BIM in der praktischen Anwendung

Konkrete Einsatzmöglichkeiten in der Schalungs- und Gerüsttechnik

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Derzeit plant PERI die Schalungs- und Gerüstlösung für den Bau der Filstalbrücke auf der Bahnstrecke Wendlingen – Ulm. Diese Brücke wurde vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) als eines von vier Pilotprojekten definiert, bei denen die Anwendung des Building Information Modeling (BIM) erprobt und wissenschaftlich ausgewertet wird. Dieser Beitrag beschreibt einige konkrete BIM Praxisanwendungen, die PERI bei dieser Brücke in enger Zusammenarbeit mit der bauausführenden Arge Max Bögl / Porr definiert und durchführt.

PERI sieht BIM als zukünftig führenden Planungsstandard und beschäftigt sich seit mehreren Jahren intensiv mit den Möglichkeiten und Vorteilen dieser Arbeitsmethodik. Denn der lückenlose Informationsfluss, die Dokumentation von Bauprozessen und der Zugriff auf stets aktuelle Daten für alle Projektbeteiligten tragen insbesondere bei Großprojekten maßgeblich zur sicheren, effizienten und auch rechtlich sichereren Bauausführung bei.

Bisherige PERI Aktivitäten

Der lückenlose Informationsfluss innerhalb der PERI Gruppe spielt schon seit jeher eine wichtige Rolle. Gemeint ist damit der zeit- und ortsunabhängige Zugriff auf alle ausführungsrelevanten Daten und Informationen, damit diese jederzeit z. B. in unterschiedlichen PERI Landesgesellschaften bearbeitet werden können. Dazu entwickelte und nutzt PERI ein eigenes Projektdaten-Management-System, das seit Anfang 2016 auch externen Kunden angeboten wird: Auf der bauma präsentierten die PERI IT-Experten die digitale Lösung CENTRIO CLM (Construction Lifecycle Management), welche sämtliche Daten und Dokumente über den gesamten Lebenszyklus eines Bauvorhabens in strukturierter Form bündelt. CENTRIO PDM bildet sozusagen die Basis für die BIM Anwendungen, denn die Datenbank enthält unter anderem alle 3D Schalungsmodelle oder auch Informationen wie Aufbauanleitungen der PERI Systeme.

Seit mehreren Jahren beschäftigt sich ein PERI Team darüber hinaus sehr intensiv mit dem Nutzen und den Möglichkeiten von BIM Anwendungen bei Schalungs- und Gerüstlösungen. In verschiedenen Kooperationen – unter anderem mit Bauunternehmungen und Software-Anbietern – entstehen Konzepte und Lösungen für konkret anwendbare Praxiseinsätze. Denn nur durch einen solchen Ansatz lässt sich die notwendige Zusammenarbeit über Unternehmensgrenzen hinweg realisieren.

Zudem engagiert sich PERI im Arbeitskreis buildingSMART, der vom GSV – dem Güteschutzverband Betonschalungen – gebildet wurde. In diesem Arbeitskreis entwickeln namhafte Anbieter von Schalungs- und Gerüstsystemen und andere Branchenbeteiligte unter anderem ein BIM Fachmodell, das übergeordnete Themen wie notwendige Schnittstellen und ähnliches verbindlich definiert. Hierdurch soll ein standardisierter Datenaustausch zwischen Bauunternehmung und Schalungs- bzw. Gerüstplaner geschaffen werden.

PERI ist außerdem Unterstützer der BIM CLUSTER STUTTGART Initiative, welche es sich zum Ziel gemacht hat, parallel zu der vom Minister für Verkehr und digitale Infrastruktur, Alexander Dobrindt geleiteten Task Group BIM, den Herausforderungen rund um das Thema BIM gemeinsam zu begegnen. Dabei sollen vorhandene Kompetenzen zusammengeführt und auf einer gemeinsamen Plattform durch gezielte Aktionen besser zur Geltung gebracht werden. Bei regelmäßigen, klar strukturierten Treffen sollen möglichst viele Interessengruppen gemeinsam Themen und Aktionen identifizieren, diskutieren und initiieren. Das Cluster setzt auf ehrenamtliches Engagement, steht allen offen und verpflichtet zu nichts. Die Initiative verleiht außerdem jährlich den BIM Award in Kategorien wie: „Sonderpreis“, „Forschung und Lehre“, „Prozesse“ und „Besonderes Projekt“. Der Award prämiert Projekte, die den Mehrwert und das Potenzial der BIM-Methode im digital basierten Kooperieren und Handeln in Unternehmenskooperationen oder wissenschaftlichen Netzwerken aufzeigen.

Die konkrete Anwendung bei der Filstalbrücke

Im Rahmen eines Stufenplans hat das BMVI vier Pilotprojekte für die Einführung von BIM in dem Bereich Infrastrukturbau benannt. Mit diesen Projekten wird die Anwendung von BIM erprobt und wissenschaftlich ausgewertet. Eines der Pilotprojekte ist die Eisenbahnüberführung Filstal. Das Bauvorhaben der Deutschen Bundesbahn wird im Rahmen der neuen Hochgeschwindigkeitsstrecke Stuttgart – Wendlingen – Ulm umgesetzt; es handelt sich um eine etwa 485 m lange Eisenbahnüberführung mit zwei eingleisigen Brücken. Mit der maximalen Überspannhöhe von 85 m wird die Filstalbrücke das dritthöchste Brückenbauwerk in Deutschland sein.

Bei den aktuell begonnenen Rohbauarbeiten fokussiert PERI drei Anwendungsmöglichkeiten:

• den schnellen Zugriff auf das 3D Schalungsmodell sowie vielfältige, verknüpfte Daten und Informationen,

• die durchgängige Dokumentation einiger Montageprozesse mittels definierter Checklisten sowie

• das „Issue Management“ als schnelle Hilfe für die Baustelle.

Über QR Codes auf den vormontierten Schalungs- und Gerüsteinheiten kann das Baustellenpersonal direkt per Tablet auf vielfältige, mit dem physischen Produkt verknüpfte Daten zugreifen. Dazu zählen beispielsweise die Fertigungs- als auch die Montagezeichnungen sowie Aufbau- und Verwendungsanleitungen. Ferner lässt sich über den QR Code auch die Position der jeweiligen Einheit im Gesamtbauwerk direkt visualisieren. Vorteile auf der Baustelle sind u. a. vereinfachte, schnellere Prozesse für die Logistik und die Montage vor Ort. Auch der Zugriff auf Anleitungen sorgt für beschleunigtes Arbeiten – ganz ohne zusätzlichen organisatorischen Aufwand.

Einen besonderen Nutzen hat auch die Arbeit mit Checklisten für definierte Arbeitsabläufe auf der Baustelle. Dazu werden Prozesse wie zum Beispiel der Umsetzvorgang der Kletterschalung in einzelne Arbeitsschritte untergliedert, die dann von dem Verantwortlichen vor Ort zu erledigen und in der Checkliste entsprechend zu kennzeichnen sind. Durch das „Abhaken“ dieser Arbeitsschritte und die Bestätigung per Unterschrift ist der beschriebene Prozess gleichzeitig dokumentiert – und jederzeit direkt am Modell wieder auffindbar. Diese Form der einfachen Dokumentation und durchgängigen Information reduziert folglich das Gefahrenpotenzial und erhöht die Sicherheit, zudem wird die Qualität der Bauausführung gesteigert.

Als weitere, besonders schnelle Hilfe für die Baustelle wird das „Issue Management“ im BIM Modell angewendet. Hierbei geht es darum, mit den jeweiligen Projektbeteiligten Fragestellungen, noch zu klärende Punkte oder auch Kollisionen schnell zu lösen. Eine Problemstellung wird dazu vor Ort auf der Baustelle digital im Schalungsmodell oder auch auf der zugehörigen Zeichnung erfasst; Verursacher und andere Beteiligten werden umgehend über die offenen Punkte informiert. Die dann erarbeitete Lösung wird im Anschluss für alle Personen im Modell erläutert und dokumentiert. Diese hohe Transparenz und die schnelle und durchgängige Information aller Beteiligten sorgen für erhebliche Aufwands- und Kosteneinsparungen, zudem minimiert man auf diese Weise Schnittstellenverluste.

Aussichten

PERI sieht das Pilotprojekt als ganz besondere Chance, vielfältige Ideen und theoretische Möglichkeiten der BIM Methodik und der zugehörigen Arbeitsweise in weitere Praxisanwendungen umzusetzen. Das Ziel des Bundesministeriums ist es insbesondere, wichtige Erfahrungen für konkrete Anwendungen der BIM Methodik zu sammeln.