Monitoring-Assistent

Der Monitoring Assistent hilft dabei, die geeigneten Kennwerte für das Monitoring von Abwassernetzen zu erfassen. Grundlage ist der DWA Leitfaden zur strategischen Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden.

Aufruf aus Gruppe Werkzeuge der klassischen Barthauer Management Console.

Abschnitte der Hilfe

In der Hilfe werden folgende Abschnitte beschrieben:

Monitoring Assistent

Ausgabe der Monitoringdaten

Theoretische Grundlagen

Monitoring Assistent

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Die Seiten des Assistenten werden in den folgenden Abschnitten soweit beschrieben, dass alle erforderlichen Arbeitsschritte erfolgreich durchführbar sind. Seiten ohne Skizze werden in der generellen Hilfe zum Assistenten ausführlicher beschrieben.

Der Assistent durchläuft folgende Seiten:

Startseite

Berechnungsvariante

Stamm- und Inspektionsdaten

Sanierungsdaten

Wertermittlung

Substanzwert

Weitere Kennwerte

Abschluss des Assistenten

Startseite

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Nach dem Aufruf des Assistenten wird die Startseite angezeigt.

Berechnungsvariante

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Zunächst wird eine vorhandene Berechnungsvariante zur Speicherung der Monitoring-Kennwerte ausgewählt. Alternativ können neue Varianten über Eingabe der Bezeichnung angelegt werden.

Monitoring Assistent - Berechnungsvariante

Vorgaben zur Speicherung der Kennwerte

Wählen Sie zur Speicherung der Monitoring-Kennwerte eine vorhandene Berechnungsvariante aus. Alternativ können neue Varianten über Eingabe der Bezeichnung angelegt werden.

 

 

 

Berechnungsvariante:

Bezeichnung:

Monitoring_2010

Datum:

31.12.2019

 

 

 

 

Abbrechen

 

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Weiter >

 

Fertig

Berechnungsvariante

Zur Speicherung der Monitoring-Kennwerte wird hier die Bezeichnung für eine neue Berechnungsvariante angegeben oder eine bereits vorhandene Berechnungsvariante aus der Auswahlliste ausgewählt.

Datum

Das Datum bezieht sich auf das zu betrachtende Haushaltsjahr.

Stamm- und Inspektionsdaten

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Dieses Eingabeformular des Assistenten enthält die ermittelten Kenngrößen der aktuellen Netzdaten (Stamm- und Inspektionsdaten).

Die Werte können über die Schaltfläche <Werte abfragen> automatisch aus der Datenbank ermittelt oder manuell ergänzt werden. Abgefragte Werte werden blau hinterlegt dargestellt, sie können jederzeit manuell überschrieben werden, das manuell geänderte Datenfeld wird dann wieder weiß hinterlegt dargestellt.

Monitoring Assistent - Stamm- und Inspektionsdaten

Kennwerte der Stamm- und Inspektionsdaten

Das Eingabeformular des Assistenten enthält die ermittelten Kenngrößen der aktuellen Netzdaten. Überprüfen und vervollständigen Sie die Werte!

 

Netzlänge am Jahresende

 

 

 

Haltungen:

4,41 km

Anschlussleitungen

2,40 km

 

 Fehlende Baujahre für

 Auswertung ignorieren

Mittleres Netzalter

Haltungen:

43,08 a

Anschlussleitungen

14,00 a

 

Schächte:

45,39 a

Bauwerke

41,60 a

Inspektionslänge

 

Anzahl Inspektionen

 

Haltungen:

3,19 km

Anschlussleitungen

1,40 km

 

Schächte:

0

Bauwerke

0

 

Hilfe

 

Werte abfragen

 

Abbrechen

 

< Zurück

 

Weiter >

 

Fertig

Fehlende Baujahre für Auswertung ignorieren

Mit Aktivierung der Option 'Fehlende Baujahre für Auswertung ignorieren‘ werden fehlende Daten im Datenfeld Baujahr so gewertet, als ob die Objekte vor dem Erfassungsdatum erzeugt wurden.

Sanierungsdaten

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Dieses Eingabeformular enthält die ermittelten Kenngrößen der Sanierungsmaßnahmen des festgelegten Haushaltsjahres.

Die Werte können über die Schaltfläche <Werte abfragen> automatisch aus der Datenbank ermittelt oder manuell ergänzt werden. Abgefragte Werte werden blau hinterlegt dargestellt, sie können jederzeit manuell überschrieben werden, das manuell geänderte Datenfeld wird dann wieder weiß hinterlegt dargestellt.

Monitoring Assistent - Sanierungsdaten

Kennwerte Sanierungsdaten

Das Eingabeformular enthält die ermittelten Kenngrößen der Sanierungsmaßnahmen des festgelegten Haushaltsjahres. Überprüfen und vervollständigen Sie die Werte!

 

Sanierungen (Erneuerung und Renovierung)

 

Haltungen:

Anschlussleitungen

 

Schächte

Bauwerke

Länge

0,00 km

0,00 km

 

0,00 km

0,00 km

Investition

0,00 €

0,00 €

 

0,00 v

0,00 €

Reparaturen

 

Haltungen:

Anschlussleitungen

 

Schächte

Bauwerke

Anzahl

0

0

 

0

0

Aufwand

122500,00 €

250000 €

 

0,00 €

0,00 €

 

Hilfe

 

Werte abfragen

 

Abbrechen

 

< Zurück

 

Weiter >

 

Fertig

Wertermittlung

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Dieses Eingabeformular enthält die ermittelten Kenngrößen der Wertermittlung zum Zeitpunkt des festgelegten Haushaltsjahres.

Die Werte können über die Schaltfläche <Werte abfragen> automatisch aus der Datenbank ermittelt oder manuell ergänzt werden. Abgefragte Werte werden blau hinterlegt dargestellt. Die Datenfelder können jederzeit manuell überschrieben werden, das manuell geänderte Datenfeld wird dann wieder weiß hinterlegt dargestellt.

Monitoring Assistent - Wertermittlung

Kennwerte Wertermittlung

Das Eingabeformular enthält die ermittelten Kenngrößen der Wertermittlung zum Zeitpunkt des festgelegten Haushaltsjahres. Überprüfen und vervollständigen Sie die Werte!

 

Grundlage der Wertermittlung

Datenquelle

 

 

 

 

Vereinfachter Ansatz

 

Restbuchwert am Jahresende

Haltungen:

Anschlussleitungen

 

Schächte:

Bauwerke:

0,00 €

0,00 €

 

 

0,00 €

0,00 €

Mittlere Restnutzungsdauer

Haltungen:

Anschlussleitungen:

 

Schächte:

Bauwerke:

0,00 a

36,00 a

 

34,61 a

0,00 a

 

Hilfe

 

Werte abfragen

 

Abbrechen

 

< Zurück

 

Weiter >

 

Fertig

Grundlage der Wertermittlung

Datenquelle

Für die Wertermittlung wird aus der Auswahlliste die Datenquelle ausgewählt:

Datenquelle

Beschreibung

Vereinfachter Ansatz

Beim vereinfachten Ansatz wird nur die Restnutzungsdauer aus den Daten ermittelt, der Restbuchwert muss manuell eingegeben werden.

UniWERT

 

Für die Wertermittlung aus den UniWERT-Daten soll aus der nebenstehenden Auswahlliste ein UniWERT-Thema ausgewählt werden.

STATUS

Für die Wertermittlung aus den STATUS-Daten wird aus der nebenstehenden Auswahlliste eine Strategiealternative ausgewählt. Es werden nur Haltungen bei der Wertermittlung berücksichtigt.

Substanzwert

Zugehöriges Symbol

 

Zurück

Dieses Eingabeformular enthält die ermittelten Substanzkenngrößen zum Zeitpunkt des festgelegten Haushaltsjahres.

Die Werte können manuell ergänzt werden.

Monitoring Assistent - Substanzwert

Kennwerte Substanz

Das Eingabeformular enthält die ermittelten Substanzkenngrößen zum Zeitpunkt des festgelegten Haushaltsjahres. Überprüfen und vervollständigen Sie die Werte!

 

Grundlage der Substanzwertermittlung

Verfahren

 

 

 

 

Manuelle Eingabe

 

Substanzwert des Wiederbeschaffungswertes am Jahresende

Haltungen:

Anschlussleitungen

 

Schächte:

Bauwerke:

0,00 €

0,00 €

 

 

0,00 €

0,00 €

Relativer Substanzwert des Wiederbeschaffungswertes am Jahresende

Haltungen:

Anschlussleitungen:

 

Schächte:

Bauwerke:

0,00 %

36,00 a

 

34,61 %

0,00 %

 

Hilfe

 

 

 

Abbrechen

 

< Zurück

 

Weiter >

 

Fertig

Verfahren

Für die Substanzwertermittlung wird aus der Auswahlliste ein Verfahren ausgewählt:

Verfahren

Beschreibung

Manuelle Eingabe

Manuelle Eingabe

DWA-Substanzbewertung

Die Daten der DWA-Substanzbewertung werden für die Ermittlung des Substanzwertes  herangezogen.

STATUS-Substanzbewertung (Inspektion)

Die Inspektionsdaten der STATUS-Substanzbewertung werden für die Ermittlung des Substanzwertes  herangezogen. Es werden nur Haltungen bei der Substanzwertermittlung berücksichtigt.

STATUS-Substanzbewertung (Prognose)

Die Prognosedaten der STATUS-Substanzbewertung werden für die Ermittlung des Substanzwertes herangezogen. Aus der nebenstehenden Auswahlliste wird dazu eine Strategiealternative ausgewählt. Es werden nur Haltungen bei der Substanzwertermittlung berücksichtigt.

Weitere Kennwerte

Zugehöriges Symbol

 

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In diesem Eingabeformular können weitere Kennwerte erfasst werden, die nicht über die aktuelle Datenbank abgefragt werden können.

Monitoring Assistent - Berechnungsvariante

Eingabe weiterer Kennwerte

Das Eingabeformular dient der manuellen Erfassung weiterer Kenngrößen, die nicht über die aktuelle Datenbank abgefragt werden können

 

Kanalsanierungsstrategie

Fremdwasseranteil im KA-Zulauf:

150,00 %

Anzahl der Überflutungsereignisse

4

Stoffeintrag in Vorfluter durch Entlastungsereignisse

276600,00 m³

 

 

Mehrspartenmaßnahmen

Anzahl der Mehrspartenmaßnahmen:

28

Anzahl der an den Maßnahmen beteiligten Dritten:

0

 

 

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Fertig

Abschluss des Assistenten

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Zurück

Zunächst folgt die Seite Zusammenfassung und Start. Diese Seite des Assistenten ermöglicht eine letztmalige Prüfung der Einstellungen. Nach Klick auf beginnt der Assistent, die Aufgaben gemäß der Einstellungen zu erledigen. Über die Schaltfläche ist eine Korrektur der Einstellungen möglich.

Nach Anstoß des Algorithmus wird die Seite Durchführung und Protokoll aufgerufen. Dort werden alle wichtigen Aktionen des Assistenten automatisch mit protokolliert. Das zugehörige Verlaufsprotokoll kann exportiert werden.

Ausgabe der Monitoringdaten

Zugehöriges Symbol

 

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Im Configuration Explorer existieren für das Monitoring verschiedene zusätzliche Vorlagen (Abfragen, Berichte und Diagramme) zur tabellarischen und grafischen Ausgabe der Ergebnisse. Über die Diagramm-Darstellung und Dashboard-Konfiguration lassen sich die Resultate der Zustands- und Substanz-Bewertung visuell vergleichen und analysieren.

Theoretische Grundlagen

Zugehöriges Symbol

 

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Im folgenden wird die Strategische Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen mit BaSYS-Werkzeugen zur automatisierten Erzeugung von Sanierungsstrategien erläutert:

1. Zielstellung

2. Grundlagen

3. Methodik und Ablauf-Schema

4. Ausgangsdaten

5. Zustandsbewertung

6. Substanzbewertung

7. Alterungsfunktion und Prognose

8. Dynamische Kostenvergleichsrechnung

9. Ableitungen der Strategien

10. Monitoring

11. Zusammenfassung

1. Zielstellung

 

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Ziel ist die softwaregestützte Ermittlung optimaler Strategien zur wirtschaftlichen Aufrechterhaltung der Funktions- und Betriebssicherheit von Abwassernetzen. Innerhalb dieser  komplexen Aufgaben werden nicht nur technische, sondern auch kaufmännische Aspekte berücksichtigt. Die langfristige Betrachtung und Vorausschau über Prognosen soll den Werterhalt der Abwasseranlagen sicherstellen.

Als Ergänzung zu den gängigen Bewertungsverfahren, in denen die Zustandsklassifizierung auf die Sanierungspriorität beschränkt ist, wird zusätzlich die bauliche Substanz (Schadensdichte und Substanzklasse) der einzelnen Abwasser-Anlagen berücksichtigt. Die Substanzwerte beschreiben den Abnutzungsvorrat und das Restnutzungspotenzial einer Infrastrukturanlage. Aus diesen Werten lassen sich Aussagen über den gegenwärtigen Sanierungsrückstand ableiten.

Durch Monitoring und Wirkungsanalysen muss regelmäßig geprüft werden, inwieweit die angestrebten Zustandsverbesserungen erreicht wurden. Je nach Wirkung der ausgeführten Maßnahmen, ist die Vorga-ben-Konfiguration der weiteren strategischen Sanierungsplanung erforderlich. Das  Monitoring bezieht sich auf eine Auswahl geeigneter Kennzahlen. Die Abfrage dieser Kennzahlen erfolgt in regelmäßigen Zeitabständen. Für die Wirkungsanalysen existiert eine Auswahl geeigneter Kriterien, die das Verhältnis zwischen den jährlichen Reparaturkosten und Investitionen der Sanierungsmaßnahmen beschreiben. Auch hier erfolgt die Abfrage der Strategiewerte in regelmäßigen Zeitabständen.

2. Grundlagen

 

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Um die gestellten Aufgaben einer strategischen Sanierungsplanung zu erfüllen, stellt die BaSYS-Software Werkzeuge zur Verfügung, die je nach praktischer Anforderung die erforderlichen Ergebnisse liefern. Der Kanalnetzbetreiber erhält eine Orientierung, um die Maßnahmen-Entscheidungen innerhalb der operativen Sanierungsplanung unter Berücksichtigung aller relevanten Punkte  zu treffen. Zur grafischen und tabellarischen Darstellung aller Sachverhalte beinhaltet BaSYS konfigurierbare Vorlagen und Schnittstellen. Alle Eingangs- und Ergebnis-Daten befinden sich in der zentralen Datenbank.

3. Methodik und Ablauf-Schema

 

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Der Workflow zur Abarbeitung der einzelnen Aufgaben ergibt sich durch Anforderungen an die strategische Sanierungsplanung. Beispielsweise ist, für eine reine Betrachtung auf Grundlage der aktuellen Inspektionsdaten, keine Prognose erforderlich. Für eine vorausschauende Sanierungsplanung, die sich auf einen Zeitraum größer 20 Jahre bezieht, ist die Erstellung von Alterungsmodellen zwingend erforderlich. Die einzelnen Schritte werden in der Schema-Zeichnung dargestellt. Voraussetzung für die weitere Ausführung der meisten Funktionen sind ausreichende Ergebnisse der vorhergehenden Berechnung. Z. B. kann eine Substanzbewertung nur auf Basis einer erfolgten Zustandsbewertung ausgeführt werden.

Auch wenn sich die eingesetzten Software-Applikationen in ihren Funktionen teilweise überschneiden, ist der parallele Einsatz und damit Ausführung möglich. Die Speicherung  der Ergebnisdaten (Zustandsbewertung nach DWA, ISYBAU oder STATUS, Substanzbewertung nach DWA oder STATUS) erfolgt in getrennten Datenfeldern. Auf diese Weise wird das Überschreiben vorhandener Ergebnisse durch Ausführung einer weiteren Software verhindert. Die Methoden sind abhängig von den Datengrundlagen und den Regelwerken. Inwieweit eine Nutzung der berechneten Daten in den weiteren Software-Applikationen möglich ist, kann dem Schema entnommen werden.

4. Ausgangsdaten

 

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Die erforderliche Datengrundlage ist abhängig von der aufgabenbezogenen Software-Nutzung und den auszuführenden Funktionen. Um die erforderlichen Ausgangsdaten zu erzeugen, stehen Standard-Schnittstellen (z. B. ISYBAU-Import, DWA M150-Import) und benutzerdefinierte Importe (z. B. ASCII) zur Verfügung.

Die erforderlichen Stammdaten beziehen sich in der Regel auf folgende Eigenschaften:

• Kanalart

• Werkstoff

• Durchmesser

• Überdeckungshöhe

• Grundwasserstand

• Belastung

• Baujahr (Alterungsmodel und Prognose)

Die Inspektionsdaten müssen den  standardisierten Normen (ISYBAU, DWA) entsprechen. Um im Vorfeld die Nutzung fehlerhafter Daten zu vermeiden, sollte nach dem Import eine ausreichende Prüfung mit der Software PIETS durchgeführt werden.

5. Zustandsbewertung

 

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DWA-/ISYBAU-Zustandsbewertung

Die unterstützten Objekttypen sind Haltungen, Anschlussleitungen und Schächte.

Eine Zustandsbewertung berücksichtigt überwiegend nur die Schadensart und das Ausmaß des Schadens. Eine Aussage über die Ausfallwahrscheinlichkeit und somit geeignete Sanierungsmaßnahme ist nicht möglich. Als Grundlage für eine Beurteilung der baulichen Substanz sind die herkömmlichen Bewertungsverfahren ein wichtiger Baustein.

Für die Substanzermittlung nach DWA sind die Zustandsklassen der Einzelschäden erforderlich. Gemäß der Zustandsklassen ergibt sich eine Wichtung der dokumentierten Schäden.

Zustandsklasse 0 und 1 2 3 4

Wichtung 100% 30% 9% 2,7%

Zustandsklasse

0 und 1

2

3

4

Wichtung

100%

30 %

9%

2,7%

In der BaSYS-DWA Substanzbewertung können alternativ zu den DWA- auch die ISYBAU-Zustandsklassen genutzt werden. Innerhalb der Berechnung werden die Klassen auf den DWA-Standard umgerechnet. Eine weitere Zustandsbewertung nach DWA oder ISYBAU ist nicht erforderlich.

STATUS-Zustandsbewertung

Die unterstützten Objekttypen beschränken sich derzeit auf die Haltungen. Die Zustandsbewertungen von Anschlussleitungen und Schächten sind nur über die DWA- und ISYBAU-Zustandsbewertungen realisiert.

Diskrete Zustandsklassen sind nur zur Ableitung kurzfristiger Sanierungsentscheidungen ausreichend. Um die Übergangswahrscheinlichkeiten in die nächste Schadensklasse besser zu beurteilen, werden die STATUS-Zustandsklassen als Nachkommazahlen ausgegeben. Der STATUS-Berechnungskern greift auf die geprüften Stamm- und Inspektionsdaten der aktuellen BaSYS-Datenbank zu und führt eine gesonderte erweiterte Zustandsbewertung aus. Die Ergebnisse sind für die weitere Ausführung, wie z. B. die Substanzbewertung erforderlich. Zusätzlich zum Gesamt-Zustandswert und der Zustandsklasse liefert die Berechnung auch die Untergliederung nach den Schutzzielen: Dichtheit, Standsicherheit und Betriebssicherheit.   

Ausgabe

Für den Configuration Explorer existieren zusätzliche Vorlagen (Abfragen, Berichte und Diagramme) zur tabellarischen und grafischen Ausgabe der Ergebnisse.

6. Substanzbewertung

 

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Die Substanz gibt grundsätzlich Auskunft darüber, ob eine Sanierung der Abwasseranlage notwendig ist oder sich eine Reparatur noch lohnt. In der Normierungsfunktion sind die Stützpunkte zur Auswahl der geeigneten Maßnahmen beschrieben. Ein zusätzliches Kriterium für eine Reparatur ist der Kostenvergleich (siehe Dynamische Kostenvergleichsrechnung)   

DWA Substanzbewertung

Die BaSYS-DWA Substanzbewertung ermittelt die Schadenseinflusslängen, Schadensdichten und Substanzklassen gemäß dem DWA-Leitfaden zur strategischen Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden.

Die BaSYS-DWA Substanzbewertung kann für Haltungen, Anschlussleitungen und Schächte erfolgen. Die Anwendung lässt sich über Auswahl der Inspektionsaufträge und Objekte auf bestimmte Anlagen filtern. Grundlage sind die Einzelschadensbewertungen der selektierten Objekte nach DWA oder ISYBAU.

Im ersten Schritt werden die Einflusslängen in Abhängigkeit der Zustandsklassen und Bauweise ermittelt. Bei der geschlossenen Bauweise beträgt die Erweiterung der Schadenslänge jeweils 0,5 m vor und nach dem Schadensbereich. Für die offene Bauweise beträgt die Erweiterung jeweils 2,0 m. Zusätzlich kommen die überlappenden Bereiche der Schadensgrenzen in Abzug. Die Gesamteinflusslänge ist auf die Haltungslänge begrenzt. Über das Verhältnis der Einflusslänge zur Haltungslänge errechnet sich die Schadensdichte. Das Diagramm der Normierungsfunktion (aus Straßenbewertung übernommen) liefert über den Wert der Schadensdichte die Substanzklasse. Die Substanzklasse wird als Nachkommazahl ausgegeben und liegt zwischen 1,0 und 5,0.  

Die Stützpunkte der Normierungsfunktion lassen sich wie folgt beschreiben:

• Substanzklasse 4,5 =Zielwert: Grenze des Soll-Zustands eines neuen Kanals (nur wenige geringfügige Mängel)

• Substanzklasse 3,5 = 3,5-Wert: mittlerer Zustand eines in Betrieb befindlichen Kanals (mehrere Schäden geringerer Dringlichkeit/wenige Schäden höherer Dringlichkeit}

• Substanzklasse 2,5 = Warnwert: Grenze, ab der Erhaltungsmaßnahmen (Renovierung/Erneuerung) in der weiteren strategischen Planung berücksichtigt werden sollten (häufigere Schäden höherer Dringlichkeit)

• Substanzklasse 1,5 = Schwellenwert: Grenze, ab der sich weitere Reparaturen nicht mehr lohnen - Ende der wirtschaftlichen Lebensdauer ( umfangreiche Schäden höherer Dringlichkeit)

STATUS Substanzbewertung

Grundlage für die Substanzbewertung ist die erfolgreiche Ausführung der Zustandsbewertung. Die STATUS-Zustands- und Substanzbewertung wird nacheinander über einen Funktionsaufruf ausgeführt. Die direkte Nutzung von Ergebnissen aus einer DWA- oder ISYBAU-Zustandsbewertung ist in BaSYS-STATUS nicht vorgesehen. Jedoch kann dieser Zugriff über eine zusätzliche Consulting-Leistung realisiert werden.  

Zusätzlich zum Gesamt-Substanzwert und der Substanzklasse liefert die Berechnung auch die Untergliederung nach den Schutzzielen: Dichtheit, Standsicherheit und Betriebssicherheit.

Ausgabe

Für den Configuration Explorer existieren zusätzliche Vorlagen (Abfragen, Berichte und Diagramme) zur tabellarischen und grafischen Ausgabe der Ergebnisse. Über die Diagramm-Darstellung und Dashboard-Konfiguration lassen sich die Resultate der Zustands- und Substanz-Bewertung visuell vergleichen und analysieren.

7. Alterungsfunktion und Prognose

 

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Eine Prognose der mittel- und langfristigen Sanierungsstrategien ist nur in der Anwendung BaSYS-STATUS realisiert. Haltungen mit gleichen Eigenschaften (Material, Baujahr, Durchmesser, Lage,…), werden in  Cluster zusammengefasst. Es ist davon auszugehen, dass Anlagen mit gleichen Eigenschaften ein ähnliches Alterungsverhalten besitzen. BaSYS STATUS enthält konfigurierbare Abfragen zur Definition der Cluster und Zuordnung der Anlagen. Diese Abfragen müssen ggf. auf die Netzstruktur angepasst werden. Zur Überprüfung der Clusterung dienen Grafiken der Überlebenskurven. Durch Aufruf in BaSYS-STATUS generiert der Berechnungskern png-Dateien und ordnet diese Bilddateien den Datenbank-Clustern als Dokumente zu. Zusätzliche Configuration Explorer-Berichtsvorlagen liefern die übersichtliche Ausgabe. Je nach Darstellung der Überlebenskurven muss der Vorgang zur Erstellung der Cluster angepasst und wiederholt werden.

Voraussetzung für die Prognose ist die optimale Clusterung der Haltungen. Über die Angabe des Betrachtungszeitraumes, Budgets und der Rahmenbedingungen (z. B. max. Anzahl von Renovierungen, max. Sanierungslängen, …), sowie der relevanten Cluster erfolgt die Ausführung der Prognose. Die Konfigurationen der unterschiedlichen Randbedingungen werden als Sanierungsvarianten (z. B. Null-Variante mit 0-Budget, Standard-Variante mit bisherigem Budget, …) gespeichert. Über den grafischen und tabellarischen Vergleich der Sanierungs-Varianten ergibt sich die optimale Sanierungsstrategie.

8. Dynamische Kostenvergleichsrechnung

 

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STATUS Kostenermittlung

Da im Berechnungskern der Software BaSYS-STATUS bereits der Algorithmus zur Ermittlung der wirtschaftlichen Sanierungsverfahren und die resultierenden Kosten integriert sind, ist eine gesonderte Kostenvergleichsrechnung nicht erforderlich. Um realistische Kosten in die Strategie-Prognosen einzubeziehen, ist der Import von Kostentabellen möglich. Über eine Abfrage lassen sich Kosten aus der vorhandenen UniWERT-Vermögensbewertung abfragen.

DWA Kostenermittlung und Vergleich

Um die Wirtschaftlichkeit der Sanierungsverfahren in Verbindung mit der DWA Substanzbewertung zu vergleichen, ist die Ausführung einer Kostenvergleichsrechnung erforderlich. Das betrifft alle Abwasseranlagen, die gemäß dem Substanzwert sanierungsfähig sind.

Grundlage für die Kostenvergleichsrechnung ist die Anwendung von definierten Sanierungsstrategien innerhalb der Software PISA. Über den Sanierungsbibliotheken-Import müssen die Konfigurationen der Sanierungsmaßnahmen und Sanierungsstrategien in PISA eingespielt werden. Folgende Sanierungsstrategien stehen für die DWA Kostenermittlung zur Verfügung:

• Erneuerung Haltungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR offene Bauweise)

• Erneuerung Anschlussleitungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR offene Bauweise)

• Erneuerung Schächte DIN EN 13508-2 (DWA-KVR offene Bauweise)  

• Renovierung Haltungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, geschl. Bauweise)

• Renovierung Anschlussleitungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, geschl. Bauweise)

• Renovierung Schächte DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, geschl. Bauweise)

• Reparatur Haltungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, geschl. Bauweise)

• Reparatur Haltungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, offene Bauweise)

• Reparatur Anschlussleitungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, geschl. Bauweise)

• Reparatur Anschlussleitungen DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, offene Bauweise)

• Reparatur Schächte DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, geschl. Bauweise)

• Reparatur Schächte DIN EN 13508-2 (DWA-KVR, offene Bauweise)

Der Einsatz der Sanierungsstrategien ist abhängig von den Objekttypen, dem Sanierungsverfahren und der Bauweise. Die zusätzliche Unterscheidung der geschlossenen Bauweise ist nur für die Reparatur notwendig, da eine Erneuerung nur in offener und Renovierungen nur in geschlossener Bauweise auszuführen ist.

Die eigentliche Anwendung der vordefinierten Sanierungsstrategien erfolgt über die Ausführung des PISA Sanierungsassistenten. Die anzulegenden Sanierungsalternativen müssen als Eigenschaft den Inspektionsauftrag der Substanzwertermittlung enthalten. Nur über diesen Verweis sind der spätere Zugriff und die kombinierte Auswertung von Substanz und Kostenvergleich möglich.

Da nach Ausführung des Sanierungsassistenten die Einflusslängen noch nicht berücksichtigt wurden, muss diese Aufgabe über eine definierte Aktualisierungsabfrage erfolgen. Diese Aktualisierungsabfrage ermittelt die Einflusslängen der Schäden unter Berücksichtigung der Leitungslängen und Schachttiefen. Zusätzlich wird die Zustandsklasse des Einzelschadens als Information eingetragen. Über die PISA-Sanierungsplanung ist dann die Prüfung der zugeordneten Sanierungsmaßnahmen durchzuführen. Ggf. ist eine Anpassung der überlappenden Einflusslängen notwendig. Auf Basis der geprüften Gesamteinflusslängen der jeweiligen Abwasseranlagen errechnen sich Kosten der jeweiligen Maßnahme. Durch eine Überlappung der Schäden oder fehlenden Zustandsklassen können sich ungültige Einflusslängen mit 0,0 m ergeben. Diese überflüssigen Einträge lassen sich über eine weitere Abfrage automatisch entfernen.

Die dynamische Kostenvergleichsrechnung berücksichtigt die unterschiedliche Lebensdauer der einzelnen Sanierungsverfahren. Als Randbedingungen gelten folgende Kostenansätze:

• Betrachtungszeitraum: 60 Jahre

• Realzinssatz: 3%

• Nutzungsdauer

o Reparatur in geschlossener Bauweise: 10 Jahre

o Reparatur in offener Bauweise: 15 Jahre

o Renovierung: 30 Jahre

o Erneuerung: 60 Jahre

Obwohl tatsächliche Kosten von den Ergebnissen der definierten Sanierungsverfahren abweichen können, bleibt die Relation weitestgehend erhalten. Alternativ, zu den Vorlagen, ist die Nutzung eigener Definitionen für die PISA-Sanierungsstrategien möglich.

Die Ermittlung der Projektkostenbarwerte (PKBW), in Abhängigkeit der Sanierungsverfahren, erfolgt über Abfragen und Berichte. Zusätzlich werden die dimensionsabhängigen Schwellenwerte ausgegeben. Die Schwellenwerte liefern die Grenzen, zur Auswahl des geeigneten Sanierungsverfahrens. Der Schwellenwert ergibt sich über das Verhältnis der Projektkostenbarwerte:

• Offene Bauweise: PKBW Erneuerung / PKBW Reparatur offene Bauweise

• Geschlossene Bauweise: PKBW Renovierung / PKBW Reparatur geschlossene Bauweise

9. Ableitungen der Strategien

 

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Strategie nach DWA

Über die Ergebnisse der DWA Substanzbewertung und PISA-Kostenvergleichsrechnung ergeben sich die Grundlagen zur Ableitung der optimalen Sanierungsvariante. Über vorgegebene Schwellenwerte sind die Grenzen für die Notwendigkeit und Art einer notwendigen Sanierung gegeben.  

Im ersten Schritt liefert der Substanzwert eine grundsätzliche Aussage über die möglichen Sanierungsverfahren. Bei einer Substanzklasse zwischen 1,5 und 2,5 liefert der kostenbezogene Schwellenwert-Vergleich das wirtschaftlichste Sanierungsverfahren. Verglichen werden die dimensionsbezogenen Schwellenwerte (ca. 30%) mit den Schwellenwerten der PISA-Projektkostenbarwerte.

Ausgabe

Für den Configuration Explorer existieren Vorlagen (Abfragen, Berichte und Diagramme) zur tabellarischen und grafischen Ausgabe der Ergebnisse.

Strategie nach STATUS

Die Ermittlung der Sanierungsstrategien bezieht sich auf den gewählten Betrachtungszeitraum (20 bis 30 Jahre) und berücksichtigt daher auch zukünftige Nutzungsveränderung durch simulierte Sanierungsmaß-nahmen. Ein Strategie-Vergleich mit unterschiedlichen Randbedingungen liefert die Aussage über die optimale Vorgehensweise. Dabei ist der wirtschaftliche Werterhalt, bzw. Investition und Substanz, ein maßgebendes Kriterium. Die Verlässlichkeit dieser Aussagen ist von der Anzahl der inspizierten Haltungen und der Länge des Betrachtungszeitraums abhängig. Ein Betrachtungszeitraum > 100 Jahre sollte nur zur Ermittlung der realen Nutzungsdauer dienen.  

Ausgabe

Für den Configuration Explorer existieren Vorlagen (Abfragen, Berichte und Diagramme) zur tabellarischen und grafischen Ausgabe der Ergebnisse.

10. Monitoring

 

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Monitoring beschreibt die regelmäßige Erfassung und Überprüfung von Kennzahlen, die im Rahmen der Betriebsführung erforderlich sind. Als Bestandteil der strategischen Sanierungsplanung dienen spezielle Kennzahlen als Maßstab für die Zielerreichung der Kanalsanierungsstrategien. Der DWA-Leitfaden zur strategischen Sanierungsplanung enthält eine Auflistung aller relevanten Kennzahlen.

Zur Abfrage und Eingabe der datumsbezogenen Kennwerte beinhaltet BaSYS-Monitoring einen Assistenten, der den Anwender durch die einzelnen Fachbereiche der Datenerfassung führt. Um die Daten dieser Fachbereiche aus der aktuellen BaSYS-Datenbank abzufragen, sind in der Anwendung vordefinierte Abfrage-Definitionen eingebunden. Nicht alle unterstützten Kennwerte lassen sich aus dem Datenbank-Inhalt ermitteln. Dieses ist vom Fachbereich, der definierten Abfrage und Berechnungsmethode der Ergebnisdaten abhängig. Zur Ausführung der Abfragen enthalten die einzelnen Seiten des Assistenten einen Schalter ‚Werte abfragen‘. Das gilt jedoch ausschließlich für die, in BaSYS unterstützten, Fachbereiche. Zur Sichtbarkeit werden die unterstützten Kennwerte nach Ausführung der Abfrage farbig hervorgehoben. Ein Überschreiben der abgefragten Kennwerte wird unterstützt. Die objekttyp-bezogene Aufgliederung der Kennwerte erfolgt standardmäßig in Haltungen, Anschlussleitungen, Schächte und Bauwerke.

Die erfassten Kennwerte werden als zusätzliche Eigenschaften einer definierbaren Berechnungs-Variante gespeichert. Dazu sind die Angabe  einer eindeutigen Bezeichnung und das aktuelle Erfassungsdatum erforderlich. Die Aufnahme der Monitoring-Kennwerte sollte regelmäßig, mind. Einmal pro Jahr, erfolgen.

Auflistung der Monitoring-Kennwerte

Erläuterung der Symboldarstellungen:

Kennwerte

Symbol

Kennwert wird nicht unterstützt

X

Manuelle Eingabe des Kennwertes

 

Abfrage des Kennwertes von Berechnungsmethode abhängig

 

Generelle Abfrage des Kennwertes

 

Im ersten Abschnitt erfolgt die Ermittlung der Stamm- und Inspektionsdaten. Mit Aktivierung der Option 'Fehlende Baujahre für Auswertung ignorieren‘ werden fehlende Baujahre so gewertet, als ob die Objekte vor dem Erfassungsdatum erzeugt wurden.

Kennwerte der Stamm- und Inspektionsdaten

Kennwerte

Haltungen

Anschlussleitungen

Schächte

Bauwerke

Netzlänge

 

 

 

 

Mittleres Netzalter

 

 

 

 

Inspektionslänge

 

 

 

 

Anzahl Inspektionen

 

 

 

 

Im zweiten Abschnitt erfolgt die Ermittlung der Sanierungsdaten. Grundlage der Abfragen sind die Sanierungsmaßnahmen des Bestands. Um die Reparaturen von den Renovierungen zu unterscheiden, werden die Werte der Reparatur-Maßnahmen in der Monitoring-Konfigurationsdatei "MonitoringQueryParameter.xml" definiert.

Kennwerte der Sanierungsdaten:

Kennwerte

Haltungen

Anschlussleitungen

Schächte

Bauwerke

Sanierungslänge (Erneuerung und Renovierung)

 

 

 

 

Investition Sanierung (Erneuerung und Renovierung)

 

 

 

 

Anzahl Reparaturen

 

 

 

 

Kosten Reparaturen

 

 

 

 

Im dritten Abschnitt erfolgt die Ermittlung der Vermögensdaten. Voraussetzung für die Abfrage sind Vermögensdaten aus UniWERT, einer Berechnung mit BaSYS-STATUS oder einem vereinfachten Ansatz. Für eine Wertermittlung über Vermögensdaten aus UniWERT ist die Angabe des Themas erforderlich. Bei Auswahl der Grundlage STATUS muss die Strategie-Alternative angegeben werden.

Kennwerte der Wertermittlung:

Kennwerte

Haltungen

Anschlussleitungen

Schächte

Bauwerke

Restbuchwert

 

 

 

 

Mittlere Restnutzungsdauer

 

 

 

 

Im vierten Abschnitt erfolgt die Ermittlung der Substanzwerte. Alternativ zur manuellen Eingabe kann die Ermittlung über die Ergebnisse einer DWA- oder STATUS-Substanzbewertung erfolgen. Für die Substanz-werte aus BaSYS-STATUS kann zusätzlich gewählt werden, ob sich diese aus den Inspektionsdaten oder einer Prognose ableiten. Die Auswahl über prognostizierte Substanzwerte erfordert die Angabe der Strategie-Alternative. Diese Strategie-Alternative sollte einer Null-Variante entsprechen, in der keine weitere Budgetierung zur Optimierung der Substanz angegeben wurde.

Kennwerte der Wertermittlung:

Kennwerte

Haltungen

Anschlussleitungen

Schächte

Bauwerke

Substanzwert der Wiederbeschaffung

 

 

 

 

Relativer Substanzwert

 

 

 

 

Im fünften und letzten Abschnitt erfolgt die Eingabe zusätzlicher Kennwerte, die sich nicht aus der BaSYS-Datenbank ermitteln lassen.

Sonstige Kennwerte:

Kennwerte

Strategie

Fremdwasseranteil im KA-Zulauf

 

Anzahl der Überflutungsereignisse

Kanalsanierungsstrategie

Stoffeintrag in den Vorfluter durch Entlastungsereignisse

 

Anzahl der Mehrsparten-Maßnahmen

Mehrspartenstrategie

Anzahl an den Maßnahmen beteiligten Dritte

Nach Abfrage und Eingabe aller Kennwerte erfolgt die Speicherung. Vorhandene Kennwerte lassen sich als Bericht ausgeben oder durch Auswahl der Berechnungsvariante im Wizard anzeigen.

Ausgabe und Wirkungsanalyse

Über Berichte und Dashboards lassen sich die Netzentwicklung und der Mitteleinsatz beurteilen. Die Gegenüberstellung der Wirkungen, z. B. Substanzwert, und Kosten erlauben eine Beurteilung der Wirksamkeit. Zusätzlich ist ein Vergleich der prognostizierten mit der tatsächlichen Entwicklung möglich. Aus diesem Vergleich lässt sich die Notwendigkeit zur Korrektur der gewählten Sanierungsstrategie ableiten.

Zur Auswertung der gespeicherten und datumsbezogenen Kennwerte stehen Vorlage-Definitionen für Berichte, Diagramme und Dashboards zur Verfügung.

Berichte zur Ausgabe der Kennwerte:

Bericht

Beschreibung

Monitoring - Kennzahlen für Berechnungsvarianten

Ausgabe aller Kennzahlen der gewählten Berechnungsvarianten

Monitoring - Stamm- und Inspektionsdaten

Diagramme über die jahresbezogene Entwicklung der Stamm- und Inspektionsdaten

Monitoring - Sanierungsdaten

Diagramme über die jahresbezogene Entwicklung der Sanierungsmaßnahmen und Kosten

Monitoring - Wertermittlung

Diagramme über die jahresbezogene Wert-Entwicklung

Monitoring - Substanz

Diagramme über die jahresbezogene Entwicklung der Substanz

Monitoring - Substanz-Kosten

Diagramme über die jahresbezogene Entwicklung der Kosten bezogen auf Substanz

Monitoring - Kosten- und Substanz-Vergleich nach Prognose und Bestand (Haltungen)

Diagramme über die jahresbezogene Entwicklung der Substanz zum Vergleich der Prognose mit dem Bestand

Monitoring - Sonstige Kennwerte

Diagramme über die jahresbezogene Entwicklung der sonstigen Kennwerte

Monitoring - Prognose Kennzahlen zum         Jahresende

Ausgabe der aktuellen und prognostizierten Kennzahlen für Inspektionen und Sanierungen zum Jahresende

Monitoring - Jahresbezogene Kennwerte

Darstellung aller Kennwerte in einer Oberfläche

Monitoring - Substanzbezogene Kennwerte

Darstellung der Substanz nach Prognose und Bestand in einer Oberfläche

11. Zusammenfassung

 

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BaSYS liefert für die Aufgaben der strategischen Sanierungsplanung unterschiedliche Softwarelösungen an. Diese können getrennt oder in Kombination eingesetzt werden, um alle geforderten Aufgaben zu erfüllen. Die überschneidenden Features unterscheiden sich durch die erforderlichen Grundlagen und Methoden.  Der Einsatz der Produkte richtet sich nach den Projektanforderungen und der Netzgröße.

In der folgenden Tabelle sind die Features und Einsatzbereiche der Softwareprodukte beschrieben und bewertet:

Bewertung

Positiv

Neutral

Negativ

Bereich

BaSYS DWA-Substanzbewertung/PISA

BaSYS STATUS

Objekttypen

Haltungen, Anschlussleitungen und Schächte

Haltungen

Normen

DWA, ISYBAU

DWA, ISYBAU

Beschränkungen der

Netzgröße

Keine Beschränkung

Mindestgröße für Prognosen > 500 Ha-tungen

Geeignete Netzgröße

Abwassernetze <= 5000 Haltungen

Abwassernetze > 5000 Haltungen

Filterung Inspektionsdaten

Anlagen- und Auftrags-bezogene Selektion

Nur auftragsbezogene Selektion für Substanzbewertung

Einzelschadensbewertung

Zustandsklassen der Schäden erforderlich

Nicht erforderlich

Schadensbewertung

Nicht erforderlich

Erweiterte Bewertung enthalten

Substanzbewertung

Bewertung nach DWA-Leitfaden

Erweiterte Substanzbewertung

Nutzungsdauer

Angenommene Nutzungsdauer nach DWA-Leitfaden

Reale Nutzungsdauer über Prognose

Kostenermittlung

Konfigurierbare Kostenermittlung

Eingebettete Kostenschätzung

Kostenvergleichsrechnung

Konfigurierbare KVR

Eingebettete KVR

Grundlagen

Kostenermittlung

Standard- oder definierbare Konfiguration

Eingebettete Preise oder eigene Kostentabelle

Prognose

Nicht enthalten

Prognose bezogen auf eigene Randbedingungen

Handlungsbedarf der

Sanierung

Abfrage Maßnahmen über Substanz und KVR

Maßnahmen über Vergleich der Sanie-rungsstrategien

Monitoring

Dokumente zur Abfrage und Auswertung (z. B. Dashboard)

Nicht in BaSYS-STATUS enthalten

Erforderliche Qualifikation

Grundlegende BaSYS-Kenntnisse im FB Abwasser

Erweiterte fachliche Kenntnisse erforder-lich

Einsatzbereich

Kurzfristige Sanierungsplanung auf Grundlage der aktuellen Inspekti-onsdaten, bezogen auf bestimmte Arbeitsbereiche

Langfristige strategische Sanierungsplanung, bezogen auf das Gesamtnetz

 

 

 

 

   

Impressum der Dokumentation

Stand:

24.01.2020

Verantwortlich:

KWOE

Copyright:

Barthauer Software GmbH
Pillaustraße 1a
D-38126 Braunschweig

Erreichbarkeit:

Homepage:  www.barthauer.de
E-Mail: info@barthauer.de