Mit BIM zu einer ganzheitlichen Bewertung beim Brückenbau

Laut der Versuchsanstalt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) für Stahl, Holz und Steine – Bereich Stahl- und Leichtbau ist der Bau beziehungsweise die Erneuerung von Brücken und Straßen in Deutschland für etwa 17 Prozent der CO₂-Emissionen des Bausektors verantwortlich. Trotzdem sei der Herstellungspreis immer noch das wichtigste Kriterium, wenn Bauherren entscheiden, welche Planungsvariante verfolgt werde.

Diese Verengung der Perspektive führe jedoch dazu, dass ökobilanzielle Auswirkungen durch die Brücke, im Stau stehenden Fahrzeuge, Lebenszykluskosten und volkswirtschaftliche Kosten wenig bis gar nicht berücksichtigt würden. Dabei seien es gerade die volkswirtschaftlichen Folgekosten, die die reinen Lebenszykluskosten der Brücken oft deutlich übersteigen würden.

Das an der Versuchsanstalt durchgeführte Forschungsvorhaben IntegBridge (kurz für „Integrale und ganzheitliche Planung von Straßenbrücken auf Basis von hierarchischen Modellen“) erkannte im bisherigen Vorgehen ein methodisches Problem. Demnach ist die Erschließung aller Planungsvarianten in Hinsicht auf Lebenszykluskosten, volkswirtschaftliche Kosten und Emissionsaufkommen mit hohem Aufwand verbunden, ebenso wird ein beträchtliches Know-how erfordert.

Durch den Einsatz von BIM sowie weiteren Datenquellen soll sich das ändern. Matthias Müller, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der KIT-Versuchsanstalt, erklärt in einer Mitteilung: „Durch Building Information Modeling (BIM) – eine kooperative Arbeitsmethode mit digitalen Bauwerk-Modellen – sowie durch die Verknüpfung unterschiedlicher Datenquellen konnten wir den Aufwand für eine ganzheitliche Bewertung von Brückenvarianten deutlich reduzieren.“

So erstellte das Forscherteam für sämtliche brückenspezifischen Komponenten sogenannte Vorbilanzen, die sich aus ökobilanziellen, ökonomischen und verkehrstechnischen Daten zusammensetzen – und speicherte diese in einem Element-Katalog. Diese Elemente lassen sich mit projektspezifischen BIM-Modellen verknüpfen. Anschließend kann ein Bewertungsalgorithmus die ökobilanziellen Auswirkungen, die Lebenszykluskosten und die volkswirtschaftlichen Kosten berechnen. Dieser komplett digitale Workflow erlaube es Planerinnen und Planern, Brückenvarianten frühzeitig, planungsbegleitend, ganzheitlich und teilautomatisiert zu bewerten, so dass die ganzheitliche Bewertung Einzug in die Planungspraxis halten kann.

Allerdings, so Müllers Forderung an die Gesetz- und Auftraggeber: „Freilich wird die ganzheitliche Bewertung nur dann zum neuen Standard werden, wenn öffentliche Auftraggeber entsprechende Analysen auch einfordern.“