BIM/5D für Kanal und Rohrleitungsbau

Mit iTWO civil 2017 bringt RIB Software eine neue Lösung auf dem Markt, die den prozessorientierten Modellierungsansatz auch in den Tiefbau einführt.

2D-Querschnitt eines Schachts: 5D-Modellierung zieht neben den geometrischen Daten weitere Attribute zu den Elementen heran, um so automatisch Kosten und Mengen zu ermitteln.

2D-Querschnitt eines Schachts: 5D-Modellierung zieht neben den geometrischen Daten weitere Attribute zu den Elementen heran, um so automatisch Kosten und Mengen zu ermitteln.

BIM ist im Hochbau und bei Architekten derzeit das Top-Thema. Aber bietet sich auch bei Entwässerungsmaßnahmen eine modellbasierte Arbeitsweise an? Ein klares ja ist die Antwort des Stuttgarter Softwareanbieters RIB Software. Mit iTWO civil 2017 führt das Unternehmen in diesem Jahr eine Software ein, die das modellorientierte Arbeiten auch in den Bereichen Straßenbau, Erdbau sowie für den Kanal- und Rohrleitungsbau unterstützt. Derzeit befindet sich die Version in der Fertigstellungsphase. Wie das Unternehmen vermeldet, fließen Anforderungen von Kunden in die Realisation ein. Die offizielle Markteinführung hat RIB für den Zeitraum März/April 2017 angesetzt.

Gemäß allgemeiner Definition bezeichnet BIM integrierte Bauprozesse über den gesamten Lebenszyklus, also von der Vorplanung über die Realisation bis zur Nutzung und Wartung. Auch im klassischen Straßenbau oder bei Entwässerungsprojekten ist demnach die Grundlage die Verzahnung von dreidimensionaler Geometrie mit Zeit- (4D) und Kosteninformationen (5D). Die Basis dieser Modellierung bilden Volumenkörper, die automatisch mit speziellen Attributen für die Kostenermittlung und Bauabrechnung versehen werden. „Jeder im 5D-Prozess beteiligte Projektmitarbeiter, für den bestimmte Attribute der Schachtbauwerke und Haltungen von Relevanz sind, hat Zugriff auf sämtliche Attribute und kann sie darüber hinaus flexibel – etwa nach Material oder Herstellerspezifikationen – gestalten sowie individuell filtern“, beschreibt Andreas Dieterle, Produktmanager Infrastruktur bei RIB, die neue Version von iTWO civil.

Volumenkörper im Rohrleitungsbau sind beispielsweise Tiefenstufen, Verfüllungen oder Längen eines Rohres. Die Höhe eines Schachtringes oder der Durchmesser und das Material eines speziellen Rohrs können innerhalb dieses Modellansatzes frei oder generisch zugewiesene Attribute eines Entwässerungsprojektes sein.

5D-Prozesse, die diese Modellierungen berücksichtigen, können alle erforderlichen Mengen in nur einem Modell verbinden. Die Daten werden einmalig erfasst, sämtliche Anpassungen und Korrekturen erfordern nach Angaben von RIB keine Übertragung in ein weiteres CAD- oder Kalkulationsprogramm. Gleichzeitig verringert sich die Fehleranfälligkeit in der Datenbasis, die Mengen können normgerecht ermittelt und in einem Zug als Modell aufgearbeitet werden. iTWO civil ist gleichzeitig eine integrierte Lösung, die neben dem klassischem Straßenbau auch Aufgaben im Rohrleitungsbau mit einschließt, um so eine durchgängige Projektbearbeitung zu garantieren. Bei Konzeption und Entwicklung standen nach Angaben von RIB vor allem die Normen DIN EN 1610 für Abwasserleitungen und Kanäle sowie die DIN 4124, die Böschungen, Verbau und Gräben in Deutschland reguliert, stark im Fokus, da sie in Deutschland eine hohe Relevanz haben. Da deren Festlegungen projektübergreifend nicht immer berücksichtigt werden, lässt die neue Softwarelösung bei Bedarf eine individuelle Anpassung der Parameter sowie ein von Standardisierungen losgelöstes Arbeiten zu, um so die Mengen- und Kostenberechnung zu vereinfachen.

Besonderheiten Erdaushub

Einfache Kollisionsprüfungen im 3D-Viewer verringern das Risiko für Planungsfehler.

Einfache Kollisionsprüfungen
im 3D-Viewer
verringern das Risiko für
Planungsfehler.

Bei Aufgaben im Erdaushub im Rohrleitungsbau beispielsweise können Kosten anhand von Tiefen berechnet und unterschieden werden. Standardisierte, einzelne Volumenkörper entstehen nach Tiefenstufen gruppiert in Zonen bis 1,25, drei, sechs und über sechs Meter. „Diese vereinfachen die Abrechnung bei Kanalbaumaßnahmen und Schachtbauwerken“, berichtet Andreas Dieterle.

Bei Haltungen und Schächten wiederum sind Verdrängung und Verfüllung wichtige Mengenfaktoren. Aus diesen erstellt iTWO civil intelligent attributierte Volumenkörper für den 5D-Prozess. „Denn die Verdrängung ist bei der Verfüllung sowohl bei Schächten als auch bei Rohren gegebenenfalls zu berücksichtigen“, so der Produktmanager. Liegt ein Rohrdurchmesser von zum Beispiel DN 200 vor, wird die Verdrängung ignoriert. Bei Haltungen sieht es RIB wiederum als vorteilhaft, jede einzelne Verfüllung – von den Bettungsschichten über die Seitenverfüllung und die Abdeckschicht bis hin zur Hauptverfüllung – als separate Volumenkörper im Modell aufzunehmen. Bei Haltung wird aus der Rohrlänge ein „Hohlkörper“ erzeugt, der die Basis für die Verdrängungsberechnung bildet.

Wie im Schachtbau bieten auch bei Rohrbaumaßnahmen flexible Attribute der einzelnen Volumenkörper im 5D-Modell eine gute Übersicht. Dabei ist beispielweise das Filtern nach Herstellervorgaben und rohrbauspezifischen Normen möglich. Bei Gräben (DIN 4124) können Kosten für den Verbau ebenfalls einfach ermittelt werden, indem die Längen der Verbauelemente, aus denen sich die Kosten errechnen, direkt aus den automatisch berechneten Flächen abgeleitet werden.

Flexible Kostenermittlung

Schachtbauwerke bestehen aus vielen Einzelbauteilen. „Die Errechnung der Kosten ist oft in Summe komplex und aufwändig, da individuelle Herstellervorgaben, zum Beispiel vorhandene Höhen von Schachtringen, mit einkalkuliert werden müssen“, so Dieterle. Daher besteht bei der neuen Lösung die Möglichkeit, Kosten entweder positionsweise oder schachtweise zu errechnen.

Doch an dieser Stelle eröffnet sich ein großes Optimierungspotential, wenn Herstellervorgaben der Bauelemente mit speziellen Attributen vorliegen. Denn die RIB-Lösung kann diese in den 5D-Prozess miteinbeziehen und so die spätere Bearbeitung erleichtern. „Wenn beispielsweise sämtliche Schachtringe, die in der Höhe identisch sind, mit demselben Attribut versehen werden, resultiert daraus eine übersichtlichere Kostenberechnung“, beschreibt Dieterle. Besteht zudem die Möglichkeit, nach einzelnen Attributen zu filtern und zu gruppieren, so bleibe die Kostenermittlung auch bei vielen Schächten übersichtlich, so der Produktmanager. Was passiert aber mit einem 5D-Prozess, wenn Bauelemente wie Schächte mit pauschalen Kosten behandelt werden, was im Straßenbau üblich ist? Da im Baustellenalltag die Lieferung der Schacht-Einzelteile oft nicht komplett geschieht, sondern wiederum prozess- und aufgabenorientiert erfolgt, ist es nach Angaben von RIB dennoch sinnvoll, das Modell zusätzlich getrennt nach Teilstücken zu betrachten. „Der Überblick im Gesamtmodell in den einzelnen Phasen ist auf diese Weise vorhanden“, so Dieterle. iTWO civil bietet dafür einen flexiblen Einsatz und entsprechende Übersichten.

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RIB Software AG
RIB iTWO und iTWO civil gehören zu den modernsten Softwarelösungen
für Infrastruktur, Tief- und Straßenbau. Das integrierte modellorientierte
Arbeiten bietet Ingenieurbüros, Bauunternehmen und öffentlichen Auftraggebern
von Anfang an eine überdurchschnittliche Transparenz und Qualität
bezüglich Kosten und Zeit und ermöglicht so kürzere Projektdurchlaufzeiten.
Topcon Deutschland Positioning GmbH
Topcon Deutschland Positioning ist der deutsche Sitz der börsennotierten Topcon
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entwickelt und produziert innovative Positionierungslösungen und bietet ein
ganzheitliches Produktportfolio an GNSS-Systemen, Lasern, Produkten für die
optische Vermessung und Maschinensteuerung, sowie Anwendungssoftware an.

Umdenken gefragt

Sinnvolle Ergänzungen zum 5D-Prozess sind etwa die Kollisionsprüfung und der 3D-CAD-Viewer, mit denen umfassende Qualitäts-Checks schon vor der Modellerstellung – inklusive Attributierung – durchgeführt werden können. Mögliche Kollisionen etwa im Kreuzungsbereich bei Trennsystemen für die Ableitung von Schmutzwasser und Regenwasser lassen sich so einfach erkennen – und gegebenenfalls auch komplexere Maßnahmen darstellen, lokalisieren und so auch kostentechnisch einfacher begründen.

„Generell erfordert das modellorientierte Planen und Bauen zunächst ein Umdenken in der Prozessorganisation sowie in der Zusammenarbeit der Projektbeteiligten untereinander“, beschreibt Dieterle aus Erfahrung. Die über den 5D-Prozess gewonnene Durchgängigkeit bringe nur dann die gewünschten Vorteile, wenn Modellinformationen übergreifend genutzt werden und jeder Mitarbeiter und jedes Team stets Zugriff auf die für ihre Aufgaben relevanten Daten haben.

www.rib-software.com

 

Bilder: RIB Software