Abwasseranlagen 
umfassend beurteilen

Ein vorzeitiger Verfall entwässerungstechnischer Anlagevermögen käme nicht nur einer Missachtung der Bedeutung der Entwässerungssysteme gleich. Es würden auch die Schutzziele der Dichtheit, Standsicherheit und Betriebssicherheit aufgegeben. Überdies müsste Vermögen in der Zukunft frühzeitig neu gebildet werden. Unter entsprechend großen ökonomischen, ökologischen, technischen und rechtlichen Zwängen stehen die komplexen Aufgaben zum Wert- und Funktionserhalt sowie zur Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit der Entwässerungssysteme.

Die sich an dauerhaft angelegten Nutzungszielen ausrichtenden Belange erfordern komplexes Fachwissen bei Kommunen und Anlagenbetreibern. Neben dem Aufbau von Reinigungs- und Inspektionsplänen kommt vor allem der Behebung von Schäden an Abwasseranlagen durch Sanierung die hohe Bedeutung zu, zur Verfügung stehende finanzielle Mittel bei der Realisierung optimal einzusetzen. Zwingende Voraussetzung für einen gezielten und möglichst effizienten Einsatz von Investitionen in Sanierungsmaßnahmen sind umfassende und objektive Kenntnisse anlagenbezogener aktueller baulicher Zustände. Entsprechende Informationen gehen in der Regel aus Zustandserfassungen über indirekte oder direkte optische Inneninspektionen abwassertechnischer Anlagen hervor. Anhand gewonnener Inspektionsdaten können Klassifizierungen und diverse Bewertungen vorgenommen werden, in die neben gestellten Anforderungen möglichst auch zahlreiche maßgebende Einflussfaktoren und bestehende Wechselwirkungen unterzubringen sind.

Die auf dieser Basis zu treffenden Kosten- und Investitionsentscheidungen gehören insbesondere mit Blick auf den Substanz- und Werterhalt zu den anspruchsvollsten Aufgaben, indem technische, wirtschaftliche und ökologische Aspekte miteinander zu verknüpfen sind. Zur Sicherstellung qualifizierter Lösungen sind sachgerechte und differenzierte Beurteilungen von Zustand und Substanz der jeweiligen Betrachtungseinheiten erforderlich.

Umfang und Aufbau S-Zobba Abwasser

S-Zobba Abwasser (Zustandsorientierte Beurteilung und Bewertung von Anlagen – Teil Abwasser) ist auf typische Problemstellungen der betrieblichen Praxis in der Abwassersammlung und –ableitung abgestellt und dient der schnellen Gewinnung von wichtigen Informationen, wie Substanzwertangaben, Restnutzungsdauern oder Vermögensbewertungen von Kanälen, Leitungen, Schächten und Inspektionsöffnungen. Neben rein zustandsorientierten Klassifizierungen und Bewertungen von abwassertechnischen Betrachtungseinheiten stehen Identifizierungen von Handlungsschwerpunkten sowie Lieferungen von Steuerparametern zum Zwecke der Werterhaltung der Anlagen im Vordergrund.

Mit S-Zobba Abwasser werden im XML-Format vorliegende Inspektionsdaten eingelesen, klassifiziert und bewertet, so dass sich der Zustand der Betrachtungseinheit anhand weniger Kenngrößen zusammenfassend charakterisieren lässt. Die Ergebnisse können als Grundlage für die Entwicklung optimierter Sanierungspläne herangezogen werden. Dazu werden Anlagenbetreibern hilfreiche Planungsdaten etwa für Finanzströme zur Verfügung gestellt.

Eingehende Parameter werden anhand anerkannter Verfahren und auf Grundlage neuester Methoden ausgewertet. Um den fachlichen Ermessensspielraum des Nutzers groß zu halten, bestehen innerhalb des Programms zahlreiche Möglichkeiten, individuelle Schwerpunktsetzungen vornehmen zu können. In S-Zobba Abwasser ist eine Vielzahl manueller Eingabeaufforderungen enthalten, sodass pauschal nicht mit ausreichender Sicherheit festlegbare Ansätze über eigene Einordnungen und Abstimmungen ideal auf Einzelfälle angepasst werden können. Individuelle Kenntnisse und spezielle Information lassen sich auf diese Weise besser in die Berechnungen einbinden, als im Vergleich zu starren Automatismen. So ist es beispielsweise möglich, die bauliche Substanz von Anlagen zur Abwasserableitung durch die Berücksichtigung baulicher, ökologischer und hydraulischer alterungsrelevanter Randbedingungen optimaler zu nutzen und Sanierungsinvestitionen auf der Grundlage spezifischer Substanzgrößen auszulösen, ohne dabei das Risiko einzugehen, bestehende Abnutzungsvorräte durch vorfristige Sanierungen aufzugeben. Das Beurteilungs- und Bewertungsmodell ermöglicht präzise und realitätsnahe Betrachtungen und trägt durch die Verknüpfung technischer, ökologischer, wirtschaftlicher und rechtlicher Belange den Ansprüchen der Zeit bei Überlegungen zur dauerhaften Funktions- und Betriebssicherheit abwassertechnischer Anlagen ausgeprägt Rechnung (Aspekt der Nachhaltigkeit).

Der große Vorzug der Programmlösung besteht darin, dass ausschließlich objektscharfe Informationen für Sanierungs- und Finanzbedarfsplanungen erzeugt werden, die deutlich über die Umfänge herkömmlicher Beurteilungs- und Bewertungsmethoden hinausgehen. Besonderes Unterscheidungsmerkmal gegenüber stochastischen Modellen: S-Zobba Abwasser ist nicht auf Mindestnetzgrößen und Untersuchungen in gewissem Umfange angewiesen und schließt damit statistische Unsicherheiten bei der mathematischen Abbildung zu erwartender Alterungsverhalten von Betrachtungseinheiten, die vor allem bei langfristig angelegten Prognosen von baulichen Zustands- und Substanzentwicklungen nicht ausgeschlossen werden können, konsequent aus. Dank dieser Flexibilität ist S-Zobba Abwasser als methodisches Rüstzeug vor allem auch zur Beurteilung und Bewertung kleiner und kleinster Entwässerungs-
systeme anwendbar.

Selbstverständlich fließen in S-Zobba Abwasser die für die allgemein anerkannten Regeln der Technik stehenden nationalen und europäischen Standards bei Entwässerungssystemen zu Bewertungskriterien und bestehenden Verfahrensgrundsätzen ein. Alle Objektbeurteilungen im öffentlichen Bereich und auf privatem Grund erfolgen ausschließlich auf Basis von Daten aus Zustandserfassungen nach dem verbindlich geregelten Kodiersystem der DIN EN 13508-2 in Verbindung mit dem Merkblatt DWA-M 149-2. Dadurch, dass die XML-Datenaustauschformate aus der Inspektionstechnik nach ISYBAU - Arbeitshilfen Abwasser ab 2006 aufwärts und DWA-150 eingelesen und verarbeitet werden können, ist S-Zobba Abwasser weitgehend unabhängig von aktuell verwendeten Formaten einzulesender Inspektionsdaten. Daneben setzt das Programm die geltenden Vorgaben und Prinzipien der DIN EN 752, DIN EN 1610, DWA-M 149-3, DWA-M 149-7, DIN 1986-30 und der Leitlinien zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrechnungen der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) um. Stellenweise Parallelen zu den genannten Technischen Standards sind insofern nicht zufällig, sondern gewollt.

Die Software hilft, die Qualität gemeinsamer Entscheidungsfindungen aus Diskussionen um technische und kaufmännische Überlegungen anzuheben. Daneben unterstützt S-Zobba Abwasser Vorbereitungen auf Maßnahmendurchführungen, wie etwa Beauftragungen von Ingenieurdienstleistungen und Ausschreibungen baulicher Leistungen.

Modulspezifika

Die Objektanalysen und Datenauswertungen in S-Zobba Abwasser erfolgen in einem mehrstufigen Prozess, der in sechs Hauptmodule unterteilt ist.

a) Objektbeurteilung (OBU)

– Zustandsklassifizierung mit vorläufigem Sanierungsbedarf (Sanierungsdringlichkeit und –umfang auf Grundlage des größten Einzelschadens)

– Gezielte Einbeziehung ökologischer, hydraulischer und baulicher Parameter und deren Wechselwirkungen

– Vorläufiger Sanierungsbedarf (mit Sanierungsdringlichkeit und –umfang)

– Vorläufige Wertminderung

– Objektspezifische Kenndaten (z. B. für Vergleichszwecke des Objektes mit anderen bau- und funktionsgleichen Einheiten innerhalb des Entwässerungssystems)

b) Wertminderungsuntersuchung (WMU)

-     Verifikation der vorläufigen Wertminderung

-     Endgültiger objektspezifischer Sanierungsbedarf (mit Sanierungsdringlichkeit und –umfang)

-     Endgültige objektspezifische Wertminderung

c) Substanzwertanalyse (SWA)

– Restnutzungsdauern

– Abnutzungsvorräte; Substanzwerte absolut (monetär) und relativ (bezogen auf die Wiederbeschaffungskosten)

– Nutzungsdauern

– Anlagentechnische Vermögenswerte

d) Wirtschaftlichkeitsberechnung (DYN. KVR)

– Vergleichende Untersuchung von bis zu vier Sanierungsalternativen, jeweils als pauschale Investition oder als Investitionsfolge

– Berechnung von Projektkostenbarwerten nicht nur als Funktion der Zeit, sondern auch als Funktion der baulichen Substanz

– Objektscharfe Berechnungsergebnisse

– Kostengünstigste Sanierungsalternative

e) Kosten-Nutzen-Untersuchung (KNU)

– Berücksichtigung von Nutzeneffekten bei Vorbereitungen auf Entscheidungsfindungen

– Gesamtwirtschaftliche Vorzugslösung durch Berücksichtigung qualitativer und quantitativer Kosten-Nutzen-Wertungskriterien

f) Sensitivitätsanalyse (STA)

– Empfindlichkeitsprüfung entscheidungsrelevanter Parameter

– Ausgabe kritischer Werte

Zuverlässigkeit

Zur Evaluation der Berechnungsqualität von S-Zobba Abwasser wurde das Programm mit aussagekräftigen Felddaten von Abwasseranlagenbetreibern gespeist. Insgesamt wurden rund 200 Datenbestände durchgerechnet. Hierzu ist auf Inspektionsdaten entwässerungstechnischer Bestandteile zurückgegriffen worden, die bereits saniert waren oder die sich in Sanierungsprogrammen befunden haben. Des Weiteren sollten Ergebnisse von Datenauswertungen aus Erst- und Wiederholungsinspektionsdaten gegenübergestellt werden. Dazu sind Betachtungseinheiten gewählt worden, zu denen entsprechende Dokumentationen vorlagen. Berücksichtigt wurden Inspektionsdaten von Grundstücksentwässerungsanlagen und öffentlichen Entwässerungsanlagen verschiedener Rohrdurchmesser und Längenausdehnungen.

Zwischen den verwerteten Datenaufnahmen lag ein Zeitraum von im Mittel acht Jahren. Diese Zeitspanne ließ Interpretationen sowohl von Differenzen zwischen SOLL- und IST-Zuständen als auch von entsprechenden Zustandsveränderungen über die Zeit zu. Daneben sollten Vergleiche mit Ergebnisdaten angestellt werden, die zuvor aus anderen Beurteilungs- und Bewertungsmodellen hervorgegangen waren. Daten dieser Art standen jedoch nur eingeschränkt zur Verfügung, da die Anwendung von Beurteilungs- und Bewertungsmodellen bei den Anlagenbetreibern in der Regel nicht erfolgt.

Bei den zum Zwecke einer vergleichenden Gegenüberstellung mit S-Zobba Abwasser erfolgten Berechnungen objektspezifischer IST-Zustände, bestätigten sich die Auswertungen der auf Basis der Erstinspektionen ermittelten Wert- und Alterungsgrößen im Vergleich zu den Ergebnissen aus den Wiederholungsinspektionen. Bei den Untersuchungseinheiten lag die maximale mittlere parameterbezogene Abweichung bei 1,4 %. Abweichungsgrade in dieser Höhe sind vor dem Hintergrund des großen Zeitraumes zwischen den Aufnahmen der Inspektionsdaten vor allem wegen der fortschreitenden Zustandsverschlechterungen und der Weiterentwicklungen in der TV-Aufnahmetechnik als vernachlässigbar einzustufen. Deutlichere Abweichungen wurden dort erwartet, wo sich in dem Zeitraum zwischen Erst- und Wiederholungsinspektion gravierende Zustandsverschlechterungen eingestellt hatten. Die größte mittlere Abweichung lag hier bei rund 18 %. Dieses Abweichungsmittel ist nicht auf Unsicherheiten in S-Zobba Abwasser zurückzuführen, sondern auf diskontinuierliche und spontan eingetretene Zustandsverschlechterungen, wie fehlende Wandungsteile oder Rohrbrüche, die zum Zeitpunkt der modellgestützten Verarbeitung von Erstinspektionsdaten mit S-Zobba Abwasser nicht abgesehen werden konnten. Hier tritt die begrenzte Aussagekraft langfristiger Prognosen von Zustandsentwicklungen zum Zwecke der Bestimmung optimaler Sanierungszeitpunkte und das hohe Risiko hervor, wenn Finanzierungsplanungen für Sanierungen ausschließlich auf der Basis von prognostisch arbeitenden Modellen vorgenommen werden.

Die Auswertungen der Wiederholungsinspektionsdaten haben zudem gezeigt, dass etwa 20 % aller bis dahin renovierten Betrachtungseinheiten zum Zeitpunkt der Wiederholungsinspektionen einen baulichen Zustand aufwiesen, der nach den Ergebnissen von S-Zobba Abwasser noch nicht für eine Renovierung sprach, sodass mit den Renovierungen beachtliche Restnutzungsdauern frühzeitig aufgegeben worden sind. Über Reparaturmaßnahmen wären erhebliche Einsparungen von Investitionen möglich gewesen.

Die wenigen Ergebnisdaten aus Beurteilungs- und Bewertungsmodellen vergleichbarer Art wiesen Abweichungen von bis zu 34 % zu den Ergebnissen mit S-Zobba Abwasser auf, wobei Ergebnisvergleiche selbstverständlich nur für die wenigen Parameter vorgenommen werden konnten, die sowohl über die Beurteilungs- und Bewertungsmodelle als auch über S-Zobba Abwasser errechenbar sind (z. B. Sanierungsbedarfszahl). Diesen Abweichungen steht aber ein erheblich erweiterter und vertiefter Analyseumfang in S-Zobba Abwasser gegenüber, aus dem differenziertere Berechnungsergebnisse hervorgehen, die zu ausgesprochen realitätsnahen Erkenntnisgewinnen und letztlich zu einer deutlichen Erhöhung von Planungssicherheiten führen.

S-Zobba Abwasser hat sich bei der Überprüfung der Zuverlässigkeit als überaus stabiles und präzise arbeitendes Analysewerkzeug mit hoher Berechnungsqualität erwiesen. Im Vergleich zu klassischen Beurteilungs- und Bewertungsmodellen lässt S-Zobba Abwasser eine weitaus detailliertere und zudem strukturiertere ingenieurmäßige Auseinandersetzung mit TV-Inspektionsdaten zu. Mit dem Programm steht insgesamt ein außerordentlich flexibles, einfach zu handhabendes und zudem preislich interessantes Analysewerkzeug zur kurz- bis mittelfristigen Unterstützung von Abwasseranlagenbetreibern in objektscharfen Bewertungs- und Sanierungsfragen zur Verfügung, das gleichermaßen auf erdverlegte öffentliche und private Freispiegelentwässerungssysteme bis DN 800 ausgerichtet ist. Zielgruppe sind Bearbeiter, die sich mit der Beurteilung und Bewertung entsprechender entwässerungstechnischer Einrichtungen befassen. Insofern ist das Programm auf Vertreter von Kommunen, auf Planer sowie auf Ingenieurdienstleister zugeschnitten. Entwicklungen weiterer Module für angrenzende Fachbereiche sind geplant.

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