Verfügbarkeit

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Literatur
3 Anwendungsbeispiel

Definition

Die Verfügbarkeit eines technischen Systems ist die Wahrscheinlichkeit, dass das System bestimmte Anforderungen zu bzw. innerhalb vereinbarter Zeit erfüllt.

Bei größeren technischen Anlagen (z.B. Elektrizitätswerken) versteht man unter Verfügbarkeit das Verhältnis der Zeit innerhalb eines bestimmten Zeitraums, in der die Anlage für ihren eigentlichen Zweck wirklich zur Verfügung steht (nutzbare Zeit), zu der maximal möglichen Zeit. Die nutzbare Zeit wird bei jeder technischen Anlage durch regelmäßige Wartung und durch Fehler/Schäden sowie Reparaturen zu deren Beseitigung begrenzt. Die Verfügbarkeit wird hierbei üblicherweise in Prozent angegeben.

Bei Computersystemen wird die Verfügbarkeit in "Dauer der Downtime pro Zeiteinheit" gemessen und in Prozent angegeben. Als Zeiteinheit werden typischerweise Monat, Quartal oder Jahre verwendet. Diese findet vor allem im Zusammenhang mit einem SLA (Service_Level_Agreement) Anwendung, der die minimale Verfügbarkeit eines Services definiert.

Ein System mit 99% Verfügbarkeit darf im Jahr 3.6 Tage ausfallen, ein 99,99% verfügbares System 52 Minuten und ein 99,999% (five nines) verfügbares System nur 5 Minuten.

Kennzahlen der Verfügbarkeit sind

maximale Dauer eines einzelnen Ausfalls (Verfügbarkeit: Ausfallzeit im Jahresdurchschnitt, auch Verfügbarkeitsklasse),
Zuverlässigkeit (Fähigkeit, über einen gegebenen Zeitraum hinweg unter bestimmten Bedingungen korrekt zu arbeiten),
Fehlersicherer Betrieb (Robustheit gegen Fehlbedienung, Sabotage und höhere Gewalt),
System- und Datenintegrität,
Wartbarkeit (verallgemeinernd: Benutzbarkeit überhaupt),
Reaktionszeit (wie lange dauert es, bis das System eine spezielle Aktion ausgeführt hat),
Mean Time to Failure (MTTF, mittlere ausfallfreie Arbeitszeit),
Mean Time to Repair (MTTR, mittlere Dauer der Wiederherstellung nach einem Ausfall),
Mean Time between Failure (MTBF = MTTF+MTTR, mittlere Ausfallzeit zwischen auftretenden Fehlern unter Berücksichtigung der mittleren Reparaturzeit).

Literatur

J. Börcsök: Elektronische Sicherheitssysteme. Hardwarekonzepte, Modelle und Berechnung. Hüthig Verlag Heidelberg, 1998 / 2004.

Anwendungsbeispiel

Bahnsysteme repräsentieren eines von vielen Beispielen zur praktischen Anwendung der formalen Definition. Dank spurgebundener Verkehrsführung besteht gerade hier ein besonders hohes Automatisierungspotenzial. Anforderungen an das betreffende System werden beispielsweise formuliert in

Nahverkehrsplänen auf Länder- oder Kommunalebene,
Fahrplänen,
(bewusst oder unbewusst) der Erwartungshaltung des Kunden.

Gerade bei Bahnsystemen sind wichtige Komponenten der Verfügbarkeit zu unterscheiden, nämlich

im Kopf (Merkbarkeit des Fahrplans),
in Relationen (Stetigkeit mehrerer sich überlagernder Linien),
in der Natur (barrierefreier Zu- und Abgang),
Fehlertoleranz (vor allem das Informationswesen und speziell die Anschlussverwaltung im Falle von Baustellen, Umleitungen / Ersatzverkehren, Verspätungen und Ausfällen).

In Bezug darauf existierien technische Strategien zur Maximierung der Verfügbarkeit:

Ganztägig / -wöchentlich einheitliche Minutenzeiten. Beispiele: Nahverkehr in Potsdam; zahlreiche Strecken der Deutsche Bahn.
Linien gemeinsamer Teilstrecke sollten sich so ergänzen, dass sie durch zufällig (stochastisch, ohne Fahrplankenntnis eintreffende Fahrgäste gleichmäßig ausgelastet sind.
Barrierefreiheit, vornehmlich in Haltestellen. Überlegungen dazu finden beispielsweise in Karlsruhe statt.
Fahrgastinformation in Echtzeit, d. h. im laufenden Betrieb, über den Wunschfahrplan hinausgehend.

Eine Bremse der Verfügbarkeit besteht in dem Anlass bzw. der Pflicht zur Platzreservierung, was gelegentlich anzutreffen ist.