Testen und rechnen

Für Anwender ist eine reali­täts­nahe Bewer­tung der Lebens­dauer bei lang­le­bigen elek­tro­me­cha­ni­schen Bauteilen wie Lüftern ein wich­tiges Entschei­dungs­kri­te­rium. Da die Hersteller aber nicht jahr­zehn­te­lang testen können, bevor sie den Kunden belie­fern, setzen sie auf einen Mix aus theo­re­ti­schem Ansatz und Praxis­werten. Die Rechen- und Test­ver­fahren sowie der Mix aus beiden vari­iert von Hersteller zu Hersteller indes stark. Daher ist es wichtig, die daraus resul­tie­renden Angaben und Werte richtig bewerten zu können.

Bade­wan­nen­kurve

Unter­schied­liche Gewich­tung

Zwei übliche Werte sind Lebens­dauer und Zuver­läs­sig­keit. Sie können jedoch nicht inein­ander umge­rechnet werden, da sie das Ausfall­ver­halten von Bauteilen unter­schied­lich gewichten. So gibt die Lebens­dauer den Zeit­raum in Stunden an, bis zu dem zehn Prozent der Geräte ausge­fallen sind. Im Gegen­satz dazu gibt die Zuver­läs­sig­keit den soge­nannten Mean Time Between Failure-Wert (MTBF) an – die durch­schnitt­liche Zeit, zu der eines von mehreren gleich­zeitig gestar­teten Bauteilen ausfällt.
Das soge­nannte klas­si­sche Ausfall­ver­halten besagt, dass zu Anfang des Betriebs durch fehler­hafte Teile oder Monta­ge­fehler einige Bauteile ausfallen können. In der Folge­zeit über­stehen die Geräte eine lange Betriebs­zeit mit nur geringem, statis­ti­schen Ausfällen. Diesen Bereich beschreibt der MTBF-Wert. Gegen Ende macht sich dann der Verschleiß bemerkbar und die Ausfall­rate steigt wieder an. Hier­durch wird die Lebens­dauer begrenzt.

Test­ver­kür­zungen

Um die Test­zeit zu verrin­gern, betreiben Hersteller oft eine größere Anzahl Geräte über sechs bis zwölf Monate. Aus dem Ergebnis wird dann mit unter­schied­li­chen Methoden auf die Lebens­dauer hoch­ge­rechnet. Diese Methoden liefern für Lüfter jedoch falsche Ergeb­nisse, wenn der Test den Verschleiß­fall nicht mit einschließt. Dann fällt die Lebens­dau­er­an­gabe zu opti­mis­tisch aus. Die Test­zeit wird oft verkürzt, indem durch externe Einflüsse wie erhöhte Tempe­ra­turen, Tempe­ra­tur­wechsel oder -schock eine vorzei­tige Alte­rung erreicht wird. Der Nach­teil gegen­über echten Lang­zeit­dau­er­tests sind die oft nicht reali­tätsnah erfass­baren Auswir­kungen des Tempe­ra­tur­ein­flusses und dessen Rück­rech­nung auf den normalen Einsatz.
Manche Rechen­mo­delle gehen beispiels­weise bei einer Tempe­ra­tur­ab­sen­kung von zehn bis 15 Kelvin von einer Verdopp­lung der Lebens­dauer aus. Wenden Hersteller diese Hoch­rech­nung mehr­fach an, ergeben sich schnell absurd hohe Lebens­dau­er­werte. Für den Anwender ist es hier hilf­reich, die Lebens­dau­er­an­gaben bei hohen Tempe­ra­turen zu verglei­chen. Sind sie ähnlich, unter­scheiden sich aber stark bei geringen Tempe­ra­turen, so ist nicht die Lebens­dauer unter­schied­lich, sondern nur das verwen­dete mathe­ma­ti­sche Modell.

Praxis­nahe Bewer­tung

Produkt­über­sicht

Trotz ähnli­cher Ergeb­nisse im beschleu­nigten Lebens­dau­er­test können sich damit die Angaben verschie­dener Hersteller um ein Mehr­fa­ches unter­scheiden. Eine konser­va­tive Abschät­zung aller Einfluss­fak­toren ist daher essen­tiell für reali­täts­nahe Angaben. Für solche praxis­ge­rechten Bewer­tungen sind aber lang­jäh­rige Erfah­rung und stetig opti­mierte Rechen­ope­ra­tionen zwin­gend erfor­der­lich.