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Der Probabilistische Zulassungsansatz (PAA)

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Sicherheitsbewertung von Composite-Druckgasbehältern

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Zusammenfassung

Der Grundgedanke des „Probabilistischen Ansatzes“ (PA) besteht darin, die für die Sicherheit (Safety) maßgeblichen Eigenschaften, statistisch zu erfassen, zu beschreiben und zu bewerten. Dies ist aufwendiger als die beispielhafte Demonstration vorgegebener Mindestwerte. Letzteres wird als deterministischer Ansatz bezeichnet. So steht die Frage im Raum, wann es sinnvoll ist, die tatsächliche Zuverlässigkeit zu ermitteln, anstelle auf deterministische Ersatzkriterien auszuweichen. Aus diesem Grund zielt der „Probabilistische Zulassungsansatz“ (PAA) darauf ab, Methoden der probabilistischen Sicherheitsbewertung, d. h. die unmittelbare Bewertung statistischer Kenngrößen, als Alternative zu bestehenden Ansätzen im Regelwerk zu ermöglichen und zu etablieren. Entsprechend werden im Folgenden zunächst die Themen „Risiko und Chance“ sowie „Konsequenz“ als Kriterien der Grenzwertfestlegung diskutiert (Abschn. 5.1). Im Abschn. 5.2 folgen anhand weniger Merkmale unmittelbare Vergleiche zwischen heutigen Vorschriften und einem probabilistischen Ansatz bevor im Abschn. 5.3 gleichzeitig Zusammenfassung und Ausblick anhand verdichteter Darlegung verschiedener praktischer Aspekte gewagt werden.

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Notes

  1. 1.

    Der in den F-N-Kurve n mit Eintrittshäufigkeit F (Frequency of occurance) bezeichnete Wert ist im Prinzip retrospektiv aus Statistiken abgeleitet. Für den perspektivischen Ansatz der Probabilistik ist bereit die Ausfallwahrscheinlichkeit FR eingeführt. Beide stellen aber im Grundsatz den gleichen Sachverhalt dar. Aus diesem Grund wird F im Folgenden immer dann verwendet, wenn es um einen aus einer F-N-Kurve ausgelesenen Wert handelt, während FR bzw. das Komplement SR ausdrücken soll, dass die probabilistische Eigenschaft eines Bauteils oder Systems diskutiert wird.

  2. 2.

    Damit kann das Ergebnis des hier hypothetisch dargestellten Vergleichsprinzips dreier Systeme nicht als belastbare Aussage weiter verwendet werden. Im Vordergrund steht hier die exemplarische Darlegung der Zusammenhänge. Für eine belastbare Bewertung der Systeme müssten die Zahlenwerte auf aufwendigen Experimenten zur Konsequenz beruhen.

  3. 3.

    Dem geneigten Leser mag es seltsam vorkommen, dass ein negativer „Batch Test “ nicht automatisch zu einer Zurückweisung des Herstellungsloses führt. Die statistische Streuung von Eigenschaften steht jedoch nicht im Zusammenhang mit Fertigungsfehlern. Insofern ist es durchaus realistisch anzunehmen, dass im Rahmen der normativen Vorgaben einzelne Prüfungen, die nicht auf erkennbare Fertigungsfehler zurückführbar sind, wiederholt werden und diese Wiederholung bestanden werden. In diesem Fall ist kaum von einer Zurückweisung eines Produktionslos es (Batch) auszugehen.

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    Dr.-Ing. Georg W. Mair

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Mair, G. (2016). Der Probabilistische Zulassungsansatz (PAA). In: Sicherheitsbewertung von Composite-Druckgasbehältern. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48132-5_5

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