Der Planungs‐ und Ausführungsprozess durchläuft mit der Digitalisierung des Bauens einen tiefgreifenden methodischen Wandel. Der Einsatz von BIM (Building Information Modeling) ermöglicht eine durchgängige Planung. Anhand von Projektbeispielen wird erläutert, wie vor allem in den Leistungsphasen der Vor‐, Entwurfs‐ und Ausführungsplanung intelligente parametrisierte Bauwerksmodelle im Brücken‐ und Ingenieurbau erstellt werden können. Die zusätzliche Verknüpfung mit Trassierungs‐ und GIS‐Daten ermöglicht in diesen Phasen eine flexible und belastbare Basis, aufgrund derer man eine ganzheitliche Evaluierung von Planungskonzepten bilden kann. Mit der Anwendung eines parametrisierten, objektorientierten Gesamtmodells kann eine ganzheitliche Prozesskette über den gesamten Planungs‐ und Realisierungszeitraum sowie über den kompletten Lebenszyklus umgesetzt werden. Das 3D‐Modell enthält neben den einzelnen Bauteilen projektspezifische Eigenschaften und Informationen. Mit der Kopplung des digitalen Modells an die Ressourcenplanung, die Kosten und die Termine sowie die Simulation des Bauablaufs entstehen komplexe 4D‐ und 5D‐Brückenmodelle. Parameterized bridge design – Conceptual, preliminary and detailed design With the digitalization of construction the planning and implementation process is undergoing a fundamental methodological transformation. The employment of BIM (Building Information Modelling) permits end‐to‐end planning. By means of sample projects it is explained how ‐ above all in the service phases conceptual, preliminary and detailed design ‐ intelligent parameterized building models can be set up in bridge and civil engineering. The additional combination with alignment and GIS data in these phases furnishes a flexible and robust basis upon which to create a holistic evaluation of planning concepts. With the application of a parameterized, object‐oriented complete model it is possible to realize an integral process chain across the whole planning and implementation period as well as across the entire life cycle. The 3D model contains, apart from the individual structural components, project‐specific attributes and information. Coupling the digital model to resource, cost and time scheduling and simulating the construction sequence yield complex 4D and 5D bridge models.

Die Talbrücke Auenbach wurde vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) als eines von vier Pilotprojekten für die Umsetzung der Planungs‐ und Ausführungsprozesse mithilfe der Methode des Building Information Modeling (BIM) ausgewählt. Die zu diesem Projekt vorliegenden Planungen sollten im Zuge der Vorplanungsphase einer erweiterten Wirtschaftlichkeitsuntersuchung unterzogen werden. Das Bauwerk überführt die B 107 über das Auenbachtal, einen Wirtschaftsweg sowie mehrere Gleise der Bahnstrecke Dresden–Werdau. Ursprünglich sollte das Bauwerk mit einer Gesamtlänge von rund 273 m das komplette Tal überbrücken. Im Zuge einer Gesamtoptimierung der Linienführung in Lage und Höhe wurde das Bauwerk in zwei Einzelbauwerke aufgelöst und durch einen Zwischendamm verbunden. Im Rahmen des Pilotvorhabens wurde ein koordiniertes Gesamtmodell erstellt. In dieses galt es sämtliche Modelle der Objektplanung für Ingenieurbauwerke sowie die Modelle der Fachplaner für Verkehrsanlage, Baugrund und Umwelt entsprechend dem jeweiligen Planungsstand zu integrieren. Die Ergebnisse dieser Leistungsphase wurden als objektbasiertes, koordiniertes 3‐D‐Gesamtmodell den weiteren BIM‐Prozessen zur Verfügung gestellt. Auf Basis einer modellbasierten Terminplanung konnte anschließend eine komplexe Analyse der Modelldaten (z. B. Mengen, Kosten, Termine, Kollisionserkennung, etc.) durchgeführt und Optimierungen vorgenommen werden. Ziel einer beabsichtigten Weiterführung des Pilotprojekts ist die automatisierte, modellbasierte Erstellung des Entwurfs und der Ausschreibung für das Bauwerk. Die Digitalisierung des Bauens bedeutet einen tiefgreifenden methodischen Wandel im Planungs‐ und Ausführungsprozess. Aus Sicht des Bauherrn DEGES und des Objektplaners OBERMEYER sollen die mit der Etablierung der BIM‐Methode erwarteten Effekte untersucht, geprüft und ausgewertet werden. BIM pilot project Auenbach viaduct – Innovative design methods in bridge construction Auenbach viaduct was chosen by the German Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure (BMVI) as the first of four pilot projects for the implementation of design and construction processes with the aid of the Building Information Modelling (BIM) method. In the course of the preliminary design phase this project's existing designs were to be subjected to an extended economic feasibility study. The structure leads the Federal Highway B 107 across the Auenbach valley, a service road and several tracks on the Dresden–Werdau railway line. Originally the structure was intended to span the entire valley with a total length of about 273 m. During the overall optimisation of the alignment in position and elevation the structure was separated into two single structures linked by an intermediate embankment. In the frame of the pilot project a coordinated complete model was prepared. The aim was to integrate all the project planning models for engineering structures as well as the models of the specialist planners for traffic facilities, subsoil and environment in a...

Building Information Modeling (BIM) bietet sowohl während des Planens und Bauens als auch während des Betreibens eines Bauwerks die Chance, moderne Großprojekte termin‐ und kostengerecht zu realisieren. Denn über den gesamten Prozess können konsistente Daten die Effizienz und Qualität eines Bauwerks steigern. Hier stellt insbesondere der Brückenbau eine besondere Herausforderung dar, da trotz wiederkehrender Typologie die Abhängigkeiten der einzelnen Bauteile zur Trassierung jedes Bauwerk individuell werden lassen. Diesem Problem wird mit der Parametrisierung der Bauwerksmodelle Einhalt geboten. Konkret heißt das, dass jedes Bauteil mind. eine Abhängigkeit zur Trassierung der über‐ oder unterführten Straße/Bahn anhand der Raumkurve erhält. Verändert sich die Trassierung, so passt sich auch das Bauwerk an. Diese dauerhafte Verbindung ermöglicht es auch, dass Mengen, Bauteillisten und 2‐D‐Pläne automatisch angepasst werden. Auch Abhängigkeiten der Bauteile untereinander oder zum Geländemodell sind möglich. Somit können bereits während der Planung bauwerksinterne Kollisionen vermieden werden. Intelligente Datenmodelle können dazu beitragen, die Qualität, Effizienz und Produktivität bei der Realisierung von Bauten projektspezifisch zu steigern. Sowohl bei der Qualitätsprüfung/‐sicherung als auch der forcierten Produktivitätssteigerung ergeben sich durch den modellbasierten Ansatz neue Möglichkeiten. So lassen sich Modelle automatisiert und regelbasiert nach verschiedenen Gesichtspunkten auswerten. Während Planungs‐, aber auch Modellierungsqualität heute oft subjektiv bewertet wird, können mithilfe von Modellen Qualitätsmerkmale erhoben werden, die eine objektivere Bewertung zulassen. Nachdem Modelle und damit einhergehend Planungen heute mehr oder weniger manuell erstellt werden, teilautomatisiert ausgewertet und bewertet werden können, muss die Technologie im nächsten Schritt dazu genutzt werden, regelbasierte Mechanismen und Prozesse zu entwickeln, um ganze Planungen (teil‐)automatisiert zu erstellen. Hierzu stehen Technologien wie Knowledge Based Engineering und Machine Learning zur Verfügung, die in der Wissenschaft derzeit vertieft untersucht werden. Es gilt zu klären, wie diese Methoden in den Planungsalltag Einzug halten können.

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In den Zeiten vor der objektorientierten Planung musste der Ingenieur das zunächst nur in seiner eigenen dreidimensionalen Vorstellung existierende Bauwerk auf eine zweidimensionale Darstellung im Plan herunterbrechen. Dank BIM muss er diese Abstraktion heute nicht mehr durchführen. Er plant jetzt dreidimensional inklusive aller zugehörigen Mengen und Kosten, die als zusätzliche Informationen im Modell enthalten sind. Der Bauherr erhält mit der Planung eine optimierte Entscheidungsgrundlage und kann seine eigenen Schwerpunkte setzen. Somit ist der Planer in der Lage, das Bauwerk optimal an eine Vielzahl an Vorgaben anzupassen. Was hier möglich ist, zeigen ausgewählte Projektbeispiele aus dem Hoch‐ und Ingenieurbau.