Ermittlung der Investitions- und Verkehrskosten einzelner Trassierungselemente in wahlweiser Kombination mit dem Ziel, die Trassierung von Straßen nach wirtschaftlichen Grundsätzen zu vereinfachen PDF
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FORSCHUNGSBERICHTE DES L-A1N1D0 E-S NORDRHEIN-WESTF ALEN h[ %] Einkaufsfahrten (n=1173 Pkw) Nr. 2495 Herausgegeben im Auftrage des Ministerprasidenten Heinz KUhn 100 vom Minister fur Wissenschaft und Forschung Johannes Rau 90 1 bm=1 ,53 [Pers/Pkw] 80 70 60 1 5D0 r. -Ing. VolkerI Meewes 4F0o rschungsbeauftragter: Prof. Dr. -Ing. Werner Leins "I 30 Lehrstuhl fUr Straf3enwesen, Erd- und Tunnelbau 2d0e r Rhein. -Westf. Techn. Hochschule Aachen 1 10 n 4 -T 2 3 5 b[ Pers/Pkw] hE[ %r]m ittluFrnegiz edi tefra hIrntevne s(nt=i1ti9o25n sPk-w)u nd Verkehrskosten einzelner Trassierungs 100 elemente in wahlweiser Kombination mit 9d0e m Ziel, die Trassierung von Straf3en Ibm=2,2 [Pers/Pkw] nach wirtschaftlichen Grundsatzen 80 zu vereinfachen 70 60 50 40 30 20 10 ~ ~ 2 3 4 5 b[ Pers/Pkw] vAbVb. e7s.t5d: eBuetsestczuhnegsrg rVad eurnld aFgah r1tz9w7e5ck © 1975 by Westdeutscher Verlag GmbH, Opladen Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag ISBN 978-3-531-02495-0 ISBN 978-3-322-88558-6 (eBook) DOl 10.1007/978-3-322-88558-6 Vorwort Das BemUhen, Investitionsentscheidungen im StraBenverkehr zu objektivieren, hat zu der Entwicklung von Entscheidungshilfen gefUhrt, die z.B. als Kosten-Nutzen-Analysen oder in verein fachter Form als Kostenuntersuchungen neben den Aufwendungen des Baulasttragers die Wirkungen der MaBnahmen auf die Volks wirtschaft oder - wiederum eingeschrankt - auf die StraBen benutzer berUcksichtigen. Die moglichen Aussagen derartiger Untersuchungen werden einer seits Uberschatzt, wenn geglaubt wird, daB die Rechenergebnisse schon die Entscheidung darstellen konnen; andererseits werden sie unterschatzt, wenn die mit der Ermittlung und Bewertung er faBter EinfluBgroBen verbundenen Schwierigkeiten und Probleme dazu fUhren, die errechneten Ergebnisse in Bausch und Bogen abzulehnen. Unter Abwagung der errechneten Vorteile einzelner MaBnahmen und unter BerUcksichtigung der Randbedingungen der Rechnung und der nicht quantifizierbaren GroBen konnen solche untersuchungen jedoch dazu beitragen, die Gefahr von falschen oder schlechten Entscheidungen zu mindern. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist, Betriebs- und Zeitkosten der StraBenbenutzer widerspruchsfreier und den StraBen- und Verkehrsverhaltnissen angemessener als bisher zu ermitteln. Die vorliegende Arbeit wurde durch einen Forschungsauftrag des Ministers fUr Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen ermoglicht. INHALT EinfUhrung 1 1. Die Bedeutung von Wirtschaft1ichkeitsuntersuchungen 2 2. Heutiger Stand wirtschaft1icher Verg1eichs rechnungen im StraBenwesen in der BRD 10 2.1 Bau1asttragerkosten 11 2.2 StraBenbenutzerkosten 11 2.2.1 Beschreibung des Verkehrsab1aufes 12 2.2.2 Ermitt1ung der Betriebskosten 16 2.2.3 Ermitt1ung der Zeitkosten 27 3. Aufgabenste11ung und Zie1setzung 34 4. Bestimmung der Betriebskosten im StraBenverkehr 36 4.1 Abgrenzung von Fahrzeuggruppen und Ermitt1ung von Reprasentativfahrzeugen 36 4.1.1 Reprasentativfahrzeuge der Gruppe P 40 4.1. 2 Reprasentativfahrzeug der Gruppe L 43 4.1. 3 Reprasentativfahrzeug der Gruppe Z 50 4.2 Rechnerische Bestimmung des Kraftstoffver brauches der Reprasentativfahrzeuge 53 4.2.1 Grund1agen 53 4.2.2 Kraftstoffverbrauch der Reprasen tativfahrzeuge der Gruppe P 60 4.2.2.1 FORD-TAUNUS 1600 60 4.2.2.2 ASCONA 1600 64 4.2.3 Kraftstoffverbrauch HANOMAG-HENSCHEL F 66/39 - Gruppe L 66 4.2.4 Kraftstoffverbrauch HANOMAG-HENSCHEL F 223 - BLUMHARDT L 16/70e - Gruppe Z 68 4.3 Reprasentative Kraftstoffkosten 70 4.3.1 Kraftstoffpreis 72 4.3.2 Grundwiderstand 72 4.3.3 Geschwindigkeit und Getriebegang 75 4.3.4 Kraftstoffkosten der Fahrzeuggruppe P 77 4.3.5 Kraftstoffkosten der Fahrzeuggruppe L 89 4.3.6 Kraftstoffkosten der Fahrzeuggruppe Z 90 4.4 Betriebskostengrundwerte der Fahrzeuggruppen 95 4.5 Betriebskosten in Abhangigkeit der StraBen- und Verkehrsmerkmale 100 5. Bewertung der Fahrzeit im StraBenverkehr 101 5.1 Bewertung der Zeit bei individuellen Fahrten 101 5.1.1 Ermittlung des relativen Zeitwertes 104 5.1.2 EinflUsse auf die Zeitbewertung 108 5.1.3 BerUcksichtigung des Besetzungsgrades 110 5.1.4 Monetare Wertansatze fUr den individuellen Fahrzeitwert 112 5.2 Bewertung der Fahrzeit von Nutzfahrzeugen 116 5.2.1 Fahrzeuggruppe L 116 5.2.2 Fahrzeuggruppe Z 118 5.3 Zusarnrnenstellung der Zeitwerte 119 6. Zusarnrnenfassung 122 7. Beispiel 126 Literaturverzeichnis 135 AbkUrzungen und Formelzeichen a Auslastungsfaktor A [%] mittlere Ausnutzung der Nutzlast b [~] spezifischer Kraftstoffverbrauch e bm [Pers/Pkw] mittlerer Besetzungsgrad BO [dm3/1OO km] Kraftstoffgrundverbrauch B100 [dm3/1OO km] Streckenkraftstoffverbrauch B(Fz) [OM/100 km·Fz] Kraftfahrzeugbetriebskosten fUr eine Fahrzeugart BH [kg/h] stUndlicher Kraftstoffverbrauch Cw Luftwiderstandsbeiwert fB Beschleunigungsbeiwert fG Grundwiderstandsbeiwert fR Rollwiderstandsbeiwert F [m2] Querschnittsflache eines Fahrzeugs GL [kg] Leergewicht GN [kg] Nutzlast Gv [kg] vorhandene mittlere Nutzlast Gz [kg] zulassiges Gesamtgewicht [OM/1OO km] Kraftstoffkosten KlOO K [OM/lOO km] Betriebskostengrundwert g KV [OM/h] zeitbezogene Vorhaltekosten [ OM/h] langenbezogene Vorhaltekosten KVL L Fahrzeuggruppe, umfaBt Lastkraftwagen, Lieferwagen und Omnibusse n [min-I] Motordrehzahl . -1 n [ml.n ] Nenndrehzahl 0 N CPS] Motorleistung No CPS] Nennleistung NB CPS] Beschleunigungsleistung N CPS] erforderliche Leistung e NFZ [OM/d] Fahrzeugbetriebskosten je Tag NG CPS] Grundwiderstandsleistung NS CPS] Steigungswiderstandsleistung NT CPS] Tri~bwerksverlustleistung [kp/cm2] mittlerer effektiver Druck Pe P Fahrzeuggruppe, umfaBt Personenkraftwagen und Kombinationskraftwagen PK [OM/dm3] Kraftstoffpreis Q [Fz/d] tagliche Verkehrsmenge r Korrelationskoefrizient zweier Merk male einer Stichprobe (Irrtums = wahrscheinlichkeit a 0,05) [m] dynamischer Radhalbmesser s [%] Langsneigung [h/J] jahrliche Einsatzzeit eines Fahrzeugs u [m] Abrollumfang eines Reifens Ubersetzungsverhaltnis der Antriebs achse GetriebeUbersetzung v [km/h] Geschwindigkeit Hubraum W [OM/h] Arbeitszeitwert -1 [Pers ] relativer (Fahr-)Zeitwert relativer Freizeitwert W' bezogener Zeitwert T [OM/h·Fz] Fahrzeitwert Z Fahrzeuggruppe, umfaBt LastzUge und Sattelzugmaschinen Oichte des Kraftstoffes Wirkungsgrad der Antriebsachse Getriebewirkungsgrad - 1 - Einflihrun9 Bereits im Jahre 1868 wurde von Launhardt [66J ein Verfahren zur Beurteilung von StraBen vorgestellt, das zum Ziel hatte, "AufschluB darliber zu geben, in welcher Weise die Steigungs verhaltnisse der Chausseen anzuordnen sind, damit der all gemeine Zweck jeder StraBenanlage, die Kosten der Fortbe- wegung von Lasten zu verringern, am vollkommensten erreicht werde". Als EinfluBgroBen fUr die Rechnung dienten Langsneigung, Grundwiderstand, Leergewicht der Fuhrwerke, Nutzlast, Gewicht der Zugtiere, Zugkraft der Zugtiere in Abhangigkeit der Ge schwindigkeit und taglichen Einsatzzeit, Geldwert der taglichen Arbeitsleistung der Zugtiere sowie die Kosten der StraBenan lage und deren Unterhaltung. Diejenige Linie ist die beste, bei der die "Summe der Baurente und der Transportkosten zu einem Minimum wird". Nach Launhardt "sind verkehrte StraBen anlagen nur zu vermeiden, wenn das Projekt als ein volks wirthschaftliches Problem unter richtiger und umfassender WUrdi gung aller Verhaltnisse aufgefaBt wird". Erst die im Jahre 1971 erschienenen "Richtlinien fUr wirtschaft liche Vergleichsrechnungen im StraBenwesen RWS" [28J stellen den ersten Versuch in der BRD dar, mit Hilfe eines einheitlichen Verfahrens, verbindlicher Werte und dadurch vergleichbarer Grund lagen Investitionsentscheidungen im modernen StraBennetz zu tref fen. Neben den Baulasttragerkosten werden die quantifizierbaren Aufwendungen der StraBenbenutzer mit erfaBt, jedoch weisen so wohl das Verfahren zur Bestimmung der StraBennutzerkosten als auch die monetaren Wertansatze in sich WidersprUche auf. 1m Rah men der vorliegenden Arbeit wurde daher versucht, die StraBen nutzerkosten grundsatzlich neu zu bestimmen. - 2 - 1. Die Bedeutung von Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen haben die Aufgabe, Investi tionsentscheidungen zu objektivieren, nicht, diese zu ersetzen. Um dieses Ziel erreichen zu kennen, mussen derartige Untersu chungen hinsichtlich der Verfahrensart transparent und nachvoll ziehbar sein. Es genugt demnach in der Regel nicht, ein Rechen ergebnis vorzulegen, vielmehr muB der Weg zu dem Rechenergebnis uberzeugen. Diese Erkenntnis hat sich inzwischen auch beim Politiker durch gesetzt. Haushaltsgrundsatzegesetz - HRG und Bundeshaushalts ordnung (BHO) vom 19.8.1969 ford ern fur "geeignete MaBnahmen von erheblicher finanzieller Bedeutung" Kosten-Nutzen-Untersuchungen. Wenn auch die Abgrenzung der angesprochenen MaBnahmen nicht klar ist, so zeigt sich doch, daB auch der Politiker an objektiveren Entscheidungshilfen starkes Interesse zeigt. Kosten-Nutzen-Analysen als Lenkungsinstrument fur Infrastruktur investitionen haben die Aufgabe, durch Ermittlung der durch die Einzelprojekte jeweils erzielbaren Nettonutzen fur die Volks wirtschaft einen optimalen Einsatz samtlicher zur Verfugung ste hender Ressourcen zu ermeglichen. Diese "anspruchsvolle Ziel setzung" ist jedoch nach Georgi [31J "kaum realisierbar". Die Zielsetzung von Cost-Benefit-Analysen muB daher auf einen"inter nen Wirtschaftlichkeitstest" beschrankt werden (second-best Methode). Die Aufgabe besteht dann darin, "mit gegebenen Mitteln in einem Infrastrukturbereich einen meglichst groBen Erfolg zu erwirtschaften" [31J, indem durch vergleichene Untersuchungen alle Vor- und Nachteile einzelner Projekte ermittelt werden, die die Kapazitat innerhalb eines Infrastrukturbereiches - hier StraBen wesen - erweitern. Um Investitionsvorhaben beurteilen zu kennen, ist es erforderlich, die Differenzen in den Kosten und den Nutzen zu ermitteln, die sich aus dem Vergleich der Fragen von Investi tion bzw. Nicht-Investition ergeben (with and without-Prinzip) •
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