1. BIM – die Zukunft des Planungsprozesses
1.1 BIM und die Baubranche
Viele Fachplaner aus der Baubranche setzen bereits auf die dreidimensionale Planung. Vor allem im Bereich der Architektur lassen sich mit ihrer Hilfe umfangreiche Gebäudemodelle und eindrucksvolle Visualisierungen erstellen. Arbeiten auch die übrigen an einem Bauprojekt beteiligten Planer ihre sogenannten Fachmodelle in 3D aus, kann man ein Gebäudemodell kreieren, das sämtliche Fachbereiche widerspiegelt.
Genau hier setzt der BIM-Gedanke an: Sämtliche Planungsleistungen für ein Bauprojekt sollen in einem dreidimensionalen Modell vereint werden. Die gängigen zweidimensionalen Planungsergebnisse wie Grundrisse, Schnitte oder Ansichten lassen sich meist sehr einfach aus einem derartigen Modell ableiten.
Spinnt man den BIM-Gedanken weiter, so tun sich zusätzliche Möglichkeiten auf wie z. B. die Erstellung von Bauzeitplänen auf Basis des Gebäudemodells (4D-Planung) oder bei der Bewirtschaftung von Gebäuden im Bereich des Facility Managements.
1.2 BIM und die Geotechnik
Für Fachgebiete wie Architektur, Haustechnik oder Statik bietet der Markt zahlreiche Softwareprodukte an, die den BIM-Planungsprozess ermöglichen. Im Bereich Geotechnik stehen derzeit noch keine gesamtheitlichen BIM-Lösungen zur Verfügung.
Um der wachsenden Nachfrage, an BIM-Projekten teilzunehmen, nachkommen zu können, stellt GUB daher die Weichen in Richtung „Zukunft des Planungsprozesses“. Wir erarbeiten dreidimensionale Untergrundmodelle bzw. geotechnische „Bauwerksmodelle“ und können diese während des BIM-Prozesses entsprechend zur Verfügung zu stellen.
2. Geotechnisches Untergrundmodell
Bei einer ausreichenden Dichte von Untergrundaufschlüssen und einem annähernd homogenen Schichtaufbau lassen sich entsprechende dreidimensionale Schichtverläufe konstruieren. Diese können bei Bedarf dreidimensional extrapoliert werden und stellen eine Prognose des zu erwartenden Baugrundes zwischen bzw. außerhalb der durchgeführten Erkundungen dar.
Die konstruierten Schichtgrenzen bilden die Basis für die weiteren (geotechnischen) Planungen. Daraus lassen sich zweidimensionale Outputs wie geologische Schnitte oder die Verschnitte von Schichtgrenzen mit Baugrubenverbauten ableiten.
Die aus dem dreidimensionalen Baugrundmodell gewonnenen Erkenntnisse erleichtern die Arbeit des Geotechnikers erheblich. Schichtverläufe können wesentlich besser und einfacher nachvollzogen und interpretiert werden.
Dennoch sollte man sich stets darüber im Klaren sein, dass das Modell eine Inter- bzw. Extrapolation zwischen punktuellen Untergrundaufschlüssen darstellt. Dieser Umstand sollte auch allen BIM-Projektpartnern kommuniziert werden.
So schreibt zum Beispiel Peter-Andreas von Wolffersdorff in seinem Artikel „Können wir Geotechniker auch BIM?“ [1]: „Daher werden geotechnische 3D-Modelle im Vergleich zu Bauwerksmodellen
wohl immer lückenhaft und unvollkommen bleiben. […] Im Umgang mit den geotechnischen 3D-Modellen im Rahmen eines BIM-Planungsprozesses sollten möglichst alle Beteiligten die Grenzen des
geotechnischen Modells bewusst sein [sic!].“
3. Geotechnisches „Bauwerksmodell“
Seit dem Sommer 2018 konstruieren wir alle Baugrubensicherungen in 3D. Dazu wird in einem ersten Schritt anhand der Geländedaten des Vermessers (Lage- und Höhenplan) ein Digitales Geländemodell (DGM) angefertigt. Weitere Randbedingungen, wie beispielsweise die Lage/Position von Leitungen im Bereich der Baugrubensicherung oder das oben beschriebene Untergrundmodell, werden dreidimensional eingearbeitet.
Mithilfe dieses Ausgangsmodells werden dann entsprechend den Bauwerksabmessungen sämtliche Baugrubenverschneidungen konstruiert und die erforderlichen zweidimensionalen Ableitungen erstellt (Grundrisse, Ansichten und Schnitte).
Drohende Konflikte, wie sie beispielsweise aufgrund von Verankerungen oder der Lage von Leitungen auftreten, können im 3D-Modell auf einfachste Weise visualisiert und erkannt werden.
Diese innovative und neuartige Form der Baugrubenkonstruktion macht es somit möglich, im 3D-Modell komplizierte Verschneidungen einfach begreifen und lösen zu können.
Softwaremäßig stehen derzeit noch kaum geotechnische BIM-Bauteile wie z. B. „Smartparts“ zur Verfügung, die vollumfängliche Erstellung eines geotechnischen „Bauwerksmodells“ ist daher gegenwärtig
noch kaum möglich.
4. BIM und GUB
Fasziniert von den Möglichkeiten der dreidimensionalen Planung und infolge der steigenden Nachfrage, an BIM-Projekten mitzuwirken, streben wir eine stetige Verbesserung auf diesem Gebiet an. Es
ist unser ehrgeiziges Ziel, ein Vorreiter bei der Anwendung von BIM in der Geotechnik zu werden. Aus diesem Grund erweitern wir durch bürointerne Programmierung unsere Datenbank zu geotechnischen
BIM-Bauteilen laufend. Das macht uns zu Ihrem ersten Ansprechpartner im Bereich der dreidimensionalen geotechnischen Planung.
Darauf können Sie bauen...
Autor:
Dipl.-Ing. (FH) Clemens Lercher
3D-Modell:
Quellen:
[1] Artikel „Können wir Geotechniker auch BIM?“ von Peter-Andreas von Wolffersdorff
