STRABAG Setzt auf Trimble-Technologie für Digitales Pilotprojekt im Schweizer Straßenbau

Vernetzte Bauabläufe versprechen gemeinhin eine Steigerung der Produktivität während der gesamten Entwurfs- und Bauphase. Doch die Schweizer Gemeinde Küsnacht hat sich entschieden, bei einer Straßensanierung am Schiedhaldensteig die Idee des vernetzten Bauens noch einen Schritt weiter zu denken. Sie hat das Projekt als volldigitales Pilotprojekt ausgeschrieben, das von der ersten Vermessung über die Sanierungsarbeiten an Straßen- und Gehwegbelägen sowie den zugrunde liegenden Dienstleistungen bis hin zur abschließenden Bestandsaufnahme alles umfasst. Dazu gehörten ebenso die Entwässerungs-, Gas- und Wasserleitungen sowie Stromleitungen. Alles mit Ziel, ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie man den vollständig digitalen, datengestützten Straßeninstandhaltungsprozess der Zukunft umsetzen kann.

Lebenszykluskosten

Die Schweizer Abteilung des österreichischen Baugiganten STRABAG gewann die Ausschreibung und entwarf einen Workflow, der fast vollständig auf Trimble-Technologie basiert. Dies geschah in enger Zusammenarbeit mit dem Schweizer Trimble-Händler MEB Group, der Muttergesellschaft der Bautechnologiepartner SITECH und BuildingPoint Switzerland, sowie mit ALLNAV, dem lokalen Schweizer Anbieter von Trimble Geospatial-Lösungen. STRABAG fungierte als Generalunternehmer für das Projekt, das die modellbasierte Ausführungsplanung, die Ausführung selbst und die Bauleitung sowie die Abstimmung mit den Lieferanten umfasste.

„Küsnacht wollte sich ein klares Bild davon machen, wie man die Lebenszykluskosten von Infrastrukturwartungsprojekten effektiv senken kann.“ so der Technische Gruppenleiter BIM bei STRABAG. „Unser Kunde wollte unbedingt die technologisch fortschrittlichste Lösung für das Projekt. Deshalb zählte der Preis bei der endgültigen Auftragsvergabe nur zu 40%. Da die digitale Projektabwicklung 30% ausmacht, wurde uns die Möglichkeit geboten, unseren sogenannten 5D-Ansatz einzuführen.“ Bei diesem Ansatz kommen Zeit als vierte Dimension und Prozessdaten als fünfte zur „normalen“ 3D-Modellierung hinzu. Zu den Prozessdaten gehören auch die Kosten und die Lebenszyklusdaten, um eine langfristige Wartungsplanung und -visualisierung sowie Qualitätskontrolle und -sicherung zu ermöglichen.

Field2BIM2Field

Der 5D Field2BIM2Field-Ansatz war dank einer cloudbasierten gemeinsamen Datenumgebung auf Basis von Trimble Connect als offenes Kollaborationstool zum Abrufen von Daten zu und von anderen Systemen möglich. Da alle Lösungen dem IFC-Standard entsprachen, konnten Daten des in ProVi erstellten 3D-Konstruktionsmodells über Trimble Connect an Trimble Quadri weitergegeben werden. Im Feld generierte As-built-Daten wurden ebenfalls über Trimble Connect an ProVi zurückgesendet.

In allen Projektphasen bildete ein GIS-bezogenes BIM-Modell die Basis für die Abschätzung, Kalkulation und Planung der benötigten Materialien und Personenstunden bis hin zur Endabrechnung. Während der Erdarbeiten übermittelte das Modell 3D-Informationen über Trimble WorksManager sowohl an das Vermessungsteam als auch an die auf dem Bagger installierte Trimble Earthworks 3D Grade Control Platform. In Trimble Business Center wurde das digitale Geländemodell für den Maschinenbetrieb erstellt und gleichzeitig die As-built-Dokumentation erledigt. Trimble WorksManager fungierte in der Zwischenzeit als Datendrehscheibe und vernetzte die Systeme im Feld für detaillierte Echtzeit-Updates zum Fortschritt über die Standorte der Maschinen und Entwurfsänderungen.

Auf den Displays der Trimble Earthworks Grade Control Platform in den Maschinen konnten die Maschinenführer immer das neueste 3D-Modell auf der Oberfläche überlagert sehen und Abtrags-/Auftragsinformationen, Neigungsdaten sowie andere Referenzpunkte im Kontext abrufen. Dadurch wurde sichergestellt, dass keine Nacharbeiten erforderlich waren, da alle mit genau demselben BIM-Modell arbeiteten.

Gleiches galt für den Einbau der neuen Straßendecke. Sowohl die Fertiger als auch die Verdichter erhielten Informationen über das erforderliche Design. Dies ermöglichte eine glatte Straße mit hoher Fahrbarkeit danke des optimierten Verdichtungsablaufs. Die Verdichtungsmaschinen verfolgten die Anzahl der Übergänge, den Verdichtungsgrad sowie die Temperatur der Oberfläche und trugen dazu bei, dass die Arbeit den Spezifikationen entsprach und die richtigen Daten in das endgültige Bestandsmodell einflossen. Fortschritt und Qualität im Feld wurden außerdem ständig in einem Field2BIM überprüft, das von Vermessungsingenieuren mit Trimble GNSS-Empfängern und einer Totalstation mit Feldrechner überwacht wurde.

Mobile Mapping im Endspurt

Zum Abschluss des Projekts setzte STRABAG sein Mobile Mapping-System Trimble MX9 zur Erfassung der Ist-Situation am Schiedhaldensteig ein. Mit dieser letzten Informationsschicht verfügt die Gemeinde Küsnacht über einen 100% genauen digitalen Zwilling dieses Straßenabschnitts, den sie für Betrieb und Wartung verwenden wird. „Für alle Beteiligten war dies eine großartige Lernerfahrung. Für die Baggerführer, die sich voll und ganz auf die Technik verlassen mussten, anstatt aus der Kabine zu steigen, um Punkte zu messen, für die Mitarbeiter von Versorgungsunternehmen, die zunächst befürchteten, keine Papierzeichnungen zu haben, und für die Gemeindebeamten, die das Projekt durch wöchentliche As-Built-Modellabgleiche genau verfolgen konnten.“

„Partnerschaft und Transparenz waren wirklich die Schlüsselwörter bei diesem Projekt. Während des Bauprozesses hatten alle Beteiligten jederzeit Zugriff auf alle relevanten Daten. Und sogar die Anwohner konnten einen aktuellen Statusbericht der Arbeiten von einer speziellen Website erhalten, die über QR-Codes zugänglich war, um ein klares Verständnis dafür zu bekommen, welche Unannehmlichkeiten durch die in ihrer Straße durchgeführten Arbeiten zu erwarten sind. Unser 5D-BIM-Ansatz bietet wirklich 360-Grad-Sichtbarkeit.“ so der Technische Gruppenleiter BIM bei STRABAG.

Trimble Geospatial-Lösungen:
Trimble X7 3D laser scanner
Trimble MX9 mobile mapping system