Infrastruktur 24. Apr 2023 Von Alexander Morhart Lesezeit: ca. 7 Minuten

Was BIM in der Praxis bringt bei Bau und Betrieb von Straßen, Schienen und Tunneln

Was nützt das datengestützte Planen mit der BIM-Methode für die Transparenz und Einsparungen bei Bauprojekten? Fünf Experten von Deutsche Bahn und Autobahn GmbH stehen dazu Rede und Antwort.

Experten von Deutsche Bahn und der Autobahn GmbH verraten im Gespräch mit unserer Redaktion, welches Potenzial im datengestützten Planen mit der BIM-Methode für die Transparenz und Einsparung von Bauzeit von Straßen und Schienen steckt.
Foto: PantherMedia / BiancoBlue

Was ist BIM?

Digitalisierung: Building Information Modeling (BIM) ist eine Arbeitsmethode im Bauwesen. Um sie effektiv anzuwenden, werden alle Projektdaten – von der Planung bis zum Abriss – mit einem digitalen Modell konsistent verwaltet. Relevante Informationen sind zum Beispiel die Geometrie eines Gebäudes, Daten zu Kosten, Terminen, zum Material der Bauteile, deren Herstellerdaten und perspektivisch auch deren CO2-Bilanz. Auch während des Baus, des Betriebs oder beim Abriss können Daten aus dem Prozess im Modell hinterlegt werden, etwa Prüfberichte oder Schadensdokumentationen.

Zusammen bilden die Informationen einen vor dem Bauen bereits durchgeplanten „digitalen Zwilling“ des Bauwerks. Dieses digitale Abbild des realen Bauwerks wird im Idealfall über die gesamte Lebensdauer des Gebäudes aktualisiert und stellt so eine hohe Transparenz von der Planung bis zum Abriss sicher. Ein Vorteil der Methode BIM ist nämlich, dass Widersprüche zwischen der Planung unterschiedlicher Beteiligter, die zu Planungskollisionen führen, frühzeitig auffallen. Ein weitere Vorteil ist, dass sich aus dem Modell über geeignete Softwareschnittstellen effizient Daten für weitere Anwendungen entnehmen lassen – wie zum Beispiel Mengen für das Leistungsverzeichnis.
Um die BIM-Methode einzuführen, müssen bei Planenden der Bauwirtschaft und denen, die später die Anlagen oder Gebäude betreiben, die Arbeitsprozesse durchgehend auf die Methode und ihre Daten ausgerichtet werden. Auftraggeber im Infrastrukturbereich bevorzugen das einzige herstellerunabhängige BIM-Datenformat, das offene „Industry Foundation Classes“ (IFC). Programme können daraus technische Daten sowie Geometrien auslesen.
Zur Erstellung des Geometriemodells werden Liegenschaftskarten und Bestandsfotos oder Laserscannings durch die dreidimensionale CAD-Planung ergänzt. Mit denjenigen IFC-Versionen, die schon ISO-zertifiziert sind, können jedoch noch nicht alle Eigenschaften von Bauteilen abgebildet werden, was zusätzlichen Aufwand bei den Planern verursacht. Eine Normung wiederum verursacht vor allem bei der Softwareindustrie großen Aufwand.
Sechs Betreiber deutscher Infrastruktur wollen das nun gemeinsam durchsetzen, darunter die DB Netz. Dort gibt es derzeit um die 400 Projekte mit BIM in der Planungsphase. Für die deutschen Bundesfernstraßen soll gemäß dem „BIM-Masterplan Bundesfernstraßen“ bis 2024 das Einsparpotenzial bestimmt und ab dem Jahr 2025 BIM flächendeckend eingesetzt werden, etwa um Ökobilanzen zu erstellen und um Instandhaltungs- und Ersatzinvestitionen zu optimieren. Die Daten sollen auch zur Vernetzung mit autonom fahrenden Fahrzeugen genutzt werden.

VDI nachrichten: Wie hoch sind die Kosten von BIM im Verhältnis zum Nutzen durch Fehlervermeidung?

Forsmann: Der fundamentale Unterschied zwischen dem konventionellen Arbeiten und dem Arbeiten mit BIM ist: Sie haben relativ früh eine deutlich höhere Transparenz. Natürlich keine vollständige, dafür sind die Datengrundlagen nicht gut genug. Wenn Sie die Daten relativ frühzeitig zusammenschalten und besser zugänglich machen, gehen Sie Planungskollisionen nicht erst an, wenn draußen schon der Bagger rollt, sondern wenn Sie gemeinsam vor dem Monitor sitzen und das 3D-Modell angucken. Das erreichen Sie zu relativ geringen Input-Kosten. Bei großen Baumaßnahmen entstehen ca. 90 % der Kosten, wenn die Baumaschinen rollen, wenn die anfangen zu buddeln oder wenn der Beton fließt.

EU-Taxonomie und andere Anreize für nachhaltiges Bauen

Können Sie konkrete Beispiele für eine höhere Kosten- und Terminstabilität durch BIM nennen, wie sie das Bundesverkehrsministerium behauptet?

Lesen Sie auch:

Golden Gate Bridge: Ein Meisterwerk der Ingenieurskunst

Winter ohne Gas: Forschende simulieren Raumklima in einem Haus ohne Heizen

Tilge: Im Bereich Infrastruktur haben wir BIM bei Pilotprojekten immer parallel als Zusatzpaket vergeben. Erst in den neueren Projekten – die alle noch am Laufen sind – ist es so, dass wir auf den herkömmlichen Arbeitsweg mit 2D-Zeichnungen vollständig verzichten und die Planung komplett über 3D-Modellierung gemacht wird. Erst wenn die nächsten Projekte abgewickelt sind, haben wir eine Chance, dazu eine qualifizierte Aussage zu treffen. Wir können bisher immerhin keinen zeitlichen Verzug durch BIM feststellen.

Ersatztunnel für Köhlbrandbrücke dauert länger und wird teurer