Vernetztes Bauen
Pilotprojekt in der Straßensanierung erfolgreich gemeistert
Die Gemeinde schrieb das Projekt als volldigitales Design & Build-Pilotprojekt aus, das von der ersten Vermessung über die Sanierung der Straßen- und Gehwegbeläge sowie der darunter liegenden Leitungen bis hin zur abschließenden Bestandsvermessung alles umfasst. Dazu gehören auch alle Entwässerungs-, Gas- und Wasserleitungen sowie Stromleitungen. All dies in dem Bestreben, zu lernen, wie der vollständig digitalisierte, datenbasierte Straßeninstandhaltungsprozess der Zukunft aussieht.
Die Schweizer Abteilung der österreichischen Strabag hat die Ausschreibung gewonnen und einen Workflow entwickelt, der fast vollständig auf der Trimble-Technologie basiert. Dies geschah in enger Zusammenarbeit mit dem Schweizer Trimble-Distributor MEB Group, der Muttergesellschaft der Bautechnologiepartner Sitech und BuildingPoint Schweiz sowie Allnav, einem lokalen Schweizer Anbieter von Trimble-Geospatial-Lösungen. Strabag agierte bei diesem Projekt als Hauptauftragnehmer, was die modellbasierte Ausführungsplanung, die Ausführung selbst und die Bauleitung sowie die Koordination mit den Lieferanten umfasste.
Klares Konzept gefordert
"Küsnacht wollte ein klares Konzept für die Möglichkeiten zur Senkung der Lebenszykluskosten bei Projekten zur Infrastrukturerhaltung", erklärt Stijepan Ljubicic. Als technischer Gruppenleiter BIM bei Strabag war er von Anfang an in das Projekt eingebunden.
"Unser Kunde wollte unbedingt die technologisch fortschrittlichste Lösung für das Projekt haben. Deshalb spielte der Preis bei der endgültigen Auftragsvergabe nur eine Rolle von 40 Prozent. Da die digitale Lieferung 30 Prozent ausmachte, bot sich uns die Möglichkeit, unseren sogenannten 5D-Ansatz einzusetzen."
Bei diesem Ansatz wird die Zeit als vierte Dimension und die Prozessdaten als fünfte Dimension zur "normalen" 3D-Modellierung hinzugefügt. Zu den Prozessdaten gehören auch die Kostendaten und die Lebenszyklusdaten, um eine langfristige Instandhaltungsplanung und -visualisierung sowie Qualitätskontrolle und -sicherung zu ermöglichen.
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Auf Grundlage von Trimble-Connect entwickelt
Das 5D-"Field2BIM2Field-System" wurde durch den Einsatz eines cloud-basierten Common Data Environment (CDE) auf der Grundlage von Trimble-Connect als offenes Kollaborationstool für den Datenaustausch mit und von anderen Systemen ermöglicht. Da alle Lösungen dem IFC-Standard entsprechen, kann das in ProVi erstellte 3D-Konstruktionsmodell Daten über Trimble-Connect an Trimble Quadri weiterleiten. Die im Einsatz generierten Bestandsdaten wurden ebenfalls über Trimble-Connect an ProVi zurückgespielt.
In allen Phasen des Projekts bildete das GIS-gestützte BIM-Modell die Grundlage für die Schätzung, Berechnung und Planung der benötigten Materialien und Personenstunden bis hin zur Endabrechnung. In den Erdbauphasen des Projekts lieferte das Modell über Trimble WorksManager 3D-Informationen – sowohl an das mit dem Trimble-Siteworks-Positioning-System ausgestattete Vermessungsteam als auch an die auf dem Bagger installierte Trimble-Earthworks-3D-Grade-Control-Plattform.
Das Trimble-Business-Center bereitete die Entwurfsdaten (DTM) für den Maschinenbetrieb auf, kümmerte sich aber auch um die As-Built-Dokumentation (Bestandsdokumentation).
Verschiedene Systeme miteinander verbunden
Trimble-WorksManager fungierte als Datenzentrale, welche die Systeme vor Ort miteinander verband, um detaillierte Echtzeitinformationen über die Lage der Maschinen und die Aktualisierung der Bauplanung zu erhalten. Auf den Bildschirmen der Earthworks-Grade-Control-Platform in den Maschinen konnten die Bediener das neueste 3D-Modell über die Oberfläche legen und so Informationen über Abtrag und Aufschüttung, Neigungsdaten und andere Eck- und Referenzpunkte im Kontext sehen. Dadurch wurde sichergestellt, dass keine Nacharbeiten erforderlich waren, da alle Beteiligten mit demselben BIM-Modell arbeiteten.
Das Gleiche gilt für den Belag der neuen Straßenoberfläche. Sowohl die Straßenfertiger als auch die Walzen bekamen ihre Informationen über das entsprechende Modell.
Glatte Straßen in guter Qualität erstellt
Dies ermöglichte eine glatte Straße mit guter Befahrbarkeit und einen optimierten Verdichtungsablauf. Die Straßenwalzen erfassten die Anzahl der Übergänge, die Qualität der Verdichtung und die Oberflächentemperatur und trugen so dazu bei, dass die Arbeit nach Plan verlief und die richtigen Daten in das endgültige As-Built-Modell einflossen. Der Fortschritt und die Qualität der Arbeiten vor Ort wurden außerdem ständig in einem Field2BIM-System von Vermessungsingenieuren überprüft, die sowohl Trimble GNSS-Empfänger mit Tablets als auch eine Gesamtstation mit einem Datenerfassungssystem verwendeten.
Zum Abschluss des Projekts setzte Strabag das mobile Mapping-System Trimble MX9 ein, um den Ist-Zustand des Schiedhaldensteigs zu erfassen. Mit dieser letzten Stufe, die dem Modell übergestülpt wurde, verfügt die Gemeinde Küsnacht über einen digitalen Zwilling dieses Straßenabschnitts, den sie für den Betrieb und den Unterhalt nutzen wird.
Große Lernerfahrung für alle
"Für alle Beteiligten war dies eine große Lernerfahrung", betont Ljubicic. "Für die Baggerfahrer, die sich voll und ganz auf die Technologie verlassen mussten, anstatt aus der Kabine zu steigen, um Punkte zu messen, für die Mitarbeiter der Versorgungsunternehmen, die anfangs besorgt waren, weil sie keine Papierzeichnungen zur Hand hatten, und für die Beamten der Gemeinde, die das Projekt durch wöchentliche Zusammenstellungen von Bestandsmodellen genau verfolgten", erläutert der Experte und fährt fort: "Partnerschaft und Transparenz waren bei diesem Projekt wirklich die Schlüsselwörter. Alle Beteiligten hatten während des Bauprozesses stets Zugang zu allen relevanten Daten – und selbst die Anwohner konnten sich auf einer speziellen Website, die über QR-Codes zugänglich war, über den aktuellen Stand der Arbeiten informieren und sich so ein klares Bild davon machen, welche Unannehmlichkeiten sie durch die Arbeiten in ihrer Straße zu erwarten hatten. Unser 5D-BIM-Ansatz bietet wirklich eine 360-Grad-Transparenz."
