Ausfallsicherheit
Ausfallsicherheit ist ein zentrales Konzept im Sicherheitsingenieurwesen, bei dem Systeme so konzipiert werden, dass sie im Falle eines Ausfalls automatisch in ...
Sicherheit ist der Zustand, in dem Risiken durch fortlaufende Identifikation und Minderung von Gefahren in Luftfahrt und Industrie auf akzeptable oder darunter liegende Niveaus gesteuert werden.
Sicherheit in der Luftfahrt und Industrie ist der Zustand, in dem die mit dem Betrieb oder Systemen verbundenen Risiken durch laufende Gefahrenidentifikation, Risikobewertung und Risikominderung auf ein akzeptables oder darunter liegendes Niveau reduziert und gehalten werden. Nach Annex 19 der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) ist Sicherheit „der Zustand, in dem die Möglichkeit eines Schadens für Personen oder Eigentum durch einen fortlaufenden Prozess der Gefahrenidentifikation und des Risikomanagements auf ein akzeptables Niveau reduziert und dort gehalten wird“.
Sicherheit ist nicht statisch; sie entwickelt sich mit Veränderungen in Technologie, Abläufen und gesellschaftlichen Erwartungen. In der Luftfahrt gilt Sicherheit für alle Aktivitäten: Flugbetrieb, Wartung, Flugsicherung, Bodenabfertigung und Infrastruktur. Die Formulierung „Freiheit von unvertretbarem Schadensrisiko“ erkennt an, dass Nullrisiko unerreichbar ist. Ziel ist es, Risiken systematisch zu steuern, sich auf die größten Bedrohungen zu konzentrieren und Ressourcen effizient einzusetzen.
Die Akzeptanz von Risiken wird durch gesetzliche Vorgaben (ICAO, EASA, FAA), bewährte Branchenpraktiken und gesellschaftliche Erwartungen definiert. Das ICAO Safety Management Manual (Doc 9859) betont, dass Sicherheit erreicht ist, wenn Restrisiken – die nach der Minderung verbleibenden Risiken – von Interessengruppen, einschließlich Behörden und Öffentlichkeit, als tolerierbar angesehen werden.
Luftfahrtorganisationen folgen strukturierten Risikomanagement-Rahmenwerken (z. B. ICAO SMS, ISO 31000), die Sicherheitsentscheidungen leiten. Diese umfassen Prozesse für Gefahrenmeldungen, Vorfallanalysen und kontinuierliche Verbesserung. Die Verankerung von Sicherheit in der Unternehmenskultur stellt sicher, dass alle Ebenen – von der Führung bis zum operativen Personal – Sicherheit bei ihren Handlungen priorisieren.
Risiko ist die Kombination aus der Wahrscheinlichkeit (Eintrittswahrscheinlichkeit) und der Schwere (Konsequenz) eines unerwünschten Ereignisses. In der Luftfahrt ist Risiko in allen Abläufen vorhanden, vom Routineflug bis zur Wartung und Bodenabfertigung. Die Bewertung oder Quantifizierung von Risiko umfasst sowohl die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ereignisses als auch die potenziellen Folgen.
Die Risikobewertung ermöglicht Organisationen, Maßnahmen zu priorisieren und sich auf die größten Gefahren zu konzentrieren. Beispielsweise wird das Vogelschlagrisiko anhand der Häufigkeit von Vögeln in Flugbahnen (Wahrscheinlichkeit) und der potenziellen Folgen (Schwere), wie Flugzeugschäden oder Verletzungen, bewertet.
Risiken können quantitativ (z. B. Unfallraten pro eine Million Operationen) oder mit qualitativen Risikomatrizen gemessen werden, die Risiken als niedrig, mittel oder hoch einstufen. Das ICAO Doc 9859 empfiehlt den Einsatz von Risikomatrizen, die Wahrscheinlichkeit und Schwere gegenüberstellen und so Entscheidungen unterstützen.
Effektives Risikomanagement erfordert das Verständnis von Risikoursachen, möglichen Schadenswegen und verfügbaren Kontrollen. Risiko wird auf strategischer (politischer), taktischer (planerischer) und operativer (Echtzeit-)Ebene gesteuert und ist in Flugzeugdesign, Zulassung und Verfahren integriert.
Die Unterscheidung zwischen „wahrgenommenem Risiko“ und „tatsächlichem Risiko“ ist entscheidend. Datenbasierte Analysen stellen sicher, dass Risikobewertungen die Realität widerspiegeln und nicht nur Wahrnehmungen.
Akzeptables Risiko ist ein Risikoniveau, das nach Bewertung und Minderung von Behörden, Organisationen oder der Gesellschaft als tolerierbar angesehen wird. Auch wenn ein Restrisiko verbleibt, muss es so gering sein, dass es durch die Vorteile der Tätigkeit gerechtfertigt ist.
Laut ICAO Annex 19 und Doc 9859 ist akzeptables Risiko ein Risiko, das auf ein Niveau „so niedrig wie vernünftigerweise praktikabel“ (ALARP) gesteuert wird und von der Gesellschaft oder Interessensgruppen im Austausch für den Nutzen akzeptiert wird. Aufsichtsbehörden können Schwellenwerte für Unfallraten, Systemredundanzen oder andere Kriterien für akzeptables Risiko vorgeben.
Akzeptables Risiko entwickelt sich mit dem Stand der Technik und den Erwartungen weiter. Beispielsweise kann die Einführung neuer Warnsysteme in bestimmten Flugphasen das akzeptable Risikoniveau neu definieren.
Organisationen müssen ihre Kriterien für die Risikoakzeptanz dokumentieren, um Transparenz zu gewährleisten. Die Akzeptanz des Restrisikos erfordert in der Regel die Genehmigung des Managements.
Tolerierbares Risiko ist ein Risikoniveau, das zwar nicht wünschenswert, aber unter den gegebenen Umständen zulässig ist – vorausgesetzt, es wird weiterhin daran gearbeitet, es nach Möglichkeit zu reduzieren. Dem liegt das ALARP-Prinzip zugrunde: Risiken sollten so weit wie vernünftig praktikabel gesenkt werden, unter Berücksichtigung von Kosten und Nutzen.
Vorschriften, Branchenstandards und interne Richtlinien legen Schwellenwerte für tolerierbares Risiko fest. So wird beispielsweise das Risiko einer Luftkollision durch Luftraumkontrollen, Kollisionswarnsysteme und Pilotentraining gesteuert.
Tolerierbares Risiko ist dynamisch; es verändert sich, wenn neue Gefahren auftreten und sich Technologien weiterentwickeln. Klare Kommunikation und regelmäßige Neubewertung halten tolerierbare Risikoniveaus relevant und verständlich.
Unvertretbares Risiko ist jedes Risiko, das festgelegte Schwellen für Akzeptanz oder Tolerierbarkeit überschreitet. Wird ein solches Risiko erkannt, sind sofortige Maßnahmen zur Beseitigung oder Reduzierung des Risikos oder zur Einstellung der Tätigkeit erforderlich.
Unvertretbare Risiken stellen erhebliche Gefahren für Leben, Eigentum oder Umwelt dar und können auch nach Anwendung aller Kontrollen nicht gerechtfertigt werden. Beispielsweise wäre der Betrieb eines Flugzeugs mit schwerwiegenden, nicht behobenen Mängeln oder bei Wetterbedingungen außerhalb sicherer Grenzen unvertretbar.
Systemische Probleme – wie eine schwache Sicherheitskultur oder mangelhafte Aufsicht – können unvertretbare Risiken erzeugen, die behördliches oder organisatorisches Eingreifen erfordern.
Gefahrenidentifikation und Risikobewertungen dienen dazu, unvertretbare Risiken zu erkennen und entschlossenes Handeln auszulösen.
Eine Gefahr ist ein Zustand, Objekt, eine Tätigkeit oder Substanz mit dem Potenzial, Schaden, Verlust oder nachteilige Auswirkungen zu verursachen. Gefahren sind nicht die Ereignisse selbst, sondern Quellen potenziellen Schadens.
Gefahren in der Luftfahrt umfassen:
Die Identifikation von Gefahren ist der erste Schritt im Risikomanagement und erfolgt durch Meldesysteme, Audits, Untersuchungen und Datenanalysen. Werkzeuge wie die Bow-Tie-Methode visualisieren Gefahren, Kontrollen und potenzielle Folgen.
Die Unterscheidung zwischen Gefahren und Risiken ist grundlegend: Eine Gefahr ist die potenzielle Quelle; Risiko ist die Wahrscheinlichkeit und Schwere des Schadens, falls die Gefahr realisiert wird.
Schaden bezeichnet Verletzungen, Gesundheitsschäden, Sachschäden oder Umweltauswirkungen, die durch die Exposition gegenüber einer Gefahr entstehen. In der Luftfahrt reicht das Spektrum von leichten Verletzungen bis zu katastrophalem Verlust von Menschenleben oder Gütern.
Schweregrade kategorisieren Schaden (z. B. gering, moderat, erheblich, katastrophal) und unterstützen Risikobewertung und Priorisierung.
Beispiele: Verletzungen durch Turbulenzen, Flugzeugschäden durch Vogelschlag oder Umweltschäden durch Treibstoffaustritt. Das Verständnis der Schadensmechanismen ermöglicht gezielte Sicherheitsmaßnahmen, wie z. B. Wildtiermanagement zur Verringerung des Vogelschlagschadens.
Behörden verlangen die Meldung und Analyse von Schäden, um Verbesserungen und die Einhaltung von Vorschriften zu steuern. Schaden kann auch psychisch (Trauma) oder organisatorisch (Imageschaden) sein.
Arbeitsschutz (OHS) umfasst alle Maßnahmen zum Schutz der Gesundheit, Sicherheit und des Wohlergehens von Beschäftigten und Auftragnehmern in der Luftfahrt. Dazu gehören Flugbesatzungen, Fluglotsen, Bodenabfertiger, Wartungstechniker und Supportpersonal.
OHS wird durch internationale Standards (ISO 45001), nationale Vorschriften (OSHA, HSE) und bewährte Branchenpraktiken geregelt. Es umfasst Gefahrenidentifikation, Risikobewertung, PSA, Schulung und Vorfallmeldung.
Gefahren am Arbeitsplatz in der Luftfahrt beinhalten Ausrutschen, Kontakt mit Chemikalien, ergonomische Risiken und psychosoziale Gefahren (Müdigkeit, Stress). OHS-Programme beinhalten Sicherheitsaudits, Gesundheitsüberwachung, Notfallvorsorge und Gesundheitsförderung.
Eine „Just Culture“ fördert die Meldung von Gefahren und Beinaheunfällen und treibt die kontinuierliche Verbesserung voran.
Technische Sicherheit nutzt ingenieurtechnische, technologische und prozedurale Kontrollen, um Risiken aus technischen Systemen – Flugzeuge, Avionik, Flugsicherungstechnik, Flughafeninfrastruktur usw. – zu minimieren.
Sie umfasst den gesamten Lebenszyklus des Systems: Entwicklung, Test, Zulassung, Betrieb, Wartung und Außerbetriebnahme. Die Einhaltung von Normen wie IEC 61508 gewährleistet Robustheit, Zuverlässigkeit und ausfallsicheren Betrieb.
Behörden verlangen Zulassung, Redundanz, ausfallsichere Konstruktion und Wartung. Technische Sicherheit bezieht sich auch auf Cybersicherheit für digitale Systeme.
Betriebliche Kontrollen (SOPs, Schulung) ergänzen technische Schutzmaßnahmen.
Prozesssicherheit konzentriert sich auf die Verhinderung katastrophaler Ereignisse im Zusammenhang mit gefährlichen Stoffen oder Energie, wie z. B. bei der Treibstofflagerung und Enteisung in der Luftfahrt.
Prozesssicherheit nutzt Gefahrenanalyse, Schutzebenen, Change Management und Notfallplanung. Sie ist kritisch in Tanklagern, Hangars und Bereichen mit Chemikalienhandhabung.
Die Einhaltung von Standards (OSHA PSM, ICAO Annex 14) gewährleistet sicheren Betrieb, Wartung und Notfallbereitschaft. Vorfalluntersuchung und Lernen sind zentral für die Prozesssicherheit.
Funktionale Sicherheit stellt sicher, dass Systeme sicherheitskritische Funktionen korrekt und sicher ausführen – auch bei Ausfällen. In der Luftfahrt betrifft dies Flugsteuerungen, Avionik, Brandmeldesysteme und Notfallsysteme.
Normen wie IEC 61508, DO-178C (Software) und DO-254 (Hardware) regeln die funktionale Sicherheit. Strenge Anforderungen an Redundanz, ausfallsichere/ausfallsbetriebsfähige Konstruktion, Diagnostik und umfassende Validierung sind wesentlich.
Die Zulassung erfordert umfangreiche Dokumentation und Nachweise der Konformität. Laufende Wartung und Änderungsmanagement sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der funktionalen Sicherheit.
Quellen:
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Sicherheit in der Luftfahrt ist der Zustand, in dem die mit Aktivitäten oder Prozessen verbundenen Risiken durch kontinuierliche Gefahrenidentifikation, Risikobewertung und Risikominderung auf akzeptable oder darunter liegende Niveaus reduziert und gehalten werden, gemäß ICAO und internationalen Standards.
Akzeptables Risiko ist ein Risikoniveau, das nach Bewertung und Umsetzung praktikabler Sicherheitsmaßnahmen von Aufsichtsbehörden und Interessengruppen als tolerierbar angesehen wird. Es wird anerkannt, dass ein Restrisiko verbleibt, dieses jedoch durch den Nutzen der Tätigkeit gerechtfertigt ist.
Eine Gefahr ist eine Quelle oder Situation mit dem Potenzial, Schaden zu verursachen. Risiko ist die Kombination aus Wahrscheinlichkeit und Schwere des Schadens, der aus der Exposition gegenüber dieser Gefahr resultiert.
Sicherheit wird durch Sicherheitsmanagementsysteme (SMS) gesteuert, die strukturierte Prozesse für Gefahrenmeldungen, Risikobewertung, Risikominderung, Überwachung der Sicherheitsleistung und kontinuierliche Verbesserung im Einklang mit ICAO- und Industriestandards bereitstellen.
ALARP steht für 'As Low As Reasonably Practicable' (so niedrig wie vernünftigerweise praktikabel). Es bedeutet, dass Risiken so weit reduziert werden sollten, bis eine weitere Reduktion einen unverhältnismäßigen Aufwand oder Kosten im Vergleich zum erzielten Nutzen erfordern würde.
Sicherheitskultur bezieht sich auf gemeinsame Werte, Einstellungen und Verhaltensweisen in Bezug auf Sicherheit innerhalb einer Organisation. Eine positive Sicherheitskultur fördert offene Meldungen, das Lernen aus Vorfällen und die Priorisierung von Sicherheit in Entscheidungsprozessen auf allen Ebenen.
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