FailOperationalVerhalten

FailOperationalVerhalten, auch Fail-Operational-Verhalten, beschreibt die Fähigkeit eines Systems, seine wesentlichen Funktionen auch dann weiter bereitzustellen, wenn einzelne Bausteine ausfallen. Ziel ist es, in sicherheitsrelevanten Anwendungen eine Fortführung des Betriebs oder eine geordnete, sichere Restfunktion zu ermöglichen, statt sofort abzuschalten. So unterscheidet es sich vom Konzept des Fail-Safe oder Fail-Stop, bei dem ein Ausfall zu einem sicheren Zustand oder zum Stillstand führt.

Die Umsetzung basiert auf Redundanz, Fehlersuche und -Isolierung sowie fehlertoleranten Steuerungs- und Regelungsstrategien. Redundanz kann architektur- oder funktionsbasiert sein; integrierte Health-Checks, Selbsttests und Fehlerüberwachung ermöglichen eine frühzeitige Fehlererkennung und eine Neuprogrammierung oder Umkonfiguration. Ziel ist eine gestaffelte Betriebsführung, bei der kritische Funktionen weiterarbeiten, während optionale Funktionen verlangsamt oder abgeschaltet werden.

Typische Anwendungsbereiche sind die Luftfahrt (Fly-by-Wire-Systeme), der Automobilsektor (ADAS und autonomes Fahren), der Schienenverkehr und die industrielle Automatisierung. In diesen Kontexten sorgt FailOperationalVerhalten dafür, dass bei bestimmten Fehlern der Betrieb fortgesetzt wird oder sicher beendet wird, um Passagiere, Personal und Anlagen zu schützen.

Zu den Herausforderungen gehören Kosten, Komplexität und das Risiko von Mehrfachfehlersystemen, die gleiche Ursache betreffen könnten. Eine umfangreiche Verifikation, Validierung und Zertifizierung sind notwendig. Sicherheitsnormen und Leitlinien wie IEC 61508, ISO 26262 oder DO-178/DO-254 liefern Anforderungen an Architektur, Fehlererkennung, Verifikation und Bewertungsverfahren. Leistungskennzahlen umfassen Verfügbarkeit, mittlere Wiederherstellungszeit (MTTR) und die Fähigkeit zur gestaffelten Funktionsausgabe.