierung erfolgt in mehreren Eskalationsstufen, wobei zunächst lokale Warnsignale aktiviert werden, bevor bei anhaltender Gefahr übergeordnete Stellen informiert werden. Moderne Systeme ermöglichen zudem die Benachrichtigung per SMS oder E-Mail, um eine schnelle Reaktion auch außerhalb der Betriebszeiten zu gewährleisten.

Die Dokumentation aller sicherheitsrelevanten Ereignisse ist ein zentraler Bestandteil der Sicherheitsüberwachung. Sie dient nicht nur der Nachweispflicht gegenüber Behörden, sondern auch der kontinuierlichen Verbesserung der Sicherheitsmaßnahmen. Die Daten werden in der Regel in elektronischen Logbüchern gespeichert, die eine lückenlose Rückverfolgbarkeit ermöglichen. Die Speicherung erfolgt häufig in Echtzeit-Datenbanken, die eine spätere Analyse und Auswertung der Daten erlauben.

Normen und Standards

Die Sicherheitsüberwachung in der Industrie unterliegt zahlreichen nationalen und internationalen Normen, die Mindestanforderungen an die Auslegung, den Betrieb und die Wartung von Überwachungssystemen definieren. Eine der wichtigsten Normen ist die DIN EN 61508, die die funktionale Sicherheit elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer Systeme regelt. Sie legt Sicherheitsintegritätslevel (SIL) fest, die die Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen beschreiben. Je höher der SIL-Wert, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls.

Für den Maschinenbau ist die DIN EN ISO 13849 relevant, die Anforderungen an die Sicherheit von Steuerungssystemen stellt. Sie definiert Performance Level (PL), die ähnlich wie SIL-Werte die Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen bewerten. Weitere wichtige Normen sind die DIN EN 62061 für die funktionale Sicherheit von Maschinen und die DIN EN 50156 für die Sicherheit von Feuerungsanlagen.

Im Bereich der Prozessindustrie ist die DIN EN 61511 maßgeblich, die die funktionale Sicherheit von sicherheitsbezogenen Systemen in der Prozessindustrie regelt. Sie basiert auf der DIN EN 61508 und passt deren Anforderungen an die spezifischen Bedürfnisse der Prozessindustrie an. Darüber hinaus sind branchenspezifische Regelwerke wie die TRGS 400 (Technische Regeln für Gefahrstoffe) oder die TRBS 1111 (Technische Regeln für Betriebssicherheit) zu beachten.

Abgrenzung zu ähnlichen Begriffen

Die Sicherheitsüberwachung wird häufig mit verwandten Begriffen wie der Prozessüberwachung oder der Zustandsüberwachung verwechselt, unterscheidet sich jedoch in Zielsetzung und Umfang. Die Prozessüberwachung konzentriert sich primär auf die Kontrolle und Steuerung von Produktionsprozessen, um eine gleichbleibende Qualität und Effizienz zu gewährleisten. Sie dient vorrangig wirtschaftlichen Zielen und weniger der Sicherheit. Die Sicherheitsüberwachung hingegen hat die Vermeidung von Gefahren für Personen, Umwelt und Anlagen zum Ziel und ist daher stärker auf die Erkennung von Abweichungen und die Auslösung von Schutzmaßnahmen ausgerichtet.

Die Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) ist ein Teilbereich der Instandhaltung und zielt darauf ab, den Zustand von Maschinen und Anlagen kontinuierlich zu erfassen, um Wartungsarbeiten bedarfsgerecht durchzuführen. Sie dient der Vermeidung von Ausfällen und der Verlängerung der Lebensdauer von Komponenten. Im Gegensatz zur Sicherheitsüberwachung liegt der Fokus nicht auf der Verhinderung von Unfällen, sondern auf der Optimierung der Instandhaltungsstrategie. Allerdings können Daten aus der Zustandsüberwachung auch für die Sicherheitsüberwachung genutzt werden, wenn sie sicherheitsrelevante Parameter betreffen.

Anwendungsbereiche

• Chemische Industrie: In chemischen Anlagen wird die Sicherheitsüberwachung eingesetzt, um gefährliche Reaktionen, Leckagen oder Überdrucksituationen frühzeitig zu erkennen. Besonders kritisch sind Prozesse, bei denen toxische, explosive oder korrosive Stoffe verarbeitet werden. Die Überwachung umfasst hier unter anderem die Messung von Gaskonzentrationen, Temperaturen und Drücken sowie die Kontrolle von Sicherheitsventilen und Notabschaltsystemen.
• Energieerzeugung: In Kraftwerken, insbesondere in Kernkraftwerken, ist die Sicherheitsüberwachung von zentraler Bedeutung. Sie dient der Kontrolle von Reaktortemperaturen, Druckverhältnissen und Strahlungswerten. In konventionellen Kraftwerken liegt der Fokus auf der Überwachung von Dampfkesseln, Turbinen und Generatoren, um Überhitzungen oder mechanische Schäden zu vermeiden. Die Einhaltung von Grenzwerten wird durch redundante Messsysteme sichergestellt.
• Fertigungstechnik: In der metallverarbeitenden Industrie oder der Automobilproduktion wird die Sicherheitsüberwachung genutzt, um Maschinenstillstände, Werkzeugbrüche oder Überlastungen zu verhindern. Sensoren erfassen hier unter anderem Vibrationen, Kräfte und Temperaturen, um frühzeitig auf Abnutzungserscheinungen oder Fehlfunktionen reagieren zu können. Die Integration in Produktionsleitsysteme ermöglicht eine schnelle Anpassung der Prozesse.
• Logistik und Lagerhaltung: In Lagerhallen oder Logistikzentren dient die Sicherheitsüberwachung der Kontrolle von Brandschutzsystemen, Gasdetektion oder Zugangskontrollen. Besonders in Hochregallagern oder Gefahrstofflagern ist eine kontinuierliche Überwachung erforderlich, um Brände, Explosionen oder unbefugte Zugriffe zu verhindern. Automatisierte Systeme können bei Gefahr selbstständig Löschanlagen aktivieren oder Evakuierungsmaßnahmen einleiten.
• Öl- und Gasindustrie: In Raffinerien oder Pipelines wird die Sicherheitsüberwachung eingesetzt, um Leckagen, Druckabfälle oder Korrosionsschäden zu erkennen. Die Überwachung erfolgt hier häufig durch verteilte Sensoren entlang der Pipeline oder durch Drohnen, die die Infrastruktur regelmäßig inspizieren. Bei Abweichungen werden automatische Absperrventile aktiviert, um Umweltverschmutzungen zu verhindern.

Bekannte Beispiele

• Siemens SIMATIC Safety Integrated: Dieses System ist ein weit verbreitetes Beispiel für die Integration von Sicherheitsfunktionen in industrielle Automatisierungssysteme. Es kombiniert Standardsteuerungen mit sicherheitsgerichteten Komponenten und ermöglicht die Überwachung von Maschinen und Anlagen nach den Anforderungen der DIN EN ISO 13849. Das System wird unter anderem in der Automobilindustrie, der Lebensmittelproduktion und der Energieerzeugung eingesetzt.
• Honeywell Safety Manager: Der Safety Manager von Honeywell ist ein spezialisiertes System für die Sicherheitsüberwachung in der Prozessindustrie. Es erfüllt die Anforderungen der DIN EN 61511 und wird häufig in chemischen Anlagen oder Raffinerien eingesetzt. Das System ermöglicht die zentrale Überwachung und Steuerung von Sicherheitsfunktionen, einschließlich der Auslösung von Notabschaltungen.
• Bosch Rexroth SafeMotion: Dieses System wird in der Fertigungstechnik eingesetzt und ermöglicht die sichere Überwachung von Bewegungen in Maschinen. Es erfüllt die Anforderungen der DIN EN ISO 13849 und wird unter anderem in Pressen, Robotern und Förderanlagen verwendet. SafeMotion bietet Funktionen wie sichere Geschwindigkeitsüberwachung, sichere Positionierung und sichere Bremsensteuerung.

Risiken und Herausforderungen

• Technische Ausfälle: Ein zentrales Risiko der Sicherheitsüberwachung ist der Ausfall von Sensoren, Steuerungen oder Datenübertragungssystemen. Selbst redundante Systeme können durch externe Einflüsse wie Überspannungen, elektromagnetische Störungen oder mechanische Beschädigungen beeinträchtigt werden. Regelmäßige Wartung und Tests sind daher unerlässlich, um die Funktionsfähigkeit der Systeme zu gewährleisten.
• Cyberangriffe: Die zunehmende Vernetzung industrieller Anlagen erhöht das Risiko von Cyberangriffen, die auf die Manipulation oder Deaktivierung von Sicherheitsüberwachungssystemen abzielen. Angreifer könnten beispielsweise Alarme unterdrücken oder falsche Messwerte einspeisen, um gefährliche Situationen zu verschleiern. Die Implementierung von IT-Sicherheitsmaßnahmen wie Firewalls, Verschlüsselung und Zugriffskontrollen ist daher von entscheidender Bedeutung.
• Fehlalarme: Fehlalarme können zu unnötigen Produktionsstillständen oder Evakuierungen führen und damit erhebliche wirtschaftliche Schäden verursachen. Sie entstehen häufig durch falsch kalibrierte Sensoren, Störsignale oder unzureichend definierte Grenzwerte. Eine regelmäßige Überprüfung und Anpassung der Alarmierungsschwellen ist notwendig, um die Zuverlässigkeit der Systeme zu erhöhen.
• Menschliches Versagen: Trotz automatisierter Systeme bleibt der Mensch ein kritischer Faktor in der Sicherheitsüberwachung. Bedienfehler, mangelnde Schulung oder Nachlässigkeit bei der Wartung können die Wirksamkeit der Überwachung beeinträchtigen. Eine umfassende Schulung der Mitarbeiter sowie klare Verantwortlichkeiten und Arbeitsanweisungen sind daher unerlässlich.
• Kosten und Komplexität: Die Implementierung und der Betrieb von Sicherheitsüberwachungssystemen sind mit hohen Kosten verbunden. Neben den Anschaffungskosten für Hardware und Software fallen Aufwendungen für Wartung, Schulung und Zertifizierung an. Zudem steigt mit der Komplexität der Systeme auch der Aufwand für die Integration in bestehende Anlagen und Prozesse.

Ähnliche Begriffe

• Prozessleittechnik (PLT): Die Prozessleittechnik umfasst alle technischen Einrichtungen, die zur Steuerung, Regelung und Überwachung von industriellen Prozessen eingesetzt werden. Sie ist eng mit der Sicherheitsüberwachung verknüpft, da sie die Grundlage für die Erfassung und Verarbeitung von Prozessdaten bildet. Im Gegensatz zur Sicherheitsüberwachung liegt der Fokus der PLT jedoch auf der Optimierung von Produktionsprozessen und nicht auf der Vermeidung von Gefahren.
• Brandmeldeanlage (BMA): Eine Brandmeldeanlage ist ein spezielles Überwachungssystem, das der frühzeitigen Erkennung von Bränden dient. Sie besteht aus Rauchmeldern, Wärmemeldern und manuellen Meldern, die im Brandfall Alarme auslösen und automatische Löschsysteme aktivieren können. Während die BMA ein Teilbereich der Sicherheitsüberwachung ist, deckt diese ein deutlich breiteres Spektrum an Gefahren ab.
• Zutrittskontrollsystem: Zutrittskontrollsysteme dienen der Steuerung und Überwachung von Zugängen zu Gebäuden oder Bereichen. Sie umfassen Technologien wie Chipkarten, Biometrie oder Nummerncodes und werden eingesetzt, um unbefugte Zugriffe zu verhindern. Im Gegensatz zur Sicherheitsüberwachung liegt der Fokus hier auf der physischen Sicherheit und nicht auf der Überwachung von Prozessen oder Anlagen.

Zusammenfassung

Die Sicherheitsüberwachung in der Industrie ist ein unverzichtbarer Bestandteil des betrieblichen Risikomanagements, der durch kontinuierliche Datenerfassung, Analyse und Reaktion auf sicherheitsrelevante Parameter die Vermeidung von Unfällen und Schäden gewährleistet. Sie basiert auf einer Kombination aus technischen Systemen, organisatorischen Maßnahmen und rechtlichen Vorgaben, die in zahlreichen Normen und Standards verankert sind. Die Anwendungsbereiche reichen von der chemischen Industrie über die Energieerzeugung bis hin zur Fertigungstechnik, wobei jeweils spezifische Anforderungen an die Überwachungssysteme gestellt werden.

Trotz der hohen Zuverlässigkeit moderner Systeme bestehen Risiken wie technische Ausfälle, Cyberangriffe oder menschliches Versagen, die durch regelmäßige Wartung, Schulungen und IT-Sicherheitsmaßnahmen minimiert werden müssen. Die Abgrenzung zu verwandten Begriffen wie Prozessüberwachung oder Zustandsüberwachung verdeutlicht, dass die Sicherheitsüberwachung primär dem Schutz von Personen, Umwelt und Anlagen dient und nicht der Optimierung von Produktionsprozessen. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technologien und die zunehmende Digitalisierung eröffnen neue Möglichkeiten, stellen die Industrie jedoch auch vor neue Herausforderungen.

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