kanalsanierung unter hohem kostendruck - kim.tu … · wir bewegen mehr als wasser wir bewegen mehr...
TRANSCRIPT
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 1
Kanalsanierung unter hohem Kostendruck
Dr. - Ing. Uwe WinklerBerlin, 11.6.2010
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 2
Gliederung
• Zielstellungen/ Kriterien für eine gesamtheitliche Kanalsanierungskonzeption
• Auswirkungen der Nutzungsdauer auf die erforderliche Investitionshöhe
• 3-Säulenmodell bei der Kanalsanierungsplanung
• strategische Kanalsanierungsplanung
• Zusammenfassung
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 3
Erfassung Anlagevermögen; Wertminderungen;
Refinanzierung/ Preis-kalkulation
Erhaltung Funktionsfähig-keit Kanalnetz, An-
passung an geänderte An-forderungen/ Bedingungen
- Abschreibungszeiträume (betriebsgewöhnliche ND)
- reale Nutzungsdauer
kaufmännischeund technische
Szenarien/ Wirtschaftlichkeits-
berechnungen
- Anschaffungs- und Her- stellungskosten/ Wieder- beschaffungswerte (WBW)
- Wiederbeschaffungs- werte (WBW)
- gleichmäßige Budgets - stoßweise Bauperioden
- keine Unterscheidung Aufwand und Investitionen
Kaufmännische Welt Technische Welt
- straßenweiser Ansatz - haltungsweiser AnsatzGesamtheitlicheKanalsanierungs-
konzeption
- Aufwand, Investitionen
Zielstellungen/ Kriterien bei der Erarbeitung einer Kanalsanierungskonzeption
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 4
[Fachtagung Kanalsanierungsstrategie Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH, 2009]
Beispiel Altersstruktur Kanalnetz Stadt Leipzig
00 km
40 km
80 km
120 km
160 km
1850 1899 1914 1929 1944 1959 1974 1989 2004Baujahr
Best
and
inkm
1. Weltkrieg 2. Weltkrieggesell.Umbruch
2008
NND erreicht --> rund 1.000 km NND nicht erreicht --> rund 1.600 km
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 5
[Fachtagung Kanalsanierungsstrategie Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH, 2009]
Beispiel Refinanzierung, abschreibungs-wirksamer Bestandteil Kanalnetz Leipzig
00 km
40 km
80 km
120 km
160 km
1 850 1899 1914 19 29 1944 1959 197 4 1989 2004Baujahr
Best
and
inkm
angesetzte betriebsgewöhnlicheNutzungsdauer (Abschreibungen)
normative technische Nutzungsdauer
technische Nutzungsdauer
100 Jahre? 80 Jahre 50 Jahre
- 94,5 % Abschreibungen KWL (9,14 Mio. €/ a) im Altersbereich 1991 -2008- hoher Bestandszuwachs durch Netzerweiterung seit 1991 - Sanierung von 62 % Netzlänge mit Abschreibungen von 38 % Netzlänge (Umlagefinanzierung)
2008
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 6
Für die Schätzung der betriebsgewöhnlichen Nutzungsdauer ist regelmäßig von dem Zeitraum auszugehen, in dem sich das Wirtschaftsgut technisch abnutzt [BFH-Urteil vom 19.11.1997 (X R 78/94) BStBl. 1998 II S. 59]. Ein starkes Auseinanderfallen der technischen sowie der betriebsgewöhnlichen Nutzungsdauern kann zu langfristigen Problemen bei der Refinanzierung bzw. der Sicherung angemessener Abwasserpreise führen.
Definitionen unterschiedlicher Nutzungsdauern
technische Nutzungsdauer
Zeitraum bis zum körperlichen Verschleiß ohne außergewöhnliche Instandhaltung
- Bestimmung Zustand
- Grundlage für Abschreibungen
wirtschaftliche Nutzungsdauer
Zeitraum der rentablen Nutzung
betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer
Zeitraum der Nutzbarkeit eines Wirtschaftsguts unter Berücksichtigung der betriebstypischen Beanspruchung
- Betrachtung Hydraulik- rechtliche/ technische Anforderungen
Zielgröße Kanalsanierung
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 7
[Fachtagung Kanalsanierungsstrategie Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH, 2009]
Einfluss der Nutzungsdauer (ND) auf die erforderliche Investitionshöhe
100 Jahre ND 80 Jahre NDBasiswerte
15,1 Mio €/ a 24,1 Mio €/ a
19,4 Mio €/ a 24,2 Mio €/ a
Anschaffung- und Herstellungskosten
50 Jahre ND
1,209 Mrd. €
1,938 Mrd. €
Wie lange beträgt dieNutzungsdauer der Kanäle?
Wiederbeschaffungs-kosten
12,1 Mio €/ a
38,7 Mio €/ a
Investitionen in Höhe von ca. 10 Mio. €/ aentsprechen einer Nutzungsdauer vonca. 200 Jahren bezogen auf die Wiederbeschaffungskosten
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 8
Zustandsverteilung Kanalnetz Leipzig
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 9
Verfahren zur baulichen Sanierungnach ATV-DVWK-M 143-1
Säule 1: Reparatur Säule 2: Renovierung Säule 3: Erneuerung
Ausbesserungsverfahren
InjektionsverfahrenAbdichtungsverfahren
Auskleidungsverfahren
Beschichtungsverfahren
offene Bauweise
halboffene Bauweise
geschlossene Bauweise
Reparatur Fugen/ Rohrverbindungenmit Abdichtungsstoffen von Hand
InnenmanschettenKurzliner
RoboterverfahrenKleinbaugrube
Reparatur von Handvon Innen
Auskleidung mit RohrenAuskleidung mit montiertenEinzelelementen (Montage-verfahren)
VerdränungsverfahrenAufspritzverfahrenAnschleuderverfahrenAuspressverfahren
RohrberstverfahrenPipe-Eating mit MicrotunnelingBemannte Verfahren (Rohrvortrieb,Tunnel- und Stollenbau)
[Merkblatt ATV-DVWK-M 143-1, Sanierung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden, Teil 1: Grundlagen]
Welche Nutzungsdauern sind einzelnen Verfahren zuzuordnen?
Übersicht 3-Säulenmodell Verfahren zur bau-lichen Sanierung nach ATV DVMK M 143-1
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 10
die fachgerechte Festlegung der Nutzungsdauer für die Wirt-schaftlichkeitsberechnungen ist eine fundamentale Kernaufgabe des planenden Ingenieurs bzw. des Betreibers,
sie ist eine grundlegende Voraussetzung für belastbare und plausible Ergebnisse von Wirtschaftlichkeitsberechnungen,
in den Berechnungen ist die technische Nutzungsdauer anzusetzen
einer statistischen Auswertung der erreichten Nutzungsdauern be-stehender Netze,
der Nutzung von Alterungsmodellen bei bestehenden Netzen sowie
pauschalisierter Erfahrungswerte erfolgen.
Die technische Nutzungsdauer kann auf der Grundlage:
Ermittlung der technischen Nutzungsdauer von Kanälen
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 11
Sanierungsverfahren Untergruppen Nutzungsdauer in Jahren
Reparatur * allg. Reparaturverfahren 15 Jahre
Renovierung allg. Renovierungsverfahren 40 Jahre
abweichend Renovierung mit vorgefertigten Rohren
80 Jahre
Erneuerung alle Erneuerungsverfahren 80 Jahre
* Hinweis: Reparaturen führen im Normalfall definitionsgemäß nicht zu einer Verlängerung der Nutzungsdauer der Gesamthaltung; ggf. kann aus Betreibersicht eine weitergehende Differenzierung der Verfahren erfolgen (z. B. bei Edelstahlmanschetten, örtlichen Baugruben)
Empfehlungen zu ND bei der Kostenvergleichs-rechnung im nichtbegehbaren Bereich
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 12
Empfehlung: auf der Basis des 3-Säulenmodells sollten 4 Sanierungs-alternativen im nichtbegehbaren Bereich untersucht werden
Empfehlungen zur Festlegung der Sanierungs-alternativen beim 3-Säulen-Modell
Erneuerung offene Bauweise80 Jahre Nutzungsdauer
Erneuerung geschlossene Bauweise80 Jahre ND (Berstverfahren)
Renovierung geschlossene Bauweise80 Jahre (z. B. Rohrstrangverfahren)
Renovierung 40 Jahre Nutzungsdauer(Schlauchlining)
Reparatur 15 Jahre Nutzungsdauer
Zusammen-fassung möglich
Säule 1 - Reparatur 15 Jahre Nutzungsdauer
Säule 2 - geschlossene Bauweise 40 bzw. 80 Jahre Nutzungsdauer
Säule 3 - offene Bauweise 80 Jahre Nutzungsdauer
Alternative 1
Alternative 2
Alternative 3
Alternative 4
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 13
die unterschiedlichen Zielstellungen operativer und strategischer Planungführen zu Differenzierungen bei den Betrachtungen und Anforderungen,
strategische/ operative Planung ergänzen sich
Operative und strategische Kanalsanierungs-planung
- Detailplanung - gesamtheitliche Sanierungsplanung
Planung
Operative Planung Strategische Planung
- Gesamt-/ Teilnetzebene- konkretes Bauvorhaben mit mehreren Einzelhaltungen
Nutzung automatisierter Softwaresysteme zur Kanalsanierungsplanung insbesondere
bei größeren Netzen
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 14
haltungsweisweise Vorauswahl der wirtschaftlichsten Sanierungsalternativen (Reparatur, Renovierung, Erneuerung sowie der zugehörigen Bauweise (offen/ geschlossen),
Bestimmung der optimalen Sanierungszeitpunkte, Vergleich verschiedener Sanierungsstrategien in Hinblick auf die Entwicklung von
Kanalzustand, notwendigen Budgets und Substanzwerten auf Netzebene, Abschätzung der tatsächlichen Netzentwicklung bei vorgegebenen (begrenzten)
Budgets, Analyse der Auswirkungen von unterschiedlichen historischen/ aktuellen
Bautätigkeiten (z. B. Phasen der beiden Weltkriege), Auswirkungen von verschiedenen Kanalsanierungsstrategien auf die
Preisentwicklung Strategieentwicklung zur Vergleichmäßigung des Finanzbedarfes bzw. der Abwasserpreise,
Darlegung und Begründung der Kanalsanierungsstrategie in Aufsichtsgremien, Behörden und Öffentlichkeit
Zielstellungen strategische Planung
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 15
die automatisierten Softwaresysteme zur strategischen Kanalsanierungsplanung konzentrieren sich auf eine Optimierung des technischen Konzeptes unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit,
die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bilden den Mittelpunkt der konzeptionellen Arbeit,
dies gilt insbesondere auch unter der Maßgabe, dass durch präventives Handeln die Wirtschaftlichkeit der Sanierungsmaßnahmen gesichert bzw. erhöht wird
Einsatz von Softwaresystemen zur strategischen Planung der Kanalsanierung
Wirtschaftlichkeits-betrachtungen
Technisches Konzept
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 16
Zustandsdaten
Bestandsdaten
Eingangsparameter
modellspezifische Parameter
Berechnungsmodell
Kostenmodell
Modell Kostenver-gleichsrechnung
Alterungsmodell
spezifische Kosten
haltungsweise Vorzugs-lösung Sanierungs-
alternative
Kosten Vorzugslösung
Ergebnisse
Vorgehensweise bei den Softwaresystemen zur strategischen Planung der Kanalsanierung
• die eingesetzte Softwareprodukte basieren auf spezifischen Modellvorstellungen,• ortsspezifische Besonderheiten werden unterschiedlich berücksichtigt, • die Entwicklung/ Anwendung erfolgt durch spezialisierte Büros,• eine Nachbearbeitung/ Beurteilung/ Plausibilitätsprüfung durch den Ingenieur ist
unabdingbar
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 17
Beispiel Nutzungsdaueroptimierungsmodell
Renovierung
20 40 60 800
20
40
60
80
100
120
140
Kos
tenb
arw
ert
Restnutzungsdauer [ a ]
Rep. 1
100
RND Rep.
Rep. 1 Rep. 2
40Renovierung (Schlauchlining)Alternativverfahren 1
1515Alternativverfahren 2Reparatur, Reparatur
Rep. 2
Referenzverfahren Erneuerung(diskontierte Erneuerungskosten)
RND Renovierung29 Jahre23 Jahre
[nach KANSAS Verbundprojekt, Entwicklung ganzheitlicher Kanalsanierungsstrategien für Entwässerungsnetze Deutschlands, Abschlussbericht Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2005
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 18
Daten der Haltungen
Baulicher Zustand der Haltung
Schadenskürzel
MöglicheSanierungs-alternativen
- Reparatur 1- Reparatur 2- Reparatur 3- Renovierung - Erneuerung
Ergebnis gewählte Sanierungs-alternative
kokas
Beispiel Haltungsbericht
[Pecher und Partner]
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 19
Renovierung SchlauchliningRenovierung geschlossene BauweiseErneuerung offene Bauweise
Vorzugslösung Sanierungsalternativen
RenovierungSchlauchlining
Reparatur Roboter
Erneuerungoffene Bauweise
Renovierunggeschlossene Bauweise
ReparaturRoboter
Problem: ggf. haltungsweise, wechselnde verfahrenstechnischeVorzugslösungen
Beispiel Darstellung der haltungsweisen Vor-zugslösungen für die Sanierungsalternativen
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 20
Renovierung SchlauchliningRenovierung geschlossene BauweiseErneuerung offene Bauweise
Vorzugslösung Sanierungsalternativen
Reparatur Roboter
Erneuerungoffene Bauweise
ReparaturRoboter
Lösung: haltungsübergreifende Überprüfung/ Veränderung verfahrenstechnische Lösungen Kanalsanierung
Beispiel: Konzentration auf offene Bauweise
Beispiel für haltungsübergreifende Veränderung der Vorzugslösungen für die Kanalsanierung
Bearbeitung durch den Ingenieur
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 21
Abwasser Straßenzustand
Städtebauliche Infrastrukturplanung (Koordinierung/ Optimierung)
TrinkwasserWirtschaftliches Sanierungsjahr 2027
Erneuerung offene Bauweisegeplantes Sanierungsjahr 2024Wirtschaftliches Sanierungsjahr 2022
Erneuerung offene BauweiseErneuerung offene Bauweise
die Bereitstellung von Informationen zur Sanierungsplanung ist auch für andere Infrastrukturnetze möglich (z. B. Trinkwasser Programm Optnet [www.optnet]),
die Zustandsbewertung von Straßen erfolgt teilweise im Rahmen Einführung der doppelten Buchführung (Vermögensbewertung),
die gesammelten Informationen können für eine bessere Koordinierung/ Optimierung der städtebaulichen Infrastrukturplanung eingesetzt werden
Kanalsanierungsplanung im Rahmen der städte-baulichen Infrastrukturplanung
Wir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als WasserWir bewegen mehr als Wasser 22
Zusammenfassung
• in Zeiten knapper Kassen kommt den Wirtschaftlichkeitsberechnungen innerhalb der Kanalsanierungsplanung eine zunehmende Bedeutung zu,
• die fachgerechte Festlegung der Nutzungsdauern ist eine Kernaufgabe des planenden Ingenieurs/ Betreibers,
• sie ist eine grundlegende Voraussetzung für belastbare und plausible Ergebnisse von Wirtschaftlichkeitsberechnungen,
• durch den Einsatz von automatisierten Softwarelösungen zur Kanal-sanierungsplanung lassen sich verschiedene Sanierungsstrategien auf Netzebene vergleichen,
• die automatisierten Verfahren zur Kanalsanierungsplanung gestatten eine Verbesserung der Planung koordinierter Baumaßnahmen (optimale Sanierungszeitpunkte, Bauweise offen/ geschlossen),
• für den Kanalnetzbetreiber ergibt sich durch die Aufstellung von strategischen Kanalsanierungskonzepten eine deutlich verbesserte Netzkenntnis