Holdings: Zuverlässigkeitsbewertung unter neuen Anforderungen an Sicherheitsleittechnik in Kernkraftwerken: Analysen der Anwendungspraxis

Zuverlässigkeitsbewertung unter neuen Anforderungen an Sicherheitsleittechnik in Kernkraftwerken: Analysen der Anwendungspraxis:

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Main Author:	Jopen, Manuela (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Köln ; Garching b. München ; Berlin ; Braunschweig GRS Oktober 2016
Series:	Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit: GRS 441
Subjects:	Forschungsbericht
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG....................................................................................................1 2 STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK ..................................................... 5 2.1 DEFINITION VERWENDETER BEGRIFFE.....................................................................5 2.2 BISHERIGE ARBEITEN DER GRS....................................................................... 12 2.3 STELLUNGNAHME DER RSK ZUM EINSATZ RECHNERBASIERTER LEITTECHNIK...........16 2.4 FACHVORTRAEGE ............................................................................................. 19 2.5 FACHLITERATUR............................................................................................... 20 3 UEBERBLICK UEBER NATIONALE UND INTERNATIONALE NORMEN UND STANDARDS................................................................................................. 23 3.1 ALLGEMEINE STANDARDS UND NORMEN .......................................................... 23 3.2 NUKLEARE STANDARDS UND NORMEN .............................................................. 24 3.2.1 NATIONALE REGELWERKE, STANDARDS UND NORMEN........................................24 3.2.2 INTERNATIONALE STANDARDS UND NORMEN ...................................................... 26 3.3 NICHT-NUKLEARE STANDARDS UND NORMEN.......................................................28 4 AUSWERTUNG DER RELEVANTEN STANDARDS UND NORMEN............................31 4.1 SYSTEM-SICHERHEITSLEBENSZYKLUS................................................................31 4.1.1 KONZEPT..................................................................................................... 33 4.1.2 DEFINITION DES ANWENDUNGSBEREICHS DES GESAMTSYSTEMS ....................... 35 4.1.3 GEFAEHRDUNGS- UND RISIKOANALYSE .............................................................. 35 4.1.4 ZUORDNUNG DER SICHERHEITSANFORDERUNGEN ................................................. 36 4.1.5 GESAMTPLANUNG...........................................................................................38 4.1.6 REALISIERUNG............................................................................................... 38 4.1.7 INSTALLATION UND INBETRIEBNAHME DES GESAMTSYSTEMS...............................39 4.1.8 VALIDIERUNG DER SICHERHEIT DES GESAMTSYSTEMS........................................41 4.1.9 BETRIEB, INSTANDHALTUNG UND REPARATUR DES GESAMTSYSTEMS ................... 42 4.1.10 MODIFIKATION UND NACHRUESTUNG DES GESAMTSYSTEMS..................................43 4.1.11 STILLLEGUNG UND ENTSORGUNG........................................................................44 4.2 SOFTWARE-SICHERHEITSLEBENSZYKLUS..............................................................44 4.2.1 MANAGEMENT UND ORGANISATIONSSTRUKTUR ................................................... 47 4.2.2 LEBENSZYKLUS, ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN................................................ 47 4.2.3 SOFTWARE-ANFORDERUNGSSPEZIFIKATION ......................................................... 48 4.2.4 ENTWURF, ARCHITEKTUR, ENTWICKLUNG UND IMPLEMENTIERUNG............................48 4.2.5 INTEGRATION.................................................................................................. 50 4.2.6 VERIFIZIERUNG............................................................................................... 52 4.2.7 VALIDIERUNG................................................................................................. 52 4.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SOFTWARE................................................................. 53 4.3.1 PERSONAL UND MANAGEMENT ....................................................................... 57 4.3.2 LEBENSZYKLUS.............................................................................................58 4.3.3 SONSTIGE THEMEN.......................................................................................63 4.4 FAZIT........................................................................................................... 67 4.4.1 SYSTEM-SICHERHEITSLEBENSZYKLUS ............................................................... 67 4.4.2 SOFTWARE-SICHERHEITSLEBENSZYKLUS ............................................................ 68 4.4.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SOFTWARE ................................................................ 69 4.5 VERGLEICH KERNTECHNISCHER KATEGORIEN UND S IL.........................................69 4.5.1 BEZIEHUNG ZWISCHEN SICHERHEITSANFORDERUNGSSTUFE (SIL), PERFORMANCE LEVEL (PL) UND LEITTECHNIKKATEGORIEN DES UEBERGEORDNETEN DEUTSCHEN REGELWERKS................................................................................................ 70 4.5.2 HERLEITUNG EINER BEZIEHUNG AUFGRUND DER KLASSIFIZIERUNG NACH VERSCHIEDENEN REGELWERKEN ..................................................................... 70 4.5.3 IN DEN NORMEN ANGEGEBENE BEZIEHUNG .................................................... 74 4.5.4 HERLEITUNG EINER BEZIEHUNG AUFGRUND QUANTITATIVER ZUVERLAESSIGKEITSWERTE................................................................................75 4.5.5 VERGLEICH SIL UND ASIL BASIEREND AUF IN DEN NORMEN GENANNTEN VORGEHENSWEISEN......................................................................................80 4.5.6 ZUSAMMENFASSUNG....................................................................................84 5 QUALIFIZIERUNG........................................................................................... 85 5.1 ANFORDERUNGEN AUS ALLGEMEINEN NORMEN .................................................. 86 5.2 ANFORDERUNGEN IN DER KERNTECHNIK ............................................................ 88 5.3 ANFORDERUNGEN IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE .................................................. 69 5.4 ANFORDERUNGEN BEIM SCHIENENVERKEHR ...................................................... 91 5.5 ANFORDERUNGEN IN DER WEHRTECHNIK ........................................................... 94 5.6 ANFORDERUNGEN IN DER LUFTFAHRT .................................................................. 95 5.7 FAZIT........................................................................................................... 96 6 ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG.....................................................................99 6.1 QUALITATIVE METHODEN..................................................................................99 6.2 QUANTITATIVE METHODEN.............................................................................101 6.2.1 METRIK-MODELLE AUF GRUNDLAGE VON SOFTWAREEIGENSCHAFTEN ...................... 102 6.2.2 STOCHASTISCHE MODELLE AUF GRUNDLAGE VON AUSFALLDATEN ........................ 108 6.3 ANWENDUNGSBEISPIELE..............................................................................111 6.3.1 EINSATZ VON SOFTWARE-METRIKEN UND STOCHASTISCHEN MODELLEN FUER DIE ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG (ISTEC) ......................................................... 111 6.3.2 EINSATZ VON BAYESSCHEN NETZEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG (STUK)....................................................................................................113 6.4 DISKUSSION DER ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG ............................................. 115 6.4.1 NICHT-NUKLEAR...........................................................................................115 6.4.2 UEBERTRAGBARKEIT DER METHODEN UND ANFORDERUNGEN AUF DIE KERNTECHNIK. 120 6.4.3 FAZIT......................................................................................................... 123 7 FAZIT......................................................................................................... 125 LITERATURVERZEICHNIS.............................................................................. 129 ABBILDUNGSVERZEICHNIS......................................................................... 139 TABELLENVERZEICHNIS.............................................................................. 141 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS........................................................................ 143 A DEFINITION VERWENDETER BEGRIFFE ............................................................ 147 B BESCHREIBUNG VON STANDARDS UND NORMEN ......................................... 173 B.1 ALLGEMEINE STANDARDS UND NORMEN......................................................... 173 B.2 NUKLEARE REGELWERKE, STANDARDS UND NORMEN ........................................ 186 B.3 NICHT-NUKLEARE STANDARDS UND NORMEN...................................................216 C MODELLE ZUR SOFTWARE-ENTWICKLUNG ....................................................... 237 0.1 WASSERFALLMODELL..................................................................................... 237 0.2 V-MODELL.................................................................................................. 238 0.3 AGIL SERUM............................................................................................... 239 D BESCHREIBUNG VON METHODEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG ......... 241 D.1 SOFTWARE FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS (SFMEA) .......................... 241 D.2 SOFTWARE FAILURE MODES, EFFECTS AND CRITICALITY ANALYSIS (SFMECA) ...... 242 D.3 SOFTWARE FAULT TREE ANALYSIS (SFTA) ....................................................... 244 D.4 SOFTWARE COMMON CAUSE ANALYSIS (SCCA) ............................................. 246 D.5 DYNAMIC FLOWGRAPH METHODOLOGY (DFM) ................................................. 250 D.6 STOCHASTISCHE MODELLE AUF GRUNDLAGE VON AUSFALLDATEN...........................251 E HAUPTKOMPONENTENANALYSE ............. ......................................................263 F EINSATZ VON SOFTWARE-METRIKEN UND STOCHASTISCHEN MODELLEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG (ISTEC) ..................................................... 269 F.1 TELEPERM X S ........................................................................................269 F.2 QUANTITATIVE BESTIMMUNG DER KOMPLEXITAET DER FUNKTIONSBAUSTEINE ........ 270 F.3 BESTIMMUNG DES KOMPLEXITAETSVEKTORS ..................................................... 274 F.4 BESTIMMUNG DER ZUVERLAESSIGKEIT AUF GRUNDLAGE DER KOMPLEXITAET .............. 279 G EINSATZ VON BAYESSCHEN NETZEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG (STUK).................................................................................................... 283
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