MTTF: mittlere Lebensdauer eines nicht reparierbaren Bauteils
Von Peter Krüsi · Instandhaltungs-Glossar
Definition
MTTF (Mean Time To Failure) ist die mittlere Betriebsdauer eines nicht reparierbaren Bauteils bis zu seinem Ausfall. Weil ein solches Teil nach dem Ausfall getauscht statt instand gesetzt wird, hat jedes Exemplar nur einen Ausfall. Die Kennzahl ist deshalb ein statistischer Mittelwert über viele gleiche Teile, keine Lebensdauer-Garantie für das einzelne Stück.
Inhalt
Wie MTTF berechnet wird
MTTF ist die gesamte Betriebszeit einer Menge gleicher Bauteile geteilt durch die Anzahl der Teile, die in dieser Zeit ausgefallen sind. Beobachtest du 100 baugleiche Lager, die zusammen 50.000 Stunden laufen, bis das letzte ausfällt, liegt die MTTF bei 500 Stunden. Die Kennzahl gilt für nicht reparierbare Bauteile — solche, die bei einem Ausfall nicht instand gesetzt, sondern getauscht werden: ein Lager, ein Ventil, eine Sicherung, ein Sensor.
Das Kürzel steht für Mean Time To Failure, auf Deutsch die mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall. Die Terminologie der Instandhaltung ist in der DIN EN 13306 geregelt.
MTTF, MTBF und MTTR — Bauteil gegen Anlage
Diese drei Kennzahlen werden oft verwechselt, arbeiten aber auf zwei Ebenen.
Auf Bauteilebene steht die MTTF: die mittlere Zeit, die ein einzelnes, nicht reparierbares Teil bis zu seinem Ausfall läuft. Es gibt hier keine Reparatur und keinen zweiten Ausfall — das Teil wird ersetzt.
Auf Anlagenebene stehen zwei Kennzahlen für ein reparierbares System, das nach einem Ausfall weiterläuft:
- MTBF (Mean Time Between Failures) — mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen. Misst die Zuverlässigkeit.
- MTTR (Mean Time To Repair) — mittlere Zeit, um einen Ausfall zu beheben. Misst die Reaktionsfähigkeit.
Der Zusammenhang ist einfach: Betrachtet man ein reparierbares Bauteil, das bis zum Ausfall läuft und dann ersetzt wird, ist die MTBF die Summe aus beidem — die Betriebszeit bis zum Ausfall (MTTF) plus die Zeit, es zu ersetzen (MTTR). Für ein nicht reparierbares Teil, das nur einmal ausfällt, bleibt allein die MTTF übrig.
Was eine hohe MTTF nicht bedeutet
Hier steckt die häufigste Verwechslung. Eine MTTF ist ein Mittelwert über eine ganze Menge Teile, kein Versprechen für das einzelne Stück. Ein Hersteller, der für ein Lager eine MTTF von einer Million Stunden angibt, sagt nicht, dass jedes Lager 114 Jahre hält. Er sagt: Über eine große Zahl solcher Lager gerechnet, fällt im Schnitt nach einer Million Betriebsstunden eines aus. Das einzelne Lager kann früher versagen oder länger halten.
Der Wert gilt außerdem für die normale Nutzungsphase, nicht für Frühausfälle nach dem Einbau und nicht für die Verschleißphase am Ende der Lebensdauer. Wer aus einer MTTF eine feste Standzeit ableitet und danach pauschal tauscht, rechnet sich die Sache zu einfach.
In der Praxis taugt die MTTF vor allem zum Vergleich: Welches von zwei Bauteilen ist zuverlässiger, wie oft muss ein kritisches Teil voraussichtlich nachbestellt werden, wie plant man den Ersatzteilbestand dafür. Wie man einen Ersatzteilbestand aufbaut, ohne das Lager vollzustellen, steht in Ersatzteillager aufbauen.
Häufige Fragen
Was bedeutet MTTF?
MTTF steht für „Mean Time To Failure" — die mittlere Betriebsdauer eines nicht reparierbaren Bauteils bis zu seinem Ausfall. Weil ein solches Teil bei einem Ausfall getauscht statt repariert wird, ist die MTTF ein statistischer Mittelwert über viele gleiche Teile.
Wie berechnet man die MTTF?
MTTF = gesamte Betriebszeit einer Menge gleicher Bauteile geteilt durch die Anzahl der Teile, die in dieser Zeit ausgefallen sind. Beispiel: 100 baugleiche Lager laufen zusammen 50.000 Stunden bis zum Ausfall, das ergibt eine MTTF von 500 Stunden.
Was ist der Unterschied zwischen MTTF und MTBF?
MTTF und MTBF arbeiten auf verschiedenen Ebenen. MTTF gilt für ein einzelnes, nicht reparierbares Bauteil, das bei einem Ausfall getauscht wird, und beziffert dessen Lebensdauer. MTBF gilt für eine reparierbare Anlage und misst die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen. Kurz: MTTF ist die Kennzahl für das Bauteil, MTBF für die Anlage.
Bedeutet eine hohe MTTF, dass jedes Bauteil so lange hält?
Nein. Die MTTF ist ein Mittelwert über viele gleiche Teile, keine garantierte Standzeit des einzelnen Stücks. Eine MTTF von einer Million Stunden heißt nicht, dass ein Lager 114 Jahre läuft, sondern dass über eine große Zahl solcher Lager im Schnitt nach einer Million Betriebsstunden eines ausfällt. Das einzelne Teil kann früher oder später versagen.
Wofür braucht man die MTTF in der Instandhaltung?
Vor allem zum Vergleich und zur Planung: Welches Bauteil ist zuverlässiger, wie oft fällt ein kritisches Teil voraussichtlich aus und wie plant man den Ersatzteilbestand dafür. Als feste Wechselfrist taugt die MTTF nicht, weil sie ein statistischer Mittelwert ist und nicht die Lebensdauer des einzelnen Teils angibt.