Grossanlagen
Grossanlagen zeichnen sich durch hohe technische Komplexität, lange Lebenszyklen und eine enge Verzahnung von Mechanik, Elektrik, Elektronik, Software, Leittechnik und betrieblichen Prozessen aus. Dazu zählen unter anderem Forschungsinfrastrukturen, nukleare Anlagen, medizinische Grossanlagen und weitere komplexe technische Systeme mit hohen Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Nachweisführung.
Wir unterstützen die Entwicklung, Analyse und Absicherung solcher Anlagen und ihrer sicherheitskritischen Funktionen – von Systemkonzept und Architektur über Risikoanalyse und Safety Engineering bis zu Verifikation, Validierung und Bewertung im Betrieb. Dabei betrachten wir sowohl einzelne Schutz- und Steuerungsfunktionen als auch das Zusammenspiel des Gesamtsystems mit Menschen, Organisation und Betriebsprozessen.
Typische Fragestellungen
- Wie lassen sich Gefährdungen und Risiken in hochkomplexen Anlagen systematisch identifizieren und beherrschen?
- Wie müssen Sicherheits-, Schutz- und Interlock-Systeme ausgelegt werden, damit kritische Anlagenzustände zuverlässig verhindert oder beherrscht werden?
- Wie können digitale Leit-, Steuerungs- und Schutzsysteme sicher entwickelt und in bestehende Anlagen integriert werden?
- Wie lassen sich Software und komplexe automatisierte Funktionen in sicherheitskritischen Anwendungen verifizieren und validieren?
- Wie können systemische Methoden wie STPA klassische Sicherheits- und Risikoanalysen sinnvoll ergänzen?
- Wie lassen sich seltene Fehlerkombinationen und kritische Betriebszustände durch Modelle, Simulationen und Tests untersuchen?
- Wie können Betriebs-, Diagnose- und Ereignisdaten für die kontinuierliche Sicherheitsbewertung und Weiterentwicklung von Schutzsystemen genutzt werden?
Unsere Kompetenzen
Für Grossanlagen verbinden wir System- und Funktionsentwicklung mit Safety Engineering, funktionaler Sicherheit sowie methodischer Verifikation und Validierung – von einzelnen sicherheitskritischen Komponenten bis zur Betrachtung des Gesamtsystems.
- Systemkonzept, Architektur & Implementierung
Wir entwickeln Architekturen und technische Lösungen für sicherheitskritische Steuerungs-, Schutz- und Überwachungsfunktionen und setzen diese bei Bedarf prototypisch auf Hard- und Softwareebene um. - Risikoanalyse & Safety Engineering
Wir analysieren Gefährdungen und Risiken komplexer Anlagen mit etablierten Verfahren und systemtheoretischen Methoden wie STPA. Dabei berücksichtigen wir technische Komponenten ebenso wie Betriebsabläufe, Organisation und menschliche Interaktion. - Verifikation & Validierung
Wir entwickeln V&V-Strategien für sicherheitskritische Hard- und Softwarefunktionen und unterstützen bei Reviews, Analysen, Tests und unabhängigen Bewertungen. - Szenarien & Simulation
Wir modellieren kritische Betriebszustände, Fehlerketten und Systeminteraktionen und nutzen Simulationen, um das Verhalten komplexer Anlagen unter definierten Bedingungen zu untersuchen. - Safe AI & vertrauenswürdige Autonomie
Wir untersuchen den sicheren Einsatz daten- und KI-basierter Funktionen beispielsweise für Diagnose, Zustandsüberwachung oder prädiktive Schutzsysteme und bewerten deren Grenzen im sicherheitskritischen Kontext. - Betrieb, Safety-in-Operation
Wir unterstützen die Bewertung sicherheitsrelevanter Systeme über lange Betriebszeiträume und untersuchen, wie Betriebs- und Ereignisdaten für Monitoring, Risikoanalyse und die Weiterentwicklung von Sicherheitsnachweisen genutzt werden können.
Ausgewählte Projekte
Unsere Kompetenzen setzen wir gemeinsam mit Industrie-, Forschungs- und klinischen Partnern in konkreten Entwicklungs- und Forschungsprojekten um.
- Machine Protection and Autonomous Predictive Interlock System
Entwicklung und Absicherung von Schutzsystemen für die European Spallation Source sowie Erweiterung um KI-basierte Verfahren zur frühzeitigen Erkennung kritischer Anlagenzustände.
Anwendungsbereiche: Maschinen, Grossanlagen
Kompetenzen: Systemkonzept, Architektur & Implementierung, Verifikation & Validierung, Safe AI & vertrauenswürdige Autonomie
- Personal Safety Systems der European Spallation Source
Funktionale Sicherheitsbewertung des Personenschutzsystems der European Spallation Source zum Schutz vor ionisierender und elektromagnetischer Strahlung.
Anwendungsbereiche: Grossanlagen
Kompetenzen: Risikoanalyse & Safety Engineering, Verifikation & Validierung
- Personnel Safety System (PSS) der European Spallation Source
Unabhängige Functional-Safety-Assessments des ESS-Personenschutzsystems auf Basis von IEC 61508 und IEC 61511.
Anwendungsbereiche: Grossanlagen
Kompetenzen: Risikoanalyse & Safety Engineering, Verifikation & Validierung
- Fast Beam Interlocking System - European Spallation Source
Entwicklung eines ultraschnellen, verteilten FPGA-basierten Interlock-Systems zum Schutz der Grossforschungsanlage European Spallation Source.
Anwendungsbereiche: Maschinen, Grossanlagen
Kompetenzen: Systemkonzept, Architektur & Implementierung, Verifikation & Validierung
- Anwendung von STPA auf digitale Leit- und Reaktorschutztechnik
Anpassung und Anwendung von STPA zur Analyse hochredundanter digitaler Leit- und Reaktorschutzsysteme in Kernkraftwerken.
Anwendungsbereiche: Grossanlagen
Kompetenzen: Systemkonzept, Architektur & Implementierung, Risikoanalyse & Safety Engineering
- Softwarezuverlässigkeit und Dynamic Flowgraph Modelling
Untersuchung von Softwarezuverlässigkeitsmodellen und Dynamic Flowgraph Modelling für sicherheitsrelevante Systeme im Kernkraftwerk.
Anwendungsbereiche: Grossanlagen
Kompetenzen: Risikoanalyse & Safety Engineering, Verifikation & Validierung
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