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| − | Um die bestehende Straßeninfrastruktur auch weiterhin wie gewohnt nutzen zu können, sind unter anderem Maßnahmen der Straßenerhaltung notwendig. Da Kommunen neben der Straßenerhaltung mannigfaltig Aufgaben erfüllen müssen und somit die kommunal zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel gezielt und nachvollziehbar einzusetzen sind, erscheint es | + | Um die bestehende Straßeninfrastruktur auch weiterhin wie gewohnt nutzen zu können, sind unter anderem Maßnahmen der Straßenerhaltung notwendig. Da Kommunen neben der Straßenerhaltung mannigfaltig Aufgaben erfüllen müssen und somit die kommunal zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel gezielt und nachvollziehbar einzusetzen sind, erscheint es sinnvoll, die für die Straßenerhaltung zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel auf Grundlage „''nachvollziehbare''[r] ''Methoden unter Anwendung ingenieurmäßiger und gesamtwirtschaftlicher Grundsätze“''<ref>'''FGSV 487 (2012):''' Empfehlungen für das Erhaltungsmanagement von Innerortsstraßen (E EMI 2012), FGSV - Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.), FGSV-Verlag, Köln, 2012</ref> einzusetzen. Um dies zu ermöglichen, werden für die Entscheidungsunterstützung sogenannte Straßenerhaltungsmanagement-Systeme (auch Pavement Management Systeme) angewendet. In diesen werden anhand techno-ökonomischer Grundlagen entscheidungsunterstützende Ergebnisse zur Maßnahmenplanung generiert. |
| − | Diese rein techno-ökonomische Entscheidungsgrundlage gerät jedoch mehr und mehr an ihre Grenzen, da immer häufiger neben technischen und ökonomischen auch umweltrelevante Aspekte als Entscheidungsgrundlage gefordert werden. Um dieser Anforderung gerecht zu werden | + | Diese rein techno-ökonomische Entscheidungsgrundlage gerät jedoch mehr und mehr an ihre Grenzen, da immer häufiger neben technischen und ökonomischen auch umweltrelevante Aspekte als Entscheidungsgrundlage gefordert werden. Um dieser Anforderung gerecht zu werden wurde eine Methodik entwickelt, die neben den techno-ökonomischen eine zusätzliche Einbeziehung von umweltrelevanten Aspekten in ein Straßenerhaltungsmanagement-System ermöglicht. Diese Methodik wurde anschließend prototypisch umgesetzt. |
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| − | Um das Ziel der Einbindung von umweltrelevanten Aspekten in ein Straßenerhaltungsmanagement-System zu erreichen, wurde zunächst ein kurzer Einblick in die Grundlagen der Straßenerhaltung (siehe [[Grundlagen der Straßenerhaltung]]) sowie in die Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte (siehe [[Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte]]) gegeben. Hierbei wurde festgehalten, dass die zurzeit verfügbaren Datensätze zur Beschreibung von umweltrelevanten Aspekten für den Bereich des Straßenerhaltungsmanagements nicht verfügbar oder aber nicht ausreichend valide sind | + | Um das Ziel der Einbindung von umweltrelevanten Aspekten in ein Straßenerhaltungsmanagement-System zu erreichen, wurde zunächst ein kurzer Einblick in die Grundlagen der Straßenerhaltung (siehe [[Grundlagen der Straßenerhaltung]]) sowie in die Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte (siehe [[Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte]]) gegeben. Hierbei wurde festgehalten, dass die zurzeit verfügbaren Datensätze zur Beschreibung von umweltrelevanten Aspekten für den Bereich des Straßenerhaltungsmanagements nicht verfügbar oder aber nicht ausreichend valide sind. Daher wurde für die Einbindung umweltrelevanter Aspekte im Rahmen des vorliegenden Projektberichtes lediglich auf den Aspekt der [[Ressourceneffizienz]] im Sinne von benötigten Baustoffen (Masse der Materialien) eingegangen. |
| − | Durch das Einbeziehen der Ressourceneffizienz ist es möglich, | + | Durch das Einbeziehen der Ressourceneffizienz ist es nun möglich, Ergebnisse zur Unterstützung der Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung von zwei verschiedenen Zieldefinitionen zu generieren: |
| − | + | # Berücksichtigung der Ressourceneffizienz als Ziel | |
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| − | + | Dabei werden bei beiden Zielvorstellungen auch technische Aspekte einbezogen. Für die prototypische Anwendung der Weiterentwicklung wurden relevante Festlegungen (siehe [[Allgemeine Festlegungen]]), wie beispielsweise die in der prototypischen Anwendung betrachten Maßnahmen oder der Analyse-/Betrachtungszeitraum, getroffen sowie die notwendigen Modellvorgaben wie die Rücksetzwerte und Verhaltensänderungen in Folge unterschiedlicher Maßnahmen und der monetäre (siehe [[Daten zum Straßenerhaltungsmanagement]]) sowie der Ressourcen-Aufwand (siehe [[Daten zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte]]) dargelegt. | |
| − | Die prototypische Anwendung erfolgte schlussendlich an 1.314 Erhaltungsabschnitten welche den drei [[ | + | Die prototypische Anwendung des weiterentwickelten Ansatzes erfolgte mit einer innerhalb von Microsoft Excel, mit Hilfe von Visual Basic for Applications (VBA) umgesetzten, Testumgebung. Als Grundlage der prototypischen Anwendung diente ein durch die Stadt Münster bereitgestellter Datensatz (siehe [[Verwendeter Datensatz]]), welcher zunächst beschrieben und anschließend für die prototypische Anwendung aufbereitet (siehe [[Aufbereitung des Datensatzes]]) wurde. |
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| + | Die prototypische Anwendung erfolgte schlussendlich an 1.314 Erhaltungsabschnitten, welche den drei [[Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO 12)|Belastungsklassen]] Bk32, Bk1,8 und Bk1,0 zugeordnet werden können. | ||
==== Ergebnis ==== | ==== Ergebnis ==== | ||
| − | Im Rahmen der prototypischen Anwendung (siehe [[Durchführung des Testrechenlaufs, Ergebnisse und Ergebnisinterpretation]]) konnte dargelegt werden, dass abhängig von der gesetzten Zieldefinition (Ressourceneffizienz oder monetäre Effizienz) unterschiedliche Ergebnisse generiert werden. Diese Unterschiede sind zum einen in unterschiedlichen Ressourcen- und monetären Aufwänden zu finden, zum anderen in der Entwicklung des Zustandes. So werden unter der Zieldefinition Ressourceneffizienz insbesondere die Maßnahmen „Deckschicht Rückverformung (DR)“, „Dünnschichtbelag (DB)“, sowie „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ | + | Im Rahmen der prototypischen Anwendung (siehe [[Durchführung des Testrechenlaufs, Ergebnisse und Ergebnisinterpretation]]) konnte dargelegt werden, dass abhängig von der gesetzten Zieldefinition (Ressourceneffizienz oder monetäre Effizienz) unterschiedliche Ergebnisse generiert werden. Diese Unterschiede sind zum einen in unterschiedlichen Ressourcen- und monetären Aufwänden zu finden, zum anderen in der Entwicklung des Zustandes. So werden unter der Zieldefinition Ressourceneffizienz insbesondere die Maßnahmen „Deckschicht Rückverformung (DR)“, „Dünnschichtbelag (DB)“, sowie „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ als vorteilhaft identifiziert, während unter der Zieldefinition monetäre Effizienz insbesondere die Maßnahmen „Tiefeinbau der Deckschicht (DT)“, „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ sowie „Tiefeinbau der Decke (Deck- und Binderschicht) (TD)“ als vorteilhaft identifiziert und somit ausgwählt werden. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Maßnahmenauswahl mit dem geringsten Ressourcenaufwand im Vergleich zum Nutzen (Strategievariante Ressourceneffizienz) zu einem erhöhten monetären Aufwand, im Vergleich zu der Maßnahmenauswahl mit dem geringsten monetären Aufwand im Vergleich zum Nutzen (Strategievariante monetäre Effizienz), führt und umgekehrt. Zeitgleich führt die Maßnahmenauswahl mit dem geringsten Ressourcenaufwand im Vergleich zum Nutzen im Vergleich zu der Maßnahmenauswahl mit dem geringsten monetären Aufwand im Vergleich zum Nutzen zu einer deutlich schnelleren Zustandsverschlechterung. Dies zeigt, dass die Fokussierung auf eine der Zieldefinitionen, Nachteile im Hinblick auf die andere Zieldefinition mit sich bringt und auch den Zustand der Verkehrsflächen mit beeinflusst. |
| − | Die Ergebnisse der beiden unterschiedlichen Zieldefinitionen müssen aktuell noch ingenieurtechnisch gegeneinander abgewogen werden. | + | Die Ergebnisse der beiden unterschiedlichen Zieldefinitionen müssen aktuell noch ingenieurtechnisch gegeneinander abgewogen werden. Auf Grundlage der fehlenden oder invaliden Datengrundlagen zu anderen umweltrelevanten Indikatoren konnte lediglich die Materialmenge als umweltrelevanter Aspekt berücksichtigt werden. Künftig sollten jedoch, bei Vorliegen entsprechender Datengrundlagen, auch weitere umweltrelevante Aspekte in die Entscheidungsfindung mit einbezogen werden. Dies führt im Weiteren dazu, dass dann ein Ansatz zum Umgang mit den unterschiedlichen Berechnungsergebnissen, wie beispielsweise ein Gewichtungsvorschlag, zu entwickeln bzw. integrieren wäre. Andernfalls würde die Entscheidungsfindung zu einem hoch komplexen sowie wenig handhabbaren und nachvollziehbaren Unterfangen werden, wodurch der Ansatz in der Praxis wohl wenig Verbreitung finden würde und das Ziel der Berücksichtigung techno-ökologischer Kriterien in der Entscheidungsfindung nicht erreicht werden würde. Zudem kann durch eine Festlegung des Umgangs mit unterschiedlichen Berechnungsergebnissen die Fokussierung auf lediglich eine Zieldefinition vermieden werden und anstatt dessen bestenfalls ein Kompromiss gefunden werden, welcher beide Zieldefinitionen berücksichtigt und somit eine zukunftsfähige Entscheidungsfindung stattfindet. |
==== Weiterführendes Wissen zur Weiterentwicklung Straßenerhaltungsmanagement-System ==== | ==== Weiterführendes Wissen zur Weiterentwicklung Straßenerhaltungsmanagement-System ==== | ||
* [[Grundlagen der Straßenerhaltung]] | * [[Grundlagen der Straßenerhaltung]] | ||
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Aktuelle Version vom 18. Oktober 2024, 10:32 Uhr
Leitfaden → 3 Alternative Maßnahmen und Entscheidungsfindung
Vorherige Kapitel:Nächstes Kapitel:
Ausgangslage und Zielsetzung
Um die bestehende Straßeninfrastruktur auch weiterhin wie gewohnt nutzen zu können, sind unter anderem Maßnahmen der Straßenerhaltung notwendig. Da Kommunen neben der Straßenerhaltung mannigfaltig Aufgaben erfüllen müssen und somit die kommunal zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel gezielt und nachvollziehbar einzusetzen sind, erscheint es sinnvoll, die für die Straßenerhaltung zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel auf Grundlage „nachvollziehbare[r] Methoden unter Anwendung ingenieurmäßiger und gesamtwirtschaftlicher Grundsätze“[1] einzusetzen. Um dies zu ermöglichen, werden für die Entscheidungsunterstützung sogenannte Straßenerhaltungsmanagement-Systeme (auch Pavement Management Systeme) angewendet. In diesen werden anhand techno-ökonomischer Grundlagen entscheidungsunterstützende Ergebnisse zur Maßnahmenplanung generiert.
Diese rein techno-ökonomische Entscheidungsgrundlage gerät jedoch mehr und mehr an ihre Grenzen, da immer häufiger neben technischen und ökonomischen auch umweltrelevante Aspekte als Entscheidungsgrundlage gefordert werden. Um dieser Anforderung gerecht zu werden wurde eine Methodik entwickelt, die neben den techno-ökonomischen eine zusätzliche Einbeziehung von umweltrelevanten Aspekten in ein Straßenerhaltungsmanagement-System ermöglicht. Diese Methodik wurde anschließend prototypisch umgesetzt.
Vorgehensweise
Um das Ziel der Einbindung von umweltrelevanten Aspekten in ein Straßenerhaltungsmanagement-System zu erreichen, wurde zunächst ein kurzer Einblick in die Grundlagen der Straßenerhaltung (siehe Grundlagen der Straßenerhaltung) sowie in die Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte (siehe Grundlagen zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte) gegeben. Hierbei wurde festgehalten, dass die zurzeit verfügbaren Datensätze zur Beschreibung von umweltrelevanten Aspekten für den Bereich des Straßenerhaltungsmanagements nicht verfügbar oder aber nicht ausreichend valide sind. Daher wurde für die Einbindung umweltrelevanter Aspekte im Rahmen des vorliegenden Projektberichtes lediglich auf den Aspekt der Ressourceneffizienz im Sinne von benötigten Baustoffen (Masse der Materialien) eingegangen.
Durch das Einbeziehen der Ressourceneffizienz ist es nun möglich, Ergebnisse zur Unterstützung der Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung von zwei verschiedenen Zieldefinitionen zu generieren:
- Berücksichtigung der Ressourceneffizienz als Ziel
- Berücksichtigung der monetären Effizienz als Ziel.
Dabei werden bei beiden Zielvorstellungen auch technische Aspekte einbezogen. Für die prototypische Anwendung der Weiterentwicklung wurden relevante Festlegungen (siehe Allgemeine Festlegungen), wie beispielsweise die in der prototypischen Anwendung betrachten Maßnahmen oder der Analyse-/Betrachtungszeitraum, getroffen sowie die notwendigen Modellvorgaben wie die Rücksetzwerte und Verhaltensänderungen in Folge unterschiedlicher Maßnahmen und der monetäre (siehe Daten zum Straßenerhaltungsmanagement) sowie der Ressourcen-Aufwand (siehe Daten zur Bewertung umweltrelevanter Aspekte) dargelegt.
Die prototypische Anwendung des weiterentwickelten Ansatzes erfolgte mit einer innerhalb von Microsoft Excel, mit Hilfe von Visual Basic for Applications (VBA) umgesetzten, Testumgebung. Als Grundlage der prototypischen Anwendung diente ein durch die Stadt Münster bereitgestellter Datensatz (siehe Verwendeter Datensatz), welcher zunächst beschrieben und anschließend für die prototypische Anwendung aufbereitet (siehe Aufbereitung des Datensatzes) wurde.
Die prototypische Anwendung erfolgte schlussendlich an 1.314 Erhaltungsabschnitten, welche den drei Belastungsklassen Bk32, Bk1,8 und Bk1,0 zugeordnet werden können.
Ergebnis
Im Rahmen der prototypischen Anwendung (siehe Durchführung des Testrechenlaufs, Ergebnisse und Ergebnisinterpretation) konnte dargelegt werden, dass abhängig von der gesetzten Zieldefinition (Ressourceneffizienz oder monetäre Effizienz) unterschiedliche Ergebnisse generiert werden. Diese Unterschiede sind zum einen in unterschiedlichen Ressourcen- und monetären Aufwänden zu finden, zum anderen in der Entwicklung des Zustandes. So werden unter der Zieldefinition Ressourceneffizienz insbesondere die Maßnahmen „Deckschicht Rückverformung (DR)“, „Dünnschichtbelag (DB)“, sowie „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ als vorteilhaft identifiziert, während unter der Zieldefinition monetäre Effizienz insbesondere die Maßnahmen „Tiefeinbau der Deckschicht (DT)“, „Hocheinbau der Deckschicht (DH)“ sowie „Tiefeinbau der Decke (Deck- und Binderschicht) (TD)“ als vorteilhaft identifiziert und somit ausgwählt werden. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Maßnahmenauswahl mit dem geringsten Ressourcenaufwand im Vergleich zum Nutzen (Strategievariante Ressourceneffizienz) zu einem erhöhten monetären Aufwand, im Vergleich zu der Maßnahmenauswahl mit dem geringsten monetären Aufwand im Vergleich zum Nutzen (Strategievariante monetäre Effizienz), führt und umgekehrt. Zeitgleich führt die Maßnahmenauswahl mit dem geringsten Ressourcenaufwand im Vergleich zum Nutzen im Vergleich zu der Maßnahmenauswahl mit dem geringsten monetären Aufwand im Vergleich zum Nutzen zu einer deutlich schnelleren Zustandsverschlechterung. Dies zeigt, dass die Fokussierung auf eine der Zieldefinitionen, Nachteile im Hinblick auf die andere Zieldefinition mit sich bringt und auch den Zustand der Verkehrsflächen mit beeinflusst.
Die Ergebnisse der beiden unterschiedlichen Zieldefinitionen müssen aktuell noch ingenieurtechnisch gegeneinander abgewogen werden. Auf Grundlage der fehlenden oder invaliden Datengrundlagen zu anderen umweltrelevanten Indikatoren konnte lediglich die Materialmenge als umweltrelevanter Aspekt berücksichtigt werden. Künftig sollten jedoch, bei Vorliegen entsprechender Datengrundlagen, auch weitere umweltrelevante Aspekte in die Entscheidungsfindung mit einbezogen werden. Dies führt im Weiteren dazu, dass dann ein Ansatz zum Umgang mit den unterschiedlichen Berechnungsergebnissen, wie beispielsweise ein Gewichtungsvorschlag, zu entwickeln bzw. integrieren wäre. Andernfalls würde die Entscheidungsfindung zu einem hoch komplexen sowie wenig handhabbaren und nachvollziehbaren Unterfangen werden, wodurch der Ansatz in der Praxis wohl wenig Verbreitung finden würde und das Ziel der Berücksichtigung techno-ökologischer Kriterien in der Entscheidungsfindung nicht erreicht werden würde. Zudem kann durch eine Festlegung des Umgangs mit unterschiedlichen Berechnungsergebnissen die Fokussierung auf lediglich eine Zieldefinition vermieden werden und anstatt dessen bestenfalls ein Kompromiss gefunden werden, welcher beide Zieldefinitionen berücksichtigt und somit eine zukunftsfähige Entscheidungsfindung stattfindet.
Weiterführendes Wissen zur Weiterentwicklung Straßenerhaltungsmanagement-System
Leitfaden → 3 Alternative Maßnahmen und Entscheidungsfindung
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Literaturverzeichnis
- ↑ FGSV 487 (2012): Empfehlungen für das Erhaltungsmanagement von Innerortsstraßen (E EMI 2012), FGSV - Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.), FGSV-Verlag, Köln, 2012
Autor*innen: Amina Wachsmann
Stand: Dezember 2023
