BIM

Phase I – Planung der Brücke mit BIM-Zielen 

Die Grundinstandsetzung des Brückenbauwerks wurde bereits 2017 als BIM-Pilotprojekt vom BMDV (ehemals BMVI) im Rahmen des Stufenplans Digitales Planen und Bauen gefördert, um praxisnahe Erfahrungen mit der BIM-Methode in der Planung und Ausführung zu sammeln. Damals gab es noch keine nationalen Standards, Vorgaben oder viel Erfahrung. Es war weder in Deutschland noch in Hamburg ein einheitlicher Objektkatalog vorhanden, noch gab es Erfahrung in der Ausschreibung der Planungsleistungen oder ein Muster für die Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA). Die Anfangsphase des Pilotprojektes war somit hauptsächlich von der Vorstellung geprägt, modellbasiert arbeiten zu wollen und zu eruieren in welchem Maße die noch unbekannte Arbeitsmethode BIM als digitales Werkzeug in der alltäglichen Arbeit eines Realisierungsträgers im Infrastruktursektor von Nutzen sein könnte. 

Da es noch keine allgemeinen Grundlagen gab, wurden alle für die Bearbeitung mit der BIM-Methode als relevant identifizierten Themen rudimentär beschrieben. Anstelle der heute bekannten Anwendungsfälle wurden beispielsweise die Zielsetzungen wie folgt formuliert:

• erhöhte Termin- und Kostensicherheit durch eine verbesserte Planungsqualität 
• verbesserte Schnittstellenkoordination (Projektbeteiligte/Leistungsphasen)
• Reduzierung von Systembrüchen, d.h. Planung möglichst durchgängig an einem Modell 
• gezielte Nutzung der Modelle für das Bestandsmanagement und die Instandhaltung 
• frühzeitige Projektakzeptanz bei Dritten durch die Nutzung von Visualisierungen des künftigen Bauwerks und des Bauablaufes 

Dank des großen Engagements aller Beteiligten und der Bereitschaft gemeinsam mehr über die BIM-Methode zu lernen, konnten im ersten Jahr parallel zur Planung und der Erstellung erster Modelle bereits konkretere BIM-Standards erarbeitet werden.

Es wurden eine erste Modellierungsrichtlinie und ein Objektkatalog (ehemals Bauteilkatalog) für Brücken von BIM.Hamburg aufgestellt. Da für den Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer (LSBG) der Ansporn für die Nutzung der BIM-Methode aus der Betriebsphase kam, stand schnell fest, dass als semantische Informationen in den Brückenmodellen vor allem Merkmale nach ASB-ING erforderlich waren. Es stellte sich heraus, dass die Merkmale nach ASB-ING auch gut geeignet waren, um die Modelle von Beginn an einheitlich zu strukturieren. 

Phase II – Bauausführung der Brücke mit BIM-Ambitionen

Nach dem gelungenen Auftakt mit der modellbasierten Planung sollte auch die Bauausführung der Brücke modellbasiert fortgeführt werden. Für die Umsetzung der Maßnahme wurden Nachunternehmer für die BIM-Gesamtkoordination, die Erstellung der Rohbauplanung sowie die Planung der technischen Ausstattung unterbeauftragt. Allerdings entstanden durch das fehlende Verständnis von BIM zu Beginn der Maßnahme und einem engen zeitlichen Ausführungsfenster zunächst zwei Parallelwelten, welche erst im Laufe der Maßnahme zusammengebracht werden konnten. Viele positive Aspekte wie sie bereits aus anderen im Bau befindlichen Pilotprojekten bekannt waren, konnten hier ihre Wirkung nicht voll entfalten. Dennoch konnten einige Erfahrungen für Bauablaufsimulation, und bei der Erstellung und Nutzung von Bewehrungsmodellen und ein As-Built-Modellen gesammelt werden. 

Phase III – Planung und Bauausführung Straße mit nachgelagerten BIM-Leistungen

Planung und Durchführung der Straßenbaumaßnahme waren zum Startzeitpunkt dieser Phase bereits abgeschlossen. Die Umsetzung der Maßnahme erfolgte in herkömmlicher Arbeitsweise mit der Ausarbeitung und Nutzung von 2D-Planunterlagen. 

Mit Abschluss der Baumaßnahme wurde die Modellierung des Straßenkörpers inklusive Leitungen und Technischer Ausstattung auf Basis der Ausführungsunterlagen für ein ausgewähltes Spektrum an Anwendungsfällen nachgeholt, um grundsätzliche Erfahrungen auch in der Erstellung und dem Umgang mit Bauwerksinformationsmodellen einer Verkehrsanlage und der Koordinierung dieser Modelle mit Fachmodellen konstruktiver Bauwerke zu sammeln. 

Dies brachte zwei Vorteile mit sich; zum einen war das Projekt nicht von den engen zeitlichen Abhängigkeiten des operativen Geschäftes betroffen, was einen größeren Raum zur Erarbeitung neuer Ansätze sowie das Erproben verschiedener Herangehensweisen geboten hat. Zum anderen bot sich die Möglichkeit die herkömmliche Arbeitsweise mit der BIM-Methode konkret gegenüberzustellen und die Ergebnisse miteinander vergleichen zu können. 

Im Gegensatz zur bisherigen Herangehensweise konnte von Auftraggeberseite durch die Initiativen auf Bundesebene im Rahmen des Masterplans BIM Bundesfernstraßen ab dem Jahr 2021 auf viel weitreichendere Grundlagen zurückgegriffen werden. 

Rahmendokumente und Projekterfahrungen, wie z.B. BIM Leitfaden, Muster AIA, Anwendungsfallbeschreibungen oder Objektkataloge sind unter BIM.Hamburg oder BIM-Bundesfernstraßen offen zugänglich.

Fazit 

Mit dem BIM-Pilotprojekt B5/A1 konnten auf Auftraggeber- sowie Auftragnehmerseite viele Erfahrungen in der praktischen Umsetzung der Arbeitsmethode BIM gesammelt werden. Diese stellen eine fundamentale Grundlage für die notwendige Standardisierungsarbeit von BIM.Hamburg und auf Bundesebene dar. 

Als neue Erkenntnis hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von BIM hat sich aus der Auswertung des langjährigen BIM-Pilotprojektes ergeben, dass Aufwand und Nutzen der BIM-Methode sehr gut steuerbar sind. Statt Zielszenarien wie Einstieg, Aufbruch und Höchstleistung zu definieren, ist nach Auffassung des LSBG daher projektspezifisch und nach dem BIM-Knowhow der Beteiligten im Projekt zu entscheiden, welchen Umfang die BIM-Leistung in einem Projekt einnehmen soll, damit ein höherer Nutzen (wie mehr Transparenz, höhere Effizienz, etc.) erreicht werden kann. 

Auf Grundlage der bisherigen Erfahrung ist der LSBG Hamburg überzeugt davon, dass die digitale Transformation ein wichtiger Baustein ist, um den schwierigen Randbedingungen wie Rohstoffknappheit, Preisanstiege und Mangel an Fachpersonal zu begegnen.