Funktions- und Compliance-Anforderungen an Gebäude der naturwissenschaft-lichen Forschung werden immer komplexer. Innerhalb der anspruchsvollen Planungsprozesse gewinnen Sicherheitsaspekte zunehmend an Bedeutung. Werden diese vernachlässigt, erhöhen sich die Haftungsrisiken für Bauherren, Planer, Betreiber und Nutzer. Der folgende Beitrag zeigt, wie Arbeitssicherheit und Facility Management (FM) bei einem Neubauvorhaben erfolgreich verzahnt wurden.
Kerstin Neurieder
Die planungsbegleitende Erstellung einer Gefährdungsprognose hat zum einen die präventive Gestaltung der Arbeitsumge-bung von Arbeitssystemen zum Ziel, um einen möglichst hohen Grad an intrin-sischer Sicherheit (baulich-technische Eigensicherheit) zu gewährleisten. Zum anderen werden Planungsrisiken berücksichtigt, die eine Verfehlung von Nutzerwünschen und wirtschaftliche Risiken betreffen. Die erstmalig vollumfänglich und erfolgreich angewandte Gefährdungsprognose für einen kompletten Institutsneubau wurde in einer Studie1 am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC) in Mülheim an der Ruhr methodisch und praktisch dokumentiert und diente dort auch der begleitenden Erstellung eines Betriebs- und Sicherheitskonzepts. Im Folgenden werden die wichtigsten Aspekte für die Integration des Verfahrens in den Planungsprozess vorgestellt.
Was bedeutet planbare Sicherheit?
Beim Neubau eines naturwissenschaftlichen Forschungsgebäudes bedeutet planbare Sicherheit vor allem die Minimierung wirtschaftlicher und operativer Betriebsrisiken durch eine bestmögliche Vorwegnahme des späteren Betriebs durch den Planer. Damit soll der betriebliche Mehrwert in Einrichtungen der Grundlagenforschung durch eine optimale technische Infrastruktur und flexible weitere Unterstützungsprozesse verbessert werden. Konsequenterweise umfasst der hier verwendete Begriff „Kosten“ alle Faktoren, die den betrieblichen Mehrwert sowohl durch Planung und Errichtung als auch im späteren Betrieb einschränken oder verringern können. Unter „Kostenreduzierung“ ist also keine einseitige Reduzierung von Investitions- oder späteren Betriebskosten – in Euro und Cent ausgedrückt – zu verstehen, sondern vielmehr jegliche Ausschöpfung an potenziell möglichem betrieblichem Mehrwert für die Forschung.
Um welche Risiken geht es?
Für die Planung, den Bau und den Betrieb von Forschungsgebäuden spielen zur Ableitung von Risiken und Schutzmaßnahmen besonders der forschungsbe-dingte Umgang mit gefährlichen Materialien und bestimmten Strahlungsarten, Hoch- und Unterdrucksituationen sowie die technischen Betriebszustände der forschungsbedingt komplexen betriebstechnischen Anlagen eine Rolle. Die meisten planungs- und baubedingten Sicherheitsrisiken fallen in den Bereich der techni-schen Risiken. Zu diesen Risiken gehören unter anderem:
- Situationen bei Störungen und Stromausfall,
- Häufigkeiten der störungsauslösenden Ereignisse (zum Beispiel im Labor),
- Ausfallraten und Instandsetzungszeiten von technischen Komponenten,
- Nichtverfügbarkeiten der Teilsysteme durch mangelnde vorbeugende Instandhaltung,
- Fehlerraten gemeinsam verursachter Ausfälle redundanter Komponenten,
- Fehlerraten der Handlungen von Personen,
- Unverträglichkeit von Flächenfunktion und Ausstattung gegenüber der Flächennutzung.
Organisatorische Risiken bestehen zunächst grundsätzlich in der Nutzungsphase eines Forschungsgebäudes. Zusätzliche organisatorische Risiken entstehen immer dann, wenn die Bewältigung der technischen Risiken durch die Planung und den Bau des Gebäudes keine hinreichende Sicherheit gewährleistet. Je mehr solche zusätzlichen organisatorischen Risiken zu lösen sind, desto größer wird der Aufwand an Expertise, Personal, Zeit und Mittel im Betrieb.
Personenbezogene Risiken stellen beson-ders herausfordernde Risikotypen dar. Sie lassen sich nur durch eine verstetigte Kontrolle und Korrektur durch den Arbeitgeber oder Betreiber vermeiden oder dauerhaft unterdrücken. Betriebe müssen dazu eine entsprechende Sicherheitskultur etablieren.
Risikobewältigung bei der Planung von Betrieb und Sicherheit
Die Aufgaben zur Risikobewältigung vereinigen zahlreiche FM-relevante Funktionen, die überwiegend auf Betreiber- und Nutzerseite liegen. Werden diese planerischen und strukturellen Risiken nicht erkannt oder für deren spätere Bewältigung keine hinreichenden baulich-technischen Voraussetzungen geschaffen, erschwert dies nicht nur den späteren Betrieb, sondern führt häufig auch zu erheblichen Betreiberrisiken und Betriebsmehrkosten in der Nutzungsphase. Allgemein wird in diesem Zusammenhang auch verkannt, in welchem Umfang eine Verletzung der Regelkonformität durch Bauherrn und Planer haftungsrechtliche Konsequenzen für diese haben kann.
Besonders greifbar wird die Trennung der Instanzen in der Bereitstellungsphase eines neuen Forschungsgebäudes beim Risikoübergang von Planern auf den Bauherrn (Leistungsabnahme) und vom Bauherrn auf den Betreiber und die Nutzer (Gebäudeübergabe). Was der Planer nicht als sicherheitsrelevanten, baulich-technischen Standard systemimmanent bereitstellt, müssen Betreiber oder Nutzer später nachrüsten oder durch organisatorische oder personelle Maßnahmen kompensieren. Die im Planungsprozess häufig beobachtete Praxis, technische Risiken, die eigentlich planungs- und bauseitig lösbar sind, nicht oder nicht vollständig in dieser Phase zu lösen, sondern als technisches, organisatorisches oder personen-bezogenes Risiko auf den späteren Nutzer zu überwälzen, ist fragwürdig und entspricht nicht der Vorstellung über angemessene Betriebs- und Sicherheitskonzepte. Naturgemäß bestehen also an diesen Schnittstellen Risiken für alle Beteiligten. Art und Umfang des dabei vom Bauherrn, Betreiber oder Nutzer übernommenen Risikos hängen sowohl von der Qualität der Planung und Ausführung ab als auch von der übernommenen Objektdokumentation. In dieser Abhän-gigkeit steckt ein enormes Potenzial an Synergie: Es wirkt sich insgesamt positiv auf eine realistische Bedarfsermittlung und auf das Wertschöpfungspotenzial neuer Forschungsgebäude aus, wenn diese Aufgaben der Risikobewältigung unmittelbar in den Planungsprozess eines Neubauvorhabens einbezogen werden.
Prozessqualität bei Planung sichern
Ein konsequent und planungsbegleitend geführtes Betriebs- und Sicherheitskonzept2 erfüllt alle Anforderungen an dieses Schlüsselkriterium. Ein Betriebs- und Sicherheitskonzept ist Teil einer konzeptgesteuerten Bauplanung. Es gestattet einerseits den Planern eine möglichst einfache Integration von Sicherheitsaspekten in den Planungsprozess sowie andererseits dem späteren Nutzer die weniger aufwändige Verwirklichung eines sicheren Betriebs. Dahinter steht die Idee, dass Betriebs- und Sicherheitskonzept nicht mehr voneinander getrennt sind, sondern ineinandergreifen (vgl. Abbildung 1). Dabei gibt das Betriebskonzept zunächst die Nutzungszuordnung der Räume und differenzierte Nutzungsprofile für ein Gebäude vor. Auf dieser Basis stuft das Sicherheitskonzept die jeweilige Situation nach Gefährdungspotenzial ein und stellt die dafür anzuwendenden Gesetze, Verordnungen, Technischen Regeln und Normen bereit. Daraus entwickeln sich dann eine vorläufige sicherheitstechnische Einstufung der Räume, andere gebäudespezifische Konzepte (zum Beispiel Explosionsschutz, Brandschutz, Ver- und Entsorgungslogistik, Objektschutz, Nachbarschaftsschutz) und die damit verbundenen, speziellen Anforderungen an die Planungsgewerke. Die Ergebnisse sind ein sicherheitstechnisch korrektes und planungstechnisch verwertbares Raumbuch sowie die konsistente planungsbegleitende Fortschreibung der Teilkonzepte. Darauf aufbauend lässt sich ein Betriebs- und Sicherheitskonzept als Arbeitsdokument für den Nutzer verwenden, um die nach der Übergabe anschließenden weiteren Gefährdungsbeurteilungen, Risikobeurteilungen oder Bedrohungsanalysen fortzuschreiben.
Gefährdungsprognose durchführen
Ähnlich wie bei der Ermittlung der Baukosten kommt die Gefährdungsprognose bei einer schrittweisen Anwendung von aufeinanderfolgenden Planungsphasen zu einem verbesserten Ergebnis (vgl. Abbildung 2). Jeder Anlaufpunkt für das Sicherheitskonzept erfordert die Fortschreibung der sogenannten Gefährdungsprognose, um das Sicherheitskonzept an die fortge-schrittene Planung anzupassen und eventuell notwendig werdende Anpassungen von baulichen oder technischen Schutzmaßnahmen wieder im Planungsprozess zu berücksichtigen (vgl. Abbildung 3). In vielen Fällen gibt es bei der Gefährdungsprognose für eine hinreichende Risikominimierung nicht nur eine einzige Lösung. Aus der Vielfalt der Varianten ist dann eine Auswahl als Festlegung für die weitere Planung zu treffen. Dieser Entscheidung liegen oft mehrere relevante Entscheidungskriterien zugrunde, die ein komplexes Bewertungsmuster erfordern. Solche Entscheidungen lassen sich durch das Verfahren der Nutzwertanalyse3 erheblich verkürzen und dennoch effektiv gestalten.
Die Abhängigkeit der Integrationsschritte vom zeitlichen Fortgang der Gesamtplanung verbietet einen „eigenen Zeitplan“, sondern erfordert vielmehr eine immer engere Synchronisation mit den erreichten Planungsphasen. Durchführende von Gefährdungsprognosen müssen sich deshalb auf uner-wartete Anfragen und unverzügliche Informations- und Ressourcenbereitstellung im Planungsverlauf einstellen, wenn sie effektiv zur Risikominimierung beitragen wollen. Dieser für die Praxis der planungsbegleitenden Gefährdungsprognosen oft nachteilige Effekt kann allerdings durch einen geordneten und verstetigten Informationsfluss über den jeweiligen Planungsstand zwischen allen Planungsbeteiligten deutlich verringert werden.
Schreibarbeitsplätze im Labor
Das folgende Praxisbeispiel zu Schreibarbeitsplätzen im Labor bezieht sich auf das Neubauvorhaben des MPI CEC; weitere Praxisbeispiele sind in der Studie enthalten. Im Kontext von Laborplanung ist es üblich, Schreibarbeitsplätze nahe beim Experiment bereitzustellen. Dies ist einerseits unter dem Aspekt der hohen flächenspezifischen Kosten eines Labors absolut unwirtschaftlich, da Schreibarbeitsplätze eben nicht die hohen Installationskosten für Luftwechselraten und technische Infrastruktur eines normalen Laborarbeitsplatzes erfordern. Andererseits müssen Beschäftigte an Schreibarbeitsplätzen im Labor vor Gefahrstoffen geschützt werden.
Bei der Planung des Laborgebäudes wurden deshalb Varianten der Ausla-gerung von Schreibarbeitsplätzen aus den Laboratorien in nahegelegene Großraumbüros in die Diskussion gebracht:
- Variante A: neben jedem Abzug im Labor ein Schreibarbeitsplatz.
- Variante B: Auslagerung von 50 Prozent der Schreibarbeitsplätze aus dem Labor in ein benachbartes Bürogebäude.
- Variante C: Auslagerung aller Schreibarbeitsplätze aus dem Labor in ein benachbartes Bürogebäude.
Für den Vergleich der Investitionskosten dieser Varianten wurde die Schlüsselgröße Kostenflächenart (KFA)4 herangezogen. Die Stufen KFA 1 bis KFA 13 sind nach bestimmten Nutzungsarten gegliedert. Zur KFA 3 gehören unter anderem die hier diskutierten Büroräume; KFA 7 beinhaltet zum Beispiel chemisch-technische Labors mit besonderen Anforderungen. Zur KFA 8 gehören beispielsweise einfache Isotopenlabors und zur KFA 9 chemische Labors mit speziellen Hygiene- und Sicherheitsanforderungen. Jede KFA-Stufe entspricht einem zeitabhängigen Kostenkennwert. Ein Vergleich (vgl. Abbildung 4) zeigt, dass sich diese Kostenkennwerte einerseits zwar mit der Zeit systematisch erhöhen, andererseits bleibt ihre Relation untereinander zeitlich konstant.
Vergleich der Investitionskosten und Schlussfolgerungen
Für den Vergleich der Investitionskosten der Planungsvarianten A, B und C werden deshalb nur die Relationen unter den KFA-Stufen verwendet, die durch einen Kostenfaktor relativ zur KFA 3 für Büroräume dargestellt werden. Das Produkt aus Kostenfaktor und Fläche für eine KFA-Stufe ist ein Wert, der sowohl für die Labor-Schreibflächen als auch die Büroraumfläche einer jeden Variante eine Kennzahl liefert. Die Summe dieser Kennzahlen ergibt für jede Variante eine Summenkennzahl, aus der die relative Abweichung zur reinen Laborlösung abgeleitet wird. Betrachtet man also ausschließlich die Investitionskosten, würde dieser Vergleich eindeutig für die Planungsvariante C sprechen, die um rund 67 Prozent geringere Investitionskosten aufweist (vgl. Abbildung 5). Dies wäre jedoch eine sehr einseitige Betrachtung. Aber auch aus der Nutzwertanalyse (vgl. Abbildung 6) folgt bei Berücksichtigung aller Bewertungskriterien die Präferenz für Variante C. Die Nutzwertanalyse stärkt damit die Investitionsentscheidung ebenfalls aus Sicht der Risikoblöcke Sicherheit und Funktionen.
Die Verbindung der Informations- und Kommunikations-Technologie (IKT) zu den weitgehend vernetzten Laborarbeitsplätzen erlaubt eine Online-Dokumen-tation von Experimenten außerhalb des Labors, was die Nutzwerte im Risikoblock bei einer Auslagerung der Schreibplätze aus dem Labor nicht schmälert, sondern wegen der Zugangsvereinfachung zu den Schreibplätzen sogar leicht erhöht. Experimentunabhängige Schreibarbeiten gehören ohnehin nicht ins Labor. Diese Möglichkeit wird bei vollständiger Auslagerung der Schreibplätze von vornherein unterdrückt. Ein klarer Nutzwertzuwachs erfolgt somit im Risikoblock Sicherheit. Im Labor werden nunmehr kostspielige Flächen der Kostenflächenart entsprechend besser genutzt. Dies erzeugt wiederum die bereits aus Abbildung 4 bekannten Vorteile im Risikoblock Kosten. Gleichzeitig können Schreibarbeiten auf Kostenflächenarten mit erheblich geringeren Kostenkennwerten und für die Betroffenen sicherer durchgeführt werden. Interessanterweise ergibt sich für die vollständige Auslagerung der Schreibarbeitsplätze in ein benachbartes Bürogebäude für alle Risikoblöcke der höchste Nutzwert. Das Beispiel zu den Schreibarbeitsplätzen im Labor zeigt, dass sich gleichzeitig ein hohes Maß an Sicherheit und Kosteneinsparungen erzielen lassen.
Fazit
Beim Bau von Gebäuden für die naturwissenschaftliche Forschung sind die planungsbegleitende Erstellung von Gefährdungsprognosen und die Fortschreibung eines Betriebs- und Sicherheitskonzepts bis zur Übergabe an den Nutzer reif für die Anwendung in der Praxis. Sie bieten schlüssige Antworten auf die immer komplexer werdenden Funktions- und Compliance-Anforderungen. Ein entsprechend gestalteter Planungsprozess kann bei voller Fokussierung auf die Nutzerwünsche über den Lebenszyklus des Gebäudes hinweg einen hohen Grad an Eigensicherheit ohne zeitliche Verzögerungen und Mehrkosten gewährleisten. Dies führt auch zu einer erheblichen Verminderung der Haftungsrisiken von Bauherren, Planern, Betreibern und Nutzern für die Beauftragung, Planung, Erstellung, Bereitstellung bzw. den Betrieb von Forschungsgebäuden. Das vorgestellte Konzept lässt sich für beliebige Fragestellungen bei der Planung von Laborgebäuden einsetzen. Anwendungsbeispiele im laufenden Planungsprozess sind unter anderem Barrierefreiheit, Varianten von Alarm‑, Explosionsschutz‑, Abfall- und Ersatzstromkonzepten, die Konfiguration eines Sicherheitslabors sowie Security und Zutrittskontrollen. Eine frühe Einbindung aller relevanten Arbeitsschutzakteure, ihre Ausstattung mit entsprech-enden Zeitressourcen und ein gut funktionierendes Planungsteam können zu planbarer Sicherheit in Bauvorhaben erheblich beitragen. Überdies erhält der spätere Nutzer ein individuell erstelltes, passgenaues Betriebs- und Sicherheitskonzept, das er mit gut einschätzbarem Aufwand fortschreiben kann
Literatur
- Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB): Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB). BNB-Laborgebäude, Version 2013_4, Kapitel 1.2.3, S. 2 und Kapitel 5.3.7, Bewertungskriterien.
- Girmscheid, Gerhard: Projektabwicklung in der Bauwirtschaft, 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, Berlin/Heidelberg, 2007.
- Neurieder, Kerstin: Gefährdungsprognose zur Risikominimierung im Lebenszyklus von Forschungsgebäuden „Teilneubau Institutsgebäude“. Projektarbeit im Zertifikats-Lehrgang Fachwirt/-in Facility Management (GEFMA). TAW Wuppertal, 2015.
Fußnoten:
1 Neurieder (2015). Die Studie wurde im Herbst 2015 von der German Facility Management Association (GEFMA) mit einem Förderpreis ausgezeichnet.
2 Der Begriff „Betriebs- und Sicherheitskonzept“ wurde ursprünglich im „Leitfaden Nachhaltiges Bauen“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) (Stand: April 2013) verwendet und dann in die Regelbereiche der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) und des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) für Bundesgebäude des Bundesbauministeriums übernommen.
3 Dabei werden die wesentlichen und relevanten Entscheidungskriterien erfasst und nach ihrer Bedeutung für die anstehende Variantenauswahl gewichtet. Bewährt haben sich die drei Risikoblöcke „Funktionen“, „Sicherheit“ und „Kosten“ mit jeweils fünf Entscheidungskriterien.
4 Die Zuordnungstabellen der Nutzungscodes zu Kostenflächenarten bzw. Kostenwerten werden für die Bauverwaltungen der öffentlichen Hand zentral von der Staatlichen Vermögens- und Hochbauverwaltung Baden-Württemberg verwaltet und fortgeschrieben. Sie gelten deutschlandweit.
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