Digitalisierung im Verkehrswegebau - BIM4INFRA

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1 Digitalisierung im Verkehrswegebau Trassenentwurf Trassierungstool Ingenieurbauwerke BIM-Tool Geo-Informationen Die digitale Kette 2.5D 2.5D 3D 3D GIS-System Szenariendefinition

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Digitalisierung im Verkehrswegebau

Trassenentwurf

Trassierungstool

Ingenieurbauwerke

BIM-Tool

Geo-Informationen

Die digitale Kette

2.5D 2.5D 3D 3D

GIS-System

Szenariendefinition

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AwF 1: Bestandserfassung

Szenariendefinition

Beschreibung ▪ Erfassung des Bestandes mittels

geeigneter Aufmaßmethoden

(konv., Laserscan, Photogrammetrie)

▪ Erstellung eines 3D-Bestandsmodells

als Planungsgrundlage (ggf. idealisiert)

Aufwand ▪ Grundsätzliche Anforderungen an

Bestandsaufnahme bleiben erhalten

▪ Ggf. Zusatzaufwand zur Erstellung des

Modells erforderlich

▪ Spezifikationen für Modellqualität

und –inhalte erforderlich

Nutzen ▪ Planungsgrundlage wird transparenter

▪ Projektrisiken werden reduziert

E A H

X X

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AwF 2: Planungsvariantenuntersuchung

Szenariendefinition

Beschreibung ▪ Planungsvarianten werden als BIM-

Modell erstellt und hinsichtlich Zeit,

Kosten, Qualität beurteilt

▪ Planungsphasengerechte Modellierung

▪ BIM-basierte Mengenermittlung

▪ Ableiten von Plänen aus dem Modell

Aufwand ▪ Grundsätzliche Anforderungen an

Detaillierung bleiben erhalten

▪ Ggf. Zusatzaufwand zur Erstellung des

Modells erforderlich

Nutzen ▪ Transparente Bewertung

▪ Einbindung von Simulationen

▪ Höhere Kostensicherheit durch BIM-

basierte Mengenermittlung

E A H

X X

oberwesel22.de

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4

AwF 3: Visualisierung

Szenariendefinition

Beschreibung ▪ Bedarfsgerechtes Erzeugen von

Visualisierungen aus dem Modell

(Bilder, Filme)

▪ Unterstützung der Öffentlichkeitsarbeit

▪ Unterstützung von

Projektbesprechungen

Aufwand ▪ Je nach Qualität der Visualisierung

geringer bis mittlerer Zusatzaufwand

erforderlich

Nutzen ▪ Unterstützung der

Entscheidungsfindung

▪ Erhöhung der Nachvollziehbarkeit von

Bauvorhaben in der Öffentlichkeit

E A H

X X X

www.stbaba.bayern.de

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AwF 5: Koordination der Fachgewerke

Szenariendefinition

Beschreibung ▪ Regelmäßiges Zusammenführen der

Fachmodelle in einem Koordinations-

modell

▪ Systematische Konfliktbehebung

Aufwand ▪ Leicht erhöhter Aufwand durch

Management von Konflikten

▪ Phasengerechte Analyse und

Bewertung von Konflikten

▪ Aufwandsreduktion durch frühzeitige

Konfliktbehebung

Nutzen ▪ Formalisierter Prozess macht Konflikte

in der Planung transparent

▪ Verbesserte Planungsqualität

▪ Verringerte Kosten in der

Bauausführung

E A H

X X

www.autodesk.net

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8

AwF 7: Entwurfs- und Genehmigungspläne

Szenariendefinition

Beschreibung ▪ Ableitung der wesentlichen Teile der

Entwurfs-und Genehmigungspläne aus

dem Modell bis zu einem Maßstab von

1:100

Aufwand ▪ Geringfügige Anpassungen von

Richtlinien zur Zeichnungserstellung

erforderlich (RE, RAB-ING)

▪ Geringer Zusatzaufwand im Projekt

Nutzen ▪ Nutzung des BIM-Modells als

einheitliche Quelle

▪ Vermeidung von Unstimmigkeiten

zwischen Plänen

▪ Erhöhte Planungsqualität

E A H

X X X

www.thebimhub.com

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AwF 10: Kostenschätzung und Kostenberechnung

Szenariendefinition

Beschreibung ▪ Ermittlung strukturierter und

bauteilbezogener Mengen anhand des

Modells

▪ Zuordnung zu Kostengruppen der

Standardleistungskataloge

▪ Näherungsregeln aus VOB Teil C sollten

nicht angewandt werden

Aufwand ▪ Deutliche Reduktion des Aufwands

gegenüber händischer

Mengenermittlung

▪ Einführung geeigneter Software-

produkte erforderlich (AN/AG)

Nutzen ▪ Korrektheit, Transparenz und

Prüfbarkeit der Mengen wird verbessert

▪ Erhöhung der Kostensicherheit

E A H

X X

www.rib-software.com

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10

AwF 11: Leistungsverzeichnis, Ausschreibung, Vergabe

Szenariendefinition

E A H

X X

Beschreibung ▪ Modellgestütztes Erzeugen von

mengenbezogenen Positionen des

Leistungsverzeichnis

▪ Näherungsregeln aus VOB Teil C sollten

nicht angewandt werden

Aufwand ▪ Deutliche Reduktion des Aufwands

gegenüber händischer Erstellung

▪ Sinnvolle Wahl der Detaillierung

▪ Einführung geeigneter Software-

produkte erforderlich (AN/AG)

Nutzen ▪ Korrektheit, Transparenz und

Prüfbarkeit der Mengen wird verbessert

▪ Erhöhung der Kostensicherheitwww.rib-software.com

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AwF 12: Terminplanung der Ausführung

Szenariendefinition

E A H

X X X

Beschreibung ▪ Zuordnung von Modellelementen zu

Vorgängen des Terminplans (4D)

▪ Vertragsterminplan

▪ Ggf. Fortschreibung der Terminplanung

während der Ausführung

Aufwand ▪ Terminplangerechte Granularität des

Modells erforderlich (Bauabschnitte)

▪ Zusatzaufwand zur Erstellung des 4D-

Modells erforderlich

Nutzen ▪ Erhöhung der Transparenz und

Nachvollziehbarkeit des Bauablaufs

▪ Erhöhung der Terminsicherheitwww.rib-software.com

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AwF 13: Logistikplanung

Szenariendefinition

E A H

X X

Beschreibung ▪ Modellunterstützte Planung des

Bauablaufs, der Baustelleneinrichtung,

Baustelleninfrastruktur,

Verkehrsphasen, Verkehrsführung

▪ Nutzung von 4D-Visualisierungen

▪ Nutzung von Mengen aus dem Modell

Aufwand ▪ Stark abhängig vom Umfang der

BIM-gestützten Logistikplanung

Nutzen ▪ Wiederverwendung von strukturierten

Informationen

▪ Entscheidungsunterstützung

▪ Erhöhung von Termin- und

Kostensicherheitwww.bcl-baulogistik.com

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AwF 14: Erstellung von Ausführungsplänen

Szenariendefinition

E A H

X X

Beschreibung ▪ Ableitung der wesentlichen Teile der

Ausführungspläne aus dem Modell bis

zu einem vorgegebenen

Detaillierungsgrad

▪ Ergänzung von Details in 2D-

Darstellung

Aufwand ▪ Geringfügige Anpassungen von

Richtlinien zur Zeichnungserstellung

erforderlich

▪ Mäßiger Mehraufwand im Projekt

Nutzen ▪ Nutzung einer einheitlichen Quelle

▪ Vermeidung von Unstimmigkeiten

zwischen Plänen

▪ Erhöhte Planungsqualität

BIM CC GmbH

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AwF 15: Baufortschrittskontrolle

Szenariendefinition

E A H

X X X

Beschreibung ▪ Nutzung des Modells für

Baufortschrittskontrolle

▪ Grundlage des Projektcontrollings

Aufwand ▪ Bei Existenz eines 4D-Planungsmodells

nur minimaler zusätzlicher Aufwand für

den AN

▪ ggf. AG-seitige Anschaffung von

geeigneten Softwaresystemen

Nutzen ▪ Erhöhung der Transparenz des

Projektfortschritts

▪ Erhöhung der Terminsicherheit

www.max-boegl.de

Page 13: Digitalisierung im Verkehrswegebau - BIM4INFRA

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AwF 16: Änderungsmanagement

Szenariendefinition

E A H

X X X

Beschreibung ▪ Nutzung des Modells zur

Dokumentation und Nachverfolgung von

Planungsänderungen während der

Bauausführung

Aufwand ▪ Verminderung von Aufwänden, da die

Einbindung von BIM-Modellen eine

strukturierte Dokumentationsgrundlage

bildet

Nutzen ▪ Bessere Auffindbarkeit, Nachverfolgung

und Freigabe von Planungsänderungen

Juszczyk et al. 2016

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AwF 18: Mängelmanagement

Szenariendefinition

E A H

X X X

Beschreibung ▪ Nutzung des Modells zur

Dokumentation von Ausführungs-

mängeln und deren Behebung

▪ Einsatz von Mobilgeräten mit

Modellzugriff

Aufwand ▪ Reduktion des Aufwands durch

strukturierte Erfassung und Verwaltung

von Mängeln

▪ Einführung von Softwarelösungen

erforderlich

Nutzen ▪ Effizienzsteigerung

▪ Erhöhung der Qualität der Bauleistung

▪ Erhöhung der Terminsicherheit

Max Bögl

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AwF 19: Bauwerksdokumentation

Szenariendefinition

E A H

X X X

Beschreibung ▪ Erstellung eines Wie-Gebaut-Modells

▪ Detaillierte Informationen zur

Ausführung, zu den verwendeten

Materialien und Produkten; ggf.

Prüfprotokolle etc.

▪ „Digitale Bauwerksakte“

Aufwand ▪ Vorgaben und Richtlinien für die digitale

Bauwerksakte erforderlich

▪ AG: Software zur Verwaltung der

Informationen

▪ AN-seitiger Mehraufwand zur

strukturierten Bereitstellung der

Informationen

Nutzen ▪ Deutliche Erhöhung der Verfügbarkeit

und Transparenz der Daten

▪ Voraussetzung für Nutzbarkeit im

BetriebABDS

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AwF 20: Nutzung für Betrieb und Erhaltung

Szenariendefinition

E A H

X X X

Beschreibung ▪ Übernahme von Modellen in Systeme

des Erhaltungsmanagements

▪ Unterstützung der Inspektionen

▪ Verortung von Bauwerksschäden

▪ Darstellung und Bewertung des

Bauwerkszustands im Modell

▪ Nachführen bei

Instandsetzungsmaßnahmen

Aufwand ▪ Hoher Initialaufwand zur Erweiterung

existierender Systeme, Schulungen

▪ Geringer Aufwand im Projekt, dank

automatisierter Datenübernahme aus

Modell der Bauwerksdokumentation

Nutzen ▪ Zustandsbewertung wird objektiver,

transparenter und nachvollziehbarer

▪ Gezielterer Einsatz von Ressourcen für

Instandhaltung

TUM-CMS

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Modell(e) der

Entwurfsplanung

Synergien zwischen den Anwendungsfällen

Szenariendefinition

Modell(e) der

Ausführungsplanung

Modell(e) der

Bauausführung

Planungs-

varianten-

untersuchung

Visualisierung

Koordination der

Fachgewerke

Fortschrittskontrolle

der Planung

Entwurfs- und

Genehmigungs-

pläne

Kostenschätzung

und Kosten-

berechnung Terminplanung

der Ausführung

Erstellung von

Ausführungsplänen

Baufortschritts-

kontrolle

Änderungs-

management

Mängel-

management

Bauwerks-

dokumentation

Betrieb und

Instandhaltung

Bestands-

erfassung

Page 18: Digitalisierung im Verkehrswegebau - BIM4INFRA

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Rahmenbedingungen: Projektablauf

Szenariendefinition

AIA BAPAusschreibung Vergabe

Auftraggeber Bieter

BAP

AN

Modelle

AN

Projektbearbeitung

AIA BAPAusschreibung Vergabe

Auftraggeber Bieter

BAP

AN

Modelle

AN

Projektbearbeitung

AIA BAPAusschreibung Vergabe

Auftraggeber Bieter

BAP

AN

Modelle

AN

Ausführung

Vorentwurf/Entwurf

Ausführungsplanung

Bauausführung

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Rahmenbedingungen: Umfang und Inhalt der Modelle

Szenariendefinition

▪ Prinzip des Fachmodell-basierten Arbeitens

▪ Modelle umfassen das gesamte Bauvorhaben

▪ Bauwerke, Trassen

▪ digitale Geländemodelle und 3D-Baugrundmodelle

▪ Detaillierungsgrad richtet nach:

▪ HOAI-Leistungsphase

▪ Anwendungsfall

▪ formale Prüfung durch den AG mittels Model Checker

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Rahmenbedingungen: Neutrale Datenformate

Szenariendefinition

▪ ausschließliche Verwendung herstellerneutraler Formate

für die Übergabe von Daten an den Bauherrn

▪ IFC, OKSTRA

▪ InfraGML, CityGML

▪ TT-SIB

▪ Container-Datenformate

▪ Erarbeitung von Model View Definitions

für die Festlegung von prüfbaren Modellinhalten

Page 21: Digitalisierung im Verkehrswegebau - BIM4INFRA

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Zusammenfassung

Szenariendefinition

▪ drei Szenarien auf unterschiedlichen Niveaus

▪ unterschiedlicher Aufwand (finanziell und organisatorisch)

▪ unterschiedliche Wirkung: Effizienzsteigerung, Erhöhung der Zeit- und Kostensicherheit

▪ Kern: Festlegung von Anwendungsfällen

▪ Betrachtung von Aufwand-Nutzen-Verhältnis

▪ Definition der Szenarien durch Clusterbildung

▪ Empfehlung für das Szenario „Aufbruch“

▪ Synergien der Anwendungsfälle, durchgängige BIM-Anwendung

▪ weitere Randbedingungen

▪ Umfang und Management der Modelle

▪ Nutzung offener Austauschformate

Page 22: Digitalisierung im Verkehrswegebau - BIM4INFRA

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Ausblick

Szenariendefinition

▪ Handlungsplan

▪ notwendige Entwicklungsschritte zur Umsetzung des Szenarios

▪ Empfehlungen für die Überarbeitung von Richtlinien

▪ Unterstützung der AG- und AN-Seite durch Schulungen

▪ Handreichungen

▪ Auftraggeberinformationsanforderungen

▪ BIM-Abwicklungsplan

▪ rechtliche Fragen

Page 23: Digitalisierung im Verkehrswegebau - BIM4INFRA

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Titelunterzeile

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Awf Bezeichnung Awf-NrKons.

Aufwand

Kons.

Nutzen

Bestandserfassung Awf 1 1,74 2,13 1,22

Planungsvarianten-untersuchung Awf 2 1,63 2,11 1,30

Visualisierungen (Öffentlichkeitsarbeit) Awf 3 0,69 1,52 2,20

Bemessung und Nachweisführung Awf 4 1,39 1,39 1,00

Koordination der Fachgewerke Awf 5 0,57 1,01 1,77

Fortschrittskontrolle der Planung Awf 6 1,25 1,58 1,26

Erstellung von Entwurfs- und Genehmigungsplänen Awf 7 1,07 1,72 1,61

Arbeits- und Gesundheitsschutzplanung Awf 8 1,27 1,27 1,00

Planungsfreigabe Awf 9 1,54 1,62 1,05

Kostenschätzung und Kostenberechnung Awf 10 1,44 1,90 1,32

Leistungsverzeichnis, Ausschreibung, Vergabe Awf 11 1,95 2,46 1,26

Terminplanung der Ausführung Awf 12 1,32 2,13 1,61

Logistikplanung Awf 13 1,23 1,69 1,38

Erstellung von Ausführungsplänen Awf 14 1,48 2,01 1,36

Baufortschrittskontrolle Awf 15 1,33 2,20 1,65

Änderungs-management Awf 16 1,44 2,12 1,47

Abrechnung von Bauleistungen Awf 17 2,12 2,33 1,10

Mängelmanagement Awf 18 1,20 2,39 1,99

Bauwerksdokumentation Awf 19 1,81 2,78 1,54

Nutzung für Betrieb und Erhaltung Awf 20 1,51 2,44 1,62

N-A-Verhältnis,

gewichtet

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Nr. Bezeichnung Einstieg Aufbruch Höchstleistung

AwF 1 Bestandserfassung X X

AwF 2 Planungsvariantenuntersuchung X X

AwF 3 Visualisierungen (Öffentlichkeitsarbeit) X X X

AwF 4 Bemessung und Nachweisführung X

AwF 5 Koordination der Fachgewerke X X X

AwF 6 Fortschrittskontrolle der Planung X X

AwF 7Erstellung von Entwurfs- und

Genehmigungsplänen X X X

AwF 8Arbeits- und Gesundheitsschutz:

Planung und PrüfungX

AwF 9 Planungsfreigabe X

AwF 10 Kostenschätzung und Kostenberechnung X X

AwF 11Leistungsverzeichnis, Ausschreibung,

VergabeX X

AwF 12 Terminplanung der Ausführung X X X

AwF 13 Logistikplanung X X

AwF 14 Erstellung von Ausführungsplänen X X

AwF 15 Baufortschrittskontrolle X X X

AwF 16 Änderungsmanagement X X

AwF 17 Abrechnung von Bauleistungen X

AwF 18 Mängelmanagement X X X

AwF 19 Bauwerksdokumentation X X X

AwF 20 Nutzung für Betrieb und Erhaltung X X X