Artikel: Building Information Modeling (BIM)
Infrastruktur besser planen, bauen und betreiben – bessere Infrastruktur planen, bauen und betreiben!
Die Strategie zur Implementierung von Building Information Modeling (BIM) im Vorstandsressort Infrastruktur (VR I) schreibt die bisherige Strategie aus 2015 fort und formuliert die Rahmenbedingungen und neue Handlungsempfehlungen für die fortgesetzte Einführung von BIM bei der Deutschen Bahn AG (DB) in einem zeitlichen Rahmen bis 2025 und einer Perspektive darüber hinaus.
Die BIM-Implementierung liefert einen wesentlichen Beitrag, um die Herausforderungen im VR I zu bewältigen. Infrastrukturprojekte sollen mit BIM schneller und effizienter abgewickelt werden und so für die Kunden ein spürbarer Mehrwert in Form höherer Qualität und Zuverlässigkeit entstehen.
Durch die schrittweise Entwicklung und Einführung von BIM, in Verbindung mit neuen digitalen Technologien, wird eine Erhöhung der Qualität in Planung, Ausführung und Betrieb von Eisenbahninfrastrukturanlagen angestrebt. Hierdurch soll für die Kunden ein spürbarer Mehrwert in Form höherer Qualität und Zuverlässigkeit der DB-Dienstleistungen entstehen.
Erfreulicherweise verzeichnet die DB eine stetig wachsende Kundennachfrage. Allerdings steht das Verkehrssystem Eisenbahn vor großen Herausforderungen: Zukunftsorientierte und standardisierte Systeme müssen alternde Infrastrukturanlagen und eine historisch gewachsene technologische Vielfalt ersetzen. Die Standardisierung soll die Komplexität des Systems Eisenbahn – und damit die Systemkosten – besser handhabbar machen.
Langfristig liefert die BIM-Methodik einen wichtigen Input dafür, den gesamten Anlagenbestand als digitalen Zwilling der physischen Anlagen vorhalten zu können. In diesem Zustand können Instandhaltungsmaßnahmen und Ersatzinvestitionen besser geplant sowie verbesserte Planungsgrundlagen bereitgestellt werden.
Der größte Nutzen aus BIM kann dann generiert werden, wenn im Zielzustand auch der tägliche Betrieb, die Instandhaltungs- und Erhaltungsmaßnahmen von den georeferenzierten und qualitätsgesicherten Datensätzen aus den Infrastrukturprojekten profitieren.
Lesen Sie hierzu mehr in unserer aktuellen „BIM-Strategie – Implementierung von Building Information Modeling (BIM) im Vorstandsressort Infrastruktur“.
Grundlagen
Unter Building Information Modeling versteht man die umfassende Methode von Planung, Bauen und Betreiben von Infrastrukturanlagen innerhalb der DB AG. Dabei vernetzen sich alle beteiligten Unternehmen und Mitarbeiter digital, um auf alle erforderlichen Daten zugreifen zu können.
Mit Building Information Modeling (BIM) steht allen am Planungs- und Bauprozess Beteiligten eine Methode zur Verfügung, bei der
- alle benötigten Daten und Informationen allen Beteiligten an einem Ort nach definierten Prozessen bereitgestellt werden,
- objektbezogene Bauwerksmodelle als effizienter Zugang zu allen Daten und Informationen genutzt werden können,
- kooperativ und lösungsorientiert zusammengearbeitet sowie
- offen kommuniziert wird.
Seit mehr als 10 Jahren beschäftigt sich die Deutsche Bahn AG mit der BIM-Methodik, wie die folgende Grafik zeigt. Dabei wurden verschiedene Phasen bereits erfolgreich abgeschlossen und die entsprechenden Meilensteine erreicht. .
Bauen
Mit moderner Logistik wird die Baustelle digital.
Für die Infrastrukturprojekte der DB AG gewinnt das „digitale Bauen“ zunehmend an Bedeutung.
Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem in der Ausführungsphase eines Bauprojektes mit Hilfe diverser Softwaretools die Abläufe auf der Baustelle optimiert werden. Die Tools können u.a. bei der Ausschreibung, der Mengenermittlung sowie der Dokumentation unterstützen. So lassen sich z.B. Terminüberschreitungen vermeiden, da alle Projektbeteiligten auf die gleichen Informationen und Daten zugreifen können.
Die digitale Transformation beim Bauen ist eine Chance für Bauherren und Bauunternehmen zur Rationalisierung und führt zu einer Verschlankung der internen Prozesse.
Weiter ist das Ziel, die BIM-Methodik in der Bauausführung (Lph. 5 und 8) voranzutreiben. Anwendungsfälle, die die Bauausführung betreffen, werden in ausgewählten Projekten getestet und weiterentwickelt.
Was ist BIM?
Für die Deutsche Bahn AG (siehe BIM-Strategie) ist Building-Information-Modeling eine Kooperative Arbeitsmethodik, die auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für den Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten austauscht oder für die weitere Bearbeitung übergeben werden.
Aufgrund der ständig wachsenden Komplexität von Bauvorhaben spielen neue Technologien und Methoden eine immer wichtigere Rolle bei der Abwicklung von Infrastrukturprojekten. Die konsequente Anwendung der BIM-Methodik hebt die Qualität in den Bereichen Beratung, Planung, Ausführung und Betreiben von Infrastrukturanlagen auf ein neues Niveau.
Darüber hinaus kann die BIM-Methodik einen wesentlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten, da es so möglich wird, Umweltauswirkungen des Infrastrukturprojektes bereits am Modell zu simulieren.
Die Anwendung der BIM-Methodik ist ein wesentlicher Bestandteil der Digitalisierungsstrategie der DB AG. Hier spielt sie besonders bei der Erarbeitung des Digitalen Zwillings der Infrastruktur eine große Rolle.
Damit können Instandhaltungs- und Ersatzinvestitionen optimiert geplant werden. Außerdem wird die Anlagenverfügbarkeit erhöht und die Beeinträchtigung des Betriebs aufgrund von Baumaßnahmen minimiert. Es ist wichtig, auch aus dem Anlagenbetrieb heraus die Anforderungen an die BIM-Implementierung zu formulieren.
Planen
BIM ermöglicht eine hochwertige Planung über die 3. Dimension hinaus.
Die Planung von Bauprojekten findet zunehmend in dreidimensionalen Modellen statt. Die dreidimensionale Planung mit den ausgereiften Prozessen der BIM Methode ermöglicht eine effizientere und kostengünstigere Projektabwicklung. Durch die Verknüpfung der 3D Planungsmodelle mit (4D) Zeit- und (5D) Kostendaten (sog. 5D-Modell) wird eine höhere Kosten- und Termintreue erreicht. Anschauliche Visualisierungen des Ist-Zustands kombiniert mit den Planungsvorhaben am virtuellen Modell schaffen eine verbesserte Akzeptanz. Betroffene werden dank virtueller Realität zu Beteiligten.
Die Deutsche Bahn AG und das Eisenbahn-Bundesamt erarbeiten aktuell einen volldigitalisierten Austausch von Daten mit elektronischer Signatur und eine zukünftige digitale Genehmigungsplanung.
Betreiben
BIM eröffnet neue digitale Wege im Betrieb der Eisenbahninfrastruktur
BIM entfaltet seinen Nutzen über alle Phasen des Lebenszyklus, auch im Betrieb.
Durch visuelle Nutzungsmöglichkeiten (z.B. digitale Begehungen, visuelle Navigation und Lokalisation, Betriebssimulationen vor Baubeginn) wird eine beschleunigte Inbetriebnahme ermöglicht. Im Anlagenmanagement werden Einsparpotenziale durch sogenanntes condition-based maintenance, also zustandsabhängige Wartungsintervalle, getestet. Durch eine durchgängige Datenverfügbarkeit und Standardisierung (z. B. Entwicklung und Vorgaben neuer Standards, (teil-) automatisierte Schnittstellen) wird eine höhere IH-Effizienz erreicht.
Digitale Begehung im Anlagenmanagement
Drohnenbefliegungen als Unterstützung der Instandhaltung
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