Fehlerbaumanalysen

Fehlerbaumanalysen, auch Fault Tree Analysis (FTA) genannt, ist eine deduktive Methode der Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanalyse. Ausgehend von einem definierten unerwünschten Ereignis, dem Top-Ereignis, wird der Ursachenraum systematisch in Form eines Baums dargestellt, wobei logische Verknüpfungen wie UND- und ODER-Gatter die Beziehungen zwischen Ursachen abbilden.

Ein Fault Tree beginnt mit dem Top-Ereignis und verzweigt typischerweise inBasisereignisse oder Teilursachen, die durch Gatter verknüpft sind. Qualitative Analyse identifiziert minimale Schnittmengen (minimale Schnittmengen, minimal cut sets), die das Top-Ereignis verursachen. Quantitativ werden Wahrscheinlichkeiten der Basisereignisse miteinander kombiniert, um die Wahrscheinlichkeit des Top-Ereignisses abzuschätzen. Dabei gilt häufig die Annahme von Unabhängigkeit der Basisereignisse; dynamische Fault Trees berücksichtigen zeitliche Abhängigkeiten.

FTAs finden Einsatz in sicherheitsrelevanten Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Kernenergie, Prozessindustrie und Automotive, um Risiken früh zu erkennen, Gegenmaßnahmen zu priorisieren und Compliance-Anforderungen zu unterstützen. Die Methode lässt sich mit anderen Technik-Analysen wie FMEA/FMECA oder Event-Tree-Analysen kombinieren.

Historisch entstanden Fault Trees in den 1960er-Jahren, maßgeblich bei Bell Labs zur Analyse von Militär- und Raumfahrt-Systemen, und haben sich zu einem Standardwerkzeug der Sicherheits- und Zuverlässigkeitsingenieurkunst entwickelt.

Typische Ergebnisse sind das Fault-Tree-Diagramm, identifizierte minimale Schnittmengen und bei Bedarf numerische Risikobewertungen. Praktisch erfordern gute Daten, transparente Annahmen und die Berücksichtigung von Abhängigkeiten besondere Sorgfalt. Softwarewerkzeuge unterstützen die Erstellung von Baumen, deren Quantifizierung und Berichterstattung.