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Digitale Sicherheitsleittechnik in der Kerntechnik

Die Sicherheitsleittechnik überwacht und begrenzt automatisch die Werte der Sicherheitsparameter wie

  • Drücke,
  • Temperaturen und
  • Neutronenflussdichte.

Werden Grenzwerte überschritten, löst die Sicherheitsleittechnik Sicherheitsmaßnahmen aus wie

  • Leistungsabsenkung,
  • Turbinenschnellschuss oder
  • Reaktorschnellabschaltung.

Beim Bau der Kernkraftwerke wurden fest verdrahtete leittechnische Einrichtungen mit analoger Relais- und Transistortechnik eingesetzt. Entsprechende leittechnische Geräte sind heute nur noch sehr aufwendig instand zu setzen oder herzustellen. Die Umrüstung der Leittechnik auf eine softwarebasierte Technologie, mit der Messwerte und Betriebsdaten in digitaler Form verarbeitet werden, wurde deshalb auch in den in Deutschland betriebenen Kernkraftwerken vorgenommen. Davon sind vor allem betrieblich genutzte Systeme betroffen, aber auch Bereiche der Sicherheitsleittechnik mit geringer Sicherheitsbedeutung. Die zentralen Einrichtungen des Reaktorschutzes zur Verarbeitung sicherheitskritischer Funktionen sind nach wie vor fest verdrahtet aufgebaut, wobei Mess- und Betriebsdaten analog verarbeitet werden.

Das Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE) unterstützt das Bundesumweltministerium (BMUB) dabei,

  • die Anforderungen der nuklearen Sicherheit und der IT-Sicherheit an digitale Sicherheitsleittechnik für den Einsatz in Kernkraftwerken festzuschreiben,
  • die von der Industrie dazu entwickelten Nachweismethoden zu bewerten sowie
  • gegebenenfalls anstehende bundesaufsichtliche Stellungnahmen zum Einsatz dieser Technik für Funktionen mit Sicherheitsbedeutung vorzubereiten.

Dazu initiiert und begleitet das BfE einschlägige Forschungsvorhaben und beteiligt sich an den Beratungen entsprechender in- und ausländischer Fachgremien. Hierbei stehen derzeit leittechnische Geräte im Vordergrund, die außerhalb der zentralen Leittechnik im Anlagenfeld

  • Messwerte aufnehmen und verarbeiten,
  • Aggregate mit Sicherheitsbedeutung schützen oder ansteuern und
  • die Energieversorgung der Aggregate mit Sicherheitsbedeutung sicherstellen.

Sicherheits- und Sicherungsanforderungen an digitale Sicherheitsleittechnik

Die Sicherheits- und Sicherungsanforderungen an digitale Leittechnik werden – auch mit Beteiligung des BfE - derzeit entwickelt und festgeschrieben

  • auf internationaler Ebene als

    • Leitlinien der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA),
    • Leitlinien der Europäischen Kommission (EC) und
    • Standards der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC).

Arbeitsergebnisse internationaler Gremien

Titelblatt des Fachberichtes "Licensing of safety critical software for nuclear reactors" Fachbericht "Licensing of safety critical software for nuclear reactors"Fachbericht "Licensing of safety critical software for nuclear reactors"

Der Bericht "Licensing of safety critical software for nuclear reactors - Common positions of international nuclear regulators and authorised technical support organisations, Revision 2015" enthält die Arbeitsergebnisse einer Gruppe von Experten aus den atomrechtlichen Behörden und Sachverständigenorganisationen

  • BEL-V (Belgien),
  • BfS (Deutschland),
  • CNSC (Kanada),
  • CSN (Spanien),
  • ISTec (Deutschland),
  • ONR (Großbritannien),
  • SSM (Schweden) und
  • STUK (Finnland).

Der Bericht beschreibt gemeinsame technische Positionen zu wesentlichen Genehmigungsaspekten, die bei der Entwicklung und dem Einsatz von Software für sicherheitskritische Leittechnikfunktionen in Kernkraftwerken aufgetreten sind. Die gemeinsamen Positionen und empfohlenen Praktiken des im Mai 2000 publizierten Konsensusberichts der Europäischen Kommission "Common position of nuclear regulators for the licensing of safety critical software for nuclear reactors (EUR 19265)" sind in überarbeiteter Fassung Bestandteil der neuen Berichtsversion. Diese ist jetzt erweitert um die Position zur Qualifizierung von softwarebasierten Leittechnikkomponenten wie Transmitter und Stellantriebe, die im Kraftwerk außerhalb der zentralen Leittechnik installiert sind.

Hinweis: Seit dem 30. Juli 2016 unterstützt das BfE das BMUB auf nationaler und internationaler Ebene im Themenbereich digitale Sicherheitsleittechnik in Kernkraftwerken und betreut entsprechende Forschungsvorhaben. Es hat diese Aufgabe vom bis dahin zuständigen Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) übernommen.

Stand: 08.03.2017

© Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit