Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur
dtv
2748-9213
2748-9221
expert verlag Tübingen
61
2023
21
BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken
61
2023
Anna Bodenko
Die Verfügbarkeit umfassender Daten über den Betrieb und die Instandhaltung von Ingenieurbauwerken während des gesamten Lebenszyklus ist eine wichtige Voraussetzung für die Verbesserung des Verkehrsinfrastrukturmanagements. In diesem Zusammenhang können digitale Systeme wie z. B. BIM erfolgreich eingesetzt werden, um diese Daten zu erfassen, zu verknüpfen und langfristig zu speichern. Der Beitrag stellt einen Ansatz zur Gestaltung eines digitalen Lebenszyklusmanagementsystems für Ingenieurbauwerke vor, der auf der Methode des Building Information Modeling (BIM) basiert. Die größte Herausforderung bei der Umsetzung von BIM für das Lebenszyklusmanagement (LZM) ist die zentrale und effiziente Datenverwaltung. Bei dem vorliegenden Konzept werden relevante Informationen anhand eines grundlegenden Hauptbauwerksmodells verknüpft und lokalisiert. Dem Hauptbauwerksmodell können verschiedene Teilmodelle zugeordnet werden, was zusammen eine Single Source of Truth ergibt. Insbesondere das Teilmodell „As-Maintained“ ist für die Instandhaltungs- und Betriebsphase von Bedeutung und wird daher detailliert betrachtet.
dtv210173
2. Fachkongress Digitale Transformation der Verkehrsinfrastruktur - Juni 2023 173 BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken Konzeptionelle Darstellung von Building Information Modeling (BIM) im Bereich der Ingenieurbauwerke mit dem Fokus auf dem Teilmodell „As-Maintained“ Anna Bodenko, M. Sc. Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) beim Eisenbahn-Bundesamt (EBA), Dresden Zusammenfassung Die Verfügbarkeit umfassender Daten über den Betrieb und die Instandhaltung von Ingenieurbauwerken während des gesamten Lebenszyklus ist eine wichtige Voraussetzung für die Verbesserung des Verkehrsinfrastrukturmanagements. In diesem Zusammenhang können digitale Systeme wie z. B. BIM erfolgreich eingesetzt werden, um diese Daten zu erfassen, zu verknüpfen und langfristig zu speichern. Der Beitrag stellt einen Ansatz zur Gestaltung eines digitalen Lebenszyklusmanagementsystems für Ingenieurbauwerke vor, der auf der Methode des Building Information Modeling (BIM) basiert. Die größte Herausforderung bei der Umsetzung von BIM für das Lebenszyklusmanagement (LZM) ist die zentrale und effiziente Datenverwaltung. Bei dem vorliegenden Konzept werden relevante Informationen anhand eines grundlegenden Hauptbauwerksmodells verknüpft und lokalisiert. Dem Hauptbauwerksmodell können verschiedene Teilmodelle zugeordnet werden, was zusammen eine Single Source of Truth ergibt. Insbesondere das Teilmodell „As- Maintained“ ist für die Instandhaltungs- und Betriebsphase von Bedeutung und wird daher detailliert betrachtet. 1. Einführung Ingenieurbauwerke spielen eine wichtige Rolle für die Befriedigung der Transport- und Mobilitätsbedarfe von Wirtschaft und Gesellschaft in Deutschland und Europa [1]. In Deutschland sind um die 26.000 Eisenbahnbrücken [2], ungefähr 40.000 Brücken an Bundesfernstraßen [3] und etwa 2.300 Brücken und Wasserbauwerke im Zuge der Bundeswasserstraßen [4] vorhanden. Angesichts des zunehmenden Alters dieser Ingenieurbauwerke ist es von großer Bedeutung, diese Brücken instand zu halten. Das Erhaltungsmanagement des Brückenbestands wird somit zu einer zunehmend bedeutenden Aufgabe. Dabei bilden die Inspektionen einen zentralen Baustein [5]. Regelmäßige Inspektionen helfen dem Bauwerksbetreiber, Mängel und Schäden am Bauwerk zu erkennen. Es kann sich jedoch herausstellen, dass der Schaden so weit fortgeschritten ist, dass die benötigten Erhaltungsmaßnahmen zu kostenintensiv sind und eine wirtschaftliche Instandsetzung nicht mehr möglich ist [6]. In diesem Zusammenhang ist es besonders wichtig, dass die Veränderungen, Schäden und Mängel rechtzeitig erkannt werden und entsprechende Instandhaltungsmaßnahmen frühzeitig geplant und durchgeführt werden. Bislang erfolgt die Instandhaltung von Bauwerken überwiegend reaktiv und problemorientiert unter Verwendung zahlreicher manueller und analoger Verfahren. Der Einsatz moderner Technologien ermöglicht es, reaktive bzw. präventive Vorgehensweisen durch prädiktive Instandhaltungsmaßnahmen zu ersetzen und damit das Instandhaltungsmanagement zu verbessern. Ein wichtiger Faktor bei der Verbesserung des Instandhaltungsmanagements von Ingenieurbauwerken der Verkehrsinfrastruktur ist die Verfügbarkeit von ausreichenden Daten über den Betrieb und die Instandhaltung im gesamten Lebenszyklus. Können diese Daten digital erhoben werden, lassen sich auch digitale Unterstützungsprozesse zur Entlastung anwenden. Dazu müssen diese Daten einheitlich erfasst, verknüpft und langfristig gespeichert werden, um sie in digitalen Modellen zu verwenden. Dies kann durch die Nutzung von digitalen Systemen wie Building Information Modeling (BIM) bewerkstelligt werden [5]. Gemäß dem Stufenplan „Digitales Planen und Bauen“ des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) ist seit 2020 die Verwendung der BIM-Methoden in Projekten für die deutsche Infrastruktur verpflichtend [7]. Seitdem wird BIM zunehmend in der Planungs- und Bauphase eingesetzt und weiterentwickelt. Die Anwendung dieser Methode für Planung und Bau eröffnet schon jetzt Möglichkeiten, Probleme im Bauprozess frühzeitig zu erkennen und zu lösen. Damit bietet sich auch ein erhebliches Potenzial für den Einsatz von BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken. Einer der wichtigsten Vorteile des Einsatzes von BIM in der Betriebsphase ist die verbesserte Planung von Inspektionen und Inspektionsverfahren sowie die vorausschauende Analyse des Bauwerkszustands [8]. BIM ermöglicht es den Betreibern, alle relevanten Informationen über ein Bauwerk zentral zu speichern und zu verwalten. Dazu gehören Informationen über die Baustoffe und ihre Eigenschaften, die Bauteile (einschließlich Geometrie, 174 2. Fachkongress Digitale Transformation der Verkehrsinfrastruktur - Juni 2023 BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken Geodaten, Konstruktions-abweichungen usw.) sowie die Belastungen und die Veränderungen während der Nutzungsdauer (z. B. Schäden wie Risse oder Korrosion, aber auch durchgeführte Maßnahmen). Demensprechend können Anlagenverantwortliche und Inspektionspersonal auf diese Informationen problemlos zugreifen, um den Zustand der Brücke zu überwachen und zu überprüfen [5]. Ein weiterer Vorteil der Nutzung von BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken ist die verbesserte Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen allen beteiligten Akteuren. Da alle Informationen zentral gespeichert werden, können Betreiber problemlos miteinander kommunizieren und die Arbeit koordinieren [9]. Dies bedeutet, dass sich auftretende Probleme schneller beheben lassen und die Planung und Ausführung der Instandhaltung an Veränderungen des Bauwerks angepasst oder vorweggenommen werden kann. Die Digitalisierung und zentralisierte Datenhaltung in der Betriebsphase im BIM können das Bauwerksmanagement erheblich vereinfachen. Durchgängige Datenintegration, -vollständigkeit und -zugänglichkeit bieten ein großes Potenzial für das Instandhaltungsmanagement und damit für die Gewährleistung der Verfügbarkeit der Verkehrsinfrastruktur. Allerdings ergeben sich aus diesen Möglichkeiten auch Herausforderungen. Eine große Herausforderung bei der Umsetzung von BIM in der Betriebsphase besteht darin, die Daten effizient zu speichern und zu verwalten. Dies umfasst Prozesse wie digitale Datenbeschaffung, Datenaustausch, Datenspeicherung, Datenintegration und Datenauf bereitung. In der Regel stehen für neu gebaute Bauwerke hochwertige digitale 3D-Modelle zur Verfügung, die als Grundlage für die Betriebsphase verwendet werden können. Dies ist bei bestehenden Bauwerken nicht immer gegeben. Allerdings besteht die Möglichkeit, dies mittels photogrammetrischer Verfahren und der Digitalisierung von Bestandsplänen zu erreichen [8]. In diesem Artikel werden diese Herausforderungen näher erörtert und mögliche Lösungen aufgezeigt und bewertet. 2. Digitaler Datenfluss mit BIM Als Basis von BIM dient ein digitales Bauwerksmodell, das für die zielführende Nutzung für das LZM mit weiteren Daten anzureichern ist. Bei Daten handelt es sich hauptsächlich um heterogene Informationen, die aus verschiedenen Datenquellen stammen. Für die reibungslose Instandhaltung und den Betrieb des Bauwerks liefern Daten wie Geometrie, technische Daten, Zustands- und Schadensinformationen, Daten aus Inspektionen, Sensordaten, Monitoringdaten, Daten aus zerstörungsfreien Prüfverfahren (Zf P), Geodaten usw. wichtige Informationen (Abb. 1). Im Wesentlichen werden diese Daten aus entsprechenden Prüfergebnissen und Schadensdokumentationen nach Ril 804.8001ff [10] für Eisenbahnbrücken bzw. DIN 1076 [11] für Straßenbrücken gewonnen [6]. Für die Dokumentation von Prüfergebnissen und Schäden sind Datenbanken wie SAP R/ 3 Netz (Eisenbahninformationsbank) [12] und SIB Bauwerke (Straßeninformationsbank) [13] relevante Datenquellen. Durch die Verknüpfung von Datenbanken mit georeferenzierten 3D-Modellen in der Planungs- und Bauphase werden strukturierte Informationen zur visuellen Lokalisierung von Schäden verfügbar und die Erstellung des BIM-Modells für die Instandhaltungs- und Betriebsphase möglich. Abb. 1: Unterstützung des LZM von Bauwerken mit Hilfe eines digitalen BIM-Systems. Hervorhebung der im Fokus stehenden Lebenszyklusphasen Betreiben und Instandhalten und Darlegung einiger Beispiele für den Datenbedarf in diesen Phasen (eigene Darstellung) 2.1 Konzept Die Grundlage für die Verknüpfung und Verortung von Informationen ist das Hauptbauwerksmodell. Dem Hauptbauwerksmodell können verschiedene Teilmodelle oder abgeleitete Modelle zugeordnet sein; zusammen ergibt dies eine Single Source of Truth (Abb. 2) [14]. Im Rahmen des Projekts wird das grundlegende Hauptbauwerksmodell konzeptionell in die folgenden Teilmodelle unterteilt: „As-Planned“, „As-Built“ und „As-Maintained“. Das Teilmodell „As-Planned“ enthält, wie der Begriff schon sagt, die in der Planungsphase erstellten Daten: das georeferenzierte 3D-Modell, statische Berechnungen (FE-Modelle), Materialeigenschaften, Kostenschätzungen, Terminplanungen, zusätzliche Pläne und andere für die Planungsphase relevante Informationen. Dementsprechend enthält das Teilmodell „As-Built“ zusätzliche Informationen aus der Bauphase, z. B. zu geänderten Bauabläufen, geometrischen Abweichungen, Materialänderungen sowie Informationen aus der Qualitätssicherung. Für die Instandhaltungs- und Betriebsphase ist das Teilmodell „As-Maintained“ relevant und wird dementsprechend hier detaillierter betrachtet. Schließlich stellt die letzte Version des „As-Maintained“ Teil- 2. Fachkongress Digitale Transformation der Verkehrsinfrastruktur - Juni 2023 175 BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken modells in Verbindung mit verschiedenen Akten für die letzte Lebenszyklusphase des Bauwerks eine Grundlage für die Planung des Abrisses dar. Abb. 2 Das Hauptbauwerksmodell als zentraler Knotenpunkt der Single Source of Truth. Daraus abgeleitete Teilmodelle („As-Planned“, „As-Built“ und „As-Maintained“) sowie die Verknüpfungen zwischen Hauptbauwerksmodell, Teilmodellen und ihren Informationen (eigene Darstellung) Um die Datenstruktur im Teilmodell „As-Maintained“ möglichst umfangreich und gleichzeitig übersichtlich darzustellen, werden die einzelnen Module konzeptionell wie folgt gegliedert: 3D-Modell, statische Berechnung, Bestandserfassung, Bauwerksinspektion, zerstörungsfreie Prüfungen (Zf P), Bauwerkszustand, Structural Health Monitoring (SHM), Predictive Maintenance (Diagnose und Prognose) und Zusatzinformationen (Abb. 3). Reindaten wie das 3D-Modell, die statische Berechnung sowie weitere Daten aus den Teilmodellen „As-Planned“ und „As-Built“ werden an geeigneten Stellen zum Teilmodell „As-Maintained“ hinzugefügt. Da die Informationen jeweils nur einmal vorliegen und verknüpft werden, wird vermieden, dass bei Bearbeitungen Doubletten und damit mögliche Widersprüche entstehen. Auf diese Weise entsteht ein BIM-Datenbaum mit den relevanten Daten der Instandhaltungs- und Betriebsphase. Dementsprechend werden relevante Datenflüsse und -verknüpfungen ermittelt. Es ist auch zu berücksichtigen, wie diese Daten gespeichert werden und woher die Daten stammen. Abb. 3 Aufteilung der erforderlichen Daten für das Teilmodell „As-Maintained“ in einzelne Module entsprechend dem datentechnischen Inhalt (eigene Darstellung) 2.2 Prozessmodell Das Hauptziel des Prozessmodells besteht darin, die Nutzung der Daten effizient zu gestalten, die Vorteile von BIM während der Betriebsphase nutzbar zu machen und eine effiziente Datenhaltung zu gewährleisten. Das hier entwickelte Prozessmodell basiert auf dem oben beschriebenen Konzept. Das Modell ermöglicht die Verknüpfung von Datenquellen aus verschiedenen Datendomänen und bietet einen definierten Prozessablauf für die Speicherung, Verarbeitung und Nutzung von Daten. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für ein effektives Bauwerksdatenmanagement im Zusammenhang mit BIM. Das hier vorgestellte Prozessmodell besteht aus drei Ebenen: Anwendungsdomäne, Datenverarbeitungsdomäne und Datendomäne [15]. Die relevanten Datenquellen der Betriebsphase werden in den entsprechenden Datensilos (3D-Modell, Statische Berechnung, Bestandserfassung, Bauwerksinspektion, Zerstörungsfreie Prüfungen, Bauwerkszustand, Structural Health Monitoring (SHM), Predictive Maintenance (Diagnose und Prognose) und Zusatzinformationen) auf der Datendomänenebene gespeichert (Abb. 4). 176 2. Fachkongress Digitale Transformation der Verkehrsinfrastruktur - Juni 2023 BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken Abb. 4 Darstellung eines Prozessmodells am Beispiel des angewandten Konzepts (eigene Darstellung) Datenverarbeitungsdomänen umfassen verschiedene Verfahren der Datenverarbeitung von der Speicherung in der Datendomäne bis zur Auswertung der Daten. Der überwiegende Teil der Datenverarbeitungsdomäne beschäftigt sich mit der Verarbeitung von Daten in einem definierten Prozess. Hierbei kommt es insbesondere darauf an, dass die Daten standardisiert und strukturiert sind, um eine automatisierte Verarbeitung zu ermöglichen. Standards wie IFC (Industry Foundation Classes) und CO- Bie (Construction Operations Building Information Exchange) können in diesem Zusammenhang hilfreich sein, um eine einheitliche und standardisierte Datenhaltung und -verarbeitung zu gewährleisten. Dabei sollten auch benutzerbzw. rollenbasierte Zugriffsrechte berücksichtigt werden, die im Hinblick auf die Datensicherheit und den Bedarf gestaltet werden sollten. Auch die Skalierbarkeit des Systems spielt eine wichtige Rolle, um eine effiziente Datenverarbeitung bei steigendem Datenvolumen zu gewährleisten. Darüber hinaus erfordern Datenverarbeitungsdomänen Kenntnisse über das jeweilige Anwendungsgebiet (z. B. „As-Maintained“ Teilmodell) und dessen Zweck. In diesem Zusammenhang sind die Anforderungen der Anwendung zu erfüllen und die Daten entsprechend zu analysieren. Für die Datenspeicherung in der Datendomäne stehen verschiedene Speichermodelle und Datenintegrationsmethoden zur Verfügung, die je nach Anforderungen an die Datenverarbeitung und -speicherung eingesetzt werden können. Darüber hinaus können je nach den Eigenschaften der Daten verschiedene Datenintegrationsmethoden verwendet werden, um das entsprechende Optimum zu erreichen. Im Zusammenhang mit der BIM-Methodik werden generell die folgenden Datenintegrationsmethoden unterschieden: Built-in Data, Linked Data und eine gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment, CDE). Built-in Data ist eine Methode, die auf einem Objektspeichermodell basiert. Objektdaten (z. B. Bauelemente) bzw. Attribute, Geometrie und Metadaten werden direkt im BIM-System gespeichert. Diese Methode der Datenintegration ermöglicht eine problemlose und teilweise automatische Anpassung der Attribute in der Autorensoftware [8]. Allerdings gibt es beim Objektspeichermodell keine Möglichkeit, einen Teil der Datei zu bearbeiten. Daher ist es notwendig, das gesamte Objekt zu überschreiben und das Modell zu aktualisieren. Aus diesem Grund ist die Anwendung dieser Methode bei großen Datenmengen (z. B. bei 3D-Punktwolken) sehr ressourcenintensiv. Bei der Linked Data Methode werden die Daten durch die Verknüpfung verschiedener Datenquellen mit dem Modell verfügbar gemacht. In diesem Zusammenhang können zwei Möglichkeiten unterschieden werden: die interne und die externe Verlinkung von Datenquellen. Bei der internen Verlinkung wird über einen Weblink im Objektattribut auf zusätzliche Informationen zugegriffen. Der Weblink bzw. die URL verweist auf einen zusätzlichen Webserver, auf dem die Daten gespeichert sind. Andererseits gibt es auch die externe Verlinkung, bei der Attribute verwendet werden, um eine Abfrage an eine externe Datenbank mit zusätzlichen Metadaten zu erstellen. Hier werden Identifikatoren der externen Datenbank in Attributen direkt angegeben [8] . Die Built-in Data Methode ist derzeit nicht für Daten geeignet, die sich häufig ändern, da das gesamte Modell regelmäßig aktualisiert werden muss. Bessere Ergebnisse können in diesem Fall mit Linked Data erzielt werden. Die Methode bietet technische Lösungen für die dynamische Integration von Software-Anwendungsdaten. Auf diese Weise können die 3D-Modelle mit zusätzlichen Informationen von Webservern oder anderen Datenbanken erweitert werden. Auch bei Nutzung dieser Methode bleiben gewisse Probleme weiterhin bestehen, wie z. B. die Anforderung an ein geeignetes Datenverwaltungssystem, um die Verdoppelung von Daten oder einen nicht aktuellen Datenstand zu vermeiden. In der Anwendungsdomäne wird zwischen den Teilmodellen „As-Planned“, „As-Built“ und „As-Maintained“ unterschieden, wobei das Modell „As-Maintained“ für die Betriebsphase von besonderer Bedeutung ist. Die Anwendungsdomäne sollte dem Benutzer eine übersichtliche Schnittstelle bieten, in der die Auswahl eines Teilmodells durch die entsprechenden Prozesse im Backend flankiert wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Prozessmodell für die Datenhaltung während der Instandhaltungs- und Betriebsphase von Verkehrsbauwerken im BIM ein wichtiger Baustein für ein effektives Lebenszyklusmanagement ist. Insgesamt ist das Prozessmodell ein komplexes System, das viele verschiedene Aspekte berücksichtigen muss. Hierbei müssen insbesondere die Anforderungen der Anwendungsdomäne und der Nutzerrolle berücksichtigt werden, um eine sinnvolle und effektive Nutzung der Daten zu gewährleisten. Darüber hinaus 2. Fachkongress Digitale Transformation der Verkehrsinfrastruktur - Juni 2023 177 BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken ist anzumerken, dass die Strukturierung der Daten sowie die Methoden zur Speicherung und Vernetzung von Daten in Silos die Fundamente der Datenhaltung bilden. Für diesen Zweck können Datenverarbeitungsdomänen eingesetzt werden. Dabei sollte alles von der Reduzierung der Datenheterogenität über Datenauswertung bis zur technischen Analyse, zum Beispiel mittels Verwendung von Zustandsindikatoren des Bauwerks, in Betracht gezogen werden. 2.3 CDE Das vorgestellte Konzept erfordert die Zusammenarbeit mehrerer Projektteilnehmerinnen und -teilnehmer in einem kollaborativen Prozess unter Verwendung verschiedener Autorenwerkzeuge im BIM-Hauptbauwerksmodell. Die modellbasierte Projektzusammen-arbeit im Rahmen von BIM stellt hohe Anforderungen an das gemeinsame Datenmanagementsystem, weil bspw. verschiedene Projektbeteiligte unterschiedliche Detaillierungsgrade in ihren Teilmodellen verwenden und in jeweils verschiedenen Ausarbeitungsgraden austauschen. Eine gemeinsame Datenumgebung ist dafür besonders geeignet, da hiermit Verfahren zur Strukturierung, Zusammenführung, Verteilung, Verwaltung und Archivierung von digitalen Informationen im Rahmen eines ganzheitlichen, modellbasierten Projektmanagements geschaffen und technisch umgesetzt werden können [16]. Um zu beurteilen, wie zuverlässig die vorhandenen Projektinformationen sind und auf welcher Stufe der Projektbearbeitung sich diese befinden, gibt es verschiedene Prozessstatus: in Bearbeitung, geteilt (für …), veröffentlicht und archiviert [17]. Die Datenformate, die Struktur des Informationsmodells, die Tools zur Strukturierung und Klassifizierung der Informationen und die Attribuierung der Metadaten sollten vor Beginn des Projekts vereinbart werden, um eine entsprechende Informationsqualität zu gewährleisten. Auch die Verwaltung individueller Zugriffsrechte nimmt in der CDE eine entscheidende Funktion ein, da damit die Verfügbarkeit und Zugänglichkeit aller Projektbeteiligten auf die Daten verschiedener Informationsressourcen und Prozesse gewährleistet werden. Dabei sollte eine geeignete Granularität der Rechte berücksichtigt werden, wobei die Zugriffsrechte für die entsprechenden Datenmengen bzw. Einzelobjekte und Teilmodelle vergeben werden [9]. Im Falle der CDE verfügt die Methode über ein eigenes Verwaltungssystem und stellt die höchste Stufe der Datenverarbeitung und -verwaltung dar. Eine ordnungsgemäß definierte CDE sollte die Resilienz von Baumaßnahmen gegenüber Veränderungen im externen Umfeld der Projekte erhöhen. 3. Fazit und Ausblick Aufgrund der begrenzten Kapazitäten für den Neu- und Ausbau von Verkehrssystemen sind Investitionen in das digitale LZM bzw. in die Betriebs- und Instandhaltungsphasen der bestehenden Verkehrsinfrastruktur von entscheidender Bedeutung. Für die effiziente Datenhaltung und die Bereitstellung von Informationen über den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken hinweg ist die Nutzung von BIM sinnvoll. Die Methodik bildet eine valide Grundlage für das Ermitteln und Verknüpfen aller für die Instandhaltung relevanten Daten. Eine große Herausforderung bei der Umsetzung von BIM im Betrieb ist jedoch die Notwendigkeit einer zentralisierten und effizienten Datenhaltung. Eine gemeinsame Datenumgebung ist für eine erfolgreiche BIM-gestützte Instandhaltung ebenfalls hilfreich. Mit Hilfe der CDE können die Daten allen Beteiligten zentral zur Verfügung gestellt werden. Damit kann diese Methode langfristig sowohl zu einer Steigerung der Strukturierung und Optimierung der Datenhaltung als auch zur Minimierung des Informationsverlusts über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks hinweg führen. Die Verwendung von Built-in Data und Linked-Data-Methoden mit CDE verbessert die Effizienz des BIM- Modells. Durch die Verwendung dieser Technologien wird das BIM-Modell als zentraler Ansatzpunkt für die Verknüpfung von Informationen genutzt und durch eine Common Data Environment verwaltet. Die Erstellung eines BIM-Modells für bestehende Bauwerke kann eine anspruchsvolle Aufgabe sein, da viele Schritte derzeit noch manuell durchgeführt werden. Doch dank der schnellen Entwicklung in diesem Bereich gibt es nun moderne Technologien, wie Drohnen, die es ermöglichen den Bestand schneller und präziser zu erfassen. Dies vereinfacht die Modellierung erheblich. Auf der anderen Seite, etabliert sich die BIM-Methodik immer mehr als Standard für Neubauten. Dies bedeutet, dass solche Modelle direkt im Planungsprozess entstehen und für die Instandhaltung verfügbar sind. Dies ermöglicht eine effizientere und präzisere Verwaltung von Bauwerken. Im Rahmen der zweiten Phase des BMDV-Expertennetzwerks werden weitere Forschungen in diesem Bereich durchgeführt. Die vorliegende Studie im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks „Wissen - Können - Handeln“ wurde durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) finanziert. Das BMDV-Expertennetzwerk ist ein verkehrsträger- und behördenübergreifendes Forschungsformat in der Ressortforschung des BMDV. Unter dem Leitmotiv „Wissen - Können - Handeln“ haben sich sieben Ressortforschungseinrichtungen und Fachbehörden des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) 2016 zu einem Netzwerk zusammengeschlossen. Ziel ist es, drängende Verkehrsfragen der Zukunft in den Bereichen Klimawandel, Umweltschutz, zuverlässige Infrastruktur, Digitalisierung, erneuerbare Energien und verkehrswirtschaftliche Analysen zu erforschen. Literatur [1] Jan-Iwo Jäkel, „Ein ganzheitlicher Systemansatz zur (teil-)automatisierten Generierung von digitalen Bestandsmodellen der Verkehrsinfrastruktur,“ in Tagungsband zum 31. BBB-Assistent: innentreffen, Innsbruck, 2022, p. 150. [2] Deutsche Bahn AG (Hrsg.), „Faktenblatt Eisenbahnbrücken bei der Deutschen Bahn,“ 2019. 178 2. Fachkongress Digitale Transformation der Verkehrsinfrastruktur - Juni 2023 BIM in der Betriebsphase von Ingenieurbauwerken [3] Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), „Infrastruktur-Statistik,“ 2022. [Online]. Verfügbar: https: / / bmdv.bund.de/ Shared- Docs/ DE/ Artikel/ G/ infrastruktur-statistik.html [Zugriff am 27.04.2023]. [4] Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) (2022), „Infrastruktur-Statistik,“ 2022. [Online]. Verfügbar: https: / / bmdv.bund.de/ SharedDocs/ DE/ Artikel/ G/ infrastruktur-statistik.html [Zugriff am 27.04.2023]. [5] mFUND-Projekt, SCHLUSSBERICHT „Digitale Instandhaltung von Eisenbahnbrücken (DiMaRB),“ 2022. [6] Jan-Hauke Bartels, Masterarbeit „Digitales Instandhaltungskonzept für Eisenbahnbrücken“, Leibniz Universität Hannover, 2020. [7] Bundesministerium für Digitales und Verkehr, Stufenplan Digitales Planen und Bauen. Einführung moderner, IT-gestützter Prozesse und Technologien bei Planung, Bau und Betrieb von Bauwerken, Berlin, Dezember 2015. [8] Frederik Wedel, Daniel Opitz, Christoph Tiedemann, Markus Meyer-Westphal, „smartBRIDGE Hamburg - die Rolle von BIM im Konzept des digitalen Zwillings,“ in Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur, 2021. [9] Borman, A., König, M., Koch, C., Beetz, J., Building Information Modeling - 2. Auflage, Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, 2021. [10] DB Netz AG, Richtlinie 804 - Eisenbahnbrücken (und sonstige Ingenieurbauwerke) planen, bauen, instandhalten; Modul 804.8001ff - Inspektion von Ingenieurbauwerken, 2020. [11] Deutsches Institut für Normung, DIN 1076: 1999- 11 Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen und Wegen, 1990. [12] SAP SE: SAP R/ 3 Netz Release 760 (Computerprogramm). [13] WPM - Ingenieurgesellschaft für Bauwesen und Datenverarbeitung mbH, SIB Bauwerke 1.92 (Computerprogram), 2016. [14] Anna Bodenko, „Building Information Modeling (BIM) in der Betriebsphase,“ in Zwischenbericht des Themenfeld 3 im BMDV-Expertennetzwerk für den Zeitraum 2020-2022, Veröffentlichung in Vorbereitung, 2023. [15] Robert Hartung, „Vorgehensweise zur Bewertung von Schäden an Ingenieurbauwerken auf Basis objektorientierter Bauwerksmodelle,“ 2021. [16] DIN EN ISO 19650-1: 2019 „Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich Bauwerksinformationsmodellierung (BIM) - Informationsmanagement mit BIM - Teil 1: Begriffe und Grundsätze“, 2019. [17] Deutsches Institut für Normung, DIN SPEC 91391- 1: 2019-04 „Gemeinsame Datenumgebungen (CDE) für BIM-Projekte - Funktionen und offener Datenaustausch zwischen Plattformen unterschiedlicher Hersteller - Teil 1: Module und Funktionen einer Gemeinsamen Datenumgebung; mit digitalem Anhang“, 2019.