Verkehrs- und verkehrsinfrastrukturrelevante Anwendungsfelder
Erstellt am: 07.08.2019 | Stand des Wissens: 15.12.2023
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Die Methode des Building-Information-Modeling (BIM) wird auf dem Gebiet der Verkehrsinfrastruktur vor allem in den Bereichen Straße, Schiene und Ingenieurbauwerke angewendet. Insbesondere bei Brücken, die stark von Gelände- und Bodenverhältnissen beeinflusst werden, kann mithilfe der BIM-Methode nicht nur deren Neubau, sondern auch deren Erhaltungsprozess optimiert werden. Aber auch für den Verkehrsträger Schiene bietet die BIM-Methode großes Potenzial: Es kann ein leistungsfähigeres Netz geboten und die Beeinträchtigungen der Kunden durch Baustellen können minimiert werden.
Durch die Anwendung der BIM-Methode in den Bereichen Straße, Schiene und Ingenieurbauwerk sollen die Planungsqualität und Lebenszyklusbetrachtungen verbessert sowie die Termin- und Kostensicherheit, Effizienzsteigerung und Akzeptanz erhöht werden.
Um BIM bei Infrastrukturvorhaben in Deutschland einzuführen, hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) am 15. Dezember 2015 einen Stufenplan zur Implementierung von BIM insbesondere bei Infrastrukturprojekten im Bereich Straße, Schiene und Ingenieurbauwerke vorgelegt (siehe Abb. 1).
In der Vorbereitungsphase werden seit 2015 vier Pilotprojekte gefördert und begleitet. Ausgewählt wurden Projekte in verschiedenen Projektphasen:
- Pilotprojekt Tunnel Rastatt,
- Pilotprojekt Filstalbrücke,
- Pilotprojekt Peterdorfer Brücke,
- Pilotprojekt Talbrücke Auenbach.
Mit der Ausweitung der Pilotprojekte werden seit Ende 2016 zusätzlich Pilotprojekte in den Bereichen Straße, Schiene und Wasserstraße gefördert, in die bereits Erfahrungen der ersten vier Pilotprojekte einfließen. Mittels dieser Pilotvorhaben soll der Erfahrungsgewinn zur Anwendung von BIM ausgeweitet und entsprechende Verbesserungen vorgenommen werden, um BIM zum neuen Standard für Verkehrsinfrastrukturprojekte zu machen [BMVI15v]. Beispielhaft für den Bereich Wasserstraße kann das Projekt Digitalisierung im Verkehrswasserbau genannt werden. Hierbei dient der Neubau der Schleuse Wedtlenstedt als Pilotprojekt. Ziel ist es, die BIM-Methodik zu erproben und die Implementierung von BIM im Geschäftsbereich der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) vorzubereiten [BAW19].
Der Stufenplan wurde von der "planen-bauen 4.0 Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens mbH" erarbeitet. In der Vorbereitungsphase von 2015 bis 2017 wurden die Grundlagen, wie beispielsweise die Klärung rechtlicher Fragen, für eine Ausbreitung der Anwendung von BIM geschaffen. Im Rahmen der zweiten Stufe, der erweiterten Pilotphase, werden die vorbereitenden Maßnahmen und Pilotprojekte ausgeweitet. Ziel ist es, in Stufe drei ab dem Jahr 2020 BIM regelmäßig in neu zu planenden Verkehrsinfrastrukturbauprojekten zu nutzen [BMVI17an]. Das ab 2017 geforderte Leistungsniveau 1 beschreibt Mindestanforderungen, die mit BIM erfüllt werden sollen. Das bedeutet im Einzelnen [BMVI17an]:
- Alle zu erbringenden Leistungen sind auf der Grundlage fachmodellbasierten Arbeitens in digitaler Form zu liefern.
- In der Ausschreibung sind herstellerneutrale Datenformate zu fordern, um den Datenaustausch zu ermöglichen.
- BIM ist als vorgeschriebenes Planungsinstrument in den Vertrag aufzunehmen.
- Abläufe, Schnittstellen, Interaktionen sowie die genutzten Technologien sind in einem sogenannten "BIM-Abwicklungsplan" (BAP) zu definieren.
- Es ist eine Gemeinsame Datenumgebung zur organisierten Aufbewahrung und zum verlustfreien Austausch der im Planungs- und Bauprozess erzeugten Daten zu schaffen.
Dafür sollen zudem Musterverträge und Leitfäden für die partnerschaftliche Zusammenarbeit formuliert werden, die die Anforderungen an die Daten (Auftraggeber-Informations-Anforderungen, AIA) und Qualifikationen enthalten. Außerdem wurden 20 BIM-Anwendungsfälle in Anlehnung an die Leistungsphasen nach der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) formuliert, die für verschiedene Projektphasen beschreiben, wie und wofür BIM-Modelle bei Vorhaben genutzt werden [BMVI15v].
Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung der Pilotprojekte wurde eine BIM-Reifegradmetrik entwickelt, um den Umsetzungsgrad der BIM-Methodik bei Bauvorhaben zu messen. Die maximale Punktzahl für ein Bewertungskriterium wird dann vergeben, wenn der Reifegrad des Projekts mit dem Reifegrad des ab 2020 erforderlichen Leistungsniveaus 1 übereinstimmt [BoKo17]. Die Anwendung der BIM-Reifegradmetrik auf die ersten BIM-Pilotprojekte zeigt, dass in den verschiedenen Vorhaben schwerpunktmäßig einzelne Teilaspekte der BIM-Methodik umgesetzt wurden, bisher jedoch keine umfassende Anwendung stattfand [KaCl18]. Außerdem wurde weiteres Verbesserungspotenzial bei der BIM-basierten Abwicklung von Bauvorhaben identifiziert.
