Artikel: Building Information Modeling (BIM)
Die Erweiterung der DB-Strategie zum Building Information Modeling (BIM) bezogen auf den digitalen Anlagenlebenszyklus berücksichtigt die ständige Weiterentwicklung digitaler Technologien im Bereich Planen, Bauen und Betreiben der Deutschen Bahn (DB).
Die DB-Strategie umfasst Handlungsfelder, die den gesamten Anlagenlebenszyklus abdecken, von der Planung über den Bau bis zum Anlagenbetrieb. Im Fokus stehen die Einführung von einheitlichen Standards, die strukturierte Übergabe von Daten, die Entwicklung konsistenter Objekt- und Datenmodelle, sowie die Sicherstellung der Dateninteroperabilität.
Dabei spielt der digitale Zwilling und die GIS-Integration die Grundlagen für die vernetzte und lebenszyklusorientierte Betrachtung der Infrastrukturanlagen. Die Verwendung von Echtzeitdaten und Sensorik wird die Bauqualität und Termintreue anheben. Weitere Schwerpunkte liegen in der Nutzung von Künstlicher Intelligenz und der Nachhaltigkeit. Diese wird integraler Bestandteil aller Bauprozesse, gesteuert durch digitale Bewertungssysteme, mit dem Ziel CO2-reduzierte Baumaterialien und -prozesse nachhaltig zu nutzen. Die konsequente Umsetzung dieser Strategie eröffnet großes Potenziale für Effizienz, Transparenz und Nachhaltigkeit im Bauwesen
Die digitale Transformation im Bauwesen steht somit nicht nur für technologische Innovation, sondern auch für einen kulturellen Wandel in der Zusammenarbeit und Kommunikation aller Beteiligten.
Lesen Sie hierzu mehr in unserer aktuellen DB-Strategie "Von BIM zum digitalen Anlagenlebenszyklus"
Grundlagen
Unter Building Information Modeling versteht man die umfassende Methode von Planung, Bauen und Betreiben von Infrastrukturanlagen innerhalb der DB AG. Dabei vernetzen sich alle beteiligten Unternehmen und Mitarbeiter digital, um auf alle erforderlichen Daten zugreifen zu können.
Mit Building Information Modeling (BIM) steht allen am Planungs- und Bauprozess Beteiligten eine Methode zur Verfügung, bei der
- alle benötigten Daten und Informationen allen Beteiligten an einem Ort nach definierten Prozessen bereitgestellt werden,
- objektbezogene Bauwerksmodelle als effizienter Zugang zu allen Daten und Informationen genutzt werden können,
- kooperativ und lösungsorientiert zusammengearbeitet sowie
- offen kommuniziert wird.
Seit mehr als 10 Jahren beschäftigt sich die Deutsche Bahn AG mit der BIM-Methodik, wie die folgende Grafik zeigt. Dabei wurden verschiedene Phasen bereits erfolgreich abgeschlossen und die entsprechenden Meilensteine erreicht.
Bauen
Mit moderner Logistik wird die Baustelle digital.
Für die Infrastrukturprojekte der DB AG gewinnt das „digitale Bauen“ zunehmend an Bedeutung.
Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem in der Ausführungsphase eines Bauprojektes mit Hilfe diverser Softwaretools die Abläufe auf der Baustelle optimiert werden. Die Tools können u.a. bei der Ausschreibung, der Mengenermittlung sowie der Dokumentation unterstützen. So lassen sich z.B. Terminüberschreitungen vermeiden, da alle Projektbeteiligten auf die gleichen Informationen und Daten zugreifen können.
Die digitale Transformation beim Bauen ist eine Chance für Bauherren und Bauunternehmen zur Rationalisierung und führt zu einer Verschlankung der internen Prozesse.
Weiter ist das Ziel, die BIM-Methodik in der Bauausführung (Lph. 5 und 8) voranzutreiben. Anwendungsfälle, die die Bauausführung betreffen, werden in ausgewählten Projekten getestet und weiterentwickelt.
Was ist BIM?
Für die Deutsche Bahn AG (siehe BIM-Strategie) ist Building-Information-Modeling eine Kooperative Arbeitsmethodik, die auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für den Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten austauscht oder für die weitere Bearbeitung übergeben werden.
Aufgrund der ständig wachsenden Komplexität von Bauvorhaben spielen neue Technologien und Methoden eine immer wichtigere Rolle bei der Abwicklung von Infrastrukturprojekten. Die konsequente Anwendung der BIM-Methodik hebt die Qualität in den Bereichen Beratung, Planung, Ausführung und Betreiben von Infrastrukturanlagen auf ein neues Niveau.
Darüber hinaus kann die BIM-Methodik einen wesentlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten, da es so möglich wird, Umweltauswirkungen des Infrastrukturprojektes bereits am Modell zu simulieren.
Die Anwendung der BIM-Methodik ist ein wesentlicher Bestandteil der Digitalisierungsstrategie der DB AG. Hier spielt sie besonders bei der Erarbeitung des Digitalen Zwillings der Infrastruktur eine große Rolle.
Damit können Instandhaltungs- und Ersatzinvestitionen optimiert geplant werden. Außerdem wird die Anlagenverfügbarkeit erhöht und die Beeinträchtigung des Betriebs aufgrund von Baumaßnahmen minimiert. Es ist wichtig, auch aus dem Anlagenbetrieb heraus die Anforderungen an die BIM-Implementierung zu formulieren.
Planen
BIM ermöglicht eine hochwertige Planung über die 3. Dimension hinaus.
Die Planung von Bauprojekten findet zunehmend in dreidimensionalen Modellen statt. Die dreidimensionale Planung mit den ausgereiften Prozessen der BIM Methode ermöglicht eine effizientere und kostengünstigere Projektabwicklung. Durch die Verknüpfung der 3D Planungsmodelle mit (4D) Zeit- und (5D) Kostendaten (sog. 5D-Modell) wird eine höhere Kosten- und Termintreue erreicht. Anschauliche Visualisierungen des Ist-Zustands kombiniert mit den Planungsvorhaben am virtuellen Modell schaffen eine verbesserte Akzeptanz. Betroffene werden dank virtueller Realität zu Beteiligten.
Die Deutsche Bahn AG und das Eisenbahn-Bundesamt erarbeiten aktuell einen volldigitalisierten Austausch von Daten mit elektronischer Signatur und eine zukünftige digitale Genehmigungsplanung.
Betreiben
BIM eröffnet neue digitale Wege im Betrieb der Eisenbahninfrastruktur
BIM entfaltet seinen Nutzen über alle Phasen des Lebenszyklus, auch im Betrieb.Durch visuelle Nutzungsmöglichkeiten (z.B. digitale Begehungen, visuelle Navigation und Lokalisation, Betriebssimulationen vor Baubeginn) wird eine beschleunigte Inbetriebnahme ermöglicht. Im Anlagenmanagement werden Einsparpotenziale durch sogenanntes condition-based maintenance, also zustandsabhängige Wartungsintervalle, getestet. Durch eine durchgängige Datenverfügbarkeit und Standardisierung (z. B. Entwicklung und Vorgaben neuer Standards, (teil-) automatisierte Schnittstellen) wird eine höhere IH-Effizienz erreicht.
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