Kostenanalyse im Tunnelbau - Risikoidentifikation im Zuge einer fortgeschriebenen Arbeitskalkulation

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit wurde im Zuge der Forschungstätigkeit des Instituts für interdisziplinäres Bauprozessmanagement – Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik der TU Wien durchgeführt. Geforscht wird an der Thematik Risikomanagement im Infrastrukturbau und damit einhergehender Prozesse. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines Modells zur besseren Identifizierung, Abschätzung und Berücksichtigung von Chancen und Risiken im Tunnelbau. Wesentlicher Bestandteil der Forschungsleistung ist die Identifikation von Risiken in der Projektbeschaffungsphase und deren Verfolgung in der Projektausführungsphase. Anhand der Fortschreibung von Arbeitskalkulationen soll im Rahmen dieser Diplomarbeit gezeigt werden,wann und in welcher Höhe Risiken und Chancen schlagend geworden sind. Um derartige Kalkulationsvorgänge besser einschätzen zu können, vergleicht die gegenständliche Arbeit die Kalkulationsverläufe von vier Tunnelbauprojekten sowie deren IST-Kosten.Beginnend mit den Grundlagen des modernen Tunnelbaus findet eine Erläuterung der prozesstechnischen Eigenschaften abhängig von der gewählten Vortriebsart statt. Dabei wird zwischen universellem und maschinellem Vortrieb unterschieden. Die Wahl der Vortriebsmethode ist mitunter die wesentlichste Entscheidung im Zuge der Planung eines Tunnelbauprojekts. Ausdiesem Grund werden die in Österreich gültigen Normen ÖNORM B 2203-1 für den universellen Vortrieb und ÖNORM B 2203-2 für den maschinellen Vortrieb für eine nähere Erläuterung dieser Prozesse herangezogen. Nach der eben beschriebenen technischen Planung eines Tunnelbauprojekts wird anschließend die kostentechnische Planung behandelt. Aus Sicht des Auftraggebers wird die von der Österreichische Gesellschaft für Geomechanik (ÖGG) veröffentlichte Richtlinie für die Kostenermittlung für Projekte der Verkehrsinfrastruktur als Basis herangezogen. Demgegenüber stehen die Common Project Standards (CPS) der Strabag SE, wobei es sich um eine Konzernrichtlinie zur Kostenermittlung und –planung handelt. Ziel ist es, dem Leser Einblick inden Aufbau der im Rahmen der empirischen Auswertung verwendeten Daten der Strabag AG zugewähren. Die Risiken eines Infrastrukturprojektes gehen dabei auf beiden Seiten (Auftraggeber(AG) und Auftragnehmer (AN)) auf verschiedene Weise in die Projektkostenplanung ein, welchein den einzelnen Kapitel beschrieben wird.Im analytischen Teil dieser Diplomarbeit bilden die von Strabag AG zur Verfügung gestellten Kalkulationsdaten die Grundlage. Beginnend mit dem Projekt 0 wird eine detaillierte Analyse des Kalkulationsverlaufs und der Kostenentwicklung durchgeführt. Dabei wird nach neun auftretenden Kostenarten differenziert. Neben den Entwicklungen der fortgeschriebenen Arbeitskalkulation und der IST-Kosten sind auch im Rahmen der Angebotserstellung berücksichtigte Kosten für Chancen und Risiken Teil dieser Analyse. Diesen sind die Chancen und Risiken aus der Bauausführung, welche im Rahmen dieser Diplomarbeit von den Autoren identifiziert werden,gegenüber gestellt. Anschließend werden drei weitere Referenzprojekte zur Verifizierung der Analyseergebnisse herangezogen. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erlangen werden im Schlussteil dieser Diplomarbeit sämtliche Erkenntnisse zusammengeführt und Schwankungsbreiten für den Kalkulationsverlauf sowie Bandbreiten für die Projektkostenentwicklung berechnet. Ziel ist der Erkenntnisgewinn für zukünftige Kalkulationen von Bauprojekten mit Tunnelbauleistungen.

This diploma thesis was carried out in the course of the research activities of the Institute for Interdisciplinary Construction Process Management – Research Department Construction Operations and Process Engineering of the Vienna University of Technology. Research is conductedon the topic of risk management in infrastructure construction and associated processes. Theaim of this research is to develop a model for better identification, assessment and consideration of opportunities and risks in tunnel construction. An important part of the research is the identification of risks in the project procurement phase and their tracking in the project executionphase. By means of updating work calculations, this diploma thesis aims to show when and to what extent risks and opportunities have become effective. In order to be able to better assess such costing processes, this thesis compares the calculation processes of four tunnel construction projects as well as their actual costs.Starting with the basics of modern tunnelling, an explanation of the process-technical propertiesof the selected tunnelling method is given. In terms of the process a distinction is made between universal and mechanized tunnelling. The choice of the tunnelling method is the most important decision in the course of planning a tunnel construction project. For this reason, the standards ÖNORM B 2203-1 for universal tunnelling and ÖNORM B 2203-2 for mechanized tunnelling,which are valid in Austria, are used for a more detailed explanation of these processes. After the technical planning of a tunnel construction project, as described, the cost-technical planning is then dealt with. From the client’s point of view, the guidelines published by the Austrian Society for Geomechanics (ÖGG) Richtlinie für die Kostenermittlung für Projekte der Verkehrsinfrastruktur are used as a basis. This is contrasted with the Common Project Standards (CPS) of Strabag SE, which is a guideline for cost determination and planning. The aim is to provide the reader with insight into the structure of the Strabag AG data used in the empirical evaluation. The risks of an infrastructure project affect both sides (employer and employee) in different ways inthe project cost planning, which is described in the individual chapters.In the analytical part of this thesis, the calculation data provided by Strabag AG form the basis.Starting with the Project 0, a detailed analysis of the calculation process and cost developmentis performed. In doing so, a differentiation is made according to the nine occurring cost types.In addition to the developments of the updated cost estimate and the actual costs, costs foropportunities and risks considered during the bidding process are also part of this analysis. Theseare contrasted with the opportunities and risks from construction, which are identified by theauthors as part of this thesis. Subsequently, three further reference projects are used to verifythe results of the analysis. In order to obtain meaningful results, the final part of this thesisbrings together all of the findings, and ranges of variation for the costing process and rangesfor the project cost development are being established. The aim is to gain knowledge for futurecosting of construction projects with tunneling services.