Konzeption eines Managementsystems zur Bauwerkserhaltung

In einem bestimmten Zyklus, beispielsweise jährlich, werden die vorhandenen Prüfberichte relativ zueinander in eine Reihung gebracht und so eine Vorschlagsgruppe instandsetzungswürdiger Bauwerke erzeugt, die als Grundlage für das Maßnahmenprogramm des nachfolgenden Instandhaltungszeitraums anzusehen ist (Abbildung 12). Mit der Einführung der Prioritätsbewertung muss im Jahr „0“ der Gesamtbestand der Bauwerke mit der Filtermethode aus der kontinuierlichen Auswertung in zwei Gruppen geteilt werden. Die erste Gruppe besteht aus Bauwerken, die in die Dringlichkeitsreihung aufgenommen werden, die zweite enthält Brücken, die bis zu ihrer nächsten Hauptprüfung nicht weiter betrachtet werden müssen. Aus der ersten Gruppe wird mit Hilfe der Prioritätszahl P eine Gruppe von Bauwerken entwickelt, die einer weiteren Begutachtung bedürfen. Mit Hilfe dieser Vorschlagsgruppe als Hilfe wird das Maßnahmenprogramm innerhalb der Landesbehörde festgelegt. Nach Ablauf des 1. Jahres werden etwa 1/6 der gesamten Prüfberichte eines Zyklus im Amt eingegangen sein, die kontinuierlich ausgewertet und in 3 Gruppen einsortiert wurden. An erster Stelle stehen die Bauwerke, die möglicherweise aus dem Maßnahmenprogramm des Vorjahres übrig geblieben sind, danach folgen die Bauwerke, die in der Vorjahresreihung waren, aber nicht in die Vorschlags- bzw. in die Maßnahmengruppe kamen und schließlich diejenigen, die mit dem neuen Prüfbericht zur Aufnahme in die Reihung gelangt sind. Aus diesen drei Teilgruppen wird wiederum relativ zueinander eine Vorschlagsgruppe gebildet und das Maßnahmenprogramm des Folgejahres definiert. 61 [...]

schinen aussondern, während schadhafte Anlagen unter allen Umständen bis zu diesem Zeitpunkt ohne Rücksicht auf die entstehenden Reparaturkosten in Betrieb blieben. Um diese Umstände vorzubeugen, richten sich die Reparaturen nach einer definierten Reparaturgrenze. Sind die Reparaturkosten an Parametern wie z.B. Alter, Betriebsstunden etc. gebunden, dann existiert ein Zeitpunkt tp, bei dem die Durchschnittskosten pro Zeiteinheit ein Minimum erreichen. Eine Reparatur erweist sich dann als vorteilhaft, so lange sie billiger ist als die Kosten, die beim Verschrotten einer alten Anlage und Kauf einer neuen entstehen, da man annimmt, die neue Anlage verhalte sich wie der Durchschnitt. Diese Methode ist zwar kostengünstiger als ein starres Auswechseln zu einem festen Zeitpunkt, weist aber dennoch einen nicht übersehbaren Nachteil auf, weil sie die bisher entstandenen Kosten nicht berücksichtigt. Außerdem unterscheidet sie nicht zwischen vielen Maßnahmen, die jeweils kleine Kosten verursachen und einer einzigen, allerdings sehr teuren Instandsetzung. Zudem bleibt die Tatsache unbeachtet, dass sich eine neue Anlage (wahrscheinlich) wartungs- bzw. reparaturärmer verhalten wird. Eine Verbesserung der Strategie lässt sich dann erreichen, wenn anstelle der aufgezeigten Reparaturgrenzen, die kumulierten Kosten den Eingreifzeitpunkt bestimmen. 7.6 Ermittlung des Eingreifzeitpunkts nach der optionalen Strategie (Schubert/ Streicher) Bei der optionale Strategie „… führt man in Abhängigkeit vom Alter der Anlage Instandhaltungsmaßnahmen durch“ [80]. Die Instandhaltungszeitpunkte sind jedoch hierbei nicht „intern“ bzw. „bauwerksbedingt“, d.h. durch Austausch oder Inspektion eines Maschinenteils, sondern haben „externe“ Ursachen wie Feiertage, Wochenende, Umrüsten etc. Gerade bei Aggregaten, deren Stillstand mit hohen Kosten durch entgangene Gewinne bzw. Kosten durch Nutzungseinschränkungen/ Nutzungsausfall verbunden ist, wird diese Instandhaltungspolitik verständlich. Autoren wie Hermann Streicher beweisen die Existenz einer gegenüber der periodischen Strategie eine günstigere optionale Alternative mit dem Ziel der Kostenminimierung [84]: Das betrachtete System hat zum Zeitpunkt 0 bereits das Alter x. Nutzt man die Erneuerungsgelegenheit zum Zeitpunkt 0, d.h. wendet man eine optionale Strategie an, so belaufen sich die erwartenden Kosten auf [...]

der daraus abgeleiteten Dringlichkeit der Einleitung einer Maßnahme nach Angaben der RIEBW-PRÜF [67]. Der Warnwert kennzeichnet den Zustand des Bauteils/ Bauwerks, ab dem ein Eingreifen in Form einer Instandsetzungsmaßnahme technisch sinnvoll ist. Den Warnwert legt Haardt bei der Zustandsnote 1,8 nach RI-EBW-PRÜF [67] fest. Notwendige kleinere Maßnahmen werden im Rahmen der laufenden Unterhaltung durchgeführt. Schäden mit einer Basiszustandszahl unterhalb des Warnwertes werden demzufolge innerhalb des Maßnahmenkataloges keine Maßnahmevarianten zugeordnet. Der (zustandsbezogene) Schwellenwert kennzeichnet den Zustand, bei dessen Überschreiten das Bauteil/ Bauwerk gemäß RI-EBW-PRÜF [67] umgehend instandgesetzt werden muss. Der Umfang einer Maßnahme ist aus der Basiszustandszahl allein nicht erkennbar. Der Schwellenwert wird auf eine Basiszustandszahl von 3,4 gemäß RI-EBW-PRÜF [67] festgelegt. Im Verfahrensintegrierten Maßnahmenkatalog werden für alle Schäden, deren Basiszustandszahl im Bereich zwischen 1,8 und 3,4 liegt, Maßnahmevarianten mit Angabe ihrer Wirksamkeit in Form von Rücksetzwerten angegeben. Diese Maßnahmevarianten unterscheiden sich hinsichtlich der Zeit, in der sie zur Beseitigung eines bestimmten Schadens eingesetzt werden können. Der späteste Zeitpunkt für die Durchführung einer bestimmten Maßnahme kann in diesem Zusammenhang als maßnahmenbezogener Schwellenwert bezeichnet werden. Zum Zeitpunkt t0 der Schadensfeststellung werden mit Hilfe des Maßnahmekatalogs alle technisch sinnvolle Maßnahmevarianten für den vorliegenden Schaden identifiziert. Für Maßnahmen, die aufgrund strategischer Überlegungen mit anderen zusammengefasst werden sollen, ist die Betrachtung des nach RI-EBW-PRÜF definierten schadensbezogenen Eingriffsintervalls erforderlich, um die Möglichkeit des Vorziehens und Schiebens der Maßnahmen zu überprüfen. 7.5 Ermittlung des wirtschaftlichen Eingreifzeitpunkts bei blockweisen Ersatz (Schubert) Werden einzelne Teile an den vorher festgelegten Zeitpunkten (tp, 2tp, 3tp … ntp) vor ihrem Ausfall ausgewechselt, spricht man von einer blockweisen Erneuerung. Diese einfach zu handhabende Strategie auf den periodischen Fall zu beschränken erscheint dann sinnvoll, wenn kleinere Anlagen-, bzw. Bauwerksteile öfters ausgewechselt werden müssen, das Gesamtsystem jedoch einen längeren Zeitraum einsatzfähig bleiben muss [80]. Die Ersatzzeitpunkte orientieren sich an der Laufzeit des Gesamtsystems. Ein System ist unter Umständen auch dann noch funktionsfähig, wenn einzelne Teilsysteme ausgefallen sind. Die Orientierung an der Laufzeit des Gesamtsystems erfordern bei Anlagen, deren Funktionsfähigkeit an alle Teile gebunden ist, dass die Austauschzeiten im Vergleich zur Laufzeit gering sind, da sonst durch die Kumulation von einzelnen und blockweisen Ersatzmaßnahmen die Laufzeit stark reduziert werden könnte. Ob eine Individualstrategie einer blockweisen Strategie vorzuziehen ist oder umgekehrt, lässt sich durch Vergleich der bei der jeweiligen Politik entstehenden Gesamtkosten entscheiden. Die einfachste blockweise Strategie besteht nun darin, zum Zeitpunkt tp alle Anlagen durch neue zu ersetzen. Ungeachtet des jeweiligen Anlagenzustands würde man völlig intakte Ma58 [...]