Pilotprojekt des Bundes - BIM im Tiefbau - Tunnel

Pilotprojekt des Bundes - BIM im Tiefbau - Tunnel Rastatt: Der Tunnel Rastatt bildet einen wichtigen Bestandteil der Ausbau-und Neubaustrecke Karlsruhe - Basel. Im Zuge der Gestaltung eines europäischen Güterkorridors zwischen Rotterdam und Genua wird die Stadt Rastatt durch zwei Tunnelvortriebsmaschinen mit einem Außendurchmesser von knapp 10,97 Metern unterfahren. Hierbei sind teilweise nur geringe Überdeckungshöhen von weniger als 4 Metern vorhanden. Um mögliche Oberflächensetzungen zu vermeiden, sind diverse Vereisungsschilde geplant, welche komplett rückstandsfrei aus dem Boden entfernt werden können. Die Tunnelportale sind als schallreduzierende Sonic Boom-Trogbauwerke 1ausgeführt und werden im Zuge der Tunnelbaumaßnahme zusätzlich errichtet. 2016 erfolgte das offizielle Andrehen der ersten Tunnelvortriebsmaschine zum Auffahren der ca. 4,2 Kilometer langen Röhren.

  • Bauwerkstyp: Tunnel
  • Baumaßnahme: Neubau
  • Leistungsphasen: HOAI LPH 1-9
  • Typ: Pilotprojekt
  • Auftraggeber: DB Netz AG (öffentlich)
  • Zeitraum: 2016-2022

Der Umfang des BIM-Pilotprojektes Tunnel Rastatt konzentrierte sich auf alle Leistungen, die mit dem Hauptvertrag Tunnelrohbau vergeben wurden. Hierzu zählen beispielsweise das zweiröhrige Tunnelsystem in geschlossener Bauweise (4.720 Meter), zwei als Mikrodruckwellenbauwerke ausgeführte Tunnelportale sowie zwei Trogbauwerke (800 und 985 Meter) im Anschluss an die Tunnelportale.

Grundlegende Ziele des BIM-Pilotprojekteswaren das Sammeln von Erfahrungen und die vergleichende Bewertung zwischen BIM-Prozessen und klassischer Projekt-bearbeitung. Hierzu sollte die BIM-Planung parallel zur konventionellen Planung durchgeführt werden. Insbesondere sollten mögliche Effizienzsteigerungen der Planungs- und Projektmanagementprozesse durch eine verbesserte Kommunikation und Vernetzung aller Projektbeteiligten erzielt und untersucht werden. Klassische Anwendungsfälle, wie das modellbasierte Zusammenarbeiten verschiedener Fachplaner, sollten die Planungsqualität und Planungssicherheit erhöhen, wodurch eine Reduzierung der Nachträge erwartet wurde. Aufgrund der nachlaufenden BIM-Planung und der sich somit ergebenden Vergleichsmöglichkeiten wurde ein weiterer Fokus auf die Plausibilitätskontrolle der konventionellen Mengenberechnung und den Vergleich zwischen klassischer und modellbasierter Rechnungsstellung gelegt. Folgende BIM-Ziele wurden im Pilotprojekt definiert:

  • Verbesserung der Kommunikation und Vernetzung aller Projektbeteiligten
  • modellbasierte Zusammenarbeit der Fachplaner
  • Steigerung der Effizienz in den Planungs- und Projektmanagementprozessen
  • Verbesserung der Leistungsmeldung
  • Simulation von Planungsvarianten und Bauzuständen
  • Erhöhung der Planungssicherheit und Reduzierung der Nachträge
  • Vergleich der klassischen Rechnungsstellung Bau mit einer modellbasierten Rechnungsstellung
  • Plausibilisierung konventioneller 2D-Mengenberechnungen
  • Erzeugung von 2D-Plänen aus dem Modell
  • Planungskoordination und Kollisionsprüfung

Phasenspezifische BIM-Anwendungsfälle:

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

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

Leistungsphasen 6-7: Vorbereitung und Mitwirkung bei der Vergabe

  • Objektbasierte Mengenermittlung: Ermittlung der Mengen anhand der modellierten 3D-Objekte

Leistungsphasen 8-9: Bauüberwachung, Bauausführung und Dokumentation

  • Baufortschrittskontrolle (Soll–Ist) anhand des 4D-Modells: kontinuierliche Kontrolle und Steuerung des aktuellen Baufortschritts gegenüber dem geplanten Baufortschritt anhand der 4D-Modelle
  • Stichtagsgenaue Earned-Value Betrachtung anhand des 5D-Modells: kontinuierliche Kontrolle und Steuerung des aktuellen Kostenverlaufs gegenüber dem geplanten Kostenverlauf anhand von Earned- Value-Betrachtungen und den 5D-Modellen
  • modellbasierte Bauabrechnung: Ausgabe der Mengen und Kosten der fertiggestellten Objekte aus dem 5D-Modell als modellbasierte Rechnung

übergeordnete Anwendungsfälle:

  • Erstellung eines BIM-Projektabwicklungsplans (BAP): Entwicklung eines projektspezifischen Handbuchs für die Anwendung von BIM
  • Freigabeprozedere für Eingangsdaten und Lieferobjekte: Erarbeitung von Workflow-basierten Freigabeprozessen für die Freigabe der Eingangsdaten zur Modellierung und zur Freigabe der modellbasierten Lieferobjekte
  • Einheitliche Arbeits- und Informationsplattform: Einrichtung einer gemeinsamen Datenplattform nach den Grundsätzen eines Common Data Environment
  • Standardisiertes Berichtswesen aus BIM: Entwicklung eines standardisierten Berichtswesen auf Grundlage der eingesetzten BIM-Systeme

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