Richtlinie für die Zertifizierung von Windenergieanlagen gemäß Germanischer Lloyd, Ausgabe 2010.

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Die in der 2006/42/EG geforderten technischen Unterlagen sind in Anhang VII, Teil A, aufgeführt. Sie beinhalten:

• die technische Dokumentation wie Zeichnungen oder Schaltpläne,
• eine komplette Risikobeurteilung,
• technische Berichte und Prüfergebnisse,
• Betriebs-, Montage- und/oder Wartungsanweisungen sowie
• die EG-Konformitätserklärung.

Eine wesentliche Aufgabe hierbei ist die Erstellung der Risikobeurteilung, die sich aus einer Risikoanalyse und einer Risiko-Bewertung zusammensetzt. Im ersten Schritt werden bei der Risikoanalyse die Grenzen der Windenergieanlage festgelegt – also die Verwendungsgrenze (bestimmungsgemäße Nutzung, Fehlanwendungen), die räumliche Grenze hinsichtlich Bewegungsraum und Platzbedarf für das Wartungspersonal, die zeitliche Grenze in Form von Wartungsintervallen und der Lebensdauer sowie weitere Grenzen wie etwa Temperaturbereiche. Dazu sind alle Lebenszyklen zu berücksichtigen.

In der Risikoanalyse beschreibt der Hersteller die Betriebsarten und den Einsatzbereich der Windenergieanlage. Sie enthält außerdem Informationen über die Nutzer wie die Qualifizierungsanforderungen an das Service-Personal, um Wartungsarbeiten sachgerecht erledigen zu können. Die sich anschließende Ermittlung der Gefahrenstellen ist ebenfalls für alle Lebenszyklen (Installation, Inbetriebnahme, Betrieb etc.) sowie für die verschiedenen Betriebsarten (Normalbetrieb, Wartung, Wiederanlauf etc.) durchzuführen.

Die EN ISO 14121-1 gibt den Ablauf einer Risikobeurteilung verbindlich vor.

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Anschließend muss der Anlagenhersteller eine Risiko-Einschätzung und -bewertung vornehmen. Die zugrundeliegende EN ISO 14121 definiert das Risiko als Funktion aus dem Schadens ausmaß und der Schadenswahrscheinlichkeit. Die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Schadens ergibt sich aus folgenden Faktoren:

• Wie lange halten sich Personen im Gefahrenbereich auf?
• Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Gefährdung auftritt?
• Gibt es Möglichkeiten, um den Schaden zu vermeiden oder einzugrenzen?

Am Ende der Risikobeurteilung ist für jeden Lebenszyklus und für jede Gefahr die Frage zu stellen, ob das Risiko reduziert werden muss. Lautet die Antwort ‚Ja‘, folgt eine Risikominderung. Den entsprechenden Prozess stellt die harmonisierte Norm DIN EN ISO 12100 dar. Bereits während der Konstruktionsphase sind dementsprechend verschiedene Gefahren quellen zu identifizieren und – wenn möglich – konstruktiv zu beseitigen, zum Beispiel durch das Abdecken rotierender Teile.

Lässt sich das Risiko der einzelnen Gefahrenstellen nicht durch konstruktive Maßnahmen mindern oder beschränken, erfolgt eine weitere Risikominderung – zum Beispiel durch Anbringung trennender oder nicht trennender Schutzeinrichtungen. Im letzten Schritt wird das Restrisiko in der Benutzerinformation dokumentiert. Hier sind Hinweise für den Anwender sowie das Installations- oder Wartungspersonal festzuhalten.

Safety nach dem aktuellen Stand der Technik

Die Risiko- Einschätzung nach EN ISO 14121 setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen, die sich wiederum aus verschiedenen Fragestellungen ergeben.

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Die Risikobeurteilung jeder einzelnen Gefahrenstelle für Personen dient im Folgenden der Entwicklung sowie der Konstruktion der mechanischen, hydraulischen, elektrischen, elektromechanischen oder elektronischen und programmierbaren Steuerungen. Dieser Prozess ist durch die Normen EN 954 (Kat. B bis 4), EN ISO 13849 (PL a bis e) und DIN EN 62061 (SIL 1 bis 3) abgedeckt. Zu beachten ist dabei, dass die EN 954 veraltet ist und daher Ende 2011 definitiv ihre Gültigkeit verliert! Vor diesem Hintergrund sollte sie nur noch bei Veränderungen an älteren Maschinen und Anlagen angewendet werden. Da die EN 954 nicht mehr dem Stand der Technik entspricht, könnte dies im Haftungsfall juristische Fragen aufwerfen. So wird im Produkthaftungsgesetz zum Zeitpunkt des Inverkehrbringens der aktuelle Stand der Wissenschaft und Technik gefordert.

Der Windenergieanlagen-Hersteller sollte zudem darauf gefasst sein, dass seine Kunden ihn – beispielsweise über den Kaufvertrag – zur Anwendung der EN ISO 13849 verpflichten. Diese Norm ist zudem zu nutzen, wenn eine C-Norm auf sie verweist. Die DIN EN 62061 zeigt den Konstruktionsprozess von sicherheitsgerichteten elektrischen, elektronischen und programmierbaren Steuerungen bis zum höchsten Safety Integrity Level SIL 3 auf. Mechanische, hydraulische und elektromechanische Safety-Steuerungen lassen sich gut auf Basis der EN ISO 13849 entwickeln. In dieser Norm finden die aus der EN 954 bekannten Sicherheitskategorien Kat. B bis 4 weiter Verwendung. Somit bleibt festzustellen, dass die DIN EN 62061 und die EN ISO 13849 zur Konstruktion von Windenergieanlagen herangezogen werden können und kompatibel sind. Das bedeutet, dass sich ein SIL- in einen PL-Wert umwandeln lässt und umgekehrt. In Tabelle 1 der EN ISO 13849-1 finden sich Applikationsbeispiele für beide Normen.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die EN ISO 13849 für den Nutzer einfacher anwendbar ist. Hängt die Risikominimierung von Schutzmaßnahmen ab, wird für jede Gefahrenstelle der Entwicklungsprozess einer sicherheitsgerichteten Steuerung gestartet. Grundsätzlich lässt sich festhalten: Das CE-Konformitätsverfahren gestaltet sich aufwendiger als hier zusammenfassend beschrieben. Die Risiko-Bewertung einer Windenergieanlage ist deshalb erheblich umfangreicher als beispielsweise die Beurteilung einer kleinen Maschine.

Zur Realisierung einer Risikobeurteilung und dem Nachweis der funktionalen Sicherheit von Safety-Funktionen kann es daher ratsam sein, je nach Bedarf auf das Know-how eines externen Sicherheits-Spezialisten zurückzugreifen. Insbesondere bei der Risiko-Beurteilung kann eine unabhängige Betrachtung oder Moderation zu neuen Lösungsansätzen für die Aufgabenstellung führen.

Autor:

Bernd Lengefeld ist TÜV-zertifizierter FS-Engineer und arbeitet im Bereich Key-Marketing Interface bei Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont.