Forschungs- und Entwicklungsprojekte

Wir waren die Ersten, die Benchmarking in der deutschen Wasserwirtschaft entwickelt und angewendet haben. Neue Wege zu gehen, gehört zu unserem Unternehmen. Sowohl mit Universitäten und Instituten, mit unseren Gesellschaftern oder auch mit den Fachverbänden arbeiten wir dafür in Forschungs- und Entwicklungsprojekten zusammen.

Nachhaltiger Substanzerhalt leitungsgebundener Infrastrukturen in der Siedlungswasserwirtschaft (DBU_NaSub)

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Auftraggeber
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Partner
Fachhochschule Aachen, Fachbereich 2 Bauingenieurwesen
S & P Consult GmbH
SWO Netz GmbH

Laufzeit
2018-2020

Ziele

  • Entwicklung eines „Instandhaltungschecks“, welcher u. a. Substanzwert und Substanzwertentwicklung in den Netzen berücksichtigt und der Beantwortung folgender Fragen dient:

    • Reicht das Maßnahmenbudget derzeit und zukünftig zur nachhaltigen Werterhaltung der Netze aus?
    • Findet derzeit oder zukünftig ein Substanzverzehr statt?
    • Sind umfassendere Strategiebetrachtung zur Vermeidung von Substanzverzehr erforderlich?

  • Aufnahme des Modells in Benchmarking-Systeme

Methoden

  • Entwicklung von Kennzahlen(funktionen) zur Ermittlung des Instandhaltungsbedarfs und dessen zeitlicher Entwicklung
  • Entwicklung von Verfahren, o. g. Kennzahlen auf Quartiere herunterzubrechen
  • Entwicklung von Verfahren, diese Kennzahlen spartenübergreifend zu verknüpfen
  • Entwicklung von Methoden, weitere Infrastrukturen in die Betrachtungen einbinden zu können

Resultate (erwartet)

  • 80 % weniger Aufwand bei der Bewertung der Netzinstandhaltung gegenüber Einsatz von Prognosemodellen

Team
Dr. Torsten Franz, Filip Bertzbach

Ansprechpartner: Dr. Torsten Franz

Best-Practice-Profile in der Sanierung der Kanalnetze

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Auftraggeber
Sechs großstädtische Abwasserbetreiber

Laufzeit
2015-2018

Ziele / Methoden

Die Sanierung (Erneuerung, Renovierung und Reparatur) der abwassertechnischen Anlagen und hier insbesondere des Kanalnetzes ist aktuell und in Zukunft eine der Kernaufgaben der Abwasserunternehmen und stellt eine große Herausforderung an Verantwortliche, Prozessabläufe und eingesetzte Instrumente dar.

Im Rahmen von Benchmarking-Projekten der aquabench werden seit mehr als zehn Jahren sanierungsrelevante Fragestellungen insbesondere im Prozessbenchmarking Kanalbau (mit dem Fokus auf investive Erneuerungen und Renovierungen) sowie im Prozessbenchmarking Kanalbetrieb (mit dem Fokus auf Reparaturen) behandelt. Darüber hinaus werden auch im Unternehmensbenchmarking Abwasser steuerungsrelevante Kennzahlen zu Nachhaltigkeit und Qualität der Leistungen verglichen und vertieft diskutiert.

Aus der Arbeit mit diesen Themen ist deutlich geworden, dass

  • eine klare Leistungsbeurteilung in der Branche für diesen wichtigen Bereich noch nicht ausreichend entwickelt worden ist (Wie messen wir den Bedarf sowie die Zielerreichung der strategischen Sanierungsplanung?)
  • die verantwortlichen Führungskräfte ein abgegrenztes Forum wünschen, um hier über durch Prozessmodelle gesetzte Grenzen der Projekte hinaus den Austausch zu ermöglichen (Welche Instrumente unterstützen bei der strategischen Sanierungsplanung? Welche Ziele geben wir uns?) und
  • die Darstellungen der Sanierungstätigkeiten, -erfolge und –notwendigkeiten in vielen Häusern auch zur Kommunikation benötigt wird (Wie können Prioritäten und Erfolge gegenüber Eigentümern, Politik und anderen Infrastrukturträgern kommuniziert werden?).

Aufbauend auf der Zielstellung haben sich seit 2015 sieben Unternehmen im Rahmen eines Projektes „Best-Practice-Profile in der Sanierung“ an der Entwicklung und Diskussion von Best-Practice-Profilen für die Sanierung beteiligt und damit Grundlagen für ein Benchmarking „Strategische Sanierungsplanung“ gelegt.

Resultate

Ergebnis des Projekts ist eine kontinuierliche Durchführung des Projekts als Benchmarking „Strategische Sanierungsplanung“ mit gegenwärtig folgenden Ergebnissen:

  • Wie messen wir Bedarf und Zielerreichung?

    • Durch die Zusammenführung von vorhandenen Ergebnissen sowie auf Grund neuer Auswertungen (neue Kennzahlen, Analysetools) kann ein umfangreiches Bild der Sanierung in den Analysefeldern Zustand, Ressourcen, Tätigkeiten und Effizienz gezeichnet werden.
    • Dabei können die entwickelten Kennzahlen zum Zustand (relativer Substanzwert, durchschnittliche Restnutzungsdauer und der Anteil Haltungen mit Handlungsbedarf) als „Messgrößen für Sanierungserfolge“ und Indikatoren für Handlungsnotwendigkeiten verstanden werden.
    • Aus der Bewertung der Messgrößen mit Hilfe von „Zielkorridoren“ zeigt sich nur bei einem Teilnehmer ein deutlicher Handlungsbedarf in der Kanalsanierung. Allerdings lassen die gegenwärtigen Sanierungsraten und tatsächlichen Restnutzungsdauern vermuten, dass Anstrengungen auch bei den meisten anderen Großstädten zukünftig erhöht werden müssen. Gleichzeitig belegen die zeitlichen Entwicklungen gegenüber 2010, dass die Mehrzahl der Teilnehmer in der Vergangenheit bereits nennenswert in die Substanzwerterhaltung investiert hat.
    • Die Aggregationsebene der erfassten Daten (gesamtes Netz bzw. Hochrechnung von Werten aktueller Sanierungsprojekte auf das Gesamtnetz) setzt weiteren detaillierteren Bewertungen und Hypothesenprüfungen noch Grenzen. Auch eine Ableitung der Sanierungsnotwendigkeiten kann nur grob und noch zu wenig steuerungsrelevant erfolgen.

  • Welche Instrumente unterstützen?

    • Mit Hilfe von Reifegradeinschätzungen zu Erfolgsfaktoren bei der Sanierungsplanung (Daten und Monitoring, Prognosefähigkeit, Zielsetzungen und Rollendisziplin) wird ein Bild der eingesetzten Instrumente der Teilnehmer im Projekt gezeichnet und Austausch ermöglicht (siehe Protokoll 12/208).
    • Der Erfahrungsaustausch auch mit Darstellung der Arbeitsweisen der Betreiber unterstützt diesen Austausch über Instrumente weiter.

  • Wie werden Prioritäten und Erfolge gegenüber Eigentümern, Politik und anderen Infrastukturträgern kommuniziert?

    • Best-Practice-Profil, grafischer Bericht und entwickelte Kennzahlen können zur internen Kommunikation genutzt werden, bedürfen dabei aber noch weiterer Kommentierungen.

Team
Dr. Torsten Franz, Michael Zentner

Ansprechpartner: Dr. Torsten Franz

Indikatoren für die ökonomische Bedeutung von Wasser und Gewässern

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Auftraggeber
Umweltbundesamt

Partner
Universität Leipzig, Umweltforschungszentrum Leipzig, Emscher Wassertechnik GmbH

Laufzeit
Oktober 2014 - November 2017

Ziele / Methoden / Resultate
In der Studie werden Ansätze vorgestellt, die eine Abschätzung des ökonomischen Wertes von Wasser und Gewässern erlauben. Als Bewertungskonzept wurde mit einer „Landkarte der Bewertung“ ein mehrdimensionaler Bewertungsansatz entwickelt, welcher die wirtschaftliche Inanspruchnahme von Wasser abbildet. Der Bewertungsansatz wurde beispielhaft für vier ausgewählte Wassernutzungen angewendet:

  • Für die Binnenschifffahrt zur Güterbeförderung,
  • die öffentliche Wasserversorgung / Abwasserbeseitigung von Haushalten,
  • die Kühlung zur thermoelektrischen Stromproduktion sowie
  • die Bewässerung in der Landwirtschaft.

Für diese Wassernutzungen wurden die Bewertungsansätze in Bezug auf Deutschland, Nordrhein-Westfalen sowie Sachsen ausgewertet. Lesen Sie hier den Abschlussbericht.

Team
Pamela Raehmel, Filip Bertzbach, Dr. Torsten Franz

Ansprechpartnerin: Pamela Raehmel

Nachhaltigkeitscontrolling in der Siedlungswasserwirtschaft (NaCoSi)

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Auftraggeber
Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Projekt im Programm "Forschung und nachhaltige Entwicklung (FONA)" und hierbei als Teil des Förderschwerpunkts "Nachhaltiges Wassermanagement" (NaWaM)

Partner
Technische Universität Darmstadt (Institut IWAR), Universität Leipzig, Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM), Universität der Bundeswehr München, Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik, Institut für sozial-ökologische Forschung sowie 10 Praxispartner aus der kommunalen Ver- und Entsorgungswirtschaft.

Laufzeit
Mai 2013 - April 2016

Ziele / Methoden / Resultate
Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens werden im Rahmen eines konkret anwendbaren Führungsinstrumentes umgesetzt. Wir beschreiben hier Ziele, Methoden und Resultate.

Team
Dr. Kay Möller, Filip Bertzbach, Peter Graf

Ansprechpartner: Dr. Kay Möller

Entwicklung eines Hauptkennzahlensystems der deutschen Wasserversorgung

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Auftraggeber
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) (als Unterauftragnehmer des IWW, Mülheim an der Ruhr)

Partner
confideon Unternehmensberatung GmbH und Rödl&Partner

Laufzeit
Oktober 2013 - Sommer 2014

Ziele / Methoden / Resultate
Gemeinsamer theoretischer Ausgangspunkt der Benchmarking-Projekte in der Wasserversorgung war ab 2003 die Anwendung des IWA-Kennzahlensystems (Hirner und Merkel, 2005). Im Rahmen der Projekte, durch Innovationen verschiedener Anbieter und erforderlichen Modifikation von Kennzahlen, hat sich das ursprüngliche IWA-Kennzahlensystem deutlich weiter entwickelt und an die bundesdeutschen bzw. regionalen Randbedingungen angepasst. In Teilbereichen führte dies zu gemeinsamen, parallelen, aber auch abweichenden Entwicklungen in den einzelnen Projekten.

Damit ist eine Vergleichbarkeit von Kennzahlenergebnissen verschiedener Landesprojekte nicht mehr durchgängig möglich. Einen zusammenfassenden Überblick in der Wasserversorgung auf der Basis eines abgestimmten Kern-Kennzahlensatzes kann die deutsche Wasserversorgung derzeit nicht in allen Bereichen darstellen. 

In Ergänzung zur Entwicklung eines „Branchen-Kennzahlensystems“ erarbeitet dieses Projekt daher ein System sog. „Hauptkennzahlen“, welches zur Anwendung in allen Benchmarkingprojekten der Wasserversorgung vorgeschlagen wird.

aquabench bearbeitete dieses Projekt gemeinsam mit der confideon Unternehmensberatung GmbH und Rödl&Partner als Unterauftragnehmer des IWW, Mülheim an der Ruhr.

Team
Peter Graf

Ansprechpartner: Peter Graf

Potenzialermittlung im Prozessbenchmarking durch ökonometrische Verfahren

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Auftraggeber
Emschergenossenschaft/Lippeverband, Entsorgung + Recycling Zürich, Hamburger Stadtentwässerung AöR, hanseWasser Bremen GmbH, Münchner Stadtentwässerung, Stadtentwässerung Dresden GmbH, Stadtentwässerungsbetrieb Düsseldorf, Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR

Laufzeit
Dezember 2011 - Juli 2015

Ziele / Methoden / Resultate
Eine sinnvolle Einbeziehung von Rahmenbedingungen und unterschiedlichen individuellen Zielstellungen ist eine Herausforderung für jeden aussagekräftigen Benchmarkingvergleich. Mit dem Projekt wurden Ergebnisse ökonometrischer Verfahren bei der Auswertung wasserwirtschaftlicher Daten an ihren Beiträgen zu den Zielen des Benchmarkings (insb. Betriebsoptimierung und korrekte Einbeziehung von Rahmenbedingungen) gemessen. Mit den mehrdimensionalen ökonometrischen Verfahren kann man für die ausgewählten Prozesse (Kanalbau, Abwasserableitung und Abwasserbehandlung)

  • den Einfluss der Rahmenbedingungen verdeutlichen
  • die Vergleichbarkeit von Unternehmen, Anlagen und Projekten erhöhen
  • unterschiedliche Leistungsmerkmale (Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Sicherheit,Qualität und Kundenservice) und Rahmenbedingungen quantitativ in Bewertungen einbeziehen 

Zusätzlich half das Projekt, auf unzulässige Vereinfachungen der Positionsbestimmung vorbereitet zu sein.

Siehe Veröffentlichung.

Team
Dr. Torsten Franz, Dr. Kay Möller, Jan Schaper, Michael Zentner, Filip Bertzbach

Ansprechpartner: Dr. Torsten Franz

Erfolge und Zukunft des Benchmarkings

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Auftraggeber
Aggerverband, Emschergenossenschaft/Lippeverband, Entsorgung + Recycling Zürich, Münchner Stadtentwässerung, Stadtentwässerungsbetrieb Düsseldorf, Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR

Laufzeit
Januar 2010 - Juli 2011

Ziele / Methoden / Resultate
Benchmarking ist ein Instrument, welches als Modernisierungsinstrument auch Gegenstand der politischen und öffentlichen Diskussion ist. Dies betraf in den Jahren 2009-2011 auch die die Anwendung neuer statistischer Verfahren und die Frage nach belegbaren Resultaten der über 12-jährigen Benchmarking-Praxis. aquabench hat hierfür gemeinsam mit einzelnen Gesellschaftern erarbeitet

  • eine belastbare Bewertung der bisherigen Erfahrungen mit Benchmarking und deren Ergebnisse,
  • ein Dokument mit den wichtigsten Verbesserungsmaßnahmen und Entwicklungen in den Unternehmen,
  • eine Dokumentation der Erfahrungen mit unterschiedlichen Erhebungszyklen im Benchmarking,
  • Empfehlungen für die Weiterarbeit im Bereich des Benchmarkings,
  • Vorschläge zur unternehmensinternen Kommunikation und für die Integration der Benchmarkingergebnisse in die Unternehmensführung,
  • Einschätzung der Benchmarkingergebnisse im Licht statistischer Verfahren.

Hierauf aufbauend wurden Ergebnisse in den Folgejahren kommuniziert.

Siehe Veröffentlichung.

Team
Dr. Kay Möller, Olaf Goerke, Filip Bertzbach, Peter Graf

Ansprechpartner: Dr. Kay Möller

Bewertung von Fluss(teil)einzugsgebieten – Entwicklung und Test einer Benchmarkingsystematik

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Auftraggeber
Emschergenossenschaft

Partner
Universität der Bundeswehr München, Professur für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik; Universität Duisburg-Essen, Campus Essen, Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insb. Umweltwirtschaft und Controlling

Laufzeit
August 2007 - September 2009

Ziele / Methoden / Resultate
Die integrale Wasserwirtschaft in Flusseinzugsgebieten hat in Nordrhein-Westfalen eine mehr als einhundertjährige Tradition. Die Optimierung von Planung, Bau, Betrieb und Unterhaltung ist regelmäßiger Teil dieser Arbeit. Seit Mitte der 90er Jahre ist Benchmarking auf die Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung übertragen worden (Matos, Cardoso et al., 2003; Schulz, Schön et al., 1998). Als ersten Schritt in Richtung eines Benchmarkingsystems für die Bewirtschaftung von Fluss(teil)einzugsgebieten hat die Emschergenossenschaft ein Pilotprojekt beauftragt.

Die Verbesserung von Maßnahmenkombinationen in Flusseinzugsgebieten erfordert das Überschreiten bisheriger Betrachtungsgrenzen des Benchmarkings. Das Benchmarkingsystem soll einen Überblick über die wesentlichen Bereiche des Wassergebrauchs in einem Einzugsgebiet ebenso wie über die Charakteristik des Einzugsgebiets geben und Hinweise auf der Basis verschiedener Zielfelder (Sicherheit, Qualität, Kundenservice, Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit) ermöglichen. Die Beurteilung bezieht zusätzlich die lokalen Rahmenbedingungen mit ein. 

Im Projekt wurde unter Berücksichtigung des Konzepts der Wasserrahmenrichtlinie und der existierenden Prozessmodelle ein Prozessmodell auf der Ebene eines Fluss(teil)einzugsgebiets entwickelt. Der wirtschaftliche Teil berücksichtigt die verschiedenen Kostenträger der Wassernutzung und ist soweit möglich aus den bestehenden Benchmarkingsystemen auf die Ebene des Fluss(teil)einzugsgebiets aggregiert worden. Auf dieser Basis sind Indikatoren für Rahmenbedingungen und Prozesse vorausgewählt worden. Ziel war es, ein ökonomisches, ökologisches und technisches Bild zu erstellen, und im Hinblick auf Ursache-Wirkungsbeziehungen zu testen. Darüber hinaus sollte der Einfluss der Schnittstellen zu den ober- und unterhalb angrenzenden Teileinzugsgebieten betrachtet werden.

Im zweiten Schritt wurde das System auf zwei Teileinzugsgebiete im Lippegebiet angewendet und die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der Datenerhebbarkeit dokumentiert. Aus den erhobenen Daten wurden erste Indikatoren berechnet. Schließlich wurden Möglichkeiten der Verknüpfung des Benchmarkingsystems mit einer fluss(teil)einzugsgebiets-bezogenen Balanced Scorecard aufgezeigt und ein erster Vorschlag für deren Ausgestaltung gemacht.

Team
Pamela Raehmel, Peter Graf

Ansprechpartnerin: Pamela Raehmel

Unternehmensbenchmarking als Bestandteil der Modernisierungsstrategie – Kennzahlen und Auswertungsgrundsätze

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Auftraggeber
Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA)

Partner
confideon Unternehmensberatung GmbH 

Laufzeit
Sommer 2006 bis März 2007

Ziele / Methoden / Resultate
Vor dem Hintergrund der Modernisierungsstrategie der Bundesregierung war es Ziel, einen gemeinsamen Rahmen für das Benchmarking in der Abwasserbeseitigung in Form von Anforderungen an die wesentlichen Hauptkennzahlen zu schaffen, um einerseits die Kompatibilität der Kennzahlensysteme zu unterstützen und andererseits das freiwillige Benchmarking zu fördern. Das erarbeitete Konzept beschreibt eine Möglichkeit, Kennzahlen in diesem Sinne zu gestalten.

Team
Peter Graf, Filip Bertzbach

Ansprechpartner: Peter Graf

Entwicklung und Praxistest von Prozesskennzahlen in der Wasserwirtschaft, -gewinnung und -aufbereitung

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Auftraggeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Partner
TUHH, Technische Universität Hamburg-Harburg
IWW, Mülheim an der Ruhr  

Laufzeit
2005 bis 2008

Ziele / Methoden / Resultate

  • Entwicklung und Praxistestest von Prozesskennzahlen
  • Bereitstellung der aquabench-Online-Plattform

Team
Jan Schaper, Dr. Kay Möller

Ansprechpartner: Dr. Kay Möller