Pilotprojekt des Bundes - BIM im Tiefbau - Bahnüberführung

Pilotprojekt des Bundes - Anwendung von BIM im Tiefbau - Eisenbahnüberführung Rathenaustraße - Projekt Rhein-Ruhr-Express (RRX) - Aus- und Umbau der Schieneninfrastruktur: Der Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) hat im Dezember 2015 den Stufenplan Digitales Planen und Bauen zur schrittweisen Einführung von BIM in seinem Zuständigkeitsbereich vorgestellt. Während der erweiterten Pilotphase des Stufenplans wurden in 13 BIM-Pilotprojekten der DB AG die Grundlagen dafür gelegt, den zukünftigen BIM-Anwendungsbereich bei der DB AG genauer zu bestimmen. Es wurden verschiedenste BIM-Anwendungsfälle durchgeführt: Kollisionsprüfung, Modellbasierte Bauabrechnung und Erstellung eines umfassenden 3D-Bestandsmodells. Durch die Erweiterung der 3D-Planung mit entsprechenden Terminplänen entstand hier ein 4D-Modell, welches eine geometrische und zeitliche Kollisionsprüfung erlaubt.

  • Bauwerkstyp: Verkehrsbauwerke
  • Baumaßnahme: Aus- und Umbau
  • Leistungsphasen: HOAI LPH 1-9
  • Typ: Pilotprojekt
  • Auftraggeber: DB Netz AG sowie DB Station & Service AG und DB Energie GmbH

Die Rhein-Ruhr-Region ist die bevölkerungsreichste Metropolregion Deutschlands und zählt zu den fünf größten Ballungsräumen Europas. Aufgrund der dichten Besiedlung und der Lage im zentralen europäischen Wirtschaftsraum ist Rhein-Ruhr auch ein herausragender Verkehrsknotenpunkt: Täglich bewegen sich hunderttausende Reisende und Pendler in Nordrhein-Westfalen. Auf das gesamte Jahr betrachtet sind rund 500 Millionen Menschen auf dem Schienenverkehrsnetz des einwohnerstärksten deutschen Bundeslandes unterwegs. Und das bei steigender Tendenz, denn das Bedürfnis nach Mobilität und somit auch das Verkehrsaufkommen steigen von Jahr zu Jahr. Trotz der hohen Nachfrage können heute auf der Kernstrecke zwischen Köln und Dortmund nur wenige Direktverbindungen angeboten werden. Das heutige Regionalverkehrsangebot basiert auf Einzellinien im Stundentakt, die untereinander nicht vertaktet sind. Hier bietet sich der Schienenverkehr der Zukunft mit einem intelligenten Verkehrskonzept als Lösung an, der Rhein-Ruhr-Express (RRX). Das für Nordrhein-Westfalen bedeutendste Infrastrukturprojekt für Zuwachs im schienengebundenen Personenverkehr sieht vor, die Metropolregion mit sieben Linien des RRX zu vernetzen. Kernstrecke ist dabei die Achse Köln - Düsseldorf - Duisburg - Essen - Dortmund. Das Konzept des RRX berücksichtigt den integralen Taktfahrplan von Nordrhein-Westfalen und ermöglicht die von den Verkehrsverbünden in NRW vorgesehene Taktverdichtung im Kernkorridor zwischen Köln und Dortmund: Künftig wird hier alle 15 Minuten ein RRX für die Passagiere verkehren.

Bei der geplanten BIM-Pilotierung im Projekt steht die Visualisierung der zentralen innerstädtischen Projektabschnitte zwecks Optimierung der Kommunikation im Vordergrund. Diese ist bereits aufgrund der Vielzahl der privat Betroffenen in der Metropolregion von besonderer Bedeutung. Hinzu kommen diverse Träger öffentlicher Belange, die insbesondere durch den zusätzlichen Flächenbedarf des Projektes in den dicht besiedelten Innenstadtbereichen der Großstädte betroffen sind. Das Erfordernis der detaillierten Abstimmungen ist aufgrund der vielen Schnittstellen zu Dritten nicht nur im Rahmen der Planfeststellungsverfahren sondern - daran anknüpfend - auch bei der weiteren Abstimmung mit den Trägern öffentlicher Belange, beispielsweise in Bezug auf erforderliche Anpassungsmaßnahmen von Anlagen Dritter, die im Zusammenhang mit dem Projekt notwendig sind, gegeben.

Zusätzlich zum Nutzen durch die Verbesserung der externen Abstimmungen soll die Arbeit aller Projektbeteiligten an einem gemeinsamen 3D-Modell auch zu einer Optimierung der Prozesse bei der Projektrealisierung führen. Ein wesentlicher Punkt hierbei ist die direkte Verknüpfung der einzelnen Bauzustände sowie der Kosten mit der Planung innerhalb eines Modells.

Im Rahmen der Durchführung von 3D-Kollisionsprüfungen sollen Planungskonflikte frühzeitig vor Baubeginn erkannt und somit die Effizienz des Planungsprozesses gesteigert werden. Ferner soll für den Bereich, in dem die Planung am weitesten fortgeschritten ist, geprüft werden, welche Möglichkeiten es gibt, die Mengen automatisiert aus dem 3D-Modell abzuleiten und darauf basierend eine Erleichterung der Vorbereitung von Vergabeunterlagen zu bewirken.

Im Projekt Rhein-Ruhr-Express sind mehrere Anwendungsfälle geplant. Die Nutzung der einzelnen Anwendungsfälle erfolgt dabei in Orientierung an den jeweiligen Planungsstand in den jeweiligen Projektabschnitten. So sollen beispielsweisen im Zuge der Erarbeitung eines Verga-bekonzeptes für die Leistungen im PFA 1.2/1.3 die Möglichkeiten der Teilautomatisierten LV-Erstellung bei Anwendung von BIM geprüft werden.

Auf Basis der Erfahrungen soll eine Bewertung des Nutzens von BIM in Bezug auf die Sicherstellung und Verbesserung der oben genannten Ziele erfolgen. Hierfür erfolgt ein kontinuierlicher Abgleich zur konventionellen Planung. Die entsprechenden Ergebnisse werden im BIM-Projektabwicklungsplan mit dargestellt.

Leistungsphasen und BIM-Anwendungsfälle:

Leistungsphase 2: Vorentwurfsplanung

  • AwF 3 – Visualisierung: Visualisierung in Form von hochauflösenden Re-derings, Filmsequenzen oder ganzen Modellen, durch die frei navigiert werden kann

Leistungsphasen 3-5: Entwurfs-, Genehmigungs-, Ausführungsplanung

  • AwF 5 – 3D-Modellerstellung, geometrisches Modell: 3D-Modellierung der Fachmodelle, Zusammenführung in ein gewerkeübergreifendes 3D-Gesamtmodell
  • AwF 5 – 3D-Kollisionsprüfung: 3D-Kollisionsprüfung der Fachmodelle als Grundlage für die Erstellung eines konfliktfreien Gesamtmodells
  • AwF 5 – Planungskoordination: Prüfung der Fachmodelle anhand der Vorgaben im BAP und Koordination der Erstellung eines konfliktfreien 3D-Gesamtmodells
  • AwF 12 – 4D-Modellerstellung, Darstellung des Bauablaufs: Verknüpfung der geometrischen Modelle mit Terminplaninformationen zu 4D-Modellen
  • AwF 10 – 5D-Modellerstellung, Darstellung des Kostenverlaufs: Verknüpfung der geometrischen Modelle mit Kostenplaninformationen zu 5D-Modellen

Leistungsphasen 6-7: Vorbereitung und Mitwirkung bei der Vergabe

  • AwF 11 – Objektbasierte Mengenermittlung: Ermittlung der Mengen anhand der modellierten 3D-Objekte
  • AwF 11 – Teilautomatisierte LV-Erstellung: LV-Erstellung durch Verknüpfung der objektbasierten Mengen mit Leistungspositionen
  • AwF 11 – Modellbasierte Ausschreibung und Vergabe: Angebotsabfrage am Markt anhand von 5D-Modellen, modellbasierte Auswertung der Angebote, Vereinbarung der bepreisten Modelle als Bausoll

übergeordnete Anwendungsfälle:

  • Erstellung eines BIM-Projektabwicklungsplans (BAP)
  • Entwicklung eines projektspezifischen Handbuchs für die Anwendung von BIM

DB-Projekte - BIM-Pilotprojekte des BMVI mit wissenschaftlicher Begleitung:

  1. Projekt ABS 46/2 Grenze D/NL – Emmerich – Oberhausen Bauabschnitt 1-5
  2. Projekt ABS/NBS Karlsruhe – Basel, Streckenabschnitt 1 Tunnel Rastatt (Rohbau)
  3. Projekt ABS/NBS Karlsruhe – Basel, Streckenabschnitt 1 Erweiterung um die Gewerke Tunnelausbau, freie Strecke und Ausrüstungstechnik
  4. Projekt ABS/NBS Karlsruhe – Basel, Streckenabschnitt 7
  5. Projekt ABS/NBS Karlsruhe – Basel, Streckenabschnitt 8
  6. Projekt ABS Stendal – Uelzen 2.Baustufe, Einbindung der Strecke 6899 in den Bf Stendal
  7. Projekt Rhein-Ruhr-Express Planfeststellungsbereiche 1,2,3 und 5
  8. Projekt Schienenanbindung Feste Fehmarnbeltquerung
  9. Projekt 2-gleisiger Ausbau Homburger-Damm Kreuzungsbauwerk, Verkehrsanlagen Außenbahnhof, Strecke 3603
  10. Projekt ABS Berlin – Dresden, 2.Baustufe Ausbau oberer Bf Doberlug - Kirchhain
  11. Projekt NBS Wendlingen – Ulm, Planfeststellungsabschnitt 2.2 Eisenbahnüberführung Filstal
  12. Projekt ABS Hamburg/Bremen – Hannover
  13. Projekt VDE 8 – Knoten Bamberg

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