Professur Grundbau und Wasserbau - Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät Universität Leipzig
zur Erlangung des akademischen Grades Diplom-Wirtschaftsingenieurin vorgelegter Großer Übungsbeleg

Betrachtungen hinsichtlich der technischen und betriebswirtschaftlichen Einflüsse bei Kanalnetzsanierung und Sanierungsplanung

von Carolin Gruschwitz
1998

AUFGABENSTELLUNG : Jüngste Entwicklungen bei der Sanierung von Entwässerungsanlagen haben gezeigt, dass betriebswirtschaftliche Überlegungen in zunehmenden Maße an Bedeutung gelangen.
Ziel der Arbeit soll es sein, die Umwelt darzustellen, in der Sanierungsentscheidungen zu treffen sind.

INHALTSVERZEICHNIS

AUFGABENSTELLUNG ... 1

INHALTSVERZEICHNIS ... 2

ABBILDUNGSVERZEICHNIS ... 4

TABELLENVERZEICHNIS ... 5

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ... 6

1 EINLEITUNG ... 7

2 RECHTSRAHMEN DER ABWASSERBESEITIGUNG ... 8
2.1 Die Bedeutung der Abwasserbeseitigungspflicht ... 8
2.1.1 Der Allgemeinwohlvorbehalt des § 18 a Abs. 1 WHG ... 8
2.1.2 Die Träger der Abwasserbeseitigungspflicht ... 8
2.2 Ordnungsrechtliche Sanierungsverfügung zur Wiederherstellung eines funktionsfähigen Kanalnetzes  ... 8
2.2.1 Vorbemerkung ... 8
2.2.2 Verstoß gegen § 18 a Abs. 1 WHG ... 9
2.2.3 Verstoß gegen § 18 b WHG ... 9
2.2.4 Verstoß gegen § 324 StGB ... 9
2.3 Das Grundprinzip der Eigenkontrolle ... 9

3 DER ZUSTAND DER KANALISATION ... 10
3.1 Der Zustand der Kanalisation in Deutschland  ... 10
3.1.2 Die Altersverteilung der Kanäle ... 10
3.1.3 Die Profil- und Querschittsverteilung der Kanäle  ... 11
3.1.4 Der Untersuchungsgrad der Kanalisation  ... 12
3.1.5 Der Sanierungsbedarf der öffentlichen Kanalisation ... 13
3.1.6 Die Schadensbilder an Kanalnetzen ... 13
3.1.7 Die Kosten für die Sanierung der öffentlichen Kanalisation  ... 14
3.2 Der Zustand der Kanalisation in Berlin ... 15
3.2.1 Der Netzbestand der Berliner Wasserbetriebe ... 15
3.2.2 Die Altersverteilung der Kanäle ... 15
3.2.3 Die Materialverteilung der Kanäle  ... 16
3.2.4 Die Profil- und Querschnittsverteilung der Kanäle  ... 16
3.2.5 Der Untersuchungsgrad der Berliner Wasserbetriebe ... 16
3.2.6 Die Schadensbilder der Berliner Kanalisation  ... 16
3.2.7 Die Sanierung der Berliner Kanalisation  ... 17

4 GRUNDLAGEN FÜR KANALNETZSANIERUNG ... 18
4.1 Instandhaltung  ... 18
4.2 Wartung  ... 18
4.2.1 Allgemeines  ... 18
4.2.2 Reinigungsverfahren ... 19
4.3 Inspektion  ... 19
4.3.1 Allgemeines ... 19
4.3.2 Bestimmung der Inspektionsfristen ... 21
4.3.3 Inspektion der Leitungstrasse  ... 21
4.3.4 Inneninspektion  ... 21
4.3.4.1 Optische Inspektion 21
4.3.4.2 Grundprinzip des Kanalfernsehens 22
4.3.4.3 Quantitative Zustandserfassung 23
4.3.4.4 Dokumentation 24
4.3.5 Außeninspektion ... 25
4.3.6 Untersuchungen nach DIN EN 752 Teil 5  ... 25
4.3.6.1 Hydraulische Untersuchungen 26
4.3.6.2 Umweltrelevante Untersuchungen 26
4.4 Schadensbeobachtungen innerhalb eines Entwässerungskanals  ... 26
4.4.1 Schadensgruppen ... 26
4.4.2 Erfassung der Schäden durch EDV  ... 27
4.4.3 Schadensklassifizierung  ... 27
4.4.3.1 Ein Modell zur Schadensklassifizierung der Kanal-Müller-Gruppe  ... 28
4.4.3.2 Anwenderrichtlinie der ehemaligen DDR ...  28
4.4.3.3 Verfahrensmodell nach Sawatzki ...  29
4.4.3.4 Die bauliche Zustandsbewertung ...  30
4.4.3.5 Die Einbindung äußerer Randbedingungen  ... 31
4.4.3.6 Verknüpfung der Bewertungsklassen ...  32
4.4.4 Zustandsklassifizierung ... 33
4.5 Schadensbehebung  ... 34
4.5.2 Auswahl eines Verfahrens zur Schadensbehebung  ... 35
4.5.3 Verfahren zur Schadensbehebung ... 36
4.5.4 Berücksichtigung der Nutzungsdauer  ... 37

5 EINFÜHRUNG IN DIE BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNGSWEISE ... 38
5.1 Betriebliche Organisationsformen im Rahmen der Abwasserbeseitigung  ... 38
5.1.1 Öffentlich-rechtliche Modelle ... 38
5.1.1.1 Der Regiebetrieb  ... 38
5.1.1.2 Der Eigenbetrieb ...  38
5.1.1.3 Die Anstalt des öffentlichen Rechts  ... 39
5.1.1.4 Der Zweckverband  ... 39
5.1.2 Privatrechtliche Modelle ... 39
5.1.2.1 Die Eigengesellschaft  ... 39
5.1.2.2 Das Betreibermodell  ... 39
5.2 Die Kosten der Abwasserentsorgung  ... 40
5.2.1 Die kommunalen Einnahmen ... 40
5.2.2 Der betriebswirtschaftliche Kosten- und Aufwandsbegriff  ... 40
5.2.3 Die betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer  ... 41
5.2.4 Die Wertminderung bei Kanalanlagen ... 41
5.2.5 Die kalkulatorische Kosten  ... 42
5.2.5.1 Die kalkulatorischen im Verhältnis zu den bilanziellen Abschreibungen  ... 42
5.2.5.2 Die kalkulatorische Zinsen  ... 43

6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK  ... 44

7 LITERATURVERZEICHNIS  ... 45

ANHANG 1 ... 47
Anlage 1 Untersuchungen nach DIN 752 Teil 5  ... 48
Anlage 2 Schadenskatalog der Berliner Wasserbetriebe  ... 49
Anlage 3 Schäden, Schadensursachen, Schadensfolgen nach ATV M 143 ... 50

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

[...]

3 DER ZUSTAND DER KANALISATION
Bild 3.1 Altersverteilung der Kanäle im Jahr 1997 [6]
Bild 3.2 Alter und Länge der Kanäle in den neuen und alten Bundesländern [6]
Bild 3.3 Materialverteilung im Kanalnetz [6]
Bild 3.4 Profilverteilung im Kanalnetz [6]
Bild 3.5 Untersuchungsgrad in Abhängigkeit von der Größe der Kommune [6]
Bild 3.6 Häufigkeit des Auftretens von Schäden [6]
Bild 3.7 Altersverteilung der Kanäle in Berlin

4 GRUNDLAGEN FÜR KANALNETZSANIERUNG
Bild 4.1 Zentrale Stellung der Inspektion [13]
Bild 4.2 Prinzip einer Kanalinspektion mit selbstfahrender Kamera und
Bild 4.3 Prinzip einer haltungsweisen Dichtheitsprüfung [15]
Bild 4.4 Struktur einer auf die Kanalinstandhaltung ausgerichteten Kanaldatenbank [15]
Bild 4.5 Prinzip des ATV-Codes nach ATV M 143 Teil 2 [13]
Bild 4.6 Verknüpfung der 3 Bewertungsklassen nach Sawatzki [19]
Bild 4.7 Abbau des Abnutzungsvorrates und Nutzen der Schadensbehebung zur Schaffung eines neuen Sollzustandes
Bild 4.8 Flussdiagramm zur Auswahl der Verfahrenshauptgruppen zur Schadensbehebung [15]
Bild 4.9 Erweitertes Flussdiagramm zur Auswahl der Verfahren zur Schadensbehebung [18]

5 EINFÜHRUNG IN DIE BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNGSWEISE
Bild 5.1 Prozentuale Verteilung der Kosten bei Kommunen ohne Verbandszugehörigkeit

[...]

TABELLENVERZEICHNIS

[...]

3 DER ZUSTAND DER KANALISATION
Tabelle 3.1 Erfasste Kanallängen bei der ATV-Umfrage
Tabelle 3.2 Untersuchungsgrad und Sanierungsbedarf der erfassten Kanäle
Tabelle 3.3 Sanierungsbedarf in Abhängigkeit vom Untersuchungsgrad
Tabelle 3.4 Aufwendungen für Reparatur und Erneuerung öffentlicher Kanäle
Tabelle 3.5 Ausgewertete Kanallängen in Berlin
Tabelle 3.6 Anteil der Schadensbilder als Schäden pro km im Schmutzwassersystem [in %]
Tabelle 3.7 Anteil der Schadensbilder als Schäden pro km im Mischwassersystem [in %]

4 GRUNDLAGEN FÜR KANALNETZSANIERUNG
Tabelle 4.1 Inhalt der Eigenkontrollverordnungen der einzelnen Bundesländer (März 1997) [5]
Tabelle 4.2 Baugruppen einer Kanal-TV-Anlage [13]
Tabelle 4.3 Auszug aus einem Schadensklassifizierungsmodell der Kanal-Müller-Gruppe [15]
Tabelle 4.4 Bauzustandsstufen für Kanäle mit einzuleitenden Maßnahmen in der ehemaligen DDR [15]
Tabelle 4.5 Maßnahmen zur Schadensbehebung in Abhängigkeit der hydraulischen Kapazität [15]
Tabelle 4.6 Schadensklassen mit Wichtungsfaktoren [19]
Tabelle 4.7 Bewertungsfaktoren [19]
Tabelle 4.8 Vergabe von Grundpunktzahlen [19]
Tabelle 4.9 Zuordnung von Bewertungsfaktoren [19]
Tabelle 4.10 Beispiel für Zustandsklassifizierung - 3 Schäden in einer Haltung
Tabelle 4.11 Zustandsklassen [7], [19]

5 EINFÜHRUNG IN DIE BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNGSWEISE
Tabelle 5.1 Anteile der Abschreibungsmodalitäten der 1997 befragten Kommunen [22]
[...]

1 EINLEITUNG

Die Sanierung von Entwässerungsanlagen stellt eines der größten Potentiale des deutschen Baumarktes dar. In den zurückliegenden Jahren wurden notwendige Sanierungsentscheidungen in der Regel nur technisch basierend getroffen. Durch die fortschreitende Alterung dieser Anlagen und nicht zuletzt durch die sich verschärfenden Wettbewerbsbedingungen werden die Marktteilnehmer gezwungen, in ihre Entscheidungen betriebswirtschaftliche Denkweisen einfließen zu lassen. Somit stellt die Komplexität einer Sanierungsentscheidung ein Optimierungsproblem zwischen technischer und betriebswirtschaftlicher Betrachtung dar.
In der vorliegenden Arbeit soll zunächst die Frage geklärt werden, auf welcher rechtlichen Grundlage die Betreiber von Abwasserbeseitigungsanlagen zur Instandhaltung und damit auch zur Sanierung ihrer Kanalnetze verpflichtet sind. Aus den anschließenden Beschreibungen über den derzeitigen Zustand der Kanalisation in Deutschland und am Beispiel Berlin wird ersichtlich, warum die gezielte Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen eine große Rolle spielt. Die "Grundlagen für Kanalnetzsanierung" geben einen Überblick darüber, welche Aufgaben die Instandhaltung zu erfüllen hat. Dabei wird ausgehend von der Wartung und Reinigung von Kanalanlagen in besonderem Maße auf die Inspektion und die Schadensklassifizierung eingegangen. Sie bilden die Grundlage für eine gezielte Schadensbehebung. Es werden weiterhin Verfahren zur Schadensbehebung genannt. In einer einführenden betriebswirtschaftlichen Betrachtungsweise werden mögliche Organisationsformen von Abwasserunternehmen angesprochen, um zu klären, in welchem rechtlich - organisatorischen Raum die Planung von Sanierungsaufwendungen zur Schadensbehebung stattfinden kann. Es wird außerdem die Erhebung von Gebühren für die laufende Benutzung von Abwasseranlagen betrachtet. Da die kalkulatorischen Kosten fast die Hälfte der Gesamtkosten der Abwasserentsorgung ausmachen und sich Sanierungs- und Erneuerungsmaßnahmen auf die kalkulatorischen Kosten auswirken, werden diese näher beschrieben.
Dieser Große Übungsbeleg beinhaltet damit einen Abriss über die Umwelt, in der Sanierungsentscheidungen zu treffen sind. In einer sich anschließenden Diplomarbeit soll dann aufgezeigt werden, wie Sanierungsaufwendungen geplant und durch betriebswirtschaftliche Aspekte beeinflusst werden. Der geplante Bearbeitungszeitraum liegt im II. Quartal 1999.

2 RECHTSRAHMEN DER ABWASSERBESEITIGUNG

2.1 Die Bedeutung der Abwasserbeseitigungspflicht

2.1.1 Der Allgemeinwohlvorbehalt des § 18 a Abs. 1 WHG

Die Abwasserableitung unterliegt einer Fülle von Rechtsvorschriften. Das bedeutsamste Bundesgesetz ist das Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushaltes - das Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Es ist ein Rahmengesetz, das durch landesspezifische Regelungen ausgefüllt wird. Von zentraler Bedeutung ist der § 18a Abs. 1 Satz 1 WHG. Abwasser darf danach nur so beseitigt werden, dass das Wohl der Allgemeinheit dadurch nicht beeinträchtigt wird [1]. Das Gebot der schadlosen Beseitigung von Abwasser wendet sich an die, die Abwasser sammeln und entsorgen. Ziel aller Träger der Abwasserbeseitigungspflicht muss es daher sein, der gesetzlichen Forderung nach schadloser Beseitigung des Abwassers nachzukommen [3].

2.1.2 Die Träger der Abwasserbeseitigungspflicht

Als Folge der landesspezifischen Regelungen des § 18 a ergibt sich ein vom Bundesgesetzgeber noch nicht bestimmter Träger der Abwasserbeseitigungspflicht. Der § 18 a Abs. 2 WHG beschränkt sich auf eine Vorgabe an die Länder, wonach diese die Bestimmung der Beseitigungspflichten vorzunehmen haben. Bis zur Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes im Jahre 1996 wurde diese Zuweisungsmöglichkeit insoweit eingeschränkt, dass grundsätzlich "Körperschaften des öffentlichen Rechts" zuständig sein sollten. Seit der Novellierung des WHG können die Ländern regeln, welcher Körperschaft des öffentlichen Rechts sie die Aufgabe der Abwasserbeseitigung übertragen bzw. die Voraussetzungen festlegen, "unter denen anderen die Abwasserbeseitigung obliegt." [1]. Grundsätzlich können sich die dann zur Abwasserbeseitigung Verpflichteten "zur Erfüllung ihrer Pflichten Dritter bedienen." Hieraus ergibt sich eine Einbeziehung Dritter als Erfüllungsgehilfen ohne Änderung der Pflichtaufgabenzuweisung [4]. Die Ländern regeln weiterhin, welche Voraussetzungen notwendig sind, wenn eine öffentlich-rechtliche Körperschaft ihre Beseitigungspflicht "auf einen Dritten ganz oder teilweise befristet" übertragen möchte. Als Voraussetzungen werden in § 18 a Abs. 3 WHG geregelt, dass

1. "der Dritte fachkundig und zuverlässig sein muss
2. die Erfüllung der übertragenen Pflichten sicherzustellen ist
3. der Übertragung keine überwiegenden öffentlichen Interessen entgegenstehen dürfen."

2.2 Ordnungsrechtliche Sanierungsverfügung zur Wiederherstellung eines funktionsfähigen Kanalnetzes

[...]