Lebensdauerprognose

Eine Lebensdauerprognose ist die Schätzung der verbleibenden Nutzungsdauer eines Systems, einer Komponente oder eines Produkts. Sie dient der Planung von Wartung, Instandhaltung und Ersatz sowie der Risikominimierung durch frühzeitige Erkenntnisse über die Restlebensdauer. Lebensdauerprognosen finden Anwendung in der Zuverlässigkeits- und Instandhaltungstechnik, im Asset-Management und in sicherheitskritischen Bereichen wie Transport, Energieerzeugung und Maschinenbau.

Methodisch beruhen Lebensdauerprognosen auf einer Mischung aus datengetriebenen und physikalisch basierten Ansätzen. Typische Modelle umfassen statistische Verteilungen (zum Beispiel Weibull oder Exponentialverteilungen) sowie probabilistische Inferenzmethoden. Physikalisch begründete Modelle behandeln Verschleißprozesse wie Ermüdung, Abrieb oder Korrosion. Zustandserfassung erfolgt durch Condition-Monitoring, Sensorik und regelmäßige Inspektionen. Moderne Prognosen kombinieren diese Ansätze oft in hybriden Modellen und nutzen historische Ausfalldaten, Betriebsbedingungen und Umweltfaktoren.

Das zentrale Ergebnis einer Lebensdauerprognose ist die verbleibende Lebensdauer (Remaining Useful Life, RUL) oder eine Lebensdauerfunktion zusammen mit der Ausfallwahrscheinlichkeit über die Zeit. Daraus ableitbare Entscheidungen betreffen Wartungsintervalle, Austauschpläne und Risikokosten. Unklarheiten und Unsicherheiten resultieren aus begrenzten Daten, variierenden Belastungen, Modellannahmen und unbekannten Umwelteinflüssen.

Anwendungsgebiete umfassen Flugzeuge, Nutzfahrzeuge, Windenergieanlagen, Elektronik, Industrieanlagen und Bauwerke. In vielen Branchen wird die Lebensdauerprognose im Rahmen des prognostizierenden Instandhaltungsansatzes (PHM) genutzt, um Betriebssicherheit zu erhöhen und Kosten durch ungeplante Ausfälle zu reduzieren.