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Strabag und Doka setzen auf BIM-to-Field

Digitaler Zwilling ermöglicht papierlose Baustelle

Der Schalungsaufbau wird anhand des 3D-Schalungsmodells auf dem Tablet mit der App Trimble Connect kontrolliert. Die Tablets wurden in besonders robuste Schutzhüllen gesteckt.

Flums/Schweiz (ABZ). – Im schweizerischen Flums entsteht ein Ersatzneubau für ein Wasserkraftwerk – aus Beton, aber ganz ohne Papier. Bauherr, Planer und Baumeister setzen dabei konsequent auf BIM. Mit an Bord ist auch Doka. Die Schalungstechniker erstellen die Schalungspläne komplett in 3D.

Im Schweizer Kanton St. Gallen erneuert die St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG (SAK) die Wasserkraftwerke an der Schils. Für den dreistöckigen Neubau der Kraftwerkszentrale Sägengüetli praktiziert das ausführende Bauunternehmen Strabag das sogenannte BIM-to-Field – die Anwendung der digitalen 3D-Modelle auf der Baustelle. An die Stelle von Bauplänen auf Papier tritt ein durchgehend digitaler, modellbasierter Prozess: vom Aushub über die Bewehrung und Schalung bis hin zur Qualitätssicherung.

Die Daten werden im offenen IFC-Standard ausgetauscht. Über entsprechende Cloudlösungen erhält der Polier die benötigten Informationen direkt auf sein Tablet. Der Feldversuch entstand auf Anregung des Planungsbüros Pöyry, das die Ausführungspläne anstatt in Papierform als 3D-Modelle anliefern wollte. Gemeinsam mit dem Bauherrn SAK beschloss Strabag daraufhin, das modellbasierte Bauen auf der Flumser Baustelle in einem BIM-to-Field-Pilotprojekt zu wagen. Auch für Doka ist BIM eine richtungsweisende Methode. Das Unternehmen setzt sich seit einigen Jahren intensiv mit dem Thema auseinander, um Schalungslösungen noch genauer auf den Bauprozess abzustimmen und Baustellen effizienter zu machen.

International haben die Schalungstechniker bereits bei verschiedenen BIM-Projekten Erfahrungen gesammelt. Die Baustelle in Schils ist für Doka aber eines der ersten BIM-to-Field-Projekte. Zwar habe man schon mehrfach mit BIM-Modellen gearbeitet, so der Schweizer Doka-Ingenieur Frank Stritzke – aber dass seine 3D-Schalungsmodelle den Weg bis auf die Baustelle finden, ist auch für ihn eine Premiere. "Es war zu Beginn eine Umstellung von der konventionellen Planung in AutoCAD auf die 3D-Planung in Autodesk Revit", so Stritzke. Gewisse Arbeitsschritte seien dadurch etwas aufwendiger geworden, weil die Modelle derart viele Informationen beinhalten würden. Doch der Aufwand zahle sich aus: Schalungen für komplexe Objektgeometrien könnten in 3D deutlich schneller umgesetzt werden. Und die Kollisionskontrolle sei durch die Simulationsmöglichkeiten am digitalen Zwilling erheblich einfacher.

Bauführer Christian Häni (l.) und BIM-Manager Stijepan Ljubicic von der Strabag AG diskutieren den nächsten Betonierabschnitt.

Die Software und die benötigten Objektbibliotheken für die Planung der Schalungsteile werden derzeit laufend weiterentwickelt. "Wir sind in engem Austausch mit unserem BIM-Team in unserem Headquarter in Amstetten und konnten so unsere Erfahrungen im Projekt mit Strabag direkt in die Weiterentwicklung unserer Prozesse, der Revit-Bibliotheken und der Software einfließen lassen." Wesentliche Erkenntnisse entstanden im Rahmen der Arbeitsvorbereitungs- und Planungsphase des Bauprojekts. Es zeigte sich, dass es sich auszahlt, im Vorfeld Probleme am Modell zu bereinigen und die Prozesse sauber zu koordinieren – gerade was den Datenaustausch und die Schnittstellen zur Baustelle anbelangt. Denn später vor Ort wird dann der Bauablauf nicht gestört und die Arbeitsabläufe sind effizienter.

Nachdem die Schalung für das Erdgeschoss gestellt und ein erster Abschnitt betoniert wurde, zeigte sich Bauführer Christian Häni von der neuen Arbeitsmethode überzeugt: "Der Aufbau der Schalung wird mit dem 3D-Modell zum Kinderspiel. Ist der Startpunkt mit der Totalstation eingemessen, kann so im Prinzip jeder die Schalung richtig zusammenbauen. Man muss sich nur an das Modell halten." Die eingesetzte Software erlaubt den Arbeitern, das Schalungsmodell aus beliebigen Blickwinkeln anzusehen und bei Bedarf Details zu vergrößern. "Auf den Papierplänen sind in der Regel nur gewisse Objektdimensionen vermerkt und wenige Schnitte gezeichnet. Mit dem 3D-Modell kann ich je nach Bedarf Modelleigenschaften ein- oder ausblenden, Distanzen messen oder Schnitte erstellen. Das ist nicht nur besonders effizient, die Pläne werden auch einfacher nachvollziehbar. Muss trotzdem einmal etwas geändert werden, geht es mit dem digitalen Workflow erheblich schneller", so Häni. Anstatt Tage dauert es zum Teil nunmehr wenige Stunden, bis ein aktualisiertes Modell vorliegt.

Ist das Schalungskonzept optimal an die örtlichen Gegebenheiten auf der Baustelle angepasst, kann das benötigte Material für jeden Betonierabschnitt automatisiert aus dem Modell ermittelt und just-in-time bestellt werden. So kann mit weniger Material gearbeitet werden, was angesichts der beschränkten Platzverhältnisse auf der Baustelle ein großer Vorteil ist.

Die neuen Workflows wurden in den vergangenen Wochen sehr gut angenommen. Doch es bleiben noch einige Herausforderungen zu meistern. Strabag-BIM-Manager Stijepan Ljubicic betont: "Die größte Hürde bei der Einführung neuer Prozesse ist die Unsicherheit der Beteiligten. Man darf nicht vergessen, die Menschen auf dem Weg mitzunehmen." Nach Abschluss von Baulos 1 im August gilt es für die Projektpartner, ein erstes Fazit zu ziehen. Ljubicic ist jedoch schon jetzt zuversichtlich, dass sich die bei diesem Pilotprojekt gewonnenen Erkenntnisse für eine weitere Skalierung und Standardisierung der BIM-Workflows im Unternehmen nutzen lassen. Den Grundstein für größere und komplexere BIM-to-Field-Projekte haben Strabag und Doka nun gelegt.

ABZ-Stellenmarkt

Dieser Artikel erschien in der Ausgabe Allgemeine Bauzeitung 32/2020.

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