Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung• ERTMS-Regional (kostenreduzierte Variante...
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Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung 4. RAMS/LCC-Expertenforum Dresden, 03.-04. Nov. 2016 Florian Brinkmann Benedikt Scheier
Oberpfaffenhofen
Berlin
Neustrelitz
Köln ETW
DNW
Braunschweig
Göttingen
Bonn
Weilheim
Bremen Trauen
Lampoldshausen
Hamburg
Stuttgart
Stade
Jülich
Augsburg
• Luftfahrt, Raumfahrt, Energie und Verkehr
• Institut für Verkehrssystemtechnik (TS): • Automotive • Verkehrsmanagement / ÖPNV • Bahnsysteme
• Ein Fokus: integrierte Bewertung von Schienen-infrastrukturen: Railonomics®
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 2
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Quelle: DLR
und die Eisenbahn…
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 3
Inhalt des Vortrags
Wirtschaftlichkeit: - LCC - Erlöse - …
nicht-monetäre Kriterien: - Mobilität - Gesundheit - Umwelt - …
Integrierte Bewertung Railonomics®
€ € €
Quelle Fotos: Florian Brinkmann
• Zugortung über
• Datenkommunikation: GSM und Satellit (in Deutschland nicht zugelassen)
• Ersatz fixer Eurobalisen durch „virtuelle“ Balisen
• SIL 4
• ERTMS-konform
Förderprojekt 3InSat (ESA) 02/2014 – 11/2014
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
Leitung: Ansaldo STS DLR TS beteiligt im Unterauftrag der DB Netz AG
DLR.de • Folie 4
Weiterverfolgung des Ansatzes? à Wirtschaftlichkeitsabschätzung
Quelle: 3InSat Projekt
• Nettobarwerte der Systemalternativen: • 3InSat • ETCS Level 2 ohne Signale, • ERTMS-Regional (kostenreduzierte Variante von ETCS ohne Achszähler), • Vergleich zum abgängigen Ks1 -System mit PZB2
• reine Kostenvergleichsrechnung (Anschaffung & Betrieb) ohne Ansatz • der Einnahmenseite, • Kapazitäts- oder Sicherheitsgewinn
• generische Szenarien (Basis: Streckenstandards der DB AG3)
• infrastruktur- und fahrzeugseitige Kostenanteile (Verlagerungseffekte zwischen EIU und EVU)
• Betrachtungszeitraum: • Jahr 1 bis 5: Investitionsphase (Planung, Bau, Inbetriebnahme) • Jahr 6 bis 45: Betriebsphase inkl. periodische Reinvestitionen
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 5
Vorgehensweise
1 Kombinationssignalsystem 2 punktförmige Zugbeeinflussung 3 DB Konzernrichtlinie 413.0301
𝐶𝐶0 𝑖𝑖 = −𝑰𝑰 + �𝐸𝐸𝑡𝑡 − 𝑨𝑨𝒕𝒕1 + 𝑖𝑖 𝑡𝑡
𝑇𝑇
𝑡𝑡=1
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 6
Zusammenstellung Kostenelemente
Funktionsverlagerung fixer Eurobalisen auf das Fahrzeug
• 3InSat und ERTMS-R haben die geringsten Infrastrukturkosten (keine Achszähler)
• 3InSat: • geringste Infrastrukturkosten (virtuelle
Balisen), • höherer Anteil Zugausrüstung
• geringste Gesamtkosten:
hier konventionelles Ks-System
• hohe ETCS Kosten durch • Zugausrüstung, • RBC, • insbesondere GSM-R upgrade.
NPV – Basic Scenario R80 Standard
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 7
Zusa
mm
ense
tzun
g N
PV
• hohes Potenzial bei geringen Zugzahlen & hohem Infrastrukturaufwand
• Kostenstruktur von LST aufgrund der Granularität der Datenbasis komplex (Was kostet ein Achszähler?)
• fehlende Kostenwerte für innovative Technologien à Wirtschaftlichkeit nur mit Annahmen
zu bestimmen
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 8
Erkenntnisse 3InSat
Verfolgung des Ansatzes vielversprechend Laufende Aktualisierung der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Erfolgsfaktoren: • Anzahl und Kosten der Eurobalisen • Anzahl der Züge • Nutzungsgebühren EGNOS • Kosten der digitalen Karte
• generischer Ansatz (3InSat): Unsicherheiten bzgl. Streckenparameter (RBC, Balisen, …) und Zugzahlen
• Übertragung generischer Betrachtung auf reale Strecken: Städtebahn Sachsen
• Datenübertragung über öffentliche GSM-Netze + Satellitenkommunikation à Wegfall der GSM-R Komponenten
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 9
Fortsetzung (H2020): ERSAT-EAV ERTMS on Satellite – Enabling & Validation 02/2015 – 01/2017
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%A4dtebahn_Sachsen
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 10
GSM-R GSM-R
Sat.-Com.
Zusammensetzung NPV - Städtebahn Sachsen
• GSM-R Kommunikation (Mitte und rechts) > Kommunikation für ERTMS-Sat • physische Balisen ETCS (rechts) > Anteil virtueller Balisen (Mitte und links)
ETCS ETCS ETCS
virt. Balisen
Zusa
mm
ense
tzun
g N
PV
Schlussfolgerungen für ERTMS-Sat
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
Bestätigung der Ergebnisse auch mit aktualisierten Annahmen: • besonders lohnend für Strecken ohne GSM-R Ausrüstung • Städtebahn Sachsen: Wirtschaftlichkeitsanalyse unter den gegebenen Annahmen
positiv • Einfluss der Besitzkosten der Eurobalisen geringer, relevant ist vor allem das
Mengengerüst • Anzahl der Züge ist maßgeblicher Faktor à Problematisch für Strecken mit überregionalem Güterverkehr
• attraktiv für Strecken mit geringen Zugzahlen und relativ hoher Anzahl an fixen Eurobalisen
DLR.de • Folie 11
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 12
Erweiterung: nicht-monetäre Kriterien von Infrastrukturmaßnahmen
• Technologiebewertung konkrete Infrastrukturmaßnahme
• Welche Stakeholder sind betroffen? Warum?
Transparenz: Vor- und Nachteile einer
Maßnahme + Gewinner und Verlierer
Entscheidung über Schienen-
infrastruktur-maßnahme
DLR.de • Folie 13
ZVNL 3000 – Einrichtung eines neuen Bahnhofs Q1+2/2015
• Neuer Haltepunkt auf der Strecke Leipzig Hbf. – Halle Hbf.
• Ziel: verkehrliche Entlastung des Güterverkehrszentrums (GVZ) Leipzig
• Verschiedene Stakeholder, unterschiedlich betroffen:
• Unternehmen im GVZ, • Arbeitnehmer, • Kommunen, • DB Netz, • Fernverkehr, …
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
Auswirkungen über möglichst großen Betrachtungsraum qualitativ darstellen à Vorbereitung von Gesprächen mit verschiedenen Stakeholdern
DLR.de • Folie 14
Darstellung von Auswirkungen auf die Stakeholder
• These: Transparenz bzgl. Auswirkungen einer Maßnahme hilft eher bei einer Bewertung als Ermittlung eines Nutzenindikators à Akzeptanz à pragmatischer Ansatz: Abbildungsverfahren zur Darstellung komplexer Zusammenhänge
Kriterium Value Stakeholder
Infrastruktur
Zug
Betrieb Zwischen-größe
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
DLR.de • Folie 15
Zuverlässigkeit Zulieferer
[Q]
Unternehmen GVZ NordVermögen [€]
Kapazitätsauslastung
Zufahrtswege
Verkehrs-menge MIV
Lagerkosten [€]
Verspätung Zuliefer-verkehr
Straf-zahlungen?
[€]Vermögen [€] Zulieferer
CO2-Emissionen
[t]
Unfallkosten [€]
Umwelt global
Verkehrs-leistung MIV
Kosten Treibhausgasemissionen
[€]
CO2-Emissionen
[€]
Kosten CO2-
Emission [€/t]
Kosten ruhender
Verkehr [€]
Stellplätze ruhender Verkehr [Anzahl]
Kosten je
Fläche [€]
Investition und Betrieb Parkhaus [€]
Stellplätze Parkhaus [Anzahl]
Stellplätze Parkplatz [Anzahl]
Kosten Parkplatz [€]
Fläche je
Stellplatz [m2]
Fläche Parkplatz
[m2]
Fläche Parkhaus
[m2]
Investition und Betrieb Parkplatz [€]
Kosten Parkhaus [€]
Nachfrage an Fläche
Angebot an
Fläche
Arbeit-nehmer GVZ
Nord (ÖVàÖV)
Zeit [1]
Vermögen [€]
Faktor Zeitkosten [€/Zeit]
Volks-wirtschaft
ÖV-Nutzer (ÖVàÖV) [Anzahl]
ÖV-Nutzer (MIVàÖV)
[Anzahl]
Job-Tickets [Anzahl]
AG-Kosten Job-Ticket [€]
Verkehrs-betreiber /
EVU
Einnahmen [€]
AG-Zuschuss Job-Ticket [€]
Einnahmen Job-Ticket [€]
Preis Job-Ticket [€]
Mobilitäts-kosten [€]
Arbeit-nehmer GVZ Nord (MIVà
ÖV)
Vermögen [€]
Arbeitnehmeranteil Job-Ticket [€]
PKW-Kosten [€]
Verkehrsmittelwahl sonst.
Wege
Mobilitätskosten ÖV [€]
Ticketerlöse induzierter Verkehr [€]
kreisfreie Städte/
Kommunen
Einnahmen [€]
Einkommensteuer [€]
Lohnsteuer-pflichtige An.
[Anzahl]
Erreichbarkeit GVZ-Nord
ÖV
Reisezeit ÖV [Zeit]
Mobilitätskosten ÖV [€]
Sozialleistung [€]Wohngeld [€]
ALG Empfänger
[Anzahl]
Zuzug Arbeit-nehmer GVZ
Nord
Grundsteuer [€]
Beträge für Strom, Gas, Wasser, etc.
[€]
Einnahmen [€]
Effizienz öffentliche
Infrasstruktur [€/
Einwohner]
Ausgaben (Defizitausgle
ich) [€]
städtische Versorgungse
inrichtung
Bundesagentur für Arbeit
Sozial-abgaben [€]
Sozialleistung [€]ALG
Beiträge Arbeitslosenversicherung
Bund, Land, etc.
Sozial-abgaben [€]
Rente, Pflege, Kranken, Soli,
...
Zu- und Abgangszeit
Bike-SharingAngebot GVZ
Fahrradbox S-Bahnhof
vakante Stellen GVZ
[Anzahl]
Einzugsgebiet AN
[Anzahl_Pers]
Sozialversicherungspflichtige An. [Anzahl]
ALG Empfänger
[Anzahl]
Einkommensteuer [€] Steuern [€]
Qualifizierungsgrad AN [?] … ?
ÖV-Nutzer [Anzahl]
Modal-Split Arbeitsweg
GVZ
MIV-Nutzer [Anzahl]
Wegelänge [km]
PKW-km [€]
Zeitkosten [€]
Arbeit-nehmer GVZ
Nord (ÖVàÖV)
Zeit [1]
Vermögen [€]
Volks-wirtschaft
AG-Kosten Job-Ticket [€]
Verkehrs-betreiber /
EVU
Einnahmen [€]
Einnahmen Job-Ticket [€]
Mobilitäts-kosten [€]
Arbeit-nehmer GVZ Nord (MIVà
ÖV)
Vermögen [€]
Mobilitätskos
ten ÖV [€]
Ticketerlöse induzierter Verkehr [€]
Effizienz
Qualifizierungsgrad AN [?] … ?
Zeitkosten [€]
ÖV-Nutzer (ÖVàÖV) [Anzahl]
ÖV-Nutzer (MIVàÖV)
[Anzahl]
AG-Zuschuss Job-Ticket [€]
Preis Job-Ticket [€]
Arbeitnehmeranteil Job-Ticket [€]
ÖV-Nutzer [Anzahl]
Modal-Split Arbeitsweg
GVZ
MIV-Nutzer [Anzahl]
Anwendung im Projekt ZVNL3000 Auszug Gesamtwirkungskette
Kapa itätsauslastung
ufahrtswege
COmissionen
[t]
Verkehrs-leistung MIV
mission [€/t]
€]
PKW-Kosten [€]
Verkehrsmittelwahl sonst.
Wege
Mobilitätskosten ÖV [€]
Wegelänge [km]
PKW-km [€]
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
DLR.de • Folie 16
ZVNL 3000 - Ergebnis & Ausblick
Quelle Foto: Benedikt Scheier
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
• Ursache-Wirkungsketten als Basis für Dialog mit Stakeholdern, um für Akzeptanz und Unterstützung zu werben
• Ausgangsbasis für Quantifizierung / detailliertere Betrachtung einzelner Kriterien, hier: deutliche Reisezeitverkürzung führt zu Modal Shift zugunsten des ÖV
• Weiterführung: Kommunalworkshop am 24. November in Leipzig
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 17
Railonomics®
Railonomics®-Infra: • Ersatzentscheidungen • Investitionsentscheidungen • Variantenvergleich
Neu: erweiterte Darstellung zusätzlicher Stakeholder und Kriterien
• LCC-Analysen als Basis für Systementscheidungen
• Herausforderungen im Bahnbereich: • komplexe Systeme & lange Lebenszyklen (Hebelwirkung, Lock-in Effekt) • Unsicherheiten bzgl. Kostenprognosen für innovative Technologien:
Annahmen + Sensitivitätsanalysen
• Wirtschaftlichkeit als Voraussetzung, aber auch Betrachtung nicht-monetärer Faktoren sinnvoll
• Einbeziehung relevanter Stakeholder zur Akzeptanzsteigerung
• Transparenz als Ausgangsbasis für analytische oder simulative Quantifizierung
• Integrierte Bewertung (Railonomics®) als Bindeglied zu makroskopischer Betrachtung
> 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016 DLR.de • Folie 18
Zusammenfassung des Vortrags
DLR.de • Folie 19 > 4. RAMS/LCC Expertenforum > Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung > Florian Brinkmann > 03. November 2016
Von der Kapitalwertmethode zur integrierten Bewertung
Benedikt Scheier [email protected] 0531/295-3428
Florian Brinkmann [email protected] 0531/295-3514
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Anja Bussmann [email protected] 0531/295-3520
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