Autobahnsanierung: Pilotprojekt bei Straßen NRW mit CAD-Lösung VESTRA von AKG
Der Landesbetrieb Straßenbau NRW nutzt für ein Pilotprojekt am Niederrhein das CAD-System VESTRA von AKG. Ziel des Vorhabens ist es, einen Autobahnab schnitt zu sanieren und neue Erkenntnisse über BIM-Methoden zu gewinnen.
Mit dem Stufenplan zur BIM-Einführung hat Ex-Bundesverkehrsminister Dobrindt bereits Ende 2015 festgelegt, dass alle Infrastrukturprojekte des Bundes ab dem Jahr 2020 mithilfe von BIM-Methoden geplant und gebaut werden sollen. Damit ist auch für den Bereich Straßenbau das Thema BIM (Building Information Modelling) in den Fokus gerückt: So hat sich beispielsweise der Landesbetrieb Straßenbau NRW bereits Ende 2017 dazu entschlossen, in der zweiten Phase des Stufenplans ein eigenes Pilotprojekt aufzulegen. Bei der Projektbearbeitung setzt die Straßenbauverwaltung auf das CAD-System VESTRA der AKG Software Consulting GmbH.
Bei der Auswahl des Pilotbereichs war für den Landesbetrieb Straßenbau NRW maßgeblich, möglichst einen Bereich abzudecken, in dem bislang erst wenige Erfahrungswerte mit BIM-Methoden vorliegen. Daher fiel die Wahl auf das Projekt „A40 Erhaltungsentwurf Bundesgrenze bis Anschlussstelle Wachtendonk“. Dieses wird von der zuständigen Regionalniederlassung Niederrhein in Zusammenarbeit mit der Projektgruppe BAB bearbeitet.
AIA und BAP
Seit Mitte 2018 ist das Projekt offiziell als Pilotprojekt des Bundes gemeldet. Ziel ist es, Instandsetzungsmaßnahmen der A40 mitsamt Erneuerung der Entwässerung auf einer Strecke von etwa 11 Kilometern Länge umzusetzen und dabei neue Erkenntnisse über BIM zu erlangen. Darüber hinaus ist der Ersatzneubau von drei Brücken, Querneigungsverbesserungen und die Errichtung von barrierefreien Notrufsäulen Teil des Vorhabens. Dazu musste der Landesbetrieb Straßenbau NRW im ersten Schritt die vertraglichen Rahmenbedingungen im Rahmen der BIM-Methodik näher beleuchten. „Dafür haben wir zunächst eine Auftraggeber-Informationsanforderung (AIA) sowie den BIM-Abwicklungsplan (BAP) in den drei Bereichen Strecke, Brücke und Landschaftspflege erstellt”, berichtet Dipl.-Ing. Oliver Fellinger, Projektleiter beim Landesbetrieb Straßenbau NRW. Zeitgleich mussten die zu verwendenden Programme und ihre Schnittstellen sowie die IT-Umgebung festgelegt werden.
Topographische Karte für gesamten Projektbereich
Für die Entwurfserstellung hat sich der Landesbetrieb – wie schon in zahlreichen anderen Projekten – für das Straßenbauprogramm VESTRA von AKG Software entschieden. „Darüber hinaus kommen für den Bereich Brückenbau im Zuge des Pilotprojekts zwei verschiedene Programme (Autodesk Revit und Siemens NX; Anm. d. Red.) zum Einsatz, um zusätzlich einen Vergleich ziehen zu können. Für die Landespflege wird das Programm ArcGIS von Esri genutzt”, so Oliver Fellinger.
Als Grundlage für die weitergehende Planung wurde zu Beginn des Planungsprozesses die Vermessungsabteilung des Landesbetriebs damit beauftragt, für den gesamten Projektbereich eine topographische Aufnahme inklusive Kanaldaten durchzuführen sowie aktuelle Katasterdaten zu bestellen. Alle Daten mussten für eine problemlose BIM-Bearbeitung mit Fachbedeutungen belegt sein bzw. in den Objektkatalog für das Straßen- und Verkehrswesen (OKSTRA) aufgenommen werden.
Digitalisierung der Daten
„Parallel zur Datenerfassung wurde auch eine Laserscanbefahrung durchgeführt. Während der Bearbeitung erwiesen sich Splines aufgrund ihrer unterschiedlichen Berechnung in den verschiedenen Programmen als ungeeignet für eine Weitergabe von Daten”, berichtet Oliver Fellinger. „Leider haben wir dies jedoch erst erkannt, als die Vermessung schon bestand und Teile der Planung bereits existierten. Deswegen waren wir auf die Expertise von AKG angewiesen: Das Softwarehaus implementierte einen Spline-Konverter in die aktuelle Version der VESTRA-Anwendung und sorgte so für eine problemlose Weitergabe der Daten.”
Im nächsten Projektschritt mussten die bestehenden Bohrkerne sowie die Ergebnisse der Bodengutachten ebenfalls digitalisiert werden, um sie als Horizonte bzw. Ebenen weitergeben zu können. Dies ist bei VESTRA in der Querprofilbearbeitung mit den bestehenden Bausteinmodulen machbar und wurde für jede Bestandsspur und je Bohrkernbereich separat eingegeben.
Derzeit läuft für den Projektbereich eine Kanalbefahrung zur exakten Bestimmung der Schadensbilder an den Entwässerungsleitungen bzw. den Schächten. Hierbei soll darauf geachtet werden, dass die Informationen zur Weiterverarbeitung digital erfasst werden. Oliver Fellinger dazu: „Die Grunddaten dafür stammen aus der Vermessung und wurden anhand der landesbetriebseigenen Straßeninformationsbank (NW-SIB) über die ISYBAU-Schnittstelle weiter aufgearbeitet.” Im Rahmen des Projekts nutzte der Landesbetrieb darüber hinaus den neuen Kanalmanager sowie den BIM-Viewer in VESTRA INFRAVISION. „Der Kanalmanager erlaubt es uns, eine Vielzahl von Daten und Attributen aus dem Kanalbestand bzw. der Planung zu erfassen und weiterzugeben. Über den BIM-Viewer wiederum kann zielgenau die Informationen zum Kanal abgefragt werden, die gerade im 3D-Fachmodell benötigt wird”, so der Projektleiter.
Vorteile von BIM
Das Pilotprojekt ist noch nicht abgeschlossen. Derzeit erfolgt die Kollisionsprüfung, die im Rahmen des Zusammenführens der verschiedenen 3D-BIM-Fachmodelle zu einem 3D-Koordinations- modell erforderlich ist. Sobald ein fehlerfreies 3D- Modell aufgestellt wurde, folgt die weitere Planung in der 4. (Kosten) und der 5. Dimension (Zeitplan) gemäß BIM. Hierfür müssen Programme noch angeschafft und entsprechende Schulungen der Mitarbeiter durchgeführt werden. Darüber hinaus zielt der Landesbetrieb auf die Erstellung einer gemeinsamen Datendrehscheibe CDE (Common Data Environment) ab.
„Als Zwischenfazit des Pilotprojekts ist besonders herauszustellen, dass die BIM-Methodik in der Straßenplanung von einer disziplinierten digitalen Datenerfassung mit allen zugehörigen Attributen abhängig ist“, resümiert Oliver Fellinger. „Die freien Daten-Schnittstellen (ISYBAU, OKSTRA, XML, IFC usw.) müssen zum Standard in allen für die Infrastrukturplanung verwendeten IT-Programmen werden. Die IT-Anforderungen an die Bearbeiter wie auch an die Hardware sind hierdurch deutlich gestiegen. Erfolgt die Datenerfassung konsequent, bietet die BIM-Methode jedoch in allen Bereich zahlreiche Vorteile.“ (jr)
Halle 3, Stand F3.036