Wirtschaftlichkeitsberechnung Bau

Die Wirtschaftlichkeitsberechnung im Bauwesen entscheidet darüber, welche Arbeitsmethode, Gerätekombination und Abfolge auf der Baustelle technisch sinnvoll und zugleich kosteneffizient ist. Gerade in Bereichen wie Betonabbruch und Spezialrückbau, Entkernung und Schneiden, Felsabbruch und Tunnelbau, Natursteingewinnung sowie bei Sondereinsätzen müssen Kosten, Leistung, Risiken und Rahmenbedingungen präzise bewertet werden. Ein besonderer Fokus liegt im Rückbau häufig auf Verfahren mit Betonzangen für selektiven Rückbau sowie auf Stein- und Betonspaltgeräten für Präzisionsarbeiten, die wegen vibrationsarmer, selektiver Arbeitsweise und planbarer Taktung oft eigene Kalkulationslogiken erfordern. Dieser Beitrag verbindet Grundlagen der Investitionsrechnung mit praxiserprobten Kennwerten für Geräte wie Hydraulikaggregate, Kombischeren, Multi Cutters, Stahlscheren, Tankschneider, Steinspaltzylinder und Betonzangen – sachlich, fundiert und ohne werbliche Überhöhung.

Definition: Was versteht man unter Wirtschaftlichkeitsberechnung Bau

Unter Wirtschaftlichkeitsberechnung Bau versteht man die systematische Analyse und den Vergleich von Handlungsalternativen auf einer Baustelle über den gesamten relevanten Zeitraum. Ziel ist die Minimierung der Gesamtkosten bei Einhaltung aller technischen, zeitlichen, sicherheitsrelevanten und regulatorischen Anforderungen. Typische Methoden sind Kostenvergleichsrechnung, Kapitalwert- und Annuitätenmethode sowie Lebenszykluskostenbetrachtungen (Total Cost of Ownership). Im Kontext von Abbruch, Rückbau und Gewinnung sind neben Gerätekosten und Personal auch Taktzeiten, Leistungskennwerte, Rüstaufwand, Entsorgungs- und Verwertungserlöse, Emissionen (Lärm, Staub, Erschütterungen) und Genehmigungsauflagen zu berücksichtigen. Für eine valide Entscheidung werden Alternativen wie der Einsatz von Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräten, Kombischeren oder anderen hydraulischen Trenn- und Schneidwerkzeugen quantitativ gegenübergestellt.

Methodische Grundlagen der Wirtschaftlichkeitsberechnung im Bau

Eine tragfähige Kalkulation folgt einem klaren Ablauf: Ziele definieren, Randbedingungen erheben, Alternativen festlegen, Mengen und Leistungen ermitteln, Kostenarten zuordnen, Cashflows zeitlich gliedern, Risiken berücksichtigen und schließlich die beste Option auswählen. Dabei sollten die Preisbasis (Indexstand, Stichtag), die Laufzeit sowie der Kalkulationszins konsistent gewählt werden. Für die Baupraxis bewährt sich ein zweistufiges Vorgehen: zunächst der robuste Kostenvergleich auf Stunden-, Tages- oder Mengengerüst, anschließend – bei längeren Laufzeiten oder investiven Entscheidungen – die kapitalwertorientierte Bewertung.

Kostenvergleich und Kapitalwert

Die Kostenvergleichsrechnung stellt die Summe aus fixen und variablen Kosten der Alternativen gegenüber. Der Kapitalwert (Net Present Value) diskontiert künftige Zahlungsströme auf die Preisbasis und bezieht Investitionen, Restwerte sowie mögliche Erlöse (z. B. Schrott) ein. Für kurzlaufende Rückbaumaßnahmen mit Miet- oder internen Stundensätzen reicht oft der Kostenvergleich. Für den Erwerb und langfristigen Einsatz von Betonzangen, Steinspaltzylindern oder Hydraulikaggregaten bietet die Kapitalwertrechnung zusätzlichen Erkenntnisgewinn.

Fixe und variable Kosten

Fixkosten: Gerätevorhaltung, Abschreibung oder Mietpauschalen, Transport, Rüstzeiten, Grundpauschalen für Hydraulikaggregate. Variable Kosten: produktive Maschinenstunden, Personal, Energie (Diesel, Strom), Verschleißteile (Backen, Schneiden, Keile, Bohrer), Entsorgung pro Tonne, spezifische Zusatzleistungen (Kernbohrungen, Sägeschnitte, Trennung von Bewährung).

Preisbasis, Indexierung, Unsicherheiten

Alle Preise auf einen Stichtag beziehen und bei längerer Laufzeit mit angemessenem Index oder Zuschlag fortschreiben. Unsicherheiten werden als Risiko- und Chancenbandbreite ausgewiesen oder über Sensitivitätsanalysen bewertet (z. B. +/- 15 % Produktivität, +/- 10 % Entsorgungspreis).

Leistungskennwerte und Gerätekonfiguration im Betonabbruch

Leistungskennwerte sind die Basis jeder Mengen- und Zeitermittlung. Bei hydraulischen Trenn- und Spaltverfahren hängt die Produktivität von Bauteilabmessungen, Bewehrungsgehalt, Zugänglichkeit, Trägergerät, Werkzeuggeometrie und der Leistung des Hydraulikaggregats ab.

Betonzangen: selektiver Rückbau mit kalkulierbarer Taktung

Betonzangen zerkleinern Beton und schneiden Bewehrung, oft mit geringeren Erschütterungen als Schlagwerkzeuge. Die Taktzeit setzt sich zusammen aus Positionieren, Ansetzen, Schließen (Zerkleinern), Öffnen und Umsetzen. Einflussgrößen sind Öffnungsweite, Schließgeschwindigkeit, Schneid- und Brechkraft, Bauteildicke und Armierungsdichte. In der Kalkulation werden Zyklen pro Stunde, mittlere Fragmentgröße (Auswirkung auf Verladelogistik) und der Anteil an Nacharbeit (z. B. separates Durchtrennen stärkerer Bewehrung mit Stahlscheren) angesetzt. Für sensible Umgebungen schlagen geringere Lärm- und Vibrationskosten sowie längere zulässige Arbeitszeiten positiv zu Buche.

Stein- und Betonspaltgeräte: kontrolliertes Spalten statt Schlagen

Stein- und Betonspaltgeräte arbeiten keil- oder zylinderbasiert. Haupttreiber der Leistung ist die Bohrzeit (Lochdurchmesser, Lochabstand, Tiefe), gefolgt vom Einsetzen, Vorspannen und Spaltvorgang. Relevant sind die notwendige Lochgeometrie, die verfügbare Spaltkraft, der maximal zulässige Systemdruck sowie die Taktzeit des Hydraulikaggregats. Vorteile sind geringe Erschütterungen, niedrige Staubentwicklung und hohe Maßhaltigkeit, was bei Tunnelanschlüssen, Anbauten oder Natursteingewinnung häufig wirtschaftlich wird, insbesondere wenn Sprengersatz oder Erschütterungsbegrenzungen gefordert sind.

Hydraulikaggregate: Energiebedarf, Dimensionierung und Einsatzzeit

Hydraulikaggregate liefern Durchfluss und Druck für Betonzangen, Kombischeren, Multi Cutters, Stahlscheren, Tankschneider und Spaltzylinder. In die Kalkulation fließen Volllaststunden, Teillastfaktoren, Kraftstoff- oder Stromverbrauch pro Stunde, Wartungsintervalle und ggf. Emissionsanforderungen ein. Ein korrekt dimensioniertes Aggregat vermeidet Engpässe (zu geringe Durchflussmenge verlängert Taktzeiten) und Überdimensionierung (unnötige Kosten pro Betriebsstunde).

Kostenarten, Einflussgrößen und Kennzahlen

Eine saubere Kostenstruktur verbessert Vergleichbarkeit und Nachkalkulation. Folgende Positionen sind typisch:

Direkte Gerätekosten: Miete oder kalkulatorische Gerätekosten pro Stunde, Verbrauch, Verschleißteile (Zangenschneiden, Keile, Bohrer).
Personal: Bediener, Bohrtrupp, Einweiser, Unterstützung für Materialtrennung.
Rüst- und Logistikkosten: Transport, Auf- und Abbau, An- und Abfahrt, Baustelleneinrichtung.
Entsorgung und Verwertung: Beton, Mischabbruch, Bewehrungsstahl (mit potenziellen Erlösen), kontaminierte Stoffe.
Baustellenbetrieb: Energie, Betriebsstoffe, Wartung, Standby-Zeiten, Wettereinfluss.
Rahmenbedingungen: Arbeitszeitfenster, Lärm- und Erschütterungsgrenzen, Staubschutz, Erschwernisse (Höhe, Enge, Schutzmaßnahmen).
Risikozuschläge: Geometrieabweichungen, unerwartete Bewehrung, Unterbrechungen, Nacharbeiten.

Entsorgung, Trennung und Erlöse

Selektiver Rückbau mit Betonzangen erleichtert die Trennung von Beton und Stahl. Höhere Reinheit kann Entsorgungskosten senken und Stahlerlöse steigern. Bei Spaltverfahren fällt oft gröberes Material an, das auf definierte Korngrößen nachgebrochen werden kann. Die Kosten für Nachbrechen und Transport sind mengen- und fragmentabhängig zu berücksichtigen.

Emissionen und Nachbarschaftseinfluss

Verfahren mit geringen Erschütterungen und moderater Geräuschentwicklung können längere Tagesarbeitszeiten ermöglichen. Das reduziert Fixkosten pro Bauabschnitt. Gleichzeitig minimieren staub- und vibrationsarme Methoden Zusatzaufwände für Abschottung, Monitoring und Beschwerdenmanagement.

Schritt-für-Schritt-Kalkulation: Praxisbeispiel

Beispielhaft wird der Rückbau eines 60 cm starken, bewehrten Betonbauteils in innerstädtischer Lage betrachtet. Zwei Alternativen werden verglichen: A) Betonzange; B) Stein- und Betonspaltgeräte mit Vorbohren.

1. Eingangsdaten erfassen

Mengen: Volumen (m³), Stahlanteil (kg/m³), Zuschnittlängen.
Geometrie: Bauteildicke, Zugänge, Hindernisse, Schutzabstände.
Rahmenbedingungen: Arbeitszeiten, Emissionsgrenzen, Tragfähigkeit der Aufstellflächen.
Geräte: Betonzangen-Öffnungsweite, Schneid-/Brechkraft; Spaltzylinderkraft, Keilgeometrie; Hydraulikaggregat (Druck/Durchfluss).
Logistik: Transportwege, Ladezeiten, Containerwechsel, Entsorgungswege.
Preise: Stundensätze, Entsorgung €/t, Erlös Schrott €/t, Energie €/l oder €/kWh.

2. Leistungswerte ansetzen

Alternative A (Betonzange): Zyklen pro Stunde, mittlere Abtragsleistung (m³/h), Anteil Nacharbeit an Bewehrung (%), Stillstands- und Umsetzzeiten.
Alternative B (Spalten): Bohrleistung (m/h), Anzahl und Raster der Bohrlöcher, Spaltzyklen pro Stunde, Nachbrechen und Handling.
Hydraulikaggregate: Lastfaktor, spezifischer Verbrauch, Wartungsanteil pro Betriebsstunde.

3. Zeit- und Kostenrechnung

Produktive Stunden = Menge / Leistungswert (m³/h).
Gerätekosten = produktive Stunden × Stundensatz (inkl. Verschleiß, Energie).
Personal = (Bediener + Helfer) × Stunden × Lohnsatz.
Rüst/Transport = Pauschalen + Zeitansätze × Sätze.
Entsorgung = Masse (t) × Entsorgungspreis – Schrotterlös.
Rahmenbedingungen = Zusatzaufwände für Schutz, Messungen, Abschottung.
Reserve/Risiko = prozentualer Zuschlag auf variable Kosten.

4. Bewertung und Entscheidung

Die Summe der Kosten wird methodisch verglichen. Zusätzlich werden Termine (Kalenderdauer), Emissionsziele, Qualitätsanforderungen und Sensitivitäten (z. B. Bohrleistung +/- 20 %) betrachtet. Bei innerstädtischen Projekten können geringere Erschütterungen der Betonzange oder die hohe Maßhaltigkeit des Spaltens die Gesamtwirtschaftlichkeit trotz unterschiedlicher Basisstundensätze verbessern.

Einsatzbereiche im Kostenvergleich

Betonabbruch und Spezialrückbau

Betonzangen zeigen Vorteile bei selektivem Rückbau, knotigen Bewehrungen und begrenzten Arbeitsfenstern. Die kalkulatorische Stärke liegt in planbaren Zyklen und verminderter Nacharbeit an Schutzmaßnahmen. Spaltgeräte helfen bei besonders sensiblen Bauteilen, bei denen Erschütterungsgrenzen strikt sind oder angrenzende Strukturen geschont werden müssen.

Entkernung und Schneiden

In der Entkernung sind präzise Trennschnitte und kontrollierte Demontage gefordert. Kombischeren, Multi Cutters und Stahlscheren ergänzen Betonzangen, wenn Leitungen, Profile und Armierungen systematisch zu trennen sind. Wirtschaftlichkeitsrelevant sind kurze Rüstzeiten, saubere Materialtrennung und geringe Funken- oder Wärmeeinträge. Tankschneider kommen bei speziellen Stahlbehältern und dicken Wandungen in Betracht, wobei Schutz- und Freimesskosten sauber anzusetzen sind.

Felsabbruch und Tunnelbau

Stein- und Betonspaltgeräte sowie Steinspaltzylinder werden als Sprengersatz oder zur Vortriebsoptimierung genutzt. Die Bohrleistung bestimmt maßgeblich die Taktzeit. Vorteile entstehen durch reduzierten Sicherungsaufwand, geringe Erschütterungen und präzise Bruchkanten, was die Nacharbeit minimiert.

Natursteingewinnung

Bei der Gewinnung ist Maßhaltigkeit für Blöcke entscheidend. Spaltgeräte liefern glatte Trennflächen und reduzierten Ausschuss. Die Kalkulation berücksichtigt das Verhältnis aus Bohrzeit, Spaltzeit, Ausbringung (m³ Blockware) und dem Wert der gewonnenen Qualität.

Sondereinsatz

Bei Spezialaufgaben wie dem Öffnen dicker Fundamentkörper, dem kontrollierten Abtrennen von Anbauten oder dem Rückbau in vibrationssensiblen Bereichen kombinieren Kalkulationen häufig Betonzangen mit Spaltgeräten. Die Stärken werden so genutzt, dass Rüst- und Stillstandszeiten minimiert und Genehmigungsvorgaben sicher eingehalten werden.

Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit

Bauteileigenschaften: Dicke, Bewehrungsgehalt, Zugänglichkeit, Materialqualität.
Geräteparameter: Öffnungsweite und Kraft der Betonzange, Spaltkraft und Keilgeometrie, Leistungsdaten des Hydraulikaggregats.
Logistik: Wegstrecken, Kranzugänglichkeit, Containerumschlag, Ladezeiten.
Rahmenbedingungen: Arbeitszeiten, Emissionslimits, Witterung, Sicherheit.
Teamorganisation: Schnittstellen zwischen Bohren, Spalten/Zangenarbeit, Laden, Abtransport.

Sensitivitätsanalyse und Szenarien

Sinnvoll ist die Variation zentraler Treiber:

Leistung +/- 15 % (Zyklen/h, Bohrmeter/h).
Entsorgungspreis +/- 20 % und Schrotterlös +/- 15 %.
Energiepreis (Diesel/Strom) +/- 25 %.
Arbeitszeitfenster (Verlängerung/Verkürzung) und Auswirkung auf Fixkosten.

Die wirtschaftlich beste Alternative ist oft diejenige mit der geringsten Streuung kritischer Parameter und der höchsten Terminsicherheit – insbesondere bei innerstädtischen Projekten.

Datengrundlage, Dokumentation und Nachkalkulation

Gute Daten sichern gute Entscheidungen. Zykluszeiten (Öffnen/Schließen/Umsetzen), Bohrleistungen, Verschleißteilverbräuche und Stillstandsgründe sollten laufend erfasst werden. Eine strukturierte Nachkalkulation vergleicht Plan- und Istwerte, verbessert die Kennwertbibliothek und schärft die Auswahlkriterien für Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte, Hydraulikaggregate und ergänzende Werkzeuge.

Rechtliche und normative Rahmenbedingungen

Genehmigungen, Arbeits- und Umweltschutzvorgaben beeinflussen die Verfahrenswahl. Allgemein gilt: Emissionsbegrenzungen, Nachbarschaftsschutz, Gefahrstoffthemen und Anforderungen an die Abfalltrennung sind frühzeitig in die Kalkulation aufzunehmen. Die konkrete Auslegung erfolgt projektspezifisch auf Basis der gültigen Regeln und Vorgaben.

Typische Fehler in der Kalkulation vermeiden

Unterschätzung von Rüst-, Warte- und Umsetzzeiten.
Unzureichende Berücksichtigung von Bewehrungsgehalt und dessen Einfluss auf Taktzeiten.
Fehlende Abstimmung zwischen Hydraulikaggregat-Leistung und Werkzeugbedarf.
Zu knappe Ansatz für Entsorgung und Nacharbeit (Nachbrechen, Trennung, Sortierung).
Vernachlässigung von Emissionsauflagen und deren Kostenfolgen.
Keine Sensitivitätsanalyse für die wichtigsten Treiber.

Auswahlkriterien für Geräte und Verfahren

Die Gerätewahl folgt dem Zusammenspiel aus Bauteil, Zielzustand und Rahmenbedingungen:

Betonzangen: selektiver Rückbau, kontrollierte Fragmentierung, geringe Erschütterung, Stahltrennung möglich.
Stein- und Betonspaltgeräte: präzises, vibrationsarmes Trennen, hohe Maßhaltigkeit, Bohrabhängigkeit beachten.
Kombischeren, Multi Cutters, Stahlscheren: materialtypische Schnittleistungen an Stahl und Verbundteilen.
Tankschneider: Spezialtrennen bei massiven Stahlkörpern unter Schutzmaßnahmen.
Hydraulikaggregate: passgenaue Auslegung für Druck/Durchfluss, effizient und zuverlässig im Takt.

Checkliste für die Angebots- und Ausführungsphase

Angebotsphase

Vollständige Mengenermittlung (m³, t, lfm) und Bewehrungsannahmen.
Geräte-/Werkzeugkonfiguration je Alternative (inkl. Hydraulikaggregat).
Leistungswerte mit Quellen/Erfahrungswerten und Sensitivität.
Entsorgung, Verwertung, Transportketten und Zeitfenster.
Rüstkonzept, Zugang, Tragfähigkeit, Sicherheitskonzept.
Kostenstruktur inkl. Risiko-/Chancenbandbreiten.

Ausführungsphase

Tagesberichte mit Zyklen, Bohrmetern, Stillständen und Verbrauch.
Laufende Anpassung der Taktung (Mannschaft, Logistik, Werkzeugwechsel).
Qualitätskontrolle der Fragmentgrößen und Trennreinheit.
Abgleich mit Emissionsvorgaben, Dokumentation und Nachweisführung.
Nachkalkulation zur Verbesserung künftiger Projekte.