Die modellbasiertes Bauen im Tiefbau funktionieren kann, wurde 2019 im Schwäbischen Erbstetten präsentiert. Im Rahmen einer Exkursion wurde 80 Vertretern aus Politik und Wirtschaft unter realen Einsatzbedingungen gezeigt, welches Potenzial BIM im Tiefbau besitzt. Die Modellbaustelle hat auch den Hayinger Bürgermeister Kevin Dorner zum Umdenken bewegt. Diesem Umstand ist zu verdanken, dass in „seinem“ idyllischsten Städtchen Deutschlands die erste nach BIM ausgeschriebene Tiefbaumaßnahme erfolgreich umgesetzt wurde.
Ihm zur Seite standen das Planungsbüro Beetz, die Rainer Schrode GmbH und der Hayinger BIM- und Digitalisierungsspezialist MTS respektive die MTS-Akademie. Rückblickend sind sich alle Beteiligten einig, dass dieses Beispiel Schule machen sollte. „Die Baustelle im Karl-Truchsess-Weg ist ein deutschlandweit und vermutlich sogar weltweit erstes Projekt für BIM im kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau. Die Besonderheit: Es wurde nach BIM geplant, nach BIM ausgeschrieben und nach BIM umgesetzt“, erklärt Bauleiter Lukas Schrode. Gedanklicher Ausgangspunkt dieses Projekts war die vorangegangene und mittlerweile abgeschlossene Modellbaustelle in Erbstetten. Deren Ziel war es gewesen, auszuloten und aufzuzeigen, ob und wie die BIM-Methode im kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau unter realen Einsatzbedingungen funktionieren kann.
Planungsaufwand, der sich lohnt
„Der Aufwand einer 3D-Planung ist größer als der einer 2D-Planung. Hinzu kommt, dass bei einer BIM-Ausschreibung im Vorweg zusätzliche Daten und Definitionen der Anforderungen benötigt werden. Doch der Aufwand für das gemeinsam erarbeitete Lastenheft lohnt sich“, sagt Bürgermeister Dorner.
Das bestätigt auch Rainer Mang, Fachanwalt für Baurecht beim Verband der Bauwirtschaft in Baden-Württemberg: „BIM bedeutet frühes und detailliertes Planen. Mit BIM wird das Bauobjekt zunächst virtuell am Computer erstellt und erst danach in der ‚realen Welt‘ umgesetzt.“ Gebaut wird das gemeinsam entwickelte und geprüfte Modell. Unliebsame Überraschungen werden so weitgehend vermieden. Die gründliche Planung reduziert Fehler und führt schon in einer frühen Phase zu hoher Kosten-, Planungs- und Terminsicherheit. „Unstimmigkeiten, die allzu oft in juristische Auseinandersetzungen münden, werden dadurch abgewendet.
Thomas Beetz vom Planungsbüro Beetz formuliert das gleiche Argument aus seiner Perspektive: „Wer im Vorweg saubere 3D-Daten für die Planung liefern kann, spart sich später den Aufwand für baube leitende Absteckungen vor Ort. Und wir haben trotzdem die Möglichkeit, die Bauarbeiten regelmäßig zu prüfen: Solange wir das geplante Modell innerhalb von vorab definierten Toleranzen umsetzen, muss das Bauunternehmen keine separaten Aufmaße erstellen, sondern lediglich in bestimmten Abständen Qualitätsnachweise erbringen.“ Diese werden wöchentlich in die Common Data Environment (CDE) – eine Cloud, auf die alle Zugriff haben – hochgeladen, in der vom Schreibtisch aus geprüft werden kann. Im Gegenzug kann der Bauunternehmer, sofern nach Plan gebaut wurde, auch direkt nach diesem abrechnen. Lediglich für vorher nicht exakt planbare Aufgaben, wie die Erneuerung von alten Hausanschlüssen, werden separate Aufmaße erstellt. Diese jedoch komplett digital in 3D.
Gebaut wie geplant
Um Thomas Beetz bei seiner ersten 3D Planung zu unterstützen, übernahm MTS CAD Experte Andreas Ragg die digitale Aufbereitung der Daten mittels 3D-Plan manager, um diese bei Baubeginn der Rainer Schrode GmbH als Grundlage der Bauausführung zur Verfügung zu stellen. Diese konnte damit direkt nach Plan bauen, ohne Aufmaße zu erstellen: Während Geräteführer Dieter Pukowski anhand des Modells die Aushub- und Planierarbeiten vornehmen und mit der Löffelspitze des Baggers die Homogenbereiche aufnehmen konnte, nutzte Polier Klaus Schnitzer die Daten, um mittels Rover Aufmaße zu erstellen und Qualitätsnachweise vorzunehmen: „Rückblickend könnte man diesen Weg, die Baumaßnahme exakt nach den As-Planned-Daten umzusetzen, auch als ‘Build as Planned‘ beschreiben“, so Schnitzer.
Hilfreicher Datenbestand
Die Kür der vielen weiteren Vorteile einer BIM-gestützten Bauausführung sieht er in der flächendeckenden Verdichtungskontrolle: „Denn wo wir bisher nur punktuell und mit manuellem Aufwand Messungen mit einem Fallgewicht vornehmen konnten, können wir nun über das Zusammenspiel von MTS-NAVI und MTS-Anbauverdichter die Verdichtung nebenbei flächendeckend prüfen und protokollieren und die Ergebnisse im direkten Anschluss in die gemeinsame Datenablage zurückspielen."
„Dieses Beispiel demonstriert anschaulich, wie alle am Bauprozess Beteiligten immer zugleich Nutzer und Autor des Bauwerk Modells werden, das im Zuge der Bauausführung durch ständig neu hinzugekommene Informationen ergänzt wird“, erklärt Rainer Schrode, Vorstandsvorsitzender der MTS Schrode AG. Bürgermeister Kevin Dorner ergänzt abschließend einen sehr wichtigen Aspekt: „Im Ergebnis erhalten wir als Kommune auf diesem Weg also nicht nur ein Stück Infrastruktur, sondern immer auch einen ‚digitalen Zwilling‘ des Bauwerks, also geplantes und gewonnenes ‚Datengold‘ für das GIS-System, für den Betrieb sowie den anschließenden Zirkel der Bewirtschaftung. Und gegebenenfalls sogar für einen künftigen Rückbau.“
bpz meint: Beim Bauen mit BIM ergibt sich schon bei der Planung eine Kollisionsprüfung, die eine rechtzeitige Korrektur der Fehler ermöglicht. Leider gehört die modellbasierte Arbeitsmethodik im Tiefbau-Bereich noch zu einer Ausnahmeerscheinung und Mehrkosten durch mangelnde Planung zum Praxis-Alltag. Nur Pilot-Projekte wie dieses können die Branche zum Umsatteln bringen, wenn die Vorteile von BIM für alle Beteiligten am echten Beispiel zu sehen sind.
Weitere Produkte des Herstellers MTS Maschinentechnik Schrode AG:
Mitte Oktober hat der Automatisierungsspezialist MTS Deutschlands erste Leistungsschau für den kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau (K-VTB) auf dem eigenen Demonstrationsgelände in Hayingen veranstaltet. Ziel war es, den Fachbesuchern einen gesamtheitlichen Live-Überblick über den BIM-Prozess im kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau sowie interessante Automatisierungstechnologien anhand einer Musterbaustelle. Flankiert wurde das Ganze von einer umfangreichen Software- und Geräteausstellung.
MTS Maschinentechnik hat die Möglichkeiten seiner Miniverdichter und Tiltrotatoren um Einiges erweitert. Für die Miniverdichter bietet das Unternehmen ab sofort Modellvarianten mit Wechseladapter an, über den sich der Verdichter mit unterschiedlichen Werkzeugen ausstatten lässt: aktuell mit einem speziellen Verdichterfuß für kleine Leitungsgräben, einer für bindige Böden optimierten Schaffußplatte und mit drei Wechselplatten unterschiedlicher Breite für maximale Flexibilität im Einsatz. Weitere nützliche Spezialwerkzeuge sind bereits in Entwicklung. Dazu kommt das neue und speziell für Anbauverdichter konzipierte R3-Drehwerk, das ein exaktes und betriebssicheres Positionieren erlaubt - auch an schwer zugänglichen Stellen. Ebenfalls neu ist das Grundrahmengrundkonzept: Die komplett aus einem Guss und ohne Schweißtechnik gefertigte Grundplatte sowie die deutlich tiefer sitzende Erregereinheit machen sie noch kompakter als bisher.
Um auch Großrohre schnell und sicher vom Lkw abladen, zwischenlagern, wiederaufnehmen und einbauen zu können, hat die Maschinentechnik Schrode AG (MTS) in Zusammenarbeit mit der Gollwitzer GmbH ein hydraulisches Rohrverlegegerät entwickelt, das Rohrleitungen von DN1200 bis 2200 mit einer Gebrauchslast bis 15 t bewegen, verlegen, positionieren und transportieren kann. In seiner zweiten Ausbaustufe, so MTS, kann das Anbaugerät nun auch Großrohre fügen – und zwar ausschließlich über die hydraulische Energie des Baggers. Durch die neue Produktlösung sollen sich Kanalarbeiten schneller, sicherer und wirtschaftlicher durchführen lassen.
Der Kostendruck zwingt Bauunternehmer, sich früher oder später über die Optimierung auf der Baustelle Gedanken zu machen. Denn auch in unserem hochtechnisierten Land lassen sich durch maschinelle Lösungen und angepasste Strategien Arbeitsabläufe auf der Baustelle wirtschaftlicher gestalten. Mit welcher Effizienz eine Baugebietserschließung abgewickelt werden kann, bewies die Hayinger Schrode Tief- und Straßenbau GmbH am Beispiel einer Baustelle in Reutlingen: Hier erschloss das Bauunternehmen in sieben Monaten Bauzeit 30 Bauplätze inklusive der kompletten Infrastruktur. Bauleiter Wolfgang Schmid fasst rückblickend die maßgeblichen Einsparpotenziale zusammen.
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