Event Tree Analysis

Über Event Trees

Ein Event Tree ist das vorwärtsgerichtete, induktive Gegenstück zum Fault Tree. Ausgehend von einem auslösenden Ereignis (einem Rohrbruch, einem Brand, einer Anforderung an ein Sicherheitssystem) wird in geordneter Reihenfolge geprüft, ob jede nachgelagerte Sicherheitsfunktion erfolgreich ist oder versagt. Jeder Pfad durch die Verzweigungsleiter endet in einem quantifizierten Ergebnis (OK, eingedämmt, Kernschaden …). Die Methode ist das Arbeitspferd nuklearer PRA und prozessbasierter QRA und ist durch IEC 62502 sowie die klassische WASH-1400-Praxis (NUREG-0492) standardisiert.

Der Vorteil von Schematex ist derselbe wie beim Fault Tree: Die Engine berechnet die Antwort, nicht nur die Leiter. Gegeben die Auftretenshäufigkeit des auslösenden Ereignisses und die Ausfallwahrscheinlichkeit jeder Funktion, berechnet sie die Häufigkeit jedes Pfades (f₀ · ∏ Verzweigungswahrscheinlichkeiten), fasst Ergebnisse pfadübergreifend zusammen und hebt die dominante Sequenz in Rot hervor. draw.io zeichnet eine Verzweigungsleiter und hört dort auf — das ist ein Bild, keine Analyse.

1. Ihr erster Event Tree

Jedes Dokument beginnt mit dem Schlüsselwort eventtree (Alias eta), einem optionalen Titel und einer flachen Liste von Deklarationen:

eventtree "Smoke detector demand"
  initiating FIRE "Fire starts" freq: 0.01
  function D "Detector actuates" p: 0.02
  function S "Suppression works" p: 0.05
  outcome s s -> "Controlled"
  outcome s f -> "Damage, contained"
  outcome f * -> "Uncontrolled fire"

• initiating ID "label" freq: N — genau eines. Die Auslösehäufigkeit; akzeptiert Dezimalzahlen oder wissenschaftliche Notation (freq: 0.01 oder freq: 1e-4).
• function ID "label" p: N — eine pro Verzweigungsspalte, in Abfragereihenfolge von links nach rechts deklariert. p: ist die Ausfallwahrscheinlichkeit; der Erfolgszweig wird als Komplement 1 − p abgeleitet (beide Werte müssen nie angegeben werden).
• outcome <Muster> -> "Endzustand" — je ein realisiertes Blatt.

2. Das s / f / * Ergebnismuster

Jede outcome-Zeile liest von links nach rechts über die Funktionsspalten:

outcome s s s -> "OK"           # alle Funktionen erfolgreich
outcome s s f -> "Late release" # C versagt bei der letzten Abfrage
outcome s f * -> "Early release"# B versagt; C wird nie abgefragt (beschnitten)
outcome f * * -> "Core damage"  # A versagt; Pfad endet sofort

• s — Erfolgszweig (oberer Ast).
• f — Versagenszweig (unterer Ast).
• * — beschnitten: Der Pfad wird hier nicht abgefragt, sondern verläuft flach bis zu seinem Blatt.

So vermeidet ein Event Tree, ein vollständiger ausgeglichener 2ⁿ-Baum zu sein: Sobald ein Funktionsversagen spätere Fragen hinfällig macht, schreibt man * und die Sequenz endet vorzeitig. Zwei feste Regeln: Ein Muster darf nicht länger als die Spaltenanzahl sein, und sobald eine Spalte beschnitten ist (*), müssen alle späteren Spalten ebenfalls * sein — ein beendeter Pfad kann keine Abfragen mehr aufnehmen.

3. Berechnete Pfadhäufigkeiten & Ergebnisse

Das ist der entscheidende Unterschied. Mit den Ausfallwahrscheinlichkeiten und freq berechnet die Engine:

• Jede Pfadhäufigkeit = f₀ · ∏ Verzweigungswahrscheinlichkeiten entlang seiner s/f-Äste (Erfolgszweige tragen 1 − p bei, Versagenszweige p).
• Ergebnisaggregation: Ergebnisse mit demselben Endzustandslabel werden über alle Pfade, die sie erreichen, summiert (jedes "Core damage"-Blatt addiert sich auf).
• Die dominante Sequenz — der Pfad mit der größten Häufigkeit — erhält den reservierten roten Akzent, das ETA-Äquivalent des Single Point of Failure im Fault Tree.

Jedes Blatt trägt data-*-Attribute (data-freq, data-outcome), sodass die berechneten Zahlen nachgelagert inspiziert werden können.

4. Häufige Fehler

# FALSCH — Funktion ohne Ausfallwahrscheinlichkeit
function A "ECCS"

# FALSCH — Abfrage nach einer beschnittenen Spalte (Pfad bereits beendet)
outcome * s -> "bad"

# FALSCH — mehr Token als deklarierte Spalten
function A p: 0.1
outcome s s -> "ok"

# FALSCH — auslösendes Ereignis ohne Häufigkeit
initiating LOCA "Large LOCA"

Jeder Fehler wird mit einer verständlichen Meldung abgewiesen, die die betroffene Zeile benennt. Geben Sie p: als Ausfallwahrscheinlichkeit (kleiner Wert) an, versehen Sie das auslösende Ereignis mit freq:, halten Sie Beschneidungen am Ende, und die Korrektheit ist konstruktionsbedingt gewährleistet.

5. Standardkonformität

Die Form folgt IEC 62502 und klassischer PRA-Praxis (WASH-1400 / NUREG): Funktionen als geordnete Kopfspalten, die binäre Erfolgs-/Versagenstrennung, komplementäre Erfolgszweige und Häufigkeitsfortpflanzung durch Multiplikation. Das monochrome-Theme reproduziert das schwarzweiße Lehrbuch-Erscheinungsbild; default reserviert Rot für die dominante Sequenz.

6. Roadmap

Zurückgestellt: verknüpfte Fault-Tree-Fragmente pro Ast (gemeinsame Basisereignisse), Unsicherheitspropagation und Konsekvenzkategoriengruppierung.