Sicherheitsfaktoren

Sicherheitsfaktoren sind Kennzahlen, die in der Technik verwendet werden, um die Sicherheit eines Bauteils oder Systems gegenüber Unsicherheiten in Belastung, Materialeigenschaften und Fertigung abzuschätzen. Sie geben an, wie viel Reserve vorhanden ist, bevor ein Versagen eintritt. Der Faktor wird typischerweise als Verhältnis der Tragfähigkeit zur tatsächlich erwarteten Belastung definiert und variiert je nach Anwendungsgebiet, Folgefehler und gewünschter Zuverlässigkeit.

In der Praxis unterscheidet man je nach Bereich zwischen statischen Sicherheitsfaktoren und Ermüdungs- bzw. Lebensdauersicherheitsfaktoren. Zusätzlich kommen Material- und Lastbeiwert zur Anwendung, die in Normen und Standards festgelegt sind. Der genaue Wert resultiert aus einer Risikobewertung, Betriebsbedingungen, Umwelteinflüssen und Fertigungsvarianten; er soll Konservativität gewährleisten.

Beispiele: Eine Brücke oder ein Bauteil mit Tragfähigkeit von 1500 kN, einer erwarteten Betriebslast von 600 kN, hat einen Sicherheitsfaktor von etwa 2,5. Hohe Faktoren erhöhen die Lebensdauer und Zuverlässigkeit, können aber zu Material- und Kostenmehrungen führen. In modernen Ansätzen wird zunehmend auf probabilistische Methoden gesetzt, die Versagenswahrscheinlichkeit statt eines festen Faktors berücksichtigen und so eine zuverlässigkeitsbasierte Auslegung ermöglichen.