STATUS Entscheidungsoptimierung für kommunale Infrastruktursysteme

Die Grundlage unserer Strategieanalyse, -entwicklung und -optimierung bildet unser Lifecycle Asset Management System “STATUS“, welche seit 2003 kontinuierlich weiterentwickelt und bereits in zahlreichen Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungssystemen mit einer Gesamtlänge von ca. ca. 25.000 km Kanalnetz erfolgreich eingesetzt wurde. Es beinhaltet die vier Komponenten Datenanalytik, stochastisches Alterungsmodell, Strategiemodell und ein Monitoring-System. In Zusammenspiel können mit diesen 4 Komponenten Assetlebenszyklen transparent kontrolliert und optimiert werden.


Datenanalytik

STATUS-Komponente-1

Die Datenbestände von Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungssystemen sind historisch gewachsen und unterliegen betrieblichen, technischen und softwaretechnischen (Regelwerks-)Anpassungen, so dass von einer Konsistenz der Daten nicht ausgegangen werden kann. Für ein Lifecycle Asset Management und dessen Monitoring müssen diese Daten aus den diversen Systemen zusammengeführt werden. Die Datenanalytik-Komponente von STATUS prüft die Daten auf

  • Vollständigkeit
  • Kompatibilität,
  • Genauigkeit,
  • Datenkonsistenz,
  • Plausibilität,
  • Aktualität

und korrigiert diese im Bedarfsfall nach Abstimmung mit dem Kunden.

Alterungsmodell

STATUS-Komponente-2

Das Alterungsverhalten von Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungssystemen wird im differenzierten Alterungsmodell von STATUS mit clusterspezifischen Überlebensfunktionen, jeweils getrennt nach Zustand (Dringlichkeit) und Substanz (Sanierungsaufwand) definiert. Die Veränderung dieser beiden Kennzahlengruppen (je vier Einzelvariablen für Standsicherheit, Betriebssicherheit, Dichtheit und Gesamtverhalten) beschreibt die Veränderung des Objektes über die Zeit.

Strategiemodell

STATUS-Komponente-3

Auf Basis der Netzalterung und der Instandhaltungsentscheidungen des Netzbetreibers prognostiziert STATUS die Zustands- und Substanzveränderung auf Objektebene für die Gegenwart (Gegenwartsprognose) und die Zukunft. Diese Informationen dienen zur Optimierung eines zukunftsorientierten, integralen Investitions- und Instandhaltungskonzeptes. Unter integral wird dabei ein langfristig orientierter Lösungsansatz für eine Vielzahl an baulichen, hydraulischen, betrieblichen, umweltrelevanten Problemen mit ähnlich hoher Priorität unter Berücksichtigung rechtlicher und wirtschaftlicher Zwänge verstanden.

Monitoring

STATUS-Komponente-4

Die Monitoringkomponente, STATUS Cockpit genannt, ermöglicht aufbauend auf den Strategieergebnissen die Implementierung eines kontinuierlichen Planungsansatzes durch Ermittlung der Abweichungen zwischen der optimierten und der tatsächlichen Projektleistung. STATUS Cockpit berücksichtigt dabei die Prinzipien der integralen Planung und ermöglicht eine teambasierte, kooperative Projektbearbeitung, welche eine frühe Einbindung wirtschaftlicher und politischer Entscheidungsträger in den weiteren Planungsprozess bezüglich der Zielfindungs- und Entscheidungsprozesse ermöglicht. Mit STATUS Cockpit wird so eine durchgängigen Ziel- und Anforderungsorientierung unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus des Infrastrukturnetzes erreicht


STATUS ist abgestimmt auf den internationalen Standard ISO 55000 „Asset Managements in einer Organisation“ und unterstützt unsere Kunden in folgenden Bereichen:

1

Lebenszyklus Management
STATUS unterstützen unsere Kunden während des gesamten Lebenszyklusses Ihrer Anlagen bei der Implementierung effizienter Prozesse für die Planung, Genehmigung und Verwaltung von Investitionen durch ein zentrales Repository als „Informationsquelle“ für alle Prozessbeteiligten.

2

Nutzen- / Risikomanagement
STATUS unterstützt unsere Kunden bei Nutzen- / Kostenentscheidungen durch eine konsistente Bewertung der Risiken sowie der Risikoentwicklung und deren Einfluss auf das Serviceniveau und die Erfolgsziele.

3

Optimierung von Assets
Viele Wege führen nach Rom! STATUS findet den Optimalen! STATUS analysiert alle potenziell möglichen Investitionspfade und deren Alternativen in Bezug auf deren Wertschöpfung, um Entscheidungshilfen für die Instandhaltung von Infrastruktursystemen zu liefern. Dabei unterstützt STATUS unsere Kunden bei der Ermittlung von Investitionsalternativen, die den größten Nutzen bringen und gleichzeitig alle Finanzierungs- und Ressourcenbeschränkungen berücksichtigten.

4

Leistungsoptimierung
STATUS unterstützt unsere Kunden bei der Implementierung eines kontinuierlichen Planungsansatzes durch Ermittlung der Abweichungen zwischen der geplanten und der tatsächlichen Projektleistung. Mit dem Wissen, welche Risiken nach Abschluss des Investitionsprojekts noch verbleiben und welche Kosten das Aufschieben oder Nicht-Durchführen des jeweiligen Projekts mit sich bringt, können Projektpläne überarbeitet und fortgeschrieben werden, um optimale Ergebnisse und den größten Nutzen für einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb zu erzielen.

5

Substanzbasiertes Investment
STATUS unterstützt unsere Kunden bei der Analyse der Auswirkungen der Investitionen auf die Risiko- und Substanzentwicklung und ermöglicht die Definition der langfristigen Anforderungen zur Erhaltung von Assets. Diese Langzeitinvestitionsstrategien ermöglichen ein proaktives Management der Risiken und den Abgleich von Finanzierungs- und Ressourcenanforderungen.



Was macht STATUS?

STATUS analysiert das vorhandene, individuelle Alterungsverhalten Ihres Ver- und Entsorgungsnetzes. Auf Basis dieser Analyse und unter Berücksichtigung Ihrer Instandhaltungsphilosophie prognostiziert STATUS die Zustands- und Substanzveränderung auf Objektebene für die Gegenwart (Gegenwartsprognose) und die Zukunft. Die Prognose der Substanzveränderung bis zum Aufbrauchen des Abnutzungsvorrats (Ausfallwahrscheinlichkeit des Objektes jenseits der vorab definierten Risikogrenze) ermöglicht die Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer eines Objektes.

Ausfallrisiken können somit frühzeitig erkannt und Investitionszeitpunkte in Abhängigkeit der noch vorhandenen baulichen Substanz optimiert werden. Mit diesem Wissen und Ihren Strategievorgaben können die Folgen des Handelns auf technische und wirtschaftliche Kenngrößen simuliert und darauf aufbauend optimierte Lösungen zur Zielerreichung entwickelt werden. Damit schafft STATUS die Grundlage von der aus der finanzielle Mitteleinsatz und der Maßnahmenumfang im operativen Geschäft proaktiv ausbalanciert werden können.

Die Kenntnis über objektspezifische Ausfallrisiken und das Wissen bezüglich des wirtschaftlichsten Investitionszeitpunktes kann im Rahmen der Strategieoptimierung zu einer Substanzwertsteigerung im mehrstelligen Millionen Euro Bereich und damit zu einer signifikaten Dämpfung der Gebührenentwicklung führen.


Prozessschritte von STATUS

Datenmanagement und Plausibilitätsprüfung

Erhöhung der Planungssicherheit durch strukturiertes Datenmanagement- und Qualitätsmanagement. Die Prüfung umfasst die folgenden Schritte:

  • statistische Auswertung der Grunddaten,
  • formale und logische Plausibilitätsprüfung

Bauliche Zustands- und Substanzbewertung

Erweiterte Schadensmodelle ermöglichen eine differenziertere Zustandsbewertung für statische Schäden unter quantitativer Berücksichtigung baulicher Randbedingungen. Zustands- und Substanzklassen werden getrennt für die Schutzziele Dichtheit, Standsicherheit und Betriebssicherheit ermittelt. Darüber hinaus werden die Zustands- und Substanzklassen der Objekte von Entwässerungs- oder Versorgungssystemen auf Basis eines nachvollziehbaren mathematischen Modells verstetigt


Strategisches Instandhaltungsmanagement

Auf Basis einer realitätsgetreuen Modellierung und einer präzisen Prognose der Alterungsentwicklung von individuellen Objekten (z.B. Haltungen, Schächte) werden der kurz-, mittel-, und langfristige Substanzverzehr prognostiziert und damit ein Ausfalldatum für jedes Objekt bestimmt. Mit diesen Informationen können die Effizienz von Strategievarianten ermittelt und die optimale Strategie ausgewählt werden


Operatives Instandhaltungsmanagement

Umsetzung der optimalen Strategie in konkrete Projektmaßnahmen für Reinigung, Inspektion und Sanierung


Was ermöglicht STATUS?

STATUS ermöglicht auf Basis individueller Zielvorgaben des Netzbetreibers die Entwicklung und Optimierung von Lösungsansätzen zur kosteneffizienten Zielerreichung. Dies beinhaltet:

  • Optimierung und Verstetigung des Finanzmittelbedarfs
  • Optimierung und Verstetigung des Kapitalbedarfs
  • Optimierung und Verstetigung der Abwassergebühr
  • Optimierung und Verstetigung des Sanierungsvolumens
  • Steigerung des Substanzwertes und des Substanzwertgewinns durch Effizienzsteigerung der Investitionen
  • Aufstellung von effizienten Investitionsbedarfsplänen
  • Ermittlung realistischer personeller Ressourcen
  • Folgeabschätzung des Instandhaltungshandelns hinsichtlich Gebührenentwicklung, Sanierungslängen (Beeinflussung der Verkehrsinfrastruktur), Finanzbedarfe
  • Verbesserung der Informationsbasis für die Beratung durch Wirtschaftsprüfer
  • Verbesserung der Informationsbasis für die Kommunikation zwischen Verwaltung und Technik
  • Verbesserung der Informationsbasis für die Kommunikation zwischen Betreiber und Bürgern

Im Detail basieren die Ergebnisse dieses Optimierungsprozesses auf den nachfolgend generierten Informationen:

  • Objektgenaue Entwicklung der Zustandsklassen (Priorität) je Strategie
  • Objektgenaue Entwicklung der Substanzklassen je Strategie
  • Mittlere Zustandsentwicklung (Vergleich aller Strategien)
  • Mittlere Substanzentwicklung (Vergleich aller Strategien)
  • Entwicklung des Durschnittsalters je Strategie
  • Gruppenbasiertes Alterungsverhalten je Strategie
  • Mittlere Restnutzungsdauer je Strategie
  • Objektgenaue Erwartungswerte für die Restnutzungsdauer je Strategie
  • Realistische Restnutzungsdauerverteilung durch Monte-Carlo-Simulation
  • Entwicklung des Anlagevermögens / Restbuchwerte (WBK/AHK) je Strategie
  • Substanzwertentwicklung je Strategie
  • Entwicklung des Nettosubstanzwertgewinns je Strategie
  • Entwicklung Gebührenanteile je Strategie
  • Gruppenbasierte Entwicklung der Gebührenanteile je Strategie
  • Instandhaltungskosten je Strategie
  • Instandhaltungskosten nach Hauptsanierungsart je Strategie
  • Instandhaltungslänge je Strategie
  • Instandhaltungslängen nach Hauptsanierungsart je Strategie
  • Entwicklung durchschnittlicher Abschreibungsdauern
  • Entwicklung der Restbuchwerte je Strategie
  • Entwicklung der Abschreibungsverluste je Strategie

Monitoring mit STATUS Cockpit

Mit dem Monitoring ist eine systematische Erfassung aller Vorgänge, welche Einfluss auf die Zustands- und Substanzentwicklung Ihres Netzes haben, möglich. Diese erfassten Vorgänge können ausgewertet und mit optimierten Zielgrößen bezüglich der Netzentwicklung bzw. Vermögensentwicklung abgeglichen werden. Mit diesem permanenten Soll- / Ist-Vergleich können Managemententscheidung zur Steuerung der Netzentwicklung in Bezug auf Zielgrößen faktenbasiert abgeleitet werden.

STATUS Cockpit ist eine web-basierte App-Analyse mit tiefgehender Filter Engine, welche eine Auswertung der Daten in Bezug auf ihren komplexen, multivariaten (mehrdimensional) Charakter ermöglicht. Dies ist notwendig, da i.d.R. nur ein kleiner Teil der möglichen Korrelationen zwischen den Daten im Voraus bekannt ist und somit Managemententscheidungen auf diese begrenzt sind. Ziel der Datenauswertung sollte es aber sein, auch die unbekannten Zusammenhänge (Korrelationen) transparent zu machen, und somit Entscheidungsgrundlagen und die Strategieentwicklung zu verbessern. Cockpit basiert auf vordefinierten Analysen auf Basis der o.g. Informationsergebnisse von STATUS. Alle vordefinierten Analysen können individuell an Betreiberbedürfnisse angepasst werden.

Status Cockpit screenshot

Können Sie diese Fragen beantworten?

Nachhaltiges Investieren erfordert Antworten auf folgende Fragen:

  • Kenne ich den baulichen Substanzwert meines Netzes?
  • Kenne ich die Substanzwertentwicklung meines Netzes und berücksichtige ich diese bei der Investitionsbedarfsplanung?
  • Kenne ich den möglichen Substanzwertgewinn, den ich durch ein verbessertes Instandhaltungsmanagement erreichen kann?
  • Bin ich mir der Unsicherheit über die Nutzungsdauer meiner Anlagen bewusst, kenne ich die Auswirkungen zu kurzer oder zu langer Nutzungsdauern auf mein Betriebsergebnis und manage ich die Unsicherheiten aktiv?
  • Bin ich mir der Tatsache bewusst, dass Sonderabschreibungen eine Kostenunterdeckung bewirken können und kann ich diese Unsicherheit überschauen?
  • Setze ich in der Gebührenbedarfsrechnung kalkulatorische Kosten (Zinsen und/oder Abschreibungen) an, um die Neuanschaffung meiner Anlagen gegenzufinanzieren?
  • Stehen mir kalkulatorische Kosten, die über das Gebührenaufkommen erlöst werden, langfristig zur Verfügung, um neue Anlagegüter zu finanzieren? Findet eine ungewollte Ausschüttung statt?
  • Weiß ich, wie sich meine Schmutz- und Niederschlagswassergebühren in Abhängigkeit verschiedener Investitions- und Sanierungsstrategien bzw. sonstiger Faktoren entwickeln?
  • Bin ich mir der Wechselwirkungen zwischen Anreizen aus dem Gebührenmodell einerseits und dem Asset-Management andererseits bewusst? Ist mein Gebührenmodell geeignet, das Gebührenaufkommen zu verstetigen?
  • Bin ich mir über die unterschiedlichen Möglichkeiten der Finanzierung von Investitionen aus Eigenkapital oder aus Fremdkapital bewusst und wähle ich die für mich jeweils angemessene Finanzierungsoption?

Wenn Sie diese nicht beantworten können, lohnt sich für Sie der Einsatz von STATUS.