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Kennzahlen als Ausdruck einer Asset Management Strategie bei öffentlicher Transportinfrastruktur – Teil 1

Key Performance indicators as part of the asset management strategy for public roads and motorways

Dr.-Ing. A. Speer, Darmstadt
Univ.-Prof. Dr.-Ing. T. Kessel; J. Kutz, M. Sc., Braunschweig

Derzeit stellt das Erhaltungsmanagement der Bundesautobahnen in Deutschland eine nachhaltige Herausforderung dar. Zusätzlich müssen mit der Gründung der „Autobahn GmbH des Bundes“ und ihrer Übernahme von Planung, Bau, Betrieb, Erhaltung, Finanzierung und vermögensmäßiger Verwaltung der Bundesautobahnen ab 2021 neue Verwaltungsstrukturen geschaffen werden, um die Erhaltung auch in Zukunft effizient und volkswirtschaftlich vorteilhaft zu gestalten. Bei der Entwicklung  neuer Strukturen auf dem Weg vom Erhaltungsmanagement zum umfassenderen Asset Management kann die Berücksichtigung der Erfahrungen privater Konzessionäre von ÖPP-Projekten auf Bundesautobahnen zweckmäßig sein. Aufgrund der Anforderungen aus ÖPP-Projektverträgen und aus den kreditvertraglichen Regelungen haben diese ein intensives internes Asset Management der entsprechenden Autobahnabschnitte implementiert. Es gilt zu prüfen, wie die Erfahrungen aus nationalem und internationalem sowie privatem und öffentlichem Straßen-Management auf das gesamte Bundesfernstraßennetz übertragen werden können. Die Grundlagen für diese neuartige Asset Management Strategie werden im vorliegenden Fachbeitrag hergeleitet und im zweiten Teil in der kommenden Ausgabe vertieft.

Currently, the maintenance management of federal motorways in Germany poses a lasting challenge. In addition, with the foundationof the “Autobahn GmbH des Bundes” and its takeover of the design, construction, operation, maintenance, financing andasset management of the federal motorways as of 2021, new administrative structures must be created in order to ensure thatmaintenance will continue to be efficient and economically beneficial in the future. When developing new structures for headingfrom maintenance management to a more comprehensive asset management, it may be useful to take into account the experienceof private concessionaires of PPP projects on federal motorways. Due to the requirements arising from PPP project contractsand credit contract regulations, they must pursue intensive internal management of the relevant motorways sections. It must beexamined how the national and international as well as private and public road-management experience can be transferred tothe entire federal motorway network. The basics for a new asset management strategy are derived in this article and will bediscussed in more detail in the second part in the next issue.

 

 

 

 

Erhaltungsmanagement der Bundesfernstraßen – Aktueller Stand und Ausblick

Maintenancemanagement of federal trunk roads – status and outlook

Dr.-Ing. U. Stöckert; F. Lau, M. Sc. Bergisch Gladbach
BDir. R. Schmerbeck, München

Das Bundesfernstraßennetz besitzt aufgrund der zentralen Lage Deutschlands eine sehr hohe Bedeutung für die gesamte Verkehrsabwicklung in Europa. Mehr als die Hälfte der Jahresfahrleistung der Kraftfahrzeuge wird in Deutschland über das Bundesfernstraßennetz abgewickelt, fast ein Drittel allein über das Bundesautobahnnetz. Um die Leistungsfähigkeit der Straßeninfrastruktur unter Einsatz der vorhandenen Finanzmittel langfristig sicherstellen zu können, bedarf es geeigneter Instrumente, die den aktuellen Straßenzustand realistisch abbilden und dessen Entwicklung verlässlich prognostizieren. Der Straßenzustand muss unter Berücksichtigung vorherrschender Randbedingungen sowie zur Verfügung stehender Handlungsoptionen mit ihren Auswirkungen auf Nutzen und Kosten bewertet werden können. Eine wichtige Grundlage dafür sind die „Richtlinien für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen an Straßenbefestigungen“, Ausgabe 2001 (RPE-Stra 01). Die elementare Voraussetzung aller Prognose-, Analyse- und Bewertungsverfahren stellt eine umfassende Datenbasis dar, welche die grundlegenden Informationen über die Straßeninfrastruktur präzise und aktuell vorhält. Es gibt in Deutschland bereits seit vielen Jahren Datenbanksysteme und IT-Instrumente, um vielfältige Aufgaben im Bereich der Straßeninfrastruktur zu bearbeiten und zu steuern. Daten der Infrastruktur werden regelmäßig erhoben und in verschiedenen Datenbanksystemen hinterlegt und verwaltet. Für eine Vielzahl infrastrukturpolitischer Fragestellungen müssen diese Daten jedoch unter hohem Arbeits- und Zeitaufwand explizit zusammengestellt und analysiert werden. Hier gilt es, entsprechende Schnittstellen und Tools zu schaffen, um diese Daten ohne diesen großen Aufwand verknüpfen und für ein Erhaltungsmanagement nutzen zu können.

Due to the central location of Germany, the federal trunk road network is hugely important for the entire European traffic management. The federal trunk road network handles more than half of the average annual distance covered by motor vehicles in Germany. Almost a third of that is handled by the federal highway network. In order to ensure the long-term performance of the roads with the available financial resources, suitable instruments are required that reflect their current state and reliably predict their development. The condition of the roads has to be assessed, taking into account prevailing parameters as well as the available options for action with their impact on benefits as well as costs. A comprehensive database that keeps the basic information of the road infrastructure up-to-date is the essential precondition of every forecasting, analysis and assessment method. For many years database systems and IT-tools for processing and controlling a wide range of road infrastructure tasks have been available in Germany. Infrastructure data is collected regularly and stored and managed in various kinds of database systems. However, for a large number of infrastructure policy issues information must be explicitly compiled and analyzed with a great expenditure of work and time. It is particularly important to create appropriate tools and interfaces to connect this data in a
timely manner and use it for maintenance management.

 

 

OKSTRA® und IFC – Ein Vergleich

OKSTRA® and IFC – A Comparison

Dipl.-Math. M. Frei, München

Dieser Beitrag gibt einen Einblick in die Arbeiten des Arbeitskreises 6.1.2 „Füller- und Sandeigenschaften“ der FGSV in Bezug auf die Anforderungen an die Füller-, Sand- und Asphaltmörteleigenschaften und ihren Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften von Asphalt. Es existiert eine Vielzahl von Prüfverfahren, mit denen die Eigenschaften dieser Komponenten beschrieben werden können. Wie sich diese Parameter auf die Gebrauchseigenschaften von Asphalt auswirken, ist nicht immer eindeutig ersichtlich. Am Beispiel einiger ausgewählter Eigenschaften werden die Auswirkungen auf den Asphalt beleuchtet und ihre Eignung zur Abschätzung des Einflusses auf die brauchseigenschaften von Asphalt diskutiert.

The Industry Foundation Classes (IFC) are a standard for object-oriented, non-proprietary data exchange in structural engineering which become increasingly important in the infrastructure in course of BIM. On the other hand is OKSTRA®, a standard used in Germany since several years for non-proprietary exchange of road data. The comparison of both standards shows the strong points of OKSTRA® for the exchange of parameterized models while IFC have their strengths in consideration of different trades and producing complete models or coordination models. Therefore, the correct choice of the exchange format depends on the use case. The further development of both standards shall be coordinated to adopt approved concepts and to avoid dual developments.

Straßentunnel mit optimierten Tunnelprofilen

Road tunnels with optimised cross sections

Dipl.-Ing. M. Apfelbaum, A-Wien

In Österreich werden seit Mitte der 1960er-Jahre Straßentunnel für das Autobahn- und Schnellstraßennetz errichtet. Aufgrund ihrer Anforderungen und  Anlageverhältnisse verfügen die meisten Straßentunnel über zwei Fahrspuren. Zusätzliche bauliche Anlagen wie Zwischendecken und Lüftungskanäle werden nur im Fall  langer Tunnel oder großem Verkehrsaufkommens benötigt. Bei Tunneln mit Gewölbe erfolgt die Planung, indem um ein gegebenes Lichtraumprofil ein Tunnelprofil  entworfen wird. Obwohl den Planungen sehr oft das gleiche Lichtraumprofil zugrunde gelegt wurde, unterscheiden sich in Österreich die ausgeführten Tunnelprofile – auch ohne Berücksichtigung von projektspezifischen Bautoleranzen – bis zu einem bestimmten Grad. Im vorliegenden Fachbeitrag wird ein Berechnungsverfahren vorgestellt, das bei gegebenen Lichtraumprofilen Tunnelprofile mit einfacher Geometrie (Kreissegmente) berechnet mit dem Ziel, die Fläche des Tunnelprofils zu minimieren, zu optimieren und zu vereinheitlichen. Projektabghängige Bautoleranzen bleiben dabei unberücksichtigt.

In Austria since the mid 1960 years road tunnels have been built for the motorway and main road network. Due to their requirements and arrangements most of the road tunnels are equipped with two lanes. Additional structural installations like intermediate ceiling and ventilation channels are only required in case of long tunnels and for high traffic volumes. Tunnels with vaults are normally planned by designing a tunnel profile around a predefined clearance profile. Although identical clearance profiles are very often used as the basis for planning, the designed tunnel profiles in Austria differ to a certain extent – also when project-depending building tolerances are not considered. In the present report a calculation method is presented which offers the calculation of tunnel profiles with simple geometry (circular segments) for predefined clearance profiles with the aim to minimize, optimize and standardize tunnel cross sections. Project-dependent building tolerances will not be considered.

Potenzial des Verfügbarkeitsmodells für den Straßenbetriebsdienst

Potential of the Availability Model for Road Maintenance Service

Dipl.-Ing. M. Ditter, Frankfurt

Die Systemverantwortlichen, die Straßenbaulastträger und Straßenbaubehörden haben sich auf den Weg begeben,
neue – oder andere – Formen der Aufgabenerledigung zu erproben und dazu geeignete Formen der Leistungsvereinbarung
durch Performance-Verträge oder auch Zielvereinbarungen (Output-Spezifizierung) zu entwickeln
und zu nutzen. Wichtige Schritte auf diesem Weg sind die Entwicklung
– des Leistungsheftes für den Straßenbetriebsdienst, im ersten Ansatz sogar: des Leistungsheftes für den Straßenbetriebsdienst
   als Grundlage zur Einführung der Kosten- und Leistungsrechnung,
– der Vertragsform Funktionsbauvertrag als Aus-/Bau- und Erhaltungsvertrag mit der Option der Übertragung von Teilleistungen
   oder der Gesamtleistung des Straßenbetriebsdienstes,
– des Konzessionsvertrags nach dem Fernstraßenbauprivatfinanzierungsgesetz. Hier baut, betreibt, erhält und finanziert der
   private Betreiber einen bestimmten Streckenabschnitt und übernimmt diese Tätigkeiten zur Ausübung. Die Vergütung erfolgt
   über eine Anschubfinanzierung und eine von allen Nutzern der Mautstrecke erhobene Maut,
– des Konzessionsvertrags nach dem A-Modell; bei den bisherigen A-Modellen plant und baut der Auftragnehmer den 6-streifigen
   Ausbau einer bestehenden, hochbelasteten Bundesautobahn, zudem erhält und betreibt er den gesamten Streckenabschnitt.
   Diese Leistungen übernimmt er zur Ausübung. Die Vergütung erfolgt durch eine Anschubfinanzierung und
   verkehrsleistungsabhängig über Anteile der streckenbezogen erhobenen Lkw-Maut,
und
– des Verfügbarkeitsmodells.
Den Vertragsformen ist gemein, dass das Verfügbarmachen und Verfügbarhalten des Vertragsgegenstandes Leistungsziel ist. Der Grad der Zielerreichung ist unmittelbar oder mittelbar relevant für die Leistungsbeurteilung und mithin die Vergütung des Leistungserbringers. In diesem Zusammenhang spielt das Verständnis der Funktionalität von Planung, Bau, Erhaltung und Betrieb eine wichtige, wenn nicht herausragende Rolle bei der Steuerung der Leistungen zur Gewährleistung der Verfügbarkeit. Die Idee, die Steuerung der Leistungserbringung im Straßenbetriebsdienst um das Kriterium der Verfügbarkeit zu erweitern – durchaus auch durch Straßen- und Autobahnmeistereien in der öffentlichen Hand – fokussiert die Straßennutzerseite stärker als bisher, ohne Leistungssicherheit und Leistungsqualität infrage zu stellen. Sie bietet ein noch auszulotendes Potenzial.

Those responsible for the system, road construction authorities and highway departments have set out to test new – or other – forms of task performance and to develop and use suitable forms of service agreements through performance contracts as well as target agreements (output specification). Important steps in this process are the development
– of the service specification for the road maintenance service, in the first approach even: the service specification for the road
   maintenance service as a basis for the introduction of cost and service accounting,
– of the functional construction contract as an extension/construction and maintenance contract with the option of transferring
   part or all the services of the road maintenance service,
– of the concession contract pursuant to the German Act on Private Financing for Transport Infrastructure (FstrPrivFinG). In this
   case, the private operator constructs, operates, maintains and finances a certain road section and performs these activities.
   The payment takes place in the form of start-up financing and a toll levied on all users of the toll route,
– of the concession contract according to the A-model; with the previous A-models, the contractor plans and constructs the
   six-lane extension of an existing, heavily-used federal highway, and also maintains and operates the entire road section. The
   contractor performs these services. The payment takes place in the form of start-up financing and depends on the level of
   traffic through portions of the truck toll levied on specific sections and
– of the availability model.
What all these contracts have in common is that they aim to make available and keep available the subject matter of the contract.
The degree to which objectives have been achieved is directly or indirectly relevant to the service assessment and consequently
to the payment of the service provider. In this context, understanding the functionality of planning, construction, maintenance
and operation plays a key, if not outstanding, role in controlling the services to ensure availability. The idea of adding the criterion
of availability to the control of service provision within the road maintenance service – also using public road and highway
maintenance companies – is to place greater focus on the road user than was previously the case without questioning the
safety and quality of services. It offers a potential that has yet to be explored.