"Abbildung von Infrastrukturkosten in der Eisenbahnbetriebssimulation";
Dissertation 02.02.2007
Stichwörter: Eisenbahn, Eisenbahnbetriebswissenschaft, Simulation, Infrastrukturkosten, Investition, Instandhaltung, Lebensdauer
Eisenbahninfrastrukturunternehmen stehen vor der Aufgabe, dauerhaft effizient und finanziell erfolgreich zu handeln. Wesentliches Ziel ist eine ständige Kostenreduktion. Einen großen Anteil an den Gesamtkosten bilden die Infrastrukturkosten. Nur wenn diese Kosten deutlich reduziert werden, ist das Ziel zu erreichen. Heute werden vor dem Beginn von Baumaßnahmen häufig aufwändig technische Planungen bis zum Maßstab 1:1.000 erarbeitet, auf deren Basis die Kosten geschätzt werden. Sie haben schematische Pläne als Grundlage, die im Rahmen betrieblicher Studien erarbeitet werden und auch Basis eisenbahnbetriebswissenschaftlicher Untersuchungen sind. Hierdurch wird die Planung zeitaufwändig und teuer, außerdem werden Möglichkeiten zur Optimierung der Infrastruktur zu spät erkannt und können nicht mehr umgesetzt werden.
Mit dem Planungs- und Simulationstool RailSys® steht ein Planungsinstrument für betriebliche Fragestellungen zur Verfügung, mit dem frühzeitig Varianten auf ihre betriebliche Eignung untersucht werden können. In dieser Arbeit wird überprüft, ob und wie das Programmsystem mit einem Modul zur Ermittlung von Investitions- und Instandhaltungskosten ausgestattet werden kann, so dass mit der betrieblichen Planung zeitgleich die zu erwartenden Kosten optimiert und den kalkulierten Erträgen gegenübergestellt werden können.
Ursprünglich war vorgesehen, die verschiedenen bei der DB AG vorhandenen und für Kostenrechnungen verwendeten Daten direkt zu benutzen und nur die für die Verwendung im Modell erforderlichen Anpassungen durchzuführen. Es zeigte sich aber relativ schnell, dass die vorliegenden Daten den Anforderungen zur Verwendung im Modell nicht genügen.
Daraufhin wird eine umfangreiche eigene Kostenermittlung durchgeführt, die auf funktionalen Abhängigkeiten zwischen den technischen Eigenschaften der realen Infrastruktur, den Möglichkeiten der Abbildung im Modell und darüber hinaus auf der betrieblichen Belastung basiert und plausible Kostensätze zum Ziel hat.
Dazu müssen im ersten Schritt die möglichen Datenquellen und deren Grundlagen analysiert werden. Sie werden auf ihre Plausibilität geprüft und auf eine einheitliche Basis gestellt. Nach einer Verknüpfung dieser Quellen werden für die verschiedenen Objektgruppen mögliche Kostenfunktionen ermittelt, die im Modell hinterlegt werden können. Bei der Ermittlung dieser Funktionen ist zu beachten, dass eine Abbildung im Knoten-Kanten-Modell der Eisenbahnbetriebssimulation möglich sein muss. Beispielhaft wird auf dem Infrastrukturmanager von RailSys® aufgebaut.
Im zweiten Schritt werden die Ergebnisse zusammengestellt und ihre Einflüsse auf die relevanten Blöcke Abschreibung, kalkulatorische Verzinsung und Instandhaltung bestimmt.
Um die Kostenfunktionen für die Berechnung verwenden zu können, müssen sie im Infrastrukturmodell abgebildet werden. Dafür wird die Struktur für eine Datenbank entwickelt und vorgestellt. In dieser Datenbank werden die notwendigen technischen, finanziellen und betrieblichen Attribute abgebildet. Die erforderliche Detaillierung orientiert sich einerseits am Anteil an den Gesamtkosten und andererseits an der Möglichkeit, die Daten in der Eisenbahnbetriebssimulation abzubilden. An den gleichen Kriterien orientiert sich die darauf aufbauende Berechnung der Infrastrukturkosten.
Mit der so vorgenommenen Erweiterung des Planungssystems wird es zukünftig möglich sein, die Erfüllung der Kundenanforderungen auf Basis einer optimal dimensionierten, kostengünstigen Infrastruktur sicherzustellen. Das betrifft sowohl das jetzt standardisierte Bewertungsverfahren beim Entwurf neuer Anlagen als auch die Bewertung vorhandener Infrastrukturen. Diese Standards sollen und können nicht nur für Knoten oder Strecken, sondern für ganze Netze Anwendung finden.