Was ist Mean Time Between Failures (MTBF)?

December 8, 2025
Dr.-Ing. Simon Spelzhausen

Mean Time Between Failures (MTBF) ist eine zentrale Wartungsmetrik, die verwendet wird, um die vorhergesagte Zeit zwischen inhärenten Ausfällen eines mechanischen oder elektronischen Systems während des normalen Systembetriebs zu messen. Sie ist ein entscheidender Indikator für die Zuverlässigkeit von reparierbare Vermögenswerte.

Im Gegensatz zu Mean Time To Failure (MTTF), das für nicht reparierbare (Einweg-) Artikel gilt, geht MTBF davon aus, dass die Anlage repariert und wieder in Betrieb genommen wird.

Die MTBF-Formel

Um die MTBF zu berechnen, dividieren Sie die Gesamtverfügbarkeit der Anlage durch die Anzahl der Ausfälle, die innerhalb dieses bestimmten Zeitraums aufgetreten sind.

MTBF =
Total Operational Time Number of Failures

Note: Operational time must exclude planned downtime. Failures must be discrete events requiring repair.

Wo:

  • Gesamtbetriebszeit: Die Summe der tatsächlichen Betriebsstunden oder Zyklen. Hinweis: Das schließt aus Ausfallzeiten (Reparaturzeit, planmäßige Wartung oder Lieferverzögerungen).
  • Anzahl der Ausfälle: Die Anzahl diskreter, ungeplanter Ausfallereignisse, für die eine korrektive Wartung erforderlich war, um die Funktionalität wiederherzustellen.

Beispiel für eine schrittweise Berechnung

Szenario: Eine Anlage betreibt eine Flotte von Verpackungsmaschinen. Um die Zuverlässigkeit zu ermitteln, wählt der Wartungsleiter ein freies Messfenster (z. B. Q1).

  1. Erfassung von Daten: Die Flotte protokolliert insgesamt 7.500 Betriebsstunden.
  2. Zählung von Fehlern: Während dieser Zeit erlebt das System 3 verschiedene Pannen muss repariert werden.
  3. Berechnung:
MTBF =
7,500 Hours 3 Failures
= 2,500 Hours

Interpretation: Im Durchschnitt arbeitet diese spezielle Flotte für 2.500 Stunden bevor Sie auf einen Fehler stoßen. Diese Ausgangsbasis ermöglicht es der Anlage, präventive Wartungsarbeiten kurz vor Ablauf der 2.500-Stunden-Marke zu planen verhindern Sie ungeplante Ausfallzeiten.

Wann sollte MTBF verwendet werden

MTBF ist keine universelle Metrik; sie ist kontextabhängig. Es ist der geeignete Standard, wenn:

  • Vermögenswerte sind reparierbar: Das System soll repariert und nicht ausgetauscht werden (z. B. Motoren, Pumpen, Förderbänder).
  • Zuverlässigkeits-Benchmarking ist erforderlich: Sie müssen die Robustheit von Maschine A mit Maschine B oder Anbieter X mit Anbieter Y vergleichen.
  • Berechnung der Verfügbarkeit: MTBF ist eine notwendige Variable für die Bestimmung der Systemverfügbarkeit, wenn sie mit Mean Time To Repair (MTTR) kombiniert wird.
Availability Formula
Availability =
MTBF MTBF + MTTR
× 100%

This formula calculates the probability that an asset is operational at any given time, factoring in both reliability (MTBF) and repair speed (MTTR).

Einschränkungen und Nuancen

MTBF ist zwar Industriestandard, wird aber oft falsch interpretiert. Um die Datenintegrität aufrechtzuerhalten, müssen Unternehmen wissen, welche MTBF tut nicht sage dir:

  • Es ist keine Vorhersage für eine einzelne Einheit: MTBF ist ein statistischer Durchschnitt, der aus einer Population abgeleitet wird. Eine einzelne Anlage kann lange vor oder nach der MTBF ausfallen.
  • Es wird von einer konstanten Ausfallrate ausgegangen: Die MTBF ist während der „Nutzungsdauer“ -Phase des Badewanne Curve, bei dem die Ausfallraten zufällig und konstant sind und nicht bei einem frühen Burn-In oder einer späten Abnutzungsphase.
  • Es maskiert den Schweregrad: Ein Fehler, dessen Behebung 100 Stunden dauert, wirkt sich anders auf das Unternehmen aus als 10 Ausfälle, die jeweils eine Minute dauern, aber sie wirken sich unterschiedlich auf die Anzahl der Fehler aus.

Bewährte Methoden für Messungen

Um sicherzustellen, dass Ihre MTBF-Daten verwertbar und verbindlich sind:

Practice Description
Standardize "Failure" Clearly define what constitutes a failure. Exclude transient alerts or micro-stops unless they require human intervention/repair.
Exclude Planned Downtime Do not subtract scheduled maintenance from your operational time; simply do not count it as "run time."
Segment Data Calculate MTBF by asset class or failure mode. An aggregate MTBF for an entire factory is usually too diluted to be useful.
Report Confidence Always state the sample size. "MTBF = 2,500 hours" is less authoritative than "MTBF = 2,500 hours (based on 3 events in 7,500 hours)."

Praktische Anwendungen in der Wartungsstrategie

Führende Unternehmen nutzen MTBF für:

  1. Optimierung von PM-Zeitplänen: Festlegung von Inspektionsintervallen, die kürzer als die MTBF sind, um eine Verschlechterung zu erkennen, bevor ein Ausfall eintritt.
  2. Verwaltung des Inventars: Bestimmung des Lagerbestands an Ersatzteilen auf der Grundlage der prognostizierten Ausfallhäufigkeit.
  3. Ursachenanalyse (RCA): Meldung von Anlagen mit sinkender MTBF zur sofortigen Untersuchung.
  4. Lebenszykluskosten: Schätzung der Gesamtbetriebskosten (TCO) durch Prognose der Reparaturhäufigkeit während der Lebensdauer der Anlage.

Die Zukunft: MTBF und Predictive Maintenance

MTBF ist zwar nach wie vor ein wichtiger Indikator, moderne Zuverlässigkeitsstrategien kombinieren ihn jedoch mit Prädiktive Wartung (PdM). Mithilfe von IoT-Sensoren und Zustandsüberwachung können Teams von statistischen Durchschnittswerten (MTBF) zur Überwachung des Anlagenzustands in Echtzeit übergehen und so eine Verschlechterung erkennen, lange bevor es zu einem „Ausfall“ kommt.

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FAQs

Is MTBF the same as MTTF?

No. MTBF applies to repairable equipment that can fail multiple times. MTTF (Mean Time To Failure) is for non-repairable items and measures the time until the single end-of-life failure.

Does MTBF include repair time?

No. MTBF measures only the uptime between failures. Repair time is measured separately as MTTR (Mean Time To Repair).

How many failures do I need for a reliable MTBF?

There is no fixed minimum, but more failure events and a longer observation window increase confidence. Very small datasets (e.g., fewer than five failures) should be interpreted cautiously.

How do I calculate MTBF for many identical units?

Add all operating hours across identical units, then divide that total by the number of failures across those units. This provides a fleet-wide MTBF.

Should MTBF be publicised to customers?

Yes, but only with proper context. Always include the observation period, number of units observed, and total failures so customers can evaluate the reliability of the data.

Dr.-Ing. Simon Spelzhausen
Mitbegründer und Chief Product Officer

Dr.-Ing. Simon Spelzhausen, ein Engineering-Experte mit einer nachgewiesenen Erfolgsbilanz bei der Förderung des Geschäftswachstums durch innovative Lösungen, hat sich durch seine Erfahrung bei Volkswagen weiter verbessert.