757iee0317 Interview Zertifizierung Automatisierung Schifffahrt Vibrationstest

(Bild: Phoenix Testlab)

| von Martin Large

Wie verläuft die Zertifizierung von Automatisierungskomponenten im Bereich Schifffahrt?

"Das Schiff ist eine schwimmende Insel, die völlig autark arbeitet, " erklärt Michael Münkner, Section Manager Sales Industrial Technology und Referent für das Thema Schiffbau bei Phoenix Testlab.

"Das Schiff ist eine schwimmende Insel, die völlig autark arbeitet, " erklärt Michael Münkner, Section Manager Sales Industrial Technology und Referent für das Thema Schiffbau bei Phoenix Testlab. Phoenix Testlab

Das Problem besteht darin, dass es den typischen Zertifizierungsprozess nicht gibt. Sicher existieren grundsätzliche Anforderungen an die bereitgestellten Dokumente und auch Prüfpläne, jedoch müssen die Hersteller genau unterscheiden, ob sie eine Einzelkomponente, eine Produktfamilie oder ein System zulassen möchten. Dementsprechend ist die richtige Einreichungs- und Prüfstrategie zu wählen. Oft entwickelt sich die Vorgehensweise allerdings erst im Projektverlauf und es kann auch erforderlich sein die Strategien zu wechseln beziehungsweise anzupassen. Auch wenn die Prüfungsanforderungen und die Bewertung der Prüfergebnisse der einzelnen Klassifizierungsgesellschaften ähnlich sind, können geringe Abweichungen in der Auslegung der Prüfanforderungen durch die Klassen zu einem K.-o.-Kriterium für das Erreichen von einzelnen Zertifikaten werden. Da grundsätzlich nur Serien-Produkte in die Zertifizierung gehen, erweist es sich oft als vorteilhafter, bestimmte Zertifikate zunächst auszuklammern, um einen kostspieligen Änderungsaufwand der geprüften Produkte zu vermeiden.

Welche Maßnahmen sollten Hersteller ergreifen bzw. welche Besonderheiten sollten sie beachten, damit ihre Produkte für die Schifffahrt zertifiziert werden können?

Auf der einen Seite sind zunächst die Anforderungen der Klassifizierungsgesellschaften an die erforderlichen Prüfungen zu berücksichtigen, welche die einzelnen Klassifizierungsgesellschaften detailliert beschreiben. Als Übersicht kann man sich zudem am International Association of Certification Societies (IACS) E10-Papier orientieren. Dabei müssen sich Hersteller bewusst machen, dass ein ausgestelltes Zertifikat die Baumusterprüfung bestätigt. Das heißt, Produktänderungen sind grundsätzlich anzeigepflichtig und sollten mit den Klassifizierungsgesellschaften rechtzeitig diskutiert werden, um zu vermeiden, dass das Zertifikat seine Gültigkeit verliert. Außerdem ist zu beachten, dass vor der Erteilung des Zertifikates der gesamte Fertigungs- und Qualitätsmanagementprozess eines Unternehmens beurteilt wird. Hier behalten sich die Klassifizierungsgesellschaften vor, in regelmäßigen Abständen Fertigungsstätten zu inspizieren.

Welche Parameter einer bisher für die Industrie ausgelegte Automatisierungskomponente ändern sich bei der Schiffszulassung?

Das Schiff ist eine schwimmende Insel, die völlig autark arbeitet. Das bringt zwar Unabhängigkeit im Betrieb, stellt aber auch hohe Ansprüche an die eingesetzten Komponenten. So können beispielsweise Schwankungen der Netzversorgung deutlich ausgeprägter als auf dem Land auftreten – und Störsignale, auch sehr niederfrequente, die von elektronischen Geräten ausgehen, breiten sich in allen Systemen aus. Darüber hinaus sind die Komponenten ständigen Vibrationen ausgesetzt, verursacht durch den Schiffsantrieb und Generatoren. Zudem stellt der Betrieb des Schiffs, vom Polarmeer bis zum Äquator, Anforderungen an die klimatischen Eigenschaften der eingesetzten Komponenten.

Können Sie die Herausforderungen beim Upgrade einer Industrie-Steuerung auf eine Schiffszulassung kurz skizzieren?

Die größte Herausforderung entsteht, wenn die Prüfungsanforderungen während der Entwicklungsphase nicht berücksichtigt wurden. Oft ist dann, wenn es während der Zulassungsprüfung zu Problemen kommt, ein Redesign der Hardware erforderlich. Das wiederum kann sich auf Zulassungen anderer Marktsegmente, wie z. B. den US-Markt (UL-Zulassungen) auswirken.

Worin bestehen konkret die Schwierigkeiten?

Die für die Schiffszulassungen geforderten Prüfungen weichen zum Teil erheblich von denen ab, die Hersteller an ihren Produkten für den Einsatz in der Industrie durchführen. Beispielsweise bei der CE-Konformität in der Industrieelektronik. Wesentlicher Bestandteil hierin ist die Einhaltung der aktuellen EMV-Richtlinie und der Niederspannungsrichtlinie. Umweltsimulationsprüfungen sind nur dann erforderlich, wenn sie Bestandteil einer Produkt- bzw. Produktfamiliennorm sind. Es ist immer wieder überraschend mit anzusehen, welche Schäden etwa eine 90-minütige Resonanzverweilprüfung mittels Schwingungsanlage bei Industrieprodukten verursacht.

Was die häufigstgen Fehler sind und worin sich die Klassifizierungsgesellschaften unterscheiden, lesen Sie auf Seite 2.

Woran scheitern die meisten Prüflinge beim ersten Test?

"Es ist immer wieder überraschend mit anzusehen, welche Schäden etwa eine 90-minütige Resonanzverweilprüfung mittels Schwingungsanlage bei Industrieprodukten verursacht. "

"Es ist immer wieder überraschend mit anzusehen, welche Schäden etwa eine 90-minütige Resonanzverweilprüfung mittels Schwingungsanlage bei Industrieprodukten verursacht. " Phoenix Testlab

Zu den klassischen Fehlern gehört die Verwendung von Prozessoren mit Taktfrequenzen, deren Vielfache als Oberwellen zu Störungen im Seenotfunkfenster führen. Dieser Frequenzbereich zwischen 156  und 165 MHz, bleibt auch in einer durch die moderne Satellitenkommunikation geprägten Zeit der Seeschifffahrt wichtig. So erzeugt die fünfte Oberwelle eines 32 MHz Taktsignales genau bei 160 MHz einen messbaren Peak. Da der Grenzwert der Gehäusestörabstrahlung in diesem Bereich allerdings nur 24 dBµV/m (quasi-peak) beträgt, verletzt ein solcher Peak den Grenzwert und das Gerät fällt durch.

Bestehen eklatante Unterschiede zwischen den einzelnen Zertifizierungen wie DNV GL oder Lloyd’s Register, Bureau Veritas, etc.?

Eher Nein; denn auch wenn es Abweichungen innerhalb der Prüfanforderungen gibt, dann sind sie eher geringfügig. Dauert beispielsweise eine Kälteprüfung beim DNV GL zwei Stunden, fordert der Lloyd’s Register eine Prüfdauer von mindestens 16 Stunden bei einer definierten Temperatur. In diesem Fall wird der Prüfling bei der geforderten Temperatur überwiegend ohne Funktion gelagert und erst zum Schluss eingeschaltet. Das kann sicher einen Unterschied machen, ist nach unseren Erfahrungen meistens nicht kritisch. Hier gilt es immer den größten gemeinsamen Nenner aus allen Anforderungen herauszuarbeiten, um eine Akzeptanz der Prüfberichte durch die bedeutenden Klassifizierungsgesellschaften zu erhalten.

Welche Geräteklassen können Sie zertifizieren, nur Steuerungen oder auch andere Komponenten?

Absorberhalle für Funkprüfungen

Absorberhalle für Funkprüfungen Phoenix Testlab

Seit 18 Jahren bewegen wir uns bei Phoenix Testlab im Bereich der Zulassungsprüfungen von Produkten für den Einsatz auf Schiffen. Die Zulassung von Steuerungen für den Einsatz in Automatisierungslösungen war ebenso von Anfang an dabei wie Schaltnetzteile, Frequenzumrichter und Sensoren. Darüber hinaus prüfen wir elektromechanische Komponenten, Automatic Identification System (AIS)-Transponder und andere Funk- und Navigationseinrichtungen. Im Bereich der Navigations- und Funkausrüstung sind wir als Notified Body (Benannte Stelle) gemäß Schiffsausrüstungsrichtlinie Marine Equipment Directive (MED) 2014/90/EU vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie anerkannt. Seit kurzem führen wir auch Umweltsimulationsprüfungen durch, entsprechend den Anforderungen der US Coast Guard und der International Maritime Organization (IMO) für Ballastwasser Management Systemen im Auftrag von Lloyd’s Register und dem DNV GL.

Wie wurde Ihr Labor ausgestattet, um die Zertifizierung zu erhalten?

Bei der Auswahl von Prüfgewerken haben wir darauf geachtet, die branchenspezifischen Anforderungen des Schiffbaus zu berücksichtigen. Wenn wir zu Beginn die kleine Industrieelektronik geprüft haben, so ist es heute ein komplett bestückter Schaltschrank von 750 kg. Das stellt einen entsprechend hohen Aufwand an die erforderliche Messtechnik, Prüfperipherie und Signalerfassung.

Da wir neben dem Schiffbau auch Kompetenzen im Industrie- und Automobilbereich besitzen, sind unsere Labore technisch bereits ausgerüstet. Ergänzt wurde das Portfolio um spezielle Dienstleistungen, wie z.B. Protokolltests für AIS-Transponder, die wir als eines der wenigen spezialisierten Labore in Europa durchführen können. Neben der reinen Technik ist unserer Meinung nach die Fachkompetenz der Mitarbeiter mindestens ebenso wichtig. Wir haben daher ein qualifiziertes Team aufgebaut, das sowohl die Industrieprodukte als auch den Schiffbau bestens kennt. Außerdem stehen wir im engen Austausch mit den Klassifikationsgesellschaften, um Entwicklungen frühzeitig bei den Prüfungen zu berücksichtigen.

(ml)

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