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Bewertung der Alternativen

3 Erweiterte Verfahren

4.4 Übersicht über die Methoden der Mehrzielplanung

4.5.3 Beurteilung von Ausbauvarianten der Donau flußab von Wien (ELECTRE)

4.5.3.7 Bewertung der Alternativen

Da die Kriterien in verschiedenen Maßeinheiten angegeben werden, ist ein direkter Vergleich der Projektauswirkungen auf die einzelnen Kriterien nicht möglich. Um daher eine Bewertung (Reihung) der Alternativen zu ermöglichen, werden die Projektauswirkungen a(i,k) für jedes Kriterium k auf eine Punkteskala Pk abgebildet und liefern damit eine dimensionslose Größe a'(i,k). Je höher die Punktezahl, desto größer ist der Zielerreichungsgrad im Hinblick auf diese Kriterium. Die Skala kann für jedes Kriterium unterschiedlich gewählt werden und bringt, da sie die Größe des Intervalls zwischen bestmöglichem und schlechtestem Ergebnis festlegt, die Empfindlichkeit einzelner Kriterien zum Ausdruck. In dieser Arbeit wird von einer Skala mit maximal 20 Punkten ausgegangen.

Weiters sind die einzelnen Kriterien nicht als gleichwertig anzusehen. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass die Oberziele durch eine unterschiedliche Anzahl von Kriterien erfaßt sind.

Es wird daher von einer Gleichgewichtung der Ziele z.B. Ökonomie und Ökologie ausgegangen, wozu die Summe der zugehörigen Gewichte gleich angesetzt wird. Durch Variationen dieser Summen kann dann die Bevorzugung eines Standpunktes z.B. der Ökonomie, in seinen Auswirkung auf die Beurteilung der Alternativen analysiert werden.

Die Aggregierung der einzelnen Kriterien zu einem Gesamtergebnis, das sich in einer Reihung der Alternativen ausdrückt, kann durch verschiedene Verfahren (Nachtnebel, 1988; Aigner, 1989;

Ortmann, 1989) erfolgen. Eine häufig angewandte Methode der Addition der gewichteten Teilbeträge, die in den entsprechenden Skalenpunkten erfasst wird, erscheint nicht als zielführend. Diese Methode bedeutet letztlich die Anwendung einer Mittelbildung und bringt das z.B. gravierende Versagen einer Alternative auf ein Teilziel nicht entsprechend zum Ausdruck.

Allgemein, unabhängig von Punkteskalen und Gewichten, ist bei der Beurteilung eine Alternative dann als gut einzustufen, wenn sie im Hinblick auf alle Kriterien ein gutes Ergebnis liefert und im Vergleich mit anderen Alternativen nicht deutliche Nachteile im Hinblick auf einzelne Kriterien aufweist.

Es liegen eine Vielzahl von Methoden vor, die eine Reihung von Alternativen unterstützen (Nachtnebel, 1988; Goicoechea et al. 1982; Blaas und Henseler, 1978). Eine der Methodengruppen ist ELECTRE (Roy 1971, 1975, 1989), bei der ein paarweiser Vergleich der Alternativen vorgenommen wird. Weiters eignet sich diese Gruppe bei der Einbeziehung ordinaler Größen. Das davon einfachste und direkt nachvollziehbare Verfahren, ist ELECTRE I (Benayoun et al. 1966), das auch mehrfach für wasserwirtschaftliche Planungen (David und Duckstein, 1976) herangezogen wurde. Eine komplexere Methode ELECTRE III wurde von Fleischmann (1988) für den Vergleich der Kraftwerksvarianten flußab Wiens, allerdings mit anderen Kriterien, angewandt.

Electre I vergleicht die Alternative Ai und Alternative Aj und ermittelt den „Vorteil von i gegenüber j“, indem die Summe aller Gewichte wk jener Kriterien k ermittelt wird, wo Ai „besser als“ Aj ist, also a(i,k) „besser als“ a(j,k). Bei Gleichheit eines Kriteriums wird das Gewicht beiden Alternativen zur Hälfte zugezählt. Der normierte Wert ist dann im Konkordanzmaß c(i,j) ausgedrückt

Zur Erläuterung seien einige Beispiele aus der Tab. 4.14 herausgegriffen. Die Jahresarbeit, das erste Kriterium in Tab. 4.14, ist bei Variante 1 Null, während bei 1a Energieimporte in der Höhe der Energieerzeugung von Hainburg erfolgen. Die Investitionskosten bei 1a resultieren aus den über den Zeithorizont von 20 Jahren diskontierten Energieimporten zu 0.7 ATS/kWh. Die Behinderung der Schifffahrt wurde aus der Abflussdauerlinie und den Angaben der Schifffahrtsstatistik ermittelt. Die Eintiefung ist bei 1 und 1a am größten; die Veränderung des mittleren Grundwasserspiegels durch die Eintiefung ist flächenmäßig abgeschätzt; die Grundwasserdynamik wird hingegen bei diesen Varianten nur gering verändert.

Die berechneten Matrizen sind in Tab. 4.15 zusammengestellt und werden nachfolgend für die Reihung der Alternativen herangezogen. An Hand einiger Schwellenwerte C* und D* sind die Ergebnisse des Alternativenvergleiches in Tab. 4.16 aufgelistet. Je niedriger C* und je größer D*

gewählt wird, umso mehr paarweise Vergleiche werden durchgeführt.

Institut für Wasserwirtschaft Hydrologie und

konstruktiven Wasserbau

Wasserwirtschaftliche Planung Tab. 4.15: Tabelle für Diskordanz und Konkordanz

Konkordanz Matrix

A1 A1a A2 A2a A3 A3a A4 A4a A5 A5a A6 A6a

A1 0,00 0,50 0,67 0,65 0,73 0,71 0,63 0,61 0,61 0,61 0,67 0,65 A1a 0,50 0,00 0,72 0,70 0,63 0,61 0,63 0,61 0,61 0,61 0,72 0,70 A2 0,32 0,27 0,00 0,50 0,39 0,37 0,38 0,38 0,36 0,36 0,50 0,49 A2a 0,34 0,29 0,50 0,00 0,39 0,39 0,40 0,40 0,38 0,38 0,52 0,50 A3 0,26 0,36 0,61 0,61 0,00 0,49 0,61 0,63 0,51 0,53 0,60 0,60 A3a 0,29 0,39 0,63 0,61 0,50 0,00 0,61 0,64 0,51 0,53 0,62 0.60 A4 0,36 0,36 0,62 0,59 0,38 0,38 0,00 0,52 0,40 0,44 0,60 0,58 A4a 0,38 0,38 0,62 0,60 0.36 0,36 0,48 0,00 0,40 0,40 0,60 0,58 A5 0,38 0,38 0,64 0,62 0,49 0,49 0,60 0,60 0,00 0,52 0,64 0,62 A5a 0,39 0,39 0,64 0,62 0,47 0,47 0,55 0,60 0,48 0,00 0,64 0,62 A6 0,32 0,27 0,50 0,48 0,40 0,38 0,39 0,39 0,36 0,36 0,00 0,50 A6a 0,34 0,29 0,51 0,50 0,40 0,40 0,42 0,41 0,38 0,38 0,50 0,00

Diskordanz Matrix

A1 A1a A2 A2a A3 A3a A4 A4a A5 A5a A6 A6a

A1 0,00 0,85 0,42 0,70 0,72 0,75 0,71 0,71 0,71 0,71 0,39 0,70 A1a 1,00 0,00 1,00 1,00 0,82 0,82 0.96 0,96 0,86 0,86 1,00 1,00 A2 0,98 0,98 0,00 0,74 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,16 0,74 A2a 0,98 0,98 0,02 0,00 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,16 0,16 A3 0,68 0,95 0,52 0,75 0,00 0,47 0,35 0,55 0,36 0,58 0,49 0,75 A3a 0,68 1,00 0,57 0,54 0,07 0,00 0,39 0,36 0,40 0,37 0,53 0,51 A4 0,75 0,75 0,17 0,72 0,42 0,45 0,00 0,52 0,15 0,55 0,14 0,72 A4a 0,75 0,75 0,20 0,20 0,42 0,42 0,05 0,00 0,15 0,15 0,17 0,20 A5 0,67 0,67 0,16 0,66 0,31 0,38 0,10 0,46 0,00 0,49 0,14 0,66 A5a 0,67 0,67 0,19 0,17 0,31 0,31 0,10 0,10 0,05 0,00 0,16 0,17 A6 1,00 1,00 0,03 0,74 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,00 0,74 A6a 1,00 1,00 0,05 0,03 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,02 0,00

Tab. 4.16: Partielle Reihung der Varianten.

C* = 0,6 und D* = 0,2: C* = 0,6 und D* = 0,1:

4 > 2 5a > 2 5 > 4 4 > 6 5a > 2a 5a > 4 4a > 2 5a > 4°

5 > 2 5a > 6 5 > 4 5a > 6 5 > 6 5a > 6a

Ein > bedeutet „besser als“, sodass vorerst der Schluss zu ziehen ist, dass die Alternativen 5, 5a, 4 und 4a klar besser sind als die Alternativen 2 und 6, wobei auch 5 Vorteile gegenüber 4 aufweist. Dieses Ergebnis folgt bei Gleichgewichtung von ökonomischen und ökologischen Zielen.

4.5.3.8 Diskussion

Diese gewonnene teilweise Reihung der Alternativen besitzt durch die Festlegung der Gewichte der Ziele Ökonomie - Ökologie ein gewisses Maß an Subjektivität. Durch Variation der Gewichtung (40:60 und 60:40) kann der Effekt dieser Werthaltung auf die Auswahl bevorzugter Alternativen analysiert werden. Es ist dabei zu bedenken, dass eine Veränderung in den

Gewichten nur Auswirkungen auf das Konkordanzmaß zeigt, die Diskordanz bleibt davon unbeeinflusst. Also, eine Lösung die hohe Diskordanz aufweist, bleibt auch bei Veränderung der Gewichte unattraktiv.

Es zeigt sich, dass bei Erhöhung der ökologischen Gewichte Alternative 3 an Bedeutung gewinnt, jedoch wird diese noch immer von 5 und 5a dominiert. Ebenso rückt Alternative 1 in den Kreis der interessanten Alternativen auf. Zusammenfassend ist bei Anwendung von ELECTRE I festzuhalten, dass 5a, 5, 4, 4a auch bei Variation der Gewichte innerhalb eines größeren Bereiches an vorderer Stelle liegen. Erst bei zusätzlicher Gewichtung der ökologischen Zielsetzungen gewinnen die Alternativen 1, 1a an Bedeutung. Ein Vergleich mit anderen multi-kriteriellen Beurteilungsmethoden (Aigner und Ortmann, 1989) zeigt ein ähnliches Bild. Die Varianten Wildungsmauer und Wolfsthal 2, sowie die Dreistufenlösung Schönauer Feld, Petronell und Wolfsthal 2, erscheinen interessant. Hainburg (Alternative 2) ist als ungünstig zu beurteilen, ebenso Engelhartstetten (Variante 6). Variante 1 ist sehr stark von der Gewichtung abhängig , da die freie Fließstrecke gänzlich im Hinblick auf energiewirtschaftliche Zielsetzungen versagt, also ein hohes Diskordanzmaß aufweist. Alternative 1a weist ebenfalls eine hohe Diskordanz auf. Der Vorteil dieser Alternative liegt in den Energieimporten, deren Nachteil in den hohen Kosten und der weiterhin erfolgenden Eintiefung. Bei Anwendung einer additiven Ermittlung der Teilnutzwerte ist A1 als gut zu beurteilen. In diesem Fall werden eben Vor- und Nachteile durch Mittelung ausgeglichen.

Ergänzend könnten noch die Unsicherheiten in den Daten und deren Auswirkung auf die Reihung analysiert werden, indem geprüft wird, welche Veränderungen in den einzelnen Projektsauswirkungen sich auch in einer veränderten Reihung niederschlagen. Allgemein ist festzustellen, daß die Güte der Datenbasis sehr unterschiedlich ist, und das die Anzahl der Kriterien zu reduzieren wäre um einander bedingende Mehrfachwirkungen in den Kriterien zu vermeiden.

4.5.3.9 Zusammenfassung

Die bisher vorgeschlagenen Ausbauvarianten, inklusive der Nullvariante, wurden für den Donauabschnitt flußab Wiens im Hinblick auf ökonomischen und ökologischen Zielsetzung einer Beurteilung unterzogen. Bei der Nullvariante wurden die derzeit diskutierten Vorschläge zur Sohlsicherung nicht explizit berücksichtigt, sondern ein 20 jähriger Zeithorizont gewählt, in dem eine Sohleintiefung von 50 - 75 cm zu erwarten ist.

Die zugänglichen Daten wurden im Hinblick auf 33 Kriterien ausgewertet und die Projektsauswirkungen abgeschätzt. Mangels ausreichender Daten mussten einige Kriterien auf eine ordinale Skala abgebildet werden. Ausgehend von einer Gleichgewichtung von ökologischen und ökonomischen Zielen wurde eine teilweise Reihung der Projektvarianten vorgenommen. Der Einfluss der Gewichtung wurde geprüft, wobei sich in einem größeren Bereich einige Alternativen als stabil im Hinblick auf ihre Reihung erwiesen. Diese Varianten, dazu zählen Wildungsmauer und Wolfsthal 2, sind als Kompromißlösungen anzusehen. Wird aber primär von einer höheren ökologischen Gewichtung ausgegangen, so treten die Varianten 1 und 1a, mit der Erhaltung der Fließstrecke, in den Vordergrund. Die Auswirkungen eines Nationalparks konnten nur generell abgeschätzt werden.

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