Infrastrukturprojekte wie Straßen- und Brückenbau sind komplexe und teure Bauvorhaben. Dabei gilt: Je komplexer das Projekt, desto anspruchsvoller wird es, die vereinbarten Termin-, Qualitäts- und Kostenziele einzuhalten. Dieser Problematik nimmt sich das Forschungsvorhaben „Infra-Bau 4.0“ an. Ziel ist es, eine Plattform zu entwickeln, auf der alle am Bauprojekt beteiligten Partner mit ihren Ressourcen und Prozessen digital abgebildet und in einem digitalen Ökosystem miteinander vernetzt werden. So sollen eine effektive und effiziente Planung und Umplanung am Bau ermöglicht werden – auch für hochkomplexe Projekte in einem volatilen Kontext. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) fördert das Projekt bis Ende 2021 mit über vier Millionen Euro. Initiiert wurde das Konsortialprojekt von der Science and Innovation Alliance Kaiserslautern e.V. (SIAK).
Die im Forschungsprojekt zu entwickelnde offene und intelligente Integrationsplattform soll verschiedenste Systeme miteinander vernetzen, einen durchgängigen Datenaustausch ermöglichen und jederzeit schnelle und fundierte Entscheidungshilfen für Probleme am Bau liefern können. Dadurch wird die Transparenz für alle Baubeteiligten verbessert, die zugrundeliegenden Prozesse bei Infrastrukturbauprojekten optimiert und die Abläufe auf der Baustelle beschleunigt. Weil sich eine Baustelle laufend weiterentwickelt, ist dies anspruchsvoller als die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen in der Produktion, bei denen binnen weniger Tage aus tausenden von Teilen ein individuell konfiguriertes Produkt gefertigt wird.
„Große infrastrukturelle Bauprojekte, insbesondere im Verkehrsbereich, sind hochkomplexe Vorgänge. Hier hilft die Digitalisierung u. a. bei Planung, Baustellenmanagement und Vernetzung aller Beteiligten“, sagt Gustav Herzog, Abgeordneter der SPD im Deutschen Bundestag. „Gerade in Kaiserslautern haben wir sehr gute Erfahrung mit der notwendigen Verknüpfung von Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung zur Digitalisierung von Projekten. Deshalb habe ich das Projekt „Infra-Bau 4.0″ in Berlin gerne unterstützt“.
BIM als Impuls zur Digitalisierung des Bauwesens
Ausgelöst durch den Stufenplan des BMVI ist Building Information Modeling (BIM) ein wichtiger Impuls für die deutsche Bauindustrie zur Digitalisierung des Bauwesens geworden. BIM bezeichnet eine Methode der vernetzten Zusammenarbeit, die alle relevanten Daten in einem Modell bündelt. BIM wird häufig in den Planungsphasen angewendet, allerdings kommen die Möglichkeiten, die BIM bietet, während der Baurealisierung bisher nur teilweise zum Einsatz. Eine große Herausforderung besteht aktuell aber immer noch in der Integration von Teilsystemen in eine zentrale Realisierungs-Plattform. Dies betrifft z.B. die Vernetzung vom erzielten Baufortschritt der Baumaschinen mit Bauablaufplanung, die As-built-Vermessung oder auch die Bau-Abrechnung. Diese Daten aus unterschiedlichen Quellen und Modellen sind in der Praxis noch unzureichend verknüpft, um das volle Potential der BIM-Methode zu heben.
Next STEP: Vernetztes Ökosystem
Eine umfassende Verknüpfung von Daten hat, ebenso wie ein kontinuierlicher Abgleich der Planung mit der Ist-Situation, für Infrastrukturprojekte großes Potenzial. Dazu muss es aber gelingen, alle Akteure und Abläufe miteinander zu vernetzen. Deshalb wollen die Konsortialpartner gemeinsam ein Ökosystem auf Basis einer offenen Integrationsplattform entwickeln. Planungsdaten werden in Infra-Bau 4.0 durchgängig verknüpft und durch umfangreiche „Bauprozess-Daten“ ergänzt, welche die aktuelle Bausituation widerspiegeln. Somit bildet die Plattform eine realdigitale Baustelle ab und ermöglicht so, dass der Baufortschritt zeitnah erfasst, analysiert und optimiert werden kann. So sind Leistungswerte, Termine, Logistikflächen und Kosten sowie das Bauwerksdatenmodell stets aktuell und ermöglichen eine verlässliche Planung und flexible Umplanung – auch bei kurzfristigen Änderungen.
Über das Konsortium
Das Konsortium umfasst 16 Partner aus Industrie und Wissenschaft. Die Konsortialführung übernimmt das auf Bau und Immobilien spezialisierte Beratungsunternehmen Drees & Sommer mit Hauptsitz in Stuttgart. Die technische und wissenschaftliche Leitung obliegt dem Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern. Die Technische Universität Kaiserslautern und das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern werden in den Arbeitspaketen des Projektes ebenfalls führende Rollen übernehmen. Initiiert wurde das Konsortialprojekt von der Science and Innovation Alliance Kaiserslautern e.V. (SIAK).
Quelle Text/Bild:
Science and Innovation Alliance Kaiserslautern e.V.
Paul-Ehrlich-Str. Geb. 32, 416
67663 Kaiserslautern
www.science-alliance.de
Kaiserslautern, 03.11.2020
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