Promotion in Fire & Explosion

ExpertRisk

Entwicklung eines Expertensystems zur Durchführung von Risikoanalysen

Risikoanalysen

Risikoanalysen kommen zur Identifikation und Bewertung von Risiken innerhalb technischer-, organisatorischer- und (Finanz)systeme zum Einsatz. In der chemischen- und verfahrenstechnischen Industrie liegt der Fokus auf der Analyse von Gefahren, welche von Anlagen ausgehen. Da das öffentliche Bewusstsein der Bevölkerung bezüglich Unfällen in der Industrie steigt, nimmt die Bedeutung von Risikoanalysen zu.

Zur Identifikation von Gefahren existieren zahlreiche Ansätze wie What-If-, HAZOP-, FME- und Fehlerbaumanalysen. Ein häufig verwendeter Ansatz ist die HAZOP-Analyse (Hazard and Operability Studies). Im deutschsprachigen Raum wird dieses Verfahren auch als PAAG-Verfahren (Prognose, Auffinden der Ursache, Abschätzen der Auswirkungen, Gegenmaßnahmen) bezeichnet. Üblicherweise werden HAZOPs in einem interdisziplinären Team aus Experten durchgeführt.

Im Anschluss an die Gefahrenidentifikation müssen die Konsequenzen von Störfällen beziehungsweise das Schadensausmaß untersucht, kategorisiert und bewertet werden. Zusätzlich werden bei quantitativen Ansätzen noch Eintrittswahrscheinlichkeiten betrachtet, während diese bei qualitativen Methoden vernachlässigt werden. Aus diesen Betrachtungen erfolgt eine Risikobewertung der Anlage. Bei qualitativen Methoden werden hierzu spezifische Kennzahlen ermittelt.

Motivation ExpertRisk

Zur Durchführung von HAZOPs sind in der Industrie softwaregestützte Dokumentationshilfen verbreitet. Schon seit den 90er Jahren bestehen Bemühungen, HAZOPs softwaretechnisch zu automatisieren, um den benötigten Aufwand zu reduzieren. Ganzheitliche automatisierte Ansätze zur Durchführung von Risikoanalysen sind Gegenstand der Forschung in anderen Forschungsfeldern wie z. B. der Elektrotechnik.

Doch bis heute hat es keiner dieser Ansätze, auf dem Stand der Sicherheitstechnik, in die industrielle Praxis geschafft.

Automatisierte Softwarekonzepte können dazu beitragen, den Zeit-, Personal- und Kostenaufwand bei der Durchführung von Risikoanalysen zu reduzieren. Hierbei kann eine Softwarelösung zur Unterstützung und Erweiterung des Erfahrungshorizontes des Teams beitragen, subjektive Einschätzungen und Bewertungen reduzieren und Dokumentationsprozesse zu automatisieren. Zusätzlich wird ein Team aus Experten auf dem Gebiet der Risikoanalysen zur Durchführung benötigt.

Ausblick ExpertRisk

Um automatisierte Risikoanalysen durchzuführen wir am CSE-Institut eine neue Methode zur Durchführung von Risikoanalysen entwickelt. Im gleichen Zug wird eine Software mit einem integrierten Expertensystem unter dem Namen ExpertRisk entwickelt.

Ein Expertensystem ist ein Computerprogramm, welches den Benutzer wie ein Experte unterstützt. Die Herausforderungen beim Aufbau eines Expertensystems sind die Darstellung, Speicherung, Beschaffung und Management von Expertenwissen.

Weiterhin wird innerhalb des Forschungsthemas untersucht, ob die Möglichkeit besteht, Laien bzw. Generalisten die Durchführung von softwaregestützten Risikoanalysen zu ermöglichen. Somit sollen automatisierte Ansätze den Sprung in die industrielle Anwendung schaffen.

Für Studenten besteht die Möglichkeit zur Anfertigung von Abschlussarbeiten im Bereich der Risikoanalysen. Hierbei stehen einerseits konzeptionelle Arbeiten z. B. Softwareentwicklung an, andererseits müssen auch physikalische Effekte und Konsequenzen modelliert und ausgewertet werden.

Für interessierte Projektpartner besteht die Möglichkeit in das Projekt ExpertRisk einzusteigen.

Projekt-Daten ExpertRisk

Promotion im Rahmen des Forschungs-Schwerpunktes: Fire & Explosion
Beginn Januar 2017 / Projektzeitraum 4 Jahre

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