Fehlerbaum

Fehlerbaum, auch Fault Tree oder Fehlerbaumanalyse (FTA) genannt, ist ein grafisches Modell aus der Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanalyse. Es dient der Untersuchung der Ursachen eines definierten unerwünschten Ereignisses (Top-Ereignis), das durch logisch verknüpfte Teilereignisse abgeleitet wird. Der Baum beginnt mit dem Top-Ereignis an der Spitze und wird nach unten durch Zwischen- und Grundereignisse erweitert. Die Blätter repräsentieren typischerweise Grundfehler oder äußere Ursachen, während innere Knoten Zwischenereignisse darstellen. Die Verknüpfung erfolgt überwiegend über UND- und ODER-Gatter; NOT-Verknüpfungen können in speziellen Fällen vorkommen.

Zweck ist es, Ursachenstrukturen sichtbar zu machen, qualitative Aussagen zu treffen (z. B. minimale Ursachen, minimal cut sets) und, falls Wahrscheinlichkeitsdaten vorliegen, eine quantitative Abschätzung der Wahrscheinlichkeit des Top-Ereignisses vorzunehmen. Typische Vorgehensweise: Definieren des Top-Ereignisses, Aufbau der Baumstruktur, Ermitteln der Grundereignisse, Durchführen einer qualitativen Analyse (Endergebnis: minimale Schnittmengen) und einer quantitativen Auswertung durch Wahrscheinlichkeiten der Grundereignisse, ggf. Abhängigkeiten berücksichtigen.

Anwendungsgebiete sind Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanalysen in Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energie- und Prozessindustrie sowie Elektronik. Vorteile des Fehlerbaums sind seine visuelle, strukturierte Darstellung von Ursachen und seine mathematisch-logische Berechenbarkeit. Grenzen liegen in der Abhängigkeit der Ereignisse, in der oft notwendigen Vereinfachung komplexer dynamischer Prozesse sowie in der Subjektivität bei der Ermittlung von Basisereignissen und Wahrscheinlichkeiten. Fehlerbaumanalyse steht im engen Verhältnis zu anderen Methoden wie FMEA (Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse) und wird häufig in Compliance- und Sicherheitsprozessen eingesetzt.