DE102006010441A1 - Verfahren zur Bewertung und zum Management des Infrastrukturgutes Straße und Kanal sowie ein Verfahren zur messtechnischen Erfassung von Straßenunterbauschichten - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemäße Infrastrukturbewertungs- und Managementsystem ermöglicht einen nachhaltigen und ganzheitlichen Abgleich verschiedener Infrastruktursachgebiete, insbesondere der ganzheitliche wirtschaftliche Abgleich der Anlagegüter Kanalisationsanlage und Straße ist durch das beschriebene System möglich. Weiterhin wird durch das erfindungsgemäße Georadarmesssystem am Fahrzeug ein neuartiges Bewertungsverfahren für die Straßenoberfläche und dem darunter liegenden Untergrund geschaffen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung und zum Erhaltungsmanagement von insbesondere kommunalen oder sonstigen Infrastruktursystemen des Ingenieurtief- oder Hochbaus, sowie ein Verfahren zur messtechnischen Erfassung von unterhalb der Oberfläche liegender Infrastrukturgüter und sonstiger bodenmechanischer Kenngrößen mittels eines Georadarverfahren. Derzeit wird in aufwendigen Erhebungsverfahren eine kaufmännische Bewertung der kommunalen Infrastrukturanlagen durchgeführt. Diese Daten fließen unter Beachtung des technischen Werteverzehrs in das Anlagevermögenvermögen des kommunalen Haushaltes ein, die dann in einer Eröffnungsbilanz dargestellt werden. Hierbei werden u.a. Daten von Kanalisationsanlagen, von Straßen, von Liegenschaften und von Gebäuden und Brücken erhoben, die jeweils in einer Sachgebietseinzelbewertung dem Anlagenvermögen nach dem neuen kommunalen Finanzmanagement zugeordnet werden. Insbesondere werden z.B. kommunale Kanalisationsanlagen und Straßen getrennt voneinander vermögenstechnisch aufgenommen und bewertet.
• Ein Nachteil dieser Vorgehensweise ist darin zu sehen, dass oftmals direkte Zusammenhänge von Schäden der einzelnen Infrastruktursachgebiete (z.B. Sachgebiet Straße und Sachgebiet Kanal) in einem unmittelbaren Zusammenhang stehen. Erst eine ganzheitliche Betrachtung verschiedener Schadensereignisse in mehreren Sachgebieten die dann unter Beachtung der technischen Zusammenhänge bewertet werden, ermöglichen ein langfristig nachhaltiges Erhaltungs- und Vermögensmanagement.
• Oftmals befinden sich insbesondere in kommunalen Gebieten mehrere Infrastrukturanlagenteile auf einen Gebiet. Beispielsweise liegen Ver- und Entsorgungsleitungen (z.B. Kanalisationsanlagen) im Bereich von Straßen, Gehwegen oder Plätzen. Direkt über diesen Ver- und Entsorgungsleitungen befinden sich oftmals im Erdreich verschiedene Versorgungskabel und letztlich der Straßenunterbau und darüber die befahrbare Straßendecke. Stellt sich nun in den Ver- und Entsorgungsleitungen unterhalb der Straße ein Schaden ein wird dieser momentan in seinem Sachgebiet unabhängig von anderen Schäden in seinem unmittelbaren Umfeld erfasst und einer Vermögensbewertung unterzogen. Analysiert man aber diesen Schaden etwas genauer zeigt sich oftmals das die vorgefundenen Schadensbilder auch verantwortlich für Folgeschäden im Untergrund der Straße wie auch zeitverzögert in der befahrbaren Straßendecke sind (siehe auch Diplomarbeit von Herrn Bourdane an der FH-Lippe vom 14.02.2006). Da aber auch das Anlagegut „Straße" nur separat in seinem Sachgebiet bewertet wird, ergeben sich durch diese differenzierte Betrachtungsweise erhaltungstechnische wie auch bilanzielle Fehlbewertungen, die einerseits zu einer falschen Eröffnungsbilanzsumme führen und mittelfristig einen erhöhten Unterhaltungsaufwand auslösen. Dieser erhöhte Unterhaltungsaufwand basiert auf einem nicht koordinierten Abgleich der Schäden und ihrer Ursachen in den einzelnen Sachgebieten. Ohne eine ganzheitliche und für künftige Generationen nachhaltige Betrachtungsweise werden vielfach Steuergelder nicht nachhaltig zur Sicherung des Infrastrukturvermögens eingesetzt. Auch die aus kaufmännischer Sicht (NKF) aufgebaute Vermögensbewertung stellt kein nachhaltiges dem tatsächlichen interdisziplinärem Anlagesystem entsprechendem Werteverzehr zugeordnetem Bilanzwert in den übergreifenden Sachgebieten dar, da in Zusammenhang stehende Anlagengüter momentan einzeln getrennt bewertet werden. Durch die momentan isolierte technische und kaufmännische Betrachtungsweise der einzelnen Sachgebiete, die auch in den technischen Regelwerken nicht netzübergreifend gewürdigt werden, werden oftmals falsche Unterhaltungs- und Sanierungsstrategien an den technischen Infrastrukturgütern umgesetzt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren soll dem Betreiber der Infrastrukturanlagen ein nachhaltiges Bewertungssystem und ein Verfahren zum optimierten Erhaltungsmanagement ermöglichen. Weiterhin soll ein messtechnisches Erfassungssystem zum Abgleich von Straßen und Untergrunddaten aufgezeigt werden, das am Messfahrzeug integriert ist und Oberflächenmerkmaldaten der Straße mit dem im Unterbau der Straße mittels eines Georadarverfahrens abgleicht.
• Dieses wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erhobenen Infrastrukturdaten in ihrer Lage genau definiert werden und messtechnisch und markierungstechnisch gekennzeichnet werden. Jeder Schaden an einer Infrastrukturanlage seines Sachgebietes wird erfindungsgemäß genau geortet, vermessen und/oder im oder am Anlagenteil über die Identifizierung durch z.B. Markierungschips (Transponder) gespeichert. In den Datenbanken werden dann die Schäden der einzelnen Infrastruktursysteme (z.B. Sachgebiet Kanal mit dem Sachgebiet Straße) überlagert und in einer bewertungstechnischen Matrix abgeglichen.
• Am nachfolgenden Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren kurz erläutert.
• Wird bei einer TV- Inspektion des Kanalnetzes ein Schaden festgestellt wird dieser nach der Bewertung später in die Kanaldatenbank übergeben. Hierbei wird die ungefähre Schadenslage über eine Vermessungseinrichtung an der Kamera dokumentiert. Bei einer weiteren Befahrung der Kanalhaltung mit einem Georaddarsystem wird anschließend um die Schadensstelle das Erdreich auf mögliche Hohlräume untersucht, die ggf. durch Wasser- und/oder Sandinfiltrationen in die Kanalisationsanlage entstanden sein können. Auch diese Daten werden bewertet und in einer Datenbank hinterlegt. Nun wird vorzugsweise zur klaren späteren Lagelokalisierung und Identifikation der Kanalhaltungen ein Markierungschip (Transponder) im oder am Schachteinstieg oder in der nähe der Einstiege in der Straßenoberfläche angebracht.
• Dieser Markierungschip dient später der Identifizierung der Schadenshaltung, damit eine eindeutige Zuordnung der Kanalisations- und Untergrundschäden mit den Schäden aus dem Sachgebiet Straße abgeglichen werden können. Wird nun die Fahrbahnoberfläche zur Schadensanalyse mittels eines Messfahrzeuges befahren werden die dort über ein GPS -gestütztes Vermessungssystem lagegenau aufgenommenen Schadensdaten aufgenommen und mit dem im Messfahrzeug ausgelesenen Markierungschip der Kanalisationsanlage abgeglichen. Alternativ kann aber auch der lagegenau eingemessene Schachteinstieg (sichtbarer Schachtdeckel) mit den GPS- Koordinaten der Straßenbefahrungsdaten abgeglichen werden. Nun können die lagegenau definierten Schadendaten des Sachgebietes Kanal mit den Schadendaten des Sachgebietes Straße verglichen werden. Schadenzusammenhänge können EDV-technisch analysiert und bewertet werden und in geographischen Informationssystemen dargestellt werden.
• Diese ganzheitliche Betrachtungsweise ermöglicht dem Fachingenieur ein wirtschaftliches Unterhaltungs- und Neubaumanagement aufzubauen. Insbesondere kann nunmehr auch das Anlagegut des einzelnen Sachgebietes genauer bewertet und dem tatsächlichen Werteverzehr entsprechend abgeschrieben werden.
• Ein weiteres Verfahren zur Lokalisierung und Ortung von Straßen- und Untergrundschäden mittels eines Messfahrzeuges wird nachfolgend aufgezeigt. Durch den Einsatz des derzeitig bekannten multifunktionalen Messfahrzeuges (z.B. ARGUS der Fa. Schniering), werden Zustandsmerkmale der Straßenoberfläche ermittelt. Das multifunktionale Messfahrzeug besteht aus mehreren Systemkomponenten, mit denen unterschiedliche Messgrößen registriert werden. Die erfassten Indikatoren sind in die Merkmalsgruppe „Ebenheit im Längsprofil", „Ebenheit im Querprofil" und „Substanzmerkmale der Oberfläche" gegliedert. In z.B. der Merkmalgruppe „Substanzmerkmale/Oberflächenbild" sind Zustandsmerkmale zusammengefasst, deren Ausprägungen an der Fahrbahnoberfläche Rückschlüsse auf den strukturellen Zustand der Fahrbahnbefestigung erlauben. Die Beurteilung hinsichtlich der Ausprägung der Zustandsindikatoren erfolgt durch Auswertung zuvor erfasster Videobilder der Fahrbahnoberfläche. Derzeit sind nur die Zustandsmerkmale „Netzrisse, Risshäufungen" und „Flickstellen" bewertungsrelevant. Die lückenlose Videoaufnahme der Fahrbahnoberfläche und des umgebenden Verkehrsraums wird mit Hilfe gekoppelter und modular erweiterbarer Videosysteme durchgeführt. Durch eine computergesteuerte synchronisierte Wiedergabe der Videoaufnahmen in mehreren Geschwindigkeitsstufen werden alle beobachteten Schäden mittels Spezialtastaturen durch fachlich geschultes Auswertepersonal an mehreren Arbeitsplätzen registriert.
• Ein Nachteil dieser messtechnischen Erfassung ist darin zu sehen, dass Schäden im Unterbau der Straße nicht erfasst werden können. Solche im Unterbau der Straße befindlichen Schäden können z.B. Hohlräume sein, die durch mangelhafte Verdichtung oder durch Infiltrationen in bestehende Leitungssysteme entstanden sind.
• Um diese Indikatoren im Unterbau der Straße messtechnisch erfassen zu können, wurde erfindungsgemäß ein weiteres System am Messfahrzeug integriert. Hierbei handelt es sich um ein Messsystem, welches auf Basis von Georadardaten im Unterbau der Straße befindliche Schichtdicken bei der Befahrung der Straße mit dem Messfahrzeug misst. Diese gemessenen Georadardaten im Unterbau der Straße werden dann mit den gleichzeitig ermittelten Zustandsdaten der Straßenoberfläche abgeglichen und ausgewertet. Dem Betreiber der Infrastrukturanlage „Straße" wird durch dieses Verfahren nicht nur eine Straßenzustandsbewertung ermöglicht, es lassen sich vielmehr auch Rückschlüsse auf den Unterbau der Straße (ggf. Hohlräume; Schichtdicken..) und die im Straßenquerschnitt verlegten Infrastrukturkanäle schließen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Bewertung und zum Management des Infrastrukturgutes Straße oder sonstiger Oberflächenarten und dem Infrastrukturgut Kanalisationsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die in Lage und Zustand definierten Schäden in, um oder an Kanalisationsanlagen oder Versorgungsleitungen und/oder dem umliegenden Kanalbettungsmaterialien mit den lagemäßig definierten Schäden des darüber liegenden Infrastrukturgutes Straße/Wege/Plätze oder sonstiger bautechnischer Ingenieurbauwerke z.B. einer darüber liegenden Bebauung abgeglichen werden, damit eine ganzheitliches Erhaltungs- und Bewertungsmanagement erfolgt, dadurch gekennzeichnet, das die Schäden des Kanal- oder Versorgungsinfrastrukturgutes die z.B. über die Kanalkamerabefahrung nach Art, Größe und Lage definiert werden, abgeglichen werden mit den Straßenschäden oder sonstigen Schadensbildern die unmittelbar in der Nähe dieser Kanal- und/oder der umliegenden bettungsbedingten Schäden liegen und über eine messtechnische Fahrzeugbefahrung und/oder visuelle Oberflächenzustandsbewertung aufgenommen wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schadensart (z.B. Risse oder Scherbenbildung..) im Kanalisationssystems nach genauer Art, Größe und Lagedefinition, abgeglichen wird mit dem im Rohrbettungsmaterial und der in der Rohrüberschüttung aufgefundenen Unregelmäßigkeiten (z.B. Hohlräumen), sowie ein weiterer Abgleich mit dem Straßenunter- und Straßenoberbau erfolgt das über ein messtechnisches, GPS-gestütztes Schadenserfassungssystem ermittelt wurde, sodass über ein EDV bearbeitbares Bewertungssystem ein automatischer Schadensabgleich der unterschiedlichen Schadensarten in den einzelnen Infrastrukturgütern erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass bei der messtechnischen Zustandserfassung der Fahrbahn durch ein fahrendes Messsystem am Fahrzeug (z.B. Automatic Roadcondition Graduating Unit System) ein weiteres Messsystem auf Georadarbasis am Fahrzeug installiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Georadarmesssystem die unterhalb der Straßenoberfläche befindlichen lagerungsdichten des Unterbaus, vorhandene Leitungs- und Rohrsysteme oder Hohlräume erfasst und diese mit den messtechnisch erfassten Merkmalen der Fahrbahnoberfläche (z.B. Ebenheit im Querprofil, Substanzmerkmale) abgleicht und auswertet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ganzheitliches EDV-gestütztes Bewertungsverfahren die Daten der Kanalschäden, der Bettungsschäden und der Straßenschäden in einen unmittelbaren mathematischen Bewertungszusammenhang bringt, die über ein geographisches Informationssystem dargestellt und nach definierten Erhaltungs- und/oder Erneuerungskriterien bewertet und einem kaufmännischen und technischen Managementsystem zugeführt werden, die den aktuellen und tatsächlichen Werteverzehr des Infrastrukturvermögens darstellen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in oder an den zu bewertenden Infrastrukturanlagenteilen geeignete Markierungssysteme z.B. berührungslos registrierbare Transponder oder Sensoren befinden die eine eindeutige Identifikation der Anlagenteile ermöglichen, damit eine eindeutige Zuordnung der abzugleichenden Infrastrukturgüter für eine ganzheitliche Bewertung und Unterhaltung der verschiedenen Anlagegüter ermöglicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass, diese Markierungssysteme bei der Befahrung oder Begehung der Anlagenteile ausgelesen werden können und eine unmittelbare Bewertung des Anlagenteils am Schadensort über z.B. ein Handheld ermöglicht wird, damit bei einem Reparaturauftrag eine eindeutige Identifikation des Schadensortes für die Reparaturfirma bekannt ist.