"Anwendung von Methoden des Building Information Modeling (BIM) bei Instandsetzungsmaßnahmen im Gleisbau";
Dissertation 30.01.2019
Stichwörter: Building Information Modeling, BIM, Kalkulation, Bauablaufplanung, Instandsetzung, Gleisbau
Die Fahrweginstandhaltung im Eisenbahnbereich wird mithilfe von Gleisbaumaßnahmen durchgeführt, die überwiegend die Instandsetzung, also die Wiederherstellung des Soll-Zustandes, des Fahrwegs bewirken. Die Planung von Gleisbaumaßnahmen obliegt der Ver-antwortung der Eisenbahninfrastrukturunternehmen (EIU) und stellt ein Konfliktfeld zwischen dem notwendigen Instandhalten und der damit verbundenen Betriebseinschränkung dar. Gleisbaumaßnahmen müssen daher exakt geplant sein, um die entstehenden Betriebseinschränkungen bestimmen und einhalten zu können. Zugleich müssen Gleisbaumaßnahmen wirtschaftlich durchgeführt werden, da die finanziellen Mittel der EIU begrenzt sind.
Eine Möglichkeit den Planungs-, Kostenermittlungs- und Kalkulationsprozess von Gleisbaumaßnahmen zu verbessern, könnte die Anwendung von Building Information Modeling (BIM)-Methoden sein. Darunter wird in dieser Arbeit eine Kombination aus kooperativen Arbeits- und Kommunikationsmethoden mit einem über alle Lebensphasen einer Infrastruktur konsistenten digitalen (Daten-)Modell verstanden. Die Anwendung von BIM-Methoden verspricht mehr Transparenz, höhere Planungsgenauigkeit sowie verbesserte Kosten- und Termintreue.
Mit der vorliegenden Arbeit wird die Anwendung von BIM-Methoden für die Planung und Angebotskalkulation des Auftragnehmers (AN) sowie Kostenermittlung des Auftraggebers (AG) von Gleisbaumaßnahmen untersucht. Dafür werden zu Beginn die Grundlagen der BIM-Methoden und ein besonderer Fokus auf die damit verbundenen technischen Möglichkeiten der Software und Datenmodelle gelegt. Es existiert ein Stufenplan Digitales Planen und Bauen des Bundesministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur (BMVI), in dem Anforderungen an die Durchführung von BIM-Projekten im Infrastrukturbereich formuliert werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden daher Vorschläge zur Erfüllung dieser Anforderungen auf Seiten des Auftraggebers erarbeitet, die insbesondere die Steuerung von Projekten beinhalten.
Aus Sicht des Auftragnehmers werden anschließend verschiedene Kalkulationsphasen eines Bauprojektes am Beispiel von Instandhaltungstätigkeiten bei Gleisbaustellen untersucht. Es werden jeweils Möglichkeiten erarbeitet und erläutert, die BIM-Methoden berücksichtigen und bisherige Prozesse in verschiedenen Aspekten optimieren. Dazu gehört u. a. die Konzeption eines objektorientierten BIM-Modells des Eisenbahnfahrwegs und dessen Integration in Planungs- und Kalkulationsvorgänge. Aufgrund eines hohen Arbeitsaufwandes bei der Erstellung von 3D-BIM-Modellen muss allerdings je nach Anwendungsszenario abgeschätzt werden, in welchem Detaillierungsgrad eine objektorientierte Modellierung des Fahrwegs erforderlich ist. Ferner wird bei der Untersuchung ein besonderer Fokus auf die Ressourcen- und Bauablaufplanung des Auftragnehmers während der Kalkulation gelegt, für die verschiedene Anwendungshilfen unter Berücksichtigung von BIM-Methoden entwickelt werden.
Anschließend werden die Potentiale der Anwendung von BIM-Methoden für weitere die Planung und den Bau von Eisenbahnstrecken betreffende Aspekte skizziert und kritisch bewertet. Es wird deutlich, dass die Anwendungsbereiche von BIM-Methoden weit über die Planung und Kalkulation von Gleisbaumaßnahmen hinausgehen. In einem Ausblick werden abschließend die besondere und weiterhin steigende Relevanz von digitalen Infrastrukturdaten sowie die nutzbringende Anwendung von BIM-Methoden für EIU herausgestellt.