BrIM-Vorzeigemodell: Die Isoisä-Brücke

Beim Bau der Isoisä-Brücke in Helsinki kamen Bridge Information Modeling und Tekla-BIM-Software von Trimble zum Einsatz.

Kalasatama (zu deutsch: Fischhafen) ist ein neues Wohn- und Geschäftsviertel von Helsinki, in dem bis 2030 rund 20.000 Menschen ein neues Zuhause finden sollen. Um das Stadtviertel mit dem Tierpark und den Freizeit- & Sportanlagen auf der benachbarten Insel zu verbinden, wurde eine 170 Meter lange Fußgänger- und Fahrradbrücke errichtet.

Bei dem Bau der Isoisä-Brücke (auch bekannt unter dem Namen Grandfather´s Bridge) kam moderne BIM-Software in allen wesentlichen Projektphasen zum Einsatz – von der Ausschreibung bis hin zur Fertigstellung. Ziel des Projekts war es, papierbasierte Prozesse für den Entwurf und die Montage abzuschaffen. Neue Verfahren wurden entwickelt, um BIM-Daten bequem zwischen den Projektpartnern auszutauschen. Durch die Verwendung von Modellen in der Planung konnten Fehler vermieden und exakte Informationen schneller übertragen werden. Für die Projektbeteiligten führte dies zu deutlichen Zeit- und Ressourceneinsparungen. 

Gemeinsames Projektverständnis schaffen

Aki Kopra - Projektingenieur bei Kreate - erklärt, wie Bridge Information Modeling zum Einsatz kommtBridge Information Modeling (kurz: BrIM) basiert auf dem Prinzip des Buildig Information Modelings (BIM) und bezeichnet eine integrierte Methode, selbst die komplexesten Brücken- und Ingenieurbauwerke über ihren gesamten Lebenszyklus mit all ihren relevanten Informationen abzubilden.

Für das Generalunternehmen Kreate war das Projekt eines der ersten im Umgang mit BrIM. Mit der BIM-Software Tekla Structures von Trimble war es jedoch einfach, sich in den neuen Arbeitsablauf einzuarbeiten. Für das Projektteam war es wichtig, bei Einkauf und Montage ein Gebäudedatenmodell anstelle von Zeichnungen zu verwenden. Das Modell sollte alle wesentlichen Informationen beinhalten, die von den Auftragnehmern benötigt werden. So hat das Projektteam bereits zu Beginn der Entwurfsphase besonders darauf geachtet, was modelliert werden sollte und wie genau die Daten in jeder Planungsphase sein mussten.  „In der Ausschreibungsphase dieses Projekts war Building Information Modeling ein offizieller und verbindlicher Bestandteil. Ich glaube, dass diese Methode immer mehr zum Einsatz kommen wird. Wir konnten unsere Kalkulation während der Ausschreibungsphase mithilfe eines Modells genau gestalten“, sagt Aki Kopra, Projektingenieur bei Kreate. 

"Durch Bridge Information Modeling können wir die Effizienz des Brückenbaus verbessern."

Ville Alajoki, Senior-Projekt-Manager in der Abteilung für Öffentlichkeitsarbeit der Stadt Helsinki

Das Team modellierte alle Stahl- und Betonbauteile mit der Trimble Software, einschließlich Anschlüssen, Bewehrung und sonstigen Details. Zudem wurden Erdarbeiten, temporäre Ausgrabungen, Deponien, Straßeninfrastruktur, Rohrnetze und Schächte des Gebiets über das LandXML-Format in das Tekla Structures Modell eingeblendet. Die Vorteile der modellbasierten Arbeit zeigten sich sowohl in der Planung selbst als auch im Entwurfsmanagement durch nachvollziehbare Einblicke in komplexe Bauteilstrukturen. Die Brückenkonstruktion wurde durch Kombination des Brückenmodells mit den Hoch- und Tiefbaumodellen an das Gelände sowie zukünftige Straßen angepasst. Die externe Prüfung der Planung war mittels Modell einfacher als mit Zeichnungen.

Das BIM-Modell der Isoisä-Brücke kam gezielt bei Entwurf, Fertigung und Montage zum Einsatz.Das Modell wurde für die Visualisierung der verschiedenen Projektphasen für den Kunden genutzt. Außerdem ermöglichte es der Werkstatt, reibungslos zwischen Fertigungs- und Bauabläufen zusammenzuarbeiten. Zum Beispiel half die 3D-Visualisierung des Tragwerks mit dem Tekla-Modell dabei, Zeitinformationen einzuarbeiten und so Bauabläufe zu planen. Der Planungsprozess der Brücke wurde optimiert und die Vermeidung von Fehlern führte zu Zeiteinsparungen.

„Der Planungsprozess mittels BIM ist einfacher und übersichtlicher. Modelle bieten zusätzlich mehr Transparenz für alle Projektpartner. Mit BIM konnte das Baustellenteam die Konstruktion der Brücke besser sehen und verstehen. Dadurch lassen sich die Arbeitsabläufe einfacher planen und das gesamte Projekt schneller und fehlerfreier gestalten“, beschreibt Jarkko Savolainen, Building Information Specialist bei A-Insinöörit Oy, zuständig für die BIM-Beratung des Projekts. 

Zudem benutzten alle Projektbeteiligten die Cloud-Lösung Tekla Model Sharing. Ein kombiniertes  Gesamtmodell wurde auf der Grundlage des Entwurfs- und Straßenmodells bereitgestellt und konnte vom Planer, Projektverantwortlichen und Auftragnehmer gleichermaßen verwendet werden. Durch ein intelligentes Änderungsmanagement kollidiert die Arbeit der Projektbeteiligten zu keinem Zeitpunkt. Arbeitsergebnisse der Kollegen konnten detailliert nachverfolgt und einfach als Aktualisierung heruntergeladen werden. So wurde das Modell immer auf dem aktuellsten Stand gehalten und die Teammitglieder erhielten alle notwendigen Informationen. 

Entwurf, Fertigung Montage 

BIM kam auch für die Fertigung verschiedener Teil-Tragwerke zum Einsatz. Die anspruchsvollen Stahlkonstruktionen wurden als Werkstattmodelle modelliert, um sie anschließend für die präzise Fertigung zu nutzen. Während der Bauausführung modellierte der Auftragnehmer eine temporäre Arbeitsbrücke sowie Stahlkonstruktionen für die Montage der Stahlbaugruppen. Nachdem die temporären Stahlkonstruktionen entfernt wurden, nahm das Stahltragwerk seine endgültige, vom Architekten entworfene Form an. So schloss der Stahlüberbau ohne Probleme an die zuvor errichteten Betonwiderlager an.

Mit BIM wurde die Bewehrung von Anfang an richtig geplant. Auch die Gesamtkoordination in der Bauphase verlief gänzlich unkompliziert. Der Auftragnehmer nutzte das Modell, um den Bauablauf auf dem neuesten Stand zu halten, einschließlich Entwurf, Fertigung und Montage von Stahlkonstruktionen sowie des allgemeinen Zeitplans für das Projekt. Die Beschaffung und Bereitstellung von Materialien mit Baudatenmodellen verlief effizienter, da beispielsweise die Bewehrung für bestimmte Teile der Brücke rechtzeitig zur Baustelle geliefert werden konnte. Das gemeinsam genutzte Modell entwickelte sich schließlich zum as-built-Modell, das auch Revisions- und Verlaufsinformationen aus der Bauphase enthält.

Für die Modellierung von Stahl- und Betonbauteilen einschließlich Anschlüssen, Bewehrung und sonstigen Details wurde Trimble Software verwendet. „Die Zeitplanung ermöglichte es uns auf einfache Art und Weise, Lieferungen korrekt anzusetzen. Auf der Baustelle war immer ausreichend Material vorhanden und die Arbeitsabläufe konnten ohne Verzögerungen durchgeführt werden. Pünktliche Lieferungen und eine strukturierte Logistik halfen außerdem bei begrenztem Platz auf der Baustelle“, fasst Kopra die Vorteile von BIM während der Bauphase zusammen.

Modellinformationen kommen auch dem Kunden und Eigentümer der Brücke, der Stadt Helsinki, zugute. Ville Alajoki, Senior Project Manager in der Abteilung für Öffentlichkeitsarbeit der Stadt Helsinki, beurteilt das Projekt als äußerst gelungen. „Durch Building Information Modeling können wir die Effizienz der Montage verbessern“, sagt Alajoki. „Bei diesem Projekt wurde von Anfang an alles richtig gemacht. Das heißt, wir haben Fehler vorab erkannt und somit zusätzliche Änderungen vermieden. Innovationen entstehen durch neue Technologien! Viele Bereiche des Baus lassen sich weiter verbessern, wie zum Beispiel die Vorfertigung von Bewehrungselementen.“ 

„Bei diesem Projekt wurde von Anfang an alles richtig gemacht: Wir haben Fehler vorab erkannt und somit zusätzliche Änderungen vermieden. Innovationen entstehen durch neue Technologien! Viele Bereiche des Baus werden sich in Sachen Effizienz weiter verbessern, wie beispielsweise die Vorfertigung von Bewehrungselementen.“

Ville Alajoki, Senior-Projekt-Manager in der Abteilung für Öffentlichkeitsarbeit der Stadt Helsinki

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