Kolloquium Parkbauten
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2510-7763
expert verlag Tübingen
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Technische Akademie EsslingenAnwendung von BIM bei der Sanierung von Garagen
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Mathis Münzner
Die Digitalisierung ist im Alltag gegenwärtig und tritt in Form von zahlreichen hilfreichen Trends in Erscheinung. Building Information Modeling (BIM) ist einer dieser Trends. Die neue Arbeitsmethodik erlaubt eine effektive und transparente Projektumsetzung für alle Beteiligten. Die Kommunikation und das Aufgabenmanagement wird mit der freien Verfügbarkeit von 3D Modellansichten vereinfacht. Mit dem erstellten BIM-Modell entsteht eine wertvolle Informationsquelle - auch für den Betrieb. Am Beispiel von erfolgreich durchgeführten Parkhaus- und Tiefgaragensanierungen wird im vorliegenden Beitrag auf Besonderheiten und Anwendungsfälle dieser neuen „BIM“ Arbeitsmethode eingegangen.
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9. Kolloquium Parkbauten - Februar 2020 105 Anwendung von BIM bei der Sanierung von Garagen Mathis Münzner Boll und Partner Unternehmensbereich Bauwerkserhaltung Zusammenfassung Die Digitalisierung ist im Alltag gegenwärtig und tritt in Form von zahlreichen hilfreichen Trends in Erscheinung. Building Information Modeling (BIM) ist einer dieser Trends. Die neue Arbeitsmethodik erlaubt eine effektive und transparente Projektumsetzung für alle Beteiligten. Die Kommunikation und das Aufgabenmanagement wird mit der freien Verfügbarkeit von 3D Modellansichten vereinfacht. Mit dem erstellten BIM-Modell entsteht eine wertvolle Informationsquelle auch für den Betrieb. Am Beispiel von erfolgreich durchgeführten Parkhaus- und Tiefgaragensanierungen wird im vorliegenden Beitrag auf Besonderheiten und Anwendungsfälle dieser neuen „BIM“ Arbeitsmethode eingegangen. 1. Einführung in die BIM Methode BIM steht für eine zunehmend an Bedeutung gewinnende Arbeitsmethode im Bauwesen, bei der Projektbeteiligte ihre Leistungen in einer kollaborativen Methode erbringen. Digitale Daten sind hierbei in der Regel geometrische, bauteilorientiert modellierte 3D-Modelle (BIM-Modelle), die mit weiteren Informationen wie etwa zu Material, Schädigungsgrad, Termine und Kostenkennungen verknüpft und über die Bearbeitungsdauer weiter angereichert werden. Zu den übergeordneten Zielen der BIM Methode gehören: - Verbesserung der Kommunikation und Schnittstellenkoordination - Erhöhung der Planungssicherheit, insbesondere in Form gesteigerter Termin- und Kostensicherheit - Erhöhung der Transparenz (Nachverfolgbarkeit von Entscheidungen und Konsequenzen sowie von entstandenen Kosten) und folgend Minimierung von Risiken - Möglichkeit der Verwendung des Modells für den Betrieb und nachgelagerte Arbeiten Die Arbeitsmethode ist prozessorientiert, und eignet sich insbesondere in der Instandsetzungsplanung von Garagen aufgrund der in der Sanierungsplanung etablierten stufenweise Herangehensweise. Das geometrische Informationsmodell dient durchgängig als zentraler Sammelpunkt aller Projektdaten. An die im Modell verfügbaren 3D Körper können beliebig viele Informationen angehängt werden, ein wesentlicher Vorteil gegenüber einer 2D CAD Zeichnung. Bild: Unterschied der Möglichkeiten 2D und BIM Somit sind zu jedem Zeitpunkt die aktuellen Daten jedem Projektbeteiligten vollumfänglich verfügbar. 2. Projektimplementierung Für die durchgängige Bearbeitung am Modell sind Grundregeln für die Qualitätssicherung und für den angestrebten Informationsgehalt vor Projektbeginn festzulegen. Hier bietet sich ein Blick auf die für die Digitalisierung von Baumaßnahmen vom BMVI herausgegebenen Handlungsanweisungen. Vor Beginn der ersten Modellierung sind die Projektbzw. Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) für die Erreichung der Informationsziele im Modell zu definieren. Auf dieser Basis wird der zugehörige BIM Abwicklungsplan erstellet. Diese vorgeschaltete Projektphase „0“ stellt sicher, dass eine geordnete und qualitätsgesicherte Modellerstellung erfolgt. Nur so kann das Modell zur verbindlichen Informationsbasis für alle Projektbeteiligten ausgeweitet werden. buch2.indb 105 13.01.20 15: 39 106 9. Kolloquium Parkbauten - Februar 2020 Anwendung von BIM bei der Sanierung von Garagen Bild: Phase „0“ © planen bauen 4.0 Bild: Anwendungsfälle in der TG-Instandsetzung 3. BIM Anwendungsfälle in der Bauwerkserhaltung Wesentlich für die Steigerung der Effizienz und Qualität ist die genaue Festlegung der im Projekt durch den Einsatz von BIM abzubildenden Anwendungsfälle. Unter dem Ansatz der Bauteilbezogenen Informationsverwaltung ergeben sich in die in der Abbildung aufgeführten Anwendungsfälle für die BIM Methode. Die Anwendungsfälle sind nach den Stufen der Instandsetzungsplanung gegliedert und stellen die Anreicherung der Modellinformationen über den Projektverlauf dar. Die Anwendungsfälle sind in die Hauptgruppen „Bestandserfassung“, „Planung“, „Vergabe“, „Ausführung“ und „Betrieb“ unterteilt und anschließend jeweils unterschiedlichen Projektphasen zugeordnet, in denen die Anwendungsfälle erwartungsgemäß umgesetzt werden. Die Projektphasen erhalten die Bezeichnungen „1“ bis „9“ (in Anlehnung an die HOAI-Leistungsphasen) sowie „B“ für den Betrieb. Nr Anwendungsfälle 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Be Stufe 0 Bestandserfassung AWF 1 Bestandserfassung aus Dokumentation AWF 2 Bestandserfassung "wie gebaut" - Laserscan AWF 3 Erstbegehung, bauteilbezogene Zustandsfeststellung Stufe 1 Bauteiluntersuchung AWF 4 BTU mit objektbezogener Dokumentation AWF 6 Instandsetzungsbedarf AWF 7 Kostenrahmen der Instandsetzungsmaßnahme Stufe 2 Planung AWF 8 Planungsvarianten Instandsetzung AWF 9 Visualisierung AWF 10 Nachweise temp. Bauzustände, Verstärkungen AWF 11 Koordination der Fachgewerke AWF 12 Fortschrittkontrolle der Planung AWF 13 Erstellung von Entwurfs- und Genehmigungsplänen AWF 14 Arbeits- und Gesundheitsschutz: Planung und AWF 15 Kostenschätzung und Kostenberechnung Vergabe AWF 16 Erstellung objektbezogenes Leistungsverzeichnis, Ausführungsplanung und Ausführung AWF 17 Terminplanung der Ausführung AWF 18 Logistikplanung AWF 19 Erstellung von Ausführungsplänen AWF 20 Baufortschrittskontrolle AWF 21 Änderungsmanagement AWF 22 Abrechnung von Bauleistungen AWF 23 Mängelmanagement AWF 24 Bauwerksdokumentation Betrieb AWF 25 Nutzung für Betrieb und Erhaltung buch2.indb 106 13.01.20 15: 39 9. Kolloquium Parkbauten - Februar 2020 107 Anwendung von BIM bei der Sanierung von Garagen 3.1 Stufe 0 Ausgangspunkt ist die Stufe 0, in der die Bestandsdokumente gesichtet und das BIM Gebäudemodell in der geometrischen Lage und den zugehörigen Objekten erstellt wird. Durch die Erstellung eines Laserscans während der Erstbegehung kann ein deutlicher Effizienzgewinn durch Reduzierung von Mehrfachbegehungen erreicht werden. Die Baustelle wird „an den Arbeitsplatz“ geholt. Zusätzlich werden Abweichungen zu den Bestandsunterlagen festgestellt und können bereits in die Planung und Mengenermittlung übernommen werden. Dieser Anwendungsfall liefert digitale Planungsgrundlagen und ist somit eine wichtige Voraussetzung für die Durchführbarkeit und Qualität der nachfolgenden Anwendungsfälle. Bild: AWF2-Bestandsverifizierung mit Laserscan 3.2 Stufe 1 In der nächsten Stufe der Projektabwicklung wird der Zustand der Bauteile erhoben. Es werden Betontechnologische Untersuchungen durchgeführt. Für eine transparente Dokumentation und schnellen Erfassung von Schädigungsschwerpunkten - so genannte „hot spots“ wird das Ergebnis in das Informationsmodell übertragen. Durch die Modellgenauigkeit kann der Kostenrahmen anhand der im Modell vorhandenen Mengeninformationen qualitätsgesichert erstellt werden. Bild: AWF4- Erfassung BTU Ergebnisse im Modell 3.3 Stufe 2 Mit dem Beginn der Planungsphase der Instandsetzungsarbeiten wird das Modell zur Kommunikationsplattform und zentrale Informationsquelle für alle beteiligten. Durch die Möglichkeit der Visualisierung können Bauabläufe und Logistik im Zusammenhang mit den definierten Randbedingungen zusammen mit den Bauherren optimiert werden. Innerhalb des Planungsteams werden Fragen durch „objektbasierte Informationsanfragen“ zielgerichtet und stets im geometrischen Bezug bearbeitet. Eine Mögliche technische Umsetzung stellt die Verwendung von BIM360 als Clouddienst dar. Bild: Zentral geführte Kommunikation am Modell Die Instandsetzungsplanung erfolgt durch Modellfortschreibung und Modellverfeinerung. Umbauten und temporäre Bauzustände werden mitgeführt. Temporäre Unterrüstungen können geometrisch kollisionsfrei geplant und für die Ausschreibung ausgelesen werden. Im Falle von erforderlichen statischen Nachweisen, werden aus dem Modell Teilmodelle für die statische Berechnung direkt abgeleitet. buch2.indb 107 13.01.20 15: 39 108 9. Kolloquium Parkbauten - Februar 2020 Anwendung von BIM bei der Sanierung von Garagen Ein wesentlicher Aspekt bei der Planung ist der Arbeits- und Gesundheitsschutz. Am Modell erfolgt zu einem frühen Zeitpunkt die Darstellung sicherheitsrelevanter Aspekte (Sicherheitsvorrichtungen, Sperrzonen, Fluchtwege, Betriebsabläufe etc.) ggf. mit temporären Bauzustände zur Überprüfung des Umsetzungskonzeptes. 4. Ausführungsphase In der Ausführungsphase wird die Kommunikation am Modell fortgeführt. Es erfolgt hierbei die Dokumentation, Nachverfolgung und Freigabe von Planungsänderungen während der Bauausführung. Auch die Dokumentation von Mängeln wird objektbezogen durchgeführt. Durch den auch dem Tablet verfügbaren Kommunikationswerkzeug und zugehörigem Aufgabenmanagement werden Fotos direkt im Bearbeitungsprozess der Mängelaufnahme im Modell verortet. Durch die Einbindung der ausführenden Fachfirmen in die Ergebnisdokumentation, kann eine ergänzende und tagesaktuelle Baufortschrittsinformation umgesetzt werden. 5. Betriebsphase Mit Abschluss der Instandsetzungsarbeiten erfolgt die Übergabe der Daten aus dem „Wie-gebaut-Modell“ in entsprechende Systeme des Erhaltungsmanagements. Hierbei ist insbesondere die Nutzung der Modelle für weitere Maßnahmen (Umbau, Instandsetzung etc.) bereits kostenneutral verfügbar, da die Daten bereits digital und verwertbar vorliegen. 6. Zusammenfassung Durch die Verwendung der BIM Methode in der Instandsetzung von Garagen wird eine qualitätsgesicherte und effiziente Projektumsetzung erreicht. Insbesondere die verbesserte Kommunikation und zugehörige Aufgabenmanagement entlastet die Planer und Bauleitung und ermöglicht es sich auf die eigentlichen Themen zu konzentrieren. Mit dem erstellten BIM-Modell entsteht eine wertvolle qualitätsgesicherte Informationsquelle die auch in die Betriebsphase weitergeführt werden kann. Die Erfahrung aus einer Vielzahl von Instandsetzungen hat den Vorteile bestätigt, von Beginn der Instandsetzungsmaßnahme alle Untersuchungsergebnisse und Planungs- und Bauablaufschritte in ein digitales 3D-Gebäudemodell einzuarbeiten und dies bis zum Abschluss der Arbeiten konsequent fortzuschreiben. buch2.indb 108 13.01.20 15: 39
