methodatlas
MethodenanleitungOperations

Fault Tree Analysis

Die Anleitung zur Methode: Voraussetzungen und Materialien klären, den gesamten Ablauf verstehen und Ergebnisse, Stolperfallen sowie Abbruchkriterien nachschlagen.

KomplexitätHoch
Zeit2-6 h
Teilnehmende3-8
FormatWorkshop + Async
ReifegradCanonical
Fault Tree Analysis planen
01

Vorbedingung

Was vorher fertig sein muss

Vorher abschließenKlare Grenze

Top Event als beobachtbaren Ausfall mit Systemgrenze, Betriebszustand und Zeithorizont festlegen.

Ohne Grenze vermischen sich Fälle, Zeiträume oder Variablen.
Vorher abschließenEvidenzzugang

Präzises Top Event, Systemgrenze und Betriebszustand, Architektur- und Fehlerdaten, AND/OR-Gate-Notation, Evidenzregister

Fehlende Quellen bleiben als Unsicherheit sichtbar.
02

Vorbereitung

Was vor Start vorliegen muss

Materialien

Präzises Top Event, Systemgrenze und Betriebszustand, Architektur- und Fehlerdaten, AND/OR-Gate-Notation, Evidenzregister

Personen / Rollen

FTA-Lead · Systemarchitektur · Reliability/Safety · Komponentenexpert:innen · Control-Owner

Vorabinfos

Top Event als beobachtbaren Ausfall mit Systemgrenze, Betriebszustand und Zeithorizont festlegen.

Zeitbedarf

Ein bis drei Arbeitstage für einen begrenzten Baum; Experten- und Evidenzprüfung zusätzlich.

Setup

Arbeitsfläche mit Top Event · Gates · Zerlegen · Cut Sets · Kontrollen vorbereiten; Beispiel und eigene Daten trennen.

03

Kernfrage

Die eine Frage, die diese Methode beantwortet

Welche einzelnen oder kombinierten Basisereignisse sind logisch hinreichend, um das definierte Top Event auszulösen?

04

Ablauf

Phasen mit Ziel, Durchführung, Ergebnis und Stolperfalle

Vom Endereignis aus werden logische Verknüpfungen so zerlegt, dass einzelne und kombinierte Ausfälle prüfbar werden. Dadurch zeigt sich, wo redundante Schutzmechanismen wirklich tragen und wo eine kleine Lücke kritisch wird. Die Struktur unterstützt Risikoabschätzung dort, wo Bauchgefühl zu grob wäre.

Fault Tree Analysis · Arbeitsstruktur

Fiktives Beispiel

Fiktive Werte zeigen die tatsächlichen Fachfelder.

Definiertes Top Event

Unerwünschtes Ereignis präzise und lösungsneutral mit Systemzustand und Grenze formulieren.

Top Event: „Reservierte Abholung kann am Samstag zwischen 09 und 12 Uhr nicht abgeschlossen werden.“

Erste Logikebene

Unmittelbare Ursachen unter dem Top Event anordnen und AND oder OR nach tatsächlicher Logik wählen.

Top Event = OR [Zahlung nicht möglich, Gerät nicht übergabefähig]. Gerät nicht übergabefähig = OR [nicht auffindbar, nicht freigegeben].

Belegter Baum

Zwischenereignisse bis zu kontrollierbaren Basisereignissen oder begründeten Entwicklungsgrenzen auflösen.

Zahlung nicht möglich = AND [Terminal offline, kein manueller Fallback]. Terminal offline = OR [Netzausfall, Gerätestörung].

Minimale Cut Sets

Minimale Kombinationen bestimmen, deren Auftreten das Top Event logisch erzeugt; gemeinsame Ereignisse erkennen.

Cut Sets: {Gerät nicht auffindbar}; {nicht freigegeben}; {Terminal offline + kein Fallback}.

Kontrollplan

Kontrollen an Einzelereignissen und Kombinationen priorisieren; Wirkung und Restpfad prüfen.

Fallback-Zahlung unterbricht den kombinierten Zahlungs-Cut-Set; Scanpflicht adressiert „nicht auffindbar“; Owner und Testtermin dokumentiert.

Alle Werte sind fiktiv.

Fachquelle · eigene Lehrdarstellung

  1. 1

    Top Event

    Definiertes Top Event

    Ziel

    Definiertes Top Event: Unerwünschtes Ereignis präzise und lösungsneutral mit Systemzustand und Grenze formulieren.

    Voraussetzungen für diesen Schritt

    • Top Event als beobachtbaren Ausfall mit Systemgrenze, Betriebszustand und Zeithorizont festlegen.
    • Präzises Top Event, Systemgrenze und Betriebszustand, Architektur- und Fehlerdaten, AND/OR-Gate-Notation, Evidenzregister

    Durchführung

    • Unerwünschtes Ereignis präzise und lösungsneutral mit Systemzustand und Grenze formulieren.

    Ergebnis

    Definiertes Top Event

    Unerwünschtes Ereignis präzise und lösungsneutral mit Systemzustand und Grenze formulieren.

    Qualitätscheck

    Ist das Top Event binär prüfbar und an einen Betriebszustand gebunden?

    Stolperfalle

    „Schlechtes Abholsystem“ ist weder binär noch abgegrenzt. Ausfallzustand, System, Zeitraum und Erfolgskriterium ergänzen.

    Zeitlicher Rahmen: 30–45 Minuten

  2. 2

    Gates

    Erste Logikebene

    Ziel

    Erste Logikebene: Unmittelbare Ursachen unter dem Top Event anordnen und AND oder OR nach tatsächlicher Logik wählen.

    Voraussetzungen für diesen Schritt

    • Definiertes Top Event

    Durchführung

    • Unmittelbare Ursachen unter dem Top Event anordnen und AND oder OR nach tatsächlicher Logik wählen.

    Ergebnis

    Erste Logikebene

    Unmittelbare Ursachen unter dem Top Event anordnen und AND oder OR nach tatsächlicher Logik wählen.

    Qualitätscheck

    Bedeutet OR wirklich, dass ein Eingang genügt, und AND, dass alle Eingänge gemeinsam nötig sind?

    Stolperfalle

    AND wird verwendet, weil Faktoren zusammengehören, obwohl jeder allein genügt. Für jedes Gate einen Wahrheitssatz formulieren und mit Gegenfällen prüfen.

    Zeitlicher Rahmen: 45–75 Minuten

  3. 3

    Zerlegen

    Belegter Baum

    Ziel

    Belegter Baum: Zwischenereignisse bis zu kontrollierbaren Basisereignissen oder begründeten Entwicklungsgrenzen auflösen.

    Voraussetzungen für diesen Schritt

    • Erste Logikebene

    Durchführung

    • Zwischenereignisse bis zu kontrollierbaren Basisereignissen oder begründeten Entwicklungsgrenzen auflösen.

    Ergebnis

    Belegter Baum

    Zwischenereignisse bis zu kontrollierbaren Basisereignissen oder begründeten Entwicklungsgrenzen auflösen.

    Qualitätscheck

    Sind Basisereignisse konkret, unabhängig verständlich und mit Evidenz oder Annahmestatus versehen?

    Stolperfalle

    Ein Ast endet bei „menschlicher Fehler“ ohne beobachtbaren Zustand. Basisereignis als konkreten Zustand formulieren und Kontroll- sowie Evidenzgrenze nennen.

    Zeitlicher Rahmen: 2–6 Stunden

  4. 4

    Cut Sets

    Minimale Cut Sets

    Ziel

    Minimale Cut Sets: Minimale Kombinationen bestimmen, deren Auftreten das Top Event logisch erzeugt; gemeinsame Ereignisse erkennen.

    Voraussetzungen für diesen Schritt

    • Belegter Baum

    Durchführung

    • Minimale Kombinationen bestimmen, deren Auftreten das Top Event logisch erzeugt; gemeinsame Ereignisse erkennen.

    Ergebnis

    Minimale Cut Sets

    Minimale Kombinationen bestimmen, deren Auftreten das Top Event logisch erzeugt; gemeinsame Ereignisse erkennen.

    Qualitätscheck

    Sind Cut Sets minimal und aus der dokumentierten Gate-Logik ableitbar?

    Stolperfalle

    Häufige Ereignisse werden ohne logische Ableitung als kritischer Pfad markiert. Boolesche Pfade auswerten und jede überflüssige Obermenge entfernen.

    Zeitlicher Rahmen: 45–90 Minuten

  5. 5

    Kontrollen

    Kontrollplan

    Ziel

    Kontrollplan: Kontrollen an Einzelereignissen und Kombinationen priorisieren; Wirkung und Restpfad prüfen.

    Voraussetzungen für diesen Schritt

    • Minimale Cut Sets

    Durchführung

    • Kontrollen an Einzelereignissen und Kombinationen priorisieren; Wirkung und Restpfad prüfen.

    Ergebnis

    Kontrollplan

    Kontrollen an Einzelereignissen und Kombinationen priorisieren; Wirkung und Restpfad prüfen.

    Qualitätscheck

    Unterbricht jede priorisierte Kontrolle einen relevanten Cut Set und bleibt Restlogik sichtbar?

    Stolperfalle

    Nur das häufigste Basisereignis wird behandelt, während ein Einzelpfad offen bleibt. Kontrolle je Cut Set prüfen und verbleibende Einzel- sowie Kombinationspfade dokumentieren.

    Zeitlicher Rahmen: 45–75 Minuten

05

Artefakt

Was am Ende rauskommt

Skizze: so sieht das Artefakt aus

Fault Tree Analysis · Boolean Top-DownEin unerwünschtes Top Event rückwärts in UND-/ODER-Logik, Basisereignisse und kritische Pfade zerlegen
Fault Tree AnalysisDas Visual zeigt ein Top Event, das über UND- und ODER-Gates in Basisereignisse und kritische Kontrollpfade zerlegt wird.Ein Top Event logisch in Fehlerbedingungen zerlegenFTA arbeitet deduktiv: Vom unerwünschten Ereignis geht es rückwärts zu Kombinationen, Basisursachen und kritischen Kontrollen.rückwärts zerlegenbeide Bedingungen nötigeine Bedingung genügtprüfbare BasisereignisseTop Eventunerwünschter AusfallUNDODERBasisereignis 1Komponente fällt ausBasisereignis 2Kontrolle fehltBasisereignis 3BedienfehlerBasisereignis 4UmgebungsbedingungKritischer Pfadpriorisierte Kontrollen ableiten
Form

Geprüfter Fault Tree mit AND/OR-Logik, Basisereignissen, minimalen Cut Sets, Evidenz und priorisierten Kontrollen.

Versionierung / Ownership

Datum, Owner, Quellenstand und Reviewtermin führen; frühere Fassungen erhalten.

Tool-Alternativen
  • Fault-Tree-Notation mit AND/OR-Gates
  • Architektur- und Fehlerdaten
  • Cut-Set- und Kontrollregister

fault-tree-analysis-working-template.md

Gegenstand, Evidenz, Rollen, Ablauf und Review festlegen.

Fault Tree Analysis: Arbeitsvorlage

Fragestellung

Noch zu klären

Gewünschtes Ergebnis

Noch zu klären

Rahmen

Gesamtes Vorhaben Zeit: Ein bis drei Arbeitstage für einen begrenzten Baum; Experten- und Evidenzprüfung zusätzlich.

Diese Vorlage während der Arbeit auf Papier oder in einem eigenen Dokument ausfüllen.

Vorbereitung für diesen Umfang

Methodische Grundausstattung

  • Materialien: Präzises Top Event, Systemgrenze und Betriebszustand, Architektur- und Fehlerdaten, AND/OR-Gate-Notation, Evidenzregister
  • Rollen: FTA-Lead · Systemarchitektur · Reliability/Safety · Komponentenexpert:innen · Control-Owner
  • Vorab-Infos: Top Event als beobachtbaren Ausfall mit Systemgrenze, Betriebszustand und Zeithorizont festlegen.
  • Gesamter Zeitbedarf: Ein bis drei Arbeitstage für einen begrenzten Baum; Experten- und Evidenzprüfung zusätzlich.
  • Setup: Arbeitsfläche mit Top Event · Gates · Zerlegen · Cut Sets · Kontrollen vorbereiten; Beispiel und eigene Daten trennen.

Für die Arbeitsschritte bereitstellen

Top Event: Definiertes Top Event

  • Top Event als beobachtbaren Ausfall mit Systemgrenze, Betriebszustand und Zeithorizont festlegen.
  • Präzises Top Event, Systemgrenze und Betriebszustand, Architektur- und Fehlerdaten, AND/OR-Gate-Notation, Evidenzregister

Gates: Erste Logikebene

  • Definiertes Top Event

Zerlegen: Belegter Baum

  • Erste Logikebene

Cut Sets: Minimale Cut Sets

  • Belegter Baum

Kontrollen: Kontrollplan

  • Minimale Cut Sets

Fault Tree Analysis · Arbeitsstruktur

Definiertes Top Event

Unerwünschtes Ereignis präzise und lösungsneutral mit Systemzustand und Grenze formulieren.

...

Erste Logikebene

Unmittelbare Ursachen unter dem Top Event anordnen und AND oder OR nach tatsächlicher Logik wählen.

...

Belegter Baum

Zwischenereignisse bis zu kontrollierbaren Basisereignissen oder begründeten Entwicklungsgrenzen auflösen.

...

Minimale Cut Sets

Minimale Kombinationen bestimmen, deren Auftreten das Top Event logisch erzeugt; gemeinsame Ereignisse erkennen.

...

Kontrollplan

Kontrollen an Einzelereignissen und Kombinationen priorisieren; Wirkung und Restpfad prüfen.

...

Die leere Vorlage enthält nur Arbeitsimpulse.

Fachquelle · eigene Lehrdarstellung

Top Event: Definiertes Top Event

Erwartetes Artefakt: Definiertes Top Event

Unerwünschtes Ereignis präzise und lösungsneutral mit Systemzustand und Grenze formulieren.

Eintrag:

...

  • Ist das Top Event binär prüfbar und an einen Betriebszustand gebunden?

Gates: Erste Logikebene

Erwartetes Artefakt: Erste Logikebene

Unmittelbare Ursachen unter dem Top Event anordnen und AND oder OR nach tatsächlicher Logik wählen.

Eintrag:

...

  • Bedeutet OR wirklich, dass ein Eingang genügt, und AND, dass alle Eingänge gemeinsam nötig sind?

Zerlegen: Belegter Baum

Erwartetes Artefakt: Belegter Baum

Zwischenereignisse bis zu kontrollierbaren Basisereignissen oder begründeten Entwicklungsgrenzen auflösen.

Eintrag:

...

  • Sind Basisereignisse konkret, unabhängig verständlich und mit Evidenz oder Annahmestatus versehen?

Cut Sets: Minimale Cut Sets

Erwartetes Artefakt: Minimale Cut Sets

Minimale Kombinationen bestimmen, deren Auftreten das Top Event logisch erzeugt; gemeinsame Ereignisse erkennen.

Eintrag:

...

  • Sind Cut Sets minimal und aus der dokumentierten Gate-Logik ableitbar?

Kontrollen: Kontrollplan

Erwartetes Artefakt: Kontrollplan

Kontrollen an Einzelereignissen und Kombinationen priorisieren; Wirkung und Restpfad prüfen.

Eintrag:

...

  • Unterbricht jede priorisierte Kontrolle einen relevanten Cut Set und bleibt Restlogik sichtbar?

Offene Fragen und nächste Schritte

...

Methodenanleitung: https://methodatlas.meierhoff-systems.de/de/methods/fault-tree-analysis/run-sheet

06

Beispielausgabe

Konkret gefülltes Szenario, fiktives Beispiel

Fiktives Beispiel zur Orientierung. Die genannten Mengen und Zeiten beschreiben diesen Fall und sind keine allgemeine Vorgabe.

fault-tree-analysis-beispiel.md

Konkret gefülltes Szenario, fiktives Beispiel

Fiktives Lehrbeispiel: Fault Tree Analysis · Arbeitsstruktur

Definiertes Top Event

Top Event: „Reservierte Abholung kann am Samstag zwischen 09 und 12 Uhr nicht abgeschlossen werden.“

Erste Logikebene

Top Event = OR [Zahlung nicht möglich, Gerät nicht übergabefähig]. Gerät nicht übergabefähig = OR [nicht auffindbar, nicht freigegeben].

Belegter Baum

Zahlung nicht möglich = AND [Terminal offline, kein manueller Fallback]. Terminal offline = OR [Netzausfall, Gerätestörung].

Minimale Cut Sets

Cut Sets: {Gerät nicht auffindbar}; {nicht freigegeben}; {Terminal offline + kein Fallback}.

Kontrollplan

Fallback-Zahlung unterbricht den kombinierten Zahlungs-Cut-Set; Scanpflicht adressiert „nicht auffindbar“; Owner und Testtermin dokumentiert.

07

Stolperfallen

Symptome erkennen, gegensteuern

Kurzüberblick, vollständiger Text steht in der jeweiligen Phase im Ablauf

  1. Definiertes Top Event„Schlechtes Abholsystem“ ist weder binär noch abgegrenzt.In der Phase ansehen
  2. Erste LogikebeneAND wird verwendet, weil Faktoren zusammengehören, obwohl jeder allein genügt.In der Phase ansehen
  3. Belegter BaumEin Ast endet bei „menschlicher Fehler“ ohne beobachtbaren Zustand.In der Phase ansehen
  4. Minimale Cut SetsHäufige Ereignisse werden ohne logische Ableitung als kritischer Pfad markiert.In der Phase ansehen
  5. KontrollplanNur das häufigste Basisereignis wird behandelt, während ein Einzelpfad offen bleibt.In der Phase ansehen
08

Abbruchkriterien

Wann du anhalten, Voraussetzungen klären oder einen anderen Ansatz wählen solltest

Stopp Top Event: Ist das Top Event binär prüfbar und an einen Betriebszustand gebunden?
Stopp Gates: Bedeutet OR wirklich, dass ein Eingang genügt, und AND, dass alle Eingänge gemeinsam nötig sind?
Stopp Zerlegen: Sind Basisereignisse konkret, unabhängig verständlich und mit Evidenz oder Annahmestatus versehen?
Stopp Cut Sets: Sind Cut Sets minimal und aus der dokumentierten Gate-Logik ableitbar?
Stopp Kontrollen: Unterbricht jede priorisierte Kontrolle einen relevanten Cut Set und bleibt Restlogik sichtbar?

Methode nach H. A. Watson und Bell Labs. Kuratiert mit 1 Quellen.

Quellen: Fault Tree Analysis

Ablauf, Timeboxen und Stolperfallen sind redaktionell kuratierte Praxisempfehlungen auf Basis der genannten Quellen.

Wie geht es weiter?

Papierillustration zu Failure Mode and Effects Analysis
Operations
Failure Mode and Effects Analysis

Bewertet die identifizierten Einzelereignisse zusätzlich nach Schwere, Auftreten und Entdeckung.

Papierillustration einer 5-mal-5-Risikomatrix mit kalibrierten Achsen und Maßnahmenkarten.
Decision Making
Risk Matrix

Überführt die priorisierten Ausfallpfade in eine laufende Risikoübersicht.

Im Playbook ansehenTechnische Fehlerursache eingrenzen und nachhaltig behebenVon einer präzisen Problemspezifikation über strukturierte Ursachensuche zu einem dokumentierten 8D-Report.

Methodenanleitung durchgearbeitet?

Zum Steckbrief für Zweck, ähnliche Methoden und Quellen oder direkt zur nächsten Methode im Katalog.

Zum SteckbriefWeitere Methoden