Lebensdauer (Technik)

Die Lebensdauer in der Technik bezeichnet die Zeit, die eine technische Anlage oder Gegenstand ohne den Austausch von Kernkomponenten oder komplettes Versagen genutzt werden kann.

Lebensdauer und Wartungsintervalle

Vor Erreichen der Lebensdauer sind jedoch häufig Wartungsarbeiten notwendig (Time between overhaul TBO), die aufgrund kürzerer Standzeiten von Maschine, Anlage oder Werkzeug erforderlich werden. Dabei beschreibt die Lebensdauer die Zeit, die diese technische Anlage oder Gegenstand rein theoretisch ununterbrochen, also rund um die Uhr (24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche), genutzt werden kann.

Beispiel: Bei einer Lebensdauer von 8 Jahren geht man davon aus, dass diese Maschine 8 Jahre lang 24 Stunden am Tag ohne den Austausch von Kernkomponenten oder komplettes Versagen genutzt werden kann.

Das Ende der Lebensdauer kann durch verschiedene Ereignisse und Kriterien bestimmt werden:

• Verschleiß oder Ausfall machen eine Weiternutzung unmöglich.
• Der Wartungsaufwand lässt einen weiteren Betrieb nicht sinnvoll erscheinen.
• Die Anlage war von vornherein nur für eine definierte Nutzungsdauer vorgesehen (wie eine Rakete für nur einen Start).

Moderne Anlagen, speziell Maschinen, die in Leichtbauweise hergestellt wurden, sind häufig nur für eine bestimmte Lebensdauer vorgesehen. Bei ihnen sind die Komponenten so ausgelegt, dass die Wahrscheinlichkeit für ihr Versagen nach dem Ende der geplanten Lebensdauer sehr stark ansteigt (Badewannenkurve). Wissenschaftliche Erkenntnisse über Werkstoffe und auftretende Belastungen machen bei einigen Standard-Maschinenelementen eine recht genaue Lebensdauerprognose möglich.

Maße der Lebensdauer

Angaben der Lebensdauer sind objektbezogen, bei technischen Anlagen üblicherweise in Betriebsstunden, bei Bauten in Jahren. Auch nichtzeitliche Angaben sind möglich: bei Linearführungen, aber auch Automotoren und anderen Fahr- und Flugzeugbauteilen wird die Lebensdauer teilweise auch in Kilometern angegeben, bei Pumpen auch als Förderleistung in Litern oder Kubikmetern.

Weitere Maße im Produktlebenszyklus sind:

• Mean Time To Failure (Mittlere Dauer bis zum Ausfall MTTF) bezeichnet die mittlere Dauer bis zum Ausfall, auch mittlere Lebensdauer genannt
• Nutzungsdauer

Spezielle Fachgebiete

Geräte- und Anlagenbau

• Gerätelebensdauer
• Betriebsfestigkeit

Elektronische Bauelemente

Die Lebensdauer $L$ (in h) von Bauelementen für die Elektronik ist die Zeit von Beginn einer Beanspruchung bis zum Ausfall eines definierten Prozentsatzes einer Charge eingesetzter Bauelemente. Die Ausfälle können Total- oder Änderungsausfälle sein. Bei Schaltbeanspruchungen (z. B. Relais, Doppelschichtkondensatoren) wird die Lebensdauer auch in einer Anzahl möglicher Schaltzyklen angegeben.

Leuchtmittel

Bei Leuchtmitteln, wie Leuchtstoffröhren, Glüh- und Halogenlampen, wird in "Mittlere Lebensdauer" und "Nutzlebensdauer unterschieden". Die Mittlere Lebensdauer gibt die Zeitspanne an, in der 50 % der Leuchtmittel ausgefallen sind. Die Nutzlebensdauer ist die Zeitspanne, in welcher der Lichtstrom, durch Ausfall einzelner Leuchtmittel und Lichtstromrückgang der noch funktionstüchtigen Leuchtmittel, 80 % des Ausgangswertes beträgt. Die Lebensdauer von LEDs beträgt heute meist 25.000, 50.000, oder gar noch mehr Betriebsstunden. Gemeint ist damit das Zeitintervall, innerhalb dessen die LEDs im Mittel noch 70 % Restlichtstrom liefern (L70B50-Wert).

Bauwesen

Bei Bauwerken (als Bauliche Anlage eine Untergruppe der technischen Anlagen) ist die Gesamtlebensdauer im Allgemeinen abhängig von der Lebensdauer des Tragwerks. Die wirtschaftliche Nutzungsdauer ist üblicherweise deutlich kürzer.

Werkstofftechnik

Maße über die Materialermüdung:

• Zeitfestigkeit, gemessen im Wöhlerversuch
• Dauerfestigkeit

Raumfahrt

Lebensdauer meint hier die Verweildauer von Satelliten im Orbit, sie ist – abgesehen von der Lebensdauer als Gerät – abhängig von dem mitgeführten Treibstoff: Auf niedrigen Orbits ist noch so viel atmosphärische Reibung vorhanden, dass Satelliten regelmäßig auf ihr ursprüngliches Orbit angehoben werden, indem sie beschleunigt werden (Bahnkorrektur).

Siehe auch

• Obsoleszenz
• Kaufen für die Müllhalde
• Phoebuskartell
• High Frequency Impact Treatment; Schweißnaht-Nachbehandlungsverfahren zur Lebensdauerverlängerung durch Ausrundung, Glättung und Randschichtverfestigung der Kerbe am Nahtübergang und Einbringung von Druckeigenspannungen.