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Ein Graph, welcher in seiner Darstellung aus Knoten und verbindenden Strecken (Kanten) als Netzwerk entsteht, bildet die Struktur des Netzplanmodells. Diese grafische oder tabellarische Darstellung einer Ablaufstruktur, die aus Vorgängen bzw. Ereignissen und Anordnungsbeziehungen besteht, nennt man Netzplan. Im Bauwesen finden Netzpläne bei Projekten oder Teilprojekten als Gesamtnetzplan oder Teilnetzplan Anwendung, um:
In Deutschland wird die Netzplantechnik in der DIN 69900 näher behandelt. Begriffe, welche aus dieser hervorgehen, werden nachfolgend erläutert.
Netzplan | Graphische oder tabellarische Darstellung einer Ablaufstruktur, die aus Vorgängen bzw. Ereignissen und Anordnungsbeziehungen besteht. |
Netzplantechnik | Auf Ablaufstrukturen basierende Verfahren zur Analyse, Beschreibung, Planung, Steuerung, Überwachung von Abläufen, wobei Zeit, Kosten, Ressourcen und weitere Größen berücksichtigt werden können. |
Vorgang | Zeit erforderndes Geschehen mit definiertem Anfang und Ende. Jeder Vorgang beginnt und endet mit einem Ereignis. |
Ereignis | Eintreten eines definierten Zustandes im Ablauf. |
Anordnungsbeziehung | Abhängigkeiten zwischen Ereignissen oder Vorgängen. |
Knoten | Verknüpfungspunkt im Netzplan. |
Pfeil | Gerichtete Verbindung zwischen zwei Knoten. |
Weg | Durch einen oder mehrere aufeinanderfolgende Pfeile hergestellte Verbindung von Knoten. |
Dauer | Zeitspanne vom Anfang bis zu Ende eines Vorganges. |
Ein grundsätzliches Unterscheidungsmerkmal aller Netzplanmethoden ist die Art der Behandlung von Vorgängen, Zuständen bzw. Ereignissen zu den Elementen des Netzplanes.
Daher möglichst aus dem Netzplan den Balkenplan entwickeln! |
Nachfolgend werden die Schritte zur Erstellung eines Netzplans aufgezeigt:
Schritt | Anwendung |
---|---|
1 | In einem ersten Schritt müssen alle Vorgänge beschrieben und in einer Vorgangsliste erfasst werden. Anschließend müssen die Dauern der einzelnen Vorgänge ermittelt und ebenfalls in der Vorgangsliste notiert werden. |
2 | Im nächsten Schritt müssen die Abhängigkeiten der einzelnen Vorgänge erfasst werden. Dafür werden in der Vorgangsliste hinter jedem Vorgang die Vorgänger erfasst und die zeitlichen Abhängigkeiten als Anfangs‐Anfangs‐Folge ermittelt. Daraus resultierend wird der Netzplan mit seinen einzelnen Vorgängen (Knoten) und den Beziehungen (Kanten bzw. Pfeile) sowie der zeitlichen Abfolge (Zeiten an den Kanten) erstellt. Alternativ können die Abhängigkeiten und die zeitlichen Zusammenhänge auch direkt bei der Erstellung des Netzplans erfasst werden. |
3 | In diesem Schritt erfolgt die Zeit- und Ressourcenplanung pro Vorgang und damit einhergehend für die komplette Maßnahme. Darauf aufbauend erfolgt diese zusammen mit der Ermittlung der erforderlichen Kapazitäten an Arbeitskräften, Geräten und Materialien. Insbesondere der Einsatz an Arbeitskräften sollte über die Laufzeit der Maßnahme gesehen einigermaßen ausgeglichen sein und keine ständigen Sprünge aufweisen. Daraus resultierend ergeben sich ggf. nochmals zeitliche Verschiebungen im Netzplan. Nach definierten Regeln werden nacheinander für die einzelnen Vorgänge frühester Anfang und frühestes Ende, spätester Anfang und spätestes Ende sowie Zeitreserven (Puffer) ermittelt. Die Vorgänge ohne zeitliche Reserven bilden den sogenannten kritischen Weg ab: zeitliche Verzögerungen bei diesen Vorgängen führen zu einer Verzögerung der Gesamtmaßnahme. |
4 | Nachdem die Zeit‐ und Ressourcenplanung abgeschlossen ist, erfolgt als letzter Schritt die Analyse der Kosten evtl. durch die Kalkulation über die Angebotssumme oder Kostenermittlung nach DIN 276. |
Elemente und Anordnungsbeziehungen, welche für die Erstellung eines Netzplans benötigt werden, sind wie folgt deklariert:
Elemente | ||
---|---|---|
Kurzform | Beschreibung | |
V | Vorgang, dargestellt als Rechteck | |
→ | Abhängigkeit, dargestellt als Pfeil | |
Z | zeitlicher Mindestabstand der Beginn‐Zeitpunkte bei zwei aufeinanderfolgenden Vorgängen (Anfangsfolge). Dargestellt als Zahl am Pfeil. | |
Anordnungsbeziehungen | ||
Kurzform | Beschreibung | Folgenbezeichnung |
Normalfolge NF | Anordnungsbeziehung vom Ende eines Vorgangs zum Anfang seines Nachfolgers | Ende‐Anfang‐Beziehung |
Anfangsfolge AF | Anordnungsbeziehung vom Anfang eines Vorgangs zum Anfang seines Nachfolgers | Anfang‐Anfang‐Beziehung |
Endfolgfe EF | Anordnungsbeziehung vom Ende eines Vorgangs zum Ende seines Nachfolgers | Ende‐Ende‐Beziehung |
Sprungfolge SF | Anordnungsbeziehung vom Anfang eines Vorgangs zum Ende seines Nachfolgers | Anfang‐Ende‐Beziehung |
Dargestellt werden die Anordnungsbeziehung zum besseren Verständnis in Abbildung 1:
Abbildung 1: Anordnungsbeziehungen für den Netzplan (Quelle: IBW Uni Kassel, Dr. Holger Schopbach)
In diesem Schritt wird aufgezeigt, wie Vorgänge mittels Vorwärts- und Rückwärtsrechnung und deren Pufferzeiten berechnet werden.
Zunächst fällt der Blick hier auf die Darstellung eines Vorgangs:
Kurzform | Beschreibung |
---|---|
D | Vorgangsdauer |
FA | frühester Anfang des Vorganges |
SA | spätester Anfang des Vorganges |
FE | frühestes Ende des Vorganges |
SE | spätestes Ende des Vorganges |
FP | freie Pufferzeit |
GP | gesamte Pufferzeit |
Abbildung 2: Darstellung eines Vorgangs (Quelle: IBW Uni Kassel, Dr. Holger Schopbach)
Vorwärtsrechnung | |
---|---|
Schritt | Beschreibung |
1 | Beim Startknoten frühesten Anfang gleich Null setzen (FA = 0). Bei der Vorwärtsrechnung wird dann der früheste Anfang eines jeden Vorgangsknotens ermittelt: FAi = FAi-1 + Zi-1 |
2 | Für Abhängigkeitszeiten Z die Anfang-Anfang-Beziehung zugrunde legen. Hat ein Vorgangsknoten mehrere Vorgänger, ist für FAi der späteste Wert anzusetzen. |
3 | Nachdem für alle Knoten der früheste Anfang ermittelt wurde, wird anschließend für jeden Knoten das früheste Ende ermittelt: FEi = FAi + Di |
4 | Am Ende der Vorwärtsrechnung steht der frühestmögliche Endzeitpunkt des Netzplans fest. |
Rückwärtsrechnung | |
Schritt | Beschreibung |
1 | Vor Beginn der eigentlichen Rückwärtsrechnung wird das früheste Ende des Netzplanes gleichzeitig als das späteste Ende des Netzplanes eingesetzt: FEZielvorgang = SE_Zielvorgang |
2 | Bei der Rückwärtsrechnung wird anschließend zunächst der späteste Anfang eines jeden Vorgangsknotens ermittelt: SAi = SAi+1 – Zi → i +1. Hat ein Vorgangsknoten i mehrere Nachfolger, so ist für SAi der früheste Wert anzusetzen. |
3 | Nachdem für alle Knoten der späteste Anfang ermittelt wurde, wird anschließend für jeden Knoten das späteste Ende ermittelt: SEi = SAi + Di |
Berechnung der Pufferzeiten | |
Schritt | Beschreibung |
1 | Pufferzeiten sind Zeitspannen, um die die Lage eines Vorgangs verändert werden kann, ohne dass sich der Endzeitpunkt des verändert. Dabei wird zwischen Gesamtpuffer und freiem Puffer unterschieden. |
2 | Der Gesamtpufferzeit GP ist die Zeitspanne zwischen frühester und spätester Lage eines Vorganges, ohne dass sich die Gesamtdauer des Netzplanes verschiebt; der Gesamtpuffer wird für jeden Vorgangsknoten folgendermaßen ermittelt: GPi = SAi – FAi oder SEi – FEi. Bei mehreren Nachfolgern ist der kleinste Wert für GPi anzusetzen. |
3 | Die freie Pufferzeit FP ist die Zeitspanne, um die ein Vorgang gegenüber seiner frühesten Lage verschoben werden kann ohne die früheste Lage seiner Nachfolger zu beeinflussen. Sie kann nur bei Vorgangsknoten mit einer Gesamtpufferzeit auftreten und wird folgendermaßen ermittelt: FPi = FAi+1 – FAi – Zi→i+1. Bei mehreren Nachfolgern ist der kleinste Wert für FPi zu verwenden. |
Vorgänge mit einem Gesamtpuffer = 0 (SAi = FAi) liegen auf dem kritischen Weg. Der kritische Weg ist die Folge von Vorgängen, deren Gesamtpufferzeit = 0 ist. Der kritische Weg zieht sich durch den gesamten Netzplan, beginnend beim Start-, endend beim Zielknoten. Der kritische Weg wird farbig hervorgehoben!
Abbildung 3: Exemplarische Darstellung einer Vorgangsliste (Quelle: IBW Uni Kassel, Dr. Holger Schopbach)
Abbildung 4: Exemplarische Darstellung eines Netzplans (Quelle: IBW Uni Kassel, Dr. Holger Schopbach)
Hinweis: Zur Erstellung eines Netzplans kann die Formelsammlung Baubetrieb - Tabelle 2-3 zur Anwendung kommen.
Auf Basis des Terminplans der virtuellen Baustelle wird nachfolgend ein Netzplan erstellt. Bei der Erstellung des Netzplans wurden zudem folgende Randbedingungen und Abhängigkeiten berücksichtigt:
In der folgenden PDF ist der Netzplan des Gebäudes der virtuellen Baustelle mit den Vorgängen des Oberbodenabtrags (Anfang) bis zur Herstellung des Obergeschosses (Ende) exemplarisch dargestellt: Netzplan DiviBAU