Erneuerung einer Wasserleitung innerorts im Bestand mit BIM

• Lage: Lauingen zw. Ulm und Augsburg (Landkreis Dillingen an der Donau)
• Bauherr: Donau-Stadtwerke Dillingen-Lauingen
• Projektdauer: März 2022 bis Dezember 2022
• Planung: Kapfer Ingenieure GmbH & Co. KG, Dillingen
• Gesamtkosten: ca. 130.000 Euro
• BIM-Anwendungsfälle:
  Zur Planung wurden betrachtet: Bestandserfassung, Fortschrittskontrolle der Planung, Erstellung der Entwurfsplanung, Planungsfreigabe, Kostenberechnung, Leistungsverzeichnis, Ausschreibung, Vergabe, Erstellung von Ausführungsplänen inkl. Anpassung an die Maschinensteuerung
  Ausgeschrieben und zur Ausführung wurden gebracht: Terminplanung der Ausführung, Baufortschrittskontrolle, Abrechnung von Bauleistungen und Bauwerksdokumentation mit Aufnahme von As-built-Daten

Die MTS Akademie bietet seit drei Jahren eine zehnmonatige Ausbildung zum BIM-Baustellenmanager im kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau (K-VTB) an. Zielgruppe dieser Ausbildung sind sowohl Mitarbeiter von Auftraggebern und Planern als auch von Bauunternehmern. Die Ausbildung vermittelt inhaltlich die von VDI/buildingSMART vorgegebenen Qualifikationen und Fertigkeiten (VDI/bS-MT 2552 Blatt 8.3), diese jedoch speziell auf den kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau reduziert. Kernziel der Ausbildung ist es, dass die Teilnehmer im Zuge der Ausbildung das vorgegebene Wissen in der Praxis erproben und anwenden.

Die Ausschreibung der Maßnahme „Erneuerung der Wasserleitung in der Mathias-Gerung-Straße in Lauingen“ wurde von einem der Ausbildungsteilnehmer (Markus Kapfer) im Zuge seiner Projektarbeit initiiert und ausgearbeitet. Kapfer war seinerseits vom Auftraggeber (den Donau-Stadtwerken Dillingen-Lauingen) als BIM-Manager damit beauftragt, die betreffende Ausschreibung BIM-konform auszuarbeiten.

Nach der öffentlichen Ausschreibung und Vergabe der Bauausführung durch die Donau Stadtwerke Dillingen Lauingen (DSDL) an das Rohrleitungsbauunternehmen Fritz Heidel oHG im August 2022 hatte die Werkstudentin Franziska Heidel im Zuge ihrer Bachelorarbeit an der Hochschule München gemeinsam mit ihrer Kollegin Anna Wörle die BIM-Koordination in diesem Projekt durchgeführt. Die BIM-Qualifikation aller Projektbeteiligten erfolgte in den letzten drei Jahren durch die MTS Akademie. Der Auftraggeber DSDL wollte mit diesem Gesamtprojekt eruieren, inwieweit eine generelle Umsetzung von Projekten mit BIM im kommunalen Verkehrswege- und Tiefbau umzusetzen ist und wie ggf. die weitere Vorgehensweise dabei dazu auszusehen hat. Auch dieser Prozess wurde von der MTS Akademie begleitet.

Für das Pilotvorhaben wurde bewusst eine überschaubare Baumaßnahme gewählt, um das Risiko der Beteiligten beim Testen der Vorgehensweise so gering wie möglich zu halten.

Die Baumaßnahme (Erneuerung der Wasserleitung in der Mathias-Gerung-Straße in Lauingen) wurde unter Anwendung der BIM-Methodik als Pilotprojekt der Donau-Stadtwerke Dillingen-Lauingen durchgeführt. Ein eventueller Mehraufwand durch BIM wurde nicht gesondert vergütet, sondern in die Einheitspreise eingerechnet. Kernziel war es, die Anwendbarkeit der BIM-Methode im kommunalen Tiefbau bei den Donau-Stadtwerken Dillingen-Lauingen zu ermitteln.

Die Ausschreibung beinhaltete die bekannten Unterlagen, wie die Aufforderung zur Angebotsabgabe, die Baubeschreibung, die zusätzlichen und besonderen Vertragsbedingungen, das Leistungsverzeichnis, die Anlagen usw. Die Besonderheit der BIM-Ausschreibung zur späteren Bauausführung mit der BIM-Methode waren die speziell ausgearbeiteten Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA), die besonderen Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen mit der BIM-Methode (BVB) und ein Vorschlag für einen BIM-Abwicklungsplan (BAP). Damit alle Projektbeteiligten kollaborativ am Projekt arbeiten konnten, war die Einrichtung einer gemeinsamen Datenumgebung (CDE) Voraussetzung. Weiter war auch eine digitale 3D-Planung zur Umsetzung der BIM-Methode notwendig. Zum Einsatz kam bei diesem Vorhaben die BIM-Methode gemäß Level 1. Dabei wurde auf umfangreiche Visualisierungen verzichtet. Derzeit sind noch keine BIM Standardformate für den Tiefbau (IFC-Format) verbreitet. Deshalb wurden gängige, offene CAD-Formate verwendet. Zusammenfassend stützt sich die geplante BIM-Maßnahme auf die fünf Säulen AIA, BVB, BAP, CDE und 3D-Planung.

Zur Umsetzung von BIM in der Praxis war die Bereitstellung einer gemeinsamen Datenumgebung (CDE) unumgänglich. Es wurde ein virtueller Projektraum eingerichtet, in dem sämtliche Informationen aller Projektbeteiligten zentral gesammelt wurden. Hierzu zählen z. B. die Bauwerksmodelle, digitale Geländemodelle oder Vermessungsdaten, aber auch viele weitere Dokumente wie Protokolle, Bilddokumentationen, Aufmaße, Rechnungen oder Abnahmeniederschriften.

Die Datensicherheit wurde durch mehrmalige Backups und Verschlüsselungstechniken gewährleistet und bereits mit Planungsbeginn die notwendigen Ordnerstrukturen, Nutzerrechte und weitere Einstellungen vorgenommen. Da Auftraggeber und Planer den Projektraum schon in der Planungsphase nutzten, entfiel die Dokumentenarchivierung in den EDV-Systemen der Projektbeteiligten komplett. Gleiches galt für viele Arbeiten im Sekretariat wie z. B. Erstellung von Anschreiben, Überwachung des Postumlaufes usw.

Neben personellen Ressourcen wurden somit auch Rohstoffe eingespart und die Umwelt geschont. Die Maßnahme lief nahezu komplett papierlos ab, was eine Einsparung von ca. 3.000 A4-Seiten oder 35 kg Holz, 780 l Wasser und 70 KWh Strom bedeutete.

Die Pläne zur Bauausführung wurden nicht nur wie üblich als PDF an den Bauunternehmer übergeben, sondern zusätzlich als DXF-Datei mit 3D-Daten. Somit konnte der Baggerfahrer diese Daten direkt für die Baggersteuerung verwenden, hatte somit zu jeder Zeit Zugriff auf das As-planned-Modell und konnte ohne „Warten auf Anweisung“ seine Arbeiten plangemäß ausführen.

Mit der Schlussrechnung der Baumaßnahme konnte die Firma Heidel aufgrund des mittels Baggersteuerung am offenen Graben aufgenommen As-built Models dem Auftraggeber einen Bestandslageplan der neu hergestellten Leitungen im DXF-Format ergänzt durch Attribute als csv-Datei übergeben. Wie dieser Bestandslageplan auszusehen hatte, wurde vor Baubeginn im BAP gemeinsam mit dem Auftraggeber festgelegt. Somit stehen der GIS-Abteilung der Donau-Stadtwerke Dillingen-Lauingen die Bestandsdaten für ihr GIS-System direkt zur Verfügung.

Die Arbeitsmethode BIM war für alle Beteiligten ungewohnt aber dennoch eine enorme Chance, festgefahrene Prozesse zu optimieren, die Arbeitsweise zu modernisieren, die Unternehmen fit für die Zukunft zu machen und letztendlich mit zeitgemäßen Arbeitsmethoden auch junge Menschen für das jeweilige Berufsfeld zu begeistern.

Bei der Umsetzung mussten die Verantwortlichen besonders darauf achten, dass kein Projektbeteiligter überfordert wurde und es nicht zu mehr Aufwand als bei der herkömmlichen Herangehensweise kam. Denn BIM soll und muss für alle Projektbeteiligten verständlich, anwendbar und von Nutzen sein. Es muss vom Kleinen ins Große gedacht werden und nicht umgekehrt. BIM darf keine Wissenschaft werden und sollte sich immer an Praktikern und nicht an Theoretikern orientierten. Letztendlich war BIM in unserem Pilotprojekt nicht mehr und nicht weniger als ein „smarter Tiefbau“ in Form einer digitalen, strukturierten Arbeits- und Kommunikationsmethode. Weitere Projekte werden diesem Projekt folgen, sodass die begonnenen Veränderungen bei den DSDL gefestigt und vertieft werden können.

Die immer umfassendere Automatisierung und Digitalisierung von Bauprozessen eröffnet der Baubranche sensationelle Perspektiven im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit von Bauvorhaben. Um diese Entwicklung voranzutreiben, vermitteln wir seit mehr als zehn Jahren allen am Bauprozess Beteiligten das entsprechende Know-how sowie die nötige Begeisterung im Hinblick auf die damit verbundenen Möglichkeiten.

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