Lebenszykluskosten Laborgebäude: Entwicklung eines Werkzeugs zur projektspezifischen Kostenermittlung 9783110686227, 9783110686128

Table of contents :
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Kurzfassung
Abstract
1 Einleitung
2 Methodik
3 Grundlagen Laborgebäude
4 Grundlagen Lebenszykluskosten
5 Entwicklung Berechnungswerkzeug
6 Anwendung Berechnungswerkzeug
7 Fazit und Ausblick
Literaturverzeichnis
Anhang A: Experteninterviews – Vorabinformation
Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen
Anhang C: Einflussfaktoren auf Nutzungskosten und Nutzungsdauern
Anhang D: Erhebungsbogen
Anhang E: Eingangsgrössen Lebenszykluskostenermittlung
Danksagung

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Verena Walter Lebenszykluskosten Laborgebäude

Schriftenreihe Bauökonomie

herausgegeben von Prof. Dr. Christian Stoy

Band 7

Verena Walter

Lebenszykluskosten Laborgebäude

Entwicklung eines Werkzeugs zur projektspezifischen Kostenermittlung

Dissertation, University of Stuttgart (D 93), 2020

ISBN 978-3-11-068612-8 e-ISBN (PDF) 978-3-11-068622-7 e-ISBN (EPUB) 978-3-11-068631-9 Library of Congress Control Number: 2021938803 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. © 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston Druck und Bindung: CPI books GmbH, Leck www.degruyter.com

Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis  IX Abbildungsverzeichnis  XI Tabellenverzeichnis  XIII Kurzfassung  XIX Abstract  XX 1 Einleitung  1 1.1 Ausgangslage  1 1.2 Stand der Forschung  6 1.3 Forschungslücke  13 1.4 Zielsetzung  14 1.5 Struktur der Arbeit  14

2 Methodik  16 2.1 Literaturrecherche  21 2.2 Experteninterviews  21 2.3 Prototyp Berechnungswerkzeug  26 2.4 Verifizierung und Validierung  26 2.5 Plausibilisierung  32 2.6 Praxisbeispiel   35 2.7 Dokumentation  36

3 Grundlagen Laborgebäude  38 3.1 Definition Laborgebäude  38 3.2 Typologie Laborgebäude  39 3.2.1 Parameter und planerische Tendenzen   39 3.2.2 Nutzungsbereiche und Raumprogramm  41 3.2.3 Baukonstruktion  43 3.2.4 Technische Anlagen  45 3.3 Eingrenzung Untersuchungsgegenstand  47

VI 

 Inhaltsverzeichnis

4 Grundlagen Lebenszykluskosten  53 4.1 Lebenszyklus einer Immobilie  53 4.2 Lebenszykluskosten und -strukturen  53 4.2.1 Lebenszykluskosten   54 4.2.2 Lebenszykluserfolg  55 4.2.3 Lebenszykluskostenstrukturen  56 4.2.3.1 Herstellungskosten  58 4.2.3.2 Nutzungskosten  59 4.2.3.3 Mengen und Flächen  60 4.2.4 Abgrenzung und Definition Instandsetzung  65 4.3 Lebenszykluskostenermittlung  70 4.3.1 Kapitalwertmethode bzw. Barwertmethode  73 4.4 Eingangsgrößen Lebenszykluskostenermittlung  75 4.4.1 Gebäudeart und Standortbedingungen  75 4.4.2 Systemgrenze  75 4.4.3 Art und Umfang der Kosten  76 4.4.4 Detaillierungsgrad der Kostenermittlung  76 4.4.5 Bezugsgröße der Kosten  77 4.4.6 Mehrwertsteuer in Deutschland und der Schweiz  78 4.4.7 Betrachtungszeitraum  78 4.4.8 Kalkulations- bzw. Diskontierungszinsssatz  79 4.4.9 Preisänderung  82 4.4.10 Kennwerte  83 4.4.11 Preise und Stundenverrechnungssätze   83 4.4.12 Preisstand der Bau- und Nutzungskosten  83 4.4.13 Regionalfaktoren  83 4.4.14 Nutzungsdauer von Bauteilen  83 4.5 Zusammenfassung  84

5 Entwicklung Berechnungswerkzeug  85 5.1 Struktur des Berechnungswerkszeugs  85 5.1.1 Software  85 5.1.2 Grafische Gestaltung  86 5.1.3 Deutsche und schweizerische Version  87 5.1.4 Aufbau des Berechnungswerkzeugs  87 5.1.5 Eingabe ins Berechnungswerkzeug  88 5.1.6 Systemgrenze  88 5.1.7 Umfang der Kosten  89 5.1.8 Detaillierungsgrad der Kostenermittlung  89 5.1.9 Bezugsgröße der Kosten mit Mehrwertsteuer  89 5.1.10 Berechnungsparameter  90 5.1.11 Risikozuschläge  90

Inhaltsverzeichnis 

5.1.12 Preisstand der Bau- und Nutzungskosten  90 5.1.13 Kennwerte- und Kennzahlen  90 5.1.14 Tarife und Stundenverrechnungssätze  91 5.2 Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Laborgebäuden  91 5.2.1 Objektmanagementkosten  93 5.2.2 Versorgungskosten  94 5.2.3 Entsorgungskosten  95 5.2.4 Kosten für Reinigung und Pflege von Gebäuden  95 5.2.5 Kosten für Bedienung, Inspektion und Wartung  95 5.2.6 Kosten für Sicherheits- und Überwachungsdienste  96 5.2.7 Abgaben und Beiträge  96 5.2.8 Instandsetzung der Baukonstruktion  96 5.2.9 Instandsetzung der technischen Anlagen  100 5.3 Objektmanagementkosten Forschungs- und Laborgebäude   103 5.3.1 KG 200 Objektmanagement  103 5.3.2 Faktor nach Optimierung  104 5.3.3 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  104 5.4 Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude   105 5.4.1 KG 310 Versorgung  105 5.4.1.1 Faktoren nach Optimierung  106 5.4.1.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  106 5.4.2 KG 320 Entsorgung  109 5.4.2.1 Faktoren nach Optimierung  110 5.4.2.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  111 5.4.3 KG 330 Reinigung und Pflege von Gebäuden  112 5.4.3.1 Faktoren nach Optimierung  113 5.4.3.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  113 5.4.4 KG 350 Bedienung Inspektion und Wartung  116 5.4.4.1 Faktoren nach Optimierung  117 5.4.4.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  118 5.4.5 KG 360 Sicherheits- und Überwachungsdienste  125 5.4.5.1 Faktor nach Optimierung  125 5.4.5.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  126 5.4.6 KG 370 Abgaben und Beiträge  126 5.4.7 Faktor nach Optimierung   126 5.4.8 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie  126 5.5 Instandsetzungskosten Forschungs- und Laborgebäude   127 5.5.1 KG 410 Instandsetzung der Baukonstruktionen  127 5.5.2 KG 420 Instandsetzung der Technischen Anlagen  129 5.6 Zusammenfassung  131

 VII

VIII 

 Inhaltsverzeichnis

6 Anwendung Berechnungswerkzeug  133 6.1 Eingangswerte und Szenarien  133 6.2 Optimierung der Nutzungskosten   144

7 Fazit und Ausblick  147 Literaturverzeichnis  159 Anhang A: Experteninterviews – Vorabinformation  169 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen  171 Anhang C: Einflussfaktoren auf Nutzungskosten und Nutzungsdauern  187 Anhang D: Erhebungsbogen  271 Anhang E: Eingangsgrössen Lebenszykluskostenermittlung  313 Danksagung  343

Abkürzungsverzeichnis Abb.

Abbildung

AMEV

Arbeitskreis Maschinen- und Elektrotechnik staatlich und kommunaler Verwaltung

BBSR

Bundesinstitut für Bau, Stadt und Raumforschung

BGF

Brutto-Grundfläche nach DIN 277-1:2016-01

BKI Baukosteninformationszentrum BMVBS

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

BNB

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen

BRI

Brutto-Rauminhalt nach DIN 277-1:2016-01

BWZK Bauwerkszuordnungskatalog CRB

Schweizerische Zentralstelle für Baurationalisierung

CHF

Schweizer Franken

DGNB

Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen

DIN

Deutsches Institut für Normung

EBF

Energiebezugsfläche nach SN 520 380-1:2009

FM

Facility Management

GEFMA

German Facility Management Association e.V.

GF

Geschossfläche nach SN 504 416:2003

GV

Gebäudevolumen nach SN 504 416:2003

HOAI

Honorarordnung für Architekten und Ingenieure

h Stunde IFMA

International Facility Management Association

ISO

International Organization for Standardization

KG Kostengruppe LCC

Life Cycle Costs/Costing

MAPE

Mean Absolute Percentage Error

MwSt. Mehrwertsteuer N Anzahl NF

Nutzfläche nach SN 504 416:2003

NUF

Nutzungsfläche nach DIN 277-1:2016-01

o.J.

ohne Jahr

o.M.

ohne Maßstab

p.a.

per annum – pro Jahr

SGNI

Schweizer Gesellschaft für Nachhaltige Immobilienwirtschaft

SIA

Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein

SN

Schweizer Norm

Tab. Tabelle TGA

Technische Gebäudeausrüstung

VDI

Verein Deutscher Ingenieure

VoFi

Vollständiger Finanzplan

https://doi.org/10.1515/9783110686227-203

Abbildungsverzeichnis Abb. 1:

Baufolgekosten unterschiedlicher Immobilien  1

Abb. 2:

Regelkreis der Kostenplanung nach DIN 276-1:2008-12 und DIN 18960:2008-02  2

Abb. 3:

Beeinflussbarkeit der Lebenszykluskosten mit Einordnung des Stands der kostenberechnung nach DIN 276-1:2008-12 und SIA 112:2001  4

Abb. 4:

9 Standorte der 18 bereitgestellten Laborgebäude in Deutschland (Karte o.M.)  27

Abb. 5:

Beispiel einer nicht-linearen Zielfunktion mit relativen (lokalen) Minimalstellen  29

Abb. 6:

Formel für Minimierungsproblem  30

Abb. 7:

Formel zur nicht-linearen Optimierung der Ergebnisse des Prototyps des Berechnungswerkzeugs  31

Abb. 8:

Formel zur Berechnung des MAPE [%]  32

Abb. 9:

Raumprogramm Laborgebäude  43

Abb. 10:

Verschiedene Stadien der Lebenszykluskostenplanung nach ISO 15686-5:201707  54

Abb. 11: Abb. 12:

Definition whole life cost nach ISO 15686-5:2017-07  56 Lebenszyklus eines Gebäudes erweitert mit zugehörigen Grundlagen der Kostenermittlung in Deutschland und der Schweiz  57

Abb. 13:

Maßnahmen im Bestand  66

Abb. 14:

Definition der Erhaltungskosten nach SIA 469:1997-09  67

Abb. 15:

Abbaukurve des Abnutzungsvorrats mit Herstellung, vorgezogener Instandsetzung, Modernisierung und Instandsetzung  68

Abb. 16:

Effekt von vernachlässigtem Unterhalt und Aufschieben der Instandsetzung auf die Instandsetzungskosten  69

Abb. 17:

Systematik der Ermittlungsmethoden  71

Abb. 18:

Kosten im Zeitverlauf und Barwerte  73

Abb. 19:

Formel zur klassischen Berechnung des Kapitalwerts (Auszahlungen werden mit negativen Vorzeichen versehen) mit Restwert  74

Abb. 20: Abb. 21:

Formel zur Berechnung des Restwerts  74 Vergleich der Leistungsphasen in D und CH mit Zuordnung der Kostenermittlungsstufen  77

Abb. 22:

Formel zur Berechnung der Inflation aus nominalen und realen Kalkulationszinssatz  81

Abb. 23:

Excel-Formel für WENN-Funktion  85

Abb. 24:

Excel-Formel für WVERWEIS-Funktion  85

Abb. 25:

Excel-Formel für SVERWEIS-Funktion  85

Abb. 26:

Grafische Gestaltung am Beispiel der Ergebnisblätter im Format DIN A 4 (ohne Maßstab)  86

Abb. 27: Abb. 28:

Formel zur Berechnung des Korrekturfaktors  92 MAPE [%] der Ist-Werte von den Soll-Werten für alle Kostengruppen und insgesamt für das LCC Berechungswerkzeug nach der Optimierung   131

https://doi.org/10.1515/9783110686227-204

XII 

Abb. 29:

 Abbildungsverzeichnis

MAPE [%] der Ist-Werte von den Soll-Werten für alle Nutzungskostengruppen und insgesamt für das LCC Berechungswerkzeug (nur für Nutzungskosten ohne Instandsetzung) nach der Optimierung mit anschließender Fall-Kontroll-Studie und Korrektur des Werkzeugs  132

Abb. 30:

Kostengruppenanteil an jährlichen Nutzungskosten im Base Case Szenario im Beispiel  142

Abb. 31:

Kostengruppenanteil an jährlichen Nutzungskosten im Best Case Szenario im Beispiel  142

Abb. 32:

Kostengruppenanteil an jährlichen Nutzungskosten im Worst Case Szenario im Beispiel  143

Abb. 33:

Anteil der Kostengruppenarten an den jährlichen Nutzungskosten eines Laborgebäudes  143

Tabellenverzeichnis Tab. 1: Tab. 2:

Veröffentlichungen zur Lebenszykluskostenbetrachtung von Gebäuden  7 Veröffentlichungen mit Kosten- und Verbrauchskennwerten für Baunutzungskosten   9

Tab. 3:

Kennwerte für Nutzungsdauern von Bauteilen  10

Tab. 4:

Werkzeuge zur Lebenszykluskostenberechnung  10

Tab. 5:

Relevante Studien zu Kosteneinflussfaktoren auf Baunutzungskosten u.a. bei Laborgebäuden  12

Tab. 6:

Projektphasen und -schritte im Forschungsdesign  19

Tab. 7:

Experteninterviews nach Kostengruppen DIN 18960:2008-02  23

Tab. 8:

Bereitgestellte Daten von Laborgebäuden für Kostengruppen nach DIN 18960:200802  28

Tab. 9:

Nutzungsbereiche Labor- und Forschungsbau  42

Tab. 10:

Morphologischer Kasten als Zuordnungskatalog für Laborgebäude  49

Tab. 11:

Kriterien der in dieser Arbeit untersuchten Laborgebäude (Eingrenzung ist fett gedruckt)  52

Tab. 12:

Begriffe und Struktur von Lebenszykluskosten im Hochbau  57

Tab. 13:

Kostengruppen der DIN 276-1:2008-12 1. Ebene  58

Tab. 14:

Kostengruppen des Baukostenplans e-BKP SN 506 511: 2012 1. Ebene  59

Tab. 15:

Nutzungskostengruppen der DIN 18960:2008-02 1. Ebene  59

Tab. 16:

DIN 277-1:2016-01 – Flächenaufteilung mit Untergliederung der Nutzungsfläche  60

Tab. 17:

Flächenart NF 3 nach DIN 277-02:2005-02 für Flächen im Labor  61

Tab. 18:

SIA 416:2003 – Flächenaufteilung  62

Tab. 19:

Übersicht über Begriffsunterschiede bei Flächenbezeichnungen und Äquivalente in Deutschland und der Schweiz  63

Tab. 20:

Einteilung der Fußbodenarten  64

Tab. 21:

Zeitpunkte beispielhaft von Instandsetzungskosten  70

Tab. 22:

Bezugsgrößen für Lebenszykluskosten  78

Tab. 23:

Empfohlene Betrachtungszeiträume für Lebenszykluskostenberechnungen  79

Tab. 24:

Empfehlungen verschiedener Diskontierungszinssätze  80

Tab. 25:

Beispiel der Kosteneinflussfaktoren auf Versorgungskosten mit Wasser nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0   92

Tab. 26:

Nutzungsdauer Baukonstruktionen Laborgebäude D  97

Tab. 27:

Nutzungsdauer Baukonstruktionen Laborgebäude CH  99

Tab. 28:

Nutzungsdauer technische Anlagen Laborgebäude D  100

Tab. 29:

Nutzungsdauer technische Anlagen Laborgebäude CH  102

Tab. 30:

Korrekturfaktoren für die Versorgungskosten  106

Tab. 31:

Angepasste Faktoren Wasser mit Ausprägung  107

Tab. 32:

Sonderfaktoren Wasser mit Ausprägung  107

Tab. 33:

Angepasste Faktoren Energie mit Ausprägung  108

Tab. 34:

Angepasste Faktoren Strom mit Ausprägung   108

https://doi.org/10.1515/9783110686227-205

XIV 

 Tabellenverzeichnis

Tab. 35:

Sonderfaktoren Strom mit Ausprägung  109

Tab. 36:

Korrekturfaktoren für die Entsorgungskosten  110

Tab. 37:

Angepasste Faktoren Entsorgung mit Ausprägung  111

Tab. 38:

Sonderfaktoren Entsorgung mit Ausprägung  111

Tab. 39:

Korrekturfaktoren für die Reinigungskosten  113

Tab. 40:

Angepasste Faktoren Reinigung mit Ausprägung  114

Tab. 41:

Sonderfaktoren Unterhaltsreinigung mit Ausprägung  115

Tab. 42:

Sonderfaktoren Glasreinigung mit Ausprägung  115

Tab. 43:

Korrekturfaktoren für die technischen Anlagen  117

Tab. 44:

Korrekturfaktoren für die Baukonstruktion  117

Tab. 45:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Abwasser-, Wasser-

Tab. 46:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen –

Tab. 47:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Lufttechnische Anlagen

Tab. 48:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Starkstromanlagen mit

Tab. 49:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Fernmelde- und

Tab. 50:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Förderanlagen mit

Tab. 51:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Nutzungsspezifische

Tab. 52:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Gebäudeautomation

Tab. 53:

Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Dächer mit

Tab. 54:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Abwasser-, Wasser- und

Tab. 55:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Wärmeversorgungsanlagen

Tab. 56:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Lufttechnische Anlagen mit

Tab. 57:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Starkstromanlagen mit

Tab. 58:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Fernmelde- und

Tab. 59:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Förderanlagen mit

Tab. 60:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Nutzungsspezifische

und Gasanlagen mit Ausprägung  118 Wärmeversorgungsanlagen mit Ausprägung  118 mit Ausprägung  118 Ausprägung  119 informationstechnische Anlagen mit Ausprägung  119 Ausprägung  119 Anlagen mit Ausprägung  120 mit Ausprägung  120 Ausprägung  120 Gasanlagen mit Ausprägung  121 mit Ausprägung  121 Ausprägung  121 Ausprägung  122 informationstechnische Anlagen mit Ausprägung  122 Ausprägung  122 Anlagen mit Ausprägung  122

Tabellenverzeichnis 

Tab. 61:

 XV

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Gebäudeautomation mit Ausprägung  123

Tab. 62:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Gründung mit Ausprägung  123

Tab. 63:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Außenwände mit Ausprägung  123

Tab. 64:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Innenwände mit Ausprägung  124

Tab. 65:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Decken mit Ausprägung  124

Tab. 66:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Dächer mit Ausprägung  124

Tab. 67:

Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Baukonstruktive Einbauten mit Ausprägung  124

Tab. 68:

Vergleich Ergebnisse reale Laborgebäude mit Ergebnissen Werkzeug, BNB, Rotermund und Stoy Instandsetzung der Baukonstruktion indiziert auf 2017 und Bundesdurchschnitt  128

Tab. 69:

Vergleich Ergebnisse reale Laborgebäude mit Ergebnissen Werkzeug, AMEV, Rotermund und Stoy Instandsetzung der technischen Anlagen indiziert auf 2017 und Bundesdurchschnitt  130

Tab. 70:

Allgemeine Eingangsparameter zur Lebenszykluskostenermittlung  133

Tab. 71:

Kosteneinflussfaktoren als Eigenschaften des Laborgebäudes  134

Tab. 72:

Flächen des Beispiellaborgebäudes nach DIN 277-1:2016-01  138

Tab. 73:

Sonstige Flächen  139

Tab. 74:

Kostengruppen der DIN 276-1:2008-12 2. Ebene KG 300+400  139

Tab. 75:

Ergebnis des Berechnungswerkzeugs für die eingegebene Parameter als Barwerte im Betrachtungszeitraum von 60 Jahren, inkl. MwSt., Referenzzeitpunkt 2019  141

Tab. 76: Tab. 77:

Kosteneinflussfaktoren als Eigenschaften des Laborgebäudes  144 Ergebnis des Berechnungswerkzeugs für die eingegebene Parameter als Barwerte im Betrachtungszeitraum von 60 Jahren, inkl. MwSt., Referenzzeitpunkt 2019 nach beispielhafter Optimierung  145

Tab. 78:

Haupteinflussfaktoren auf die Nutzungskosten von Laborgebäuden pro Kostengruppe   149

Tab. 79:

Haupteinflussfaktoren auf die Nutzungsdauern von Laborgebäuden pro Kostengruppe   151

Tab. 80:

Kosteneinflussfaktoren auf Objektmanagementkosten nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  187

Tab. 81:

Kosteneinflussfaktoren auf Versorgungskosten mit Wasser nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0   189

Tab. 82:

Kosteneinflussfaktoren auf Versorgungskosten mit Energie nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0   190

XVI 

 Tabellenverzeichnis

Tab. 83:

Kosteneinflussfaktoren auf Versorgungskosten mit Strom nach Expertenmeinung

Tab. 84:

Kosteneinflussfaktoren auf Versorgungskosten mit Technischen Medien nach

Tab. 85:

Kosteneinflussfaktoren auf Entsorgungskosten nach Expertenmeinung absteigend auf

Tab. 86:

Kosteneinflussfaktoren auf Reinigung nach Expertenmeinung absteigend auf einer

Tab. 87:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Abwasser-, Wasser-

absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  195 Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  197 einer Likert Skala von 10 bis 0  198 Likert Skala von 10 bis 0  200 und Gasanlagen nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  206 Tab. 88:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Wärmeversorgungsanlagen nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  210

Tab. 89:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Lufttechnischen

Tab. 90:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Starkstromanlagen

Tab. 91:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Fernmelde- und

Anlagen nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  213 nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  218 informationstechnischen Anlagen nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  221 Tab. 92:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Förderanlagen nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  225

Tab. 93:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Nutzungsspezifischen Anlagen nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  228

Tab. 94:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Gebäudeautomation nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  232

Tab. 95:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der Dächer nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  236

Tab. 96:

Kosteneinflussfaktoren auf Bedienung, Inspektion und Wartung der baukonstruktiven Einbauten nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0  237

Tab. 97:

Kosteneinflussfaktoren auf Sicherheits- und Überwachungsdienste nach

Tab. 98:

Kosteneinflussfaktoren auf Abgaben und Beiträge nach Expertenmeinung absteigend

Tab. 99:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Gründung nach Expertenmeinung

Tab. 100:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Außenwände nach Expertenmeinung

Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  238 nach einer Likert Skala von 10 bis 0  239 absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  240 absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  241

Tabellenverzeichnis 

Tab. 101:

 XVII

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Innenwände nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  243

Tab. 102:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Decken nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  244

Tab. 103:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Dächer nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  246

Tab. 104:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Baukonstruktiven Einbauten nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  248

Tab. 105:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  249

Tab. 106:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Wärmeversorgungsanlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  252

Tab. 107:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Lufttechnischen Anlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  254

Tab. 108:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Starkstromanlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  257

Tab. 109:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Fernmelde- und informationstechnischen Anlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  259

Tab. 110:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Förderanlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  262

Tab. 111:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Medienversorgungsanlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  264

Tab. 112:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Medizin- und labortechnischen Anlagen nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  267

Tab. 113:

Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer der Gebäudeautomation nach Expertenmeinung absteigend nach einer Likert Skala von 10 bis 0  268

Tab. 114:

Abfallkennwerte – Gebäude wissenschaftliche Lehre und Forschung  314

Tab. 115:

Kennzahlen Flächenleistung Unterhaltsreinigung  314

Tab. 116:

Kennzahlen Flächenleistung Glasreinigung  318

Tab. 117:

Kennzahlen Flächenleistung Fassadenreinigung  318

Tab. 118:

Kennzahlen Reinigungsintervalle  318

Tab. 119:

Kennzahlen Aufwandsstunden für Sicherheit und Überwachung  322

Tab. 120:

Stundenverrechnungssatz Reinigung Deutschland  322

Tab. 121:

Regionalfaktoren Stundenverrechnungssatz Reinigung Deutschland   323

Tab. 122:

Stundenverrechnungssatz Reinigung Schweiz  324

Tab. 123:

Regionalfaktoren Stundenverrechnungssatz Reinigung Schweiz  324

Tab. 124:

Stundenverrechnungssatz Zugangskontrolle (Sicherheit – und Überwachung) Deutschland  325

Tab. 125:

Stundenverrechnungssatz Objekt- und Personenschutz (Sicherheit – und Überwachung) Deutschland  326

XVIII 

 Tabellenverzeichnis

Tab. 126:

Stundenverrechnungssatz Zugangskontrolle (Sicherheit – und Überwachung) Schweiz  326

Tab. 127:

Stundenverrechnungssatz Objekt- und Personenschutz (Sicherheit – und Überwachung) Schweiz   327

Tab. 128:

Trinkwasserpreise D nach Bundesländern  328

Tab. 129:

Trinkwasserpreise CH nach Kantonen  329

Tab. 130:

Erdgaspreise Deutschland nach Bundesländern  330

Tab. 131:

Erdgaspreise Schweiz nach Kantonen  331

Tab. 132:

Strompreise D nach Bundesländern   332

Tab. 133:

Strompreise CH nach Kantonen  332

Tab. 134:

Abwasserpreise D nach Bundesländern  333

Tab. 135:

Abwasserpreise CH nach Kantonen  334

Tab. 136:

Abfallgebühren D nach Bundesländern   335

Tab. 137:

Abfallgebühren CH nach Kantonen  335

Tab. 138:

Baupreisindex Deutschland bzw. Schweiz  337

Tab. 139:

Indizes des Statistischen Bundesamts (D) für die Nutzungskosten nach DIN 18960:2008-02  337

Tab. 140:

Indizes des Bundesamts für Statistik (CH) für die Nutzungskosten nach DIN 18960:200802 nach dem Landesindex der Konsumentenpreise  338

Tab. 141:

Regionalfaktoren für Deutschland nach Bundesländern  340

Tab. 142:

Regionalfaktoren für die Schweiz nach Kantonen   340

Kurzfassung Heutige Lebenszykluskostenermittlungen, die als Entscheidungshilfen vor und während der Planungsphase eines Gebäudes dienen, zeichnen sich durch ihre starke Standardisierung aus und benutzen einheitliche Berechnungsparameter und „feste“ Kennwerte. Diese Standardisierung dient in erster Linie dem Benchmarking, wobei die Werte weit von den projektspezifischen Werten entfernt sind. Projektspezifische Lebenszykluskostenermittlungen, die sich an den realen Bau- und Folgekosten orientieren, werden von Betreibern und Facility Managern ausdrücklich gewünscht und können die Lücke zwischen Planung und Realität schließen; scheitern aber bis jetzt an der Vielfalt und Individualität von Laborgebäuden. Mit dem Projekt Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden werden die projektspezifischen Lebenszykluskostenermittlungen von Laborgebäuden so weiterentwickelt, dass sie sowohl für ein praxistaugliches Kostenplanungswerkzeug für Laborgebäude als auch als Grundlage für Benchmarkingzwecke geeignet sind. Ziel ist, das Kostenplanungswerkzeug in der Planung und im Betrieb von Forschungsund Laborgebäuden jeder Art einzusetzen. Ansatzpunkt ist die Ermittlung der Lebenszykluskosten ausgehend von einem Berechnungsmodell eines beispielhaften Laborgebäudes als Prototyp für das Berechnungswerkzeug. Im ersten Schritt wird dabei das Modell für ein „Standardgebäude“ aus Literatur und Datenbeständen bestückt. Die Eigenschaften dieses Standardgebäudes werden klassisch mit Hilfe der einschlägigen Richtlinien und normativen Verweisungen definiert. Die Gliederung erfolgt nach kostenrelevanten Untergruppierungen für die Laborgebäudearten. Um das Berechnungswerkzeug in der Anwendung später steuern und präzisieren zu können, werden über 38 Experteninterviews aus Deutschland und der Schweiz, in einem zweiten Schritt Kosteneinflussfaktoren ermittelt. Diese Kosteneinflussfaktoren dienen als Grundlage für Berechnungsparameter als Korrekturfaktoren zur Navigation des Kostenmodells und später Berechnungswerkzeugs. Das Berechnungsmodell wird in einem dritten Schritt an 18 Laborgebäuden überprüft und optimiert. Die Daten und Objekteigenschaften werden dazu von Laborgebäudebetreibern bereitgestellt. Über eine Beobachtungsstudie wird das Ergebnis hinterfragt. Das Resultat kann im Anschluss iterativ durch Anwendung bei weiteren realen Projekten überprüft werden, wobei insbesondere die Anwendbarkeit und Aussagekraft der Ergebnisse hinterfragt wird. Das Projekt wird von einem Projektbeirat begleitet. Der Beirat setzt die inhaltlichen Schwerpunkte und hinterfragt vor allem die Projektergebnisse. Die Hochschulforschung orientiert sich somit am praktischen Kontext.

https://doi.org/10.1515/9783110686227-206

XX 

 Abstract

Abstract Today’s calculation of life-cycle costs is used for decision-making before and during the planning process of buildings. However, it is characterized by a high degree of standardization and uses uniform calculation parameters and “fixed“ specific values. The higher aim of standardization is often benchmarking, although the result and values are far away from the real and specific values. Contrary to that, specific lifecycle costing is applied to predict real construction and follow-up costs. The application purpose is decision-support during the planning process. Especially facility managers support specific life-cycle costing also for laboratory buildings. Yet, this type of building is diverse and complex and specific life-cycle costing cannot portray laboratory buildings‘ variety and individuality at the moment. The project life-cycle costing of laboratory buildings aims to develop specific lifecycle costing through reference to a practical tool for planning costs even enabling benchmarking. The tool is aiming to be used both in planning and operating process of every kind of laboratory building. The starting point is the calculation of life-cycle costs beginning with a cost calculation model of a reference building as prototype for the calculation tool. Firstly, the model for a “standard building” is developed by information won from literature and existing data pools. The model is specified regarding its costs and characteristics and classified by subgroups that are relevant for the costs. Secondly, cost-influential factors like calculation parameters as corrective factors, which will help afterwards to navigate the calculation model, are defined in 38 interviews with designated experts from Germany and Switzerland. Thirdly, the model is tested on 18 laboratory buildings of owners and runners of laboratory buildings providing the necessary data. A monitory study reflects the outcome. At last the result can be iteratively checked by applying the model to real projects. Thus, especially the applicability and validity of the result are continuously asserted. The project is supervised by an advisory council, which sets emphasis on the content and enables the suggested procedure through the supply of data. Science is consequently orientated to practical context.

1 Einleitung 1.1 Ausgangslage Im Immobilienmanagement hat sich mittlerweile durchgesetzt, Gebäude ganzheitlich in ihrem Lebenszyklus und somit ökonomisch nachhaltig zu betrachten. (vgl. Kurzrock, B.-M. in: Rottke, N., Thomas, M. (2009), S. 422; vgl. CRB (2012), S. 3; vgl. Wellner, K. in: Scholz, S., et al. (2017), S. 24) Bei diesen Lebenszykluskostenermittlungen machen die Investitionskosten (Erstellungskosten für ein Gebäude) dabei im Vergleich mit der Summe, die vom Planungsbeginn bis zum Abbruch einer Immobilie anfallen, nur einen geringen Anteil aus. (vgl. Stoy, C., et al. (2012), S. 12) Dazu kommt, dass die Betriebskosten die Baukosten nach wenigen Jahren um ein Mehrfaches übersteigen. (vgl. Vermögen und Bau BW (2008), S. 4) Nach der Auswertung von Lasshof, B. (2016), S. 772 übersteigen die Baunutzungskosten, bei einer dynamischen Berechnung, die Investitionskosten im Median bereits nach wenigen Jahren Betrieb. Der beschriebene Zusammenhang wird für mehrere Gebäudearten in nachfolgender Abbildung nach Schulte, K.W., et al. (2006), S. 33 nochmal verdeutlicht. Immobilientyp und Baufolgekosten in % der Baukosten p.a.

Überschreitung der Erstellkostenschwelle nach...

Kindergärten – 31% Schulen – 31% Krankenhäuser – 26% Hallenbäder – 21% Kläranlagen – 20% Sporthallen – 17% Freibäder – 15% Sportplätze – 14% Produktionsgebäude – 10% Bürogebäude – 8,5% Wohnungsbau – 1,5%

3,2 Jahren 3,2 Jahren 3,8 Jahren 4,8 Jahren 5,0 Jahren 5,9 Jahren 6,7 Jahren 7,1 Jahren 10 Jahren 11,8 Jahren 66,7 Jahren

Abb. 1:  Baufolgekosten unterschiedlicher Immobilien

Für eine Lebenszykluskostenbetrachtung ist dieser Zusammenhang essentiell, da der nachhaltige wirtschaftliche Erfolg eines Bauprojekts bzw. -objekts von Anfang an durch Kostenermittlung, -kontrolle- und steuerung auf die Entscheidungsprozesse Einfluss nimmt. (vgl. IFMA Schweiz (2011), S. 5; vgl. Stoy, C., et al. (2012), S. 12, 13) Dieser bewusste Umgang mit dem Prozess der (Lebenszyklus-)kostenplanung wird in folgender Abbildung dargestellt. (vgl. CRB (2012) I, S. 15)

https://doi.org/10.1515/9783110686227-001

2 

 Einleitung

Kostenermittlung

Kostensteuerung

Kostenkontrolle Abb. 2: Regelkreis der Kostenplanung nach DIN 276-1:2008-12 und DIN 18960:2008-02

Zeitgemäße Lebenszykluskostenermittlungen z.B. innerhalb Nachhaltigkeitszertifizierungssystemen wie BNB und DGNB in Deutschland oder SGNI in der Schweiz zeichnen sich, v.a. bei Laborgebäuden, durch eine starke Standardisierung aus. (vgl. Stadt Zürich (2015), S. 8, 9) Dabei werden aufbauend auf ausgewählten Baukosten, einigen Mengenangaben und teilweise auch der Baubeschreibung die Folgekosten prognostiziert. Die Lebenszykluskosten (als Barwerte der Bau- und Folgekosten) werden hier z.B. bei den Instandhaltungskosten aus Vollwartungsverträgen bzw. Instandhaltungsverträgen (vgl. König, H., et al. (2010), S. 69, 70) oder mit einheitlichen Prozentsätzen und Berechnungsparametern (wie betrachteter Kostenumfang, Kalkulationszinssatz, Preisentwicklungen und dgl.) ermittelt. (vgl. Krimmling, J., et al. (2013), S. 92; vgl. BMVBS (2014)) Das Ergebnis einer solchen standardisierten Berechnung wird anschließend „gebenchmarkt“, indem es entweder mit einem „festen“ Kennwert (z.B. €/m² BGF p.a.) oder im besten Fall mit einem „virtuellen Objekt“ verglichen wird. (vgl. Ebert, T., et al. (2010), S. 96) Das „virtuelle“ Objekt nach BNB oder DGNB bildet das real existierende Laborgebäude nach den gesetzlichen Mindestanforderungen in seiner Kostenstruktur als Vergleichsobjekt zu den Kosten des betrachteten Laborgebäudes ab. Die ermittelte, prozentuale Kostenabweichung der realen von den virtuellen Kosten bestimmt das Bewertungsergebnis.

Der Vorteil einer Standardisierung ist, dass man einen jährlichen Betrag wie bei den Betriebskosten rechnen kann. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 69, 70) Neben der Ungenauigkeit ist ein Nachteil, dass automatisch ein Kausalzusammenhang zwischen hohen Investitionskosten und hohen Instandsetzungskosten hergestellt wird. Dies entspricht aber nicht immer der Realität. Hochwertige oder ressourcensparende Bauteile, die aufgrund ihrer Qualität seltener instandgesetzt werden müssen, können so nicht abgebildet und im Einsatz auch nicht gerechtfertigt werden. Darüber hinaus wird über den Prozentsatz nicht klar, ob z.B. bei Instandsetzungskosten die Ersatzin-



Ausgangslage 

 3

vestition am Ende der Nutzungsdauer mit beinhaltet ist. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 69, 70) Bei Lebenszykluskostenermittlungen für reale Gebäude ergibt eine Standardisierung allerdings keinen Sinn, weil jedes Gebäude und v.a. Laborgebäude nicht den idealisierten Lebenszyklus, den die standardisierte Betrachtung vorgibt, durchlaufen. Anforderungsänderungen zu Betrieb oder Instandsetzung können bei einer standardisierten Betrachtung nicht berücksichtigt werden. (vgl. Stadt Zürich (2015), S. 8; vgl. Stoy, C., et al. (2012), S. 12) Statt einer Ergebnisoptimierung wird vielmehr ein Ergebnis für ein Benchmarking oder Nachhaltigkeitszertifikat dokumentiert. (vgl. Rotermund, U., Nendza, S. (2011)) Neben den beschriebenen, standardisierten sind auch (weniger standardisierte) Lebenszykluskostenermittlungen zu finden, die sich zum Ziel setzen, projektspezifisch die realen Bau- und Folgekosten zu ermitteln. (vgl. Stoy, C., et al. (2012), S. 12) Im Vergleich zu standardisierten Betrachtungen sind projektspezifische Lebenszykluskostenermittlungen auch ein wesentlich besseres Controlling-Instrument (vgl. Stadt Zürich (2015), S. 3), da die Ergebnisse näher an den tatsächlichen Geldflüssen während des Lebenszyklus einer Immobilie sind. Somit können sie ein besseres Bild der tatsächlichen Kostenwirtschaftlichkeit der Immobilie widergeben. Im Hinblick auf die Lebenszykluskostenermittlung bedeutet dies, dass der Investor frühzeitig wissen kann, welche Kosten langfristig auf ihn zukommen werden. (vgl. Wellner, K. in: Scholz, S., et al. (2017), S. 24) Gleichermaßen zielt eine projektspezifische Lebenszykluskostenbetrachtung auf einen frühzeitigen Betrachtungspunkt innerhalb des Lebenszyklus eines Gebäudes ab, da zu Beginn (Neubau, Modernisierung, Umbau und Erweiterung) die Beeinflussbarkeit der Kosten am größten ist und danach stark abnimmt. (vgl. IFMA Schweiz (2011), S. 14; vgl. Pelzeter, A. (2006), S. 98; vgl. Beusker, E. (2013), S. 14) Nachfolgende Abbildung zeigt den beschriebenen Zusammenhang. (vgl. IFMA Schweiz (2011), S. 14; CRB (2012) I, S. 16)

4 

Erstellungsphase

Kostenfeststellung/ Schlussabrechnung



Kostenberechnung/ Kostenvoranschlag

Kostenschätzung/ Kostenrgrobschätzung



Kosten

 Einleitung

Nutzungsphase

Kostenzunahme

Kostenbeeinflussbarkeit Zeit

Abb. 3: Beeinflussbarkeit der Lebenszykluskosten mit Einordnung des Stands der kostenberechnung nach DIN 276-1:2008-12 und SIA 112:2001

Projektspezifische Ermittlungen sind deswegen integraler Bestandteil im Planungsund Entscheidungsprozess und werden ergänzend zu den Baukostenermittlungen geführt. Die frühzeitige Betrachtung der Investitions- und Lebenszykluskosten neben funktionalen und gestalterischen Aspekten wird z.B. bei Architekturwettbewerben der ETH Zürich, Immobilien mit ausgelobt. Dadurch können die Lebenszykluskosten kontinuierlich planungsbegleitend in Absprache zwischen Bauherr und Planer ermittelt werden, um Risiken, die sich aus einer separaten Kostenbetrachtung ergeben würden, auszuschließen. (vgl. Stoy, C., et al. (2012), S. 13) Allerdings sind die projektspezifischen Lebenszykluskostenermittlungen bislang nicht für den Vergleich oder Benchmarkingzwecke geeignet, wie sie z.B. bei Nachhaltigkeitszertifizierungssystemen notwendig sind. (vgl. Rotermund, U., Nendza, S. (2011)) Eine standardisierte Ermittlung für eine SGNI Zertifizierung kann somit im Vergleich ausschließlich vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeitszertifizierung angewendet werden und nicht, um tatsächliche Geldströme zu identifizieren. Besonders in der Schweiz, wie das Beispiel der ETH Zürich zeigt, werden in letzter Zeit Unternehmungen sowohl durch Projekte (vgl. Stadt Zürich (2015); vgl. IFMA Schweiz (2011)) als auch durch entsprechende Normen (vgl. SIA D 0165:2000-07) in diese Richtung unternommen. Kosteneinflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten können eine Verbindung zwischen Standardisierung und Spezifizierung herstellen. Normalerweise werden sie benutzt, um Bau- und Nutzungskosten ermitteln und vergleichen zu können, da sie durch Angaben zu Gebäude- und Nutzungsart, Nutzungsbedingungen, Zeitpunkt der Preisermittlung oder zum Betrachtungszeitraum eine projektspezifischere Aussage über die kostensteigernden bzw. kostensenkenden Faktoren geben. (vgl. König, H., et al. (2010), S.  68) Darüber hinaus können zu diesen Informationen auch Zu- und



Ausgangslage 

 5

Abschläge gerechnet werden, um noch bessere und individuellere Vergleichbarkeit herstellen zu können. (vgl. IFMA Schweiz (2011), S.  22) Die Kosteneinflüsse auf die Lebenszykluskosten von Gebäuden lassen sich in Einflussfaktoren auf die Bau- und auf die Nutzungskosten unterteilen. Bei den Instandsetzungskosten kommt hinzu, dass sich die Einflüsse im Wesentlichen auf die Nutzungsdauer, also indirekt auf die Kosten auswirken. Die Kosteneinflussfaktoren auf die Baukosten von Gebäuden sind z.B. die Bauform des Gebäudes, Erschwernisse bei der Baustelleneinrichtung, topographische Besonderheiten, konjunkturelle Schwankungen und sind im Wesentlichen bekannt. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 65) Ein Kosteneinflussfaktor auf die Nutzungskosten wird z.B. durch Eigenschaften des Bauwerks, das Nutzerverhalten, der Umgebung des Gebäudes bestimmt (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 5) und schwankt im Vergleich zu allen übrigen Faktoren sowohl von Projekt zu Projekt, als auch von Gebäudetyp zu Gebäudetyp (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S.  20). Nach dem Paretoprinzip sind es, auf jede Kostengruppe bezogen, nur bestimmte Faktoren, die die Kosten wesentlich beeinflussen. (vgl. Wübbenhorst, K.L. (1984), S. 87) Darüber hinaus gilt für Kosteneinflussfaktoren auf die Nutzungskosten, dass je höher die Anforderungen an ein Gebäude sind, desto höher sind auch die Nutzungskosten. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 38) Für z.B. Bürogebäude und Kindergärten sind die Nutzungskosteneinflussfaktoren bekannt. (vgl. Stoy, C. (2005); vgl. Hawlik, J. (2015)) Allerdings benennen diese Kosteneinflussfaktoren in erster Linie, dass z.B. die Nutzungskosten von Schulen durch ein Kantinenangebot /Cafeteriaangebot beeinflusst werden und es dabei eintscheidend ist, ob dieses intern, extern oder gar nicht vorhanden ist. (vgl. Beusker, E. (2013), S.  52,  66,  77,  83,  99,  104) Wie und wieviel diese Einflussfaktoren die Kosten beeinflussen, kann damit nicht beantwortet werden. Deswegen können diese Kosteneinflussfaktoren bisher auch nicht als Korrekturfaktoren zur Spezifizierung von Lebenszykluskostenberechnungen verwendet werden. Laborgebäude haben die Eigenschaft, dass sie mehr als andere Gebäudearten differenzierten und individuellen Planungs- und Nutzungsanforderungen abhängig vom Forschungsziel und Zweck unterliegen. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 37f.) Darüber hinaus sind sie hoch komplex, weil sie in funktionaler, technischer, ökonomischer und rechtlicher Hinsicht außergewöhnlichen Anforderungen genügen müssen. Durch neue Richtlinien, Technologien, hohe Personalfrequenz und damit schwer vorhersehbaren Veränderungen am Gebäude sind Laborgebäude ständig Veränderungen ausgesetzt. (vgl. Hegger, M. in Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 28) Im Vergleich zu einem typischen Bürogebäude verbraucht ein typisches Laborgebäude z.B. fast fünfmal so viel Energie und Wasser. Die Gründe dafür sind vielfältig. Die Ausstattung eines Laborgebäudes produziert extrem viel Wärme, Wissenschaftler benötigen teilweise einen rund-um-die-Uhr-Zugang zum Gebäude, unwiederholbare Experimente brauchen redundante Systeme, ununterbrochene Stromversorgung und außergewöhnliche Anforderung an Klima- und Lüftungsanlagen. Das Gebäude und die Gesundheit der Mitarbeiter müssen dementsprechend geschützt werden. (vgl.

6 

 Einleitung

Kliment, S. A. (2001), S. 27) Hier gilt also in besonderem Maß, dass diese Art von Gebäude keinen idealisierten, sondern spezifischen Lebenszyklus durchläuft. Die Kosteneinflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden sind bisher, besonders vor diesem Hintergrund, nicht bekannt. Aufgrund der beschriebenen Zusammenhänge und der genannten Individualität von Laborgebäuden kann eine standardisierte Lebenszyklusbetrachtung für Laborgebäude weder zielführend noch praxisnah angewendet werden. Vielmehr braucht es im Hinblick auf sinnvolle Controlling-Instrumente eine projektspezifische Lebenszyklusbetrachtung für Laborgebäude. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, was die Kosteneinflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden sind und wie man diese für eine projektspezifische Lebenszykluskostenermittlung verwenden kann.

1.2 Stand der Forschung Im Folgenden werden die Grundlagen an Literatur zu Lebenszykluskosten, Laborgebäuden, Kosteneinflussfaktoren auf Baunutzungskosten und Nutzungsdauern in Tabellenform dargestellt. Da sich die Arbeit in einem deutsch-schweizerischen Kontext bewegt, liegt der Schwerpunkt auf Quellen aus Deutschland und der Schweiz. Lebenszykluskostenermittlung Für die Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden existiert bisher nur die standardisierte Lebenszykluskostenermittlung als Teil des Kriteriums „Ökonomische Qualität“ innerhalb des deutschen Nachhaltigkeitszertifizierungssystems für öffentliche Gebäude BNB. (vgl. BMVBS (2014)) Folgende beispielhafte Auflistung von Abhandlungen und Richtlinien zum Thema Lebenszykluskosten soll in erster Linie zur Vertiefung des Themas dienen. Grundlegende Literatur aus dem deutschsprachigen Raum stammt dabei aus den 1970er Jahren, kann aber aufgrund der heutigen anderen technischen, wirtschaftlichen und sozialen Bedingungen nicht direkt übertragen werden. (vgl. Stoy, C. (2005), S. 7)



Tab. 1:

Stand der Forschung 

 7

Veröffentlichungen zur Lebenszykluskostenbetrachtung von Gebäuden

Herausgeber/Autor chronologisch

Titel

Land

Burianek, P. (1973)

Folgekosten bei Gebäuden

Deutschland

Bottling, A., Kandel, L., Kopp, P. und Lindhardt, A. (1977)

Baunutzungskosten in Abhängigkeit von den Erstinvestitionskosten von Hochschulgebäuden

Deutschland

Muser, B. (1977)

Baunutzungskosten – DIN 18 960; Erfahrungswerte und praktische Verwendung bei Planung und Betrieb von Gebäuden

Deutschland

Siegel, C.; Wonneberg, R. (1979)

Bau- und Betriebskosten von Büro- und Verwaltungsbauten: eine Auswertung der Daten von 110 ausgeführten und in Betrieb genommenen Gebäuden

Deutschland

Dyllick-Brenzinger, F. (1980)

Betriebskosten von Büro- und Verwaltungsgebäuden

Deutschland

Simons, K. (1980)

Berechnungsmethoden für Baunutzungskosten

Deutschland

Wübbenhorst, K. L. (1984)

Konzept der Lebenszykluskosten: Grundlagen, Problemstellungen und technologische Zusammenhänge

Deutschland

Schub, A., Stark, K. (1985)

Life cycle cost von Bauobjekten : Methoden zur Planung von Erst- u. Folgekosten. Schriftenreihe der Gesellschaft für Projektmanagement

Deutschland

Diederichs, C.J. (1985)

Wirtschaftlichkeitsberechnungen – Nutzen/Kosten-Untersuchungen: Allgemeine Grundlagen und spezielle Anwendungen im Bauwesen

Deutschland

Fuller S. K. , Petersen S. R. (1995)

Life-cycle costing manual for the Federal Energy Management Program

USA

Christen, K.; Meyer-Meierling, Optimierung von Instandsetzungszyklen und deren Deutschland P. (1999) Finanzierung bei Wohnbauten: Forschungsbericht AS/NZS 4536:1999

Life cycle costing – An application guide

Australien und Neuseeland

NS 3454:2000

Lift cycle costs for building and civil engineering work – principles and classifications

Norwegen

Naber, S. (2001)

Planung unter Berücksichtigung der Baunutzungs- Deutschland kosten als Aufgabe des Architekten im Feld des Facility Management

US American standard ASTM E 917-2:2002

Standard Practice for Measuring Life-Cylce Costs of USA Buildings and Building Systems

8 

Tab. 1:

 Einleitung

(fortgeführt)

Herausgeber/Autor chronologisch

Titel

Riegel, G.W. (2004)

Ein softwaregestütztes Berechnungsverfahren zur Deutschland Prognose und Beurteilung der Nutzungskosten von Bürogebäuden

Stoy, C. (2005)

Benchmarks und Einflussfaktoren der Baunutzungskosten

Schweiz

Pelzeter, A. (2006)

Lebenszykluskosten von Immobilien: Einfluss von Lage, Gestaltung und Umwelt

Deutschland

DIN 18960:2008-02

Nutzungskosten im Hochbau

Deutschland

SIA D 0165: 2008-08

Kennzahlen im Immobilienmanagement

Schweiz

DIN 276-1:2008-12

Kosten im Bauwesen – Teil 1: Hochbau

Deutschland

Bahr, C. (2008)

Realdatenanalyse zum Instandhaltungsaufwand öffentlicher Hochbauten – Ein Beitrag zur Budgetierung

Deutschland

CRB (2009)

eBKP-H SN 506 511 Baukostenplan im Hochbau

Schweiz

DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009)

Nutzungskostenmanagement als Aufgabe der Projektsteuerung

Deutschland

GEFMA/IFMA 220-2:2010-09

Lebenszykluskosten-Ermittlung im FM

Deutschland und Schweiz

IFMA Schweiz (2011)

Lebenszykluskosten- Ermittlung von Immobilien. Teil 1: Modell

Schweiz

CRB (2012)

LCC Leitfaden Planung der Lebenszykluskosten – Schweizerische Umsetzung der ISO 15 686-5

Schweiz

Beusker, E. (2013)

Occupancy Cost Planning and Benchmarking – A Survey for Public Real Estate Managment

Deutschland

ÖNORM B 1801-4: 2014 04 01 Bauprojekt- und Objektmanagement – Teil 4: Berechnung von Lebenszykluskosten

Land

Österreich

Hawlik, J. (2015)

Kindertageseinrichtungen mit U3-Betreuung – Kosteneinflussfaktoren und -Kennwerte

SIA 480:2016

Wirtschaftlichkeitsrechnung für Investitionen im Hochbau

Schweiz

ISO 15686:2017-07

Buildings and constructed assets – Service life planning – Part 5: Life-cycle costing

International

DIN 276:2018-12

Kosten im Bauwesen

Deutschland



Stand der Forschung 

 9

Darüber hinaus gibt es noch Datenbanken, die Kennwerte für die Gebäudenutzung liefern und in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen veröffentlichen: Tab. 2:

Veröffentlichungen mit Kosten- und Verbrauchskennwerten für Baunutzungskosten

Bezeichnung alphabetisch

Herausgeber/ Autor

Gebäudenutzung nach BWZK

Betriebskosten und Verbräuche – Vermögen und Kennwerte von Hochbauten Bau BW, Stuttgart Universitäten und Universitätskliniken

u.a. Laborgebäude (Institutsgebäude für Forschung und Untersuchung)

BKI Objektdaten: Nutzungskosten

u.a. Laborgebäude (Institusgebäude mit Laborräumen/Versuchshallen)

C. Stoy, E. Beusker

BMI Review of Maintenance and Occu- RICS Building pancy Costs Cost Information Service Ltd.

u.a. Laborgebäude

FM Benchmarking Bericht (GEFMA 250)

U. Rotermund

u.a. Laborgebäude

FM Monitor: Benchmark

Pom+Consulting AG

u.a. Laborgebäude (Gebäude für Unterricht, Bildung und Forschung)

Kostenvergleich Baukosten und Nutzungskosten

Bauministerkonferenz (2004)

u.a. Laborgebäude (Hochschulgebäude)

Oscar Büronebenkostenanalyse

Jones Lang LaSalle/Creis

Büro- und Verwaltungsgebäude

VDI 3807 Blatt 1 und 2

VDI Verlag GmbH

u.a. Laborgebäude (Institutsgebäude für Forschung und Untersuchung)

Verbrauchskennwerte nach Gebäudegruppen

AGES Gesellschaft für Energieplanung und Systemanalyse mbH, Münster

u.a. Laborgebäude (Gebäude für wissenschaftliche Lehre und Forschung)

Innerhalb der Lebenszykluskosten werden Instandsetzungskosten über die Bauteilnutzungsdauern berechnet; hierfür gibt es mehrere Tabellen für die Nutzungsdauer von Bauteilen:

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Tab. 3:

 Einleitung

Kennwerte für Nutzungsdauern von Bauteilen

Autor/ Herausgeber chronologisch

Titel

Arlt, J. (2005)

Lebensdauer der Baustoffe und Bauteile zur Harmonisierung der wirtschaftlichen Nutzungsdauer im Wohnungsbau

Kompetenzzentrum „Kostengünstig qualitätsbe- Lebensdauer von Bauteilen. Tragkonstruktion, wusst Bauen“ (2006) Nichttragende Konstruktion, Installationen und betriebstechnische Anlagen, Außenanlagen, InfoBlatt Nr. 4.2., Bonn, S. 1–7. Agethen, U., Frahm, K.J., Renz, K., Thees, E. P. (2008)

Lebensdauer von Bauteilen, Zeitwerte

BBSR (Leitfaden nachhaltiges Bauen) (2011)

Kennwerte für Lebenserwartung von Bauteilen

CRB Schweizerische Zentralstelle für Baurationa- Leitfaden LCC. Planung der Lebenszykluskosten, lisierung (2012) Schweizerische Umsetzung der ISO 15 686-5, Zürich. VDI 2067:2012-09

Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen

SN 506 480:2016

Wirtschaftlichkeitsrechnung für Investitionen im Hochbau

Außer für Laborgebäude gibt es bereits mehrere Werkzeuge zur Lebenszykluskostenberechnung, die z.B. für Büro- und Verwaltungsgebäude angewendet werden. Diese werden beispielhaft in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet. Tab. 4:

Werkzeuge zur Lebenszykluskostenberechnung

Herausgeber/Autor chronologisch

Werkzeug

LEGEP Software GmbH (2001)

LEGEP Datenbank Lebenszykluskosten

Öko-Institut e.V. (2006)

LCC-Tool (allgemeines Excel-Tool des Umweltbundesamtes)

IFMA Schweiz (2011)

Lebenszykluskosten-Ermittlung von Immobilien – Broschüre und Anwendungstool

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau – und Reaktorsicherheit (2013)

BNB (Bewertungsystem Nachhaltiges Bauen)

Stadt Zürich, Hochbaudepartement (2015)

Lukretia

Vermögen und Bau Baden-Württemberg (o.J.) PLAKODA – Lebenszykluskosten Informationsstelle Wirtschaftliches Bauen (IWB)



Stand der Forschung 

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Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Gebäuden International definiert fassen Lebenszykluskosten die Kosten für die Planung, Realisierung, Bewirtschaftung und die Prozesse am Ende des Lebenszyklus eines Gebäudes zusammen. (vgl. ISO 156868-5:2017-07, S. 10) Die Kapitalkosten, Verwaltungs-, Betriebs- und Instandsetzungskosten werden nach DIN 18960:2008-02 als Nutzungskosten bezeichnet. Hierzu zählen: –– Kapitalkosten (Fremdmittel, Eigenmittel, Abschreibung) –– Objektmanagementkosten (Personalkosten, Sachkosten, Fremdleistungen) –– Betriebskosten (Versorgung, Entsorgung, Reinigung und Pflege von Gebäuden, Reinigung und Pflege von Freianlagen, Sicherheit und Überwachung, Bedienung, Inspektion und Wartung) –– Instandsetzungskosten (Instandsetzung der Baukonstruktionen, Instandsetzung der technischen Anlagen, Instandsetzung der Außenanlagen, Instandsetzung der Ausstattung) Das zeitliche Auftreten der jeweiligen Kosten ist darüber hinaus ein relevanter Aspekt der Lebenszykluskostenplanung. Die Planung der Lebenszykluszahlungsströme erfolgt deshalb auf Basis von Barwerten, die wiederum vom Kostenbetrag, Diskontierungszeitraum und Kalkulationszinssatz bestimmt werden. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 62) Folgende Tabelle fasst die für die vorliegende Arbeit wichtigen Studien, ihre betrachteten Einflussfaktorengruppen und Kostengruppen zusammen. Neben allgemeinen Quellen für Einflussfaktoren auf Nutzungskosten und Nutzungsdauern werden auch speziell Quellen für Laborgebäude untersucht. Allerdings sind dies keine Quellen für Kosteneinflussfaktoren von Laborgebäuden.

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 Einleitung

Tab. 5: Relevante Studien zu Kosteneinflussfaktoren auf Baunutzungskosten u.a. bei Laborgebäuden Herausgeber/Autor chronologisch

Titel

Gebäudenut- Baunutzungskosten- Einflussfaktorenzung nach gruppen gruppe BWZK

Stoy, C. (2005)

Benchmarks und Einflussfaktoren der Baunutzungskosten

Verwaltungs- Objektmanagement- Strategie Nutzung/Betrieb gebäude kosten Betriebskosten Eigenschaften InstandsetzungsBaukonstruktion kosten Eigenschaften Technik Standort

Vondrak, S.L., Riley, D.R. (2005)

Interstitial Space Design in Modern Laboratories

Laborgebäude

Birnbaum, U., et al. (2007)

Instandsetzungskosten

Eigenschaften Baukonstruktion

Leitfaden für die Laborgeenergetische Sanie- bäude rung von Laboratorien

Betriebskosten

Nutzung/Betrieb Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik

Agethen, U., et al. (2008)

Lebensdauer von Bauteilen, Zeitwerte

Instandsetzungskosten

Nutzung/Betrieb Eigenschaften Baukonstruktion

Bahr, C. (2008)

Realdatenanalyse Verwaltungs- Betriebskosten zum Instandhalgebäude und Instandsetzungstungsaufwand Schulen kosten öffentlicher Hochbauten – Ein Beitrag zur Budgetierung

Strategie Nutzung/Betrieb Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik Sonstige

DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009)

NutzungskostenVerwaltungs- Betriebskosten management als gebäude Aufgabe der Projektsteuerung

Nutzung/Betrieb Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik Standort

GEFMA/IFMA 2202:2010-09

Lebenszykluskosten-Ermittlung im FM

Strategie Nutzung/Betrieb Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik Sonstige

k.A.

k.A.

Objektmanagementkosten Betriebskosten Instandsetzungskosten

Forschungslücke 

Tab. 5:

 13

(fortgeführt)

Herausgeber/Autor chronologisch

Titel

Runge, F. , Petri, J. in: Konsequenzen der Dittrich, E. (2012) Energieeinsparverordnung 2009 für Laboratorien

Gebäudenut- Baunutzungskosten- Einflussfaktorenzung nach gruppen gruppe BWZK Laborgebäude

Betriebskosten

Eigenschaften Technik

Betriebskosten Instandsetzungskosten

Nutzung/Betrieb Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik Standort

Kindertages- Betriebskosten stätten Instandsetzungskosten

Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik Standort

Beusker, E. (2013)

Occupancy Cost Schulen Planning and Benchmarking – A Survey for Public Real Estate Managment

Hawlik, J. (2015)

Kindertageseinrichtungen mit U3-Betreuung – Kosteneinflussfaktoren und -Kennwerte

Lasshof, B., Stoy, C. (2016)

Estimation models k.A. for heating enery and electricity costs

Betriebskosten

Eigenschaften Baukonstruktion Eigenschaften Technik Standort

1.3 Forschungslücke Für projektspezifische Kosteneinflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden liegen derzeit keine aussagekräftigen Studien vor. Im Wesentlichen mangelt es an Untersuchungen, die individuelle Kosteneinflussfaktoren identifizieren und für den Einsatz zur individuellen Anpassung von Lebenszykluskostenermittlungen in Zahlen messbar machen. Darüber hinaus wird keine Herangehensweise beschrieben, wie man komplexe Gebäude, hier Laborgebäude, die aufgrund ihrer Individualität nicht einfach statistisch erfasst werden können, dennoch systematisieren kann und detaillierte Informationen zu Kosteneinflussfaktoren gewinnen und praktisch für eine Lebenszykluskostenermittlung anwenden kann. Daher ergeben sich folgende Fragestellungen, die im Mittelpunkt der Forschungsarbeit stehen: –– Wie kann man Laborgebäude systematisieren?

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 Einleitung

–– Was sind die Kosteneinflussfaktoren auf die Betriebs- und Instandsetzungskosten von Laborgebäuden? –– Wie kann man diese Kosteneinflussfaktoren für eine projektspezifische Lebenszykluskostenermittlung als Steuerinstrument für Laborgebäude verwenden und projektspezifisch anpassen? Aktuell stehen Planern, Bauherren oder Betreibern von Laborgebäuden keine Werkzeuge zur anwendungsorientierten Unterstützung dieser Fragestellungen zur Verfügung. Diesem Mangel möchte die vorliegende Arbeit entgegenwirken.

1.4 Zielsetzung Ziel ist die Entwicklung eines praxistauglichen Werkzeugs zur Kostenplanung der Lebenszykluskosten von Laborgebäuden mit Hilfe von Kosteneinflussfaktoren. Ausgehend von einem Prototyp des Berechnungswerkzeugs auf Literatur- und Datenbasis werden mit Hilfe von Experteninterviews Kosteneinflussfaktoren ermittelt und messbar gemacht, die später benutzt werden, das Berechnungswerkzeug in der Anwendung projektspezifisch und möglichst genau steuern zu können. Planer, Bauherren und Bewirtschafter von Laborgebäuden sollen mit Hilfe dieses Kostenplanungswerkzeugs die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden ermitteln und z.B. für Abwägungen zwischen dem Betrieb eines Bestandslaborgebäudes und der Investitionsentscheidung für einen Neubau nutzen können. Gleichermaßen kann das Projektresultat als Grundlage von Lebenszykluskostenberechnungen im Rahmen von Nachhaltigkeitszertifizierungen gesehen werden. Da vor allem in der Schweiz viele Grundlagen zur projektspezifischen Lebenszykluskostenermittlung in Literatur und praktischen Projekten vorliegen, bewegt sich die Arbeit in einem deutsch-schweizerischen Kontext. Vor diesem Hintergrund kommen Quellen und Teilnehmer des Projekts aus Deutschland und der Schweiz. Neben der Dokumentation als schriftliche Zusammenfassung gibt es den Nachweis der praktischen Anwendung als Excel-Werkzeug jeweils in einer deutschen und einer schweizerischen Version. Auf Nachfrage kann das Berechnungswerkzeug über das Institut für Bauökonomie der Universität Stuttgart bezogen werden.

1.5 Struktur der Arbeit Die vorliegende Arbeit gliedert sich in sieben Kapitel. Kapitel 1 „Einleitung“ dient dazu in das Thema einzuführen. Dazu beschreibt es die Ausgangslage, den Stand der Forschung, die Forschungslücke und die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit.



Struktur der Arbeit 

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Kapitel 2 „Methodik“ erklärt und erläutert die Schritte der wissenschaftlichen Vorgehensweise mit Literaturrecherche, Experteninterviews, Prototyp des Berechnungswerkzeugs, Verifizierung und Validierung über reale Referenzobjekte mit nichtlinearer Optimierung, Plausibilisierung mit einer Fall-Kontroll-Studie und anschließender Anpassung des Berechnungswerkzeugs. Zusätzlich wird noch der Aufbau des Praxisbeispiels und die Dokumentation der Arbeit besprochen. Kapitel 3 „Grundlagen Laborgebäude“ definiert und erläutert die Gebäudetypologie Laborgebäude und stellt eine Systematik für Laborgebäude zur Eingrenzung des Untersuchungsgegenstands der vorliegenden Arbeit vor. Kapitel 4 „Grundlagen Lebenszykluskosten“ definiert Lebenszykluskosten und erläutert als Vorarbeit Strukturen und Eingangsgrössen zur Lebenszykluskostenermittlung in Deutschland und der Schweiz. Kapitel 5 „Entwicklung Berechnungswerkzeug“ beschreibt die Struktur und den Aufbau sowie die Zusammenhänge zur Kalkulation der einzelnen Kostengruppen des Berechnungswerkzeugs. Die Kosteneinflussfaktoren als Basis zur projektspezifischen Anpassung der Berechnungen werden kurz erläutert. Die Art der Anpassungen des Werkzeugs während des Entwicklungsprozesses werden danach erklärt. Kapitel 6 „Anwendung Berechnungswerkzeug“ stellt ein Anwendungsbeispiel für das entwickelte Kostenplanungswerkzeug mit verschiedenen Szenarien vor. Kapitel 7 „Fazit und Ausblick“ fasst nochmal zusammen, beschreibt die Aussage und wissenschaftliche Einordnung, erklärt den wissenschaftlichen und praktischen Mehrwert, reflektiert und zeigt den weiteren Forschungsansatz der Arbeit auf.

2 Methodik In der vorliegenden Arbeit wird ein methodenpluraler Ansatz mit Literaturrecherche und Experteninterviews zur Informationsgewinnung in Kombination mit nicht-linearer Optimierung zur Überprüfung des Werkzeugs an realen Kostendaten von Laborgebäuden und einer Fall-Kontroll-Studie zur Plausibilisierung von Abweichungen benutzt. Der Ansatz und die einzelnen Schritte werden nachfolgend erläutert. Methodenpluraler Forschungsansatz Die wissenschaftliche Vorgehensweise folgt einem aktuellen, interdisziplinären und internationalen Trend (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 7, 10) und einer Forderung im Bereich der Baumanagementforschung, sich nicht ausschließlich auf rein quantitative, sondern auch auf interdisziplinäre, gemischte Methoden zur Erforschung von Zusammenhängen im Baumanagement zu konzentrieren. (vgl. Volker, L. (2018), S. 3; vgl. Simon, N. (2018), S. 347) Die Verknüpfung von Methoden zur Beantwortung einer Forschungsfrage kommt aus den Sozialwissenschaften und wird vor allem dann angewendet, wenn die Forschungsfrage so konzipiert ist, dass sie sowohl qualitative als auch quantitative Aspekte enthält. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S.  51) Methodenkombination wird bei komplexen Forschungsfragen verwendet, um Lösungen zu finden, weil die Mittel, die zur Verfügung stehen, begrenzt sind. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 7, 8, 9) Häufig ist die Forschungsfrage auch so gestellt, dass sie multidisziplinär, multiperspektivisch, qualitativ und quantitativ beantwortet werden kann und musS.  (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 52) So finden sich z.B. in sequentiellen Forschungsdesigns mehrere Methoden, um jeweils Teilergebnisse interpretieren, auswerten und erklären zu können. (vgl. Burzan, N. (2016), S.  65) Das Ziel ist, sich durch die Kombination an der Forschungspraxis ausrichten zu können (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 35), mehrere Perspektiven zu erhalten und dadurch ein umfassenderes, valideres Bild des Forschungsgegenstands zu bekommen (vgl. Burzan, N. (2016), S. 9, 12). Grundsätzlich gilt, dass man ein System besser verstehen kann, wenn man alle möglichen Seiten beleuchten kann. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 53) Daher gibt es auch kein vorgeschriebenes Auswertungsverfahren, um Ergebnisse aus der Methodenverknüpfung zu erhalten. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 73) Man spricht von Methodenverknüpfung, wenn Daten und Informationen durch unterschiedliche Erhebungsmethoden erzeugt (vgl. Burzan, N. (2016), S. 68) bzw. wenn „verschiedene Datenerhebungsund/oder verschiedene Auswertungsmethoden in einem konkreten Forschungszusammenhang angewandt werden.“ (Burzan, N. (2016), S. 15) In diesem Kontext werden auch die Begriffe Methodenintegration, Triangulation, Methoden-Kombination und Mixed-Methods verwendet. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 29, 44) Diese Begriffe sind in erster Linie vom Begriff des Multimethodenansatzes abzugrenzen, da dieser die Verwendung mehrerer quantitativer Ansätze impliziert. (vgl. Kuchartz, U. https://doi.org/10.1515/9783110686227-002

Methodik 

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(2014), S. 57) Genauso wird an dieser Stelle bewusst nicht von Triangulation gesprochen. Triangulation impliziert, dass alle angewandten Methoden die gleiche Aussagekraft besitzen und zu den gleichen Ergebnissen führen. Dies ist hier nicht der Fall. Im Vergleich hat Methodenverknüpfung vielmehr das Ziel, konkrete und projektbezogene Aussagen und keine Verallgemeinerung der Aussage zu treffen. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 48, 49, 50)

Für die Entwicklung eines Werkzeugs zur projektspezifischen Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden wird eine Methodenverknüpfung benutzt, um in der Vorgehensweise und im Forschungsprozess offen und flexibel zu sein. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 10, 105) Darüber hinaus soll dadurch ermöglicht werden, sich direkt an der Forschungsfrage ausrichten zu können. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 11) Literatur und Daten zu Kosteneinflussfaktoren und Lebenszykluskosten von Laborgebäuden sind sehr begrenzt. Weiter ist die Gebäudetypologie Laborgebäude komplex und lässt daher keine ausreichende, vereinheitlichbare, statistische Datenerhebung erwarten. „Hier befindet man sich in einer Situation, in der man eine größere quantitative Studie durchführen möchte, es aber noch an Detailwissen über den Gegenstandsbereich und die Denkweisen der Forschungsteilnehmenden mangelt und man auf dem Wege zu einem optimalen Instrument eine vorgeschaltete qualitative Studie benötigt.“ (Kuchartz, U. (2014), S. 163) Auf dieser Grundlage wird ein monomethodischer Ansatz ausgeschlossen. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S.  64) Ein rein quantitativer Ansatz wäre aufgrund der Individualität von Laborgebäuden sehr aufwendig und ungenau (vgl. Federspiel, C., et al. (2002); vgl. Al-Hajj, A., Horner; vgl. H.W. (1998); vgl. Macsporran, C., Tucker, S.N. (1996); vgl. Bromilow, F.J., Pawsey, M.R. (1987)) sowie unterkomplex und realitätsfern. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 19) Zudem wäre z.B. eine rein statistische Erfassung und Auswertung bei Laborgebäuden nur möglich, wenn man vorher die notwendigen Informationen definiert. Ein rein qualitativer und/oder interpretativer Ansatz wäre hingegen nicht objektiv genug. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 19) Stattdessen ermöglicht ein methodenpluraler Ansatz der Logik der Forschungsfrage und des Forschungsprojekts zu folgen (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 36) und die Frage „Welche Methoden sind bei der Beantwortung der Forschungsfrage nützlich?“ (Kuchartz, U. (2014), S. 35) zu beantworten. Es wird angenommen, dass die Methoden miteinander vereinbar sind (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 35) und daher der Rolle und Zweckbestimmung der Forschung dienen können. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 158) In Summe soll es durch die Methodenverknüpfung ermöglicht werden, abduktive Schlussfolgerung aus der Kombination der Methoden schließen zu können. Laborgebäude erlauben aufgrund ihrer Komplexität, weder aus der Verallgemeinerung auf den Einzelfall, noch aus dem Einzelfall sicher auf die Allgemeinheit schließen zu können. Nur durch die Methodenverknüpfung kann dementsprechend etwas Kreatives und Originelles hervorgebracht werden. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 41, 42) Das vorliegende Forschungsdesign ist ein sequentielles 3-Phasen-Projekt, da die Methoden nacheinander benutzt werden. Die jeweils nachfolgende Methode wird benutzt, um die Aussage der vorhergehenden Methode zu erklären oder zu spezifizieren; nicht um sie auszuwerten (vgl. Burzan, N. (2016), S. 15). Aufgrund dieses Einsat-

18 

 Methodik

zes kann das Forschungsdesign als sequentielles Forschungsdesign und aufgrund der Unschärfe mit Einbettung oder Exploration nach Creswell/Plano-Clark (vgl. Burzan, N. (2016), S. 60, 61) bzw. als sequentielles Forschungsdesign mit Vorstudie und Vertiefung bezeichnet werden (vgl. Burzan, N. (2016), S. 33, 35, 45). Alternativ wäre auch eine Bezeichnung als Methodenverknüpfung nach Teilergebnissen mit Methodenrelation möglich. (vgl. Burzan, N. (2016), S.  64) Allerdings wird eine zu starke Systematisierung eines Forschungsdesigns kritisch diskutiert, weil sie die Handlungsfreiheit des Forschenden zu stark einschränken und verwirren. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 96, 97) Die Herangehensweise in diesem vorgestellten Forschungsablauf ist es, sich dem Thema mit qualitativen Experteninterviews zu nähern. Darauf folgen eine quantitative Optimierung und eine interpretative Fall-Kontroll-Studie. Die Interpretation dient vor allem dazu, Ergebnisse zu klären. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 41) Wie vorher beschrieben, folgen die Methoden aufeinander und dienen jeweils zur Vertiefung und Verfeinerung voneinander. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 40) Ziel ist, verallgemeinerbare Tendenzen aufzuzeigen (vgl. Burzan, N. (2016), S. 18), zusätzliche Ergebnisse abzudecken (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 69), konstruktive Schlussfolgerungen aus der Aneinanderreihung zu erzielen und Widersprüche plausibilisieren zu können (vgl. Burzan, N. (2016), S.  33). Grundlage der Vorgehensweise ist, welches Ziel man erreichen möchte, welche Möglichkeiten man zur Beantwortung hat und wie man deswegen die Methoden verknüpfen musS. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 19, 103, 104) Die Vorteile sind, dass der Befund ergänzt und verfeinert werden kann, ungeklärte Befunde geklärt und mögliche Fehldeutungen aufgedeckt werden können. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 45) In der nachfolgenden Tabelle werden die Forschungsschritte mit Zuordnung zu den Methoden kurz und im Kapitel näher erläutert. Zuerst findet die qualitative Methode statt, dann die Quantitative und danach die Interpretative. Die qualitative Methode ist prioritär. Die quantitative und intepretative Methode dienen der Ersten. Die Integration erfolgt zu mehreren Zeitpunkten. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 65)

Methodik 

Tab. 6:

 19

Projektphasen und -schritte im Forschungsdesign

Forschungsdesign Bezeichnung Methodenzuordnung

qualitativ

quantitativ

Beschreibung

Zielsetzung

1. Literatur­ recherche

–– Laborkonzepte –– Grundlagen, Rahmenbedingungen, bisherige Ermittlungsverfahren für LCC von (Labor-) gebäuden –– Normen und Richtlinien, Nachhaltigkeitszertifikate –– Kosteneinflussfaktoren auf Baunutzungskosten

Erarbeitung der Grundlagen zu Laborgebäuden, Lebenszykluskostenermittlung und Einflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden aus der Literatur

2. Experten­ interviews

–– Entwicklung eines Fragebogens, um Einflussfaktoren auf Baunutzungskosten von Laborgebäuden erfassen zu können –– 38 Experteninterviews zu Kosteneinflussfaktoren auf Baunutzungskosten und zu Nutzungsdauern von Bauteilen bzw. Zu- und Abschlägen bei Instandsetzungsmaßnahmen mit Experten aus dem Laborgebäudebetrieb aus Deutschland und der Schweiz

Ergänzung des vorhandenen Wissens und Realitätsbezug über aktuelle Erfahrungswerte von in der Praxis tätigen Experten = Deskription

3. Berechnungsmodell als Prototyp des Berechnungswerkzeugs

–– Entwicklung des Berechnungswerkzeugs als Berechnungsmodell auf Basis von Informationen aus Literatur und Experteninterviews –– Entwicklung eines Erhebungsbogens, um Daten zur Überprüfung des Berechnungswerkzeugs mit Kostendaten von realen Laborgebäuden zu gewinnen

Aufstellung eines Berechnungsmodells (als Prototyp) für die Basiskosten eines „Standardlaborgebäudes“ in jeweils einer deutschen und einer schweizerischen Version

4. Verifizierung und Validierung

–– Erhebung, Modellerprobung Überprüfung des Berechund Optimierung anhand von nungswerkzeugs 18 Referenzobjekten mit Hilfe = Evaluation nicht-linearer Optimierung

20 

Tab. 6:

 Methodik

(fortgeführt)

Forschungsdesign Bezeichnung Methodenzuordnung

Beschreibung

Zielsetzung

interpretativ

5. Plausibilisierung (iterativ)

–– Einarbeitung von Fragen, die sich während der Überprüfung ergeben haben –– Erkennen der Beeinflussungszusammenhänge zwischen Laborkonzept, Projekteigenschaft, Nachhaltigkeitsanspruch mit Hilfe einer Fall-Kontroll-Studie –– Einarbeitung der Änderungen durch Sensitivitätsstudie oder Sonderfaktoren über FallKontroll-Studie

Plausibilisierung der Berechnungsergebnisse und Ermittlung der Fehlerquellen und Anpassung des Werkzeugs = Exploration

6. Berechnungswerkzeug mit Praxisbeispiel

–– Darstellung der Berechnungs- Bezug zur Praxis herergebnisse für ein exemplari- stellen sches Laborgebäude mit Hilfe verschiedener Szenarien

7. Dokumentation Zusammenfassung und Bereitund Bereitstelstellung eines EDV Tools (z.B. lung Excel Tool) Weitergabe an Projektpartner

Dokumention der Forschungsarbeit

Forschungsbegleitung durch praxisnahen Projektbeirat Das Forschungsprojekt Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden wird von einem 9-köpfigen Projektbeirat begleitet und beraten, um Hochschulforschung am praktischen Kontext zu orientieren. Der Projektbeirat setzt sich im Wesentlichen aus Vertretern sowohl aus dem öffentlichen als auch privaten Laborgebäudebau- und betrieb und Vertretern von Nachhaltigkeitszertifizierungssystemen für Laborgebäude aus Deutschland und der Schweiz zusammen: –– staatliche und universitäre Bau- und Immobilienverwaltungen –– Nachhaltigkeitszertifizierungsstellen –– öffentliche Forschungsgesellschaft –– Gesellschaft für nachhaltige Labortechnologien –– privatwirtschaftliches Forschungsunternehmen –– Benchmarkingkreis von Industrielaborgebäuden

Experteninterviews 

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Die Mitglieder des Projektbeirats beraten in regelmäßigen Veranstaltungen zum Forschungsprojekt und stellen Kontakte zu Experten für Experteninterviews her. Darüber hinaus stellen sie über Dritte Daten von realen Laborgebäuden bereit, um die angestrebte Methode durchführen zu können. Im Gegenzug erhalten der Projektbeirat, sowie die beteiligten Experten und Datengeber das entwickelte Werkzeug nach Beendigung des Forschungsprojekts.

2.1 Literaturrecherche Die Nachforschung auf Literaturbasis dient im Wesentlichen dazu, sich dem Thema zu nähern und den Status Quo zu dokumentieren. Zum einen werden dabei die essentiellen Kennzeichen im Laborgebäudebau aus architektonischer Sicht, als auch eine Systematik zur Einteilung von Laborgebäuden ermittelt. Weiter wird durch die Literaturrecherche der Stand der Forschung der Lebenszykluskostenermittlung von Gebäuden dargestellt. Schwerpunkt ist dabei im Besonderen die Recherche der relevanten Kosteneinflussfaktoren auf die Objektmanagement-, Betriebs- und Instandsetzungskosten von Gebäuden, sowie die Nutzungsdauern von Bauteilen. Darüber hinaus werden Tarife, Preise, Stundenverrechnungssätze und Kennzahlen über die Literatursuche ermittelt. Diese Grundlagen bilden die Basis für Experteninterviews und die Entwicklung eines Berechnungswerkzeugs zur Ermittlung der Lebenszykluskosten von Laborgebäuden.

2.2 Experteninterviews Experteninterviews als Form der qualitativen Befragung kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn entweder über Literatur keine Informationen darüber existieren oder wenn man den Sachverhalt nicht aufgrund direkter Beobachtung empirisch untersuchen kann. (vgl. Pelzeter, A. (2006), S. 87) Bei einem Experteninterview fungiert der Experte als also Lieferant für Informationen. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 2, 31) Der Stellenwert der Experteninterviews ist die Basis für die weitergehende Forschungsarbeit, weil keine Daten zu den Kosteneinflussfaktoren oder ihrer Operationalisierbarkeit vorhanden sind. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 127) Im Fall der Kosteneinflussfaktoren auf die Nutzungskosten von Laborgebäuden und Nutzungsdauern von Bauteilen bei Laborgebäuden werden deswegen Beobachtungen und Erfahrungswerte der Wirkungszusammenhänge von Experten herangezogen. In diesem Fall ist das Experteninterview ein sog. Leitfadeninterview, welches im Vergleich zum narrativen oder explorativen Interview die Vergleichbarkeit der erfragten Daten durch die gegebene Struktur erhöht. Wesentlich ist dabei, dass die Interviewerin das Interview steuern musS. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 30) Das Interview erfolgt innerhalb einer strengen Struktur (hier: Tabellenform), damit über die Antworten

22 

 Methodik

des Experten ein Teil der Forschungsfrage beantwortet werden kann. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 4) Die Anforderung an das Experteninterview ist, dass die Informationsgewinnung maximal möglich nachvollziehbar sein musS. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 7) Ein Grundsatz des Experteninterviews ist, dass die personenbezogenen Daten in der Forschung nicht erhoben und verbreitet werden. Die Zuordnung ist aber stets nachverfolgbar. Weiter geben die Experten ihre explizite Zustimmung zu dem Interview. Es gelten die Grundsätze der Integrität und Objektivität. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 49) Auswahl der Experten und Kontaktaufnahme Die Experten für das Thema Kosteneinflussfaktoren auf die Nutzungskosten von Laborgebäuden und Nutzungsdauern von Bauteilen von Laborgebäuden zeichnen sich darüber aus, dass sie auf diesem Gebiet über klares und abrufbares Wissen verfügen und sicher in ihrer Einschätzung sind. Darüber hinaus kommen die Experten aus verschiedenen Bereichen und Ebenen (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 132), um unterschiedliche Standpunkte berücksichtigen zu können. (vgl. Mayer, H. O. (2013), S. 41, 42) Experten mit Kontextwissen (vgl. Kaiser, R. (2014), S.  44) auf dem Gebiet der Lebenszykluskosten von Laborgebäuden sind sehr rar. Der Zugang zu ihnen ist daher entsprechend schwierig. Aus diesem Grund werden sog. gatekeeper angefragt. Gatekeeper sind Personen oder Institutionen, die dem Forscher helfen, Experten zu finden und den Kontakt herstellen. (vgl. Mayer, H. O. (2013), S. 46) In diesem Fall werden zum einen die Mitglieder des praxisnahen Projektbeirats angefragt, ob sie Experten aus Deutschland und der Schweiz kennen, diese für Interviews geeignet halten und Verbindung zu ihnen aufnehmen können. Zum anderen werden unabhängig davon in Deutschland und der Schweiz weitere Betreiber und Eigentümer von Laborgebäuden z.B. Infraserv GmbH & Co. Höchst KG, Ingenieurbüros für Laborgebäudebau, Forschungsinstitutionen, Consulting Firmen für Laborgebäude und Lebenszykluskosten persönlich oder per Telefon angefragt, ob sie Experten kennen und bereit sind Kontakte herzustellen. Des Weiteren werden Zusammenschlüsse bzw. Verbände für Forschungseinrichtungen und Universitäten z.B. HIS Hochschulinformationssystem oder Zusammenschlüsse bzw. Vereine von Herstellern für Laborgebäudebauteile z.B. Verein Interessengemeinschaft Pharmabau 3000 VIP3000 angefragt. Diese verteilen über ihre internen Emailverteiler die Suche nach Experten, die sich dann unabhängig per Telefon oder Email bei der Interviewerin melden. In diesem Fall ist die Projektleitung darauf angewiesen, dass sich eine ausreichende Anzahl zurückmeldet und zu einem Interview bereit erklärt. Sobald ein Experte sich per Email bereit erklärt oder als Experte empfohlen wird, folgt eine direkte, telefonische Kontaktaufnahme, wobei nochmal das Forschungsthema beschrieben wird, die explizite Zustimmung zum Interview eingeholt und Terminvorschläge abgeklärt werden. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 134) Über diese Vorgehens-

Experteninterviews 

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weise wird sichergestellt, dass der Experte als geeignet betrachtet werden kann und notwendige Hintergrundinformationen zum Interview z.B. Vertraulichkeit der Daten ausgetauscht werden können. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 78) Pro Experte bzw. Fachwissen wird ein Termin für die Dauer des Interviews von ca. 90 Minuten pro Interviewbogen vereinbart und eine Vorabinformation (siehe Anhang A) mit Terminbestätigung per Email an den Experten verschickt. Der Experte wählt in der Vorabinformation diejenigen Kostengruppen nach DIN 18960:2008-02 aus, zu denen er Fachwissen besitzt und schickt diese ausgefüllt an die Interviewerin zurück. Folgende Tabelle zeigt für welche Kostengruppen nach DIN 18960:2008-02 wieviele Experten für ein Interview zu welcher Kostengruppe gewonnen werden können und wie viele Interviews dazu geführt werden: Tab. 7:

Experteninterviews nach Kostengruppen DIN 18960:2008-02

Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02

Anzahl geführte Interviews

Objektmanagement Betriebskosten Versorgungskosten Entsorgungskosten Reinigungskosten Bedienung, Wartung, Inspektion Sicherheit und Überwachung Abgaben und Beiträge Instandsetzungskosten Instandsetzung der Baukonstruktion Instandsetzung der techn. Anlagen

3 5 5 5 5 5 2 4 4 38

Durchführung und Aufbau des Interviews Vor dem tatsächlichen Interview wird der Fragebogen als sog. Pretest auf Machbarkeit (vgl. Mayer, H. O. (2013), S. 45) und Wirkung der Strukturierung (vgl. Kaiser, R. (2014), S.  69) getestet. Die Interviews finden in der Regel beim Experten vor Ort (in Ausnahmen per Telefon) statt, da sich so Informationen leichter vermitteln lassen. Das Interview wird ohne Aufnahmegerät geführt. Das Gespräch beginnt mit dem Dank für die Möglichkeit des Interviews und gegenseitiger Vorstellung. (vgl. Kurzrock, B.-M. (2014), S.  2) Danach werden kurz die grundlegenden Normen, Begrifflichkeiten im Kontext und die Eingrenzung der untersuchten Laborgebäude (siehe Kapitel 3) erläutert. Jeder Fragebogen (siehe Anhang B) beginnt mit der Bezugseinheit, die mit dem Experten diskutiert und dann einheitlich für alle Interviews festgelegt wird. Diese dienen als Einführungsfragen und strukturierende Fragen. (vgl. Kaiser, R.

24 

 Methodik

(2014), S. 64, 65) Der Rest des Interviews wird über direkte und spezifizierende Fragen geführt. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 65, 66) Der Fragebogen für die Betriebs- und Instandsetzungskosten von Laborgebäuden ist als Liste von theoretischen Einflussfaktoren auf Betriebskosten bzw. Nutzungsdauer bei Instandsetzungskosten aufgebaut. Bei den Instandsetzungskosten der Baukonstruktionen und technischen Anlagen wird zusätzlich je nach Bauteil die Nutzungsdauer und Zuschläge für Demontage und Materialentsorgung abgefragt. Der Experte ergänzt diese Listen mit seinem Wissen aus der Praxis und streicht die Einflussfaktoren, die seiner Meinung nach nicht relevant für Laborgebäude sind. Die Ausprägungen der jeweiligen Kosteneinflussfaktoren für z.B. Bodenbelag mit ihrer Bezugseinheit werden ebenfalls besprochen (z.B. Textil, Hartbelag, usw.). Im Idealfall kann sogar angegeben werden um jeweils wieviel Prozent die jeweilige Ausprägung je Faktor von einem Ausgangswert die Kosten bzw. Nutzungsdauer nach oben oder nach unten beeinflusst: Als Ausgangswert kann hier z.B. für die Ausprägung des Materials Bodenbelag Linoleum mit 100% für den Kostenkennwert angenommen werden. Die Ausprägungen Naturstein und Pharma-Terrazzo sind dann jeweils prozentuale Abweichungen nach oben oder unten von diesem Ausgangswert. Der dadurch gewonnene Katalog an Einflussfaktoren (pro Experte ca. 15 bis 20 Faktoren) bzw. deren Ausprägungen (jeweils ca. 2 bis 4 Ausprägungen) wird dann hinsichtlich des Einflusses auf die Kostengruppe durch den Experten gewichtet. Die Gewichtung erfolgt über eine sog. Likert- bzw. numerische Rating-Skala von 0–10. Das qualitative Experteninterview ist hier also in sich als Transferdesign angelegt, da die qualitativen Daten quantifiziert werden, um sie später für das Berechnungswerkzeug benutzen zu können. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 87) Die Fragen des Interviews sind wie folgt: 1. Welche Kosteneinflussfaktoren gibt es? – Welche würden Sie ergänzen? – Welche würden Sie streichen? 2. Welche Ausprägungen dieses Kosteneinflussfaktors gibt es? – Was ist dessen Bezugseinheit? – Wie werden sie gemessen? (z.B. in m² Innenwandfläche, oder je m² Material, viele oder wenige, etc.)? 3. Wie wirken diese Ausprägungen der Kosteneinflussfaktoren? (+ oder –) 4. Um wieviel Prozent (+% oder -%) werden die Kosten durch die Ausprägung des vorher genannten Kosteneinflussfaktors erhöht oder vermindert? 5. Wie hoch würden sie diese Einflussfaktoren auf einer Likert Skala von 1 (weniger wichtig) bis 10 (sehr wichtig) gewichten? Die Interviewerin entscheidet dabei, wie detailliert und ausreichend die Antworten gegeben werden und fragt entsprechend nach. (vgl. Mayer, H.O. (2013), S. 37, 47) Entscheidend ist bei den Fragen, dass die Interviewerin das Interview so steuert, damit die erwarteten Informationen auch weitergegeben werden. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 2) Die Antworten der Experten werden direkt vor Ort und während des Interviews von der Interviewerin in die tabellarische Interviewstruktur eingetragen, um die Daten zu sichern und die Nachvollziehbarkeit zu garantieren. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 87)

Experteninterviews 

 25

Auswertung des Interviews Die ausgefüllten Tabellen der Interviewbögen werden zeitnah (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 89) in Excel-Tabellen übertragen. Da bei diesen Experteninterviews kein Text produziert wird, sondern Zahlen in einer Tabelle (siehe auch Interviewbögen Anhang B), wird die Auswertung entsprechend der Gewichtung der einzelnen Einflussfaktoren in einer Excel-Tabelle pro Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02 vorgenommen. Da das Leitfadeninterview direkt auf die Gewinnung verwertbarer Aussagen ausgerichtet ist, ergeben sich daher automatisch weniger Auswertungsmöglichkeiten als beim narrativen Interview. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 104) Jeder Kosteneinflussfaktor wird pro Kostengruppe mit seiner Gewichtung und seinen Ausprägungen eingetragen. Pro Kosteneinflussfaktor wird ein Median und ein Mittelwert aus den Angaben der Experten für alle Interviews pro Einflussfaktor gebildet. Ziel ist dabei herauszufinden, welche Kosten- bzw. Nutzungsdauereinflussfaktoren die jeweilige Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02 am stärksten beeinflussen und welche Ausprägungen diese haben. Der Erkenntnisgewinn besteht darin, aus dem Interview Kosteneinflussfaktoren mit Gewichtung zu erhalten, mit denen man projektspezifisch eine Berechnung für die Lebenszykluskosten eines Laborgebäudes anpassen kann. Dieses Ergebnis entsteht aus der Zusammenführung des Interviews und identifiziert die Kernaussagen. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 105) Dazu wird bei der Gewichtung der Mittelwert und Median der Likert-Skalen Bewertungen von 1 bis 10 pro Kosteneinflussfaktor gebildet. Bei den Ausprägungen jedes Einflussfaktors wird ein Mittelwert bei den prozentualen Angaben gebildet. Die Angaben der Experten zu Nutzungsdauern und Zuschlägen für Demontage und Entsorgung werden ebenfalls mit Mittelwert und Median ausgewertet. Teilweise fühlen sich die Experten nicht in der Lage, eine Ausprägung mit ihrer Wirkung für einen Kosteneinflussfaktor anzugeben. Diese Aussage wird mit k.A. vermerkt und bezieht sich darauf, dass der Kosteneinflussfaktor nicht operationalisierbar ist. Auf Wunsch der Experten werden die Daten anonymisiert, allerdings ohne Datenschutzerklärung, verwendet. (vgl. Mayer, H. O. (2013), S. 46) Die Tabellen in Anhang C sind das Ergebnis der Auswertung der Experteninterviews und listen die operationalisierten Kosteneinflussfaktoren auf. Diese Tabellen sind die Erkenntnisse, die darlegen, was die Kosteneinflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten sind, wie sie in welchen Ausprägungen wirken und welche Gewichtung und Bedeutung sie im Vergleich zu den anderen Kosteneinflussfaktoren der Kostengruppe haben.

26 

 Methodik

2.3 Prototyp Berechnungswerkzeug Auf Basis der ausgewerteten Experteninterviews und anhand der Grundlagen der Lebenszykluskostenermittlung aus Kapitel 4 und Anhang E wird ein Excel-basiertes Berechnungsmodell als Prototyp des Berechnungswerkzeugs erstellt, welches die Grundlage für das Berechnungswerkzeug darstellt. (siehe Kapitel 5) Es wird sowohl eine Version für Deutschland als auch eines für die Schweiz entwickelt. Der Aufbau der beiden stimmt bis auf landestypische Unterschiede z.B. Währung, Tarife oder Stundenverrechnungssätze überein. Für das Berechnungswerkzeug werden nur Kosteneinflussfaktoren benutzt, die auf einer Skala von 1 bis 10 größer als 1 im Durchschnitt aller Interviews pro Kosteneinflussfaktor gewichtet werden. Das Berechnungsmodell alias der Prototyp des Berechnungswerkzeugs stellt die Grundlage für den Erhebungsbogen zur Überprüfung mit Kostendaten von realen Laborgebäuden dar.

2.4 Verifizierung und Validierung Um die Richtigkeit der Berechnungen innerhalb des Berechnungsmodells zu überprüfen, werden diese Berechnungsergebnisse an Kostendaten von realen Laborgebäuden getestet. Danach werden die Ist-Werte des Berechnungswerkzeugs an die Soll-Werte der realen Laborgebäude mithilfe von Korrekturfaktoren aus einer nichtlinearen Optimierung angepasst. Datenerhebung Die anonymisierte Bereitstellung der relevanten Informationen zur Überprüfung des Prototyps des Berechnungswerkzeugs wird zum einen über den Projektbeirat ermöglicht. Zum anderen werden in Deutschland und der Schweiz Laborgebäudeinhaber und -betreiber sowie Forschungsorganisationen individuell per Telefon angefragt. (vgl. Aeppli, J., et al. (2014), S. 153) Daten, die sich auf Personen und Institutionen beziehen, werden nicht verarbeitet. Alle Datengeber sind über den Verwendungszweck informiert und haben diesem zugestimmt. (vgl. Kaiser, R. (2014), S. 135) Teilweise verschicken die Organisationen die Anfrage zu Datengebern über deren interne Emailverteiler weiter. Die Daten werden somit zufällig über die Teilnehmer, die sich bereit erklären mitzumachen, ausgewählt. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 71) Je nach Bereitschaft und Vermögen der Untersuchungsteilnehmer kann der Prototyp des Berechnungswerkzeugs für Deutschland mit 18 Laborgebäuden und für die Schweiz mit 0 Laborgebäuden überprüft werden. Für die Schweiz existiert durch diese Arbeit dementsprechend nur ein theoretisches Berechnungswerkzeug. Fol-



Verifizierung und Validierung 

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gende Abbildung zeigt die geographische Verteilung der bereitgestellten Laborgebäudekostendaten in Deutschland:

Abb. 4: 9 Standorte der 18 bereitgestellten Laborgebäude in Deutschland (Karte o.M.)

Die Untersuchungsteilnehmer sind Laborgebäudebetreiber und -inhaber aus dem öffentlichen und privaten Bereich aus Deutschland. Diese bekommen einen Erhebungsbogen (Excel-Tabelle) zugeschickt, den sie ausfüllen und dann ausgefüllt an die Projektleitung zurückschicken. Der Erhebungsbogen (siehe Anhang D) erfasst qualitative und quantitative Kenngrößen der bereitgestellten Laborgebäude (basierend auf den Kosteneinflussfaktoren der Experteninterviews), die Eigenschaften, die Flächen und Volumen nach DIN 277-1:2016-01 und DIN 277-3:2005-04 (bzw. SIA d 0165:200007, SIA 416:2003 und SIA 480:2004), die (H-)erstellungskosten nach DIN 276-1:2008-12 (bzw. e-BKP H nach SN 506 511:2012) und die Nutzungskosten nach DIN 18960:200802 für einen Zeitraum von 2–5 Betriebsjahren der Laborgebäude. Für jedes Laborgebäude wird jeweils ein Erhebungsbogen ausgefüllt. Die Laborgebäude sind, wie in Kapitel 3 beschrieben, eingegrenzt auf ein Baujahr ab 1995 als Neubau und besitzen einen Abluftvolumenstrom von 12,5 – 25 m³/ m² NUF p.h., nach DIN 1946-7:2007-07. Für die Erfassung der Informationen findet eine Pilotierung für die Reinigungskosten (Kostengruppe 330 nach DIN 18960:2008-02) von Oktober 2016 bis März 2017 statt. Alle anderen Kostengruppen nach DIN 18960:2008-02 werden von Mai bis November 2017 erhoben.

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 Methodik

Sichtung der Daten Nachfolgende Tabelle zeigt für welche Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02 Eigenschaften, Flächen und Volumen, Herstellungskosten und Nutzungskosten bereitgestellt werden. Für die Tabelle sind nur Kostendaten mit aufgenommen, wenn die Nutzungskosten für mehr als ein Jahr, also für mindestens zwei Jahre bereitgestellt werden können. Tab. 8:

Bereitgestellte Daten von Laborgebäuden für Kostengruppen nach DIN 18960:2008-02

Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02

Anzahl der bereitgestellten Laborgebäude

200 311 312–315 316 317 320 331 332 333 339 352 353 360 370 410 411 412 413 414 415 416 420 421

0* 12 13 13 5 10 15 8 1 5 2 8 2 0* 7 2 3 5 3 4 5 10 7

422 423 424 425 426 427 428

Objektmanagement Versorgung Wasser Versorgung Energie Versorgung Strom Versorgung Techn. Medien Entsorgung Unterhaltsreinigung Glasreinigung Fassadenreinigung Sonstige Reinigung Inspektion und Wartung der Baukonstruktionen Inspektion und Wartung der techn. Anlagen Sicherheit und Überwachungsdienste Abgaben und Beiträge Instandsetzung der Baukonstruktionen Instandsetzung der Gründung Instandsetzung der Aussenwände Instandsetzung der Innenwände Instandsetzung der Decken Instandsetzung der Dächer Instandsetzung der Baukonstruktiven Einbauten Instandsetzung der technischen Anlagen Instandsetzung der Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen Instandsetzung der Wärmeversorgungsanlagen Instandsetzung der Lufttechnischen Anlagen Instandsetzung der Starkstromanlagen Instandsetzung der Fernmelde- und informationtechnischen Anlagen Instandsetzung der Förderanlagen Instandsetzung der Nutzungsspezifischen Anlagen Instandsetzung der Gebäudeautomation

6 9 7 7 6 6 2



Verifizierung und Validierung 

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*Wenn keine Kostendaten wie bei Objektmanagementkosten und Kosten für Abgaben und Beiträge zur Verfügung gestellt werden können, wird, um Werte zu gewinnen, auf statistische Mittelwerte für diese Kostengruppe optimiert. Im Fall der Objektmanagementkosten und der Abgaben und Beiträge werden der mittlere Kennwert von Rotermund, U. (2015), S. 79 für Laborgebäude in Deutschland verwendet, um die Kosten von 18 Laborgebäude zu simulieren.

Da für die Kosten für Inspektion und Wartung sowohl der technischen Anlagen als auch Baukonstruktionen, die Kosten nur auf der 2. Ebene und nicht unterteilt auf der 3. Ebene für jede technische Anlage bzw. Baukonstruktion erfasst werden können, werden die Kosten nach Faktoren aufgeteilt. Für die Baukonstruktion wird angenommen, dass alle Baukonstruktionen einen gleich großen Anteil für die Kosten für Inspektion und Wartung ausmachen. Deswegen werden die Kosten für die Baukonstruktionen für jede Baukonstruktion gleichmäßig aufgeteilt. Die Kosten für Inspektion und Wartung der technischen Anlagen werden nach den Anteilen der Korrekturfaktoren für Wartung und Inspektion nach dem AMEV-Verfahren unterteilt und umgerechnet. (vgl. AMEV (2013), S. 27) Nicht-lineare Optimierung

y-Achse

Die nicht-lineare Optimierung ist ein Teilgebiet des Operations Research und besitzt im Gegensatz zu linearen Problemen eine nicht-lineare Zielfunktion und/oder mindestens eine nicht-lineare Nebenbedingung. (vgl. Domschke, W. (2015), S. 184) Genau genommen ist die lineare Optimierung ein Sonderfall der nicht-linearen Optimierung. (vgl. Jungnickel, D. (2008), S. 10) Im Wesentlichen geht es darum, eine Zielfunktion mit Nebenbedingungen zu minimieren, eine optimale Lösung zu finden und zu berechnen. (vgl. Neumann, K., Höpfinger, E. (1975), S. 222, 223) Folgende Abbildung zeigt ein Beispiel einer nicht-linearen Zielfunktion im Abschnitt a bis b.

a

x1

x2

b x- Achse

Abb. 5: Beispiel einer nicht-linearen Zielfunktion mit relativen (lokalen) Minimalstellen

30 

 Methodik

In der Abbildung sind zwei relative (lokale) Minimalstellen als x1 und x2 im Abschnitt zwischen a und b zu sehen. Bei der Optimierung wird allerdings ein absolutes (globales) Minimum für die gesamte nicht-lineare Funktion gesucht. (vgl. Neumann, K., Höpfinger, E. (1975), S.  223) Optimierungen werden bei der rechnerischen Lösung von Problemen eingesetzt, um die optimale Lösung mathematisch zu erreichen. (vgl. Ellinger, T., Beuermann, G., Leisten, R. (1998), S. 2, 4) Die Einsatzbereiche von Optimierungen sind im Bereich des Operations Research wie der Industrie und Wirtschaft zu finden. (vgl. Ellinger, T., Beuermann, G., Leisten, R. (1998), S. 7, 185) Im vorliegenden Fall wird das Berechnungswerkzeug erstellt ohne einen Vergleich zu haben, ob die Berechnungen stimmen. Um dies zu überprüfen und anzupassen, werden die Berechnungen des Werkzeugs mit den Kostendaten realer Laborgebäude verglichen. Ziel ist dabei das Berechnungswerkzeug so anzupassen, dass der Unterschied zwischen den realen Kostendaten und den Ergebnissen des Werkzeugs so gering wie möglich, also optimal ist. Das Berechnungswerkzeug wird über lineare Faktoren so angepasst, dass die Ist-Werte des Berechnungswerkzeugs den Soll-Werten der realen Kosten der Laborgebäude entsprechen. Dies stellt ein klassisches Optimierungsproblem (vgl. Ellinger, T., Beuermann, G., Leisten, R. (1998), S.  185) als Minimierungsproblem in Form der folgenden Formel nach Jungnickel, D. (2008), S. 9 dar. f (x) → min Abb. 6: Formel für Minimierungsproblem

In diesem Fall wird dazu eine Optimierung mit Hilfe des Microsoft-Excel 2016 Add-ins Excel Solver aufgrund der iterativen Anwendung durchgeführt. Alternativ wäre z.B. auch das Programm Matlab möglich. Die Eigenschaften, Flächen und Herstellungskosten der bereit gestellten Laborgebäude werden in das Berechnungswerkzeug eingegeben. Die wahren Werte der Nutzungskosten dieser Laborgebäude werden zusammen mit den Ergebnissen aus dem Berechnungswerkzeug in eine Excel-Tabelle eingegeben und verglichen. Die Ergebnisse des Berechnungswerkzeugs stellen dabei die Ist-Werte [€/m² NUF p.a.], die wahren Nutzungskosten der Laborgebäude die SollWerte [€/m² NUF p.a.] dar. Alle Werte sind auf das Jahr 2017 mit Regionalfaktoren wie z.B. bei BKI durch Baupreisindizes der Bundesländer oder Baupreisindex nach Grossregionen in der Schweiz indiziert. Das Berechnungswerkzeug rechnet für alle eingegebenen Fälle mit einem Betrachtungszeitraum von 60 Jahren, einem Diskontierungszinssatz von 3,5% und einer Preissteigerungsrate von 2,1%. In der Excel-Tabelle werden die absolute Differenz und der Faktor zwischen jedem errechneten Wert und realen Wert berechnet. Darüber hinaus wird der MAPE (Mean Absolute Percentage Error) aller errechneten Werte von den realen Werten berechnet. Die Formel zur nichtlinearen Optimierung zum Forschungsprojekt Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden stellt sich dementsprechend wie folgt dar.



Verifizierung und Validierung 

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n

Σ I MKk * w – TKk I² → min

k=1

Abb. 7: Formel zur nicht-linearen Optimierung der Ergebnisse des Prototyps des Berechnungswerkzeugs MKk TKk w

berechnete Kosten des Werkzeugs [€/ m² NUF p.a.] als Ist-Werte tatsächliche Kosten der Laborgebäude [€/ m² NUF p.a.] als Soll-Werte Faktor zur Korrektur der Ist-Werte

Die quadratische Optimierung bietet ein sehr leistungsfähiges Lösungsverfahren, da der Rechenaufwand wesentlich geringer als z.B. bei Lösungsmethoden für allgemein konvexe Lösungsmethoden ist. (vgl. Neumann, K., Höpfinger, E. (1975), S. 226) Der Excel-Solver stellt für Optimierungsprobleme drei Lösungsmöglichkeiten vor: –– GRG – Nichtlinear: für kontinuierliche nichtlineare Probleme –– LP Simplex: nur bedingt für nicht-lineare Optimierung einsetzbar (vgl. Neumann, K., Höpfinger, E. (1975), S. 226; vgl. Ellinger, T., Beuermann, G., Leisten, R. (1998), S. 185) und findet auch kein Ergebnis in der vorliegenden Anwendung –– EA (evolutionärer Algorithmus): für nichtkontinuierliche Probleme Ziel ist dabei, dass die Abweichung der Ist-Werte des Berechnungswerkzeugs von den Soll-Werten der wahren Nutzungskosten so gering wie möglich wird. Der MAPE soll also auch so klein wie möglich werden. Der Excel-Solver findet bei dieser Extremwertaufgabe sowohl mit GRG-Nichtlinear als auch dem evolutionären Algorithmus (EA) eine Lösung und damit eine Minimierung des MAPE in allen Kostengruppen. Das Ergebnis des EA findet für dieses Projekt allerdings keine bessere Lösung als der GRGlinear. Die Abweichung der Ist- von den Soll- Werten wird nach der Optimierung für jede Kostengruppe und das gesamte Werkzeug als MAPE angegeben. Eine Anpassung erfolgt mit entsprechenden linearen Faktoren im Werkzeug. Einzige Ausnahme für diese Herangehensweise bilden die Instandsetzungskosten. Der Grund hierfür ist, dass für die Datenerhebung nur Laborgebäude herangezogen werden, die nach 1995 gebaut worden sind. Das bedeutet aber, dass man bei diesen Kostendaten der Laborgebäude z.B. für das Jahr 2015 nur maximal die ersten 20 Lebensjahre betrachten kann. Die Mindestnutzungsdauer von sowohl Bauteilen und technischen Anlagen in Laborgebäuden beginnt teilweise aber erst ab 25 Jahren. (siehe auch Kapitel 5) Somit ist eine Optimierung nicht sinnvoll, weil Kosten für tatsächliche Instandsetzungsmaßnahmen sehr wahrscheinlich nicht vorkommen können. Für die Instandsetzungskosten wird deswegen keine nicht-lineare Optimierung durchgeführt, weil sie keine Aussage hätte. Der Grund für die Eingrenzung auf das Baujahr ab 1995 ist, dass das zu entwickelnde Werkzeug v.a. für neue und zukünftige Laborgebäude geeignet sein soll.

32 

 Methodik

MAPE (Mean Absolute Percentage Error) Zur Beurteilung der Prognosegüte für angepasste, optimierte Ist-Kosten an die SollKosten wird der mittlere absolute, prozentuale Fehler der sog. MAPE als Fehlermaß verwendet. Der MAPE wird über folgende Formel (vgl. Backhaus, K., et al. (2016), S. 148) ausgedrückt:

N

MAPE = 1/N n=1 Σ I

O–E E

I * 100

Abb. 8: Formel zur Berechnung des MAPE [%] O E N

Beobachteter Wert (z.B. Gewichtung des Einflussfaktors aus Experteninterview) Geschätzter Wert (z.B. Gewichtung des Einflussfaktors aus der Monte-Carlo-Simulation) Prognosehorizont (Prognosedistanz) der untersuchten Werte

2.5 Plausibilisierung Aufgrund des MAPEs von ca. 73% und somit einer relativen starken Abweichung der berechneten Ist-Werte des Berechnungswerkzeug von den Soll-Werten der realen Laborgebäude nach der nicht-linearen Optimierung, wird eine Fall-Kontroll-Studie zur Plausibilisierung der Gründe für die Abweichung bei den Nutzungskosten als interpretative Methode durchgeführt. Die analytische Methode der Fall-Kontroll-Studie wird dabei statistischen Methoden vorgezogen, da für einige Kostengruppen teilweise nur Kostendaten von 5 Laborgebäuden zur Verfügung stehen. Eine statistische Auswertung ist hier weder sinnvoll noch aussagefähig. Ziel der Fall-Kontroll-Studie ist vor allem mögliche Gründe für die Abweichungen zu ermitteln. Die Ergebnisse der zwei vorher gehenden Methoden sollen also interpretiert werden, um den roten Faden zu finden. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 64) Es soll hier keine numerische Verallgemeinerung (vgl. Burzan, N. (2016), S. 18), sondern einen „komplexe Rekonstruktion von Sinnzusammenhängen am konkreten Fall“ (Burzan, N. (2016), S. 18) stattfinden. Nach der Fall-Kontroll-Studie wird das Berechnungswerkzeug in einem zweiten Schritt nochmal angepasst, um die Abweichung zu minimieren. Fall-Kontroll-Studie Die Fall-Kontroll-Studie kommt als Methode eigentlich aus dem Bereich der Beobachtungsstudien der klinischen Forschung der Medizin und dient dazu „den Zusammenhang zwischen einem potentiellen Risiko (oder einem protektiven Faktor) und einer Krankheit zu untersuchen“. (Fletcher, R.H., Fletcher, S.W. (2011), S.  129) Sie ist vor allem dann sinnvoll, wenn man analytisch nach der Ursache einer Krankheit sucht und kaum Daten zur statistischen Auswertung zur Verfügung stehen. (vgl. Gordis, L.

Plausibilisierung 

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(2014), S. 202). Im Fall der Abweichungen der Ist-Kosten von den Soll-Kosten bedeutet dies die Suche nach der Ursache dieser Abweichungen bzw. Ausreißer. Im Vergleich zu Kohortenstudien, die in solchen Fällen in der klinischen Forschung auch eingesetzt werden, ist die Fall-Kontroll-Studie wesentlich vorteilhafter: Großes Datensammeln wird vermieden, was die Fall-Kontroll-Studie sehr effizient und schnell durchführbar macht. (vgl. Fletcher, R.H., Fletcher, S.W. (2011), S.  129) Darüber hinaus ist sie besonders geeignet, wenn wenig Datenmaterial (z.B. bei einer sehr seltenen Krankheit) vorhanden ist, weil man bereits mit einer geringen Anzahl an Probanden eine relativ verlässliche Aussage treffen kann. (vgl. Gordis, L. (2014), S. 203). 18 Laborgebäude entsprechen im Fall der Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden einer geringen Zahl an Probanden. Der Nachteil der Fall-KontrollStudie ist, dass es dabei immer die Unsicherheit der Verzerrung sog. Bias gibt. Allerdings ist die Fall-Kontroll-Studie seit 1960 für das Erforschen seltener Krankheiten anerkannt und in der Medizin unverzichtbar geworden. (vgl. Fletcher, R.H., Fletcher, S.W. (2011), S. 130) Die Seltenheit einer Krankheit wird bei der Lebenszykluskostenermittlung der Individualität jedes Laborgebäudes gleichgesetzt. Normalerweise wird eine Fall-Kontroll-Studie so designt, dass zwei Gruppen untersucht werden: Eine Gruppe, die die Krankheit hat und eine die sie nicht hat. Beide Gruppen werden dann hinsichtlich ihrer Exposition gegenüber einem bestimmten Risikofaktor für diese Krankheit bestimmt. Ein wesentliches Merkmal der FallKontroll-Studie ist, dass dabei eine Gruppe mit Krankheit (cases) mit einer Gruppe ohne diese Krankheit (controls) verglichen wird. Die Abgrenzung zur Kohortenstudie besteht darin, dass bei der Kohortenstudie eine dem Risiko ausgesetzte Gruppe mit einer dem Risiko nicht ausgesetzten Gruppe verglichen wird. (vgl. Gordis, L. (2014), S.  190, 191) In dieser Arbeit zur Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden werden die 18 Laborgebäude im Äquivalent dazu in zwei Gruppen unterteilt: Eine Case-Gruppe, die starke Abweichungen der Ist- von den Soll-Werten hat und eine Gruppe von Laborgebäuden, deren Kostendaten keine Abweichungen in Form des MAPE der Ist-Werte des Werkzeugs von den Soll-Werten der realen Laborgebäude hat. Beide Gruppen werden dann auf verschiedene Parameter hin untersucht, die vorher als Kosteneinflussfaktoren in Experteninterviews ermittelt worden sind. Bei Fall-Kontroll-Studien in der Medizin werden die Faktoren für die Aussetzung eines Risikos über Befragungen ermittelt und somit die Exposition erfasst. „Viele wichtige Expositionen können allerdings nur durch Befragung von Fällen und Kontrollen oder ihrer Angehörigen erfasst werden.“ (Fletcher, R.H., Fletcher, S.W. (2011), S. 136) Die Begrenzung der möglichen Informationen liegt dabei in der Erfassung und Erinnerung von Informationen der Interviewten. (vgl. Gordis, L. (2014), S. 197) Im Fall der Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden werden Einflussfaktoren über Experteninterivews sichergestellt und sind daher auch abhängig von den daraus gewonnenen Informationen.

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 Methodik

Für die Instandsetzungskosten wird keine Fall-Kontroll-Studie durchgeführt, da hier die erhobenen Daten nur schwer mit den berechneten Werten vergleichbar sind. (siehe auch Kapitel 5) Selektion von Fällen (cases) und Kontrollen (controls) Die Fälle der Fall-Kontroll-Studien werden in der klinischen Forschung z.B. aus einem Krankenhaus oder einer Stadt bezogen. Allerdings ist es vorher unerlässlich, dass die Kriterien für die Auswahl vorher genau beschrieben werden. (vgl. Gordis, L. (2014), S. 192) Die Validität einer Fall-Kontroll-Studie hängt vor allem von der Vergleichbarkeit der Fälle und der Kontrollen ab. Sie sind vergleichbar, wenn Kontrollen auch als Fälle hätten eingeschlossen werden können, wenn sie die interessierenden Erkrankungen erlitten hätten. Das bedeutet anders gesagt, dass Fälle und Kontrollen Mitglieder derselben Basis-Population sein sollten, damit eine vergleichbare Expositionsanamnese möglich ist. (Flechter, R.H., Fletcher, S.W. (2011), S. 134)

Die Herausforderung in der Fall-Kontroll-Studie liegt darin, dass wenn eine Eigenschaft der Fallgruppe gefunden wird, die in der Kontrollgruppe nicht vorliegt, dass diese wahrscheinlich der Grund für die Krankheit, bzw. bei Laborgebäuden für den Kostenunterschied ist. Der Weg, wie die Kontrollen ausgewählt werden, ist entscheidend, ob die Aussage der Fall-Kontroll-Studie belastbar bzw. valide ist. (vgl. Gordis, L. (2014), S. 193) Die gesamte Gruppe der Fälle und Kontrollen der Laborgebäude basiert auf den Daten, die die Laborgebäudebetreiber- und eigentümer deutschlandweit anonymisiert zur Verfügung stellen. Diese Laborgebäude sind nicht ausgesucht, sondern werden szS. zufällig nach dem Kriterium der Bereitstellungsmöglichkeit und -willigkeit ausgewählt. In diesem Fall handelt es sich also um Gewinnung von Laborgebäuden aus derselben Kohorte und deswegen handelt es sich bei dieser Art um eine sog. eingebettete Fall-Kontroll-Studie. Die Kohorte stellen dabei Laborgebäudebetreiber und – inhaber in Deutschland dar. Die Fälle der Laborgebäude ergeben sich daraus, ob sie starke Abweichungen bei den Ist-Werten des Berechnungswerkzeugs von den Soll-Werten der realen Kosten haben. Die zugehörigen Kontrollen, die zu den Laborgebäuden durchgeführt werden, werden zu den vorher erhobenen Laborgebäuden und deren Parameter/Eigenschaften/Kosteneinflussfaktoren durchgeführt. Korrektur im Berechnungswerkzeug In einer Excel-Tabelle werden die Ausreißer mit den größten Abweichungen aufgelistet und mit ihren Eigenschaften der Ausprägungen der Kosteneinflussfaktoren verglichen (Fall-Kontroll-Studie). Wenn sich bei diesen Gebäuden Auffälligkeiten zeigen,



Praxisbeispiel  

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weil sie z.B. eine Eigenschaft haben, die alle anderen Laborgebäude nicht haben und gleichzeitig eine starke Abweichung zwischen den Ist- und Soll-Werten aufweisen, wird dieser Kosteneinflussfaktor mit seiner Ausprägung im Berechnungswerkzeug korrigiert. Der Einflussfaktor wird so angepasst, dass die Werte übereinstimmen. Ziel ist, die Stellschrauben des Berechnungswerkzeugs einzujustieren und die Zusammenhänge zwischen Laborkonzept, Projekteigenschaft, Erst- und Folgekosten und Nachhaltigkeitsansprüchen zu erkennen. Die Anwendbarkeit und Aussagekraft der Ergebnisse werden somit hinterfragt. Hierfür werden im Berechnungswerkzeug entweder Kosteneinflussfaktoren, die bereits für die Kostengruppe existieren und sensibel auf die Korrektur reagieren (Sensitivitätsstudie) korrigiert. Dies wird vor allem deswegen angewandt, weil jeder Kosteneinflussfaktor im Kanon der anderen Faktoren wirkt. Oder es werden Sonderfaktoren, zur Korrektur der Korrekturfaktoren bei den Betriebskosten oder der Nutzungsdauern bei den Instandsetzungskosten, eingefügt. Dies ist vor allem dann der Fall, falls sich die Auffälligkeiten in Eigenschaften anderer Kostengruppen zeigen und/oder der Kosteneinflussfaktor nicht sensibel reagiert. Nach der Korrektur der Kosteneinflussfaktoren wird die Abweichung der Istvon den Soll- Werten für jede Kostengruppe und das gesamte Werkzeug wieder als MAPE angegeben.

2.6 Praxisbeispiel Ein Praxisbeispiel dient sowohl als Anwendungstest, der iterativ weitergeführt werden kann und als Anwendungsbeispiel. Hierzu wird ein beispielhaftes Laborgebäude für das Berechnungswerkzeug ausgewählt. Als Referenzgebäude wird anonymisiert ein Laborgebäude benutzt, welches von den Datengebern zur Verfügung gestellt wurde. Die realistischen Ausgangsparameter (Eigenschaften und Flächen) dieses Gebäudes werden in das Berechnungswerkzeug eingegeben. Die Ergebnisse werden dargestellt und mit einer Sonderform der Sensitivitätsanalyse, der Szenariotechnik, verändert und somit bzgl. der Optimierbarkeit der Lebenszykluskosten diskutiert. Szenariotechnik Die Szenariotechnik ist eine Methode, die mit der Darstellung von Szenarios darauf abzielt, den Zusammenhang eines Sachverhalts abzugrenzen, die wesentliche Einflussgröße darzustellen und die Beziehungen zu erfassen und zu dokumentieren. Dadurch kann für den Beobachter das Zusammenwirken der identifizierten Kräfte abgeschätzt und bewertet werden. (vgl. Wilms, F. (2006), S. 39, 40) In diesem Zusammenhang wird Szenariotechnik v.a. als Beispiel für strategische Managemententscheidungen verwendet, die klar den Umgang mit Ressourcen und Konsequenzen kennen. (vgl. Gaßner, R., Steinmüller, K. in: Wilms, F. (2006), S. 133; vgl. Heinecke,

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 Methodik

A. in: Wilms, F. (2006), S. 184) Als Szenario wird dabei ein problemorientierter, abgegrenzter Wirklichkeitsausschnitt angesehen (vgl. Wilms, F. (2006), S. 47), der keine Vorhersage einer zukünftigen Ereigniskonstellation ist. (vgl. Heinecke, A. in: Wilms, F. (2006), S. 183) Die Szenariotechnik ist eine Weiterentwicklung der Sensitivitätsanalyse. Unsicherheiten werden dabei mit unterschiedlichen Szenarien dargestellt. (vgl. Maier, K. M., Graf, K.H. (2007), S. 283) Die Szenariotechnik wird hier verwendet, um die Funktionsweise des Berechnungswerkzeugs durch Veränderung verschiedener Parameter beispielhaft aufzuzeigen. „Bei der Projektion alternativer Szenarien werden häufig optimistische, pessimistische und realistische Kombinationen der Einflussfaktoren definiert.“ (Maier, K.M., Graf, K.H. (2007), S. 283) Man unterteilt diese Szenarien in ein sog. best case, ein sog. base case und ein sog. worst case Szenario. (vgl. Gondring, H. (2013), S. 672; vgl. Schulz-Montag, B., Müller-Stoffels, M. in: Wilms, F. (2006), S.  384) Somit wird geklärt, wie sich die Kosten im besten Fall, im realistischsten Fall und im schlechtesten Fall entwickeln. Für eine Lebenszykluskostenbetrachtung sind das in erster Linie normative Szenarien, die sich auf Chancen oder Wünschen begründen. (vgl. SchulzMontag, B., Müller-Stoffels, M. in: Wilms, F. (2006), S. 382) Die zu verändernden Eingangsparameter stellen bei der Lebenszykluskostenberechnung im Wesentlichen Kalkulationszinssatz, Preissteigerungsrate, Betrachtungszeitraum, Nutzungsdauer und Kostenbeträge dar. (vgl. CRB (2012) I, S. 28) In der vorliegenden Arbeit wird nur eine Eingangsgröße für ein best, base und worst case Szenario verändert, um den Einfluss auf die Zielgröße der Lebenszykluskostenermittlung sicherstellen zu können. Beispielhaft wird hier der Kalkulationszinssatz gewählt, um für Benutzer des Werkzeugs darzustellen, welche Gründe es für den Einsatz des Kalkulationszinssatzes gibt. Der Kalkulationszinssatz wird deswegen ausgewählt, weil sein Einsatz darüber bestimmt, welchen Einfluss Zahlungen, die weit in der Zukunft liegen, auf die Gegenwart haben. Jede andere veränderbare Größe wie z.B. die einzelnen Kosteneinflussfaktoren oder die Nutzungsdauern im Werkzeug wären für eine Szenarioanalyse ebenso geeignet. Zusätzlich dazu werden beispielhaft für das base case Szenario mögliche veränderbare Einflussfaktoren dargestellt und für eine Optimierung der Lebenszykluskosten in diesem Fall mit der Konsequenz für die Kosten aufgelistet.

2.7 Dokumentation Das Ergebnis der Arbeit wird als Berechnungswerkzeug (Excel-basiert) in einer deutschen und schweizerischen Version und als schriftliche Publikation dargestellt. Teile der Arbeit werden auf der ERES Konferenz 2016 und 2017 wissenschaftlich vorgestellt. Das Berechnungswerkzeug wird exklusiv dem Projektbeirat sowie den beteiligten Experten und Datengebern zu Verfügung gestellt. Darüber hinaus wird das Berech-

Dokumentation 

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nungswerkzeug so freigeschalten, dass es durch den Benutzer individuell und iterativ angepasst werden kann.

3 Grundlagen Laborgebäude Das folgende Kapitel dient dazu, kurz auf die Gebäudetypologie Laborgebäude einzugehen und eine Systematik vorzustellen wie man Laborgebäude unterteilen kann. Diese soll als Grundlage für die Entwicklung eines Kostenmodells zur Ermittlung der Lebenszykluskosten von Laborgebäuden verwendet werden. Gleichzeitig soll die litaraturbasierte Systematik idealerweise kostenrelevant sein, um die Kosteneinflussfaktoren und das Berechnungsmodell bzw. Berechnungswerkzeug danach gliedern zu können und gleichzeitig die behandelten Laborgebäude eingrenzen zu können. Dazu werden in einem ersten Schritt Forschungs- und Laborgebäude definiert. Aufgrund der speziellen Eigenschaften von Laborgebäuden und als Basis für die Klassifikation der Laborgebäudearten werden in einem zweiten Schritt die Besonderheiten der Gebäudekategorie Laborgebäude erläutert, bevor in einem dritten Schritt die Möglichkeiten zur Laborgebäudeartenunterteilung anhand eines morphologischen Kastens präsentiert werden. Die Erklärung zur Eingrenzung des Untersuchungsgegenstands folgt danach.

3.1 Definition Laborgebäude Gemäß den Laborrichtlinien „Sicheres Arbeiten in Laboratorien“ BGI/GUV-I 850-0 :2009-02 sind Laborgebäude alle Gebäude, die für Labortätigkeiten genutzt werden (vgl. BMVBS (2013), S.  A 1) bzw. Gebäude, in denen sich Labore befinden. (vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) II, S.  15) Die Grundeinheit eines solchen Laborgebäudes bilden dabei die Laboratorien, Labore bzw. „Arbeitsräume, in denen Fachleute oder unterwiesene Personen Versuche zur Erforschung oder Nutzung naturwissenschaftlicher Vorgänge durchführen. […] Hierzu zählen beispielsweise chemische, physikalische, medizinische, mikrobiologische und gentechnische Laboratorien.“ (BMVBS (2013), S. A1) Dieser „experimentelle wissenschaftliche Arbeitsraum“ (Grömling, D.: in Braun, H., Grömling, D. (2005), S.  38) oder „Untersuchungsraum für chemische, physikalische technische (Forschungs-)Arbeiten“ (Gabler-WirtschaftsLexikon (2004), S. 1837) entspricht im Endeffekt einer „hochgerüsteten Einbauküche“ (Grömling, D. (2010), S. 868), in der Wissenschaftler Informationen analysieren und diskutieren (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 38). Der Begriff Laborgebäude wird im „Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)Neubau Laborgebäude“ eindeutig vom Produktionsgebäude abgegrenzt, und es wird definiert, dass in einem Laborgebäude maximal Kleinserien produziert werden. (vgl. BMVBS (2013), S. A1) Weiter gilt: Der Begriff wird für Gebäude- Laborbau- Räume- Chemielabor- Funktionseinheiten – Zentrallabor – oder virtuelle Gebäude – web-Laboratorium- verwendet. [...] Die Abgrenzung zu Werkstatt-

https://doi.org/10.1515/9783110686227-003



Typologie Laborgebäude 

 39

und Geräteräumen ist fließend und wird oft missbraucht, um Sicherheitsauflagen anscheinend nicht erfüllen zu müssen. (Heinecamp, C. in: Dittrich, E. (2012), S. 19)

Laborgebäude finden sich im Bereich von Forschung, Anwendungstechnik und Überwachung sowohl im öffentlichen als auch privaten Bereich. Grundsätzlich müssen viele Laborbauten interdisziplinären Anforderungen genügen. Die Bezeichnung „Forschung“, im Begriffsfeld Forschungs- und Laborgebäude, ist aber nicht immer gleichbedeutend mit dem Forschungsziel. (vgl. Krekler, B., et al. (1977), S. 7) Laborgebäude können, da sie der Forschung dienen, also auch als Forschungsgebäude oder „Gebäude für wissenschaftliche Lehre und Forschung“ (vgl. BKI (2015), S. 4) bezeichnet werden, was allerdings im Umkehrschluss nicht automatisch gilt. Sonderfall Präzisionslabor Laborgebäude, in denen Arbeiten im Nanobereich (Millionstel Millimeter) stattfinden, stellen eine Sonderform des Laborgebäudes dar. Es handelt sich hierbei um Spezialbauten, die weder sprachlich noch typologisch ein Laborgebäude sind. Diese Spezialgebäude haben sehr hohe Anforderungen an konstante Temperaturen und Erschütterungsfreiheit, befinden sich auf nur einer Ebene und sind mit dem Baugrund und der Technikzentrale verbunden. Natürliche Belichtung fehlt. (vgl. Grömling, D. (2010), S. 871, 872)

3.2 Typologie Laborgebäude Im Folgenden werden die wesentlichen Besonderheiten, welche die Typologie Laborgebäude auszeichnen, skizziert. Dazu gehören aktuell anhaltende planerische Tendenzen, Einflussfaktoren, Zonierungen, Funktionsbereiche und das Raumprogramm. Es folgt ein Exkurs zum Arbeitsplatz in einem Laborgebäude. Zuletzt wird noch auf die Baukonstruktion und technischen Anlagen eines Laborgebäudes eingegangen.

3.2.1 Parameter und planerische Tendenzen Die entscheidenden Parameter für ein Laborgebäude sind die Anzahl der Personen, die im Labor arbeiten, und die Art und Häufigkeit der Arbeitsabläufe. Darüber hinaus spielen die Länge und Beschaffenheit der Arbeitstischreihen, nötige Schreib- oder Auswerteplätze, besondere Apparaturen zwischen den Labortischzeilen, Tages- und Kunstlicht, Ansprüche an die Raumkonditionierung, Abzüge und/oder Absaugungen wegen Schadstoffen und die Medienversorgung eine Rolle. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 38) Vor diesem Hintergrund gibt es folgende anhaltende Tendenzen im Laborbau:

40 

 Grundlagen Laborgebäude

Öffnung und Verknüpfung von Laborstrukturen Betriebskonzepte und zunehmende Digitalisierung fördern beide eine Zusammenlegung von Nutzungsbereichen. Zum einen kann dadurch eine bessere Flächenökonomie durch den Wegfall von Verkehrsflächen erzielt werden. (vgl. Hegger, M. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 28) Zum anderen wird dadurch eine höhere Nutzungseffizienz durch das Zusammenlegen von Labor-, Auswerte- und Dokumentationsbereichen erreicht. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 20) Vor allem molekularbiologische und biochemische Laborstrukturen werden geöffnet, um interdisziplinär und flexibel forschen zu können. Das Ergebnis sind sog. Kombilabore bzw. Laborlandschaften. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 48) Die einzige Einschränkung dafür bilden die Sicherheitsanforderungen. (vgl. Hegger, M. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 28) Stärkung der Idendifikation durch gestalterische Qualität Durch eine hohe gestalterische Qualität soll eine Identifikation der Nutzer mit dem Gebäude entstehen, was „zu einem handfesten und wissenschaftlich wie materiell lange wirksamen ‚harten‘ Vorteil geraten“ (Hegger, M. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 30) kann. Holz, warme Farben, viel Tageslicht und geringe Gebäudetiefen sollen die Wohlfühlatmosphäre im Gebäude unterstützen. (vgl. Pääbo, S. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 11; vgl. Hegger, M. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 30) Ikonenhafte und experimentelle Fassadengestaltungen von Stararchitekten unterstützen den Wiedererkennungswert von z.B. Firmen wie Novartis. (vgl. Huber, D. (2014), S. 420, 423) Flexibilität für individuellere Forschung Durch die Anpassungsfähigkeit des Laborgebäudes und seiner Elemente soll interdisziplinäre und individuelle Forschung erleichtert (vgl. Kliment, S.A. (2001), S.  4 und Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 21) und dadurch Kosten gesenkt werden. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 37) Darüber hinaus wird durch eine höhere Flexibilität die offene Kommunikation zwischen den Forschern erhöht. (vgl. Hegger, M. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 28) Nachhaltigkeit zur Kostensenkung Ebenfalls zur Kostensenkung werden nachhaltige, kompakte Bauweisen (vgl. Grömling, D. (2010), S. 872) und Materialien eingesetzt, um die Lebensdauer von Bauteilen, den Nutzwert und das Arbeitsklima zu erhöhen. Betriebs-, Recycling- und Personal-



Typologie Laborgebäude 

 41

kosten können gespart werden. (vgl. Hegger, M. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 30) Der Arbeitsplatz im Labor Der Arbeitsplatz im Labor ist das kleinste Modul im Laborgebäude und besitzt grundsätzlich eine Standardgröße von 40 m² Nutzungsfläche für die drei Hauptrichtungen Biologie, Chemie und Physik. Molekularbiologische Labors zeichnen sich durch Arbeitstische, Laborspülbecken, Laborhochschränke und Stellflächen für Geräte aus.  In einem Chemielabor finden sich Digestorien, Punktabsaugung, Gefahrstoffund Chemikalienschränke, Arbeitstische mit Arbeitsflächen aus Steinzeug bzw. Keramik, Laborspülbecken, Wärme- und Trockenschrank sowie Kühl- und Tiefkühlschrank. Physikalische Labore haben Arbeitstische oder Apparaturen, Laborspülbecken, Laborhochschränke und Stellflächen für Geräte, die v.a. in Hallen untergebracht sind. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 39) Zusätzlich zu allen Arbeitseinrichtungen gibt es Sicherheitseinrichtungen für Notfälle, z.B. Not-Aus-Knopf, Feuerlöscher, Feuerlöschdecke, Augen- und Personendusche. (vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) II, S. 16) Ein Arbeitsplatz stellt mit 10-15 m² das Grundmodul für ein Labor dar. Dazu kommen noch 6 m² für einen Büroarbeitsplatz. Standardlabore berechnen sich mit 20-30 m² und 40-60 m² Fläche pro Arbeitsplatz; Standardbüros mit 12 m², 18 m² oder 24 m² Fläche. Dadurch ergeben sich abhängig vom Erschließungs- und Brandschutzkonzept Raumtiefen von 6-10 m. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 41)

3.2.2 Nutzungsbereiche und Raumprogramm Ein Laborgebäude hat immer eine bestimmte Ausrichtung und einen Schwerpunkt (Forschung oder Lehre) mit angrenzenden Räumen bzw. Gebäuden für Pflanzen- oder Tierhaltung. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I., (2007), S. 19) Basierend auf dieser Unterscheidung weisen die meisten Laborgebäude typische Nutzungsbereiche und Räume auf. Ein wesentliches Kennzeichen ist, dass Räume mit ähnlichen technischen Anforderungen horizontal (Zonierung) und vertikal (Stapelung) zusammengelegt werden. Die Gründe dafür sind Wegelängen, das Raumprogramm, Flächenverbrauch, Optimierung der Installationsführung bzw. des Forschungsinteresses oder Wartung, Reinigung und Sicherheit. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 41) Dafür unterscheidet man drei Nutzungsbereiche (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 42):

42 

Tab. 9:

 Grundlagen Laborgebäude

Nutzungsbereiche Labor- und Forschungsbau

Nutzungsbereich

Tätigkeit

Primärbereich

–– Forschen – theoretisch und experimentell

Sekundärbereich

–– Informieren, Kommunikation – intern und extern –– Verwalten –– Versorgen – Energie, Material, Dienstleistungen

Tertiärbereich

–– Soziale Tätigkeiten –– Wohnen und Freizeit für Mitarbeiter und Gäste

Wie in jedem anderen Gebäude finden sich auch im Laborgebäude Nutzungsflächen und daneben Verkehrsflächen und Technikflächen. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 43) Allerdings gibt es bei den hochinstallierten Räumen sowohl belichtete Flächen (Labor zum experimentellen Arbeiten) als auch unbelichtete Flächen (Dunkelzone für Geräte und Sondernutzungen). Die Büroräume sind immer natürlich belichtet und niedrig installiert. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 42) Bei großen Gebäudetiefen muss beachtet werden, dass im Zentrum des Gebäudes keine natürliche Belichtung möglich ist und sich dort auch eine entsprechende Nutzung finden muss. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 21) In einem Laborgebäude finden sich wie folgt bestimmte, auch optionale, Module, die als Raumprogramm dargestellt werden können (vgl. DIN 277-2:2005-02; vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S.  42,  48; vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 18):



Typologie Laborgebäude 

Standard Laborgebäude

Wissenschaftsbereich

Komunikationsbereich

Bürobereich Labor Sonderarbeitsräume

Cafeteria Seminar/Hörsaal Bibliothek Zentrale Einrichtungen Allgemeine Dienste Verwaltung EDV Werkstätten Lager Verkehrswege/ Eingangshalle Technik

Sonderbauteile

+

+

physikalisches Labor 1

Experimentierhalle

+

+

physikalisches Labor 2

Tierhaus

+

+

chem. / pharma. Labor

Gewächshaus

+

+

biolog. Labor

 43

Reinraumlabor

+

Tierlabor

Abb. 9: Raumprogramm Laborgebäude

3.2.3 Baukonstruktion Die Baukonstruktion von Laborgebäuden zeichnet sich durch einige Besonderheiten aus, die im Folgenden kurz erläutert werden. Konstruktion und Fassade Laborgebäude werden in der Regel als Stahlskelettbauten mit Flachdecken ohne Unterzüge errichtet. Tragstruktur und Fassade (mit meistens hohem Glasanteil) sind getrennt, um das System flexibler zu machen. Der Trend geht aber vor allem deswegen zu massiveren Bauweisen, weil diese im Gegensatz zur herkömmlichen Bauweise eine höhere thermische Speicherfähigkeit besitzen. Laborgebäude haben aufgrund der Experimente hohe Innentemperaturen und dadurch hohe interne Wärmelasten. Durch Aktivierung innenliegender Speichermasse bei Massivbauten, in Kombination mit gutem Sonnenschutz und Nachtauskühlung wie z.B. Erdkanälen, können diese minimiert werden. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S.  43,  45) Darüber hinaus sind massive Bauweisen auch wesentlich unempfindlicher gegen seismische, elektromagnetische oder akustische Einflüsse, was die zunehmende Arbeit im Nanobereich (1 Millionstel Millimeter) erleichtert. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 36, 37)

44 

 Grundlagen Laborgebäude

Materialien und Oberflächen Oberflächen in Laborgebäuden müssen, aufgrund der hygienischen Bestimmungen, glatt, fugenlos, leicht zu reinigen und desinfizieren sein. Wichtige Nahtstellen oder Anschlüsse müssen gut zugänglich und sichtbar sein. Im Wesentlichen gilt, dass alles, was sichtbar ist, auch der Kontrolle unterliegt. Verkleidungen und Verdeckungen für z.B. Medientrassen werden deswegen vermieden. (vgl. Eichler, J. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 55) Schachtkonzept Das Schachtkonzept eines Laborgebäudes ist maßgeblich für Installationswege, Geschosshöhen und Brandschutzkonzepte. Man unterscheidet dabei Zentralschächte (wenig Brandschutzklappen, Querinstallation in Räumen, höhere Geschosshöhen, usw.) und Einzelschächte (viele Brandschutzklappen, wenig Installation im Laborraum, geringere Geschosshöhe, usw.). Eine Kombination aus Zentral- und Einzelschächten wird praktiziert. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 43, 44) Achsmaß und Geschosshöhe Labormöbel sind auf den Maßen 0,60 und 1,20 m aufgebaut und bestimmen somit die Gebäudetiefe und ein Konstruktionsraster mit dem Achsmaß von 6,90 bis 7,20 m. Das Achsmaß für Laborgebäude liegt häufig bei 6,90 m für ein Standardausbauraster von 1,15 m, was dem optimierten Abstand von Laborwerkbänken und Fluren entspricht. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 22) Das Spektrum der Ausbauraster bewegt sich zwischen 1,05 bis 1,30m. Das sog. Euroraster liegt bei 1,20 m. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 44) Großzügig bemessene Geschosshöhen sind in einem Laborgebäude unerlässlich, um auch nachträglich Installationen einbauen zu können. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 21) Darüber hinaus wird das Ziel verfolgt, außer in Bereichen mit definierten Staubfreiheit wie S2 oder S3, keine abgehängten Decken einzubauen. Die Geschosshöhe liegt im Laborgebäude zwischen 3,80 und 4,10 m. 4 m werden als Standard angesehen. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 44) Bei Laboren mit Abzügen nehmen dabei 3,00 m die lichte Raumhöhe ein. Dazu kommt eine Installationszone von 0,40 bis 0,60 m und ein Geschossdeckenaufbau von 0,40 m. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 19) Die Geschosshöhe der Bürobereiche spielt vor allem dann eine Rolle, wenn sie nicht bei den Laboren direkt untergebracht sind und somit nicht die gleichen Geschosshöhen wie die Laborbereiche haben. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S.  44) Nach § 47 der Musterbauverordnung muss ein Büroraum als



Typologie Laborgebäude 

 45

Aufenthaltsraum mindestens 2,40 m lichte Raumhöhe betragen. (vgl. Musterbauverordnung (2012), S. 39) In der Praxis ergibt sich meistens mit Deckenaufbau eine Geschosshöhe zwischen 2,90 und 3,40 m. Allerdings wird eine lichte Raumhöhe von 3,00 m angestrebt. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 44)

3.2.4 Technische Anlagen Da bei einem Laborgebäude ca. 50% der Herstellungskosten für die technischen Anlagen verwendet werden, gilt hier vor allem der Grundsatz, dass diese nutzerspezifisch und im Hinblick auf die Betriebskosten nachhaltig installiert werden müssen. Hier gilt das Leitbild einer kreuzungsfreien, niveaugetrennten vertikalen und horizontalen Trassierung der Leitungsbahnen. Darüber hinaus kennzeichnet die Technik optisch ein Laborgebäude als „gewerblichen Industriebau“. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 45) Wasser-, Abwasser-, und Gasanlagen Wasser muss im Laborgebäude in unterschiedlichen Reinheitsgraden als Trinkwasser, Brauchwasser, deionisiertes (VE), demineralisiertes, destilliertes oder Reinstwasser verfügbar sein. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 46) Die hohe Verkeimungsgefahr bedingt kurze Leitungswege, eine hohe Durchflussgeschwindigkeit und eine dezentrale Versorgungsstruktur. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 25) Warm- und Heißwasser werden darüber hinaus entweder aus einer zentralen Bereitung, Dampf-Wasser-Mischern oder Durchlauferhitzern gewonnen. Die Rohrleitungen sind aufgrund der Durchflussmedien aus verzinkten Stahl-, Bleioder Kupferrohren. (vgl. Krekler, B., et al. (1977), S. 14) Für das Abwasser und Laborabwasser werden in Laborgebäuden getrennte Systeme installiert. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H, Grömling, D. (2005), S. 46) Weiter wird unterschieden, ob das Abwasser unbehandelt oder aufbereitet inkl. Detektionsund Warnsystemen an das öffentliche Kanalnetz gegeben werden kann. (vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) II, S. 20; vgl. Krekler, B., et al. (1977), S. 14) Wärmeversorgungsanlagen Laborgebäude haben einen sehr hohen Bedarf an Prozess- und Kühlenergie. Die größten Energieverbraucher sind die Beleuchtung, Kühlung und elektrische Antriebe für Klimaanlagen und Laboreinrichtungen. (vgl. Hausladen, G., Meindl, H. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 57) Als Energieversorgung für Laborgebäude wird deswegen ein Anschluss an das öffentliche Fernwärmenetz (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 6) oder ein Blockheizkraftwerk empfohlen. Zusätzlich können

46 

 Grundlagen Laborgebäude

Tageslicht, Solarenergie, Erdwärmetauscher, Wärmerückgewinnung aus Abluft, Nachlüftung und passive Kühlung durch Speichermassen zur optimalen Energiegewinnung und -einsparung genutzt werden. (vgl. Hausladen, H., Meindl, H., in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 57) Lufttechnische Anlagen Lufttechnische Anlagen werden als Be- und Entlüftungsanlagen mit drei Arten der Luftbehandlung (Filtern, Heizen, Kühlen) (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S.  45) im Laborgebäude zur Vermeidung von Emissionen und Erhalt der raumklimatischen Bedingungen eingesetzt (vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) II, S.  20). Es handelt sich dabei nicht um Klimaanlagen, da hier noch eine Be- und Entfeuchtung stattfinden müsste. Die lufttechnischen Anlagen beeinflussen durch ihren hohen Volumenverbrauch am meisten den Entwurf eines Laborgebäudes.  Die Zuluftzentrale ist meist im Untergeschoss und die Abluftzentrale auf dem Dach angeordnet. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 45, 46) Die Grundlage für die Bemessung der Lüftungsleistung für Laborgebäude ist in Deutschland die DIN 1946-7:2009-07. Darin wird ein permanenter Abluftvolumenstrom von 25 m³/h pro m² Nutzungsfläche gefordert. Dies entspricht bei einer Raumhöhe von 3 m einem 8-fachen Luftwechsel pro Stunde. Bei geschlossenen Abzugsschiebern kann auf einen 4-fachen Luftwechsel heruntergeregelt werden. (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 23, 24) In z.B. chemisch-pharmazeutischen Laboren ist der Luftwechsel allerdings um ein Vielfaches höher, weil zu den Raumlüftungsanforderungen auch Abluftanforderungen hinzukommen (Laborabzüge, Sicherheitswerkbänke, abgesaugte Arbeitsplätze, Gefahrstoffschränke). Durch diese lüftungstechnischen Anforderungen ist auch der Energiebedarf von Laborgebäuden wesentlich höher als bei anderen Gebäuden. Teilweise macht der Energieverbrauch der Lüftungsanlagen 80-90% des Gesamtenergieverbrauchs aus. Maßnahmen zur Energieeinsparung konzentrieren sich dementsprechend auf die lufttechnischen Anlagen, wobei die Laborsicherheit erhalten bleiben muss. (vgl. Runge, F., Petri, J. in: Dittrich, E. (2012), S. 390, 391) Kälteanlagen Kälte wird für lufttechnische Anlagen und zur Prozess- und Umluftkühlung wissenschaftlicher Experimente benötigt. Die Kältemaschinen befinden sich meist in den Technikzentralen im Unter- oder Dachgeschoss. Zusätzlich sind Rückkühlwerke als Teil der Kältemaschinen häufig auch auf dem Dach untergebracht. Die Fassade hat einen wesentlichen Einfluss auf die Kühlkapazitäten eines Laborgebäudes. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), D. 47)



Eingrenzung Untersuchungsgegenstand 

 47

(Stark-)Stromanlagen Strom wird im Laborgebäude für Kraft, Wärme, Messzwecke, Beleuchtung (vgl. Krekler, B., et al. (1977), S. 14), für ein Stromersatznetz mit Dieselaggregat und EDV Netze benötigt (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S.  47). Die Beleuchtungsstärke muss im Laborgebäude zwischen 500 bis 1000 Lux liegen (vgl. DIN EN 12464-1:2011-08, S. 25, 27, 43) und kann durch Tageslichtnutzung der Fassade unterstützt werden (vgl. Hausladen, G., Meindl, H. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 57). Für die Versorgung mit Strom gibt es Elektroversorgungstrassen (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 47) und Räume für Mittelspannungsanlagen, Transformatoren, Niederspannungsanlagen, Sicherheitsstromversorgung und das Dieselaggregat zur Stromerzeugung (vgl. Bleher, H. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 58). Die Investitionskosten für Strom nehmen fast die Hälfte der Investitionskosten für die technischen Anlagen bei einem Laborgebäude ein. (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 47) Nutzungsspezifischen Anlagen – Medienversorgungsanlagen Laborgebäude benötigen darüber hinaus eine Versorgung mit verschiedenen Medien, wobei zwischen einer zentralen und dezentralen Versorgung unterschieden wird. Darüber hinaus unterscheidet man zwischen Zentrallager, Gruppenlager, Einzelflaschen im Laboratorium und auch Tanks in den Außenanlagen (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 46, 47). Standardgase sind Erdgas, Stickstoff, Argon und Kohlendioxid mit jeweiliger Beachtung des Sicherheitsaspekts (vgl. Cordes, S., Holzkamm, I. (2007), S. 25, 26).

3.3 Eingrenzung Untersuchungsgegenstand Im Bereich des Corporate Real Estate Managements werden Laborgebäude als komplexe, produktionsferne Immobilien angesehen, die eingeschränkt durch Dritte verwendet oder bewirtschaftet werden können. Im Vergleich zu z.B. Gewerbeimmobilien) können sie nicht optimal standardisiert werden. (vgl. Glatte, T. (2014), S. 17) Die Typologie Laborgebäude findet sich nach dem Bauwerkszuordnungskatalog (2010) in den Gruppen BWZ 2300, 2400, 2500. Die Gruppe 2300 umfasst insbesondere Institute für Lehre und Forschung (hochinstalliert) und wird unterteilt in die Gruppen 2310: für Medizinische Forschung und 2320: für Physikforschung, Tierforschung, Biologieforschung und Materialforschung. Die Gruppe 2400 gilt insbesondere für Gebäude für Forschung und Lehre. Sie hat eine einzelne Untergruppe und gilt für Forschungsanstalten z.B. forstliche-, gentechnische-, landwirtschaftliche-, physikalisch-technische- oder astronomische Gebäude (inkl. Sternwarten). Die Gruppe 2500

48 

 Grundlagen Laborgebäude

umfasst speziell Laborgebäude und wird unterschieden in die Gruppen 2510 – Labore mit einfacher technischer Ausstattung sowie in 2520 – Speziallabore z.B. Reinstraumlabore oder Labore mit zusätzlicher Sicherheitseinstufung. (vgl. Bauwerkszuordnungskatalog (2010), S. 2) Tierräume als Teil von biologischen, medizinischen, pharmazeutischen, pharmakologischen und toxikologischen Laboren (vgl. Krekler, B., et al. (1977), S. 17, 18) werden häufig im Kontext von Laborgebäuden genannt. Allerdings gehören Tierhaltungsgebäude nach Bauwerkszuordnungskatalog nicht in die o.g. Gruppen BWZ 2300-2500 für Laborgebäude. Vielmehr werden sie als Teil der Gruppe 2200 „Institute für Lehre und Forschung“ (2220 „Agrar- und Forstwissenschaften, Tierhaltung) oder als Teil der Gruppe 7200 „Gebäude für Haltung u. Pflege von Tieren und Pflanzen“ (7210 „Gebäude für Tierhaltung“) gesehen. (vgl. Bauwerkszuordnungskatalog (2010), S.  2) Ein weiterer Grund Tierhaltungsgebäude aus der Definition für Laborgebäude auszuklammern ist, dass die Räume für Tierhaltung in externen Gebäuden und nicht im eigentlichen Laborgebäude untergebracht sind und zusätzlichen Anforderungen wie Tierschutzgesetzen, Viehseuchen- und Tierkörperbeseitigungsgesetz genügen müssen. Weiter definieren sich die hygienischen Aufgaben im Vergleich zu einem Laborgebäude über Unterscheidungen zwischen offenem bzw. geschlossenem, keimfreien („specific pathogen free“ = SPF-Tiere) Tierhaltungssystem und zwischen gekauften und selbstaufgezogenen Tieren. (vgl. Krekler, B., et al. (1977), S. 18) Versuchsgewächshäuser gehören genauso wie Räume für Tierhaltung nach dem Bauwerkszuordnungskatalog zur Gebäudegruppe 7200 „Gebäude für Haltung u. Pflege von Tieren und Pflanzen“ bzw. zur Gruppe 7230 „Gebäude für Pflanzenhaltung“. (vgl. Bauwerkszuordnungskatalog (2010), S.  2) Dementsprechend sind sie auch kein tatsächliches Laborgebäude, da sie sich meist im Außenbereich befinden und räumlich getrennt vom eigentlichen Laborgebäude liegen. (vgl. Bauwerkszuordnungskatalog (2010), S. 2) Im Folgenden wird anhand eines morphologischen Kastens kurz dargestellt wie man Laborgebäude unterteilen kann. Die Ausprägungen der dargestellten Kriterien zur Einteilung eines Laborgebäudes sind teilweise unabhängig voneinander und deswegen auch nicht z.B. als Baumdiagramm aufzuführen. Dementsprechend werden die Kriterien als morphologischer Kasten dargestellt. Pfarr, K. (1976), S. 134 erklärt dazu, dass morphologische Kästen nach Zwicky alle theoretischen möglichen Lösungs- bzw. Kombinationsvarianten aufzeigen können. Dabei muss nur beachtet werden, welche Lösungselemente auch wirklich kombinierbar sind:



Eingrenzung Untersuchungsgegenstand 

Tab. 10: Morphologischer Kasten als Zuordnungskatalog für Laborgebäude Zuordnungskriterium

Ausprägungen

Gebäudealter

vor 1960

1961 -1979

1980 -1994

Gebäudezustand

Neubau

Bestandsgebäude

modernisiertes Gebäude

Gebäudegröße

20000 20000 m² m² NRF NRF

1995 -2010

vgl. IFMA Benchmarking Chemie, Pharma & Life Science (2015), S. 1 Laboranteil

bis 30 % 30-65 % [NUF 3/NRF] [NUF 3/NRF]

65-80% [NUF 3/ NRF]

ab 80 % [NUF 3/ NRF]

vgl. IFMA Benchmarking Chemie, Pharma & Life Science (2015), S. 1, 12 vgl. DIN 277-2:2005-2, S. 5 Bedarf an Sicherheitstechnik

Schutz/ keine Schutz/ Sicherheits- Sicherheitsstufe stufe

vgl. Heinecamp, C. in: Dittrich, E. (2012), S. 19 vgl. Bauwerkszuordnungskatalog (2010), S. 2 vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) I, S. 16 Bedarf an Bautechnik

Entkopplungs-/ Abschirmungsmaßnahmen

keine Entkopplungs-/Abschirmungsmaßnahmen

vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 36, 37 vgl. Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 101, 197, 199 vgl. Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 197, 216 Anforderungen an Versorgung physikalichemisches/ mit lufttechnischen Anlagen sches Labor pharmazeutisches/ biologisches Labor vgl. Jaeger, H.-U. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 60 vgl. Simons, K.L. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 14, 15 Feuchtegrad

Nasslabor

vgl. Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 14,15

Trockenlabor

Tierlabor

Reinraumlabor

ab 2011

 49

50 

 Grundlagen Laborgebäude

Tab. 10: (fortgeführt) Zuordnungskriterium

Ausprägungen

mittlere Luftwechselrate (LWR) < 3,5 [1/h]

3,5-5,5 [1/h]

>5,5 [1/h]

vgl. Runge, F., Petri, J. in: Dittrich, E. (2012), S. 397 vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) I, S.1, 2, 31, 32, 33 Abluftvolumenstrom

ABL 1 auf einer Likert Skala von 0 bis 10 aufgelistet und auch im Werkzeug verwendet. Die Mittelwerte und Mediane geben an, welche Gewichtung bzw. Auswirkung der Kosteneinflussfaktor und seine Ausprägungen im Mittelwert oder Median haben. Aus den Tabellen in Anhang C der Kosteneinflussfaktoren werden pro Kosten-

92 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

gruppe Korrekturfaktoren gebildet, wobei jeder Kosteneinflussfaktor im Kanon der anderen wirkt. Allgemein wird ein Korrekturfaktor wie folgt gebildet. KF =

n

Σ Gi * Ai



i=1 n

Gi Σ i=1





Abb. 27: Formel zur Berechnung des Korrekturfaktors KF Korrekturfaktor Gi Gewichtung Ai Ausprägung

Für die Bildung eines Korrekturfaktors ist nachfolgend ein Beispiel für die Versorgungskosten mit Wasser für ein Laborgebäude mit bestimmten Ausprägungen des Kosteneinflussfaktors mit Wirkung aufgeführt: Tab. 25: Beispiel der Kosteneinflussfaktoren auf Versorgungskosten mit Wasser nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0 Kosteneinflussfaktoren

Gewichtung Ausprägung und Wirkung

Mittelwert absolut

2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche 5,6 5 = 500% 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Betriebstage pro Jahr

5,3

365 d = 100 % 4. Eigenschaften technische Anlagen: Art der Armaturen

3,5

normal = 100 % 2. Nutzung/Betrieb – Standard: Kantinenangebot /Cafeteriaangebot

3,0

nein = 62 % 4. Eigenschaften technische Anlagen: Zustand der technischen Anlagen

2,6

gut = 100% 2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung

2,5

biologisch = 88% nasspräparativ = 100 % 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Kostenbewusstsein der Benutzer gering = 100 %

2,2



Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Laborgebäuden 

 93

Tab. 25: (fortgeführt) Kosteneinflussfaktoren

Gewichtung Ausprägung und Wirkung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Standard der technischen Anlagen

Mittelwert absolut 1,5

hoch = 100 %

Ein Korrekturfaktor von z.B. 1,66 ist das Ergebnis der Kombination der Gewichtung und Ausprägungen der einzelnen Kosteneinflussfaktoren. Dieser ergibt sich z.B. für die Versorgungskosten von Wasser, wenn das Laborgebäude von 5 Personen pro Woche frequentiert wird, das Gebäude 365 Tage im Jahr betrieben, es normale Armaturen und kein Cafeteriaangebot hat. Die technischen Anlagen müssen in guten Zustand sein. Es sollte sich um eine vorwiegend biologische Nutzung mit nasspräparativer Arbeitsweise handeln. Die Mitarbeiter haben ein geringes Kostenbewusstsein und der technische Standard der technischen Anlagen ist hoch. Dementsprechend berechnet sich der Korrekturfaktor wie folgt: KF =

(5,6*5+5,3*1+3,5*1+3,5*1+3,0*0,62+2,6*1+2,5*0,88+2,5*1+2,2*1+1,5*1)

= 1,66

5,6+5,3+3,5+3,5+3,0+2,6+2,5+2,5+2,2+1,5

Der Kontext der Kosteneinflussfaktoren wird nachfolgend kurz zur jeweiligen Kostengruppe erläutert. Die Auflistung aller Kosteneinflussfaktoren pro Kostengruppe findet sich im Anhang C.

5.2.1 Objektmanagementkosten Im Vergleich zu den gesamten Lebenszykluskosten haben die Einflussfaktoren auf die Objektmanagementkosten einen geringen Anteil. (vgl. Stoy, C. (2005), S. 73) Die Objektmanagementkosten werden in erster Linie durch die Art der Bewirtschaftung beeinflusst (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 87) und durch den Standort festgelegt. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 38) In den Experteninterviews wird das Hauptziel des Bewirtschafters, also Nutzenmaximierung oder Kostenminimierung als Hauptkosteneinflussfaktor auf die Objektmanagementkosten von Laborgebäuden genannt.

94 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

5.2.2 Versorgungskosten Wasser Im Vergleich zu den gesamten Lebenszykluskosten haben die Einflussfaktoren auf die Wasserversorgungskosten einen geringen Anteil. (vgl. Landgraf, B., et al. (2015), S. 31) Die Versorgungskosten mit Wasser werden zum einen über den Wasserverbrauch und den Preis für den Verbrauch bestimmt. Der Preis für das Wasser hängt im Wesentlichen vom Standort (vgl. Stoy, C. (2005), S. 77), also der topographischen Lage als Höhe des Geländeniveaus über dem Meeresspiegel (vgl. Weißenberger, D. (2014), S. 45) und den Transport- und Verteilungskosten, die durch den Lieferanten, die Gemeinde oder Stadt gestaltet werden, ab. (vgl. Weißenberger, D. (2014), S. 44) Der Preis für das Wasser ist szs. sehr fest, während die Verbrauchsmenge von unterschiedlichen Faktoren, wie der Anzahl der Arbeitsplätze im Gebäude beeinflusst wird. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 87) Laut den Experten ist der größte Kostentreiber für die Versorgungskosten mit Wasser die Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche. Energie Die Versorgungskosten mit Energie werden zum einen über den Energieverbrauch und den Preis für den Verbrauch bestimmt. Der Preis für die Energie hängt im Wesentlichen von der Wahl des Energieträgers (Öl, Gas, feste Brennstoffe, Fernwärme, Strom) ab. (vgl. Stoy, C. (2005), S. 80, 81) Der Preis für die Energie ist dementsprechend eine feste Größe, während die Verbrauchsmenge von unterschiedlichen Faktoren, wie der Effizienz der Anlagen beeinflusst wird. (vgl. Hawlik, J. (2015), S. 38) Die Experten gewichten die Menge der ausgetauschten Luft [m³/ (m² NUF 3*h)] als Hauptkosteneinflussfaktor auf die Versorgungskosten mit Energie. Strom Die Versorgungskosten mit Strom werden zum einen über den Stromverbrauch und den Preis für den Verbrauch bestimmt. (vgl. Stoy, C. (2005), S. 82) In den Experteninterviews wird die Art der Nutzung als physikalisch technologisches, chemisches bzw. biologisches Laborgebäudes mit jeweils nasspräparativer, geräteintensiver, computerbezogener oder theoretisch-deduktiver Arbeitsweise als wesentlicher Kostentreiber für die Versorgungskosten mit Strom angesehen.



Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Laborgebäuden 

 95

Technische Medien Der Kostentreiber für die Versorgung mit technischen Medien ist, laut Expertenmeinung, die Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche.

5.2.3 Entsorgungskosten Die Entsorgungskosten von Abwasser und Abfall werden zum einen über den Verbrauch und den Preis für den Verbrauch bestimmt. Der Preis hängt im Wesentlichen von den Richtlinien des Kommunalabgabegesetzes, der Gemeindesatzung und den Gebühren ab. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 32) Aufgrund der Unterschiede in der Abwasserinfrastruktur kann es zu Unterschieden zwischen Verdichtungs- und ländlichen Räumen kommen. (vgl. Weißenberger, D. (2014), S. 45) Der Verbrauch ist aber vor allem nutzerabhängig. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 32) Nach Expertenmeinung werden die Entsorgungskosten von Laborgebäuden am meisten von der Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche, die Abfall und Abwasser produzieren, beeinflusst.

5.2.4 Kosten für Reinigung und Pflege von Gebäuden Die Reinigungskosten hängen generell von der Art der Reinigung (Eigen- oder Fremdreinigung), den Preisunterschieden, Reinigungsintervallen und dem Reinigungsumfang ab. (vgl. HIS (1997), S. 27) Darüber hinaus beeinflussen vor allem die Zugänglichkeit und Größe der Glasflächen, sowie die Art und Größe der Bodenflächen die Reinigungskosten. (vgl. Landgraf, B., et al. (2015), S. 31) Im speziellen Fall von Laborgebäuden, ist der Hauptkosteneinflussfaktor auf die Kosten von Reinigung und Pflege die Reinigungsintervalle pro Woche.

5.2.5 Kosten für Bedienung, Inspektion und Wartung Bedienung, Inspektion und Wartung der technischen Anlagen Als wesentlicher Kosteneinflussfaktor für die Bedienung, Inspektion und Wartung der technischen Anlagen von Laborgebäuden wird der Anteil der technischen Anlagen, also hoher Anteil, durchschnittlicher Anteil und geringer Anteil in den Experteninterviews genannt.

96 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Bedienung, Inspektion und Wartung der Baukonstruktion Die Experten gewichten am höchsten die Qualität der Planung und Erstellung der Dächer und die Instandhaltungsstrategie für die baukonstruktiven Einbauten als wesentliche Kosteneinflussfaktoren für die Wartung und Inspektion der Baukonstruktion von Laborgebäuden.

5.2.6 Kosten für Sicherheits- und Überwachungsdienste Die Kosten für Sicherheits- und Überwachungsdienste hängen allgemein für Gebäude vom Sicherheitsbedürfnis des Nutzers und dem ortsüblichen Lohnniveau ab. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 34) Laut Expertenmeinung sind die Anzahl der überwachtungsbedürftigen Eingänge der Kostentreiber für die Kosten für Sicherheit- und Überwachungsdienste von Laborgebäuden.

5.2.7 Abgaben und Beiträge Im Vergleich zu den gesamten Lebenszykluskosten stellen die Kosten für Abgaben und Beiträge nur einen kleinen Anteil dar. Die Kosten für Abgaben und Beiträge setzen sich hauptsächlich aus der Grundsteuer und Versicherungsbeiträgen zusammen. Die Grundsteuer wird objektbezogen anhand des Grundstückswertes erhoben und ist dadurch von der Gemeinde abhängig. Die Kosten für die Gebäudeversicherung als Teil der Abgaben und Beiträge sind wesentlich von der Risikoeinschätzung der Versicherungsgesellschaft und dem Schutzbedürfnis und der Risikofreudigkeit des Eigentümers bzw. Betreibers abhängig. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 34, 35) Die Kosten für Abgaben und Beiträge werden laut Expertenmeinung am meisten durch die Arbeitsweise (nasspräparativ, geräteintensiv, computerbezogen, theoretisch-deduktiv) in einem Laborgebäude beeinflusst.

5.2.8 Instandsetzung der Baukonstruktion Die Kosten für die Instandsetzung der Dächer nimmt im Allgemeinen bei Gebäuden den größten Teil der Instandsetzungskosten für die Baukonstruktion ein. (vgl. Hawlik, J. (2015), S. 92) Die Kosten für die Instandsetzung der Baukonstruktion werden dabei deutlich durch die Nutzung und den Betrieb (vgl. Hawlik, J. (2015), S. 94) und den Nutzungsdauern der Materialien und Bauteile beeinflusst. (vgl. Ashworth, A. (1996), S. 6)



Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Laborgebäuden 

 97

Im Anhang C sind die Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer von Baukonstruktionen von Laborgebäuden mit ihrer Ausprägung und operationalisierbaren Wirkung aufgelistet. Die Basis bilden eine Literaturrecherche, um diese zu ermitteln und Experteninterviews um die relevanten Einflussfaktoren für die Laborgebäude zu filtern. Die Bezugsgröße ist [€ bzw. CHF/m² NUF bzw. NF p.a.]. Pro Bauteil werden noch die Nutzungsdauern sowie ein Zuschlag in Prozent der Wiederbeschaffungskosten des Bauteils für die Instandsetzungskosten angegeben. Diese sind auch Ergebnis der Experteninterviews und werden über Interpolation berechnet. Die Nutzungsdauer der Kostengruppe insgesamt wird für Deutschland über Aggregation der Nutzungsdauern über Kostenkennwerte mit BKI Kostenplaner 19, Kostenstand August 2016, Bundesdurchschnitt, brutto ermittelt. Zusätzlich zu den Nutzungsdauern gibt es bei jeder Instandsetzung einen Zuschlag für Baustelleneinrichtung, Gerüste, Sicherungsmaßnahmen, Abbruchmaßnahmen (Demontage), Instandsetzungen (Wiederherstellen BKI), Materialentsorgung, zusätzliche Maßnahmen, Schutzmaßnahmen, Reinigen, o.ä. und Provisorische Baukonstruktionen, der sich von Bauteil zu Bauteil unterscheidet. Nachfolgend werden die Nutzungsdauern der Baukonstruktion von Laborgebäuden mit Zuschlägen für Deutschland und die Schweiz kurz aufgelistet. Tab. 26: Nutzungsdauer Baukonstruktionen Laborgebäude D Kostengruppe nach DIN 276-1:2008-12

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

320

Gründung

64

100

321

Flachgründungen

75

100

322

Tiefgründungen

75

100

323

Unterböden und Bodenplatten

75

100

324

Bodenbeläge

35

100

325

Bauwerksabdichtungen

40

100

326

Dränagen

40

100

329

Gründung, sonstiges

k.A.

100

330

Außenwände

51

50,2

331

Tragende Außenwände

90

50,2

332

Nichttragende Außenwände

90

50,2

333

Außenstützen, -pfeiler

83

50,2

334

Außentüren und -fenster

35

50,2

335

Außenwandbekleidungen, außen

33

50,2

336

Außenwandbekleidungen, innen

33

50,2

98 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Tab. 26: (fortgeführt) Kostengruppe nach DIN 276-1:2008-12

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

337

Elementierte Außenwände

58

50,2

338

Sonnenschutz

20

50,2

339

Außenwände, sonstiges

41

50,2

340

Innenwände

50

12,8

341

Tragende Innenwände

65

12,8

342

Nichttragende Innenwände

65

12,8

343

Innenstützen

69

12,8

344

Innentüren und -fenster

50

12,8

345

Innenwandbekleidungen

50

12,8

346

Elementierte Innenwände

28

12,8

349

Innenwände, sonstiges

66

12,8

350

Decken

62

15,3

351

Deckenkonstruktionen

86

15,3

352

Deckenbeläge

58

15,3

353

Deckenbekleidungen

33

15,3

359

Decken, sonstiges

30

15,3

360

Dächer

38

7,8

361

Dachkonstruktion geneigt

81

7,8

361

Dachkonstruktion flach

35

7,8

362

Dachfenster, Dachöffnungen

31

7,8

363

Dachbeläge

35

7,8

364

Dachbekleidungen

35

7,8

369

Dächer, sonstiges

k.A.

7,8

370

Baukonstruktive Maßnahmen

31

20,2

371

Allgemeine Einbauten

35

20,2

372

Besondere Einbauten

35

20,2

379

Baukonstruktive Einbauten, sonstiges

25

20,2

390

Sonstige Maßnahmen für Baukonstruktionen

k.A.

20,2



Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Laborgebäuden 

 99

Tab. 27: Nutzungsdauer Baukonstruktionen Laborgebäude CH Kostengruppe nach eBKP-H SN 506 511:2012

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

C

Konstruktion Gebäude

75

k.A.

C1

Bodenplatte, Fundament

75

100,0

C2

Wandkonstruktion

75

50,2

C3

Stützenkonstruktion

75

50,2

C4

Decken-, Dachkonstruktion

75

15,3

C5

Ergänzende Leistung zu Konstruktion

k.A.

k.A.

E

Äussere Wandbekleidung Gebäude

40

k.A.

E1

Äussere Wandbekleidung unter Terrain

35

50,2

E2

Äussere Wandbekleidung über Terrain

35

50,2

E3

Einbaute zu Außenwand

35

50,2

F

Bedachung Gebäude

35

k.A.

F1

Dachhaut

35

7,8

F2

Einbaute zu Dach

30

7,8

G

Ausbau Gebäude

35

k.A.

G1

Trennwand, Tür, Tor, Fenster

35

50,2

G2

Bodenbelag

35

15,3

G3

Wandbekleidung

30

12,8

G4

Deckenbekleidung

30

15,3

G5

Einbaute, Schutzeinrichtung zu Ausbau

40

20,2

G6

Ergänzende Leistung zu Ausbau

k.A.

k.A.

Als wesentlicher Einflussfaktor auf die Nutzungsdauer auf die Baukonstruktionen von Laborgebäuden wird die Qualität der Planung und Erstellung in den Experteninterviews genannt. (siehe Anhang C) Für die Schweizer Version des Werkzeugs wird für die 2. und 3. Detaillierungsebene der Erstellungskosten nach e-BKP H nach SN 506 511:2012 die Nutzungsdauern nach CRB (2012) II, S. 40f. verwendet, da die Werte in der 3. Ebene in den Experteninterviews nicht ermittelt werden können.

100 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

5.2.9 Instandsetzung der technischen Anlagen Vor allem die Instandsetzung der technischen Anlagen wird normalerweise durch die ständige Beanspruchung und den Energieverbrauch der technischen Anlagen beeinflusst. (vgl. Hawlik, J. (2015), S. 95, 100) Im Anhang C sind die Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer von technischen Anlagen von Laborgebäuden mit ihrer Ausprägung und operationalisierbaren Wirkung aufgelistet. Die Auflistung ist Ergebnis der Literaturrecherche und der Experteninterviews zur Filterung der relevanten Einflussfaktoren auf die Instandsetzungskosten von Laborgebäuden. Die Bezugsgröße ist [€ bzw. CHF/m² NUF bzw. NF p.a.]. Pro Bauteil werden noch die Nutzungsdauern sowie ein Zuschlag in Prozent der Wiederbeschaffungskosten des Bauteils für die Instandsetzungskosten angegeben. Diese sind auch Ergebnis der Experteninterviews und werden über Interpolation berechnet. Die Nutzungsdauer der Kostengruppe insgesamt wird über Aggregation der Nutzungsdauern über Kostenkennwerte mit BKI Kostenplaner 19, Kostenstand August 2016, Bundesdurchschnitt, brutto ermittelt. Zusätzlich zu den Nutzungsdauern gibt es bei jeder Instandsetzung einer technischen Anlage einen Zuschlag für Baustelleneinrichtung, Gerüste, Sicherungsmaßnahmen, Abbruchmaßnahmen (Demontage), Instandsetzungen (Wiederherstellen BKI), Materialentsorgung, zusätzliche Maßnahmen, Schutzmaßnahmen, Reinigen, o.ä. und Provisorische Baukonstruktionen, der sich von technischer Anlage zu technischer Anlage unterscheidet. Die Nutzungsdauern der technischen Anlagen von Laborgebäuden mit Zuschlägen für Deutschland und die Schweiz werden nachfolgend in zwei Tabellen aufgelistet. Die Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauern finden sich im Anhang C. Tab. 28: Nutzungsdauer technische Anlagen Laborgebäude D Kostengruppe nach DIN 276-1:2008-12

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

410

Abwasser-/ Wasser- / Gasanlagen

36

13,3

411

Abwasseranlagen

37

13,3

412

Wasseranlagen

36

13,3

413

Gasanlagen

37

13,3

419

Abwasser-, Wasser-, Gasanlagen, sonstiges

32

13,3

420

Wärmeversorgungsanlagen

31

12,3

421

Wärmeerzeugungsanlagen

21

12,3

422

Wärmeverteilnetze

37

12,3

423

Raumheizflächen

38

12,3

429

Wärmeversorgungsanlagen, sonstiges

45

12,3



Kosteneinflussfaktoren auf Nutzungskosten von Laborgebäuden 

 101

Tab. 28: (fortgeführt) Kostengruppe nach DIN 276-1:2008-12

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

430

Lufttechnische Anlagen

22

12,7

431

Lüftungsanlagen

24

12,7

432

Teilklimaanlagen

23

12,7

433

Klimaanlagen

23

12,7

434

Kälteanlagen f. lufttechn. Anlagen

19

12,7

439

Lufttechnische Anlagen, sonstiges

25

12,7

440

Starkstromanlagen

27

9,0

441

Hoch- und Mittelspannungsanlagen

28

9,0

442

Eigenstromversorgungsanlagen

27

9,0

443

Niederspannungsschaltanlagen

28

9,0

444

Niederspannungsinstallationsanlagen

33

9,0

445

Beleuchtungsanlagen

20

9,0

446

Blitzschutz- und Erdungsanlagen

40

9,0

449

Starkstromanlagen, sonstiges

12

9,0

450

Fernmelde- und informationstechnische Anlagen 17

7,0

451

Telekommunikationsanlagen

11

7,0

452

Such- und Signalanlagen

16

7,0

453

Zeitdienstanlagen

23

7,0

454

Elektroakustische Anlagen

17

7,0

455

Fernseh- und Antennenanlagen

25

7,0

456

Gefahrenmelde- und Alarmanlagen

20

7,0

457

Übertragungsnetze

13

7,0

459

Fernmelde- und informationstechnische Anlagen, sonstiges

18

7,0

460

Förderanlagen

28

16,7

461

Aufzugsanlagen

30

16,7

462

Fahrtreppen, Fahrsteige

k.A.

16,7

463

Befahranlagen

k.A.

16,7

464

Transportanlagen

25

16,7

465

Krananlagen inkl. Hebezeuge

28

16,7

102 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Tab. 28: (fortgeführt) Kostengruppe nach DIN 276-1:2008-12

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

469

Förderanlagen, sonstiges

27

16,7

470

Nutzungspezifische Anlagen

27

11,7

471

Küchentechnische Anlagen

k.A.

k.A.

472

Wäscherei- und Reinigungsanlagen

k.A.

k.A.

473

Medienversorgungsanlagen

32

13,3

474

Medizin- und labortechnische Anlagen

23

10,0

475

Feuerlöschanlagen

k.A.

k.A.

476

Badetechnische Anlagen

k.A.

k.A.

477

Prozesswärme, Kälte- und Luftanlagen

k.A.

k.A.

478

Entsorgungsanlagen

k.A.

k.A.

479

Nutzungspezifische Anlagen, sonstige

k.A.

k.A.

480

Gebäudeautomation

19

8,3

481

Automationssysteme

20

8,3

482

Schaltschränke

22

8,3

483

Management- und Bedieneinrichtungen

13

8,3

484

Raumautomationssysteme

15

8,3

485

Übertragungsnetze

17

8,3

489

Gebäudeautomation, sonstiges

15

8,3

490

Sonstige Maßnahmen für Techn. Anlagen

k.A.

8,3

Für die Schweiz stellen sich die Nutzungsdauern mit Zuschlägen wie folgt dar: Tab. 29: Nutzungsdauer technische Anlagen Laborgebäude CH Kostengruppe nach eBKP-H SN 506 511:2012

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

D

Technik Gebäude

35

k.A.

D1

Elektroanlage

45

9,0

D2

Gebäudeautomation

20

8,3

D3

Sicherheitsanlage

20

7,0

D4

Technische Brandschutzanlage

30

7,0



Objektmanagementkosten Forschungs- und Laborgebäude  

 103

Tab. 29: (fortgeführt) Kostengruppe nach eBKP-H SN 506 511:2012

Nutzungsdauer [a]

Zuschlag [%]

D5

Wärmeanlage

45

12,3

D6

Kälteanlage

30

12,7

D7

Lufttechnische Anlage

40

12,7

D8

Wasser-, Gas-, Druckluftanlage

30

13,3

D9

Transportanlage

30

16,7

H

Nutzungsspezifische Anlage Gebäude

26

11,7

H1

Produktions-, Laboranlage

23

11,7

H2

Grossküche

26

11,7

H3

Wäscherei-, Reinigungsanlage

26

11,7

H4

Spitalanlage

26

11,7

H5

Anlage für Bildung, Kultur

26

11,7

H6

Sportanlage, Freizeitanlage

26

11,7

H7

Weitere nutzungsspezifische Anlage

26

11,7

Als Haupteinflussfaktor auf die Nutzungsdauer der technischen Anlagen werten die Experten ebenfalls die Qualität der Planung und Erstellung. (siehe Anhang C) Für die Schweizer Version des Werkzeugs wird für die 2. und 3. Detaillierungsebene der Erstellungskosten nach e-BKP H nach SN 506 511:2012 die Nutzungsdauern nach CRB (2012) II, S.  40f. verwendet, da die Werte in der 3. Ebene in den Experteninterviews nicht ermittelt werden können.

5.3 Objektmanagementkosten Forschungs- und Laborgebäude 5.3.1 KG 200 Objektmanagement Die Kosten für das Objektmanagement umfassen im Wesentlichen die Kosten für Personalkosten, also Kosten für technische, kaufmännische und infrastrukturelle Managementleistungen, für Sachkosten insb. Bürokosten, Büroausstattung, Miet- und Fahrtkosten sowie Fremdleistungen (Honorare für Dienst- und Planungsleistungen). (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 8) Darüber hinaus werden als Objektmanagementkosten auch häufig alle Kosten für die Leistung für Gebäude- und Grundstücksverwaltung z.B. Vermietung, Vertragswesen, Mietkontenverwaltung, Betriebskostenabrechnungen gezählt. (vgl. DVP-Arbeitskreis Nutzungskosten (2009), S. 87).

104 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Die Kosten für die Objektmanagementkosten in der deutschen Version werden mit einer Kennzahl pro m² BGF und Jahr ermittelt. Die Fläche in m² BGF wird mit der Kennzahl in €/m² BGF p.a. und dem Korrekturfaktor multipliziert. Da die Kennzahl netto angegeben ist, wird noch die MwSt. hinzuaddiert. Das Ergebnis in € wird dann pro m² NUF p.a. inkl. MwSt. umgerechnet.

z.B. 25 m² * 8,32 €/m² BGF * 0,5 * 1,19 = 124 € p.a. inkl. MwSt.

Die Kosten für die Objektmanagementkosten in der schweizerischen Version werden mit einer Kennzahl pro m² GF und Jahr ermittelt. Die Fläche in m² GF wird mit der Kennzahl in CHF/ m² GF p.a. und dem Korrekturfaktor multipliziert. Da die Kennzahl exkl. MwSt. angegeben ist, wird noch die MwSt. hinzuaddiert. Das Ergebnis in CHF wird dann pro m² NF p.a. inkl. MwSt. umgerechnet. z.B. 25 m² * 3,76 CHF/m² GF * 0,5 * 1,08 = 51 CHF p.a. inkl. MwSt.

0,5 stellt bei beiden Beispielen den Korrekturfakor dar. Für dessen Bildung sind die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.3.2 Faktor nach Optimierung Da für die Überprüfung der Objektmanagementkosten keine Kostendaten realer Laborgebäude zur Verfügung stehen, wird bei den Objektmanagementkosten auf statistische Kennwerte optimiert. (siehe Kapitel 2) Das Ergebnis der Optimierung ergibt einen zusätzlichen Korrekturfaktor von 1,37. Für die Rechnung ergibt sich somit: z.B. 25 m² * 8,32 €/m² BGF * (0,5 * 1,37) * 1,19 = 170 € p.a. inkl. MwSt.

5.3.3 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie Da bei den Objektmanagementkosten keine realen Laborgebäude zur Überprüfung zur Verfügung stehen, entfällt hier auch die Fall-Kontroll-Studie und somit ein weiterer Korrekturfaktor, um das Berechnungswerkzeug weiter anzupassen. Die Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] am Beispiel der überprüften Laborgebäude für die Objektmanagementkosten beträgt: 1,6%.



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 105

5.4 Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude 5.4.1 KG 310 Versorgung Zu den Versorgungskosten mit Wasser zählt vor allem die Versorgung mit Leitungswasser und Regenwasser. Die Energieversorgung berücksichtigt im Wesentlichen die Energieträger Öl, Gas, feste Brennstoffe und Fernwärme. Mit Stromversorgungskosten sind vor allem die Stromkosten aus dem öffentlichen Netz, aus erneuerbaren Energien und aus Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gemeint. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 9) Der Strom wird im Gebäude für Lufttechnische Anlagen, Beleuchtungs-, Fernmeldeund informationstechnische Anlagen, Förder- und nutzungsspezifische Anlagen sowie Gebäudeautomation benötigt. (vgl. Stoy, C. (2005), S. 82) Mit der Versorgung von technischen Medien sind vor allem technische Gase, Druckluft, Sauerstoff und Prozesswasser angesprochen. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 9) Die Kosten für die Versorgung eines Gebäudes ergeben sich aus seinem Verbrauch und lassen sich über sog. Verbrauchskennwerte errechnen. Diese Verbrauchkennwerte gibt es für Wasser, Energie und Strom. (vgl. VDI 3087-1:2013-06, S. 8) Nach EnEV 2007 sind dem Stromverbrauchswert der Energieverbrauchswert für Lüftung, Kühlung, Beleuchtung und Hilfsenergie für Heizung, Warmwasserbereitung und elektrische Ergänzungsheizungen in RLT- Anlagen zuzurechnen (vgl. Arbeitskreis IFMA Benchmarking (2012) I, S. 12) Da als Verbrauchskennwerte, jeweils für Wasser, Energie und Strom, mehrere Werte aus der Literatur zur Verfügung stehen und diese eine große Varianz aufweisen, wird jeweils für Wasser, Energie und Strom ein Mittelwert gebildet und mit diesem gerechnet. Die Kosten für die Versorgung mit Wasser im Laborgebäude werden über einen jährlichen Wasserverbrauchskennwert in Litern für Forschungs- und Laborgebäude, abhängig von der Energiebezugsfläche (EBF) bzw. beheizbaren Brutto-Grundfläche berechnet. Dieser Wasserverbrauchskennwert wird mit einem Preis [€ bzw. CHF/l inkl. MwSt.] und einem Korrekturfaktor multipliziert. z.B. 1000 m² EBF * 85 l/ m² EBF p.a. * 0,03 €/l * 0,8 = 2040 € inkl. MwSt.

Da der Preis in der Schweizer Version exkl. MwSt. angegeben ist, wird noch die MwSt. hinzuaddiert: z.B. 1000 m² EBF * 85 l/ m² EBF p.a. * 0,002 CHF/l * 2,5 * 1,025 = 436 CHF inkl. MwSt.

Die Kosten für die Versorgung mit Energie werden über einen jährlichen Energieverbrauchskennwert in kWh für Forschungs- und Laborgebäude, abhängig von der Energiebezugsfläche (EBF) bzw. beheizbaren Brutto-Grundfläche berechnet. Dieser Energieverbrauchskennwert wird mit einem Preis [€ bzw. CHF/kWh inkl. MwSt.] und einem Korrekturfaktor multipliziert. z.B. 1000 m² EBF * 55 kWh/ m² EBF p.a. * 0,09 €/kWh * 0,7 = 3465 € inkl. MwSt.

106 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Da der Preis in der Schweizer Version exkl. MwSt. angegeben ist, wird noch die MwSt. hinzuaddiert: z.B. 1000 m² EBF * 55 kWh/ m² EBF p.a. * 0,07 CHF/kWh * 0,7 * 1,08 = 2911 CHF inkl. MwSt.

Die Kosten für die Versorgung mit Strom werden über einen jährlichen Stromverbrauchskennwert in kWh für Forschungs- und Laborgebäude, abhängig von der Energiebezugsfläche (EBF) bzw. beheizbaren Brutto-Grundfläche berechnet. Dieser Stromverbrauchskennwert wird mit einem Preis [€ bzw. CHF/kWh inkl. MwSt.] und einem Korrekturfaktor multipliziert. z.B. 1000 m² EBF * 15 kWh/ m² EBF p.a. * 0,20 €/kWh * 0,9 = 2700 € inkl. MwSt.

Da der Preis in der Schweizer Version exkl. MwSt. angegeben ist, wird noch die MwSt. hinzuaddiert: z.B. 1000 m² EBF * 15 kWh/ m² EBF p.a. * 0,20 CHF/kWh * 0,9 * 1,08 = 2916 CHF inkl. MwSt.

Die Kosten für die Versorgung mit technischen Medien kann wahlweise als Zuschlag über die Nutzungsfläche, als Zuschlag in Prozent der sonstigen Versorgungskosten oder als Pauschalzuschlag erfolgen. Es sind nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.4.1.1 Faktoren nach Optimierung Das Ergebnis der Optimierung ergibt zusätzliche Korrekturfaktoren, mit dem der jeweilige Korrekturfaktor multipliziert wird. Für die Versorgungskosten gelten folgende zusätzlichen Faktoren: Tab. 30: Korrekturfaktoren für die Versorgungskosten 310

Versorgung

Korrekturfaktor

311 312-315 316

Wasser Energie Strom

0,22 1,45 1,18

5.4.1.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie Die Fall-Kontroll-Studie zeigt, dass mehrere Laborgebäude, die bei den Kosten stark vom Werkzeug abweichen auch einzelne Eigenschaften haben, die die anderen Laborgebäude nicht haben. Diese Eigenschaften werden als Kostentreiber vermutet und für die Kosteneinflussfaktoren aus den Experteninterviews korrigiert.



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 107

Folgende Faktoren werden entweder als Faktoren geändert oder als Sonderfaktoren für Wasser, Energie und Strom eingefügt. Tab. 31: Angepasste Faktoren Wasser mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch biologisch physikalisch technologisch Arbeitsweise nasspräparativ geräteintensiv computerbezogen theoretisch

Wirkung 200% 88% 76% 100% 76% 120%

Anpassung

Gewichtung 2,5

vorher: 100%

vorher: 140%

2,6

80%

Tab. 32: Sonderfaktoren Wasser mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Arbeitsweise nasspräparativ geräteintensiv computerbezogen theoretisch 2. Nutzung/Betrieb – Art: Zweckbestimmung öffentliche Forschung industrielle Forschung 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Betriebstage pro Jahr 365 320 250 4. Eigenschaften technische Anlagen: Art der Kühlung/Entfeuchtung Direktkühlung Kompressionskälte Bauteilaktivierung Seewasserkühlung 4. Eigenschaften technische Anlagen: Wärmespeicherkapazität leichte thermische Masse schwere thermische Masse

Faktor 1 0,46 1,80 1 1 5,47 2,17 1 1 1 1,88 1 1 0,60 1

108 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Tab. 33: Angepasste Faktoren Energie mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Gebäudegeometrie Lineares System 100% Kamm-System 1% Kern-System 110%

Anpassung

vorher: 110%

Gewichtung 2,2

Tab. 34: Angepasste Faktoren Strom mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch 200% biologisch 200% physikalisch 93% vorher: 100% technologisch Arbeitsweise nasspräparativ 100% geräteintensiv 46% vorher: 157% computerbezo- 275% vorher: 110% gen theoretisch 80% 4. Eigenschaften technische Anlagen: Art der Kühlung/Entfeuchtung Direktkühlung 100% Kompressions- 3050% vorher: 100% kälte Bauteilaktivie- 70% rung Seewasserküh- 1% lung 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Nutzungsfläche pro Ist-Arbeitsplatz (NUF/Ist-AP) 15 m² 50% 35 m² 100% 55 m² 2350% vorher: 500% 2. Nutzung/Betrieb – Standard: Energiestandard der Beleuchtung Standard 100% Zielwert 2250% vorher: 75%

Gewichtung 5,2

5,2

3,8

2,0

1,6



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 109

Tab. 35: Sonderfaktoren Strom mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch biologisch physikalisch technologisch 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Art des Sonnenschutzes individuelle Steuerung zentrale Steuerung

Faktor 1 0,29 1 1 4,00

Die Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] für die Versorgungskosten beträgt: 12,8%. Für Wasser allein beträgt der MAPE 7,7%, für Energie allein 18,7% und für Strom 12,2%.

5.4.2 KG 320 Entsorgung Zu den Entsorgungskosten zählen die Abwasserkosten für schadstoff- und nicht schadstoffbelastetes Abwasser, das in das öffentliche Netz eingespeist wird. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 9) Bei Laborgebäuden gehören dazu allerdings weder Wasser aus Laborprozessen (z.B. VE-Wasser) oder haustechnischen Anlagen (z.B. für adiabatische Kühlung). (vgl. BMVBS (2014), S. A3, A4) Darüber hinaus finden sich in den Entsorgungskosten die Kosten für Abfall wie Hausmüll, Sondermüll, Schadstoffe, Gewerbemüll und Sperrmüll. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 9) Der Preis pro Verbrauchsmenge Wasser wird entweder als Einheitsgebühr für den m³ an verbrauchten Frischwasser und den Kosten für die Schmutz- und Niederschlagswasserentsorgung berechnet (vgl. Weißenberger, D. (2014), S.  43) Alternativ dazu gibt es noch die gesplittete Abwassergebühr, hier wird die Schmutzwassergebühr nach dem Frischwasserverbrauch [m³] und die Niederschlagsgebühr nach der versiegelten und sonstigen Grundstücksfläche [m²] berechnet. (vgl. Weißenberger, D. (2014), S. 43) Die Schmutzwassergebühr enthält nicht die Kosten für die Reinigung von Niederschlagswasser; diese Kosten werden zusätzlich über die Niederschlagswassergebühr [€/m²] erhoben. (vgl. Weißenberger, D. (2014), S. 47) Für Abfall gibt es ebenfalls Gebühren [€/t], die nach Privathaushalten und Gewerbeabfallgebühren untergliedert werden. Die Jahresabfallgebühr beinhaltet die Gebühren für die Verwaltung, Abfallberatung und Öffentlichkeitsarbeit, die thermische Restabfallbehandlung, die Sammlung des Restabfalls, für Bioabfall, für die Wertstoffsammlung und -verwertung und für die Deponien. (vgl. MUKEBW (2015), S. 90) Die Kosten für die Entsorgung von Abwasser werden über einen jährlichen Wasserverbrauchskennwert in Litern für Forschungs- und Laborgebäude, abhängig von

110 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

der Energiebezugsfläche (EBF) bzw. beheizbaren Brutto-Grundfläche berechnet. Dieser Wasserverbrauchskennwert wird mit einem Preis [€ bzw. CHF/l exkl. MwSt.] und einem Korrekturfaktor für die Entsorgungskosten von Laborgebäuden multipliziert. Zusätzlich wird am Ende die Mehrwertsteuer addiert. z.B. 753410 l * 0,0024 €/l * 1,38 * 1,19 = 2947 € p.a. inkl. MwSt.

In der schweizerischen Version wird die Rechnung mit dem Tarif in CHF und landestypischer MwSt. durchgeführt: z.B. 753410 l * 0,002 CHF/l * 1,38 * 1,08 = 2246 CHF p.a. inkl. MwSt.

Die Kosten für die Abfallentsorgung werden über die Anzahl der Mitarbeiter im Laborgebäude berechnet. Die Mitarbeiteranzahl wird mit einem Kennwert für den, von jedem Mitarbeiter produzierten, Abfall [t/Mitarbeiter], der jährlichen Gewerbeabfallgebühr [€ bzw. CHF/t p.a.] und einem Korrekturfaktor, der sich aus den spezifischen Kosteneinflussfaktoren ergibt, multipliziert. Zusätzlich wird danach die MwSt. hinzuaddiert. z.B. 50 Personen * 0,30 t/Person * 190 €/t p.a. * 1,76 * 1,19 = 5462 € p.a. inkl. MwSt.

In der Schweizer Version berechnet sich das Äquivalent folgendermaßen:

z.B. 50 Personen * 0,30 t/Person * 450 CHF/t p.a. * 1,76 * 1,08 = 12830 CHF p.a. inkl. MwSt.

Die Entsorgung von Sonderabfällen oder Entsorgung Sonstiges kann wahlweise als Zuschlag über die Nutzungsfläche, als Zuschlag in Prozent der sonstigen Entsorgungskosten oder als Pauschalzuschlag erfolgen. Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.4.2.1 Faktoren nach Optimierung Das Ergebnis der Optimierung zeigt zusätzliche Korrekturfaktoren auf, mit dem der jeweilige Korrekturfaktor für die Entsorgungskosten multipliziert wird. Für die Entsorgungskosten von Laborgebäuden gelten somit folgende zusätzliche Faktoren zur Korrektur: Tab. 36: Korrekturfaktoren für die Entsorgungskosten 320

Entsorgung

Korrekturfaktor

321 322

Abwasser Abfall

0,61 0,01



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 111

5.4.2.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie Die Fall-Kontroll-Studie stellt dar, dass mehrere Laborgebäude in Wirklichkeit stark von den berechneten Kosten abweichen. Die Eigenschaften werden als wesentliche Gründe dafür identifiziert und entsprechend der Kosteneinflussfaktoren korrigiert. Nachfolgende Faktoren werden als Faktoren geändert oder als Sonderfaktoren für die Entsorgung eingesetzt. Tab. 37: Angepasste Faktoren Entsorgung mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Betriebstage pro Jahr 365 50000% 320 90% 250 70%

Anpassung vorher: 100%

Gewichtung 1,2

Tab. 38: Sonderfaktoren Entsorgung mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch biologisch physikalisch technologisch 2. Nutzung/Betrieb – Art: Zweckbestimmung öffentliche Forschung industrielle Forschung 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Nutzungsfläche pro Ist-Arbeitsplatz (NUF/ Ist-AP) 15 m² 35 m² 55 m² 4. Eigenschaften technische Anlagen: Wärmespeicherkapazität leichte thermische Masse schwere thermische Masse

Faktor

1 0,84 1 1 2,90

1 1 41,00 0,58 1

Die Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] für die Entsorgungskosten von Laborgebäuden beträgt am Beispiel der überprüften realen Laborgebäude: 4,6%.

112 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

5.4.3 KG 330 Reinigung und Pflege von Gebäuden Die Unterhaltsreinigung wird vor allem nach Materialoberflächen und Nutzungsarten differenziert. Die Glasreinigung umfasst Außenfenster und Innenverglasung. Bei der Fassadenreinigung kommt vor allem die Untergliederung nach Materialoberflächen und Schutzelementen mit und ohne Geräteeinsatz zum Tragen. Die Reinigung Technischer Anlagen als z.B. Sonderreinigung umfasst die Rohr- und Tankreinigung, die Reinigung von Wärmeerzeugungs- und Übergabenanlagen und die Kaminreinigung. Darüber hinaus zählt dazu die Reinigung von Heizkörpern, RTL-Anlagen, ortsfesten Beleuchtungsmitteln, Aggregaten, Uhren, Photovoltaik- Türöffner, Zeiterfassungs-, Beschallungs-, Fernseh-, Brandmelde-, Raumbeobachtungs-, Aufzugs- und Transportanlagen. Dazu zählen auch Transportanlagen, Hebebühnen, Schaltschränke, Leitstationen, Bedien- und Beobachtungseinrichtungen. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 9) Reinigungsleistungen werden auch noch nach der DIN 32736:200-08, S. 5 definiert. Für jede Reinigungskostenermittlung ist eine Ermittlung der zu reinigenden Fläche notwendig. Für die Glasreinigung kann das z.B. bedeuten, dass das Doppelte der verglasten Fläche als Reinigungsfläche gerechnet werden muss, da sowohl Innenund Außenseite gereinigt werden müssen. Dementsprechend bestimmt auch die Oberfläche wie und mit welchen Systemen sie gereinigt werden kann. Neben den Flächen ist die Basis jeder Kostenermittlung von Reinigungskosten der zeitliche Aufwand der Reinigung, zusammen mit dem Reinigungszyklus (Qualitätsanspruch und Intensität der Nutzung) und dem Stundenverrechnungssatz. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 69) Dementsprechend kann eine Reinigung täglich bis jährlich anfallen (vgl. König, H., et al. (2010), S. 84) und es muss unterschieden werden, ob die Reinigung von eigenem Personal (Eigenreinigung) oder fremden Personal (Fremdreinigung) (vgl. Hawlik, J. (2015), S. 53) durchgeführt wird. Die Unterhaltsreinigung wird aufgrund des bekannten Raumprogramms ermittelt. Die Nutzungsflächen (NUF), die Verkehrsflächen (VF) und Technikflächen (TF) sind bekannt. Für die Ermittlung ist die Angabe der Flächen je Raumnutzung erforderlich. Hierfür sind die Nutzungsflächen (NUF) nach DIN 277-3:2005-02 für die Eintragung vorgesehen. Diese Flächenarten bzw. Raumarten sind mit der Flächenleistung und den dafür üblichen Reinigungsintervallen für die Unterhaltsreinigung hinterlegt, die aufgrund der Raumnutzung ableitbar sind. Die Fläche wird mit den Reinigungsintervallen, dem Stundenverrechnungssatz für die Unterhaltsreinigung (Unterscheidung Fremd- und Eigenreinigung) und dem Korrekturfaktor, der sich aus den Kosteneinflussfaktoren ergibt, multipliziert und durch die Flächenleistung geteilt. Der Stundenverrechnungssatz wird jeweils auf das Jahr und Ort angepasst. z.B. 28 m² * 104 p.a. * 21,22 €/h * 0,30 / 150 m²/h = 122,06 € p.a. inkl. MwSt.

In der schweizerischen Version werden die Flächen nach der Nutzfläche (NF), der Verkehrsfläche (VF) und den Funktionsflächen (FF) ermittelt und wie folgt gerechnet: z.B. 28 m² * 104 p.a. * 34 CHF/h * 0,30 / 150 m²/h = 198 CHF p.a. inkl. MwSt.



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 113

Die Glasreinigung wird aufgrund der bekannten zu reinigenden Glasfläche ermittelt. Dabei werden die gesamten Flächen (Innen- und Außenflächen) zusammengezählt und anschließend mit dem Korrekturfaktor, der sich aus den Kosteneinflussfaktoren ergibt, multipliziert. Der Stundenverrechnungssatz wird jeweils auf das Jahr und den Ort angepasst. z.B. 200 m² * 12 p.a. * 23,42 €/h * 0,92 / 55 m²/h = 942,80 € p.a. inkl. MwSt.

Die Schweizer Version wird wie folgt gerechnet:

z.B. 200 m² * 12 p.a. * 35 CHF/h * 0,92 / 55 m²/h = 1405 CHF p.a. inkl. MwSt.

Die Fassadenreinigung wird aufgrund der bekannten zu reinigenden Fassadenfläche (bekleidete Aussenwandfläche) ermittelt. Die Fassadenfläche wird mit dem Korrekturfaktor, der sich aus den Kosteneinflussfaktoren ergibt, ebenfalls multipliziert. Der Stundenverrechnungssatz wird jeweils auf das Jahr und den Ort angepasst. z.B. 100 m² * 1 p.a. * 23,42 €/h * 0,95 / 8 m²/h = 139,31 € p.a. inkl. MwSt.

Die Berechnung in der schweizerischen Version stellt sich wie folgt dar: z.B. 100 m² * 1 p.a. * 35 CHF/h * 0,95 / 8 m²/h = 415 CHF p.a. inkl. MwSt.

Die Sonderreinigung oder Reinigung für Sonstiges kann wahlweise als Zuschlag über die Nutzungsfläche, als Zuschlag in Prozent der sonstigen Reinigungskosten oder als Pauschalzuschlag erfolgen. Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.4.3.1 Faktoren nach Optimierung Nach der Optimierung ergeben sich weitere Korrekturfaktoren. Mit diesen werden die ursprünglichen Korrekturenfaktoren im Werkzeug multipliziert. Für die Reinigungskosten sind dies folgende zusätzliche Faktoren zur Anpassung: Tab. 39: Korrekturfaktoren für die Reinigungskosten 330

Reinigung und Pflege von Gebäuden

Korrekturfaktor

331 332 333

Unterhaltsreinigung Glasreinigung Fassadenreinigung

0,45 0,02 0,45

5.4.3.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie In der Fall-Kontroll-Studie fallen mehrere Laborgebäude auf, deren Kosten stark von den im Werkzeug berechneten abweichen und auch über einzelne Eigenschaften ver-

114 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

fügen, die die anderen Laborgebäude nicht haben. Diese Eigenschaften werden für die Kosteneinflussfaktoren aus den Experteninterviews korrigiert. Folgende Faktoren werden entweder als Faktoren geändert oder als Sonderfaktoren für die Reinigungskosten eingefügt. Tab. 40: Angepasste Faktoren Reinigung mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

2. Nutzung/Betrieb – Standard: Reinigungsintervalle pro Woche Unterhaltsreini- 1x monatlich 20% gung

6,6

2x monatlich 31% 1x wöchentlich 53% 2x wöchentlich 290% vorher: 100% 4x wöchentlich 200% 5x wöchentlich 263% 2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Arbeitsweise nasspräparativ 100% geräteintensiv 75% computerbezo- 1% vorher: 75% gen theoretisch 75% 2. Nutzung/Betrieb – Standard: Fassadenreinigungsintervalle pro Jahr 0 x jährlich 0 0,5 x jährlich 3% 1x jährlich 5% vorher: 100% 2x jährlich 10% 4x jährlich 20% 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Gestaltung Unterhaltsreini- einfach 100% gungsfläche verspielt 13% vorher: 130% verwinkelt 142% 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Zugänglichkeit zur Reinigungsfläche Unterhaltsreini- gut 100% gung schlecht 1% vorher: 123% 1. Strategie – Leistung: Outsourcinggrad des infrastrukturellen Managements Unterhaltsreini- intern 380% vorher: 100% gung outgesourct 99% 4. Eigenschaften technische Anlagen: Standard techn. Anlagen hoch 100% niedrig 904% vorher: 238% 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Fassadenprinzip Glasfassade 1% Lochfassade 150%

Gewichtung

vorher: 100%

4,8

4,0

3,8

3,6

3,0

2,8



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 115

Tab. 41: Sonderfaktoren Unterhaltsreinigung mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Dimensionierung Tisch-Labor Nicht-Tisch-Labor 2. Nutzung/Betrieb – Art: Grundrisstypologie Lineares System Kamm-System Kern-System 2. Nutzung/Betrieb – Art: Zweckbestimmung öffentliche Forschung industrielle Forschung

Faktor 1,20 1,30 1,10 0,80 0,80 0,03 0,02

Tab. 42: Sonderfaktoren Glasreinigung mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Dimensionierung Tisch-Labor Nicht-Tisch-Labor 2. Nutzung/Betrieb – Art: Grundrisstypologie Lineares System Kamm-System Kern-System 2. Nutzung/Betrieb – Art: Zweckbestimmung öffentliche Forschung industrielle Forschung 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Betriebstage pro Jahr 365 320 250 2. Nutzung/Betrieb – Standard: Fassadenreinigungsintervalle pro Jahr 0 x jährlich 0,5 x jährlich 1x jährlich 2x jährlich 4x jährlich

Faktor 1,20 0,61 1,10 1,15 0,80 0,17 0,12 1,75 1 1 1 1 0,50 1 1

Die Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] für Reinigungskosten von Laborgebäuden beträgt: 13,7%. Bei Reinigungskosten gibt es vor allem die Besonderheit, dass zusätzliche, nicht messbare Faktoren wie z.B. der Eigenreinigungsanteil der Laboranten hinzukommen

116 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

können und dadurch eine Abweichung der Ist- von den Soll-Werten des LCC Werkzeugs verursacht werden.

5.4.4 KG 350 Bedienung Inspektion und Wartung Kosten für Bedienung, Inspektion und Wartung von technischen Anlagen und Baukonstruktionen gehören wie die Instandsetzungskosten zu den Instandhaltungskosten nach DIN 31051:2012-09. Sie stellen im Vergleich zu den Reininvestitionsmaßnahmen geringe Einzelkosten dar, fallen allerdings laufend an. (vgl. Arendt, S., Mählmann, M. in: Kessel, T., et al. (2015), S. 370) Das Intervall kann je nach Bauteil zwischen monatlich und zweijährlich variieren. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 84) Zur Ermittlung wird ein aufs Jahr gerechneter Prozentsatz der Herstellungskosten gerechnet. Alternativ können aber auch die Kosten aus Wartungsverträgen benutzt werden. (vgl. König, H., et al. (2010), S. 70) Im Idealfall weist ein Bauelement geringe (Re-)Investitionskosten und gleichzeitig geringe Kosten für Wartung und Inspektion auf. Niedrige Reinvestitionskosten bei gleichzeitig niedrigen Kosten für Wartung und Inspektion können zum Beispiel durch die Verwendung von preiswerten und möglichst wartungsfreien Bauteilen erreicht werden. Am ungünstigsten sind sowohl hohe Reinvestitionskosten als auch hohe Kosten für Wartung und Inspektion. Verursacht werden kann diese ungünstige Kombination durch fehlerhafte Planung, die zum Beispiel überdimensionierte Bauteile oder technische Anlagen vorsieht. (Arendt, S., Mählmann, M. in: Kessel, T., et al. (2015), S. 370, 371)

Die Kosten für die Bedienung, Wartung und Inspektion der technischen Anlagen und Baukonstruktion werden im Berechnungswerkzeug wie folgt berechnet: Der Wiederbeschaffungswert in € oder CHF (indizierte Herstellungskosten) wird mit einem Korrekturfaktor, der zur jeweiligen Art der technischen Anlage bzw. Baukonstruktion passt, multipliziert. Bei den technischen Anlagen werden hier zusätzlich die Korrekturfaktoren nach AMEV (2013) verwendet. Das AMEV-Verfahren (vgl. AMEV (2013)) benutzt für die Berechnung des Wiederbeschaffungswertes die indizierten Herstellungskosten und multipliziert diese mit einem Jahreskostenfaktor nach Art der technischen Anlage und drei zusätzlichen Korrekturfaktoren. Einen für das Anlagenalter, einen für den Gabäudetyp (Forschungs- und Laborgebäude) und einen für die Gebäudehöhe. (vgl. AMEV (2013), S. 15, 22, 23, 27)

Bei den Baukontruktionen wird der Korrekturwert nach BNB für Laborgebäude (vgl. BMUB (2014), S. C12) zusätzlich zu den aus Kosteneinflussfaktoren ermittelten Korrekturfaktoren verwendet. Das BNB-System für Laborgebäude sieht für jede Baukonstruktion einen Faktor für die Herstellungskosten jeder Baukontruktion von 0,1 vor. (vgl . BMUB (2015), S. C2)



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 117

Die ermittelten Einflussfaktoren dienen der Bildung der Korrekturfaktoren, die sich spezifisch für jede technische Anlage bzw. Baukonstruktion zusammensetzen. Zuletzt wird diesem Ergebnis die MwSt. hinzuaddiert, falls der Wert der Wiederbeschaffungskosten/Herstellungskosten nur netto zur Verfügung steht. z.B. 25.000€ * 0,5 * 1,19 = 14875 € p.a. inkl. MwSt.

Für die Schweizer Version ergibt sich dementsprechend folgende Rechnung: z.B. 25.000 CHF * 0,5 * 1,08 = 13500 CHF p.a. inkl. MwSt.

Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.4.4.1 Faktoren nach Optimierung Die Optimierung ergibt zusätzliche Korrekturfaktoren, mit dem der jeweilige Korrekturfaktor multipliziert wird. Für die technischen Anlagen finden sich folgende zusätzlichen Faktoren: Tab. 43: Korrekturfaktoren für die technischen Anlagen 420

Wartung, Inspektion der technischen Anlagen

Korrekturfaktor

421 422 423 424 425 426 427 428

Abwasser-, Wasser-, Gasanlagen Wärmeversorgungsanlagen Lufttechnische Anlagen Starkstromanlagen Fernmelde- und Informationstechnische Anlagen Förderanlagen Nutzungsspezifischen Anlagen Gebäudeautomation

0,72 0,42 0,04 0,18 0,46 0,53 0,30 0,16

Für die Baukonstruktion gelten folgende zusätzlichen Faktoren. Tab. 44: Korrekturfaktoren für die Baukonstruktion 410

Wartung, Inspektion der Baukonstruktion

Korrekturfaktor

411 412 413 414 415 416

Gründung Aussenwände Innenwände Decken Dächer Baukonstruktive Einbauten

0,61 0,34 0,49 0,63 0,35 4,35

118 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

5.4.4.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie Einige Kosten realer Laborgebäude zeigen eine starke Abweichung von jenen im Berechnungswerkzeug. In der Fall-Kontroll-Studie werden mehrere Eigenschaften bei diesen Laborgebäuden identifiziert, welche die anderen Laborgebäude nicht besitzen. Für diese Eigenschaften werden die Kosteneinflussfaktoren aus den Experteninterviews korrigiert. Folgende Faktoren werden entweder als Faktoren geändert oder als Sonderfaktoren für die Wartungs- und Inspektionskosten eingesetzt. Tab. 45: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 551% vorher: 145% 4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 570% vorher: 150% gering 100%

Gewichtung 2,0

1,6

Tab. 46: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Wärmeversorgungsanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 1013% vorher: 135%

4,2

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 1125% vorher: 150% gering 100%

1,6

Tab. 47: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Lufttechnische Anlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 1631% vorher: 145%

4,6

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 1688% vorher: 150% gering 100%

1,6



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 119

Tab. 48: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Starkstromanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 368% vorher: 147%

4,0

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 375% vorher: 150% gering 100%

1,6

Tab. 49: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Fernmelde- und informationstechnische Anlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 17% vorher: 173%

5,6

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 13% vorher: 125% gering 100%

3,2

Tab. 50: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Förderanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 1956% vorher: 163%

4,0

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 1800% vorher: 150% gering 100%

1,6

120 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Tab. 51: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Nutzungsspezifische Anlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 400% vorher: 154%

3,6

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 390% vorher: 150% gering 100%

1,6

Tab. 52: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Gebäudeautomation mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

Gewichtung

4. Eigenschaften technische Anlagen: Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % 100% > 95 % 246% vorher: 154%

3,2

4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch 240% vorher: 150% gering 100%

1,6

Für die Baukonstruktion werden nur die Einflussfaktoren für Dächer angepasst. Tab. 53: Angepasste Faktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Dächer mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Wirkung

Anpassung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Aufwendigkeit der Konstruktion ja 6300% vorher: 100% nein 50%

Gewichtung 1,6

Nachfolgend werden die Sonderfaktoren für die technischen Anlagen und die Baukonstruktion aufgelistet.



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 121

Tab. 54: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch biologisch physikalisch technologisch 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche 50 4. Eigenschaften technische Anlagen: Anzahl der dezentralen Wassererwärmer 1 >1

Faktor 1 1 2,20 2,93 1 0,39 1

Tab. 55: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Wärmeversorgungsanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch biologisch physikalisch technologisch 4. Eigenschaften technische Anlagen: Lage der Technikräume im Untergeschoss auf dem Dach

Faktor 1 1 1,63 1 0,27

Tab. 56: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Lufttechnische Anlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

Faktor

2. Nutzung/Betrieb – Art: Hauptnutzung Fachrichtung chemisch 1 biologisch 1 physikalisch technologisch 1,60 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Wärmedurchgangskoeffizient der Gebäudehülle niedrig 1 hoch 0,37

122 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Tab. 57: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Starkstromanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

1. Strategie – Sozial: Hauptziel des Eigentümers Nutzenmaximierung Kostenminimierung 4. Eigenschaften technische Anlagen: Anzahl der Aufzugsanlagen 1 >1

Faktor 1 0,29 1,51 1

Tab. 58: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Fernmelde- und informationstechnische Anlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche 50 4. Eigenschaften technische Anlagen: Anteil der technischen Anlagen < 50% > 50%

Faktor 3,22 1 0,18 1

Tab. 59: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Förderanlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Qualität der Planung und Erstellung traditionell nicht 4. Eigenschaften technische Anlagen: Anteil der technischen Anlagen < 50% > 50%

Faktor 1 1,05 0,12 1

Tab. 60: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Nutzungsspezifische Anlagen mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche 50

Faktor 1 2,00



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 123

Tab. 60: (fortgeführt) Faktor

Ausprägung

Faktor

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Wärmedurchgangskoeffizient der Gebäudehülle niedrig 1 hoch 1,36 4. Eigenschaften technische Anlagen: Lage der Technikräume im Untergeschoss 1 auf dem Dach 0,24

Tab. 61: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion technische Anlagen – Gebäudeautomation mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche 50 2. Nutzung/Betrieb – Standard: Energiestandard der Beleuchtung Standard Zielwert 4. Eigenschaften technische Anlagen: Anzahl der Aufzugsanlagen 4

Faktor 1 1,52 1 1,43 1 0,21

Tab. 62: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Gründung mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Aufwendigkeit der Konstruktion ja nein

Faktor 5,80 1,42

Tab. 63: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Außenwände mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Aufwendigkeit der Konstruktion ja nein

Faktor 1,93 1

124 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Tab. 64: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Innenwände mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Aufwendigkeit der Konstruktion ja nein

Faktor 5,80 1

Tab. 65: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Decken mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Aufwendigkeit der Konstruktion ja nein

Faktor 14,50 1

Tab. 66: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Dächer mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Qualität der Planung und Erstellung traditionell nicht

Faktor 1 0,87

Tab. 67: Sonderfaktoren Wartung, Inspektion Baukonstruktion – Baukonstruktive Einbauten mit Ausprägung Faktor

Ausprägung

3. Eigenschaften Baukonstruktion: Zugänglichkeit zur Baukonstruktion gut schlecht

Faktor 1 2,50

Die Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] für Wartung, Inspektion der technischen Anlagen beträgt 21,7% und für die Wartung, Inspektion der Baukonstruktion 9,4%. Bei Wartungs- und Inspektionsarbeiten ist ein wesentlicher Punkt, welche Strategie durch die Laborgebäudeinhaber und -betreiber verfolgt wird. Sie kann sehr individuell sein und hängt von Einzelentscheidungen ab. Dieser Umstand kann versursachen, dass die Abbildbarkeit dieser Schwankung durch ein Werkzeug sehr schwierig ist und dadurch Abweichungen auftreten.



Betriebskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 125

5.4.5 KG 360 Sicherheits- und Überwachungsdienste Die Kosten für Sicherheit und Überwachung beinhalten zum einen Kontrollen aufgrund öffentlich-rechtlicher Bestimmungen wie Brandschauen, Probealarme, Technische Überwachungsdienste, Arbeits- und Gesundheitsschutz, Verkehrssicherung, Hygieneüberwachung und Zugangskontrolle. Zum anderen zählen dazu Objekt- und Personenschutz mit Videoüberwachung, Bewachung, Sonderbewachung, eigene Feuerwehr, Informationsschutz und Schließdienste. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 10) Die Ermittlung der Kosten für Sicherheit und Überwachung besteht aus den Kosten für Kontrollen aufgrund öffentlich-rechtlicher Bestimmungen (Kennzahl für Aufwandsstunden für Zugangskontrolle bei Empfang und Pforte und dem Stundensatz) und des Objekt- und Personenschutzes (Kennzahl für Aufwandsstunden pro Rundgang und Stundensatz). Die Kennzahl der Aufwandsstunden wird jeweils mit dem passendem Stundensatz und mit einem Korrekturfaktor, der sich aus den Kosteneinflussfaktoren erweist, multipliziert. Zugangskontrolle z.B. 2300 h/a * 9 €/h * 0,8 = 16560 € p.a. inkl. MwSt. Objektschutz z.B. 100 h/a * 9 €h * 0,95 = 855 € p.a. inkl. MwSt.

Die Berechnung in der schweizerischen Version ergibt sich wie folgt: Zugangskontrolle z.B. 2300 h/a * 26 CHF/h * 0,8 = 47840 CHF p.a. inkl. MwSt. Objektschutz z.B. 100 h/a * 27 CHF/h * 0,95 = 2565 CHF p.a. inkl. MwSt.

Ein Laborgebäude kann allerdings auch Teil eines größeren Forschungscampus sein. In diesem Fall gibt es z.B. nur einen zu kontrollierenden Zugang oder eine Pforte für den gesamten Campus. Die Sicherheits- und Überwachungskosten des Laborgebäudes machen somit nur einen Anteil der gesamten Sicherheits- und Überwachungskosten aus. In diesem Fall können die Sicherheits- und Überwachungskosten separat angegeben werden. Der eingetragene Wert ersetzt die Berechnungsparameter im Werkzeug. Wenn dies nicht gewünscht wird, trägt der Anwender nichts ein. Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.4.5.1 Faktor nach Optimierung Das Ergebnis der Optimierung zeigt einen zusätzlichen Korrekturfaktor von 0,47. Für die Rechnung ergibt sich somit: Zugangskontrolle z.B. 2300 h/a * 9 €/h * (0,8 * 0,47) = 16560 € p.a. inkl. MwSt. Objektschutz z.B. 100 h/a * 9 €h * (0,95 * 0,47) = 855 € p.a. inkl. MwSt.

126 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

5.4.5.2 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie In der Fall-Kontroll-Studie finden sich keine Auffälligkeiten bei den Eigenschaften der Laborgebäude. Somit erfolgt auch keine weitere Anpassung nach der Fall-KontrollStudie aufgrund der Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] für Sicherheit- und Überwachungskosten von 4,1%.

5.4.6 KG 370 Abgaben und Beiträge Zu den Kosten für Abgaben und Beiträgen zählen Steuern und Versicherungsbeiträge. (vgl. DIN 18960:2008-02, S. 10) Sie werden mit einer Kennzahl pro m² BGF und Jahr ermittelt. Da für Deutschland zwei Kennzahlen für Abgaben und Beiträge von Laborgebäuden pro Jahr zur Verfügung stehen, wird ein Mittelwert gebildet und mit diesem gerechnet. Für die Schweiz wird mit einem Kennwert gearbeitet. Die Fläche in m² BGF wird mit der Kennzahl in €/ m² BGF p.a. und dem Korrekturfaktor multipliziert. Da die Kennzahl netto angegeben ist, wird noch die MwSt. hinzuaddiert. z.B. 100 m² * 4,5 €/m² BGF * 0,8 * 1,19 = 428,4 € p.a. inkl. MwSt.

Die Kosten für Abgaben und Beiträge werden in der schweizerischen Version mit einer Kennzahl pro m² GF und Jahr ermittelt. Die Fläche in m² GF wird mit der Kennzahl in CHF/ m² GF p.a. inkl. Steuern und dem Korrekturfaktor multipliziert. z.B. 100 m² * 2 CHF/m² GF * 0,8 = 160 CHF p.a. inkl. MwSt.

Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen.

5.4.7 Faktor nach Optimierung Da für die Überprüfung der Kosten für Abgaben und Beiträge keine Kostendaten realer Laborgebäude zur Verfügung stehen, wird für Abgaben und Beiträge auf einen statistischen Kennwert optimiert. (siehe Kapitel 2) Das Ergebnis der Optimierung ergibt einen zusätzlichen Korrekturfaktor von 0,52. Für die Rechnung ergibt sich somit: z.B. 100 m² * 4,5 €/m² BGF * (0,8 * 0,52) * 1,19 = 428,4 € p.a. inkl. MwSt.

5.4.8 Faktoren nach Fall-Kontroll-Studie Da bei den Kosten für Abgaben und Beiträge keine realen Laborgebäude zur Überprüfung zur Verfügung stehen, entfällt hier auch die Fall-Kontroll-Studie und somit ein weiterer Korrekturfaktor, um das Berechnungswerkzeug weiter anzupassen.



Instandsetzungskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 127

Die Abweichung des Berechnungswerkzeugs als MAPE (Mean Absolute Percentage Error) [%] für Abgaben und Beiträge beträgt: 27,5%. Als möglicher Grund für die starke Abweichung wird erstens vermutet, dass für die Überprüfung keine Kostendaten realer Laborgebäude zur Verfügung stehen. Zweitens sind Abgaben und Beiträge sehr stark abhängig vom Betreiber und Ort.

5.5 Instandsetzungskosten Forschungs- und Laborgebäude 5.5.1 KG 410 Instandsetzung der Baukonstruktionen Als Grundlage zur Berechnung der Instandsetzungskosten der Baukonstruktionen dient im Berechnungswerkzeug zur Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden der Wiederbeschaffungswert (Indizierung der Herstellungskosten=Investition skosten auf Jahr und Ort). Die in den Experteninterviews ermittelten Einflussfaktoren dienen zur Bildung der Korrekturfaktoren für die Nutzungsdauer, die sich spezifisch für jede Baukonstruktion zusammensetzen. Zusätzlich wird dazu ein Zuschlag in % des korrigierten Wiederbeschaffungswerts für Baustelleneinrichtung, Gerüste, Sicherungsmaßnahmen, Abbruchmaßnahmen, Instandsetzungen/Wiederherstellen, Materialentsorgung, zusätzliche Maßnahmen, sowie provisorische Baukonstruktionen jeweils spezifisch für jede Baukonstruktion hinzuaddiert. Zuletzt wird zum Ergebnis noch die MwSt. hinzuaddiert, falls der Wert der Wiederbeschaffungskosten nur netto zur Verfügung steht. Über die durchschnittlichen und mit Korrekturfaktor angepassten Nutzungsdauern der jeweiligen Baukonstruktion bei Laborgebäuden, wird der Zeitpunkt der jeweiligen Instandsetzung in die Lebenszykluskostenbetrachtung integriert. Die Kostengruppe für sonstige Maßnahmen der Baukonstruktion (Deutschland) bzw. ergänzende Leistung zur Konstruktion oder zum Ausbau (Schweiz) können über einen Mittelwert aller anderen Nutzungsdauern der Kostengruppe in die Lebenszykluskostenrechnung mit einbezogen werden. Der Wert kann aber auch individuell durch den Nutzer angepasst werden. Bei der Vergleichsrechnung wird mit einer Nutzungsdauer von 0 Jahren für sonstige Maßnahmen der Baukonstruktion gerechnet, da die Kosten für Zuschläge für Baustelleneinrichtung, Sicherungsmaßnahmen, Abbruchmaßnahmen (Demontage), Instandsetzungen (Wiederherstellen), Materialentsorgung, Zusätzliche Maßnahmen und provisorische technische Anlagen (vgl. DIN 276-1:2008-12, S. 19) als Zuschlag in Prozent der Investitionskosten für die Instandsetzung bereits in der Rechnung des Werkzeugs enthalten sind. z.B. [25.000 € + 1750 €] * 1,19 = 22908 € inkl. MwSt. p.a.

128 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Für die Schweizer Version wird ebenfalls der Wiederbeschaffungswert mit Zuschlag und Mehrwertsteuer berechnet und zum korrigierten Instandsetzungszeitpunkt in die Lebenszykluskostenermittlung gestellt: z.B. [ 25.000 CHF + 1750 CHF] * 1,08 = 20790 CHF inkl. MwSt. p.a.

Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen. Für die Schweizer Version werden die Kosteneinflussfaktoren im Äquivalent an die Schweizer Struktur der Erstellungskosten angepasst. Eine Optimierung und Fall-Kontroll-Studie wird für die Instandsetzungskosten unterlassen. Die Gründe dafür werden kurz erläutert. Die folgende Tabelle zeigt deutlich, dass zwischen den Instandsetzungskosten der realen Laborgebäude und den Berechnungen des Werkzeugs, der BNB-Methode oder den statistischen Kostenkennwerten starke Abweichungen bestehen. Als wesentlicher Grund hierfür wird angenommen, dass der erhobene Zeitraum für die Kostendaten der realen Laborgebäude, ab 1995, als zu kurz für einen echten Vergleich sind. Viele Nutzungsdauern von Bauteilen von Laborgebäuden beginnen teilweise erst ab z.B. 30 Jahren und lösen erst dann Instandsetzungskosten aus. Die Alternative, Kostendaten über einen längeren Zeitraum zu erheben, würde allerdings das Projektziel verfehlen. Das Berechnungswerkzeug soll in erster Linie für Neubauten von Laborgebäuden, die den aktuellen Standards und Richtlinien entsprechen, geeignet sein. Aus diesem Grund wird für die Instandsetzungskosten keine Optimierung durchgeführt und auch keine Abweichung angegeben. Die Fall-Kontroll-Studie und Korrekturfaktoren entfallen dementsprechend auch. Tab. 68: Vergleich Ergebnisse reale Laborgebäude mit Ergebnissen Werkzeug, BNB, Rotermund und Stoy Instandsetzung der Baukonstruktion indiziert auf 2017 und Bundesdurchschnitt

5 6 7 11 12 17 18

Laborgebäude reale Kosten in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt.

BerechnungsBNB werkzeug in €/m² NUF p.a. in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt. inkl. MwSt.

Rotermund, U. (2015), S. 79 Mittelwert indiziert in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt.

Stoy, C. (2017), S. 81 Mittelwert indiziert in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt.

1,68 1,27 0,74 0,31 1,24 2,94 3,96

17,81 55,19 12,43 17,90 17,23 16,16 12,77

8,20 8,71 7,58 7,30 6,62 9,07 8,42

1,71 1,82 1,58 1,52 1,38 1,89 1,76

44,94 39,24 7,04 10,51 2,08 16,60 15,21



Instandsetzungskosten Forschungs- und Laborgebäude  

 129

5.5.2 KG 420 Instandsetzung der Technischen Anlagen Die Instandsetzungskosten der technischen Anlagen im Berechnungswerkzeug zur Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden werden durch Multiplikation des Wiederbeschaffungswertes für Laborgebäude (Herstellungskosten/Investitionskosten inkl. Indizierung auf Jahr und Ort) mit einem Korrekturfaktor, der zur jeweiligen Art der technischen Anlage von Laborgebäuden passt, als Wiederbeschaffungswert berechnet. Die Einflussfaktoren aus den Experteninterviews dienen dabei zur Bildung der Korrekturfaktoren der Nutzungsdauern, die spezifisch für jede technische Anlage sind. Zusätzlich wird dazu ein Zuschlag in Prozent des korrigierten Wiederbeschaffungswerts für Baustelleneinrichtung, Gerüste, Sicherungsmaßnahmen, Abbruchmaßnahmen, Instandsetzungen/Wiederherstellen, Materialentsorgung, zusätzliche Maßnahmen, sowie provisorische technische Anlagen jeweils spezifisch für jede technische Anlage hinzuaddiert. Zuletzt wird zum ganzen Ergebnis noch die MwSt. hinzuaddiert, falls der Wert der Wiederbeschaffungskosten nur netto zur Verfügung steht. Über die durchschnittlichen und mit Korrekturfaktor spezifizierten Nutzungsdauern der jeweiligen technischen Anlagen bei Laborgebäuden wird der Zeitpunkt der jeweiligen Instandsetzung in die Lebenszykluskostenbetrachtung gestellt. Die Kostengruppe für sonstige Maßnahmen für technische Anlagen (Deutschland) bzw. Installation, Integration der Technik und Einbaute in technische Anlagen (Schweiz) können über einen Mittelwert aller anderen Nutzungsdauern der Kostengruppe in die Lebenszykluskostenrechnung mit einbezogen werden. Der Wert kann aber auch individuell durch den Benutzer geändert werden. Bei der Vergleichsrechnung wird mit einer Nutzungsdauer von 0 Jahren für die sonstigen Maßnahmen der technischen Anlagen gerechnet, da die Kosten für Zuschläge für Baustelleneinrichtung, Sicherungsmaßnahmen, Abbruchmaßnahmen (Demontage), Instandsetzungen (Wiederherstellen), Materialentsorgung, Zusätzliche Maßnahmen und provisorische technische Anlagen (vgl. DIN 267-1:2008-12, S.  19) bereits als prozentualer Zuschlag der Investitionskosten für die Instandsetzung in der Rechnung enthalten sind. z.B. [23.520 € + 1464 €] * 1,19 = 13357 € inkl. MwSt. p.a.

Für die Schweizer Version stellt sich die Rechnung mit Wiederbeschaffungswert und Zuschlag wie folgt dar: z.B. [23.520 CHF + 1464 CHF] * 1,08 = 12123 CHF inkl. MwSt. p.a.

Es werden nur die Kosteneinflussfaktoren größer einer Gewichtung von 1,0 mit in das Werkzeug aufgenommen. Für die schweizerische Version werden die Kosteneinflussfaktoren im Äquivalent an die Struktur der Erstellungskosten in der Schweiz angepasst. Für die Instandsetzungskosten der technischen Anlagen wird allerdings keine Optimierung (wie für die Instandsetzungskosten der Baukonstruktion) und auch

130 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

keine Fall-Kontroll-Studie durchgeführt. Warum sich keine Korrekturfaktoren aus diesen zwei Schritten für die Instandsetzung ergeben, wird nachfolgend kurz erklärt. Die nachfolgende Tabelle für technische Anlagen zeigt ebenfalls deutlich, dass zwischen den Instandsetzungskosten der realen Laborgebäude und den Berechnungen des Werkzeugs, der AMEV-Methode oder den statistischen Kostenkennwerten starke Abweichungen bestehen. Als wesentlicher Grund hierfür wird vermutet, dass der erhobene Zeitraum für die Kostendaten der realen Laborgebäude, ab 1995, als zu kurz für einen echten Vergleich sind. Viele Nutzungsdauern von technischen Anlagen von Laborgebäuden beginnen teilweise erst ab ca. 20 Jahren und bedingen Instandsetzungskosten. Die Alternative, Kostendaten über einen längeren Zeitraum zu erheben, würde allerdings das Projektziel verfehlen, da das Berechnungswerkzeug in erster Linie für Neubauten von Laborgebäuden, die den aktuellen Standards und Richtlinien entsprechen, geeignet sein soll. Deswegen wird für die Instandsetzungskosten keine Optimierung durchgeführt und auch keine Abweichung angegeben. (siehe auch Kapitel 2) Tab. 69: Vergleich Ergebnisse reale Laborgebäude mit Ergebnissen Werkzeug, AMEV, Rotermund und Stoy Instandsetzung der technischen Anlagen indiziert auf 2017 und Bundesdurchschnitt

1 3 4 5 6 7 11 12 17 18

Laborgebäude reale Kosten in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt.

Berechnungswerk- AMEV zeug in €/m² NUF p.a. in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt. inkl. MwSt.

Rotermund, U. (2015), S. 79 Mittelwert indiziert in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt.

Stoy, C. (2017), S. 81 Mittelwert indiziert in €/m² NUF p.a. inkl. MwSt.

1,35 31,30 10,54 1,13 9,19 2,23 5,17 20,25 10,22 26,81

27,08 55,60 93,74 60,87 130,24 44,21 24,21 36,77 32,30 30,63

16,42 11,73 12,31 15,67 16,64 14,49 13,96 12,66 17,33 16,08

7,12 5,09 5,34 6,80 7,22 6,29 6,06 5,49 7,52 6,98

28,16 94,70 160,31 41,47 107,13 9,34 98,50 2,69 662,36 2,71

Zusammenfassung 

 131

5.6 Zusammenfassung 250% 200% 150% 100% 50%

LCC Werkzeug gesamt

Instandsetzung technische Anlagen

Instandsetzung Baukonstruktion

Abgaben und Beiträge

Sicherheits- und Überwachungsdienste

Wartung, Inspektion Baukonstruktion

Bedienung, Wartung, Inspektion techn. Anlagen

Reinigungskosten

Entsorgungskosten

Versorgungskosten

Objektmanagementkosten

0%

Abb. 28: MAPE [%] der Ist-Werte von den Soll-Werten für alle Kostengruppen und insgesamt für das LCC Berechungswerkzeug nach der Optimierung

Nach der Anwendung des Excel-Solvers und Anpassung des Berechnungswerkzeugs in der deutschen Version über Korrekturfaktoren für jede Kostengruppe, hat das Werkzeug insgesamt für alle Kostengruppen eine Abweichung der Ist-Werte von den Soll-Werten von ca. 73% (MAPE). Die vorhergehende Abbildung zeigt die Abweichungen für jede Kostengruppe. Die Instandsetzungskosten werden dabei, aufgrund belastbarer Daten nicht optimiert und zeigen ebenfalls eine starke Abweichung. Nach der Fall-Kontroll-Studie mit anschließender Sensitivitätsstudie bzw. Eingliedern von Sonderfaktoren hat das Werkzeug für die Betriebskosten für alle Kostengruppen eine Abweichung der Ist-Werte von den Soll-Werten von ca. 12% (MAPE), wie folgende Abbildung zeigt. Die Instandsetzungskosten werden aus der Wertung herausgenommen, weil die erhobenen Daten zum Vergleich einen viel zu kurzen

132 

 Entwicklung Berechnungswerkzeug

Betrachtungszeitraum abdecken, um eine verlässliche Aussage treffen zu können. Die Aussage der Abweichungen des Berechnungswerkzeugs für die Instandsetzungskosten hat dementsprechend auch keine Aussage. Die Abweichung wird in diesem Fall nur für die Nutzungskosten angegeben. 25% 20% 15% 10%

LCC Werkzeug Nutzungskosten exkl. Instandsetzung

Abgaben und Beiträge

Sicherheits- und Überwachungsdienste

Wartung, Inspektion Baukonstruktion

Bedienung, Wartung, Inspektion techn. Anlagen

Reinigungskosten

Entsorgungskosten

Versorgungskosten

0%

Objektmanagementkosten

5%

Abb. 29: MAPE [%] der Ist-Werte von den Soll-Werten für alle Nutzungskostengruppen und insgesamt für das LCC Berechungswerkzeug (nur für Nutzungskosten ohne Instandsetzung) nach der Optimierung mit anschließender Fall-Kontroll-Studie und Korrektur des Werkzeugs

Aufgrund der Abweichungen ist das Werkzeug für den Benutzer durch eine iterative und individuelle Anwendung in der Praxis anpassbar: Weder die Struktur des Werkzeugs noch die einzelnen Tabellenblätter sind für den autorisierten Benutzer gesperrt und können individuell verändert und angepasst werden. Weiter sieht das Werkzeug vor, dass Schwankungsbereiche für die Korrekturfaktoren angegeben werden können. Darüber hinaus können individuelle (Risiko-)Zuschläge sowie Tarife und Stundenverrechnungssätze eingegeben werden. Sowohl die Nutzungsdauern als auch die Indizes können angepasst werden. In jedem Fall ist aber eine Anpassung und auch weiterer Forschungsbedarf v.a. bei den Instandsetzungskosten notwendig. (siehe auch Kapitel 7)

6 Anwendung Berechnungswerkzeug Im Folgenden wird das Berechnungswerkzeug anhand eines beispielhaften Laborgebäudes in Deutschland und drei Szenarien (best, base, worst) und der zugehörigen Kostenverteilung dargestellt. Zusätzlich wird die Option auf eine Optimierung der Lebenszykluskosten durch Veränderung ausgewählter Kosteneinflussfaktoren beispielhaft erklärt.

6.1 Eingangswerte und Szenarien Die Lebenszykluskostenberechnung wird im Werkzeug mit verschiedenen Eingangsparametern durchgeführt. Die nachfolgende Tabelle zeigt diese für das Beispiel. Tab. 66: Allgemeine Eingangsparameter zur Lebenszykluskostenermittlung Allgemeine Berechnungsparameter Ort

Stuttgart

Stufe der Kostenermittlung

Kostenfeststellung

Jahr der Inbetriebnahme

2019

Betrachtungszeitraum

60 Jahre nach Empfehlung SN 506 480:2016

Umsatzsteuer (Mehrwertsteuer) Deutschland

19%

Umsatzsteuer (Mehrwertsteuer) Deutschland vermindert

7%

Kalkulations-/Diskontierungszinssatz (real)

3,5% nach Empfehlung SN 506 480:2016

jährl. Preissteigerungsrate allgemein (real)

2,1%

Darüber hinaus werden die Eigenschaften des Laborgebäudes nach Kostengruppen geordnet in das Berechnungswerkzeug eingegeben. Nachfolgende Tabelle listet die notwendigen Eigenschaften des Beispiellaborgebäudes mit Ausprägungen, die dann die Kosten beeinflussen und navigieren auf. Einflussfaktoren, die in mehreren Kostengruppen vorkommen, werden automatisch übertragen.

https://doi.org/10.1515/9783110686227-006

134 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

Tab. 67: Kosteneinflussfaktoren als Eigenschaften des Laborgebäudes Eigenschaften Laborgebäude

Ausprägung Beispiellaborgebäude

EINFLUSSFAKTOREN auf Objektmanagementkosten gemäß KG 200 DIN 18960:2008-02 Outsourcinggrad infrastrukturellen Managements intern Outsourcinggrad techn. Managements intern Hauptziel des Bewirtschafters Kostenminimierung Hauptziel des Eigentümers Kostenminimierung Nutzungsart – Arbeitsweise nasspräparativ Anzahl der Personen im Gebäude p. Woche 163 Standard der Baukonstruktion niedrig Anteil der technischen Anlagen < 50% Standard der techn. Anlagen hoch Lohnniveau hoch EINFLUSSFAKTOREN auf Versorgungskosten gemäß KG 310 DIN 18960:2008-02 Hauptnutzung- Arbeitsweise Hauptnutzung- Fachrichtung Rechenzentrum im Gebäude Anzahl der Personen im Gebäude p. Woche Betriebstage pro Jahr Betriebsstunden pro Tag Kostenbewusstsein der Benutzer Leerstandsflächenanteil (NUFleer/NUF) Nutzungsfläche pro Ist-Arbeitsplatz (NUF/Ist-AP) Pflege und Unterhalt / Inspektion und Wartung Bildungsangebot Kantinenangebot /Cafeteriaangebot Laborkonzept Energiestandard der Beleuchtung Anzahl der Digestorien/ m² Nutzungsfläche (NUF) Art des Sonnenschutzes durchschnittliche Geschosshöhe (BRI/BGF) Grundrisstypologie Wärmedurchgangskoeffizient der Gebäudehülle Art der Armaturen Art des Energieträgers Art der Kühlung/Entfeuchtung Art der Warmwassererzeugung Dämmstandard Menge der ausgetauschten Raumluft Standard der sanitären Einrichtungen Standard der technischen Anlagen Verglasungsstandard Wärmespeicherkapazität Qualitäten der Verarbeitung der Rohre Jährliche Sonnenscheindauer [d/a] Einhaltung der Ökodesign-Richtlinie ErP (Stufe 2018)

nasspräparativ chemisch nein 163 365 12 gering < 50 % 15 ja ja ja modern Standard 0,04 / m² individuelle Steuerung 3,80 m Lineares System niedrig normal Strom Kompressionskälte dezentral modern k.A. niedrig hoch zweifach leichte thermische Masse hoch 200 nein



Eingangswerte und Szenarien 

 135

Tab. 67: (fortgeführt) Eigenschaften Laborgebäude

Ausprägung Beispiellaborgebäude

EINFLUSSFAKTOREN auf Entsorgungskosten gemäß KG 320 DIN 18960:2008-02 Nutzungsart – Arbeitsweise nasspräparativ Nutzungsart – Fachrichtung chemisch Anzahl der Personen im Gebäude p. Woche 163 Betriebstage pro Jahr 365 Kostenbewusstsein der Benutzer gering Bildungsangebot ja Kantinenangebot /Cafeteriaangebot ja Lage der Entsorgungsräume im Erdgeschoss Art der Abfallcontainer Sammelbehälter Standort städtisch Art der Sortierung sortiert Entsorgungskonzept ja Hauptanteil der Abfallfraktionen am Abfall Restmüll Art der Abfallfraktionen ungefährliche Abfälle EINFLUSSFAKTOREN auf Reinigung und Pflege von Gebäuden gemäß KG 330 DIN 18960:2008-02 Outsourcinggrad des infrastrukturellen Managements Hauptziel des Bewirtschafters Hauptziel des Eigentümers Nutzungsart – Arbeitsweise Nutzungsart – Fachrichtung Nutzungsart – Dimensionierung Nutzungsart – Zweckbestimmung Anzahl der Personen im Gebäude p. Woche Betriebstage pro Jahr Leerstandsflächenanteil (NUFleer/NUF) Winterdienst Möglichkeit des Reinigungsmaschineneinsatzes Reinigungsintervalle / Woche Unterhaltsreinigung Glasreinigung Glasreinigung Fassade Fassadenreinigungsintervalle p.a. Kantinenangebot Fassadenprinzip des Gebäudes Grundrisstypologie Infrastruktur der Reinigung Zugänglichkeit zur Reinigungsfläche Unterhaltsreinigung Glasreinigung Fassadenreinigung Gestaltung der Reinigungsfläche Porigkeit des Bodenbelags

outgesourct Kostenminimierung Kostenminimierung nasspräparativ chemisch Tisch-Labor öffentliche Forschung 163 365 < 50 % ja nein 5x wöchentlich 1x monatlich 0,5 x jährlich 0,5 x jährlich ja Glasfassade Lineares System zentral gut schlecht schlecht einfach geschlossene Oberfläche

136 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

Tab. 67: (fortgeführt) Eigenschaften Laborgebäude

Ausprägung Beispiellaborgebäude

Farbigkeit des Bodenbelags nicht Farbton Umgebung Art der Raumheizflächen Heizkörper Standard der techn. Anlagen hoch EINFLUSSFAKTOREN auf Bedienungs-, Wartungs- und Inspektionskosten gemäß KG 350 DIN 18960:2008-02 Instandhaltungsstrategie Ausfallstrategie Outsourcinggrad des technischen Managements extern Hauptziel des Bewirtschafters Kostenminimierung Hauptziel des Eigentümers Kostenminimierung Hauptnutzung – Arbeitsweise nasspräparativ Hauptnutzung – Fachrichtung chemisch Anzahl der Forschungsgruppen p. Woche 5 Betriebsintensität dauernder Betrieb Bildungsangebot ja Anzahl Geschosse < 7 Geschosse durchschnittliche Geschosshöhe (BRI/BGF) 3,80 m Qualität der Planung und Erstellung traditionell Neigung des Dachs flach Art der Dachbegrünung extensiv Zugänglichkeit zur Baukonstruktion gut Aufwendigkeit der Konstruktion ja Anzahl der dezentralen Wassererwärmer 20 Anzahl der Aufzugsanlagen 1 Lage der Technikräume auf dem Dach Anteil der technischen Anlagen < 50% Flexibilität der technischen Anlagen gering Standard der technischen Anlagen hoch Verfügbarkeit der technischen Anlagen < 95 % Zugänglichkeit zu den technischen Anlagen gut Belastungen (Lärm, Luft/Klima und Licht) gering Lohnniveau hoch politische Einflüsse – Gesetze, Normen, Richtlinien nein Qualifizierung des Personals gut Stundenverrechnungssatz für spezifische Dienstleistung hoch EINFLUSSFAKTOREN auf Sicherheit und Überwachung gemäß KG 360 DIN 18960:2008-02 Tägliche Betriebsstunden Sicherheitsstufe Lohnniveau Standort Anzahl der zu überwachenden Räume Anzahl überwachungsbedürftiger Eingänge Aufwandsstunden pro Rundgang Präsenzzeit des Objekt-/Werkschutzes

12 hoch hoch städtisch 5 16 2h 10 h



Eingangswerte und Szenarien 

 137

Tab. 67: (fortgeführt) Eigenschaften Laborgebäude

Ausprägung Beispiellaborgebäude

EINFLUSSFAKTOREN auf Abgaben und Beiträge gemäß KG 370 DIN 18960:2008-02 Hauptnutzung nasspräparativ Anzahl der Aufzugsanlagen 1 EINFLUSSFAKTOREN auf Instandsetzung der Baukonstruktion gemäß KG 410 DIN 18960:2008-02 Instandhaltungsstrategie Ausfallstrategie Zeithorizont für Investitionsentscheidungen > 5 Jahre Arbeitsweise nasspräparativ Fachrichtung chemisch Beanspruchung der Bauteile niedrig Betriebstage pro Jahr 365 Pflege und Unterhalt nein Art der Fassade konventionell Elementierung der Fassade ja Neigung des Dachs flach Einfachheit der Erhaltung der Baukonstruktion unproblematisch Qualität der Planung und Erstellung traditionell Qualitäten der Bauteile hoch Trennbarkeit der Bauteile ja Untergrundbeschaffenheit gut Wasserbelastung (intern, extern) nein politische Einflüsse – Gesetze, Normen, Vorschriften, keine Richtlinien Richtlinien Wartungsintervall 1x p.a. ja EINFLUSSFAKTOREN auf Instandsetzung der technischen Anlagen gemäß KG 420 DIN 18960:200802 Instandhaltungsstrategie Zeithorizont für Investitionsentscheidungen Arbeitsweise Fachrichtung Anzahl der Personen im Labor p. Woche Beanspruchung der Bauteile Betriebsintensität Aufzugsfahrten pro Stunde [N/h] Inspektion und Wartung Kantinenangebot /Cafeteriaangebot Anzahl Geschosse funktionale Grundrissorganisation Kanalführung der Zu- und Abluftführung Anzahl der dezentralen Wassererwärmer Art der Lufttechnik im Gebäude Auslastung der Lüftungs- bzw. Klimaanlage Berührschutz der Starkstromanlagen Klimatisierung der Zentrale der Fernmeldeanlagen

Ausfallstrategie > 5 Jahre nasspräparativ chemisch 15 hoch dauernder Betrieb 30-60/h ja ja > 3 Geschosse gut mit Abzweigungen 20 Lüftungsanlage hoch ja ja

138 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

Tab. 67: (fortgeführt) Eigenschaften Laborgebäude

Ausprägung Beispiellaborgebäude

Anzahl der Aufzugsanlagen Standard der technischen Anlagen Einfachheit der Erhaltung der technischen Anlagen Qualität der Planung und Erstellung Qualitäten der Bauteile Trennbarkeit der Bauteile Lohnniveau politische Einflüsse – Gesetze, Normen, Vorschriften, Richtlinien Prüfungsintervall Aufzugsanlage Wartungsintervall 1x pro Jahr

1 hoch unproblematisch traditionell hoch ja hoch ja > 2 Jahre ja

Weiter werden die Flächen des Laborgebäudes zur Eingabe in das Beispiellaborgebäude in das Berechnungswerkzeug eingegeben. Nachfolgende Tabelle zeigt eine kurze Übersicht über die notwendigen Flächen nach DIN 277-1:2016-01 für dieses Beispiel. Tab. 68: Flächen des Beispiellaborgebäudes nach DIN 277-1:2016-01 Flächenart

Fläche [m²]

Brutto- Grundfläche (BGF)

4272

Netto-Raumfläche (NRF)

3567

Technikfläche (TF)

341

Verkehrsfläche (VF)

818

Nutzungsfläche (NUF) – Wohnen und Aufenthalt

0

Nutzungsfläche (NUF) – Büroarbeit

677

Nutzungsfläche (NUF) – Produktion, Hand- und Maschinenarbeit, 1395 Forschung und Entwicklung Nutzungsfläche (NUF) – Lagern, Verteilen und Verkaufen

37

Nutzungsfläche (NUF) – Bildung, Unterricht und Kultur

201

Nutzungsfläche (NUF) – Heilen und Pflegen

0

Nutzungsfläche (NUF) – Sonstige Nutzungen

128



Eingangswerte und Szenarien 

 139

Neben den Flächen nach DIN 277-1:2016-01 werden noch weitere Flächen, die in nachfolgender Tabelle gezeigt werden zur Eingabe benötigt. Tab. 69: Sonstige Flächen Flächenart

Fläche [m²]

lufttechnische behandelte Fläche

873

Glasreinigungfläche Innenwände

706

Glasreinigungsfläche Aussenwände

1420

Fassadenreinigungsfläche

2295

Bodenbelagsfläche Parkett

135

Kautschuk

2366

Teppich

537

Epoxidharzbeschichtung

439

Zuletzt werden noch die Herstellungskosten nach DIN 276-1:2008-12 für die Kostengruppen 300 und 400 wie in nachfolgender Tabelle eingegeben. Der Kostenstand für die Investitionskostenermittlung nach DIN 276-1:2008-12 ist 2016 4. Quartal für das vorliegende Beispiel. Tab. 70: Kostengruppen der DIN 276-1:2008-12 2. Ebene KG 300+400 KG

Kostengruppen

Betrag [€] inkl. MwSt. Nutzungsdauer ca. [a]

300

Bauwerk – Baukonstruktionen

31.107.720

310

Baugrube

385.831

hier: 0

320

Gründung

2.956.031

64

330

Außenwände

11.598.712

51

340

Innenwände

7.327.294

50

350

Decken

1.820.897

62

360

Dächer

5.673.918

38

370

Baukonstruktive Maßnahmen

917.797

31

390

Sonstige Maßnahmen

427.240

hier: 0

140 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

Tab. 70: (fortgeführt) KG

Kostengruppen

400

Bauwerk – Technische Anlagen

Betrag [€] inkl. MwSt. Nutzungsdauer ca. [a]

410

Abwasser-/Wasser-/Gasanlagen

430.615

36

420

Wärmeversorgungsanlagen

765.486

31

430

Lufttechnische Anlagen

4.701.990

22

440

Starkstromanlagen

1.594.502

27

450

Fernmelde- und informationstechnische Anlagen

248.397

17

460

Förderanlagen

470.306

28

470

Nutzungsspezifische Anlagen

1.716.437

27

480

Gebäudeautomation

737.168

19

490

Sonstige Maßnahmen

hier: 0

Das Werkzeug rechnet für das Beispielgebäude mit Standardwerten. Risikozuschläge, Sondertarife oder Sonderstundenverrechnungssätze werden nicht eingegeben. Die vorher aufgelisteten Parameter werden in das Berechnungswerkzeug eingegeben. Für jeweils ein Base Case Szenario, ein Best- und Worst Case Szenario wird das Ergebnis über das Berechnungswerkzeug ermittelt. Die Szenarien unterscheiden sich aufgrund eines Parameters. Bei Lebenszykluskostenermittlungen werden für eine Sensitivitätsanalyse bzw. Szenarioanalyse folgende Parameter nach SN 506 480:2016, S. 23 empfohlen: –– Kalkulationszinssatz {z.B. +/- 1% Realzins), –– Investitionskosten {gemäss Genauigkeit der Kostenschätzung, z.B. +/- 20%), –– jährliche Ausgaben {z.B. tiefere/höhere Betriebskosten), –– jährliche Einnahmen {z.B. tiefere/höhere Mieterträge) Für die Szenarien wird im Folgenden der Kalkulationszinssatz als zu ändernder Parameter variiert. Base Case Szenario Für das Base Case Szenario wird der Diskontierungszinssatz bei 3,5% belassen:



Eingangswerte und Szenarien 

 141

Tab. 71: Ergebnis des Berechnungswerkzeugs für die eingegebene Parameter als Barwerte im Betrachtungszeitraum von 60 Jahren, inkl. MwSt., Referenzzeitpunkt 2019 Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02

kumulierter Barwert Barwert [€ p.a.] [€ / m² NUF p.a.] inkl. MwSt. inkl. MwSt.

300 Bauwerkskosten – Baukons­ 31.107.810 € truktion 400 Bauwerkskosten – Techn. 10.846.427 € Anlagen 200 Objektmanagementkosten 40.264 € 310 Versorgungskosten

1.017.499 €

320 Entsorgungskosten

6.214 €

330 Reinigungskosten

27.258 €

350 Wartung- und Inspektionskosten 360 Sicherheit und Überwachung 370 Abgaben und Beiträge

40.323 €

410 Instandsetzung Baukons­ truktion 420 Instandsetzung techn. Anlagen

1.702 € 21.726 € 60.146 € 214.028 €

Barwert [€ / m² BGF p.a.] inkl. MwSt.

[%]

12.760,50 €/m² NUF 4.449,23 €/m² NUF 16,52 €/m² NUF p.a. 417,38 €/m² NUF p.a. 2,55 €/m² NUF p.a. 11,18 €/m² NUF p.a. 16,54 €/m² NUF p.a. 0,70 €/m² NUF p.a. 8,91 €/m² NUF p.a. 24,67 €/m² NUF p.a. 87,79 €/m² NUF p.a.

7.281,11 €/m² BGF 2.538,72 €/m² BGF 9,42 €/m² BGF p.a. 238,16 €/m² BGF p.a. 1,45 €/m² BGF p.a. 6,38 €/m² BGF p.a. 9,44 €/m² BGF p.a. 0,40 €/m² BGF p.a. 5,09 €/m² BGF p.a. 14,08 €/m² BGF p.a. 50,10 €/m² BGF p.a.

85% 30% 0% 3% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1%

Restwert (kumuliert)

-6.912.492 €

-2.835,52 €/m² NUF p.a.

-1.617,94 €/m² BGF p.a.

-19%

Lebenszykluskosten

36.470.903 €

14.960,46 €/m² NUF p.a.

8.536,40 €/m² BGF p.a.

100%

Der Anteil der Kostengruppenarten an den jährlichen Nutzungskosten des Beispiel­ laborgebäudes stellt sich wie folgt dar.

142 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

Objektmanagement Versorgung Entsorgung Reinigung und Pflege von Gebäuden Bedienung, Inspektion, Wartung Sicherheits- und Überwachungsdienste Abgaben und Beiträge Instandsetzung Baukonstruktion Instandsetzung technische Anlagen

200 T 400T

600 T 800 T

1 Mio 1,2 Mio

Abb. 30: Kostengruppenanteil an jährlichen Nutzungskosten im Base Case Szenario im Beispiel

Best Case Szenario Für das Best Case Szenario wird der Diskontierungszinssatz auf 4,5% angehoben. Je höher der Diskontierungssatz ist, desto geringer sind die Auswirkungen zukünftiger Zahlungen auf die Gegenwart; wie folgende Abbildung zeigt.

Objektmanagement Versorgung Entsorgung Reinigung und Pflege von Gebäuden Bedienung, Inspektion, Wartung Sicherheits- und Überwachungsdienste Abgaben und Beiträge Instandsetzung Baukonstruktion Instandsetzung technische Anlagen

200 T 400T

600 T 800 T

1 Mio 1,2 Mio

Abb. 31: Kostengruppenanteil an jährlichen Nutzungskosten im Best Case Szenario im Beispiel

Worst Case Szenario Für das Worst Case Szenario wird der Diskontierungszinssatz auf 2,5% gesenkt. Je kleiner der Diskontierungssatz ist, desto höher sind die Auswirkungen zukünftiger Zahlungen auf die Gegenwart; folgende Abbildung zeigt den Zusammenhang.



Eingangswerte und Szenarien 

Objektmanagement Versorgung Entsorgung Reinigung und Pflege von Gebäuden Bedienung, Inspektion, Wartung Sicherheits- und Überwachungsdienste Abgaben und Beiträge Instandsetzung Baukonstruktion Instandsetzung technische Anlagen

200 T 400T

600 T 800 T

 143

1 Mio 1,2 Mio

Abb. 32: Kostengruppenanteil an jährlichen Nutzungskosten im Worst Case Szenario im Beispiel

Im Vergleich mit den Angaben in der Literatur bei Rotermund, U. (2015), S. 79 und Stoy, C., et al. (2017), S. 81, wie in nachfolgender Abbildung, ähneln die Anteile der Kostengruppen an den jährlichen Nutzungskosten des Base, Best und Worst Case Szenarios jenen aus der Literatur. Allerdings passen die Kostenanteile dieses Beispiellaborgebäudes mehr zu den Verhältniswerten von Stoy, C., et al. (2017) als zu jenen von Rotermund, U. (2015). Unterschiede zeigen sich vor allem bei den Instandhaltungskosten, wobei diese teiweise durch reale Kostendaten in der vorliegenden Arbeit nicht aussagekräftig überprüft werden können. Wesentlicher Unterschied ist bei den drei Szenarien, dass sich abhängig vom Kalkulationszinssatz die Summe der Lebenszykluskosten ändert. Bei sinkendem Diskontierungszinssatz ist die Gesamtsumme wesentlicher höher und bei steigendem Diskontierungszinssatz wesentlich niedriger als im Base Case Szenario. Objektmanagement Versorgung Entsorgung Reinigung und Pflege von Gebäuden Bedienung, Inspektion, Wartung Sicherheits- und Überwachungsdienste Abgaben und Beiträge Instandsetzung Baukonstruktion Instandsetzung technische Anlagen 0%

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%

Rotermund, U. (2015), S. 79 Stoy. C., et al. (2017), S. 81* * keine Angabe der Objektmanagementkosten Abb. 33: Anteil der Kostengruppenarten an den jährlichen Nutzungskosten eines Laborgebäudes

144 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

6.2 Optimierung der Nutzungskosten Grundsätzlich gilt, dass die Ausprägungen der Kosteneinflussfaktoren aufgrund von Entscheidungsprozessen veränderbar sind und man durch ihre Veränderung und Anpassung die Nutzungskosten optimieren kann. Das Werkzeug dient in erster Linie zur Feststellung der projektspezifischen Lebenszykluskosten. Um diese optimieren zu können, muss beachtet werden, dass es Einflussfaktoren gibt, die wie z.B. die fachliche Ausrichtung des Laborgebäudes oder die Arbeitsweise und die Anzahl der Personen, die im Laborgebäude arbeiten, kaum veränderbar sind. Diese werden in der Regel durch die Aufgabenstellung des Projekts definiert und sind somit fest. Für eine Optimierung der Lebenszykluskosten für das angewandte Beispiel wird jeweils pro Kostengruppe der am höchsten gewichtete UND verbesserbare Kosteneinflussfaktor, der eine Verringerung der Lebenszykluskosten erwarten lässt, beispielhaft verändert. Die hier veränderten Kosteneinflussfaktoren werden in folgender Tabelle für das Base Case Szenario kurz dargestellt. Tab. 72: Kosteneinflussfaktoren als Eigenschaften des Laborgebäudes Eigenschaften Laborgebäude

Einsparpotential

EINFLUSSFAKTOREN auf Objektmanagementkosten gemäß KG 200 DIN 18960:2008-02 Standard der techn. Anlagen von hoch auf niedrig EINFLUSSFAKTOREN auf Versorgungskosten gemäß KG 310 DIN 18960:2008-02 Kostenbewusstsein der Benutzer Art der Armaturen Art der Kühlung/Entfeuchtung

von gering auf hoch von normal auf Spararmaturen von Kompressionskälte auf Bauteilaktivierung EINFLUSSFAKTOREN auf Entsorgungskosten gemäß KG 320 DIN 18960:2008-02 Kostenbewusstsein der Benutzer von gering auf hoch EINFLUSSFAKTOREN auf Reinigung und Pflege von Gebäuden gemäß KG 330 DIN 18960:2008-02 Farbigkeit des Bodenbelags

von nicht Farbton Umgebung zu Farbton Umgebung EINFLUSSFAKTOREN auf Bedienungs-, Wartungs- und Inspektionskosten gemäß KG 350 DIN 18960:2008-02 Lage der Technikräume von auf dem Dach zu UG EINFLUSSFAKTOREN auf Sicherheit und Überwachung gemäß KG 360 DIN 18960:2008-02 Anzahl überwachungsbedürftiger Eingänge von 16 auf 2 EINFLUSSFAKTOREN auf Abgaben und Beiträge gemäß KG 370 DIN 18960:2008-02 kein Faktor verbesserbar k.A. EINFLUSSFAKTOREN auf Instandsetzung der Baukonstruktion gemäß KG 410 DIN 18960:2008-02



Optimierung der Nutzungskosten  

 145

Tab. 72: (fortgeführt) Eigenschaften Laborgebäude

Einsparpotential

Beanspruchung der Bauteile von niedrig auf hoch EINFLUSSFAKTOREN auf Instandsetzung der technischen Anlagen gemäß KG 420 DIN 18960:200802 Standard der technischen Anlagen

von hoch auf niedrig

Durch die dargestellte Veränderung der Einflussfaktoren wird das Ergebnis verbessert. Das Ergebnis der Optimierung spiegelt sich in diesem Fall wie folgend in den Nutzungskosten wider. Die Parameter für das Base Case Szenario werden ansonsten beibehalten. Tab. 73: Ergebnis des Berechnungswerkzeugs für die eingegebene Parameter als Barwerte im Betrachtungszeitraum von 60 Jahren, inkl. MwSt., Referenzzeitpunkt 2019 nach beispielhafter Optimierung Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02

kumulierter Barwert Barwert [€ p.a.] [€ / m² NUF p.a.] inkl. MwSt. inkl. MwSt.

Barwert [€ / m² BGF p.a.] inkl. MwSt.

[%]

200 Objektmanagementkosten

38.176 € 229.508 €

320 Entsorgungskosten

6.213 €

330 Reinigungskosten

34.902 €

350 Wartung- und Inspektionskosten 360 Sicherheit und Überwachung

43.041 € 997 €

370 Abgaben und Beiträge

21.726 €

410 Instandsetzung Baukonstruktion 420 Instandsetzung techn. Anlagen

60.146 €

8,94 €/m² BGF p.a. 53,72 €/m² BGF p.a. 1,45 €/m² BGF p.a. 8,17 €/m² BGF p.a. 10,07 €/m² BGF p.a. 0,23 €/m² BGF p.a. 5,09 €/m² BGF p.a. 14,08 €/m² BGF p.a. 50,10 €/m² BGF p.a.

0%

310 Versorgungskosten

15,66 €/m² NUF p.a. 94,14 €/m² NUF p.a. 2,55 €/m² NUF p.a. 14,32 €/m² NUF p.a. 17,66 €/m² NUF p.a. 0,41 €/m² NUF p.a. 8,91 €/m² NUF p.a. 24,67 €/m² NUF p.a. 87,79 €/m² NUF p.a. -2.835,52 €/m² NUF p.a.

-1.617,94 €/m² BGF p.a.

Restwert (kumuliert)

214.028 € -6.912.492 €

1% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% -19%

146 

 Anwendung Berechnungswerkzeug

Tab. 73: (fortgeführt) Kostengruppe nach DIN 18960:2008-02

kumulierter Barwert Barwert [€ p.a.] [€ / m² NUF p.a.] inkl. MwSt. inkl. MwSt.

Barwert [€ / m² BGF p.a.] inkl. MwSt.

[%]

35.690.481 €

14.640,33 €/m² NUF p.a.

8.353,73 €/m² BGF p.a.

100%

Lebenszykluskosten vor Optimierung

36.470.903 €

14.960,46 €/m² NUF p.a.

8.536,40 €/m² BGF p.a.

100%

Optimierung um

780.422 €

320,13 €/m² NUF p.a.

182,67 €/m² BGF p.a.

Lebenszykluskosten nach Optimierung im Vergleich:

Für weitergehende Optimierungen ist zu überlegen, mehrere Szenarien durchzuspielen. Allerdings ist dies etwas aufwendiger, da das Werkzeug im ersten Schritt für eine Ermittlung und nicht für eine Optimierung gedacht ist. Als Weiterentwicklung zur Optimierung sind in erster Linie Simulationen zu sehen, die sich auf Erkenntnisse dieses Werkzeugs stützen können. (vgl. Klein, G., Graf, H.G., Schöllhorn, A. in: Wilms, F. (2006), S. 364)

7 Fazit und Ausblick Dieses Kapitel fasst die wesentlichen Ergebnisse zusammen und legt die gewonnenen Erkenntnisfortschritte dar. Weiter werden die Grenzen bei der Bearbeitung der Problemstellung, der Mehrwert für Wissenschaft und Praxis und der weitere Forschungsbedarf dargestellt. Wissenschaftliche Einordnung und Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit zeigt mit einem methodenpluralen Forschungsansatz den Entwicklungsweg für ein Werkzeug zur projektspezifischen Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden in jeweils einer Version für Deutschland und einer für die Schweiz. Neu gewonnene, operationalisierte Kosteneinflussfaktoren der Lebenszykluskosten von Laborgebäuden werden dabei benutzt, um das Werkzeug projektspezifisch zu steuern. Dazu wird in einem ersten Schritt eine Literaturrecherche durchgeführt, um Kosteneinflussfaktoren auf die Nutzungskosten von Gebäuden allgemein zu ermitteln. Um diese Informationen zu filtern, werden in einem zweiten Schritt mit 38 Experten zu allen Kostengruppen der Nutzungskosten von Laborgebäuden Experteninterviews geführt. Für jede Kostengruppe wird dabei ein eigener Interviewbogen entwickelt. Mit diesem werden ca. 5 Experten pro Kostengruppe befragt. Dabei wird sowohl die Bedeutung des Kosteneinflussfaktors für die Kostengruppe als auch seine Ausprägungen und wie diese konkret die Kosten nach oben und unten korrigieren, ermittelt. Mit diesen Informationen zu den Kosteneinflussfaktoren wird ein Prototyp eines Berechnungswerkzeugs erstellt. Die Berechnungen werden mit Kennwerten oder Preisen aufgestellt und mit einem Korrekturfaktor, der sich aus den Kosteneinflussfaktoren, ihren Ausprägungen und ihrer Wirkung ergibt, vervollständigt. Der Korrekturfaktor dient dazu die Berechnungen pro Kostengruppe projektspezifisch anzupassen. Dieser Prototyp des Berechnungswerkzeugs für die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden wird an den Kosten 18 realer Laborgebäude getestet. Dazu werden die Kosteneinflussfaktoren als Eigenschaften, die Flächen, die Herstellungskosten und die Nutzungskosten in einem Bogen erhoben. Die Ergebnisse des Berechnungswerkzeugs werden mit den realen Kosten der Laborgebäude verglichen. Bei der Auswertung gilt es, vor allem Abweichungen auszumachen und auszubessern. Dies geschieht über eine nicht-lineare Optimierung des Werkzeugs an den realen Kosten. Auf Grundlage einer Fall-Kontroll-Studie werden konkrete Ursachen für Abweichungen in den Kosteneinflussfaktoren abgeleitet und erklärt. Anpassungen im Werkzeug, die sich aus der Ursachenerklärung ergeben, werden vorgenommen.

https://doi.org/10.1515/9783110686227-007

148 

 Fazit und Ausblick

Kernaussagen Vor diesem Hintergrund gelten folgende Kernaussagen als zentrale Ergebnisse der vorliegenden Arbeit: –– die Ermittlung relevanter Einflussfaktoren auf die Nutzungskosten und Bauteilnutzungsdauern von Laborgebäuden ist möglich Sowohl Literaturquellen als auch Experten beschreiben Laborgebäude als (zu) komplex (vgl. Grömling, D. in: Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 37f.; vgl. Hegger, M. in Braun, H., Grömling, D. (2005), S. 28), um sie systematisieren zu können (vgl. Glatte, T. (2014), S. 17). Systematisierbare Kosteneinflussfaktoren bzw. Einflussfaktoren auf die Nutzungsdauer abzuleiten, erscheint deswegen auch erstmals nicht realisierbar. Darüber hinaus werden Kosteneinflussfaktoren in erster Linie über statistische Verfahren ermittelt. Ein erstes zentrales Ergebnis ist daher, dass die Ableitung und Beschreibung von Einflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden möglich sind. Damit kann konkret benannt werden, was Kostentreiber und -senker für welche Kostengruppe sind. –– die Operationalisierung von Einflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden ist möglich Kosteneinflussfaktoren auf die Nutzungskosten von Gebäuden gibt es bisher nur als Ergebnis statistischer Auswertungen. Allerdings werden bisher nur die Kosteneinflussfaktoren an sich genannt und nie, wie man sie für Berechnungen und Lebenszykluskostenberechnungen „benutzbar“ machen kann. Ein zweites zentrales Ergebnis ist deswegen, dass man Kosteneinflussfaktoren zum Navigieren von Lebenszykluskostenberechnungen in Form von Korrekturfaktoren tatsächlich verwenden kann. Die Kosteneinflussfaktoren, mit ihren Gewichtungen, Ausprägungen und benutzbaren Wirkungen auf die Kosten, finden sich in Tabellen pro Kostengruppe im Anhang C. –– die Entwicklung eines Werkzeugs zur Lebenszykluskostenberechnung von Laborgebäuden durch gemischte Methoden mit Hilfe von Kosteneinflussfaktoren ist möglich Werkzeuge zur Lebenszykluskostenermittlung von Gebäuden gibt es. Allerdings existieren keine Anwendbaren für Laborgebäude. Darüber hinaus wird bei den Werkzeugen nicht angegeben, wieviel Abweichung sie von real getesteten Gebäudekosten haben. Das hier entwickelte Werkzeug zur Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden hat eine durchschnittliche Abweichung für die Nutzungskosten von Laborgebäuden von 12% (MAPE). Darüber hinaus ist das Werkzeug entsprechend der Fragestellung entwickelt und nicht aus Prinzip auf nur eine Forschungsmethode ausgerichtet.



Fazit und Ausblick 

 149

–– die Bezugsgröße für die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden ist im Idealfall € bzw. CHF pro m² NUF bzw. NF Die Experten der Experteninterviews sind sich einig, dass die geeignetste Bezugsgröße für die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden die Nutzungsfläche ist, um die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden abbilden zu können. –– die wichtigsten Kosteneinflussfaktoren auf die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden, geordnet nach Kostengruppen, sind: Nachfolgend werden die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Nutzungskosten und Nutzungsdauern der Bauteile von Laborgebäuden in zwei Tabellen aufgelistet.

Tab. 78: Haupteinflussfaktoren auf die Nutzungskosten von Laborgebäuden pro Kostengruppe Kostengruppe

Einflussfaktor auf Kosten

Ausprägung mit Wirkung ↔ keine Veränderung der Kosten (szs. Standardfall) ↓ Senken der Kosten ↑ Steigen der Kosten

Objektmanagementkosten

Hauptziel des Bewirtschafters

Kostenminimierung ↓ Nutzenmaximierung ↔

Versorgungskosten – Wasser

Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche

1↔ >1 ↑

Versorgungskosten – Energie

Menge der ausgetauschten Raumluft

12,5 m³/h m² NUF ↔ >12,5 m³/h m² NUF ↑

Versorgungskosten – Strom

Hauptnutzung

physikalisch technologisch ↓ chemisch /biologisch ↑ theoretisch-deduktiv ↓ nasspräparativ ↔ geräteintensiv ↓ computerbezogen ↑

Versorgungskosten – technische Medien

Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche

1↔ >1 ↑

Entsorgungskosten

Anzahl der Personen im Gebäude pro Woche

1↔ >1 ↑

Reinigungskosten – Unterhalt

Reinigungsintervall

< 2x/Woche ↓ > 2x/Woche ↑

Reinigungskosten – Glas/ Fassade

Reinigungsintervall

0x jährlich ↔ > 1x jährlich ↑

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 Fazit und Ausblick

Tab. 78: (fortgeführt) Kostengruppe

Einflussfaktor auf Kosten

Ausprägung mit Wirkung ↔ keine Veränderung der Kosten (szs. Standardfall) ↓ Senken der Kosten ↑ Steigen der Kosten

Kosten für Bedienung, Inspektion, Wartung – Abwasseranlagen, Wärmeversorgungsanlagen, Starkstromanlagen

Anteil der technischen Anlagen im Gebäude

< 25% ↔ > 25% ↑

Kosten für Bedienung, Wartung, Inspektion – Lufttechnische Anlagen, Förderanlagen, Nutzungsspezifische Anlagen, Gebäudeautomation

Instandhaltungsstrategie

Ausfallstrategie ↓ Inspektionsstrategie ↔ Präventivstrategie ↑

Kosten für Bedienung, Wartung, Inspektion – Fernmelde- und informationstechnische Anlagen

Standard der technischen Anlagen

niedrig ↔ hoch ↑

Bedienung, Wartung, Inspektion – Dächer

Qualität der Planung und Erstellung

traditionelle Dachkonstruktion (z.B. Blech, Ziegel) ↔ nicht (z.B. Folie, Dachbegrünung) ↑

Bedienung, Wartung, Inspektion – baukonstruktive Einbauten

Instandhaltungsstrategie

Ausfallstrategie ↓ Präventivstrategie/Inspektionsstrategie ↔

Kosten für Sicherheits- und Überwachungsdienste

Anzahl überwachungsbedürftiger Eingänge

2↔ >2↑

Abgaben und Beiträge

Hauptnutzung

geräteintensiv ↔ computerbezogen ↔ theoretisch-deduktiv ↔ nasspräparativ ↑



Fazit und Ausblick 

 151

Tab. 79: Haupteinflussfaktoren auf die Nutzungsdauern von Laborgebäuden pro Kostengruppe Kostengruppe

Einflussfaktor auf Nutzungsdauer

Ausprägung und Wirkung ↔ keine Veränderung der Nutzungsdauer ↓ Senken der Nutzungsdauer = Steigen der Kosten ↑ Steigen der Nutzungsdauer = Senken der Kosten

Instandsetzung Baukons­ truktion – Gründung

Beanspruchung der Bauteile

hoch ↔ niedrig ↓

Instandsetzung Baukons­ truktion – Außenwände

politische Einflüsse – Gesetze, Normen, Vorschriften, Richtlinien

keine ↔ ja ↓

Instandsetzung Baukonstruktion – Innenwände, Decken, Dächer

Qualität der Planung und Erstellung

traditionelle Bauweise ↔ nicht ↓

Instandsetzung Baukonstruktion – Baukonstruktive Einbauten

Hauptnutzung

physikalisch technologisch ↔ chemisch /biologisch ↓ nasspräparativ ↔ geräteintensiv, computerbezogen, theoretisch-deduktiv ↑

Instandsetzung technische Anlagen – Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen, Wärmeversorgungsanlagen, Lufttechnischen Anlagen, Starkstromanlagen, Fernmelde- und informationstechnische Anlagen, Förderanlagen, Medienversorgungsanlagen, Gebäudeautomation

Qualität der Planung und Erstellung

traditionelle Bauweise ↔ nicht ↓

Instandsetzung technische Anlagen – Medizin- und Labortechnische Anlagen

Beanspruchung der Bauteile

hoch ↔ niedrig ↓

152 

 Fazit und Ausblick

–– die Kosteneinflussfaktoren haben als Werkzeug Anwendungsmöglichkeiten mit praktischer und wissenschaftlicher Relevanz in Deutschland und der Schweiz In erster Linie kann das entwickelte Werkzeug und die Information über die Lebenszykluskosten von Laborgebäuden in der Praxis angewandt werden, um Investitionsoptimierungen, Variantenvergleiche, Kennzahlen, Budgetplanungen oder Kostenüberwachung ab einer frühen Planungsphase durchzuführen. Für die Wissenschaft ist vor allem die Herangehensweise wichtig und interessant. Fragestellungen dieser Art werden häufig über empirische, statistische Auswertungen angegangen. Das Problem dabei ist, dass nur ein Bruchteil der Masse der Informationen, die erfasst werden muss, „verwertbar“ und relevant ist. Der beschriebene gemischtmethodische Ansatz schafft, ohne den (zu) aufwendigen Ansatz einer quantitativen Herangehensweise, ein Ergebnis, mit dem zum einen prospektiv gearbeitet werden kann. Zum anderen kann es retrospektiv überprüft werden. Gerade in Themengebieten ohne Literaturwissen können methodenplurale Herangehensweisen, wie hier, einen Zugang für die Wissenschaft eröffnen. Kritische Betrachtung des Ansatzes Die Erkenntnisse der vorliegenden Arbeit stützen sich zum einen auf die Anwendung der beschriebenen gemischten Methoden und zum anderen auf die Aussagen von 38 Experten und den Vergleich des Berechnungswerkzeugs mit den Kosten 18 realer Laborgebäude. Das Berechnungswerkzeug hat für die Nutzungskosten im Vergleich mit den 18 Laborgebäude eine Abweichung von 12%. Die Ursachen für Kostenabweichungen sind teilweise vermeidbar (Ursachen der Planung, Lenkung, Realisierung, Erfassungs- und Analysefehler) und unvermeidbar aufgrund unvorhergesehener Ereignisse (einzelne Ereignisse mit Prozessänderungen und -störungen oder mehrere Ereignisse). (vgl. Steglich, M. (2001), S.  34-54) Zusätzlich können diese Gründe in sachlogische, zeitliche, methodische, soziologische, monetäre und managementbezogene eingeteilt werden. (vgl. Wübbenhorst, K.L. (1984), S. 262-273) Für die Interpretation der Ergebnisse gibt es also Einschränkungen, die für die Aussagekraft mit einfließen müssen. Zum einen sind die Ergebnisse innerhalb der angewandten Methodenverknüpfung zu sehen. Bei sequentiellen Forschungsdesigns sind die Ergebnisse jeder einzelnen Methode abhängig voneinander. (vgl. Burzan, N. (2016), S.  32,  66,  106,  107) Daher ist auch nicht sichergestellt, dass die Ergebnisse sicher zueinander passen und somit ein absolut klares Ergebnis liefern. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 47) Da sich die drei Teile aufeinander beziehen, besteht zudem die Gefahr von Fehldeutungen. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 45) Eine Ganzheitlichkeit der Aussage ist mit einer Methodenverknüpfung deswegen nicht möglich (vgl. Burzan, N. (2016), S. 10), weshalb Methodenverknüpfungen von manchen Gutachtern und Reviewern auch nicht anerkannt wird



Fazit und Ausblick 

 153

(vgl. Kuchartz, U. (2014), S.  157; vgl. Burzan, N. (2016), S.  22). Darüber hinaus sind Einschränkungen durch die jeweils einzelnen angewandten Methoden innerhalb der Methodenverknüpfung zu sehen: In diesem Fall stellen die geführten Experteninterviews eine Rahmenbedingung für Verständnisprobleme zwischen Experten und Interviewerin. Weiter ist die Anzahl der interviewten Experten auf 38 begrenzt. Darüber hinaus werden von den Experten auch Kosteneinflussfaktoren angegeben (z.B. Eignung und Qualifikation der Mitarbeiter), die allerdings nicht klar messbar und damit nicht operationalisierbar sind. Allerdings kann es sein, dass genau diese Faktoren einen wesentlichen Einfluss auf die Kosten haben. Weiter kann es bei Experteninterviews immer zu Schätzfehlern oder wie auch hier Schwierigkeiten bei der Angabe der einzelnen Kosteneinflussfaktoren durch die Experten kommen. Die bereitgestellten Daten stellen weiter an sich einen Unsicherheitsfaktor für jede Methode dar. Im Wesentlichen sind durch die Auswahl der Bereitstellungsmöglichkeit und -willigkeit der Datengeber Einflussfaktoren z.B. des Standorts integriert, die nicht klar zu messen sind. Darüber ist die Aussagefähigkeit begrenzt auf die bereitgestellten 18 Laborgebäude. Und, Verzerrungen können immer über diejenigen, die die Daten sammeln und in den Erhebungsbogen eingeben, entstehen. Da jeder Datengeber die Daten selbst sammelt und eingibt, ist eine Vereinheitlichung für alle Datengeber außerhalb des einheitlichen Erhebungsbogen kaum umsetzbar und sicherzustellen. Auch für die Optimierung gibt es Störgrößen wie z.B. den Energiepreis oder den Faktor des Eigenreinigungsanteils von Laboranten, die Unterschiede bei den Laborgebäuden erzeugen können. Abweichungen zwischen den Soll- und Ist-Werten sind vor allem bei den Instandhaltungskosten darüber zu erklären, dass zum einen zu wenig Daten für die Überprüfung gegeben werden konnten. Zum anderen ergibt sich bei den Instandhaltungskosten immer die Schwierigkeit der Abgrenzung zwischen Instandsetzungs-, Wartung- und Inspektionskosten (vgl. DIN 31051:2012-09). Weiter werden Instandsetzungskosten oft auch unter Umbaumaßnahmen verbucht, was die Differenzierung unklar macht. Zusätzlich kommt hinzu, dass Instandsetzungsmaßnahmen in der Realität teilweise frühestens nach 20 Jahren anfallen können. Da hier aber nur Laborgebäudedaten von Gebäuden mit höchstens 20 Jahren Nutzungsdauer erfasst werden, können die Daten auch nur schwer verglichen werden. Für Objektmanagementkosten und Kosten für Abgaben und Beiträge zur Überprüfung des Werkzeugs sind hier überhaupt keine Daten bereit gestellt. Da diese hier durch statistische Mittelwerte simuliert werden, sind hier Unreinheiten bei der Optimierung von vornherein gegeben. Letztendlich ist auch noch die Lösungsfindung durch den Microsoft Excel Solver als kritisch zu betrachten. Andere Optimierungsprogramme könnten auf andere bzw. genauere Ergebnisse kommen. Fall-Kontroll-Studien beinhalten grundsätzlich Verzerrungen. (vgl. Fletcher, R.H., Flechter, S.W. (2011), S. 140, 141) Besonders dieser „interpretative“ Teil wird wesentlich durch die Beobachtung der Forscherin beeinflusst. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 11)

154 

 Fazit und Ausblick

Hier ist zu hinterfragen, ob man die Gültigkeit einer Fall-Kontroll-Studie mit einer randomisierten klinischen Studie mit gleicher Fragestellung überprüfen kann, was der wissenschaftliche Standard wäre. (vgl. Fletcher, R.H., Flechter, S.W. (2011), S. 140, 141) Im Fall dieser Arbeit wären dies nochmalige Experteninterviews, was hier aus Ermangelung weiterer Experten und Aufwand unterlassen wird. Darüber hinaus kommt eine Fall-Kontroll-Studie vor allem dann zum Einsatz, wenn quantitative Methoden zu aufwendig wären oder zu wenig Datenmaterial zur Verfügung steht. (vgl. Gordis, L. (2014), S. 202) Dies rechtfertigt allerdings den Einsatz der Fall-Kontroll-Studie im vorliegenden Fall. Die Unsicherheiten der Fall-Kontroll-Studie könnten jedoch durch, eine auf dieser Arbeit aufbauende, statistische Erhebung eines größeren Pools an Laborgebäuden mit z.B. einer statistischen Regressionsanalyse überprüft werden. Mehrwert für die Wissenschaft Neben den Einschränkungen, die insgesamt oder aufgrund der Methodenverknüpfung und den darin enthaltenen Methoden entstehen können, ergibt sich grundsätzlich die Frage, ob der angewandte methodenplurale Forschungsansatz richtig und passend ist. Vor allem auf internationaler Ebene haben sich statistische Methoden in der Bauökonomieforschung als anerkannt etabliert. (vgl. Simon, N. (2018), S. 347) Allerdings stellt sich in der anhaltenden Diskussion der internationalen Bauökonomieforschung ebenso die Frage, ob man zur Weiterentwicklung dieses Forschungszweigs besser methodisch interdisziplinär arbeiten sollte. Das höhere Ziel bei dieser Anwendung weiterer Methoden und auch Methodenverknüpfung ist der nachhaltige Erkenntniszuwachs durch vielerlei Forschungsmethoden und -perspektiven. (vgl. Volker, L. (2018), Harty, C., Leiringer, R. (2017), Mogendorff, K. (2016), Sunding, L., Ekholm, S. (2015), Lingard, H., Rowlinson, S. (2006), Chau, K.W., et al. (1998), Walker, D.H.T. (1996)) Hinsichtlich der statistischen, quantitativen Erfassbarkeit von Informationen über Laborgebäude kommt hier neben der Komplexität und Individualität ein weiterer Faktor hinzu. Forschungs- und Laborgebäude und vor allem die Kosten, die sie verursachen, stehen innerhalb einer Wettbewerbsthematik. (vgl. Barth, A. in: Krämer, K.H. (2005), S. 1) Forschung wird häufig durch öffentliche Gelder finanziert und daher sollten auch die Kosten für den Gebäudebetrieb transparent gestaltet werden. Dennoch liegen hierzu keine aussagekräftigen Veröffentlichungen vor. Vor diesem Hintergrund ist das hier angewandte Forschungsdesign mit Verknüpfung von Experteninterviews, Optimierung und Fall-Kontroll-Studie ein aufgezeigtes Beispiel zum weiteren und tieferen Erkenntnisgewinn im Bereich der bauökonomischen Forschung mit Schwerpunkt der Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden. Der Vorteil dabei ist, dass auf die breite Datenerfassung, zumindest in einem ersten Schritt, verzichtet werden kann. Die Methodenverknüpfung zeigt daher ihr



Fazit und Ausblick 

 155

Potential mehrere Perspektiven für den Forschungsgegenstand zu liefern und diesen besser zu reflektieren. (vgl. Burzan, N. (2016), S. 108) Darüber hinaus wird auf nationaler Ebene ein rein quantitativer Ansatz ebenfalls zunehmend kritisch betrachtet. Idealerweise wird stattdessen angestrebt, dass praxisrelevante, direkt geprüft und bewertete Informationen Zugang zur Wissenschaft finden. (vgl. Simon, N. (2018), S. 347) Die Methodenverknüpfung ist dabei essentiell, da sie die Forschungsfrage in den Mittelpunkt rückt und dies zum entscheidenden Kriterium für die Wahl der Methode oder Methoden wird. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 156) Diese Forschungsfrage ist es auch, welche die Weiterentwicklung von Kosteneinflussfaktoren zu Korrekturfaktoren erst ermöglicht. Der Ausgangspunkt hier ist ein Instrument zu finden, wie man Kosteneinflussfaktoren ermitteln und weiterentwickeln kann und nicht eine Methode auszuwählen und dann zu versuchen damit ein Maximum an möglichen Informationen zu gewinnen. Selbst, wenn die Antworten weiter untersucht werden müssen, zeigt die Vorgehensweise einen machbaren Fortschritt ohne an Methoden festzuhalten zu müssen, die keine verwertbaren Antworten liefern. Daher bietet die hier vorgestellte Vorgehensweise mit Schwerpunkt der Forschungsfrage auch eine wissenschaftliche Übertragbarkeit an. Zum einen kann dies innerhalb der Bauökonomieforschung und Lebenszykluskostenermittlung von anderen komplexen Gebäudetypologien wie z.B. Krankenhäusern geschehen. Zum anderen ist dies aber auch ein Zugewinn in anderen wissenschaftlichen Disziplinen, die sich wiederum aus Mitteln der Bauökonomieforschung bedienen können. Der Mehrwert für die Wissenschaft ist also unabhängig von Weltsichten zu sehen, sondern schärft den Blick auf die Forschungspraxis. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S. 43) Weiterführung der Forschungsidee Die Ergebnisse dieser Arbeit sind vor allem als Grundlagenarbeit in der Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden zu verstehen. In diesem Sinne können sowohl die Methodenverknüpfung, als auch die Kosteneinflussfaktoren und das Werkzeug an weiteren Laborgebäuden, auch in der Schweiz, getestet werden. Als Beispiel könnte man einen größeren Pool an Laborgebäuden mit Hilfe der hier erfassten Kosteneinflussfaktoren erheben, daran das Werkzeug überprüfen oder eine Regressionsanalyse als hypothesentestende Studie durchführen, um die Resultate zu hinterfragen. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S.  61) Darüber hinaus ist vor allem zu überdenken v.a. für die Instandsetzungskosten mehr Jahre (z.B. mindestens 40 Jahre) bei älteren Laborgebäuden zu erheben, um die Instandsetzungskosten in dem Berechnungswerkzeug überprüfen zu können. Außerdem kann man überlegen, bei den Instandsetzungskosten tiefer in die Kostenstrukturen mit entsprechenden Nutzungsdauern und Einflussfaktoren vorzudringen. Weiterführende Experteninterviews und nochmalige Befragungen oder weitere interdisziplinäre Methodenverknüpfungen auch in einem interdis-

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 Fazit und Ausblick

ziplinären Forschungsteam können die Herangehensweise ergänzen und bereichern. (vgl. Kuchartz, U. (2014), S.  157) Weiter kann die vorgestellte Vorgehensweise auch auf andere Länder wie z.B. Österreich oder auch Gebäudearten übertragen und auf Eignung und Einsatzfähigkeit überprüft werden. Ein großes Thema v.a. bei Laborgebäuden ist mittlerweile, dass ein Gebäude neben der wirtschaftlichen und technischen Lebensdauer auch Umnutzungen zulässt und somit drittverwendbar bleibt. Durch diese sog. Fungilität und dynamischen Wechselprozess des Wirtschaftsguts Immobilie wird immer mehr auch das Management der Umbauten im Lebenszyklus gefordert. (vgl. Gensior, E. in: Nentwig, B., Gensior, E. (1999), S. 13) Darüber hinaus ist die Eigenheit von Forschung, dass sie stets voranschreitet und daher auch mit Neuerungen mithalten muss. Seit längerem ist deswegen bekannt, dass Umbaumaßnahmen auch häufig durch Wissenschaftler und deren Platz- und Ausrüstungsbedarf ausgelöst werden. (vgl. Johnson, R.E., et al. (1987), S. 40) Dementsprechend ist zu überlegen, ob Umbaumaßnahmen bei weiteren Forschungsarbeiten im Bereich der Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden per se zum Lebenszyklus von Laborgebäuden gezählt werden und deswegen auch in die Lebenszykluskostenermittlung mit einkalkuliert werden. In dieser Arbeit sind Umbauten aufgrund der klassischen Definition der Lebenszykluskosten ausgeschlossen (siehe Kapitel 4). Um die Idee der Umbaukosten in die Lebenszykluskosten einzuarbeiten, könnten sie z.B. wie Instandsetzungskosten behandelt werden. Die Forschungsfragen dazu sind, was die Auslöser (Kosteneinflussfaktoren) für Umbauten bei Laborgebäuden sind, in welchen Intervallen die Umbauten (Nutzungsdauer) anfallen, welche Zuschläge man dafür kalkulieren muss und wie man letztendlich Umbaukosten kalkulieren und logisch in eine Lebenszykluskostenermittlung integrieren kann. Idealerweise betrachtet man auch hier, wie bei den Instandsetzungskosten, einen längeren Zeitrahmen. Das Thema könnte auch auf Modernisierungsund Erweiterungsmaßnahmen ab einer gewissen Nutzungsdauer des gesamten Gebäudes ausgeweitet werden. Laborgebäude finden sich darüber hinaus meist als Teil eines Forschungscampus. Vor diesem Hintergrund wäre es auch möglich, eine ganzheitliche, städtebauliche Lebenszykluskosten bzw. -erfolgsbetrachtung mit allen Erschließungs-, Flächenverbrauchs-, Umbau-, Erweiterungs- und Modernisierungsmaßnahmen inkl. positiven und negativen externen Effekten und der letztendlichen Optimierung des Lebenszykluserfolgs anzustreben. Laborgebäude können in diesem Zusammenhang auch als Platzhalter für andere Gebäudearten verstanden werden. Lebenszykluserfolg und praktische Zweckbestimmung Sowohl bei privaten als auch bei öffentlichen Laborgebäuden stellen knappe Budgets, und fehlende Rückstellungsmöglichkeiten entweder aufgrund von Managementzielen oder schwieriger finanzieller Situation z.B. der öffentlichen Hand eine Herausforderung dar. (vgl. Stadt Zürich (2015), S. 13) Auf der Suche nach finanziellen Ein-



Fazit und Ausblick 

 157

sparpotentialen (vgl. Schulte, K. W., et al. (2006), S.  28) und mangels langfristiger Strategien (vgl. Pöll, E. (2007), S. 59) werden v.a. im öffentlichen Bereich sowohl in Deutschland und der Schweiz, was auch für Laborgebäude von Universitäten oder Forschungseinrichtungen gilt, Instandhaltungsmaßnahmen sehr lange zurückgehalten. (vgl. Schönefeldt, L. (2007), S. 311; vgl. Stadt Zürich (2015), S. 13) Eine Lebenszykluskostenermittlung mit diesem Werkzeug kann umfassend objektbezogen Kostentransparenz, Wertkenntnis schaffen und beim Controlling helfen. Gleichzeitig kann es die Entwicklung von einer reinen Verwaltung der Liegenschaften zu einem aktiven Immobilienmanagement für eine kosteneffiziente Bewirtschaftung v.a. im öffentlichen Bereich unterstützen. (vgl. Pöll, E. (2007), S. 59) Dennoch beinhaltet eine den gesamten Lebenszyklus umfassende Betrachtung nicht nur die Lebenszykluskostenermittlung, sondern auch den Lebenszykluserfolg. Durch den Mehrwert und Nutzen öffentlicher Gebäude für die Gesellschaft ist zu überdenken, ob bei einer Lebenszyklusbetrachtung nicht nur rein ökonomische, sondern auch ökologische oder ästhetische Faktoren wie Nachhaltigkeit der Materialien oder Gestaltqualität eine Rolle spielen sollten. Das hier vorgestellte und entwickelte Kostenplanungswerkzeug für die Lebenszykluskostenermittlung von Laborgebäuden ist als aktuelles Pilotprojekt zur Kostenermittlung im Denkprozess der frühen Planungsphasen gedacht. Erfahrung in der ganzheitlichen Betrachtung des Lebenszyklus und auch des Lebenszykluserfolgs einer Liegenschaft ist dabei unabdingbar. Ideal ist also eine Kombination aus Werkzeugen wie diesem und der langjährigen Erfahrung von Projektleitern im Laborgebäudebau- und betrieb. Vor diesem Hintergrund ist diese Arbeit auch als Annäherung für die Lebenszykluskostenberechnungen bei Nachhaltigkeitszertifizierungen von Laborgebäuden zu sehen.

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Anhang A: Experteninterviews – Vorabinformation

https://doi.org/10.1515/9783110686227-009

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 Anhang A: Experteninterviews – Vorabinformation

Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen Als Beispiel werden ein Bogen zu den Wasserversorgungskosten und ein Bogen zu den Instandsetzungskosten der technischen Anlagen – Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen gezeigt. Die Experten werden jeweils noch mit Bögen zu Objektmangement, den sonstigen Versorgungsposten, zu den Entsorgungskosten, der Reinigung, den Einflüssen auf Inspektion und Wartung, den Sicherheits- und Überwachungsdiensten, Abgaben und Beiträgen, Instandsetzung der Baukonstruktion und der Instandsetzung der sonstigen technischen Anlagen befragt. Die Bögen sind bis auf die jeweilgen Faktoren aus der Literatur identisch für die Betriebskosten und identisch für die Instandsetzungskosten. Deswegen werden nachfolgend nur zwei Beispiele der Bögen gezeigt.

https://doi.org/10.1515/9783110686227-010

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen



Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen 

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 Anhang B: Experteninterviews – Befragungsbogen

Anhang C: Einflussfaktoren auf Nutzungskosten und Nutzungsdauern Tab. 80: Kosteneinflussfaktoren auf Objektmanagementkosten nach Expertenmeinung absteigend auf einer Likert Skala von 10 bis 0 Kosteneinflussfaktoren Ausprägung und Wirkung

Gewichtung Experteninterviews Mittelwert Median absolut absolut

unterer oberer Grenzwert Grenzwert absolut absolut

7,0

8,0

5,0

8,0

Nutzenmaximierung = 100% Kostenminimierung = 80%

90%

90%

70%

100%

4. Eigenschaften technische Anlagen: Standard der technischen Anlagen

6,0

6,0

5,0

7,0

88%

88%

70%

100%

4,3

5,0

0,0

8,0

102%

102%

70%

135%

4,3

3,0

2,0

8,0

115%

115%

100%

150%

4,3

6,0

0,0

7,0

115%

115%

100%

130%

4,0

5,0

0,0

7,0

100%

100%

100%

100%

3,3

5,0

0,0

5,0

88%

88%

70%

100%

1. Strategie – Sozial: Hauptziel des Bewirtschafters

hoch = 100% niedrig = 74% 1. Strategie – Leistung: Outsourcinggrad des infrastrukturellen Managements intern = 100% extern = 103 % 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Gebäudealter < 20 Jahre = 100% > 20 Jahre = 130% 4. Eigenschaften technische Anlagen: Anteil der technische Anlagen 50% = 60 % 50 % = 100 % 50% = 100% 95% = 135% 10a = 150% 20 Jahre = 160% 30 Jahre = 200% 6. Sonstige: politische Einflüsse – Gesetze, Normen, Vorschriften, Richtlinien ja = 100% nein = 50% 1. Strategie – Sozial: Hauptziel des Bewirtschafters Nutzenmaximierung = 200% Kostenminimierung = 100% 1. Strategie – Sozial: Hauptziel des Eigentümers Nutzenmaximierung = 200% Kostenminimierung = 100% 4. Eigenschaften technische Anlagen: Flexibilität der technischen Anlagen hoch = 150% gering = 100% 6. Sonstige: Qualifizierung des Personals gut = 100% schlecht = 110% 3. Eigenschaften Baukonstruktion: durchschnittliche Geschosshöhe (BRI/NUF) 3m = 100% 4m = 150%

Gewichtung Experteninterviews Mittelwert Median absolut absolut

unterer oberer Grenzwert Grenzwert absolut absolut

2,0

0,0

0,0

10,0

150%

150%

100%

200%

2,0

0,0

0,0

10,0

153%

160%

100%

200%

2,0

0,0

0,0

10,0

75%

75%

50%

100%

2,0

0,0

0,0

8,0

150%

150%

100%

200%

2,0

0,0

0,0

8,0

150%

150%

100%

200%

1,6

0,0

0,0

8,0

125%

125%

100%

150%

1,6

0,0

0,0

8,0

105%

105%

100%

110%

1,6

0,0

0,0

8,0

125%

125%

100%

150%



Anhang C: Einflussfaktoren auf Nutzungskosten und Nutzungsdauern 

 213

Tab. 88: (fortgeführt) Kosteneinflussfaktoren Ausprägung und Wirkung

1. Strategie – Leistung: Zeithorizont für Investitionsentscheidungen k.A. 4. Eigenschaften technische Anlagen: Lage der Technikräume UG = 100% Dach = 120% 2. Nutzung/Betrieb – Intensität: Anzahl der Forschungsgruppen 5 =100% 15 =150% 3. Eigenschaften Baukonstruktion: Verhältnis Energiebezugsfläche zu Bruttogrundfläche EBF/ BGF