Zusammenfassung

Ein staatliches Unternehmen schlug vor, einen neuen Staudamm zur Wasserversorgung zu bauen, um die vorhandenen Quellen zu erweitern. Wir wurden gebeten, das Unternehmen bei der Prüfung der Baukostenschätzung für den neuen Damm zu unterstützen und die Quellen der Unsicherheit in der Schätzung zu identifizieren und zu quantifizieren.

Wir führten einen Workshop durch und erstellten ein quantitatives Risikomodell. Dieses erstellte eine Verteilungskurve der Bandbreite realistisch wahrscheinlicher Baukostenergebnisse, um das Vertrauen zu ermitteln, das in ein bestimmtes Kostenziel, Budget oder eine Eventualität gesetzt werden kann.

Hintergrund

Ein staatliches Unternehmen erbrachte Wasser- und Abwasserdienstleistungen für eine Gruppe von lokalen Behörden. Das Unternehmen beabsichtigte den Bau eines neuen Staudamms zur Wasserversorgung, um die bestehenden Quellen zu erweitern, die angesichts des Bevölkerungswachstums in der Region an ihre Kapazitätsgrenzen stießen, und um zusätzliche Systemkapazitäten für die Bewältigung von Dürreperioden bereitzustellen.

Der Standort des Staudamms wurde aus einer Reihe von Versorgungsoptionen ausgewählt, die über viele Jahre hinweg schrittweise ermittelt und untersucht worden waren. Die beste Dammkonfiguration am ausgewählten Standort war ein Stausee, der mehr als 2.000 ha landwirtschaftliche Nutzfläche überschwemmen würde.

Das Projekt umfasste eine detaillierte Umweltverträglichkeitsprüfung, die erforderlichen Genehmigungen von Planungs- und anderen Behörden, den Erwerb von Grundstücken sowie die Planung und den Bau zahlreicher physischer Komponenten (Tabelle 1).

Ansatz

Die meisten Posten, aus denen sich die Gesamtkosten eines Projekts zusammensetzen, sind unsicher, sei es, weil die Komplexität und der Umfang der Arbeiten im Voraus nicht genau festgelegt wurden, sei es, weil nur Kostenvoranschläge vom Markt eingeholt wurden und diese sich ändern können, wenn feste Aufträge erteilt werden.

Bei einigen Projekten gibt es auch ungewisse Ereignisse, die die Kosten pauschal erhöhen können. Dabei kann es sich um unwahrscheinliche Ereignisse handeln, die nicht durch Vertragsbedingungen, Absicherungen oder Versicherungen abgedeckt werden können. Ein potenzielles Ereignis, das in dieser Analyse berücksichtigt wurde, war zum Beispiel, dass die Planungsbehörde das Unternehmen anweisen könnte, einen größeren Beitrag zum Ausbau des örtlichen Straßennetzes zu leisten, da der Bauverkehr für den Staudamm diese Straßen benutzen würde.

Um die Unsicherheiten in der Baukostenschätzung zu bewerten, wurden die Gesamtkosten in Teile zerlegt, die Unsicherheit in jedem Teil beschrieben und dann die Komponenten neu kombiniert, um ein Gesamtbild der Unsicherheit zu erhalten. Die Unsicherheiten und die damit verbundenen Wahrscheinlichkeiten wurden mit @Risk in Excel modelliert.

Die Kostenschätzung

Detaillierte Kostenschätzungen wurden für verschiedene Teile des Projekts entwickelt. Diese wurden für die Analyse vereinfacht, um die Hauptfaktoren für die Schwankungen in der Schätzung leichter identifizieren zu können. Die Treiber bezogen sich auf Mengenschwankungen, die in der Regel mit der Art und dem Ort der auszuführenden Arbeiten zusammenhingen, oder auf Ratenschwankungen, die in der Regel mit der Art der für jeden Teil der Arbeiten eingesetzten Ressourcen zusammenhingen und im Allgemeinen für alle ähnlichen Arbeitspositionen gleich waren.

Vorbau- und Grunderwerbskosten wurden von der Unsicherheitsanalyse ausgeschlossen, da diese Aktivitäten bereits weit fortgeschritten waren und ein hohes Maß an Vertrauen bestand, dass sie im Rahmen des Budgets durchgeführt werden würden.

Tabelle 2 fasst die Struktur der Schätzung zusammen.

Tabelle 2: Überblick über die Struktur der Kostenschätzung

Workshop-Aktivitäten

Wir führten einen Workshop durch, um die Unsicherheiten in der Kostenschätzung zu untersuchen. An diesem Workshop nahmen Teilnehmer aus dem Unternehmen und seinen professionellen Beratern teil, die über ein fundiertes kollektives Verständnis aller in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten sowie der kommerziellen Aspekte des Projekts verfügten.

Mengen- und Preisschwankungen

Die potenziellen Schwankungsbreiten wurden in dem Workshop als Drei-Punkte-Schätzungen unter Verwendung strukturierter Datentabellen wie Tabelle 3 bewertet. Für jede Spanne wurden zunächst der schlechteste (P99) und der beste (P1) Wert geschätzt, um den Prozess zu “konditionieren” und sowohl einer Verzerrung durch zu große Zuversicht als auch einer Verzerrung durch Verankerung und Anpassung entgegenzuwirken. Dann wurden pessimistische (P90), optimistische (P10) und wahrscheinliche Ansichten über die Abweichung von der Basisschätzung verwendet, um eine Dreiecksverteilung zu definieren (Abbildung 1).

Tabelle 3: Variation der Damm-Betonmenge

Abbildung 1: Interpretation der Dreiecksverteilung

Zeitplan und Eskalation

Ein realistisches Cashflow-Profil wurde verwendet, um die Schätzung über den Bauzeitraum des Projekts zu “verteilen”. Es wurde keine Variation des Baubeginns bewertet.

Die Unsicherheit des Zeitplans wurde im Workshop diskutiert. Zur Anpassung des gesamten Cashflow-Profils wurde eine Verteilung der Zeitplanabweichung verwendet, wobei zunächst davon ausgegangen wurde, dass jede Zeitplanabweichung gleichmäßig für alle Teile der Arbeiten gelten würde. Zum Beispiel würde eine 10 %ige Verlängerung des Zeitplans dazu führen, dass sich die Arbeiten im ersten Jahr um 10 % verlängern, die Arbeiten im zweiten Jahr würden ein Zehnteljahr später beginnen und sich um weitere 10 % verlängern, so dass die Arbeiten im dritten Jahr mit 0,2 Jahren Verspätung beginnen würden usw.

Bei der Analyse wurden reale (heutige Dollar) und nominale (eskalierte) Cashflows mit einer festgelegten Eskalationsrate berücksichtigt. Die Eskalationsrate wurde in der ersten Analyse nicht variiert.

Zeitvariable indirekte Kosten wurden einbezogen für:

• Indirekte Kosten des Bauunternehmers für den Staudamm
• Tarifliche Vorleistungen für den Straßen- und Dienstleistungsvertrag.

In jedem Fall wurden die indirekten Kosten oder Vorleistungen im Verhältnis zur Änderung des Zeitplans angepasst. Dies war ein konservativer Ansatz für die zusätzlichen Kosten, die im Falle einer Verlängerung des Projektzeitplans anfallen könnten.

Diese Anpassungen flossen in die Gebühren für die Bauleitung und die Kosten der Hauptverwaltung ein.

Sonstige Risiken

Risiken im Zusammenhang mit Wechselkursschwankungen wurden aufgrund des vernachlässigbaren Anteils an importierten Gütern, die für den Bau benötigt wurden, nicht speziell berücksichtigt. Eine separate Bewertung der Schwankungen bei den Brennstoff- und Stahlpreisen wurde in Betracht gezogen, um die relevanteren Auswirkungen von Wechselkursschwankungen zu berücksichtigen.

Die Ungewissheit über das Ausmaß des Wettbewerbs auf dem inländischen Baumarkt wurde durch die Berücksichtigung von Schwankungen bei den indirekten Kosten und Gewinnspannen berücksichtigt.

Auch wenn Überschwemmungen eine große Auswirkung haben könnten, wurde dieses Risiko bei den Tarifen (einschließlich Versicherungen) und der Unsicherheit des Zeitplans berücksichtigt.

Ergebnisse

Wir entwickelten ein Excel-Cashflow-Modell, das die Kosten sowohl in nominalen als auch in realen Werten untersuchte und @Risk zur Modellierung der Verteilungen einsetzte. Die normalisierten Baukosten sind in Abbildung 2 dargestellt und in Tabelle 4 zusammengefasst. (Hinweis: Die hier gezeigten Modellergebnisse sind in realen Werten ausgedrückt; sie wurden auf Basiskosten von 100 Mio. $ normalisiert.)

Abbildung 2: Verteilung der Baukosten

Abbildung 3 zeigt die Hauptursachen für die Unsicherheit bei den Baukosten.

• Die Unsicherheit bei den Einheitspreisen für Stahl hing mit anderen Großprojekten in der Region sowie mit internationalen Markteinflüssen auf die Rohstahlpreise zusammen.
• Politische Faktoren lagen den zusätzlichen Straßenbaukosten zugrunde, wobei die örtlichen Behörden voraussichtlich ihren zeitweiligen Einfluss nutzen würden, um von dem Projekt den Ausbau der örtlichen Straßen zu verlangen.
• Während einige Aspekte der Unsicherheit bezüglich der Dauer der Bauarbeiten auf die baulichen und insbesondere geotechnischen Bedingungen zurückgeführt werden konnten, gab es auch soziale Faktoren im Zusammenhang mit der Verlegung von Gräbern und der künftigen Nutzung des historischen Hauses, die voraussichtlich zusätzliche Konsultationen mit der Gemeinde erfordern würden.
• Der Umfang der Wiederaufforstung war zum Zeitpunkt der Analyse noch nicht im Detail untersucht worden, und es bestand Ungewissheit darüber, ob die Genehmigungsbehörde zusätzliche Waldkompensationen verlangen würde.

Abbildung 3: Ursachen für die Unsicherheit bei den Baukosten

Lektionen

Das hier behandelte Projekt war relativ einfach, die Komponenten waren gut bekannt und es gab nur wenige größere Risiken im Zusammenhang mit dem Bau selbst. Abgesehen vom Stahlpreis waren die größten Unsicherheiten mit politischen, sozialen und ökologischen Fragen verbunden.

Die Ergebnisse des Modells wurden für den Business Case des Staudamms verwendet, und die nominalen Cashflows trugen zur Analyse der Finanzierungsoptionen bei.