Gut gerüstet in die Zukunft: BASt entwickelt Konzept für verkehrsträgerübergreifendes Lebenszyklusmanagement

Die nachlassende Leistungsfähigkeit von Brücken, Tunneln und Schleusen erfordert neue Konzepte, um die technische Infrastruktur der Verkehrswege wettbewerbsfähig zu halten. Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiierte deshalb die Entwicklung eines indikatorgestützten Lebenszyklusmanagementsystemkonzepts für die Verkehrsträger Schiene, Straße und Wasserstraße. Eine nachhaltige Erhaltung der Verkehrsinfrastruktursysteme soll so gewährleistet werden.

Die drei untersuchten Verkehrsträger und die Option der Verkehrsverlagerung (Bild: Hiroshi Higuchi / Getty Images)

Aufgabenstellung

Die Leistungsfähigkeit der technischen Infrastruktur ist für die Wettbewerbsfähigkeit und die gesellschaftliche Entwicklung von zentraler Bedeutung. Wegen des unbefriedigenden Zustandes der Infrastruktur in Deutschland besteht akuter Handlungsbedarf, der allein durch höhere Investitionen nicht zu bewältigen ist. Die BASt beauftragte deshalb das Karlsruher Institut für Technologie mit der Konzeption eines modularen und indikatorgestützten Lebenszyklusmanagements (LZM). Entscheidungen, wann und wo Bau- und Instandhaltungsmaßnahmen ergriffen werden, sollen damit künftig schneller, zielgerichteter und nachvollziehbarer getroffen werden können. Zur Nutzung von Synergieeffekten sollte das Konzept gleichermaßen für die Verkehrsträger Schiene, Straße und Wasserstraße anwendbar sein. Im Rahmen einer Pilotstudie sollte das Konzept zudem evaluiert werden.

Untersuchungsmethode

Die Erarbeitung eines allgemeingültigen Konzepts wurde in 3 Bereiche unterteilt. Im Teilprojekt „Objekt” wurden Präventionskonzepte formuliert und ein objektspezifisches Erhaltungsmanagement etabliert, um die instandsetzungsfreien Zeiten in der Lebensdauer zu verlängern. Die strategische Planung von Präventions-, Unterhalts- und Instandhaltungsmaßnahmen fand auf der übergeordneten Ebene im Teilprojekt „Netz” statt. Eine Verknüpfung der Netzebene mit der Objektebene sollte durch den Bereich „Schnittstelle” erzielt werden, um strategische und operative Maßnahmen abstimmen zu können. Zur Übertragbarkeit des LZM auf alle Bereiche der bodengebundenen Verkehrsinfrastruktur war es erforderlich, die unterschiedlichen Umwelt- und Nutzungsbedingungen sowie die spezifischen potenziellen Risikofaktoren für die verschiedenen Bauwerke zu berücksichtigen. Zur Validierung des LZM-Konzepts wurde das Pilotprojekt „Brückenportfolio Autobahndirektion Süd-Bayern” durchgeführt. Darüber hinaus wurde das Konzept auf die Bauwerke der Bundeswasserstraßen im Bereich der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung Neckar übertragen.

Ergebnisse

Es konnte aufgezeigt werden, dass unter Berücksichtigung weiterer netzrelevanter Daten die Aggregation von Objektdaten auf Netzebene möglich ist. Dies erlaubt sowohl die Visualisierung von in Zahlenwerten schwer erfassbaren Zusammenhängen als auch eine Abfrage von Daten in räumlichen Zusammenhängen.

Der Qualitätssicherungsprozess bezieht neben den Materialparametern weitere Indikatoren mit ein. Der Prozess ist im Sinne des PDCA-Zyklus (Plan, Do, Check, Act) ausgestaltet. In der Phase „Plan” wird auf Basis der zur Verfügung stehenden Informationen auf der strategischen Ebene eine optimale Variante gesucht und mit der Planung angrenzender Verwaltungsbereiche der unterschiedlichen Verkehrssysteme in Einklang gebracht. Die geplanten Maßnahmen werden im Prozessschritt „Do” ausgeführt. Diese Phase enthält neben der Ausführungsplanung und Ausführung explizit die Schritte Ursachenanalyse, Bereitstellung von Ausweichmöglichkeiten und Qualitätskontrolle. Der Prozessschritt „Check” umfasst die Datenerfassung, -haltung und Bewertung auf Objekt- und Netzebene. Kernstück des Arbeitsschritts ist die Erfassung und Auswertung laboranalytischer Untersuchungen. Die Ergebnisse der laufenden Bauwerksüberwachung fließen mit den sonstigen Daten zum Bauwerk in die Datenhaltung ein. Auf Basis der erhobenen Daten, der festgelegten Netzstrategie und sonstigen Informationen erfolgt eine Bewertung auf der Netzebene. Dabei wird überprüft, ob die in der Phase „Plan” angestrebten Verbesserungen erreicht wurden. In der „Act”-Phase werden anhand der Objekt- und Netzbewertungen Prioritäten im Handlungsbedarf festgestellt.

Folgerungen

Mit dem Konzept liegt eine gute Grundlage für ein verkehrsträgerübergreifendes Lebenszyklusmanagement vor. Langfristig können mit diesem Instrument die Leistungsfähigkeit und die nachhaltige Entwicklung der Verkehrsinfrastruktursysteme gewährleistet und gesteuert werden. Eine Weiterentwicklung, welche auch die Anbindung vorhandener Systeme bei Schiene, Straße und Wasserstraße einbezieht, wird als sinnvoll erachtet.