Digitalisierung
Das Asset Management bei den Berliner Wasserbetrieben

18.04.2019 Ein Asset Management ist in der Energiewirtschaft seit Jahren geübte Praxis, in der Wasserwirtschaft dagegen noch Entwick­lungs­feld. Die BWB haben es erfolgreich eingeführt.

Das Hauptgebäude der Berliner Wasserbetriebe von der Spree aus gesehen.
© Foto: R. Lang
Das Hauptgebäude der Berliner Wasserbetriebe von der Spree aus gesehen.

Als die Berliner Wasserbetriebe vor etwas mehr als vier Jahren ein Asset Management eingeführt haben, betrat das Unter­nehmen damit in der Wasserwirtschaft Neuland. Der Grund für die Einführung des Asset Managements beim Berliner Unter­nehmen war der Wunsch nach einer einheitlichen Bewer­tungs­matrix für die unternehmenseigenen Assets, der Netzinfrastruktur und den Werksanlagen, auf der einen Seite. Auf der anderen Seite sollten, durch das Erfassen und Aggregieren von Daten, Simulationen für die Priorisierung von Investitionsmaßnahmen und der Vergleich von Investitionsstrategien möglich sein. Das System soll sicherstellen, dass Kapital kurz und- langfristig an den richtigen Stellen und im richtigen Umfang eingesetzt wird. Die dabei immer wieder auftauchende Leitfrage lautete: „Wie stelle ich sicher, dass ich die richtigen Dinge zur richtigen Zeit tue“?

Investitionsentscheidungen optimieren

Mit der Einführung des Asset Managements werden nicht die Investitionsentscheidungen der vergangenen Jahrzehnte in Zweifel gezogen. Intuitiv wurden schon immer Verfügbarkeit und Effizienz bei Betrieb und Instandhaltung der Anlagen sichergestellt. Richtige Maßnahmen im Neubau und bei Erweiterungen wurden identifiziert. Die Ausnutzung möglicher Optimierungspotenziale stand dabei immer mit im Fokus. Als Entscheidungsgrundlage für Risikobetrachtungen bei Abweichungen von geplanten Instandhaltungsprogrammen oder zur Identifizierung des Interaktionszeitpunktes für eine Investitionsmaßnahme, sind Erfahrungen und Intuitionen jedoch nicht stichhaltig genug. Der maßgebliche Unterschied zu heute ist dieser: Es wurden mit dem Asset Management Kriterien geschaffen, die einer objektiven und strategischen Überprüfung standhalten. So können Entscheidungen auch von nachfolgenden Generationen nachvollzogen werden.

Bild 2 Rollen, Aufgaben und Varianten für ein Asset Management bei den BWB © Foto: Fichtner Management Consulting
Bild 2 Rollen, Aufgaben und Varianten für ein Asset Management bei den BWB

Unternehmensspezifische Anpassungen

Eine ganze Reihe von betrieblichen Daten wurde bereits vor Einführung des Asset Managements lokal in den einzelnen Bereichen erfasst. Diese wurden zunächst einer neu geschaf­fenen, zentralen Abteilung Asset Management zugearbeitet, welche die entsprechenden Simulationen und Strategien entwickeln sollten. Diese Trennung vom operativen Geschäft für das gesamte Asset Management hat sich jedoch nicht als praktikabel erwiesen. Statt dem Unternehmen Asset Management zu „verordnen“ und die Prozesse entsprechend anzupassen, entschied man sich dafür, die Strukturen des Asset Managements selbst passgenau für die Berliner Wasserbetriebe zu verändern. Eine klare Organisationstrennung der Aufgaben und Verantwortungen von Asset Owner, Asset Management und Asset Service ist zielführend (Bild 2).

Bereichsspezifische Strategien werden auch weiterhin dezentral erarbeitet. Zentral (Controlling) werden die komplementären Teile des strategischen Asset Managements (Zielsysteme,  Standards und Methoden) bereichsübergreifend mit den dezentralen Bereichen realisiert. Damit wurde ein unternehmensweit übergeordneter Partner für die Betriebsbereiche eingerichtet und die Aufgaben entsprechend abgegrenzt.

Die konkreten Anforderungen an das System sind:

  • Sicherung des wirtschaftlichen und gesetzeskonformen Betriebes unter Umsetzung einer effizienten Instandhaltung und einer daraus folgenden optimierten Reinvestitionsstrategie.

  • Entwicklung einer bestmöglichen Investitionsstrategie unter Berücksichtigung der aktuellen und zukünftigen Betriebsaufgaben.


Beide Ziele werden in den Betriebsbereichen Wasserversorgung und Abwasserentsorgung, einschließlich der Erstellung dafür notwendiger Strategien und Konzepte (Klärwerksstrategie, Pumpwerksstrategie, Instandhaltungsstrategien usw.), verfolgt und sichergestellt.

Gemeinsam wurden und werden Methoden und Bewertungssysteme ver­ein­heitlicht, angepasst, entsprechende Instrumente ent­wickelt und als Gesamtsystem etabliert. In den Betriebs­bereichen mussten Prozesse und Informationssysteme dahingehend angepasst und weiterentwickelt werden. Dieser Konsens wurde gefunden, da bei der Umsetzung die oberste Prämisse war, auf den großen Fundus an vorhandenen Informationen und Werkzeugen zurückzugreifen und diese „lediglich“ auf die neuen Anfor­derun­gen hin anzupassen. Wichtige Aufgaben und Ziele waren:

  • einheitliche Asset-Bewertung

  • einheitliche Kriterien

  • einheitliches Vorgehen bei der Budgetanmeldung und

  • eine einheitliche Darstellung der Ergebnisse.


Das dafür notwendige Vorgehen wurde in bereichsübergreifenden Arbeitsgruppen erarbeitet. Dabei wollte man einerseits neue Methoden finden. Andererseits ging es darum, das bereits gelebte „intuitive Asset Management“ in einheitlicher Form aufzubauen und die benötigten Informationen gleichartig auf verschiedenen Betrachtungsebenen aggregierbar zu machen. Die Verzahnung der Prozesse bei gleichzeitiger Trennung des operativen vom strategischen Asset Management sichert die nötige Akzeptanz auf Bereichsebene.

Strategisches Asset Management mit neuem Zielsystem

Im strategischen Asset Management musste ein neues Zielsystem geschaffen werden, angelehnt an die strategischen Ziele des Unternehmens und der Bereiche. Das anlagenbezogene Handeln, beginnend von der kurzfristigen Erneuerung einer Pumpe bis hin zur langfristigen Erweiterung der Klärwerke, sollte in einem einheitlichen, übersichtlichen System messbar und darstellbar gemacht werden. Es sollte gezeigt werden, dass mit der Auswahl der geplanten Maßnahmen der für das Unternehmen höchstmögliche funktionale Mehrwert geschaffen wird. Dieser Mehrwert entsteht durch Verbesserung in mindestens einem der folgenden vier Punkte:

  1. Verbesserung der Leistung im Sinne von Gesamtkapazitäten (strategischer Charakter z. B. Reinigungsmenge eines Klärwerkes)

  2. Verbesserung der Qualität im Sinne von Reinigungsleistung/Überwachungswerten (strategischer z. B. Erhöhung der Ablaufqualität)

  3. Verbesserung des Umweltbeitrags im Sinne von energetischen Verbesserungen (operativer Charakter z. B. Energieeinsparungen)

  4. Erhöhung der Prozesssicherheit (operativer Charakter z. B. Senkung des bemessenen Ausfallrisikos).


Eine weitere Detaillierung stellte sich aufgrund der unter­nehmensweiten Diversität aller Anlagen als nicht zielführend heraus. Das war ein einfacher gleichwohl äußerst schwieriger Gedankenschritt. Egal, ob die Maßnahmen Wasseraufbereitung, -förderung, Abwasserableitung, -reinigung oder Begleitprozesse betreffen – es wird eine Gesamtinformation zum Mehrwert des Investitionspakets sowie zur Entscheidungsfindung benötigt. Das machte es erforderlich, Informationen zu bündeln und auf das Wesentliche zu beschränken.

Die Segmente Leistung, Qualität, Umwelt, Prozesssicherheit

Das Segment Leistung wird durch die kapazitativen Veränderungen, die durch die Investitionsmaßnahmen entstehen, beschrieben. Kapazitätserhöhungen können z. B. durch strategische Ausrichtungen wie Bevölkerungszuwachs oder erhöhten Stauraumbedarf entstehen.

Das Segment Qualität wird durch größere Prozessveränderungen dargestellt, die in der Regel auch strategische Ziele, z. B. neue Vorgaben (Grenzwerte, 4.Reinigungsstufe usw.) verfolgen.

Das Segment Umwelt wird bei den BWB durch die energetischen Ziele beschrieben, z. B. Eigenenergieerzeugung, effizientere Anlagen oder Prozessveränderungen. Hier werden Maßnahmen mit einer Mindestveränderung von 10.000 kWh/a betrachtet, da sonst bei fast jeder Maßnahme ein Umwelteffekt ausgewiesen werden könnte.

Der wohl häufigste Grund für Maßnahmen ist die Erhöhung der Prozesssicherheit. Im Laufe der Lebenszeit einer Anlage steigt deren Ausfallrisiko. In Abhängigkeit davon, wie wichtig die Anlage für den Prozess ist, wie schnell sie ersetzt werden kann, wie viele Redundanzen vorhanden sind usw. verändert sich die Auswirkung eines Ausfalls auf die Sicherheit des Gesamtprozesses. Um diese ganzen Informationen zu bündeln wurde wieder auf die schon vorhandene, gute Basis zurück­gegriffen.

Beispiel Simulationsmodell Abwasserdruckleitung © Foto: Berliner Wasserbetriebe
Beispiel Simulationsmodell Abwasserdruckleitung

Operatives Asset Management

Die Herausforderung des operativen Asset Manage­ments liegt in der korrekten Darstellung der Tätigkeiten mit dem Ziel den Erfolg oder Misserfolg von Entscheidungen messbar und bewertbar zu machen. Ein wichtiger zugrundeliegender Prozess hierfür ist der Instandhaltungsprozess. Die Führung dieses Prozesses erfolgt durch das zentrale operative Assetmanagement (Bild 4).

Bild 4 Lebenszyklus einer Anlage bei den Berliner Wasserbetrieben © Foto: Berliner Wasserbetriebe
Bild 4 Lebenszyklus einer Anlage bei den Berliner Wasserbetrieben

Grundlegend unterscheiden wir im Instandhaltungsprozess zwischen Maschinentechnik, Elektrotechnik und Bauwerken. Basis der Assetbewertung bei Maschinen- und Elektrotechnik stellen die im SAP PM (Plant Maintenance) dokumentierten Instandhaltungstätigkeiten dar. Der Verschleißgrad der Maschinen- und Elektrotechnik erfolgt durch Analyse der im Rahmen von Inspektionen und Wartungen ermittelten verbleibenden Abnutzungsvorräte (z. B. Ketten­längung, Wandstärken) sowie aufgezeichneter Sensordaten (Temperatursensoren, Schwingungsdiagnose, Prozessparameter). Die Informationen werden verarbeitet, Auffälligkeiten im Kosten- oder Verschleißverlauf durch teilautomatisierte Systeme signalisiert. Sie können damit zielgerichtet analysiert und behoben werden.

Das Monitoring erfolgt dabei auf zweierlei Ebenen. Zum einen werden jahres- und werksspezifische Ziele für die Instandhal­tungs­kennzahlen definiert und die Zielerreichung im Laufe des Jahres regelmäßig überprüft (Tab. 1). Zeichnen sich Abwei­chungen ab, wird mittels gezielter punktueller Anpassung der Wartungs­strategie oder durch gezielte Instandsetzungs- oder Verbes­serungsmaßnahmen die Zielerreichung sichergestellt. Lässt sich durch reine Instandhaltungsmaßnahmen keine wirt­schaft­liche Lösung erzielen, wird die Anlage im Reinvesti­tionsplan unter Berücksichtigung des Standortentwicklungs­konzeptes ergänzt. Die Entscheidung wird in Zusammenarbeit zwischen dezentralem operativen Assetmanagement (Anlagenbetreiber) und zentralem operativen Assetmanagement getroffen.

 © Foto: Berliner Wasserbetriebe

Zum anderen können, über das Monitoring mittels Verlauf des Abnutzungsvorrats und der Betriebsstunden sowie durch gerichtete Beobachtung der Störanfälligkeit und –kosten, sich anbahnende Probleme frühzeitig erkannt und rechtzeitig gegengesteuert werden. Perspektivisch sollen diese Informa­tionen dazu führen, dass Abweichungen vom vereinbarten Soll­zustand automatisch gekennzeichnet werden und damit noch ziel­gerichteter agiert werden kann.

Das Monitoring erfolgt dabei für definierte Schlüsselanlagen. Tabelle 2 zeigt beispielhaft die Daten der Zentrifugen eines Klärwerks.


Um ein Kennzahlensystem aufzubauen und vor allem die Aussage­kraft und Verlässlichkeit der Instandhaltungsdaten im SAP PM zu erhöhen, wurden über Jahre umfangreiche Anpassungen im SAP PM vorgenommen. In Summe wurden im Klär- und Pumpwerks­bereich in enger Zusammenarbeit mit dem dezentralen operativen Assetmanagement 25.000 technische Plätze und 80.000 Equipments überarbeitet sowie deren Stammdatensatz erweitert. Ziel war es, die Vergleichbarkeit zwischen technisch identischen bzw. ähnlichen Einzelanlagen wie Pumpen, Rechen o. ä. oder Verfahrensstufen wie mechanische Reinigung bis hin zum gesamten Klärwerk zu schaffen. Eine einheitliche Struktur technischer Plätze war die Ausgangssituation dafür und sorgt für einen einheitlichen Detaillierungsgrad auf Asset-Ebene. Darauf folgte das Ein­pflegen von Expertenwissen (technische Nutzungsdauer, Kritizität) und systemische Verknüpfung mit kaufmännischen und betrieblichen Daten (Betriebsstunden, Anlagevermögen etc.). Außerdem war ein Nachschärfen des Verständnisses für das Auftrags- und Meldungsmanagement notwendig, damit der IH-Prozess nachvollziehbar, auswertbar und in den Werken einheitlich dargestellt wird.

Bauwerke haben naturgemäß deutlich längere Erneuerungszyklen. Hier werden zur Assetbewertung sowie zum Aufstellen einer Erneuerungsstrategie andere Werkzeuge benutzt. In einer Begehung werden Bauwerksschäden dokumentiert. Wird dabei akuter Handlungsbedarf identifiziert, erfolgt eine zielgerichtete Instandsetzung oder wenn notwendig eine Reinvestition. Ergibt sich kein akuter Handlungsbedarf, wird durch Beobachten der Auffälligkeiten über einen definierten Zeitraum der optimale Zeitpunkt zur Instandsetzung oder Erneuerung ermittelt. Oft können dadurch viele kleine Maßnahmen zu einer großen zusammengefasst werden, was Vorteile bei Bauzeit und -kosten bringt.

Fazit

Zur erfolgreichen Etablierung eines Asset Managements im Unternehmen ist es erforderlich, dass alle Beteiligten ihre Rollen im Prozess wahrnehmen. Mit der gewählten Struktur eines zentralen strategischen Asset Managements an einer übergeordneten Stelle und dem operativen Asset Management in den Fachbereichen wurde für eine unternehmensinterne Akzeptanz gesorgt. Mit der Einführung und Umsetzung des Asset Managements werden Systemdaten belastbarer und für Entscheidungen auswertbar gemacht. Entscheidungen müssen nicht länger auf Basis von Intuition und schwer reproduzierbaren Zahlen gefällt werden, sondern können mittels einfacher Werkzeuge und auf „Knopfdruck“ transparent und jederzeit reproduzierbar generiert werden. Darüber hinaus wird mit Hilfe der Auswertungs- und Analysesysteme das Expertenwissen eines Einzelnen einer breiten Masse zugänglich gemacht. Dies hilft dem Unternehmen in mehrfacher Hinsicht. Das zentrale Asset Management kann mit Hilfe von Simulationsmodellen darlegen, welche Auswirkungen die zu beschließenden Strategien und die diese umsetzenden Investitionspläne auf die funktionale Entwicklung der Assets haben werden (Bild 5 und 6).

Bild 5 Beispiel Simulationsmodell Abwasserdruckleitung © Foto: Berliner Wasserbetriebe
Bild 5 Beispiel Simulationsmodell Abwasserdruckleitung

Bild 6 Beispiel Simulationsmodell Kanalnetz (Prototyp) © Foto: Berliner Wasserbetriebe
Bild 6 Beispiel Simulationsmodell Kanalnetz (Prototyp)

Bild 6 Beispiel Simulationsmodell Kanalnetz (Prototyp) © Foto: Berliner Wasserbetriebe
Bild 6 Beispiel Simulationsmodell Kanalnetz (Prototyp)

Am Ende soll ein geschlossener Prozess vom Anlagen­betrei­ber vor Ort bis hin zum Vorstand und dem Aufsichtsrat der Berliner Wasserbetriebe entstehen, der auf jeder Ebene die wichtigen Fragen im entsprechend benötigten Detaillierungs- bzw. Aggregationsgrad beantworten kann.

Außerdem ist das Asset Management beim Wissenstransfer einer Beschäftigtengeneration auf die nächste enorm hilfreich. In den nächsten Jahren verlassen knapp 1.000 Beschäftigte alters­bedingt die Berliner Wasserbetriebe. Ihr Wissensschatz ist in das Asset-Management-System eingeflossen und macht es den Nachfolgenden leichter, die Anlagen und Netze gut zu betreiben.

Nach langwierigen Entscheidungsprozessen, die viel Überzeugungsarbeit benötigten, wurde so das Gerüst für die Zukunft aufgebaut. Jetzt geht es darum, dahinterliegende Prozesse weiter mit Leben zu füllen. Durch die Verwendung gleichartiger Informationen kann seitens des zentralen AM ein IT-Instrument aufgebaut werden, das die gesammelten Informationen über die Zeit und verschiedenen Planungsstände hinweg vorhält. So wurde insgesamt ein für die BWB passendes Asset Management in die bestehende Organisations- und Entscheidungsstruktur hinein entwickelt.

Ein Beitrag von Marco Nörenberg, Laszlo Szatmari und Magdalena von Chappuis.

Berliner Wasserbetriebe

www.bwb.de


Fachartikel aus wwt wasserwirtschaft wassertechnik Nr. 3/2019


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