7. August 2019 AEC/BIM
Der Anteil der Infrastrukturprojekte, bei denen BIM zum Einsatz kommt, steigt. Diese Erkenntnis verbreitet sich ebenso rasant in der Branche. Der Blogbeitrag geht auf die Umsetzung der Methodik im Infrastrukturbau ein und stellt Unterschiede zum Hochbau vor. Außerdem gibt er Leitfäden und Pilotprojekte an die Hand.
Nimmt man die Abkürzung BIM unter die Lupe ergeben sich neben Building Information Modeling weitere Begriffsgruppen. Beispielsweise kann dafür auch Bauwerks-Informations-Management stehen.
Bauwerke
Bei BIM stehen Bauwerke im Mittelpunkt, die geplant, gebaut und betrieben werden müssen. Das können sowohl Gebäude als auch infrastrukturelle Baumaßnahmen wie Stellwerke von Gleisanlagen, Straßenbauanlagen (z. B. Brücken), Kläranlagen, Tankstellen oder Industrieanlagen sein.
Informationen
In Hinblick auf den Infrastrukturbau sind für die Planung eines Bauprojektes u. a. folgende Informationen relevant:
Management
Das Management der Infrastrukturplanung ähnelt der des Hochbaus. Es gibt also jeweils einen BIM-Besteller – in der Regel der Bauherr oder Generalunternehmer. Dieser entscheidet, ob das Projekt BIM-konform umgesetzt werden soll. Dafür engagiert er einen BIM-Manager, der das Projekt auf Auftraggeber-Seite steuert. Auf der Auftragnehmer-Seite gibt es hingegen einen BIM-Gesamtkoordinator. Er verfügt über die Gesamtleitung des Projektes. Diesem unterstellt sind dann einzelne Fachplaner für z. B. den Tiefbau, Ingenieurbau usw. Diese können jeweils über einen BIM-Koordinator verfügen, müssen aber nicht. Die Grafik „BIM-konforme Projektorganisation im Infrastrukturbau“ zeigt diese Zusammenhänge noch einmal übersichtlich auf:
BIM-konforme Projektorganisation im Infrastrukturbau
Tabellarische Übersicht der Unterschiede BIM im Hochbau und BIM im Infrastrukturbau
Die BIM-Nutzung wird bei Aufträgen durch die öffentliche Hand ab 2020 gesetzliche Vorschrift. Da Infrastrukturprojekte fast ausschließlich durch die öffentliche Hand vergeben werden, stehen die Verantwortlichen unter höherem Zeitdruck, sich mit der Thematik auseinanderzusetzen. Da solche Projekte durch Steuergelder finanziert werden, besteht durch das daraus resultierende öffentliche Interesse ein größerer Erfolgsdruck. Bei privaten Hochbauprojekten hingegen entscheidet der Bauherr, ob BIM genutzt wird oder nicht.
Es gibt jedoch auch inhaltliche Unterschiede. Somit beschränken sich Hochbauprojekte auf ein relativ kleines Gebiet. Infrastrukturbaumaßnahmen umfassen hingegen in der Regel ein deutlich größeres geografisches Ausmaß (z. B. Autobahnen). Außerdem wird im Infrastrukturbau das Konzept der Trassierung angewandt. Im Hochbau wird mit Geschossebenen gearbeitet.
Stufenplan des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)
Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) stellte einen Stufenplan auf, um BIM im Infrastrukturbau zum Standard zu etablieren. Das Ziel ist die Einführung moderner, IT-gestützter Prozesse und Technologien bei Planung, Bau und Betrieb von Bauwerken. Dabei erklärt er Grundlagen, zeigt Potenziale und Ziele auf, beschreibt das Leistungsniveau 1. Außerdem legt er Handlungsfelder und Maßnahmen dar und gibt einen Ausblick. Das BIM-Niveau 1 umfasst die folgenden Aspekte:
Die Arbeitsgemeinschaft BIM4INFRA2020 wurde im Oktober 2016 durch das BMVI beauftragt. Ihr Ziel ist es, die Voraussetzungen für die Umsetzung des BIM-Stufenplans zu schaffen. Also dafür zu sorgen, dass das BIM-Niveau 1 erreicht wird. Zu den Aufgaben der Arbeitsgemeinschaft zählen folglich:
Um BIM im Infrastrukturbau zu etablieren und die Vorteile darzulegen, wurden mehrere Pilotprojekte umgesetzt. Im Folgenden stellen wir eins vor:
Brücke über das Auenbachtal
Das Projekt der DEGES betrifft eine vierspurige Bundesstraße (B107) im Osten der sächsischen Stadt Chemnitz. Das geplante Infrastrukturprojekt soll eine Bahnstrecke überbrücken. Bei diesem Projekt wurden folgende BIM-Ziele verfolgt:
Weitere Informationen zu diesem Pilotprojekt finden Sie auf der Website der ARGE INFRABIM.
BIM-Leitfäden und Vorgaben
Die zwei bekanntesten deutschen BIM-Leitfäden sind zum einen der 109 Seiten umfassende BIM-Leitfaden für Deutschland des BMVI und zum anderen die etwas ausführlicheren BIM-Vorgaben der Deutschen Bahn (368 Seiten).
Die Planungswerkzeuge im Infrastrukturbau entwickeln sich stetig weiter. Im Fokus steht dabei die Verbesserung der Zusammenarbeit der Projektbeteiligten. Beispielsweise indem Schnittstellen zu Software gleicher Hersteller sowie zu Fremdsoftware zur Verfügung stehen. Außerdem sind Produkthersteller bestrebt, ihre Produktpalette soweit zu erweitern, dass der ganze Lebenszyklus eines Bauwerks durchgängig abgebildet werden kann. Dies kann durch Eigenentwicklungen erfolgen oder durch Kooperation mit anderen Herstellern.
AEC-Collection
Eine solche durchgängige Softwarelandschaft ist zum Beispiel die Architecture, Engineering & Construction Collection (AEC Collection) von Autodesk. Diese setzt sich aus verschiedenen Software-Bausteinen zusammen und unterstützt somit durchgängige Workflows.
IFC Weiterentwicklungen im Infrastrukturbau
Spricht man von BIM fällt zwangsläufig die Abkürzung IFC – Industry Foundation Classes. Ganz im Ursprung wurde bei der Entwicklung die Infrastrukturplanung ausgeklammert. Es gab Herausforderungen, da die Infrastrukturplanung mit Trassierung arbeitet und nicht mit den einzelnen Geschossen. Deswegen wird IFC aktuell weiterentwickelt. Es erfolgte also die Einführung des IFC Alignement. Das ist die grundlegende Beschreibung für lineare Bauwerke. Das IFC Alignement läuft parallel mit dem IFC Overall Architecture. Auf diesen beiden aufbauend werden die fachspezifischen Ausprägungen IFC Bridge, IFC Road, IFC Rail und IFC Tunnel immer weiter entwickelt.
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Bildquelle: Autodesk, N+P
Die Komplexität von Infrastrukturprojekten erfordert verschiedene Werkzeuge für Entwurf, Planung und Übergabe. Gut, wenn all diese Werkzeuge ineinandergreifen und nahtlose Übergänge ermöglichen, so wie die Infrastrukturprodukte aus der AEC Collection.
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Der nächste evolutionäre Schritt im Bauwesen ist der digitale Gebäudezwilling. Durch die Kombination von BIM-Modellen und Echtzeitdaten über IoT-Sensoren ermöglichen Plattformen wie Autodesk Tandem und die N+P-Plattform eine transparente und effiziente Darstellung von Gebäuden.
BIM hat also den innovativen Bau zum Ziel. Ich finde das super, denn damit kommen wir als Gesellschaft effektiver voran. Investiert sich BIM denn auch in den Tiefbau?
Definitiv, BIM bewährt sich auch im Tiefbau! Die positiven Auswirkungen, die wir bereits im Hochbau beobachten können, lassen sich auf den Tiefbau ebenfalls anwenden. Denn durch den Einsatz von BIM im Tiefbau verbessert sich nicht nur die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Gewerken, darüber hinaus fördert die BIM-Methode ebenfalls eine nahtlose Koordination zwischen Hoch- und Tiefbau.