Performance Level nach DIN EN ISO 13849-1 bestimmen
Der Performance Level (PL) beschreibt, wie zuverlässig eine sicherheitsgerichtete Steuerung mit ihrer Sensorik eine Schutzfunktion ausführt. Dieser Ratgeber zeigt, wie Sie den erforderlichen PLr über den Risikographen aus S, F und P ableiten und mit Kategorie, MTTFD und DC den erreichten PL nachweisen.
Sicherheitssensorik ansehenWas ist der Performance Level und wozu dient er?
Der Performance Level nach DIN EN ISO 13849‑1 ist ein Mass für die Zuverlässigkeit einer Sicherheitsfunktion in fünf Stufen von PL a (niedrig) bis PL e (hoch). Jede Stufe entspricht einer mittleren Ausfallwahrscheinlichkeit je Stunde (PFHD), von etwa 10⁻⁵ bis unter 10⁻⁷ bei PL e. Er bewertet die gesamte Kette aus Sensor, Logik und Aktor, nicht nur ein einzelnes Bauteil.
Vor der Auslegung steht der erforderliche Performance Level, der PLr. Er wird aus dem Risiko der Maschine abgeleitet und legt fest, wie gut die spätere Schaltung mindestens sein muss. Ein Not-Halt oder ein Lichtgitter mit ihrer Auswertung müssen den PLr sicher erreichen oder übertreffen.
Wie bestimmt der Risikograph den erforderlichen PLr?
Der PLr wird über den Risikographen der Norm mit drei Parametern bestimmt: Schwere der Verletzung (S), Häufigkeit und Dauer der Gefährdung (F) sowie Möglichkeit zur Vermeidung (P). Aus der Kombination ergibt sich direkt ein Buchstabe von a bis e.
Beispiel: Bei schwerer irreversibler Verletzung (S2), häufigem Zugriff (F2) und kaum möglicher Vermeidung (P2) fordert der Risikograph PLr e. Sinkt die Häufigkeit oder ist die Verletzung reversibel, verschiebt sich das Ziel Richtung PLr c oder b.
- S2 + F2 + P2 ergibt in der Regel PLr e (höchste Anforderung).
- S2 + F1 + P1 führt typisch zu PLr c.
- S1 mit geringer Häufigkeit reicht oft PLr a oder b.
- Im Zweifel den ungünstigeren Zweig wählen und dokumentieren.
Wie wird der erreichte PL nachgewiesen?
Der erreichte PL ergibt sich aus der Struktur (Kategorie B, 1, 2, 3 oder 4), der Bauteilzuverlässigkeit MTTFD, dem Diagnosedeckungsgrad DC sowie Massnahmen gegen Ausfälle gemeinsamer Ursache (CCF). Diese Werte werden je Kanal ermittelt und über das Balkendiagramm der Norm oder ein Tool wie SISTEMA zum PL zusammengeführt.
- Kategorie B und 1: einkanalig, PL a bis c je nach MTTFD.
- Kategorie 2: einkanalig mit Test, bis PL d möglich.
- Kategorie 3: zweikanalig, Einzelfehler wird erkannt, PL d bis e.
- Kategorie 4: zweikanalig mit hoher Diagnose, PL e.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen PLr und PL?
PLr ist der aus der Risikobeurteilung geforderte Ziel-Level. PL ist der von der realen Schaltung erreichte Wert. Der Nachweis gilt nur, wenn PL mindestens so hoch ist wie PLr.
Welche Parameter bestimmen den PLr im Risikographen?
Drei Parameter: S für die Schwere der Verletzung, F für Häufigkeit und Dauer der Gefährdung und P für die Möglichkeit zur Vermeidung. Ihre Kombination ergibt einen Buchstaben von a bis e.
Wie erreiche ich Performance Level e?
PL e verlangt meist Kategorie 3 oder 4 mit zweikanaliger, redundanter Sensorik, hohem Diagnosedeckungsgrad und guter MTTFD. Einkanalige Strukturen reichen dafür nicht.
Wozu dient das Tool SISTEMA?
SISTEMA der DGUV bündelt Kategorie, MTTFD, DC und CCF und berechnet daraus den erreichten PL. Es dokumentiert den Nachweis normgerecht und kostenlos.
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