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Projektbeispiel: Anlagenbewirtschaftung

Nutzenmaximierung in der Anlagenbewirtschaftung

Mit dem verfügbaren Budget möglichst viel aus technischen Infrastrukturen herausholen – das ist das Ziel moderner Anlagenbewirtschaftung. Forschende der ZHAW School of Engineering haben eine strukturierte Methodik mit grossem Nutzenpotenzial entwickelt.

Strom, Wasser, Gas, Strasse, Schiene – die Bewirtschaftung dieser Infrastrukturnetze nennt sich technisches Asset Management und kostet jährlich Milliarden von Franken. Ein Forschungsteam der ZHAW School of Engineering hat nun eine wissenschaftliche Methodik zur Optimierung dieses Asset Managements entwickelt. «Im Wesentlichen geht es um die Frage, wieviel Nutzen das eingesetzte Geld generiert», erklärt Prof. Dr. Christoph Heitz vom Institut für Datenanalyse und Prozessdesign (IDP). «Geld für Nutzen einzusetzen ist ja ein Grundsatz aus den Wirtschaftswissenschaften, den wir auf technische Infrastrukturen angewendet haben.» Klassische Ansätze aus dem Instandhaltungsmanagement sind einseitig auf die Kosten fokussiert und zielen auf eine Kostenminimierung, ohne aber den erzielten Nutzen zu berücksichtigen. Die vom IDP entwickelte Methodik ist das weltweit erste Modell, das Nutzen und Kosten gleichzeitig optimiert.

Optimale Aufteilung des Budgets

Sämtliche technische Infrastrukturen werden von Zeit zu Zeit revidiert oder erneuert. «Die Verantwortlichen müssen entscheiden, wann, wo und wie sie ihr Budget einsetzen wollen», so Heitz. In der Praxis ist jedoch die Kosten-Nutzen-Beziehung einer einzelnen Anlage noch nicht hilfreich, um konkrete Entscheidungen zu treffen. Im normalerweise anzutreffenden Fall eines begrenzten Budgets bedeutet eine Mehrinvestition in eine Anlage, dass man für eine andere Anlage weniger Geld ausgeben kann. «Nutzengewinn an der einen Stelle bedeutet dann Nutzenverlust an einer anderen Stelle», so Heitz. «Deshalb ist die alles entscheidende Frage, wie Geld über die verschiedenen Anlagen verteilt wird.» Der entwickelte Ansatz wendet ein mathematisches Verfahren an, um die optimale Aufteilung eines gegebenen Budgets zu berechnen. Berücksichtigt wird dabei die Verschiedenheit der Anlagen, die sich nicht nur in ihren technischen Eigenschaften und ihren Kostenstrukturen unterscheiden, sondern auch in der Relevanz für den übergeordneten Nutzen. Die Methode garantiert, dass das Geld maximal nutzenbringend eingesetzt wird. Die optimale Nutzungsdauer jeder Anlage und die optimale Instandhaltungspolitik fallen dann laut Heitz quasi als Nebenprodukt ab.

30 Prozent mehr Nutzen erzielen

Integriert in eine Asset-Management-Software hat die Methodik ihre Praxistauglichkeit bereits in ersten Studien unter Beweis gestellt. «Die Berechnungen zeigen, dass sich der Nutzen kurzfristig um bis zu 50 Prozent und langfristig um bis zu 30 Prozent steigern lässt, wenn Investitionen konsequent nach dem Prinzip der Nutzensteigerung durchgeführt werden anstatt nach klassischen Regeln für die Budgetzuweisung», so Heitz. Praxispartner in diesen Case-Studies sind die Stadtwerke in Winterthur und Basel gewesen. Finanziell unterstützt wurde das Projekt von Innosuisse (ehemals KTI) des Bundes. Der Verband der Schweizerischen Elektrizitätsunternehmen (VSE) und der Verband Kommunale Infrastruktur (KI) haben für die breite Branchenabstützung gesorgt. Aus dem Projekt hervorgegangen ist das ZHAW-Spin-Off am-tec switzerland AG, das als Beratungsunternehmen die Methodik für Anwender zur Verfügung stellt.

Auf einen Blick

Beteiligte Institute und Zentren:

Projektpartner:

Finanzierung: Sonderfinanzierungsprojekt der ZHAW School of Engineering

Projektstatus: beendet

«Die Berechnungen zeigen, dass sich der Nutzen kurzfristig um bis zu 50 Prozent und langfristig um bis zu 30 Prozent steigern lässt, wenn Investitionen konsequent nach dem Prinzip der Nutzensteigerung durchgeführt werden anstatt nach klassischen Regeln für die Budgetzuweisung.»

Prof. Dr. Christoph Heitz, Projektleitung, Institut für Datenanalyse und Prozessdesign