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1/6 2/2 2/2 INTERN OR OR 2/27 1/4 1/4 1/21 1/3 1/4 1/3 Modellbasierte Analyse Die modellbasierte Analyse der Verfügbarkeit von Brandmeldeanlagen geht von einem charakteristischen Brandmeldesystem (Fire Detection System) aus. Diese beispielhaft angenommene Anlage besteht aus (siehe Abb.4) ■ 3 Baugruppen, jeweils bestehend aus einem Line Module (optional redundant gedoppelt) mit je 4 Loops, von denen wiederum jeder 2 Abschnitte mit 28 automatischen und 3 manuellen Meldern sowie einer Steuergruppe mit 4 I/O-Elementen und 4 Alarmtongebern hat ■ 1 Master Module (optional redundant gedoppelt) ■ 1Control Module Driver I/O ■ 1 Power Supply Module (optional redundant gedoppelt) ■ 1 Bedienfeld (optional redundant gedoppelt). Abbildung 6: Instandhaltung und Modernisierung ■ Im Laufe der Betriebsdauer wird ein System gestresst (Umwelt …) ■ Umgebungs- und Nutzungsänderungen ■ Bauteilewerte verschieben sich ■ Ende der Produkt- Lebensdauer Alarm – Nr.24/2007 10 Verfügbarkeit einer BMA mit – 1000 Feldelementen ohne Systemredundanz 99,9702 % 2,61 h/a nicht verfügbar – 1000 Feldelementen mit Systemredundanzen 99,9889 % 0,97 h/a nicht verfügbar Einzelgerät mit MTBF-Angabe „M von N Gatter“ für Redundanzgrad Teilfehlerbaum mit berechneter MTBF Abbildung 5: Verfügbarkeit von Brandmeldeanlagen – theoretisch-mathematische Ableitung Die so spezifizierte Gesamtanlage mit 3 Baugruppen umfasst also 744 Melder, 96 I/O-Elemente und 96 Alarmtongeber. Insgesamt vier der Systemkomponenten lassen sich optional redundant ausführen: Master Module, Power Supply Module, Bedienfeld und Line Module der Baugruppe. Die redundante Ausführung wird in der entsprechenden Systemarchitektur jeweils mit „D“gekennzeichnet, die einfache Ausführung mit „E“. Für die Praxis ist insbesondere ein Vergleich der Varianten EEEE (keine Komponente ist redundant ausgeführt) und DDDE (alle Komponenten bis auf das Bedienfeld sind redundant ausgeführt) relevant. Die so beschriebene charakteristische Brandmeldeanlage Folgende Ursachen verschlechtern die Verfügbarkeit im Laufe der Zeit: ■ Auslaufen von Ersatzteilen ■ Wachsende Häufung von Stör- und Ausfällen ■ Neue Technologien ■ Höhere Anforderungen an Funktionalität Instandhaltung und Modernisierung verlängert die Lebensdauer eines Systems. Fazit Eine maximale Verfügbarkeit ist eine ganz wesentliche Anforderung an leistungsfähige Brandmeldeanlagen. Zwei von ZVEI und Siemens durchgeführte Studien zur Verfügbarkeit von Brandmeldeanlagen ergaben auf dem empirischen Weg ein Ergebnis von 99,9 Prozent und mit modellbasierter Berechnung einen Wert zwischen 99,9702 Prozent und 99,9943 Prozent. Diese Zahlen überzeugen, wird für die Fragestellung der Verfügbarkeit als physikalisches System angesehen und in diesem Sinn definiert als eine Gruppe von technischen und organisatorischen Elementen zur Erfüllung einer komplexen Aufgabe. An jedem Punkt können Fehler auftreten, deren Auswirkungen auf die Systemfunktion anhand eines sogenannten Fehlerbaums analysiert werden (siehe Abb.5). Die Fehlerbaumanalyse (engl. Fault Tree Analysis) ist ein mathematisches Verfahren, um die Wahrscheinlichkeit eines Systemausfalls zu bestimmen. Sie ergibt für das untersuchte prototypische Brandmeldesystem eine Verfügbarkeit zwischen 99,9702 Prozent für die Variante EEEE und 99,9943 Prozent für DDDD (alle Kom- Verfügbarkeit auch in ihrer Übereinstimmung. Jedoch gelten diese positiven Ergebnisse nur unter besonderen, für Siemens-Kunden allerdings selbstverständlichen Bedingungen: Die Voraussetzung für eine maximale Verfügbarkeit sind hochwertige und regelmäßig durch qualifizierte Fachfirmen gewartete Brandmeldeanlagen, die alle technischen Möglichkeiten zur Optimierung der Betriebssicherheit nutzen. ponenten sind redundant ausgeführt), entsprechend einer Nicht-Verfügbarkeit zwischen 0,5 und 2,61 Stunden pro Jahr. Schlussfolgerungen und Blick in die Zukunft Die gute Übereinstimmung von empirisch ermittelten und modellbasierten Werten zur Verfügbarkeit von Brandmeldeanlagen fällt sofort ins Auge. Für beide Ergebnisse gilt gleichwohl, dass sie auf besonders hochwertigen Brandmeldeanlagen als Datengrundlage basieren. Nur diese bieten überhaupt die Möglichkeit von redundant ausgeführten Komponenten wie bei den hier untersuchten Varianten. Und selbstverständlich setzt eine hohe Verfügbarkeit auch optimal instand gehaltene und regelmäßig modernisierte Anlagen voraus (siehe Abb.6). 0 5 10 15 20 25 30 35 Jahre 1 2 1 1 mit Instandhaltung 1 ohne Instandhaltung mit Modernisierung 2 ohne Modernisierung 2 2
Vertrieb von Leitstellen- technik mit neuer Struktur Zum 1. April wurde das PFEIL-Team innerhalb der Siemens Building Technologies dem Geschäftsgebiet Security Systems (SES) zugeordnet. Die Gruppe (16 Mitarbeiter) mit Sitz in Köln wird innerhalb der SES den neu entstandenen Geschäftszweig CCS „Command & Control, Integrated Solutions“ mit ihrer Leitstellensoftware PFEIL WEB bereichern. Damit werden integrierte Leitstellen für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) – wie Feuerwehren, Polizei, Krankentransportund Rettungsdienste – in Deutschland und in anderen Ländern betrieben. Darüber hinaus wird PFEIL WEB als Integrationsplattform in den Bereichen Flughäfen, Liegenschaften und Industrie erfolgreich eingesetzt. INTERN Zielsetzung der Umorganisation ist es, den wachsenden Markt „Command& Control“ noch intensiver und zielgerichteter, sowohl national als auch international, zu bedienen. Ab Oktober 2007 werden die Aktivitäten des PFEIL-Teams mit den Geschäften der akquirierten NOVOtec Engineering GmbH zusammengeführt. Dadurch werden die Stärken der beiden Einheiten im Sinne der Kunden wirken. Die bestehenden Applikationen werden beibehalten und weiterentwickelt, sodass die installierten Systeme den zukünftigen Anforderungen gerecht und gleichzeitig die Erfahrungen und Vorteile beider Systeme in eine langfristige Produktstrategie eingebracht werden. 11 Alarm – Nr.24/2007
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