Herangehensweise, Datengrundlage, Aufwand Resultate Software PiReM

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1 Strategisches und Operatives Asset-Management Herangehensweise, Datengrundlage, Aufwand Resultate Software PiReM Abteilung: RBS wave GmbH_TC 85. Sitzung AK Wasserversorg RBS TC Dr. Gangl AK 1 Wasserversorgung Autor: Dr. Gangl Datum:

2 RBS wave GmbH Energie Wasser Infrastruktur RBS wave ist eines der großen Ingenieurunternehmen in Baden-Württemberg. Mehr als 120 Mitarbeiter an den Standorten Stuttgart und Ettlingen arbeiten in den Geschäftsfeldern Energie, Wasser und Infrastruktur. - Rohrnetzberechnung Wasser, Gas, Fernwärme (inkl. Kalibrierung) - Kathodischer Korrosionsschutz - Strategisches und operatives Asset Management (PiReM) - Planung und Bau Wassergewinnungs-/aufbereitungsanlagen, Kleinwasserkraft 2 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

3 Fragestellungen an Asset Management - Wie sieht der aktuelle Zustand aus? - Welches Ziel/Zustand soll erreicht werden? - In welchem Zeitraum kann dies erreicht werden? - Welche finanzielle Mittel sind notwendig? - Welche Ressourcen sind notwendig? - Wo sind die Handlungsschwerpunkte? - Welche Daten / welcher zeitliche Aufwand ist notwendig um die Fragen zu beantworten? 3 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

4 Netzmanagement 4 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung RBS Wave - Netzmanagement ISO (Gangl&Deiss, 2010)

5 Aktuelle Zustandsbeschreibung Schadensdaten Zustandsdaten Betriebserfahrung zum Ausfallverhalten Zustand ( Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls) Netzstruktur -daten Wahl der Strategie der Instandhaltung Ergebnis als Prioritätenliste im GIS Wichtigkeit ( Folgen eines Ausfalls) 5 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

6 Fragestellungen an Asset Management - Wie sieht der aktuelle Zustand aus? - Welches Ziel/Zustand soll erreicht werden? - In welchem Zeitraum kann dies erreicht werden? - Welche finanzielle Mittel sind notwendig? - Welche Ressourcen sind notwendig? - Wo sind die Handlungsschwerpunkte? - Welche Daten / welcher zeitliche Aufwand ist notwendig um die Fragen zu beantworten? 6 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

7 Aktuelle Zustandsbeschreibung Zustandsbeschreibung: Vergleich von Kennzahlen mit einem Richtwert, um abzuleiten, ob Zustand gut oder schlecht ist. Kennzahlen zeitliche Entwicklung Prognose: - Materialverteilung (Länge pro Jahr) - jährliche Schadensrate (Schäden/(km * Jahr)) - altersabhängige Schadensrate (Schäden/(km * Alter)) - Reparaturkosten pro Jahr - Investitionskosten pro Jahr - Restbuchwert pro Jahr - Durchschnittsalter Zieldefinition 7 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

8 Hydraulische Rohrnetzberechnung Drucklogger über System verteilen Definierte Entnahme führt zu Druckreduktion Aufgezeichnete Druckreduktion wird zur Kalibrierung verwendet (Inkrustierung, geschlossene oder halbgeschlossene Schieber, Durchmesserchek, Definierte Entnahme mögliche Ablagerung 8 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

9 Daten für ein Asset Management Konzept - Inkustierung 9 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

10 Daten für ein Asset Management Konzept hoher Druck 10 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

11 Daten für ein Asset Management Konzept - Fließgeschwindigkeit 11 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

12 Zustandsbeschreibung über SR 12 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

13 Grundlage für eine Strategie - Identifikationsnummer des Betriebsmittels - Typ des Betriebsmittels (VL, HAL) - Material - Durchmesser - Länge - Einbaujahr - Ausbaujahr - Betriebszustand - Identifikationsnummer der Störung - Identifikationsnummer des zugehörigen Betriebsmittels - Störungsdatum - Betriebszustand der Störung 13 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

14 Ausgangslage Normalfall Ergänzung fehlende Baujahre (Vergleich Lage, Ortsteile) Ergänzung fehlender Materialien (Vergleich Lage, Ortsteile, materialspezifischer Randbedingungen zu Herstelljahren PE, GGG nicht vor 1960, GGG 2. Gen nicht vor 1980, ) Ergänzung fehlender Nennweiten (hydraulische Rohrnetzberechnung) Berücksichtigung ausgebauter Schäden 14 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

15 Lagezuordnung 15 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

16 Lagezuordnung einheitliches Baugebiet Baujahre 1970~1975 Material GGG 1. Gen. TL zu HB 16 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

17 Lagezuordnung - Materialergänzung Hochbehälter Autobahn 17 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

18 Schadensstatistik mittleres Rohrnetzalter mittlere SR nach DVGW niedere SR nach DVGW 18 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

19 Fragestellungen an Asset Management - Wie sieht der aktuelle Zustand aus? - Welches Ziel/Zustand soll erreicht werden? - In welchem Zeitraum kann dies erreicht werden? - Welche finanzielle Mittel sind notwendig? - Welche Ressourcen sind notwendig? - Wo sind die Handlungsschwerpunkte? - Welche Daten / welcher zeitliche Aufwand ist notwendig um die Fragen zu beantworten? 19 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

20 Ziel - Optimale Alterungsbeschreibung 20 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

21 Standardparameter - Alterungsverhalten erste Schäden Ende techn. Nutzungsd. Grauguss GGG/T GGG/PE/FZM ST PE Reinigung und Auskleidung RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung Alter [Jahre] (DVGW W

22 Variante 2 Nutzen der eigenen Schadensstatistik 22 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

23 Variante 2 Erneuerungsbedarf gegenüber Standardparameter L = 23,6km bei 300 /m = ~7 Mio (bei Netzlänge Guss von 60km) Erneuerungskosten [ ] Statistik DVGW Jahr [a] 23 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

24 Baujahrverteilung ab RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

25 Baujahrverteilung angepasst 25 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

26 Vergleich Baujahrverteilung angepasst original langfristiger Rehabilitationsbedarf jährlicher Rehabilitationsbedarf [m] Erneuerungsbedarf "original" Erneuerungsbedarf "angepasst" 26 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

27 Variante 3 Zustandsdaten / Datenschätzung Beispiel Armaturen: 100% ND 20~25 Jahre 50%ND 40~45 Jahre 10%ND 55~60 Jahre 27 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

28 Variante 3 Zustandsdaten / Datenschätzung Beispiel Armaturen: 100% ND 20~25 Jahre 50%ND 40~45 Jahre 10%ND 55~60 Jahre 28 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

29 Variante 3 Zustandsdaten / Datenschätzung Beispiel Armaturen: 100% ND 20~25 Jahre 50%ND 40~45 Jahre 10%ND 55~60 Jahre 29 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

30 Fragestellungen an Asset Management - Wie sieht der aktuelle Zustand aus? - Welches Ziel/Zustand soll erreicht werden? - In welchem Zeitraum kann dies erreicht werden? - Welche finanzielle Mittel sind notwendig? - Welche Ressourcen sind notwendig? - Wo sind die Handlungsschwerpunkte? - Welche Daten / welcher zeitliche Aufwand ist notwendig um die Fragen zu beantworten? 30 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

31 Szenario-Definition alle Betriebsmittel mit Ausfallrisiko von > 60% erneuern alle Betriebsmittel im Zustand 4 und 5 erneuern Alterungsverhalten 31 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung hydraulische Rohrnetzberechnung

32 Szenario-Definition alle Betriebsmittel mit Ausfallrisiko von > 60% erneuern alle Betriebsmittel im Zustand 4 und 5 erneuern Schadensrate soll längerfristig unter einem unternehmensspezifischen Richtwert gehalten werden alle Betriebsmittel werden gemäß statistischem Ausfallverhalten erneuert beibehalten des aktuellen Budgets 0-Investitionsszenario 32 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

33 33 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

34 34 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

35 35 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

36 Szenario-Auswertung 36 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

37 Risikobewertung - Prioritätenliste Risikobewertung über Prioritätenliste - Schadensrate - Wirtschaftlicher Erneuerungszeitpunkt - kritische Materialien - Baujahre - 37 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

38 Risikobewertung Auswirkung auf Zustand Erst durch die Auswahl der tatsächlich geplanten Abschnitte kann eine Prognose über den Verlauf des Zustands (Schadensrate) gegeben werden. 38 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

39 Szenario fremdbestimmt => damit auch Nachweis, wenn Budget zum Großteil für Fremdbaumaßnahmen verwendet werden muss. 39 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

40 Szenario Planung Auswirkung auf Schadensrate 40 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

41 Ergebnisdarstellung im GIS GIS-Daten werden importiert GIS-Daten werden exportiert 41 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

42 Fazit Zusammenfassung unterschiedlicher Datenquellen in einem Expertensystem betriebsmittelscharf optimal an eigene Daten angepasste Altersfunktion liefert Grundlage zur strategischen Planung Vorhandene Instandhaltungskapazitäten können gezielt eingesetzt werden Wichtige Leitungen können durch vorbeugende Instandhaltung geplant rehabilitiert werden Wirtschaftlich optimierte Umsetzung Grafische Darstellung für praktische Umsetzung 42 RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung

43 Dr.-Ing. Gerald Gangl +49-(0) RBS wave GmbH Kriegsbergstraße Stuttgart RBS TC Dr. Gangl AK Wasserversorgung