Krananlagen: Vergleich von Angeboten & TCO
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Vergleich von Angeboten & TCO
Vor dem Hintergrund verschärfter regulatorischer Anforderungen, hoher Verfügbarkeitsziele und zunehmender Digitalisierung rückt ein methodisch fundierter Angebotsvergleich in Verbindung mit einer Lebenszykluskostenbetrachtung (Total Cost of Ownership, TCO) in den Fokus professioneller Betreiber.
- Beschaffungsrisiko Krane
- Beschaffung und Betrieb
- Lebenszyklus Kostenstruktur
- Kostentreiber Übersicht
- Kennzahlen Kostenwirkung
- TCO-Risikoanalyse
- Ereignisbezogene Kostenblöcke
- TCO-Bewertungslogik
- Sensitivitätsparameter TCO
- TCO-basierte Beschaffung
- Angebotsbewertung
- Kriteriengruppen Bewertung
- Verfügbarkeitskennzahlen Krane
- Servicezugang Kransysteme
- Energieeffiziente Kransysteme
- Digitale Systemintegration
- Ersatzteilstrategie
- Ergonomische Bedienkonzepte
- Nachhaltige Emissionsbilanz
- Compliance- und Technikrisiken
- Servicevertrag Wartung
- Kriteriengewichtung Technik
- Ausschlusslogik Angebote
- Aggregierter Gesamt-Score
- Ergebnis und Vergabe
Problemstellung
Beschaffungsentscheidungen für Brückenkrane werden in der Praxis häufig primär über den Kaufpreis und Lieferzeiten gesteuert.
Diese Sicht unterschätzt systematisch:
Folgekosten über den gesamten Lebenszyklus (Montage, Prüfungen, Energie, Wartung, Ersatzteile, Ausfallkosten, Retrofit, Stilllegung),
normative und rechtliche Mindestanforderungen (z. B. BetrSichV, DGUV Vorschrift 52, EN-/ISO-Normen) samt Nachweis- und Dokumentationspflichten,
differenzierende Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmerkmale (z. B. FEM/ISO-Duty-Class, Schutzarten, EMV-Konformität, Sicherheitslevel nach ISO 13849/IEC 61508),
den Einfluss von Digitalisierung und Condition Monitoring auf Wartungsstrategie, Verfügbarkeit und Restwert.
Relevanz für Beschaffung, Betrieb und Compliance
Beschaffung/Einkauf: Transparente, vergleichbare Angebote durch klar definierte, prüfbare Anforderungen und ein Scoringmodell mit Gewichtungen.
Betrieb/Instandhaltung: Planungssichere Verfügbarkeits- und Servicelevel, zustandsorientierte Instandhaltung (ISO 12482), optimierte Ersatzteilstrategien.
HSE/Compliance: Systematische Erfüllung von Sicherheits- und Nachweispflichten (BetrSichV, DGUV, TRBS), Nachvollziehbarkeit über digitale Prüfbücher.
Management/Controlling: Lebenszyklusorientierte Budgetierung, belastbare Investitions- und Retrofitentscheidungen, Risikotransparenz.
Das TCO-Modell bildet sämtliche relevanten Kosten- und Nutzenkomponenten einer betrieblichen Brückenkrananlage über den gesamten Lebenszyklus ab und verknüpft sie mit leistungs- und risikobezogenen Kennzahlen. Es dient als Entscheidungs- und Steuerungsinstrument für Beschaffung, Betrieb und Modernisierung. Baseline: Zweiträger-Brückenkran, 10 t, Duty-Class ISO M6 (FEM 3m), Innenraum/C3, normkonformer Betrieb nach EN-/ISO-/DGUV-Regelwerk.
Phasenstruktur und Kostenbausteine
Die Phasen spiegeln die Wertschöpfung und Risikoexposition wider. Je Phase werden die typischen Kostentreiber, die Erfassungslogik und die wesentlichen Norm-/Risikofaktoren benannt.
Beschaffung (Engineering, Kauf, Transport, Montage)
Kostentreiber: Grundmaschine, Optionen (Rückspeisung, Pendeldämpfung, Kollisionsschutz), Engineering/Projektierung, Transport/Versicherung, Montage, Kranbahn-Anpassungen, FAT-Aufwände.
Norm-/Risikofaktoren: CE-Konformität, EN 15011/EN 13001/EN 14492-2, EN 60204-32, EN 61800-3; Risiken durch Spezifikationslücken, K.O.-Kriterien.
Erfassungslogik: CAPEX-Positionen mit eindeutiger Struktur (WBS), Optionspreise separat, Lieferantenerklärungen als Evidenz.
Inbetriebnahme (FAT/SAT, Schulung, Erstprüfung)
Kostentreiber: SAT-Logistik/Prüflasten, elektrische Messungen, EMV-Installationschecks, Schulungen für Bediener/Instandhaltung, Abnahmedokumentation.
Norm-/Risikofaktoren: DGUV V52/TRBS 1201 (Erstprüfung), ISO 13849-2 (Validierung), Übergabe digitale Anlagenakte; Risiko von Verzögerungen/Restmängeln.
Erfassungslogik: Einmalige OPEX/CAPEX-nah, projektzugeordnete Kostenstellen.
Betrieb (Produktion/Logistik)
Kostentreiber: Energie (Hub-/Fahrbewegungen), Bedienpersonal, Flächenbindung, IT-/OT-Betrieb (Lizenzen/Plattform), Versicherungen.
Norm-/Risikofaktoren: EN 61800-3 (EMV-Umgebung), IT-Sicherheit (ISO 62443), Datenschutz (DSGVO) bei Logs.
Erfassungslogik: laufende OPEX, Messdatengrundlage via Zähler/CM (kWh/Zyklus, Nutzungsstunden, Lastspektren).
Wartung und Prüfung
Kostentreiber: Präventivinspektionen, zustandsorientierte Analysen (ISO 12482), wiederkehrende Prüfungen (DGUV V52/TRBS 1201), Kalibrierungen, Prüfpersonal.
Norm-/Risikofaktoren: Anpassung der Intervalle anhand Nutzung/Lastkollektiv; Abhängigkeit von Befundlagen.
Erfassungslogik: periodische OPEX, SLA-/Vertragspositionen, Abdeckung durch Servicevertrag oder Eigenleistung.
Ersatz-/Verbrauchsteile
Kostentreiber: Seile/Ketten, Bremsbeläge/-spulen, Räder/Lager, Schleifleitungen, Sensorik, Frequenzumrichter (FU), Ventilatoren/Klimageräte.
Norm-/Risikofaktoren: ISO 4309 (Ablegereife Seile), EN 818 (Ketten), Herstellerlebensdauern; Lieferzeiten/Obsoleszenz.
Erfassungslogik: Material + Arbeitszeit + Stillstandskosten (Opportunity-Cost je Stunde Ausfall).
Modernisierung/Retrofit
Kostentreiber: Steuerungs-/FU-Upgrade, CM-Nachrüstung, Sicherheitsupgrade (PL-Anhebung), Energie-Rückspeisemodule, Korrosionssanierung (Strahlen/Neubeschichtung).
Norm-/Risikofaktoren: „Wesentliche Veränderung“ (Konformitätsprüfung neu), ISO 62443-anforderungskonforme Härtung, CE-Dokumentationsupdate.
Erfassungslogik: CAPEX/OPEX je nach Umfang, geplante Stillstände.
Strukturierung (WBS/Cost Breakdown):
Ebene 1: CAPEX (Kran, Optionen, Montage), OPEX (Betrieb, Wartung/Prüfung, Energie), Ereignisse (Ausfälle, Ersatzteile), Retrofit, Stilllegung.
Ebene 2: Komponentenorientiert (Tragwerk, Hubwerk, Fahrwerk, Elektrik/FU, Sicherheitsfunktionen, Digitale Systeme).
Ebene 3: Kostenarten (Material, Arbeit, Dienstleistung, Energie, Lizenz/IT, Schulung, Logistik, Verwaltung).
Erfassungslogik:
Stammdaten: Anlagennummer, Duty-Class, Auslegungsnormen, Betriebsumgebung.
Mengen-/Nutzungsgrößen: Jahresstunden, Hub-/Fahrzyklen, Lastspektrum, Energiepreis, Lohnsätze, SLA-Werte, Ersatzteilpreise und -verfügbarkeiten.
Bewertungsparameter: Diskontsatz, Inflation, Restwertannahmen, Ausfallkosten pro Stunde.
Datenquellen: Angebote/LVs, CM-Daten (ISO 12482), Prüfbuch, ERP/CMMS, Energiedaten, Lieferantenkataloge.
Verfügbarkeit (Availability)
Definitionen: Ai (intrinsisch), Aa (erreicht), Ao (operativ). Näherung: Ai = MTBF/(MTBF + MTTR).
Kostenverknüpfung: Ausfallkosten = (1 − Ao) × Jahresbetriebszeit × Kosten pro Ausfallstunde.
MTBF/MTTR
MTBF: Zuverlässigkeit der Komponenten (z. B. FU, Motor, Bremse, Seil).
MTTR: Diagnose, Teilelogistik, Reparatur, Wiederanlauf. SLA und Ersatzteilbevorratung wirken direkt auf MTTR.
Energiekennzahlen
kWh pro Hub-/Fahrzyklus; Regenerationsanteil bei Rückspeisung; Lastabhängigkeit.
Kostenverknüpfung: Energieverbrauch × Tarif; Einsparpotenziale über FU-Parametrierung/Rückspeisung.
Lärmpegel und Schwingung
dB(A) an relevanten Messpunkten; Schwingungsmittelwerte an Lagerstellen (Trend).
Kostenverknüpfung: HSE-Maßnahmen, potenzielle Restriktionen, Folgekosten bei erhöhtem Verschleiß.
Norm- und Risikofaktoren in der TCO-Planung
ISO 12482 (Zustandsüberwachung)
Nutzung-/Lastkollektivbasierte Intervallsteuerung; Ereignisauslösung bei Grenzwertverletzungen.
TCO-Wirkung: Verschiebung von nicht wertschöpfender Präventivwartung zu zustandsorientierten Einsätzen.
ISO 4309/EN 818 (Ablegereife Seile/Ketten)
Definiert Austauschereignisse; kritischer Kostenblock mit hoher Ausfallkostenkomponente, wenn unvorbereitet.
EN 61800-3 (EMV)
Installationsqualität beeinflusst Ausfallereignisse (z. B. FU-Fehler) und Diagnosezeiten; ein robustes EMV-Konzept reduziert Störkosten.
BetrSichV/DGUV/TRBS
Prüfpflichten als planbare Kosten; Nichterfüllung als Risikoaufschlag (Sanktions-/Haftungs- und Stillstandskosten).
Diese Bausteine werden über Trigger (Zyklen, Grenzwerte, Zeit) ausgelöst und enthalten Material-, Arbeits- und Ausfallkosten.
Seil-/Kettenersatz
Trigger: Ablegekriterien ISO 4309/EN 818 (z. B. Drahtbrüche/Längenänderung).
Kosten: Seil/Kette, Einzieh-/Montagezeit, Justage, Prüflast, Stillstand.
Bremsenwechsel
Trigger: Verschleißindikator (Belagstärke/Weg), Betriebszyklen.
Kosten: Beläge/Spulen, Arbeitszeit, Funktionsprüfung.
Lager-/Radtausch
Trigger: Schwingungs-/Temperaturtrend, Verschleißmaß; Schienen-/Raddialog.
Kosten: Teile, Demontage/Ausrichten, ggf. Kranbahnkorrektur.
Frequenzumrichter/Leistungselektronik
Trigger: Lebensdauergrenze (Elektrolyt-Kondensatoren), thermische Belastung, EMV-Störungen.
Kosten: Ersatzgerät, Parametrierung, Firmwareeinspielung, Test, Stillstand.
Software-/Firmware-Updates (OTA)
Trigger: Sicherheits-Patches, Funktionsupgrades, Fehlerbehebungen.
Kosten: Planungs- und Durchlaufzeit, Validierung/Rollback-Test, kurze geplante Stillstände; Nutzen: Risikoreduktion.
TCO-Basisformel
TCO = CAPEX + Summe(OPEX_t diskontiert) + Summe(Ereigniskosten_t diskontiert) + Retrofit_t − Restwert_T
Ereigniskosten_t = Σ(Trigger_i,t × Kostenblock_i)
Ausfallkosten_t = Stillstandszeit_t × Kosten je Ausfallstunde
Zur Vergleichbarkeit und Robustheit werden zentrale Parameter variiert. Empfohlen sind mindestens die folgenden Sensitivitäten:
Nutzung/Beanspruchung
Duty-Class: M5/M6/M7
Schichtmodell: 1/2/3 Schichten; Jahresstunden; Zyklen pro Stunde; Lastspektrum.
Technikoptionen
Rückspeisefähige FU, Pendeldämpfung, Kollisionsschutz, CM-Umfang (Basis vs. erweitert), Sicherheits-PLr-Niveau.
Service/SLA
Reaktionszeiten, Ersatzteilbevorratung (intern/Hersteller), MTTR-Ziel, Umfang der Prüfleistungen im Vertrag.
Lieferant/Risiko
Ersatzteilverfügbarkeit, Obsoleszenzrisiko, Qualitäts-/Audit-Score, KRITIS-/Security-Anforderungen.
Szenario-Beispiele (ohne Zahlen):
Baseline (A): M6, C3, Basis-CM, Standard-SLA.
Hohe Beanspruchung (B): M7, höhere Zyklen, verstärkte Komponenten, engere SLA → höherer CAPEX, geringere Ausfallkosten.
Digitalpaket (C): erweitertes CM, OTA/OPC UA → höhere Anfangsinvestition, reduzierte MTTR/ungeplante Ausfälle, bessere Energieoptimierung.
Korrosiv (D): C5-Beschichtung, Edelstahl-Komponenten, häufigere Inspektionen → CAPEX↑, Wartung↑, Lebensdauerverlängerung des Tragwerks.
Ableitung für Beschaffung und Betrieb
Beschaffung: TCO-basierte Angebotswertung koppelt CAPEX-Preis mit OPEX-/Risikoprofil. Norm- und K.O.-Erfüllung senkt Compliance-Risiken. Optionen werden als „TCO-Beiträge“ bewertet, nicht nur als Mehrpreis.
Betrieb: KPI-gesteuerte Steuerung (Ao, MTTR, Energie/kWh-Zyklus) und CM-basierte Intervallanpassungen optimieren den Totex. Ein belastbares Datenfundament (digitale Prüfbücher, CM-Logs) sichert Nachweisführung und unterstützt Retrofitentscheidungen.
Angebotsbewertung und Scoringmodell
Angebotsbewertung verbindet technische Konformität und Sicherheitsanforderungen mit Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit, Energieeffizienz, Digitalisierung, Ersatzteilmanagement, Ergonomie, Umwelt und Risiko. Die Bewertungslogik ist phasen- und nachweisorientiert und unterstützt eine transparente Vergabeentscheidung.
Bewertungslogik und Skala
Bewertungsstufen je Unterkriterium (mit klaren Ankern):
5 = übertrifft Anforderung deutlich und nachweislich (Mehrfunktion/Mehrleistung, dokumentiert)
3 = erfüllt Anforderung vollumfänglich (nachweislich konform)
1 = teilweise erfüllt (Lücken/Restrisiken oder nur Herstellerstatement)
0 = nicht erfüllt/kein Nachweis
Aggregation:
Unterkriteriumsscore (0/1/3/5) → Mittelwert je Kriteriengruppe (0–5) → gewichtete Summe über Gruppen → Gesamt-Score.
Optional: Transformation auf 0–100 Punkte (Multiplikation mit 20) für Reporting.
Kriteriengruppen, Unterkriterien und Bewertungsanker
Hinweis: Die Anker sind exemplarisch für die Baseline (Zweiträger, 10 t, M6, C3) zu verstehen und können szenariobezogen angepasst werden.
Sicherheit und Normenkonformität CE-Gesamtkonformität inkl. relevanter Richtlinien/Normen (EN 15011, EN 13001, EN 14492-2, EN 60204-32, EN 61800-3)
5: Vollständige CE-Doku, Risikoanalyse EN ISO 12100, Konformitätserklärung, Rückverfolgbarkeit
3: CE vorhanden, Doku vollständig
1: CE-Statement, Doku lückenhaft
0: Keine CE-Doku (K.O.)
Funktionale Sicherheit (PLr/SILr-Nachweis inkl. ISO 13849-2-Validierung)
5: Vollständige PL-Berechnung (MTTFd/DCavg/CCF), Validierungsprotokolle, Prüfberichte
3: PLr-Nachweis vollständig, Validierung vorhanden
1: Teilnachweise ohne Validierung
0: Kein belastbarer Nachweis
Zielverfügbarkeit Ao (vertraglich und technisch abgesichert)
5: ≥ 98 % (inkl. KPI-/Bonus-Malus-Regelung)
3: 96–<98 %
1: 94–<96 %
0: < 94 %
Zugänglichkeit und Modularität (Wartungspunkte, Tauschzeiten)
5: Werkzeuglos/leicht zugänglich, definierte Tauschzeiten, LOTO-Konzept
3: Gute Zugänglichkeit, Standardtauschzeiten
1: Erschwert zugänglich
0: Kritische Punkte kaum erreichbar
spezifischer Energieverbrauch (kWh/Hub-Fahrzyklus, Referenzprofil)
5: ≤ Referenz −20 % (nachweislich gemessen/simuliert)
3: Referenz ±10 %
1: > Referenz +10 %
0: Keine Daten
Schnittstellen (OPC UA, MQTT, REST) inkl. dokumentiertem Datenmodell
5: Alle drei vorhanden + Mapping + Testprotokolle
3: ≥ 1 Schnittstelle vollständig implementiert
1: proprietär, Export nur CSV
0: Kein Zugriff
Mindestsignalsatz (Zyklen, Stunden, Last, Temp/Vib, Störcodes)
5: Vollständig + Langzeitspeicher ≥ 10 Jahre
3: Vollständig, Speicher < 10 Jahre
1: Teilmenge
0: Fehlend
Funkbedienung + kabelgebundene Fallback-Lösung
5: Beides vorhanden, getestet (Reichweite/Interferenz)
3: Funk + Fallback vorhanden
1: Nur eine Option
0: Fehlend
Korrosionsschutz (C3 ≥ 240 µm 2K-EP/PU; höher bei Bedarf)
5: ≥ C4/C5 nachgewiesen (bei Bedarf) oder C3 mit Zusatzschutz
3: C3 erfüllt
1: Unter C3
0: Fehlend
Geräuschemissionen (dB(A) bei Referenzabstand)
5: ≤ Ziel −5 dB(A) (Messprotokoll)
3: Ziel erfüllt
1: Ziel +3 dB(A)
0: > Ziel +3 dB(A)
Wiederkehrende Prüfungen (DGUV V52/TRBS 1201) inkl. befähigter Personen
5: Vollständiges Paket + Audit-Trail im Prüfbuch
3: Standardpaket
1: Teilumfänge
0: Fehlend
SLA-Reaktions-/Behebungszeiten
5: Triage ≤ 1 h, Onsite ≤ 8 h
3: Triage ≤ 4 h, Onsite ≤ 24 h
1: Länger
0: Keine SLA
Baseline-Gewichte (Summe 100 %):
Sicherheit/Normen 20 %
Zuverlässigkeit/Verfügbarkeit 15 %
Wartungsfreundlichkeit 10 %
Energieeffizienz/Regeneration 10 %
Digitalisierung/Integration 10 %
Ersatzteilmanagement 10 %
Risiko (Lieferant/Technik) 10 %
Ergonomie/Bedienbarkeit 5 %
Umwelt/Nachhaltigkeit 5 %
Compliance administrativ (z. B. Datenhoheit/DSGVO) 5 %
Anpassungshinweise:
Szenario B (hohe Beanspruchung): Zuverlässigkeit/Verfügbarkeit +5–10 %, Ersatzteilmanagement +5 %, Energie −5 %.
Szenario C (Digitalpaket): Digitalisierung +10 %, Wartungsfreundlichkeit +5 %, Risiko −5 %.
Korrosiv (C4/C5): Umwelt/Nachhaltigkeit (Korrosionsschutz) +5–10 %, Energie −5 %.
KRITIS/OT-Security: Sicherheit/Normen +5 %, Digitalisierung (Security) +5 %, Ergonomie −5 %.
K.O.-Kriterien (nicht abschließend):
Fehlende CE-Konformität/Erklärung der Gesamtmaschine
Nichterfüllung zentraler Normen (EN 15011, EN 60204-32, EN 61800-3)
Unterschreiten der geforderten Duty-Class (M6) für Hub-/Fahrbewegungen
Fehlendes oder unzureichendes Prüf- und Dokumentationskonzept (BetrSichV/DGUV/TRBS, digitales Prüfbuch)
Sicherheitsfunktionen ohne belastbaren PLr/SILr-Nachweis
Schritte:
Unterkriterium bewerten (0/1/3/5) anhand der definierten Anker und Nachweise.
Gruppenscore = arithmetisches Mittel der anwendbaren Unterkriterien (0–5).
Gesamt-Score = Σ(Gruppenscore × Gewicht).
Optionale TCO-Kopplung: Parallel TCO-Index (0–5) bilden, z. B. durch lineare Normalisierung der diskontierten Lebenszykluskosten im Bieterfeld (bester TCO = 5; schlechtester = 0). Für den Vergabeentscheid kann ein kombiniertes Nutzwert-Kosten-Verhältnis verwendet werden:
Entscheidungskennzahl = Gesamt-Score / TCO (€/Referenzeinheit) oder
Gesamt-Score_tech × α + TCO-Score × (1−α) mit α z. B. 0,6–0,7.
Umgang mit N.A.: Nicht anwendbare Unterkriterien werden aus der Mittelbildung ausgeschlossen (keine Strafe). Das ist zu begründen und zu dokumentieren.
Compliance-Ampel:
Grün (Score ≥ 3,5): Anforderungen erfüllt/übertroffen
Gelb (2,5–<3,5): signifikante Abweichungen, Nachbesserung möglich
Rot (< 2,5): unzureichend; ggf. Ausschluss
Darstellung je Gruppe und gesamt; K.O.-Status explizit (Pass/Fail).
Risiko-Heatmap:
Achsen: Eintrittswahrscheinlichkeit vs. Auswirkungsstärke; Quellen: Lieferant, Technik (EMV, Obsoleszenz), Compliance (Dokulücken), IT/OT-Security.
Verlinkung zu Maßnahmen (Mitigation), z. B. Ersatzteilbevorratung, härtere SLA, Designänderung.
Transparenzberichte:
Score-Summary je Anbieter (Radar-Chart über Gruppen), TCO-Wasserfall (Phasenbeiträge), Nachweisregister (Welche Dokumente begründen welche Punkte).
Governance und Aktualisierung:
Das Scoringmodell wird projekt- und szenariospezifisch parametrisiert (Schwellen/Gewichte).
Lessons Learned aus Abnahme und Betrieb (KPIs, Störungen, Auditbefunde) fließen zyklisch in die Bewertungsanker und Gewichte ein.
Anwendung im Vergabeprozess:
Pre-Check K.O.-Kriterien (Ausschlussliste).
Technisches Scoring (Gruppen/Unterkriterien) anhand der Angebotsunterlagen; Nachforderungsrunde für unklare Nachweise.
FAT-/Referenznachweis als Validierungsbaustein (punktuelle Score-Anpassung möglich).
BAFO (Best And Final Offer): Finalisierung von Preisen, SLA, Optionen (z. B. Rückspeisung, CM-Erweiterung).
Gesamtauswertung: Technischer Gesamt-Score + TCO-Index; Compliance-Ampel und Risiko-Heatmap in das Entscheidungsgremium.
Vergabeempfehlung: Begründete Auswahl inkl. Sensitivitätscheck (z. B. Energiepreis ±20 %, Nutzungsprofil M5/M7).
Vertragsüberführung: Score-relevante Zusagen als Vertragsanlagen (SLA, Prüf-/Datenkatalog, Security-Baseline, Ersatzteilgarantien).
Dieses Scoringmodell schafft eine objektivierte, normkonforme und lebenszyklusorientierte Entscheidungsbasis. Es macht technische Qualität, Sicherheits- und Compliance-Reife, Betriebseffizienz und digitale Zukunftsfähigkeit transparent und verbindet sie mit TCO, Risiko und vertraglicher Durchsetzbarkeit..
