eJournals Kolloquium Straßenbau in der Praxis 3/1

Kolloquium Straßenbau in der Praxis
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expert Verlag Tübingen
21
2023
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Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg

21
2023
Daniel Hilpert
Henning Balck
Tatjana Epp
Baden-Württemberg ist als Bundesland, Wirtschaftsstandort und Transitland mit einem Netz von rund 4.200 km Bundesstraßen und rund 10.000 km Landesstraßen auf eine gut ausgebaute und intakte Straßeninfrastruktur angewiesen. Die große Herausforderung in Bezug auf die Sicherstellung der Mobilität in Baden-Württemberg ist und wird der Erhalt der existierenden Infrastruktur sein. Die Verpflichtung des Landes für diese und zukünftige Generationen ist es, diese Infrastruktur erwartungsgerecht zu erhalten. Die Landesregierung setzt seit 2011 dementsprechend den Schwerpunkt auch auf den Erhalt und die Sanierung der bestehenden Straßeninfrastruktur. Um die erforderlichen Mittel für die Erhaltung der Fahrbahnen und Ingenieurbauwerke sachgerecht verteilen und das Netz nachhaltig erhalten zu können, bewertet die Straßenbauverwaltung des Landes den vorhandenen Zustand nach einheitlichen und nachvollziehbaren Kriterien und priorisiert die geplanten Maßnahmen. Die Planung und Durchführung erfolgt auf der operativen Ebene durch die zuständigen Baureferate in den Regierungspräsidien. Das Erhaltungsmanagement der Straßenbauverwaltung Baden-Württemberg basiert bei den Fahrbahnen auf dem Verfahren der messtechnischen Zustandserfassung und -bewertung (ZEB), das bereits Anfang der 1990er Jahre durch den Bund entwickelt wurde. Der Zustand der Bundes- und Landesstraßen sowie der straßenbegleitenden Radwege in der Baulast des Bundes und des Landes wird in einem regelmäßigen Zyklus alle 4 Jahre gem. den ZTV ZEB-StB (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Zustandserfassung und -bewertung von Straße) erhoben und bewertet. Die Prüfung der Bauwerke erfolgt ebenfalls in einem regelmäßigen Intervall gemäß den Vorgaben der DIN 1076 zur Prüfung und Überwachung von Ingenieurbauwerken im Zuge von Straßen und Wegen hinsichtlich ihrer Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit. Die Ergebnisse der Zustandserfassung und -bewertung bilden zusammen mit den Bestands- und Verkehrsdaten eine wichtige Grundlage für die Ermittlung des Finanz- und Ressourcenbedarfs, die Mittelverteilung sowie für die Priorisierung der einzelnen Maßnahmen. Der Prozess der Erhaltungsplanung gliedert sich in die landesweite Bestimmung der erhaltungsbedürftigsten Abschnitte (Erhaltungsabschnitte) und der jeweiligen Dringlichkeit. Die Regierungspräsidien erstellen ihr jährliches Sanierungsprogramm auf Basis der ZEB-Ergebnisse sowie des Erhaltungsmanagements. Die Öffentlichkeit wird zusätzlich zum jährlichen Sanierungsprogramm regelmäßig über die Gesamtbilanz abgeschlossener Erhaltungsmaßnahmen informiert. Die Visualisierung des Erhaltungsmanagements sowie der realisierten Projekte erfolgt auf Grundlage von Karten. Damit die für die Erhaltungsplanung relevanten Informationen effizienter und barrierefrei auf allen Ebenen der Straßenbauverwaltung genutzt werden können, wurde das bereits seit 2007 für die Visualisierung der Zustandsdaten eingesetzte Online-Visualisierungstool OnKo der HELLER Ingenieurgesellschaft mbH für das Erhaltungsmanagement 2021 maßgeblich erweitert. Dazu hat das Ministerium für Verkehr gemeinsam mit den Ingenieur:innen von HELLER eine Systematik entwickelt, die die Planung und das Controlling weiter vereinfachen soll. Die webbasierte Managementsoftware ermöglicht allen in die Erhaltungsplanung involvierten Mitarbeiter:innen einen Zugriff auf die aktuellen Zustands-, Bestands- und Verkehrsdaten, die Streckenbilder, den aus den Zustandsdaten abgeleiteten Bedarf, die Planung und die bereits realisierten Projekte. Diese umfassende Datengrundlage beinhaltet Daten zu den Fahrbahnen der Bundes- und Landesstraßen, aber auch zu den straßenbegleitenden Radwegen sowie zu den Brücken. Dadurch wird eine übersichtliche und effektive Möglichkeit geschaffen, gegebenenfalls übergreifend durchführbare Maßnahmen zu identifizieren. Über die lineare Referenzierung der jeweiligen Informationen zum digitalen Straßennetzmodell lassen sich diese zielgerichtet verschneiden und für die Entscheidungsfindung flexibel auswerten. Genau wie bei der mittlerweile unverzichtbaren digitalen Vernetzung in der Wirtschaft und Industrie sind auch im Straßenwesen neue Konzepte und Technologien für die Vernetzung der Fachsysteme und den Datenaustausch erforderlich. Die von HELLER entwickelte, modular aufgebaute Managementsoftware folgt den modernsten Entwicklungsprinzipien und nutzt sogenannte Microservices für die Zusammenführung und Synchronisierung unterschiedlicher Daten in unterschiedlichen Darstellungen (Karte, Streckenband, Tabelle, etc.). Die Visualisierung der Informationen erfolgt dabei stets gezielt für die jeweilige Aufgabe mit dem erforderlichen ingenieurtechnischen Hintergrund.
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3. Kolloquium Straßenbau - Februar 2023 165 Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg Daniel Hilpert Heller Ingenieurgesellschaft mbH, Darmstadt Dipl.-Ing. Henning Balck Heller Ingenieurgesellschaft mbH, Darmstadt Dr. rer. nat. Tatjana Epp Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg, Referat 24: Erhaltung und Ingenieurbau, Stuttgart Zusammenfassung Baden-Württemberg ist als Bundesland, Wirtschaftsstandort und Transitland mit einem Netz von rund 4.200 km Bundesstraßen und rund 10.000 km Landesstraßen auf eine gut ausgebaute und intakte Straßeninfrastruktur angewiesen. Die große Herausforderung in Bezug auf die Sicherstellung der Mobilität in Baden-Württemberg ist und wird der Erhalt der existierenden Infrastruktur sein. Die Verpflichtung des Landes für diese und zukünftige Generationen ist es, diese Infrastruktur erwartungsgerecht zu erhalten. Die Landesregierung setzt seit 2011 dementsprechend den Schwerpunkt auch auf den Erhalt und die Sanierung der bestehenden Straßeninfrastruktur. Um die erforderlichen Mittel für die Erhaltung der Fahrbahnen und Ingenieurbauwerke sachgerecht verteilen und das Netz nachhaltig erhalten zu können, bewertet die Straßenbauverwaltung des Landes den vorhandenen Zustand nach einheitlichen und nachvollziehbaren Kriterien und priorisiert die geplanten Maßnahmen. Die Planung und Durchführung erfolgt auf der operativen Ebene durch die zuständigen Baureferate in den Regierungspräsidien. Das Erhaltungsmanagement der Straßenbauverwaltung Baden-Württemberg basiert bei den Fahrbahnen auf dem Verfahren der messtechnischen Zustandserfassung und -bewertung (ZEB), das bereits Anfang der 1990er Jahre durch den Bund entwickelt wurde. Der Zustand der Bundes- und Landesstraßen sowie der straßenbegleitenden Radwege in der Baulast des Bundes und des Landes wird in einem regelmäßigen Zyklus alle 4 Jahre gem. den ZTV ZEB-StB (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Zustandserfassung und -bewertung von Straße) erhoben und bewertet. Die Prüfung der Bauwerke erfolgt ebenfalls in einem regelmäßigen Intervall gemäß den Vorgaben der DIN-1076 zur Prüfung und Überwachung von Ingenieurbauwerken im Zuge von Straßen und Wegen hinsichtlich ihrer Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit. Die Ergebnisse der Zustandserfassung und -bewertung bilden zusammen mit den Bestands- und Verkehrsdaten eine wichtige Grundlage für die Ermittlung des Finanz- und Ressourcenbedarfs, die Mittelverteilung sowie für die Priorisierung der einzelnen Maßnahmen. Der Prozess der Erhaltungsplanung gliedert sich in die landesweite Bestimmung der erhaltungsbedürftigsten Abschnitte (Erhaltungsabschnitte) und der jeweiligen Dringlichkeit. Die Regierungspräsidien erstellen ihr jährliches Sanierungsprogramm auf Basis der ZEB-Ergebnisse sowie des Erhaltungsmanagements. Die Öffentlichkeit wird zusätzlich zum jährlichen Sanierungsprogramm regelmäßig über die Gesamtbilanz abgeschlossener Erhaltungsmaßnahmen informiert. Die Visualisierung des Erhaltungsmanagements sowie der realisierten Projekte erfolgt auf Grundlage von Karten. Damit die für die Erhaltungsplanung relevanten Informationen effizienter und barrierefrei auf allen Ebenen der Straßenbauverwaltung genutzt werden können, wurde das bereits seit 2007 für die Visualisierung der Zustandsdaten eingesetzte Online-Visualisierungstool OnKo der HELLER Ingenieurgesellschaft mbH für das Erhaltungsmanagement 2021 maßgeblich erweitert. Dazu hat das Ministerium für Verkehr gemeinsam mit den Ingenieur: innen von HELLER eine Systematik entwickelt, die die Planung und das Controlling weiter vereinfachen soll. Die webbasierte Managementsoftware ermöglicht allen in die Erhaltungsplanung involvierten Mitarbeiter: innen einen Zugriff auf die aktuellen Zustands-, Bestands- und Verkehrsdaten, die Streckenbilder, den aus den Zustandsdaten abgeleiteten Bedarf, die Planung und die bereits realisierten Projekte. Diese umfassende Datengrundlage beinhaltet Daten zu den Fahrbahnen der Bundes- und Landesstraßen, aber auch zu den straßenbegleitenden Radwegen sowie zu den Brücken. Dadurch wird eine übersichtliche und effektive Möglichkeit geschaffen, gegebenenfalls übergreifend durchführbare Maßnahmen zu identifizieren. Über die lineare Referenzierung der jeweiligen Informationen zum digitalen Straßennetzmodell lassen sich diese zielgerichtet verschneiden und für die Entscheidungsfindung flexibel auswerten. Genau wie bei der mittlerweile unverzichtbaren digitalen Vernetzung in der Wirtschaft und Industrie sind auch im Straßenwesen neue Konzepte und Technologien für die Vernetzung der Fachsysteme und den Datenaustausch erforderlich. Die von HELLER entwickelte, modular aufgebaute Managementsoftware folgt den modernsten Entwicklungsprinzipien und nutzt sogenannte Microservices für die Zusammenführung und Synchronisierung unterschiedlicher Daten in unterschiedlichen Darstellungen (Karte, Streckenband, Tabelle, etc.). Die Visualisierung der Informationen erfolgt dabei stets gezielt für die jeweilige Aufgabe mit dem erforderlichen ingenieurtechnischen Hintergrund. 166 3. Kolloquium Straßenbau - Februar 2023 Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg 1. Bedeutung der Erhaltungsplanung Deutschland ist im internationalen Maßstab ein Land mit einer umfangreich ausgebauten Infrastruktur. Ein effizienter Personen- und Güterverkehr ist für die Wirtschaftsbeziehungen innerhalb Deutschlands und zu seinen europäischen und internationalen Partnern sowie für die Lebensqualität der Bürger von hoher Bedeutung. Aufgrund dessen sind Sicherheit, Verlässlichkeit und Verfügbarkeit der Infrastruktur unverzichtbar. Aus dem Bestand erwachsen daher umfangreiche Aufwendungen zur nachhaltigen Bewirtschaftung und Erhaltung der Infrastruktur. Hinzu tritt eine starke Zunahme der Verkehrsleistung, die insbesondere aufgrund der überproportionalen Zunahme der Transportleistung im Güterverkehr weitere Herausforderungen an die Erhaltung stellt. Neben der Planung und Priorisierung der erforderlichen Erhaltungsmaßnahmen, d.h. der Instandsetzung und Erneuerung ausgewählter Streckenabschnitte, kommt der Prognose der erforderlichen Mittel und der daraus folgenden Netzentwicklung eine erhebliche Bedeutung zu. Die Erhaltungsplanung ist damit ein langfristig unverzichtbarer Baustein der Finanz- und Programmplanung. Weichen die tatsächlichen Erhaltungsbedarfe maßgeblich von den prognostizierten Erhaltungsbedarfen ab, können wichtige Verkehrsprojekte aufgrund der begrenzten Ressourcen nicht oder erst später umgesetzt werden oder es kommt zu Einschränkungen der Gebrauchstauglichkeit und Verfügbarkeit von Netzteilen. Nicht zuletzt ist die budgetorientierte Erhaltungsprognose auch ein strategisches Steuerungsinstrument in Bezug auf die Höhe und Wirksamkeit des Mitteleinsatzes. Die Basis für die vorgenannten Planungs- und Entscheidungsprozesse stellen aktuelle und belastbare Information zum Bestand und Zustand der Infrastruktur und den geplanten und realisierten Bauprojekten dar. In diesem Kontext ist das in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts im Auftrag der Bundesländer entwickelte digitale Straßennetzmodell von großer Bedeutung. Dieses ist in der Anweisung Straßeninformationsbank (ASB) der Bundesanstalt für Straßenwesen dokumentiert. Ergänzend dazu wurde auf der Bundesebene der Objektkatalog für das Straßen- und Verkehrswesen (OKSTRA) entwickelt. Er stellt eine Sammlung von Objekten aus dem Bereich des Straßen- und Verkehrswesens bereit. Das Modell der ASB stellt einen abstrakten Zwilling der Straßeninfrastruktur (digital twin) dar und ermöglicht die Speicherung netzbezogener Informationen für diverse fachbezogene und administrative Anwendungen. In Baden-Württemberg werden das digitale Netzmodell und die straßennetzbezogenen Informationen in der zentralen Straßeninformationsbank (TT-SIB) vorgehalten. Diese dient als Grundlage zur Referenzierung der unterschiedlichsten Bestands-, Zustands-, Betriebs-, Verkehrs und Projektdaten. Dank der linearen Referenzierung zu einem gemeinsamen Straßennetz lassen sich die unterschiedlichen Informationen miteinander streckenbezogen verschneiden und auswerten. 2. Informationen zum Zustand der Landes- und Bundesstraßen Seit 2007 nutzt das Land Baden-Württemberg das in den frühen 1990er Jahren vom Bund entwickelte Verfahren der messtechnischen Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) als Grundlage für die Erhaltungsplanung der Bundes- und Landesstraßen. Der Zustand des Bundes- und Landesstraßennetzes wird 2007 (Bundesstraßen) und 2008 (Landesstraßen) im regelmäßigen Turnus von 4 Jahren messtechnisch erfasst (Abbildung 1). Bei jeder ZEB werden eine Vielzahl unterschiedlicher Daten bzw. Informationen generiert. Für jeden erfassten Fahrstreifenkilometer entstehen 400 Umgebungsbilder (Front-, Rück- und zwei Seitenkameras), 100 hochauflösende Oberflächenbilder, 36.000 Messpunkte für die Längs- und Querebenheit, zusammenfassend mit einer ungefähren Datenmenge von 1,2 GB. Es ist relativ einfach abzuschätzen welche Datenmenge bei einer Messkampagne entstehen und welche Anforderung an das Datenhosting gestellt wird. Hinzu kommen die unzähligen Auswerteergebnisse wie Zustandskarten, Streckenbänder, Statistiken, Tabellen und sonstige Dokumente. Abbildung 1: Messtechnische Zustandserfassung der Landesstraßen (Fotos: Schniering GmbH) Es ist leicht zu erkennen, dass diese Menge an Daten strukturiert und für die Anwender auf der strategischen und operativen Ebene in eine nutzbare Form gebracht werden muss. Bei der ZEB gibt es für die erste Phase der Aus- und Bewertung standardisierte Prozesse und Verfahren. Die Rohdaten werden zunächst koordinatenbezogen zum digitalen Straßennetz zugeordnet, danach werden für vorher definierte Zustandsabschnitte Zustandsgrößen, z. B. die Spurrinnentiefe oder der Anteil der von Rissen betroffenen Fläche, berechnet. Abschließend werden die Zustandsgrößen bewertet, in Zustandswerte überführt und in einer Ergebnistabelle mit Netzbezug abgelegt. Diese Tabelle bilden u.a. die Grundlage für die Darstellung des Zustands und die Berechnung statistischer Kennzahlen zum Netz. Durch den Netzbezug lassen sich die Zustandsdaten mit den Daten vorangehender Kampagnen vergleichen bzw. mit Bestands und Maßnahmendaten anwendungsbezogen verschneiden. Detailliertere Darstellungen des Straßenzustands lassen sich darüber hinaus anhand der sogenannten Rohdaten und des darin gespeicherten Netzbezugs erzeugen. Wie bereits vorangehend dargestellt, können die Zustandsdaten in den unterschiedlichen Aggregationsstufen bzw. nach entsprechender Auswertung und Verschneidung mit weiteren Informationen zur Infrastruktur sowohl auf der strategischen, der taktischen als auch der operativen Ent- 3. Kolloquium Straßenbau - Februar 2023 167 Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg scheidungsebene eingesetzt werden. Im Laufe der letzten 10 Jahre hat sich der Anwendungsbereich sukzessive erweitert. Die wesentlichen Anwendungsfelder der ZEB werden in Abbildung 2 zusammen mit den erforderlichen Inputdaten dargestellt. Abbildung 2: Anwendungsfelder der ZEB und erforderliche Inputdaten 3. Der Wert der Information im Asset Management Was macht den Wert der Informationen aus bzw. wie lässt sich der Wert für die Straßenbauverwaltung darstellen? Um diese Fragestellung näher beantworten zu können, ist eine Betrachtung der Anwendungsgebiete und der Bedürfnisse der unterschiedlichen Anwender nötig. Im Asset Management gemäß der Norm ISO 55000 [1] ist die systematische Analyse der Prozesse und der Anforderungen und Bedürfnisse der Stakeholder (Teilhaber) ein grundlegender Bestandteil des Managements der Informationen. Es geht dabei insbesondere darum, dass die Organisation auf allen Ebenen zielorientiert handeln und Entscheidungen auf der Grundlage geeigneter, d. h. aktueller, ausreichend detaillierter und valider Informationen treffen kann. Die ZEB eignet sich hierzu als hervorragendes Beispiel. Ihre Ergebnisse werden auf allen Ebenen der Bauverwaltung sowohl für die Entwicklung von Strategien, als auch als Grundlage für das Controlling und vor allem für die operative Planung der Straßenerhaltung eingesetzt. Doch allein durch die bloße Erfassung der Daten stellen die Informationen nur einen potenziellen und noch keinen realen Wert dar. Der reale Wert der Informationen für die Organisation entsteht erst durch deren effiziente und zielorientierte Nutzung in den Prozessen, z. B. bei der strategischen Entscheidungsfindung, beim Controlling der Ziele oder bei der konkreten Planung von Erhaltungsmaßnahmen. Allein durch die Bereitstellung der Streckenbilder der ZEB entsteht bereits ein großer Nutzen, da viele Fragestellungen, die ansonsten nur vor Ort geklärt werden könnten, mit dem vorhandenen Bildmaterial online am PC bearbeitet werden können. Der Wert der Information lässt sich selten direkt monetär bewerten, es stehen aber diverse Verfahren aus der Gruppe der Nutzwertanalyse zur Verfügung. Informationen sind ein sehr wesentlicher Bestandteil bei der Entscheidungsfindung. Die Informationen tragen dazu bei, dass bessere Entscheidungen getroffen werden und damit Ressourcen (Finanzen, Personal) effizient und sparsam eingesetzt werden. In Baden-Württemberg sind die Daten der ZEB ein fester Bestandteil bei der Entscheidungsfindung im Prozess der Erhaltungsplanung (Abbildung 3). Die Erhaltungsplanung erfolgt nicht direkt auf der Grundlage der Ergebnistabelle bzw. Zustandskarte. Damit eine effiziente und effektive Planung mit einem möglichst hohen Nutzen möglich ist, werden die vergleichsweise kurzen erhaltungsbedürftigen Zustandsabschnitte gezielt zu längeren Erhaltungsabschnitten aggregiert und visualisiert. Dafür kommt das von HELLER Ende der 1990er Jahre zusammen mit der bayerischen Straßenbauverwaltung entwickelte Verfahren der verbesserten Erhaltungsplanung (VEP) [5] zum Einsatz. Dieses ist auch bei der Aufstellung des Bauprogramms in Baden-Württemberg ein grundlegender Bestandteil, der Sanierungsbedarfe in den Regierungspräsidien darstellt und zur signifikanten Verbesserung des Netzes beiträgt. Anhand der abschnittsbezogenen Kennzahlen ist eine Priorisierung der einzelnen Abschnitte möglich. Das Verfahren ist transparent und nachvollziehbar und trägt nachhaltig zu einem höheren Nutzen der Zustandsdaten bei. Abbildung 3: Kreislauf der Erhaltungsplanung Im Asset Management sind Informationen ein wichtiger Asset (Wert) der Organisation. Informationen haben zunächst nur einen potenziellen Wert. Unter bestimmten Voraussetzungen können Information auch einen realen Wert für die Organisation darstellen. Dieses ist dann der Fall, wenn sie in die Prozesse der Organisation integriert werden und z.B. bei der Bewertung der Performance der Assets, der Entscheidungsfindung oder für die Information der unterschiedlichen Stakeholder genutzt werden. Vergleichbares geschieht mit den Daten der ZEB. Zunächst dienen sie zur Bewertung des aktuellen Zustands der Infrastruktur. Mit den Daten mehrerer Kampagnen lässt sich auch die Entwicklung (Performance der Assets) bewerten. Zustandsdaten sind auf der strategischen Ebene für die Bestimmung des Erhaltungsbedarfs, die Mittelverteilung und die Bestimmung der Erhaltungsstrategie und auf der taktisch-operativen Ebene für die Festlegung und Priorisierung der Maßnahmen ein wichtiger Bestandteil. Auf der operativen Ebene dienen Sie zur Bewertung des baulichen Zustands und zur Auswahl geeigneter Bauweisen. In sehr hoch aggregierter Form werden Zustandsdaten zur In- 168 3. Kolloquium Straßenbau - Februar 2023 Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg formation der Öffentlichkeit eingesetzt. Aufgrund der Transparenz des Verfahrens lässt sich mit den ZEB-Ergebnissen sehr gut darstellen, dass die Straßenbauverwaltung im Sinne der Allgemeinheit handelt und die Infrastruktur effizient und nachhaltig erhält und ausbaut. Dieser vertrauensbildende Aspekt ist auch ein wichtiger Bestandteil des Wertes der Information. Ein wichtiger Punkt ist auch die Planungssicherheit, welche wesentlich durch die Bereitstellung eines stetigen Investitionsvolumens erzeugt wird. Für eine effiziente Erhaltung der Infrastruktur und die Aufrechterhaltung der Netzverfügbarkeit ist es erforderlich, vorausschauend zu handeln. Dieses ist nur mit den entsprechenden Informationen zum Zustand und geeigneten Prognosen zur Zustandsentwicklung möglich. Von daher ist es erforderlich, dass die Zustandsdaten regelmäßig termingerecht erfasst werden und in der nötigen Vollständigkeit und Korrektheit für die Anwender vorliegen. Im Sinne des Asset Managements lassen sich die Anforderungen an die Informationen in objektive und subjektive Kriterien unterteilen (4). Für den Prozess der Datenbeschaffung bzw. -erhebung ist es wichtig, dass objektive Anforderungen an die Genauigkeit, Vollständigkeit, Korrektheit, etc. definiert werden. Für die Verwaltung der Daten sind Anforderungen an die effiziente und sichere Datenhaltung von Bedeutung. Für den Bereich der Anwendung spielen zumeist auch noch subjektive Kriterien eine Rolle. Hier geht es darum, dass der Anwender den Daten vertraut und diese effizient nutzen kann. Das Erhaltungsmanagement des Landes Baden-Württemberg baut auf den Zustandsdaten der ZEB auf. Die Anforderungen an die Informationen sind im Wesentlichen in der ZTV ZEB-StB definiert. Die Datenhaltung erfolgt in konsistenter Form mit Referenzierung zum Straßennetz auf gesicherten Servern. Die Auf bereitung der Ergebnisse sowie die Darstellung der Zustandsdaten, der Visualisierungen und der Schlüsselkennzahlen wurde gemeinsam mit den Anwendern anwendungsbezogen erarbeitet. Ziel war es, die Informationen bei der strategischen Entscheidungsfindung und den operativen täglichen Aufgaben effizient nutzen können. Abbildung 4: Beschaffung / Verwaltung / Anwendung der Daten [2] 4. Von der Information zum Wissen Es bedarf einer geeigneten Methodik, um von den Informationen zum Wissen zu gelangen. Bereits Albert Einstein beschrieb sehr zutreffend, dass Information nicht mit Wissen gleichzusetzen sei. („Information is not knowledge“). Er ergänzte diesen Satz damit, dass nach seiner Einschätzung, die Quelle des Wissens die Erfahrung sei. („The only source of knowledge is experience.”). Im Sinne des Asset Managements oder Information Managements geht es darum, dass die zugrundeliegenden Daten so auf bereitet werden, dass sie in Form von Informationen in den Prozessen genutzt werden können. Das Wissen entsteht dann, wenn die Daten zwischen den relevanten Interessengruppen ausgetauscht, variabel in der Organisation genutzt und zur Entscheidungsfindung eingesetzt werden. Die Entscheidungsprozesse können dabei auch durch Software unterstützt werden. Die einzelnen Stufen der Nutzung der ursprünglichen Daten wird häufig in Form einer Pyramide dargestellt (5). An der Spitze der Pyramide steht die aus dem Wissen erlangte Erkenntnis. Abbildung 5: Pyramidendarstellung Daten, Information, Wissen und Erkenntnis Es ist sehr wichtig, dass die Verwaltung ein Bewusstsein für diese Systematik entwickelt. Allzu oft werden Entscheidungen über die Erfassung von Daten getroffen, ohne die tatsächlichen, zukünftigen Anwendungsfälle zu kennen. Stattdessen sollten der erforderliche Umfang und die Qualität der Daten im Bewusstsein dieser Anwendungen geplant werden, ohne dabei die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Erfassung aus den Augen zu verlieren. Allgemein empfiehlt sich immer der Top-Down-Ansatz bei der Definition des Informationsbedarfs. Wenn der Datenbedarf Bottom-Up, d.h. ausschließlich auf der operativen Ebene definiert wird und die Interessen der strategischen Ebene nicht abgefragt werden, kann dieses dazu führen, dass die Daten später für strategische Entscheidungen nicht oder zumindest nur in eingeschränkter Weise verwendet werden können. Wenn der Anwendungsfall nicht genau definiert wurde, kann dieses auch dazu führen, dass Daten in einem unnötig hohen Detaillierungsgrad erhoben werden. Dieses führt im Endeffekt zu erhöhten Aufwänden bei der Pflege oder im Extremfall auch dazu, dass die Pflege langfristig scheitert. Darüber hinaus kann es bei diesem Ansatz passieren, dass relevante Attribute, wie z.B. der Bezug zum Straßennetz nicht oder nicht in der erforderlichen Form definiert werden. Ohne Netzbezug lassen sich die Informationen nicht mit anderen Daten objektbezogen verschneiden 3. Kolloquium Straßenbau - Februar 2023 169 Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg und auswerten. Der Weg zum Wissen oder gar zur Erkenntnis ist dann blockiert. Anders ist dieses bei der ZEB. Das Wissen und die Erkenntnisse in der Erhaltungsplanung konnte in Baden- Württemberg auf der Grundlage der bisher abgeschlossenen 4 ZEB-Kampagnen wesentlich erweitert werden. Die ZEB-Ergebnisse stehen den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern online zum Abruf zur Verfügung und sie sind fester Bestandteil der Entscheidungsfindungsprozesse. Darüber hinaus konnten aktuell durch die Verschneidung der Projektdaten mit den Zustandsdaten neue Erkenntnisse zum Einfluss der baulichen Maßnahmen auf den Gesamtzustand gewonnen werden. Zusätzlich werden die Daten der Fahrbahn mit den Daten der Radwege und Bauwerksdaten verschnitten. Diese fließen wiederum in die Entwicklung der Erhaltungsstrategie ein. Auf der Ebene der Erkenntnis gibt jedoch auch noch Bedarf. Beispielsweise sind einige relevante Fragen des Erhaltungsmanagements noch unbeantwortet. Allen voran steht die Frage, wie lange eine Fahrbahn typischerweise den Belastungen aus Verkehr und Witterung standhält. Um diese Frage beantworten zu können, bedarf es neben den Zustandsdaten qualitätsgesicherter Informationen zum Auf bau und Alter der Straßen. Diese Daten liegen in Baden-Württemberg nicht vollständig vor. Alternativ können aber anhand der Daten zu realisierten Baumaßnahmen, welche ab der Kampagne im Jahr 2011 systematisch mit den ZEB-Daten verschnitten wurden, Rückschlüsse auf die Netzentwicklung, die Effizienz der Baumaßnahmen und den Erhaltungsbedarf gezogen werden. 5. Fachbezogene Darstellung und Bereitstellung der Information Die anwendungsbezogene Darstellung und Bereitstellung der Daten ist eine wesentliche Voraussetzung für die effiziente und zielorientierte Nutzung der Informationen. Bereits vor über 100 Jahren wurden in der niedersächsischen Straßenbauverwaltungen Straßenregister bzw. „Straßenbücher“ geführt. Die für die Verwaltung und Planung relevanten Informationen wurden in Form eines Streckenbands mit dem räumlichen und zeitlichen Bezug dargestellt. Aus heutiger Perspektive ist das eine sehr pragmatische, gleichzeitig aber auch sehr nützliche Methodik, da der Anwender die relevanten Eigenschaften der Straße zusammen mit der vollständigen Historie der Maßnahmen auf einen Blick betrachten kann (Abbildung 6). Abbildung 6: historisches Straßenbuch mit Darstellung der baulichen Maßnahmen (Foto: Balck) Das in der Vergangenheit genutzte Datenmodell und die lineare Darstellung der Straße bzw. der damit verknüpften Daten und Informationen wurde nahezu unverändert in die digitale Welt überführt und ist heute eine unverzichtbare Arbeitsgrundlage für alle Planungs- und Entscheidungsprozesse. Die niedersächsische Straßenbauverwaltung setzt wie bereits vorangehend erwähnt seit vielen Jahren die TT- SIB als zentrales Informationssystem zum Bestand der Straßeninfrastruktur ein. Das System ermöglicht es, die unterschiedlichen Fachdaten, u.a. Netz, Administration, Bestand, Verkehr, Zustand, Streckenbilder und Projektdaten, über den gemeinsamen Bezug zum Straßennetz zu visualisieren und auszuwerten. Neben der Straßeninformationsbank TT-SIB, in der lediglich die aggregierten Zustandswerte und Streckenbilder der ZEB bereitgestellt werden, hat sich für die Darstellung und Nutzung der sehr detaillierten und speicherintensiven Zustandsdaten seit 2007 das Verfahren der Online-Visualisierung etabliert. Das aktuell eingesetzte Auskunftssystem OnKo3 (Abbildung 7) wurde speziell für die Ziele der Erhaltungsplanung entwickelt und ermöglich die Darstellung der Ergebnisse der ZEB in den 5 Ansichten: Karte, Streckenband/ -profil, Streckenbild, Tabelle sowie Statistik. Mit dem System lassen sich insbesondere auch die realisierten Maßnahmen und die erhaltungsbedürftigen Streckenabschnitte fachbezogen darstellen, priorisieren und zusammen mit den elementaren Zustandsrohdaten in Form sogenannter Rohdatenprofile gemeinsam mit den Strecken- und Oberflächenbilder für die Planung auf der Objektebene nutzen. Von besonderer Bedeutung ist dabei das Streckenband. Mit diesem lassen sich alle für die Planung oder das Controlling relevanten Daten, z.B. der Zustand, die realisierten Maßnahmen und der Erhaltungsbedarf visualisieren (Abbildung 8). Die Darstellung wurde so konzipiert, dass die Anwender damit effizient arbeiten können. Das Land Baden-Württemberg ermöglicht allen im Erhaltungsmanagement relevanten Mitarbeiter: innen in Regierungspräsidien einen umfassenden Zugriff auf die Daten der ZEB sowie den daraus abgeleiteten Erhaltungsbedarf und realisiert Schulungen zur ZEB und zur Anwendung der Online-Visualisierung. Abbildung 7: Online-Visualisierung der Zustandsdaten [4] 170 3. Kolloquium Straßenbau - Februar 2023 Erhaltungsmanagement mit System im Land Baden-Württemberg Das Land Baden-Württemberg hat seit 2009 OnKo bei sich in der Anwendung. Zu Beginn war OnKo das Auskunftssystem für die Befahrungsdaten der ZEB-Kampagnen. Über die Jahre hinweg ist das Erhaltungsmanagement immer stärker in den Focus gerückt. Die Streckenbanddarstellung in Verbindung mit Karten und Streckenbilder bildete eine hervorragende Grundlage für die Weiterentwicklung zu einem umfänglichen Erhaltungsmanagement-System. Für die Erhaltungsplanung ist neben dem reinen Zustand der Fahrbahn auch weitere Indikatoren notwendig zur Entscheidungsfindung. Aus diesem Grund wurden im Streckenband die Aufbau- und Querschnittsdaten, Zustandsdaten der Bauwerke (inkl. Erhaltungsbedarf), die geplanten und realisierte Maßnahmen sowie die Verkehrsbelastung (DTV/ SV) dargestellt (Abbildung 8). In der Online-Visualisierung werden seit 2016 die Daten der beiden letzten ZEB-Kampagnen sowie die zwischen den Kampagnen realisierten baulichen Maßnahmen visualisiert und bereitgestellt. Damit lassen sich die alterungsbzw. belastungsbedingte Zustandsentwicklung und die Auswirkungen der baulichen Maßnahmen auf der operativen Ebene bewerten und bei der Planung zukünftiger Maßnahmen berücksichtigen (Abbildung 8). Abbildung 8: Erhaltungsbedarf, baulichen Maßnahmen, Bestandsdaten, Bauwerksdaten, etc. [4] Auf der strategischen und der taktischen Ebene sind für die Steuerung und Strategiefindung sowie das Controlling sogenannte Key Performance Indicators (KPI) [3] eine unverzichtbare Arbeitsgrundlage. Diese Schlüsselkennzahlen werden auf der Basis aktueller und historischer Zustands-, Verkehrs- und Bestandsdaten anhand statistischer Auswerteverfahren bzw. durch Verschneidung der vorgenannten Fachdaten bestimmt. Im Bereich der Erhaltungsplanung beziehen sich die Kennzahlen meist auf Gebiete oder Teilnetze z.B. das Land, die Regierungspräsidien, die Gebiete der Straßenmeistereien oder aber auch Landkreise. Auch Auswertungen getrennt nach Baulast bzw. für die Ortsdurchfahren und die freie Strecke können von Bedeutung sein. 6. Fazit Für das Management der Infrastruktur sind Daten unverzichtbar. Damit sie einen Nutzen haben, müssen sie zielgerichtet erhoben, regelmäßig und vergleichbar aktualisiert und für die jeweilige Anwendung ausgewertet bzw. dargestellt werden. Häufig werden die Anforderungen an die Daten ohne eine vorherige Analyse der Geschäftsprozesse und Bedürfnisse der Anwender oder Stakeholder definiert. Dieses ist jedoch von großer Bedeutung für eine erfolgreiche Arbeit mit den Daten. Das Asset Management bietet viele gute Ansätze für ein systematisches Management der Informationen. Dazu zählt insbesondere die zielgerichtete und prozessorientierte Definition des Informationsbedarfs und die Orientierung auf die Bedürfnisse der Stakeholder innerhalb und außerhalb der Organisation. Erst mit der Nutzung erhalten Informationen einen realen Wert. Damit Informationen genutzt und in Wissen und Erkenntnis überführt werden können, müssen sie anwendungsbezogen auf bereitet und für eine effiziente Nutzung bereitgestellt werden. Am Beispiel der Erhaltungsplanung der Landes- und Bundesstraßen in Baden-Württemberg lässt sich sehr gut aufzeigen, wie die Daten der Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) zielgerichtet im Asset Management eingesetzt werden und in unterschiedlichen Entscheidungsebenen mehrfach Nutzen bringen. Von der Information zum Wissen ist es mit der richtigen Systematik häufig nur ein kleiner Schritt! Literatur [1] ISO 55000: 2018 Asset management - Overview, principles and terminology [2] in Anlehnung an: Laney, D.B.: Infonomics: How to Monetize, Manage, and Measure Information as an Asset for Competitive Advantage, Gartner, Inc. 2016 [3] Heller, S., Balck, H., Alfen, H.W., Korn, M.: Guidelines für ein Infrastructure Asset Management. Obersten Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern, für Bau und Verkehr, März 2018 [4] Online-Visualisierung OnKo3, HELLER Ingenieurgesellschaft mbH [5] bau intern, Erhaltungsmanagement an Straßen in Bayern, Sonderheft August 2011zweite, aktualisierte Auflage