EN ISO 13849: Performance Level und sicherheitsbezogene Steuerungen
Die EN ISO 13849 regelt, wie zuverlässig Steuerungsteile Sicherheitsfunktionen ausführen müssen. Maß dafür ist der Performance Level von a bis e. Zur Maschinenrichtlinie sind die Ausgaben 2015 und 2023 von Teil 1 harmonisiert, Teil 2 (Validierung) in der Ausgabe 2012.
Was die EN ISO 13849 regelt
Die EN ISO 13849 trägt den Titel „Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen“. Sie besteht aus zwei Teilen: Teil 1 enthält die allgemeinen Gestaltungsleitsätze, Teil 2 die Validierung. In Deutschland erscheint sie als DIN EN ISO 13849-1 und DIN EN ISO 13849-2.
Die Norm beschreibt, wie Steuerungsteile gestaltet und bewertet werden, die eine Sicherheitsfunktion ausführen, etwa die Verriegelung einer Schutztür, ein Lichtgitter mit Auswertung oder das sichere Stillsetzen eines Antriebs. Sie gilt unabhängig von der Energieart: elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch. In der Liste der harmonisierten Normen ist sie als Typ-B-Norm eingeordnet, gilt also für viele Maschinenarten.
Den gesetzlichen Hintergrund bildet die Anforderung an Steuerungen: Sie sind so zu konzipieren und zu bauen, dass es nicht zu Gefährdungssituationen kommt; insbesondere darf ein Defekt der Hardware oder der Software der Steuerung nicht zu Gefährdungssituationen führen (Anhang I Nr. 1.2.1 der Maschinenrichtlinie). Die Maschinenverordnung übernimmt das in Anhang III Nr. 1.2.1 und ergänzt unter anderem, dass Steuerungen auch vernünftigerweise vorhersehbaren böswilligen Versuchen Dritter standhalten müssen, wenn den Umständen und Risiken angemessen.
Performance Level: von PL a bis PL e
Kern der Norm ist der Performance Level (PL). Er beschreibt in fünf Stufen, wie zuverlässig eine Sicherheitsfunktion ausgeführt wird. Gemessen wird das an der mittleren Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls je Stunde (PFH):
- PL a: 10−5 bis unter 10−4 je Stunde
- PL b: 3 × 10−6 bis unter 10−5 je Stunde
- PL c: 10−6 bis unter 3 × 10−6 je Stunde
- PL d: 10−7 bis unter 10−6 je Stunde
- PL e: 10−8 bis unter 10−7 je Stunde
Welcher Performance Level für eine Sicherheitsfunktion erforderlich ist (PLr, „required“), folgt aus der Risikobeurteilung. Die Norm bietet dafür einen Risikographen mit drei Fragen:
- S – Schwere der Verletzung: leicht und üblicherweise reversibel (S1) oder schwer, irreversibel oder tödlich (S2)
- F – Häufigkeit und/oder Dauer der Gefährdung: selten bis öfter (F1) oder häufig bis dauernd (F2)
- P – Möglichkeit zur Vermeidung: möglich unter bestimmten Bedingungen (P1) oder kaum möglich (P2)
Je schwerer, häufiger und weniger vermeidbar die Gefährdung, desto höher der PLr: S1-F1-P1 führt zu PL a, S2-F2-P2 zu PL e. Seit der Ausgabe 2015 gilt als Richtwert für F2 eine Gefährdung öfter als einmal in 15 Minuten; ist die Eintrittswahrscheinlichkeit des Gefährdungsereignisses nachweislich gering, darf der PLr um eine Stufe sinken. Wie die Risikobeurteilung insgesamt abläuft, beschreibt die EN ISO 12100.
Kategorien, MTTFd, DC und CCF
Ob eine Steuerung den erforderlichen Performance Level erreicht, hängt von mehreren Größen ab, die die Norm zusammenführt:
Aufbau
- Kategorie B, 1, 2, 3 oder 4: Struktur und Verhalten bei Fehlern, von einkanalig ohne Test bis zweikanalig mit Fehlererkennung
- CCF: Maßnahmen gegen Ausfälle infolge gemeinsamer Ursache, nötig ab Kategorie 2
Kennwerte
- MTTFd: mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall eines Kanals, in Jahren
- DC: Diagnosedeckungsgrad, also wie viele gefährliche Ausfälle erkannt werden
Welcher Performance Level erreichbar ist, ergibt sich erst aus der Kombination von Kategorie, MTTFd, DC und CCF; die höchsten Stufen verlangen einen fehlertoleranten, mehrkanaligen Aufbau. Für die Berechnung gibt es die kostenlose Software SISTEMA des Instituts für Arbeitsschutz der DGUV (IFA); sie wurde für die Ausgabe 2023 der Norm überarbeitet. Bauteilhersteller geben die Kennwerte in ihren Datenblättern an.
Logikeinheiten für Sicherheitsfunktionen und andere Bauteile, die eine Sicherheitsfunktion gewährleisten, können Sicherheitsbauteile im Sinne des Maschinenrechts sein und brauchen dann eine eigene Konformitätserklärung.
Teil 2: Validierung
Die EN ISO 13849-2 beschreibt, wie nachgewiesen wird, dass die Sicherheitsfunktionen die Anforderungen erfüllen: durch Analyse und Prüfung, mit Listen grundlegender und bewährter Sicherheitsprinzipien und bewährter Bauteile für mechanische, pneumatische, hydraulische und elektrische Systeme. Harmonisiert ist die Ausgabe EN ISO 13849-2:2012.
Welche Ausgabe gilt?
Zur Maschinenrichtlinie sind zwei Ausgaben von Teil 1 harmonisiert: EN ISO 13849-1:2015 und EN ISO 13849-1:2023. Die Ausgabe 2023 kam mit dem Durchführungsbeschluss (EU) 2024/1329 vom 13.05.2024 in die Liste (Amtsblatt vom 15.05.2024). Ein Enddatum für die Vermutungswirkung der Ausgabe 2015 ist in der konsolidierten Liste (Stand 07.09.2026) nicht festgelegt; beide stehen nebeneinander.
In Deutschland ist die Ausgabe DIN EN ISO 13849-1:2023-12 erschienen, die die Ausgabe 2016-06 ersetzt. Sie ist neu am Entwicklungsprozess einer Steuerung ausgerichtet und enthält unter anderem neue Abschnitte zu Anforderungen an sicherheitsbezogene Software und zur ergonomischen Gestaltung sowie neue Anhänge, etwa zur elektromagnetischen Verträglichkeit und zur Spezifikation der Sicherheitsanforderungen.
In der Konformitätserklärung steht die Ausgabe, die tatsächlich angewandt wurde, mit Jahreszahl. Ob eine Norm für eine bestimmte Maschine gelistet ist und mit welchen Einschränkungen, zeigt die Normensuche.
Die Liste der harmonisierten Normen zur Maschinenrichtlinie (Durchführungsbeschluss (EU) 2023/1586) wird mit Wirkung vom 20.01.2027 aufgehoben. Ab dann gilt die Vermutungswirkung nur für Normen, deren Fundstellen zur Maschinenverordnung im Amtsblatt veröffentlicht sind (Art. 20 Abs. 1 der Verordnung (EU) 2023/1230). Die Kommission hat die europäischen Normungsorganisationen dazu beauftragt (Art. 20 Abs. 2). Bis zum Stand dieser Seite sind uns keine veröffentlichten Fundstellen zur Maschinenverordnung bekannt. Wer Maschinen ab 2027 in Verkehr bringt, sollte die Veröffentlichung verfolgen; mehr dazu unter harmonisierte Normen.
Häufige Fragen
Was ist der Performance Level?
Der Performance Level (PL) gibt in fünf Stufen von a bis e an, wie zuverlässig ein sicherheitsbezogenes Teil einer Steuerung seine Sicherheitsfunktion ausführt. PL a ist die niedrigste, PL e die höchste Stufe. Der erforderliche Performance Level (PLr) ergibt sich aus der Risikobeurteilung.
Welche Ausgabe der EN ISO 13849-1 gilt?
Zur Maschinenrichtlinie sind zwei Ausgaben harmonisiert: EN ISO 13849-1:2015 und EN ISO 13849-1:2023. Die Ausgabe 2023 wurde mit dem Durchführungsbeschluss (EU) 2024/1329 vom 15.05.2024 aufgenommen; für die Ausgabe 2015 ist in der Liste (Stand 07.09.2026) kein Enddatum festgelegt.
Was ist der Unterschied zwischen EN ISO 13849 und EN IEC 62061?
Beide Normen behandeln die funktionale Sicherheit von Maschinensteuerungen und sind harmonisiert. Die EN ISO 13849-1 arbeitet mit Performance Level und Kategorien, die EN IEC 62061 mit Sicherheits-Integritätsleveln (SIL 1 bis 3). Beide gelten inzwischen auch für nichtelektrische Technik wie Hydraulik und Pneumatik. Über die Ausfallwahrscheinlichkeit lassen sich beide vergleichen: PL d entspricht dem Bereich von SIL 2, PL e dem von SIL 3.
Was ist SISTEMA?
Eine kostenlose Software des Instituts für Arbeitsschutz der DGUV (IFA), mit der sich der Performance Level von Sicherheitsfunktionen nach EN ISO 13849-1 berechnen und dokumentieren lässt. Für die Ausgabe 2023 der Norm wurde die Software überarbeitet (Version 3).
Diese Seite erläutert Anforderungen und Zusammenhänge. Sie stellt keine technische Konformitätsbewertung eines konkreten Produkts und keine individuelle Rechtsberatung dar.