PLANALP: Schutzsysteme gegen Naturgefahren - dauerhaft fit durch Systems Engineering?

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1 13. Oktober 2015 PLANALP: Schutzsysteme gegen Naturgefahren - dauerhaft fit durch Systems Engineering? Systems Engineering (SE) und nachhaltiges Bauen Schutzsysteme gegen Naturgefahren für Bauwerke Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schwarz, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Norbert Gebbeken Universität der Bundeswehr München PLANALP Folie 1

2 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Systems Engineering Das gesamte System wird in Subsysteme heruntergebrochen und spezifiziert. Dabei werden alle Aspekte berücksichtigt: Planung, Herstellung, Kosten, Zeitplan, Betrieb, Performance und Wiederverwertung PLANALP Folie 2

3 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Nachhaltigkeit Nachhaltigkeit ist die Konzeption einer dauerhaft zukunftsfähigen Entwicklung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Dimension menschlicher Existenz. Diese drei Säulen der Nachhaltigkeit stehen miteinander in Wechselwirkung und bedürfen langfristig einer ausgewogenen Koordination." Bundeszentrale für politische Bildung PLANALP Folie 3

4 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Ganzheitliche Nachhaltigkeit PLANALP Folie 4 Ganzheitliche Projektbewertung Entwicklung eines Modells zur Nachhaltigkeitsbewertung von Hochwasserschutzmaßnahmen Dr.-Ing. Martin Lisson Band 4 der Schriftenreihe des Instituts für Baubetrieb der UniBwM 2014

5 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Kriterium Modulares Nachhaltigkeitsmodell Kriterium Kriterium Kriterium Teilnutzen... Teilmodell 1 nicht rational/strukturiert bewertbare Kriterien Modifiziertes Projektbewertungsmodell Kriterium Kriterium Teilmodell 2... Teilnutzen Ökologische Teilnutzen: Biodiversität Treibhauseffekt Schadstoffe Eutrophierung Ökonomische Teilnutzen: Kosten Schadenseinsparungen soziale Teilnutzen: Lebensqualität Landschaftsvielfalt Erholung Beschäftigung ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertung von Hochwasserschutzmaßnahmen ( -Nutzen) Ganzheitliche Projektbewertung Entwicklung eines Modells zur Nachhaltigkeitsbewertung von Hochwasserschutzmaßnahmen Dr.-Ing. Martin Lisson Band 4 der Schriftenreihe des Instituts für Baubetrieb der UniBwM 2014 PLANALP Folie 5

6 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit kleine Baumaßnahmen mit Ökologische Teilnutzen: Biodiversität Treibhauseffekt Schadstoffe Eutrophierung Ökonomische Teilnutzen: Kosten Schadenseinsparungen soziale Teilnutzen: Lebensqualität Landschaftsvielfalt Erholung Beschäftigung PLANALP Folie 6

7 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit große Baumaßnahmen mit Ökologische Teilnutzen: Biodiversität Treibhauseffekt Schadstoffe Eutrophierung Ökonomische Teilnutzen: Kosten Schadenseinsparungen soziale Teilnutzen: Lebensqualität Landschaftsvielfalt Erholung Beschäftigung PLANALP Folie 7

8 Alpenhochwasser Aug. 2005, Lech a.a. vorbeugender baulicher HW-Schutz Geschiebewehr, Zürsbach PLANALP Folie 8

9 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Phasenmodell am Beispiel der Immobilienwirtschaft Modul- und Prozessmodell zur Lebenszyklusrenditeberechnung eines Bauwerks Dr.-Ing. Raoul Rudloff Band 1 der Schriftenreihe des Instituts für Baubetrieb der UniBwM 2010 PLANALP Folie 9

10 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Modulares Prozessmodell Anfallszeitpunkte, Dauern, Häufigkeiten Phasen Prozesse PLANALP Folie 10 Lebenszykluskosten von Tunnelbauwerken Modulares Prozessmodell zur ökonomischen Optimierung von Straßentunneln Dr.-Ing. Stephan Engelhardt Band 5 der Schriftenreihe des Instituts für Baubetrieb der UniBwM 2015

11 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Modulares Prozessmodell Verwertung Nutzung Herstellung Vortrieb Prozesse Prozesse Gewölbe Einfahrtsbeleuchtung Einfahrtsbeleuchtung Module Module Lebenszykluskosten von Tunnelbauwerken Modulares Prozessmodell zur ökonomischen Optimierung von Straßentunneln Dr.-Ing. Stephan Engelhardt Band 5 der Schriftenreihe des Instituts für Baubetrieb der UniBwM 2015 PLANALP Folie 11

12 Systems Engineering, Life Cycle Management und Nachhaltigkeit Joseph-Pschorr-Haus München M-Pire München Zertifizierung zum Nachweis der Nachhaltigkeit PLANALP Folie 12

13 Systems Engineering und Risikomanagement Risiko = Wahrscheinlichkeit x Einwirkung Analyse Quantifizierung Schadenklassen Schadenklasse Schäden 1 unbedeutend 2 leicht 3 mittel 4 schwer 5 katastrophal Stochastisches Prinzip (Monte Carlo Simulation) Risikomanagement im Tunnelbau Schwarz, Sandoval Vorträge zum 6. Hans Lorenz Symposium TU Berlin 2010 PLANALP Folie 13

14 Systems Engineering und Risikomanagement Resilienz Schadensausmaß Schadenshäufigkeit Katastrophenrisiko Stellt das Überleben in Frage immer vermeiden Mittleres Risiko Einzelne wichtige Ziele können nicht mehr erreicht werden Kleinrisiko Verhindert das Erreichen eines Zieles nicht PLANALP Folie 14

15 Systems Engineering und Risikomanagement Risikovermeidung Resilienz Bei der Risikovermeidung wird durch den Einsatz: redundanten Systeme oder Fail - Safe - Systeme das identifizierte Risiko zu Null gesetzt. Es wird dabei die Eintrittswahrscheinlichkeit des Risikos zu Null. PLANALP Folie 15 Risikomanagement im Tunnelbau Schwarz, Sandoval Vorträge zum 6. Hans Lorenz Symposium TU Berlin 2010

16 Systems Engineering und Risikomanagement Resilienz PLANALP Folie 16

17 Resilienz Redundanz am Beispiel Pumpenausfall Pumpenausfall Ersatzpumpe Eigene Stromversorgung 1 2 Warnsystem Redundantes Warnsystem z. B. manuelle Bedienung Risikomanagement im Tunnelbau Schwarz, Sandoval Vorträge zum 6. Hans Lorenz Symposium TU Berlin 2010 PLANALP Folie 17

18 Einsatz mobiler Brücken nach Flutereignis (THW OV Fürth) Projektbeispiel Forschungszentrum Risk PLANALP Folie 18

19 Systems Engineering und Risikomanagement PLANALP Folie 19

20 Danke für Ihr Interesse! PLANALP Folie 20