1./2. Dezember 2008 / Braunschweig Das Risikokonzept

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1 1./2. Dezember 2008 / Braunschweig Das Risikokonzept 1

2 Kurze Vorstellung Hanspeter Schlatter Diplom als Kultur- und Vermessungstechnik an der ETH-Z Jahre Assistent Baustatik, Stahlbeton- und Holzbau erster Kontakt Sicherheit und Risiko bei Prof. J. Schneider 5 Jahre Ingenieurbüro Wolfseher + Partner AG: Sicherheit/Sanierung von Bauwerken (Autobahnbrücken, Fassaden, Balkone, Kühltürme etc.) 5 Jahre Ingenieurbüro Ernst Basler + Partner AG: Sicherheit und Risiko in verschiedensten Bereichen (auch Banken, Strassen- und Schienenverkehr, Schwimmbäder, Armee, etc.) Seit 2002 bei SBB: 4 Jahre Zentralbereich Sicherheit: Brand im Tunnel, Entgleisungen, Zusammenstösse, Bahnübergänge etc. seit bei I-SA-S (Infrastruktur Sicherungsanlagen und Automation Sicherheit) 2

3 Ziel heute Vertieften Einblick in das Konzept geben. 3

4 Übersicht Einleitung: Beispiele; Problemstellung; Begriffe Risikoanalyse: Ablauf und Bewertungskriterien Vertiefte Betrachtung: Individuelles Risiko Schlussbemerkungen Kollektives Risiko 4

5 Beispiele der SBB 4 Anwendungsbeispiele bei der SBB während der letzten 2 Jahre 5

6 Spannungsteiler bei Relaisstellwerken Do 67 Beispiel für netzweites und interdisziplinäres Problem (Siemens SBB) Kollisionsrisiko 6

7 Sicherheit von thermischen Fahrzeugen in Tunneln Beispiel für netzweites und interdisziplinäres Problem (Dampfverbände I-BF Aufsichtsbehörde BAV) 7 Erstickungsrisiko, wenn Zug im Tunnel stehen bleibt

8 Bahnhof Rivaz Beispiel für punktuelles Problem Personenunfall beim Aussteigen Variante 1: Spurwechsel verschieben Variante 2: Perron verlängern 8

9 Flankenschutz netzweit Thun, 28. April Auftrag Chef Infrastuktur: Untersuchung aller Weichen... für ca. 50 davon weitergehende Massnahmen empfohlen

10 Ein Beispiel aus/für Deutschland 10

11 Problemstellung Begrenzte Geldmittel Akzeptanz von und Umgang mit (Rest-)-Risiken Transparenz von Risikoabschätzungen und Entscheiden Rechtliche Aspekte (fehlende Vorgaben; Haftung; etc.) Ethische Aspekte Gleicher Massstab ( Äpfel Birnen ) 11

12 Begriffe : Sicherheit Deutsche Philosophie versus... Angelsächsische Philosophie Sicherheit: Abwesenheit von Gefahr Ein Zustand wird als sicher definiert, wenn das verbleibende Risiko akzeptierbar klein ist ( akzeptiertes Restrisiko ) 12

13 Begriffe : Sicherheit Die absolute Sicherheit gibt es nicht. Es geht in erster Linie um die Sicherheit von Menschen in der (technischen) Umgebung. In zweiter Linie um Umwelt und Sachwerte. 13

14 Begriffe : Risiko Risiko: In der technischen Umwelt = Alltagssprache Risiko ist Produkt von Häufigkeit und Ausmass R = H x A 14

15 Begriffe : Aversion Aversion: technisch gleiche Risiken werden von Menschen unterschiedlich wahrgenommen Grosse Ausmasse werden höher gewichtet. Wird in der Risikoberechnung berücksichtigt. 15

16 Aversion Risiko mit Aversion R = H x A x j(a) Verschiedene Ansätze Wir verwenden: j(a) = 0.8 * A 16

17 Begriffe : Verhältnismässigkeit Verhältnismässigkeit : Was soll womit verglichen ins Verhältnis gesetzt werden? Begriff aus dem Rechtswesen In der vorliegenden Thematik mindestens 2 Deutungen: Verhältnis des Risikos zu den Gesamtkosten eines Projektes (Beispiel Lötschberg-Basistunnel oder NBS Bern Zürich: sehr hohe Beträge für Sicherheit zur Verfügung) Verhältnis des Risikos zum Risiko anderer Gefährdungen (Beispiel: Todesfallrisiko durch Brand im Hauensteintunnel soll nicht unverhältnismässig höher sein als im Lötschberg-Basistunnel) 17

18 Begriffe : Verhältnismässigkeit Vergleichbares (sehr kleines!) Risiko bei Bahnübergängen beim Flankenschutz Brand im Tunnel bei Entgleisungen etc. etc.... Verhältnis des Risikos zum Risiko anderer Gefährdungen (Beispiel: Todesfallrisiko durch Brand im Hauensteintunnel soll nicht unverhältnismässig höher sein als im Lötschberg-Basistunnel) 18

19 Risikoanalyse (i.w.s.): Ablauf und Bewertungskriterien Gefährdungsanalyse identifizierte Gefährdung: Risiko tragbar?... oder hierher! Massnahmenplanung; Variantenstudium für Risikoreduktion nein Risikoanalyse (i.e.s.) Risikoberechnung Risikobewertung! Sicherheitsziele Massstab fertig ja Risiko tragbar? 19

20 Problem Risikobewertung Bekannt : Risiko b e r e c h n u n g (Ereignis-, Fehlerbaum, Statistik...) Unbekannt : Risiko b e w e r t u n g (StFV: Summenkurve; sonst...) Risikokonzept 20

21 Entstehung Das Risikokonzept ist v.a. für bestehende Situationen entwickelt worden. Für Neuentwicklungen (wie z.b. neu Stellwerke) gelten grundsätzlich bestehende Vorschriften für die Erstellung. Die Methodik kann aber auch hier im Einzelfall von grossem Nutzen sein. 21

22 Bewertungskriterien... oder Sicherheitsziele, Massstab... Viele Ansätze... GAMAB Globalement Au Moins Aussi Bon ALARP As Low As Reasonably Practicable MEM Minimale Endogene Mortalität z.b. Anhang EN RAMS dort aber nur informativ 22

23 Risikokonzept: Zweistufige Beurteilung Start 1. Stufe: individuelles Risiko r i Massnahmen zwingend MEM -Prinzip r i < r i;zul? ja nein 23

24 In dieser Schlaufe geht es um Todesfallrisiken Umfassende Betrachtung, komplexeste Situation andere Risiken: ebenfalls anwendbar aber einfacher 24

25 Zweistufige Beurteilung Start 1. Stufe: individuelles Risiko r i Massnahmen zwingend MEM -Prinzip r i < r i;zul? ja nein Risikokategorien ALARP -Prinzip Aversion berücksichtigen 2. Stufe: kollektives Risiko R k Massnahmen prüfen; K, N Massnahmen mit günstigem K/N? keine Massnahmen Fertig nein ja Massnahme(n) umsetzen K = Kosten N = Nutzen Risikokategorien 25

26 Risikokategorien gross Kenntnis des Risikos Vermeidbarkeit Beeinflussbarkeit Unmittelbarkeit der Nutzenempfindung Eigenverantwortung Risikoakzeptanz klein 26

27 Lebenserwartung resp. Sterbewahrscheinlichkeit ( EM ) 1 pro 10 1 pro pro pro Quelle: Bewertung von technischen Risiken ; Polyprojekt Risiko und Sicherheit, Band Nr. 3, Hochschulverlag AG an der ETH-Z (vdf); Hans A. Merz, Thomas Schneider, Hans Bohnenblust, 1995, ISBN

28 Lebenserwartung resp. Sterbewahrscheinlichkeit ( EM ) Männer und Frauen Schweiz Mittel der Jahre Strassenverkehrsunfälle Krankheit und natürlicher Tod Selbstmord / gewaltsamer Tod andere Unfälle Alter 28 Quelle: Bewertung von technischen Risiken ; Polyprojekt Risiko und Sicherheit, Band Nr. 3, Hochschulverlag AG an der ETH-Z (vdf); Hans A. Merz, Thomas Schneider, Hans Bohnenblust, 1995, ISBN

29 Lebenserwartung resp. Sterbewahrscheinlichkeit ( EM ) 29 Quelle: Bewertung von technischen Risiken ; Polyprojekt Risiko und Sicherheit, Band Nr. 3, Hochschulverlag AG an der ETH-Z (vdf); Hans A. Merz, Thomas Schneider, Hans Bohnenblust, 1995, ISBN

30 Lebenserwartung resp. Sterbewahrscheinlichkeit ( EM ) hohe Säuglingssterblichkeit ( 3. Welt ) Mittel der Jahre Hunger Krieg AIDS (Schweiz) Alter qualitative subj. Einschätzung von uns 30 Quelle: Bewertung von technischen Risiken ; Polyprojekt Risiko und Sicherheit, Band Nr. 3, Hochschulverlag AG an der ETH-Z (vdf); Hans A. Merz, Thomas Schneider, Hans Bohnenblust, 1995, ISBN

31 Lebenserwartung resp. Sterbewahrscheinlichkeit ( EM ) Schweiz mögliche Grenzwerte 10 2 = mittlere Sterblichkeit in Mitteleuropa 10 2 = 0.01 MEM 2 * 10 4 = 2 pro % % 0.5% % 31

32 Massstab: r i; zul Berechnung r i Anz. Züge THR? r i; zul > r i = f(x 1, X 2, X 3,...) Geschwindigkeit... 32

33 Individuelles Risiko (pro Jahr) Werte Grenzwerte Risikokategorien A Drogenkonsum A B 10 3 Verantwortungsbereich der Gesellschaft B Segelfliegen C Autounfall (Lenker) D Autounfall (Beifahrer) E Eisenbahnpassagier 10 4 C F Wohnungsbrand (Kleinkind) 10 5 D 10 6 Verantwortungsbereich des Individuums E 10 6 F 33

34 2. Stufe: Kollektives Risiko; Kosten-Nutzenwirksamkeit Start 1. Stufe: individuelles Risiko r i Massnahmen zwingend MEM -Prinzip r i; < r i;zul? ja nein ALARP -Prinzip 2. Stufe: kollektives Risiko R k Massnahmen prüfen; K, N K = Kosten N = Nutzen Aversion berücksichtigen Massnahmen mit günstigem K/N? nein keine Massnahmen ja Massnahme(n) umsetzen Fertig 34

35 2. Stufe: Kollektives Risiko; Kosten-Nutzenwirksamkeit Ertrag (CHF) Kosten = Nutzen Modell aus der Ökonomie Ertragsfunktion optimaler Punkt Zusatzgewinn Verlustzone Grenzkostentangente Gewinn Mitteleinsatz / Kosten (CHF) 35

36 2. Stufe: Kollektives Risiko; Kosten-Nutzenwirksamkeit Ertrag (CHF) Mitteleinsatz / Kosten (CHF) Spiegeln der Funktion Risiko (CHF) Risikoreduktion (CHF) = Ertrag Mitteleinsatz / Kosten (CHF) 36

37 2. Stufe: Kollektives Risiko; Kosten-Nutzenwirksamkeit R 0 Risiko (CHF; Annahme, wir hätten das ganze Risiko monetarisiert; siehe später) Risikoreduktion = Nutzen Kosten mögliche Massnahmen und Massnahmenkombinationen Massnahmenkosten (CHF) 37

38 2. Stufe: Kollektives Risiko; Kosten-Nutzenwirksamkeit Risiko (CHF) R 0 Risikoreduktion = Nutzen optimale Massnahme mögliche Massnahmen + Massnahmenkomb. Kosten 45 Grenzkostenkurve (Polygon) Grenzkostentangente Massnahmenkosten (CHF) 38

39 Kosten-Nutzenwirksamkeit: Kosten Nutzen Risiko (CHF) R 0 Fläche, in der grundsätzlich günstige Massnahmen liegen können. optimale Massnahme Massnahme mit Kosten = Nutzen und maximaler Risikoreduktion ALARP 39

40 Was jetzt noch fehlt... Risiko (CHF) R 0 Monetarisierung von Personenschäden insbesondere Todesfällen 40

41 Grenzkosten (CHF pro verhindertes Todesopfer) Risikokategorien Bahnübergänge (DB, 1986) 2 Strassenverkehr (USA) 3 Explosivstofffabriken (Arbeiter, 1991) 4 Mittlerer Strassenverkehrsunfall (BfU, 1988) British Rail (1992) Mio Mio 3, ,11 6 Grosser Belt (Schiene, 1988) 7 Luftverkehr (USA) 8 Bahntunnel (DB, 1982) 9 Bahntunnel (ÖBB, 1993) 10 Explosivstofflagerung und -fabrikation (Drittpersonen, 1991) 11 Kernenergie (England, 1993)

42 Zusammenspiel bei 4 typischen Risikosituationen hohes Ausgangsrisiko R 0;1 R 0;2 wirksame Massnahmen tiefes Ausgangsrisiko R 0;3 R 0;4 wenig wirksame Massnahmen 42

43 Methode 1: Grenzwert für Risiko R 0;1 hohes Ausgangsrisiko Zusammenstellung Nutzen R 0;2 Kosten beide gleich wirksame Massnahmen Grenzwert tiefes Ausgangsrisiko Grenzwert R 0;3 R 0;4 keine Massnahmen Grenzwert Grenzwert wenig wirksame Massnahmen 43

44 Methode 2: Grenzwert für Kosten wirksame Massnahmen R 0;1 hohes Ausgangsrisiko tiefes Ausgangsrisiko Zusammenstellung R 0;2 R 0;3 R 0;4 Nutzen Kosten Grenzwert Grenzwert alle 4 gleich wenig wirksame Massnahmen Grenzwert Grenzwert 44

45 Methode 3: Grenzkostenansatz Zusammenstellung R 0;1 hohes Ausgangsrisiko R 0;2 Nutzen Kosten wirksame Massnahmen tiefes Ausgangsrisiko R 0;3 R 0;4 keine Massnahmen wenig wirksame Massnahmen 45

46 Zusammenstellung der Werte Methode 1: Grenzwert für Risiko Nutzen Kosten Methode 2: Grenzwert für Kosten Nutzen Kosten Methode 3: Grenzkostenansatz Nutzen Kosten 46

47 Schlussbemerkungen (I) Der Ansatz ist quantitativ: Risiken können berechnet werden, ebenso der Nutzen von Massnahmen.... wirtschaftlich: Die Methode bezweckt, dass eine günstige Kostenwirksamkeit erreicht wird, dass der Nutzen höher ist als der Aufwand.... ethisch: Die Methode erlaubt, dass begrenzte finanzielle Mittel richtig eingesetzt werden und ein Maximum an Personen- und Sachschäden verhindert werden kann. 47

48 Schlussbemerkungen (II) Der Ansatz ist universell: Risiken aus verschiedenen Bereichen können miteinander verglichen werden.... transparent und plausibel: Die Resultate und Entscheide können klar dargestellt und nachvollziehbar dokumentiert werden.... objektiv: Verschiedene Anwender kommen bei der gleichen Problemstellung weitgehend zum gleichen Resultat. 48

49 Schlussbemerkungen (III) Der Ansatz steht im Einklang mit... Sicherheitskonzept BAV (Aufsichtsbehörde) (siehe Internet) Grundsätze des Verwaltungsrates der SBB zu Safety und Security, , R Z Fachbereichsrichtlinie der SBB im Bereich Safety , R Z Handbuch Safetymanagement SBB , R Z (Z-SI) 49

50 Schlussbemerkungen (IV) David Okrent hat schon 1980 krass seine Meinung darüber formuliert, wie es ist, wenn wir nicht so vorgehen*: If our priorities in managing risks are not cost-effective, we are, in effect, killing people whose premature deaths could be prevented. was wir frei übersetzt etwa wie folgt formulieren können: Wenn wir unsere Prioritäten im Risikomanagement falsch setzen, also die gewählten Massnahmen nicht kostenwirksam sind, sind wir genau genommen verantwortlich für diejenigen vorzeitigen Todesfälle, die mit diesen Mitteln hätten verhindert werden können. * Comment on Societal Risk ; David Okrent, in: Science, Volume 208, Issue 4442,

51 Besten Dank! Darf ich Fragen beantworten? 51

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