BIM im deutschen Brückenbau - Teil 1

Vanja Samec, Geschäftsführerin von ALLPLAN Infrastructure

Der Brückenbau stellt besondere Anforderungen an die Anwendung der BIM-Arbeitsmethode. Wir haben sie genauer unter die Lupe genommen.

Der Stufenplan Digitales Planen und Bauen des Bundesministeriums für Verkehr und Infrastruktur (BMVI) sieht die verbindliche Ausschreibung aller öffentlichen Infrastrukturprojekte mit der BIM-Arbeitsmethode ab 2020 vor. Ein wichtiger und notwendiger politischer Impuls, um die Baubranche in Deutschland zukunftsfähig zu machen. Und der Druck hilft: Die Umstrukturierung zur BIM-Fähigkeit im deutschen Ingenieurbau wird inzwischen eifrig vorangetrieben. Bei den ab 2020 betroffenen Projekten wird neben dem Tunnelbau besonderes Augenmerk auf Straßenbrücken liegen.

Bei der Anwendung der BIM-Methode im Brückenbau müssen komplexe Arbeitsabläufe mit diversen Planungsbeteiligten sowie ausführenden Unternehmen bei allen Baumaßnahmen zeitnah ineinandergreifen. Daneben bedeutet BIM vor allem eine Veränderung in der Datenübergabe, den Anforderungen an die Daten (geometrisch, semantisch) und den daraus resultierenden Workflows. Eine Besonderheit des Brückenbaus liegt hier im Vergleich zum Hochbau etwa in der komplexen Geometrie, bei der sich sämtliche Bauteile nach der Trassierung richten. Änderungen in letzterer ziehen eine komplette Neukonstruktion der Brücke nach sich. Eine effiziente BIM-Planung erfordert daher eine mit der Trassierung verknüpfte, parametrische Modellierung.

Um den erwähnten Datenaustausch und Workflow zwischen den verschiedenen Gewerken mit Software unterschiedlicher Hersteller zu ermöglichen, wurde das IFC-Datenformat (Industry Foundation Class) von buildingSMART entwickelt. Was in früheren IFC-Versionen jedoch für die Bearbeitung von Trassierungsbauwerken wie Brücken fehlte, war insbesondere die Möglichkeit einer Beschreibung der Deckenbuchparameter. Letztere ist seit IFC 4.1 vorhanden, auf deren Grundlage nun anwendungsspezifische Spezialerweiterungen für den Brücken-, Tunnel-, Wasser-, Schienen- und Straßenbau entwickelt werden.

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Die Erweiterung für den Brückenbau – IFC Bridge –, welche die genaue Beschreibung der Semantik und Geometrie von Brücken ermöglichen soll, wurde mittlerweile in einem zweijährigen Fast-Track-Projekt, das im Juni 2019 zum Abschluss kam, auf Grundlage diverser internationaler Anforderungen (China, Deutschland, Frankreich, Skandinavien und USA) erarbeitet. Dabei wurden folgende Anwendungsfälle berücksichtigt: Bestandsmodellierung, Import der wichtigsten Straßen- und Eisenbahnparameter, technische Visualisierung, Koordination/Kollisionserkennung, 4D-Bauablaufsimulation, Mengenermittlung, Baufortschrittsüberwachung, Vergleich Soll-/Ist-Zustand, Übergabe an Anlagenmanagement, Übergabe an das Geoinformationssystem zur räumlichen Berechnung, Übergabe Entwurf zu Entwurf (als Referenzmodell).

Einige Anwendungsfälle wurden aufgrund ihrer erhöhten Komplexität im Rahmen des zeitlich stark begrenzten Projekts nicht inkludiert: Übergabe Entwurf zu Entwurf (mit voller Modelllogik), Statische Berechnung, Überprüfung der Übereinstimmung mit Normen, Planerzeugung und Ausgabe sowie Vorfertigung und Herstellung. BuildingSMART betont jedoch, dass die vorläufige Vernachlässigung dieser Fälle deren Einbindung in zukünftigen Erweiterungen von IFC Bridge keinesfalls ausschließen. IFC Bridge und die anderen Spezialerweiterungen, die derweilen noch entwickelt werden, sollen in die kommende Version IFC 5 integriert sein. Bis dahin steht die Brücken-Erweiterung jedoch schon jetzt als solche frei zum Download bereit.

Wie genau ein BIM-Workflow sowie die ideale Software-Lösung aussieht, erfahren Sie in Teil 2 zu BIM im deutschen Brückenbau.