Bild 1: Positionierung der BIM-Norm im Asset Management-Umfeld (ISO 19650:2018-1)

Building Information Modelling (BIM)

Die Diskussionen über die Implementierung des Asset Managements in der Organisation werden in letzter Zeit oft im Zusammenhang mit dem Building Information Modeling (BIM) geführt. BIM wird dabei in den meisten Fällen als eine Methode der vernetzten Planung, Ausführung und des Betriebs von Gebäuden bzw. sonstigen Bauwerken definiert. Diese Aktivitäten werden im Regelfall durch eine spezielle Software unterstützt, der meistens eine 3D-Modellierung zugrunde liegt. Durch die aus dem BIM-Einsatz resultierenden Verbesserung der Koordinierung baulicher Aktivitäten in der gesamten Lebensdauer (Life-Cycle-Approach) sowie durch den verbesserten Informationsaustausch zwischen den beteiligten Parteien verspricht man sich unter anderem:

  • erhebliche Zeitersparnisse,
  • eine deutliche Kostenreduktion bzw. zuverlässige Kostenplanung,
  • eine bessere Berichterstattung sowie eine effiziente Analyse kritischer Prozesse und daraus resultierend
  • eine Reduktion der Risiken über den gesamten Lebenszyklus.

Der Begriff Building Information Modeling wird in der ursprünglichen, durch den CAD-Sofwarehersteller Autodesk geprägten Bedeutung verwendet: ein „dreidimensionaler, objektorientierter, computerunterstützter Design-Prozess“. Mittlerweile gibt es entsprechende BIM-Lösungen nicht nur für Gebäude oder Brücken, sondern auch für die technische Infrastruktur, darunter auch für Straßen.

Das Infrastructure Asset Management betrachtet BIM jedoch aus einer anderen bzw. aus einer weiteren Perspektive. Diese Perspektive, die sich primär auf die Eigentümer und Manager der Infrastruktur konzentriert, wird am deutlichsten durch die britische UK BIM Alliance in diversen Dokumenten präsentiert, vor allem im Leitfaden BIM Guidance For Infrastructure Bodies. In der Einführung des Leitfadens heißt es:

Dieser Leitfaden wurde erstellt, um Organisationen im Transport- und Infrastrukturbereich zu helfen, sich mit BIM auseinanderzusetzen. Wir beginnen mit der Definition des Akronyms „BIM“, denn die Branche diskutiert seit einiger Zeit darüber, wofür das Akronym BIM steht. Handelt es sich dabei um „Building Information Modeling“ oder „Building Information Management“ oder etwas anderes? Wir glauben allerdings, dass die Bedeutung von BIM am besten durch die folgende Definition wiedergegeben wäre: BIM = Better Information Management.“ [4]

Es folgen Ausführungen, die BIM eindeutig im Umfeld des Asset Managements positionieren. Vor allem die BIM-Normen ISO 19650:2018-1 (Konzepte und Prinzipien) und ISO 19650:2018-2 (Lieferphase der Anlagen) sind in der Hierarchie unter der ISO 9001 (Organisational Management) und ISO 55000 (Asset Management) angesiedelt (Bild 1). Die UK BIM Alliance betrachtet Informationen eindeutig als Asset (Information Asset).

Bild 1:Positionierung der BIM-Norm im Asset Management-Umfeld (ISO 19650:2018-1)
Bild 1: Positionierung der BIM-Norm im Asset Management-Umfeld (ISO 19650:2018-1)
Bild 2: Bereich von Kennzahlen für die Straßeninfrastruktur [13]

Key Performance Indicators (KPIs)

Die Informationen müssen stets entsprechend den zu realisierenden Aufgaben aggregiert und in transparenter Form den Entscheidungsträgern bereitgestellt werden. Während sich für operative Aufgaben Rohdaten, Zustandsgrößen und -werte bzw. Kennzahlen zu einzelnen Erhaltungsabschnitten gut eignen, werden für strategische Aufgaben eher geopolitische Kennzahlen über die Straßennetze ganzer Regionen, wie z. B. Bauämter, Regierungsbezirke, oder Bundesländer, benötigt. Eine besondere Bedeutung kommt dabei den Schlüssel- oder Leistungsindikatoren zu. Sie werden auch als Key Performance Indicators bezeichnet und als finanzielle oder technische Messgrößen zur Bestimmung der Zielerreichung verwendet. Aus pragmatischen Gründen wird die Anzahl von Schlüsselindikatoren (KPIs) auf 10 bis 20 beschränkt. Darüber hinaus können weitere Performanceindikatoren festgelegt werden, die bestimmten Teilziele der Organisation beschreiben.

Die KPIs ermöglichen es, die Organisationsziele zu definieren, die Aufmerksamkeit des Managements auf diese Ziele zu fokussieren und das Erreichen der Ziele zu prüfen. Das Kennzahlensystem kann somit eine wichtige Aufgabe als Steuerungsinstrument erfüllen.

Dazu soll es allerdings folgende Bedingungen erfüllen.

  • Identifizierung aller Stakeholder der Organisation und Quantifizierung ihrer Ziele
  • Festlegung eindeutiger und über längere Zeit stabiler Algorithmen (Verfahren), welche für die Bestimmung der Kennzahlen auf der Grundlage verfügbarer Rohdaten angewendet werden
  • Festlegung der Zielwerte (target values) – mit diesen kann überprüft werden, ob das vorgegebene Ziel erreicht wurde. Während die KPIs selbst über längere Zeit stabil sein sollten, können sich die Zielwerte ändern.
  • Implementierung des Verfahrens zur periodischen Validierung der Richtigkeit der Kennzahlen und Anpassung der Zielwerte

Für die Mitarbeiter geben die KPIs eine objektive Rückmeldung zu den Ergebnissen ihrer Arbeit, den Kosten und der Qualität. Gut definierte KPIs eignen sich für die schnelle Entscheidungsfindung oder Korrektur der Entscheidungen, für die Planung und Priorisierung von Maßnahmen, für eine sinnvolle Reaktion auf auftretende Probleme sowie für das Identifizieren von Trends oder Gesetzmäßigkeiten, die bei täglicher Routinearbeit nur schwer zu erkennen sind.

Im Asset Management bilden die Key Performance Indicators sowohl die Grundlage für den SAMP (Strategic Asset Management Plan) als auch für die Asset-Management-Pläne. Sie spielen ebenfalls eine wichtige Rolle als Kommunikations- und Steuerungsinstrument für die Formulierung der Ziele seitens des Eigentümers der Infrastruktur gegenüber der Verwaltung (Management), sowie für die Kontrolle der erbrachten Leistungen. Das KPI-basierende Management stellt eine mittlerweile in mehreren Ländern erfolgreiche Alternative zu einem Mikromanagement dar. Die KPIs werden auch immer öfter als Steuerungsinstrument in den Geschäftsbeziehungen zwischen dem Manager und dem Dienstleister (Service Provider) verwendet (Bild 1).

Bild 1: KPI als Kommunikations- und Steuerungsinstrument zwischen den Parteien im Asset Management
Bild 1: KPI als Kommunikations- und Steuerungsinstrument zwischen den Parteien im Asset Management

Mit den Key Performance Indicators steht ein äußerst wichtiges Instrument zur Verfügung, um die Aufgaben zwischen der Ebene des Eigentümers der Infrastruktur und der Ebene des Managers (Straßenbauverwaltung) transparent zu formulieren und deren Realisierung zu bewerten. Die KPIs können sich dabei auf alle relevanten Aufgabenbereiche erstrecken (Bild 2).

Bild 2: Bereich von Kennzahlen für die Straßeninfrastruktur [13]
Bild 2: Bereich von Kennzahlen für die Straßeninfrastruktur [13]
Bild 1: Kumulierte Kosten und der reale Wert der Informationen im Asset Management

Wert der Information

Man muss stets zwischen dem realen und dem potenziellen Wert der Informationen unterscheiden. Natürlich haben die Informationen bereits direkt nach ihrer Erhebung einen bestimmten potenziellen Wert. Dieser Wert resultiert aus den Eigenschaften der Informationen, wie z. B.: Genauigkeit, Vollständigkeit, Aktualität, Korrektheit oder Exklusivität. Je genauer und vollständiger die Daten bzw. die aus den Daten ermittelte Information, desto höher ist der potenzielle Wert.

Dieser potenzielle Wert wird dann in den realen Wert umgewandelt, wenn die Informationen effizient in Entscheidungsprozesse einfließen und dazu beitragen, dass sich der Wissensstand der Entscheidungsträger im Zusammenhang mit ihren Aufgaben erhöht. Dies hängt primär von der Qualität der Auskunftssysteme ab, d. h. von den Systemen, welche die Informationen in Wissen transformieren. Es ist zu betonen, dass dabei der Kontext der jeweiligen Organisation eine entscheidende Rolle spielt, darunter vor allem die Ziele der Organisation. Denn selbst qualitativ gute und wertvolle Daten können für die Lösung bestimmter Aufgaben unbrauchbar sein. Bei der Bewertung der Brauchbarkeit der Informationen zählen somit u. a. folgende Kriterien: Relevanz, Vertraulichkeit, Motivation, Plausibilität und Transparenz. Erst wenn diese subjektiven Kriterien erfüllt sind, haben die Informationen nicht nur einen potenziellen, sondern auch einen realen Wert.

Zusammenfassend könnte man sagen, dass der reale Wert der Informationen während der Phase der Erfassung und Verwaltung gleich Null ist. Er steigt aber während der Phase der Anwendung. Die Kosten der Informationen entstehen allerdings in allen Phasen, d. h. während der Beschaffung, Verwaltung und Bereitstellung. Über die Effizienz (Performance) der Informationen entscheidet somit – neben der objektiven Qualität der Daten, die als notwendige (aber bei Weitem nicht ausreichende) Voraussetzung für den realen Wert der Informationen gilt – vor allem die Qualität der Systeme zur Datenbereitstellung. Je effizienter die Informationen bereitgestellt werden und je mehr sie mit den jeweiligen Aufgabestellungen und Erwartungen der Adressaten übereinstimmen, desto größer wird ihr realer Wert. In Bild 1 sind diese Zusammenhänge schematisch dargestellt.

Bild 1: Kumulierte Kosten und der reale Wert der Informationen im Asset Management
Bild 1: Kumulierte Kosten und der reale Wert der Informationen im Asset Management

Mit dem Fortschritt der Digitalisierung in fast allen Bereichen der Wirtschaft und mit der damit verbundenen wachsenden Bedeutung von Informationen steigt auch die Bedeutung der Frage nach dem potenziellen und dem realen Wert der Informationen. Mit dieser Frage befasst sich eine relativ junge Fachdisziplin: Infonomics. Der Name ist eine Verschmelzung der Wörter Information und Economics. Infonomics wurde von Gartner Inc. gegründet. In dem fundamentalen Werk „Infonomics“ [2] stellt der Autor D.B. Laney Informationen konsequent als Asset dar. Er plädiert dafür, die Regeln des Asset Managements, die in der ISO 55001 dokumentiert sind, auch für Information Asset anzuwenden.

Information als Asset im Asset Management (eigene Darstellung in Anlehnung an [1])

Information Asset (Einführung)

Das Asset Management bezieht sich primär auf das Management der materiellen (physischen) Assets. Um jedoch den Grundprinzipien dieser Disziplin gerecht zu werden, sind auch die weiteren relevanten Assets der Organisation mit der gleichen Aufmerksamkeit wie die materiellen Assets zu berücksichtigen. Zu diesen weiteren Asset-Arten zählen:

  • Human Asset
  • Information Asset
  • Intangible Asset (immaterielles Asset, wie z.B. Lizenzen)
  • Financial Asset

Information als Asset im Asset Management (eigene Darstellung in Anlehnung an [1])
Information als Asset im Asset Management (eigene Darstellung in Anlehnung an [1])
Informationen gehören zu den wichtigsten „Ressourcen“ in jedem Infrastruktur-Asset-Management. Die Bestandsdaten, Zustandsdaten etc. zu allen relevanten Asset-Arten in der Zuständigkeit der Straßenbauverwaltung müssen erfasst, verwaltet und den jeweiligen Entscheidungsträgern effizient bereitgestellt werden. Bereits die ersten beiden Module des Asset-Management-Plans sind der Gewinnung, Speicherung und Bereitstellung von Informationen gewidmet.

Es kommt allerdings oft vor, dass der Umgang mit Informationen in vielen Organisationen nicht mit den Prinzipien des Asset Managements konform ist. Zu den fundamentalen Fehlern gehört das Streben danach, die Informationen mit der größtmöglichen Genauigkeit, Aktualität und Vollständigkeit zu gewinnen, die der Markt bietet, ohne die Anforderungen der tatsächlichen Entscheidungsprozesse in der Verwaltung zu berücksichtigen. Die Informationen müssen aber vielmehr als Asset behandelt werden und alle Etappen, wie die Beschaffung und Verwaltung, müssen den generellen Regeln der Wirtschaftlichkeit entsprechen. Eine besondere Bedeutung wird dabei der Bereitstellung der Informationen für alle in der Organisation aktiven Akteure beigemessen.

Es ist immer hilfreich, sich die sog. Wissenspyramide vor Augen zu führen. Sie beinhaltet drei Level: Daten, Informationen und Wissen.

Daten stellen das direkte Ergebnis der Erhebung dar. Sie gelten als „Rohmaterial“ und sind somit für die direkte Entscheidungsfindung meistens nicht brauchbar. Als Daten können z. B. die Geschwindigkeiten einzelner Fahrzeuge oder die während der Zustandserfassung erhobenen Koordinaten der Fahrbahnoberfläche betrachtet werden.

Erst die gezielte Aggregation bzw. Transformation der Daten zu Kennzahlen, führt dazu, dass aus Daten Informationen werden. Bei der Festlegung der Regeln zur Bildung der Informationen müssen allerdings stets die Ziele der Organisation im Vordergrund stehen. Als Informationen gelten z. B. die aus den Einzelaufzeichnungen oder Messungen ermittelte durchschnittliche Geschwindigkeit auf einer bestimmten Strecke oder die mittlere Spurrinnentiefe in einem Auswerteabschnitt.

Die Existenz von Informationen, selbst von höchster Qualität, ist im Asset Management noch nicht ausreichend. Informationen stellen zunächst lediglich einen potenziellen Wert dar, während der reale Wert vorläufig gleich Null ist. Um den realen Wert zu erhöhen, müssen die Informationen in Entscheidungsprozesse einfließen, d. h. sie müssen den Entscheidungsträgern bereitgestellt werden. Der Umfang sowie die Form dieser Bereitstellung ist dabei an die jeweiligen Ziele und Aufgaben, an die jeweilige Entscheidungsebene und sogar an die Präferenzen der jeweiligen Entscheidungsträger anzupassen. Erst dann wird aus Informationen Wissen.

Die Bereitstellung von Informationen für die Entscheidungsträger[1], die im Asset Management als Wissensbasis (knowledge base) bezeichnet wird, gilt somit als eine sehr wichtige und leider oft nicht ausreichend beachtete Etappe auf dem Weg, Informationen einen realen Wert zu verleihen.

[1]          Man muss allerdings betonen, dass sich der Begriff „Entscheidungsträger“ nicht zwangsweise auf das Management beziehen muss, sondern das gesamte Personal der Organisation beschreibt, das Entscheidungen trifft, z. B. auch in Planungsprozessen.

Kritikalität

Mit der Erhöhung der Komplexität und gegenseitiger Verflechtung unterschiedlicher Infrastruktursysteme wachsen Risiken, die nicht mit „klassischen“ Verfahren des Risikomanagements zu behandeln sind. Man erforscht somit die „Verwundbarkeit“ von ganzen Infrastruktursystemen, wie beispielsweise Transport- und Kommunikationssysteme einer Region gegenüber dem Ausfall oder der Beseitigung ihrer einzelnen Elemente. Auf dieser Grundlage können die Prioritäten für die Risikooptimierung festgelegt werden. Man spricht in solchen Fällen von der Kritikalität der Infrastruktur. Es werden Verfahren entwickelt, die es ermöglichen, anhand von ermittelten Kennzahlen die Maßnahmen zur Optimierung der Kritikalität der Infrastruktur zu planen.

Die Kritikalität der Infrastruktur wird folgendermaßen definiert:

„relatives Maß für die Bedeutsamkeit einer Infrastruktur in Bezug auf die Konsequenzen, die eine Störung oder ein Funktionsausfall für die Versorgungssicherheit der Gesellschaft mit wichtigen Gütern und Dienstleistungen hat.“ [16]

Bild 1: Schematische Darstellung des Resilienz-Zyklus

Resilienz der Infrastruktur

Seit einigen Jahren wird das Risikomanagement in Bezug auf die Infrastruktur durch den Begriff Resilienz begleitet. Das UN Office of Disaster Risk Reduction definiert Resilienz folgendermaßen: „Fähigkeit eines Systems, einer Gemeinschaft oder Gesellschaft, die Gefahren ausgesetzt ist, den Auswirkungen einer Gefahr mittels Risk Management rechtzeitig und effizient zu widerstehen, sie zu dämpfen, sich anzupassen, sich zu verändern und sich von ihnen zu erholen, was auch die Aufrechterhaltung und Wiederherstellung der wesentlichen Grundstrukturen und Funktionen beinhaltet.“ [8].

Resilienz bestimmt also, um es ganz einfach auszudrücken, drei Merkmale des Systems: Widerstandsfähigkeit, Anpassungsfähigkeit und die Fähigkeit, verlorenes Potenzial wiederherzustellen.

Obwohl Resilienz sehr eng mit dem Risikomanagement verbunden ist, geht sie weit über den Rahmen der ISO 31000 hinaus. Das klassische Risikomanagement basiert nämlich auf der Identifizierung möglicher Gefahren und bestimmt auf der Grundlage der Eintrittswahrscheinlichkeit und der möglichen Auswirkungen geeignete Strategien proaktiver oder reaktiver Maßnahmen. Der Resilienzansatz ist dagegen viel breiter und berücksichtigt auch solche Fälle, in denen die Organisation mit Bedrohungen konfrontiert wird, die bisher entweder unbekannt waren oder als unrealistisch eingestuft wurden. Das Resilienz-Management der Infrastruktur beschränkt sich nicht nur auf konkrete, potentielle Risiken, sondern auf die Sicherstellung der notwendigen Funktionalität der Organisation, unabhängig von der Art möglicher destruktiver Ereignisse. Die Haupteigenschaft resilienter Infrastruktur ist die Bereitschaft, die Konfrontation mit bekannten und unvorhergesehenen Ereignissen aufzunehmen. Dazu wird sie mit geeigneten Verfahren und Management-Mechanismen ausgestattet. Diese Mechanismen sollen es ermöglichen, sich den Bedrohungen zu wiedersetzen und, wenn dies nicht sofort möglich ist, sich schnell an die ungünstigen Umstände anzupassen und die verlorenen Potenziale so schnell wie möglich wiederherzustellen (Bild 1).

Bild 1: Schematische Darstellung des Resilienz-Zyklus
Bild 1: Schematische Darstellung des Resilienz-Zyklus

Der Zusammenhang zwischen Risiko und Resilienz wird oft durch eine Grafik veranschaulicht, welche die zeitliche Veränderung der kritischen Funktionalität des Systems darstellt (Bild 2). Das Auftreten eines kritischen Ereignisses führt zu einem sprunghaften Verlust an Funktionalität. Je nach Eigenschaften der Resilienz kann diese Funktionalität schneller oder langsamer wiederhergestellt werden und sich somit auf einem Niveau stabilisieren, das dem ursprünglichen entspricht. Die Geschwindigkeit der Wiederherstellung der verlorenen Performance ist die Grundlage für die Bestimmung des Maßes der Resilienz.

 

Bild 2: Charakteristik der Resilienz der Infrastruktur [9]