Infrastrukturprojekte digital planen: BIM und GIS beim Brenner Nordzulauf

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Das Schienennetz in Deutschland und Europa ist ein elementarer Bestandteil der europäischen Infrastruktur. Es verbindet Länder, Menschen und Märkte miteinander und schafft Mobilität – im Personenverkehr ebenso wie im Warenaustausch.

Deutschland hat große Herausforderungen bei der Verkehrs- und Mobilitätswende zu meistern, etwa als zentrales logistisches Drehkreuz Europas. Millionen Menschen nutzen die Infrastrukturen unseres Landes und täglich werden Millionen Tonnen Güter transportiert - zu Wasser, zu Land und in der Luft. So wurden auf deutschen Autobahnen im Jahr 2022 3,7 Milliarden Tonnen Güter transportiert (BMDV, 2023). Das ist zehnmal so viel wie über die Schiene - Tendenz zunehmend.

Um die Zukunftsfähigkeit herzustellen und zu sichern, hat sich Deutschland ambitionierte Ziele in der Entwicklung seiner Infrastrukturen sowie der Verkehrswende, dem Klimaschutz und vieler weiterer Themen gesetzt. Im Sinne einer nachhaltigen und klimafreundlichen Verkehrspolitik hat sich Deutschland verpflichtet, in den Ausbau des schienengebundenen Güterverkehrs zu investieren.

Der Einsatz digitaler Methoden bei der Planung von großangelegten Infrastrukturprojekten ist dabei unerlässlich, um zukunftssichere, klimafreundliche Mobilität zu gewährleisten.

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Eingebettet in einen europäischen Korridor, den Scandinavian-Mediterranean Corridor, bildet die Brennerachse zwischen München und Verona ein wichtiges Herzstück der Nord-Süd-Vernetzung Europas – von Finnland bis Malta. Um die volle verkehrliche Wirkung der Achse zu entfalten, wird der bereits im Bau befindliche Brenner Basistunnel über den Brenner Nordzulauf mit dem Schienenverkehrsknoten München verbunden. Die Neubaustrecke umfasst rund 70 Kilometer und mindestens 34 Kilometer Tunnelbau. Hinzu kommen mehrere Betriebsstellen und diverse Brücken von mehr als einem Kilometer Länge.

In zwei Planungsabschnitten ist OBERMEYER in Planungsgemeinschaften am Projekt beteiligt. Im Ingenieurbüro werden im Rahmen der gesamten Planungsphase eine Vielzahl von Daten erfasst, verarbeitet und neu geschaffen. Mit diesen Daten zielgerichtet zu interagieren und sie für alle Projektbeteiligten nutzbar zu machen, ist gerade bei Großprojekten dieser Art eine zentrale Herausforderung. Nur mit einer transparenten Dokumentation und vernetzten Daten ist eine effiziente Planung möglich. Bei der rund 15 Kilometer langen Neubaustrecke zwischen Grafing und Ostermünchen ist OBERMEYER für die Grundlagenermittlung und Vorplanung verantwortlich.

Der kombinierte Einsatz von BIM und GIS ist ein Beispiel dafür, wie OBERMEYER konventionelle Planungsmethoden durch digitale Methoden ersetzt.

Während die Konstruktionswelt (BIM) und die Welt der Geodaten (GIS) zunächst getrennt voneinander existierten, sind sie heute zusammengewachsen. Durch die kombinierte Betrachtung der Daten aus beiden Welten entstehen wertvolle Synergien.

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„Digitale Zwillinge in Infrastrukturprojekten haben ganz viele Vorteile. Um Projekte zu managen, um Karten zu erstellen, zu visualisieren, aber eben auch, um Informationen zu teilen und fundierte Entscheidungen treffen zu können.“ 

Sebastian Pache
Head of AEC, Esri Deutschland

In der Vorplanung des Projektes wurden verschiedene Varianten und Trassierungsmöglichkeiten erarbeitet. Um diese Varianten möglichst früh in visuell erlebbare Modelle zu überführen, werden bereits für die Variantenuntersuchung und Öffentlichkeitsarbeit in der Vorplanung GIS-Systeme eingesetzt.

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Mit GIS-basierten Systemen in Kombination mit 3D- und BIM-Modellierungen kann das Projekt von Anfang an greifbar gemacht werden. So entsteht ein digitaler Infrastrukturzwilling, der alle Lebensabschnittsphasen der Infrastrukturanlagen optimal unterstützt.

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„In der Vorplanung nutzen wir GIS-Systeme, um Daten zu erheben. Nach Ende der Planung möchte ich aber genau diese Daten in die Systeme wieder einspielen. Das ist für mich ein Kreislauf. Daten anreichern, Daten auswerten, Daten nutzen – und das durchgängig über den Lebenszyklus des Bauwerkes.“

Markus Hochmuth
CEO, OBERMEYER Digital Solution GmbH

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Wie sieht die ideale Lösung für eine Planungsaufgabe aus? Welche Varianten sind realisierbar? Was muss während der Bauphase umverlegt werden? Wo werden Baueinrichtungsflächen benötigt?

Nicht nur das Projektgebiet, sondern auch das jeweilige Umfeld muss bei Infrastrukturprojekten ganzheitlich betrachtet werden. An einem koordinierten Gesamtmodell können alle Projektbeteiligten kooperativ zusammenarbeiten. Damit das gelingt, müssen Datensilos aufgelöst und innovative Methoden implementiert werden. Durch die kontinuierliche Zusammenführung aller Daten im Web-GIS können alle Projektbeteiligten jederzeit den aktuellen Projektstand einsehen und genau die Informationen abrufen, die sie gerade benötigen. Cloud-Services unterstützen dabei die Zusammenarbeit maßgeblich, um rechenintensive Prozesse im Hintergrund abzufangen.

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„Zu Anfang eines Projekts besteht immer die Notwendigkeit, die Bestandssituation umfassend darzustellen, damit man eine gute Planungsgrundlage hat und gesichert auf dieser Grundlage aufsetzen kann.“

Steffen Scharun
Head of BIM, OBERMEYER Infrastruktur GmbH & Co. KG

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Wichtig für die Planung ist zudem die Verknüpfung mit weiteren Faktoren wie Kosten und Zeiten, die sogenannte 4D- und 5D-Modellierung. Werden einzelne Bauvorhaben, wie z. B. der Bau eines Brückenabschnitts, in einen größeren räumlichen Zusammenhang gebracht, werden potenzielle Planungskonflikte auf einen Blick sichtbar. Bauabläufe lassen sich so problemlos simulieren, wodurch frühzeitig Optimierungen möglich sind. Die visuelle Vergleichbarkeit verschiedener Planungsvarianten schafft Transparenz und erhöht die Akzeptanz der geplanten Maßnahmen in der Bevölkerung.

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OBERMEYER begleitet und betreut Infrastrukturprojekte ganzheitlich – von der Vorplanung bis hin zur Ausführungsplanung der Projekte. Die Integration von BIM und GIS ermöglicht das digitale Arbeiten in allen Leistungsphasen und den Abbau von Datensilos. Das Projekt Brenner Nordzulauf wird bei OBERMEYER von Beginn an mit GIS-Systemen begleitet. Der kombinierte Einsatz von BIM und GIS unterstützt die strukturierte, transparente Zusammenarbeit und eine klare Kommunikation – innerhalb der Projektteams, im Austausch mit den Auftraggeber:innen sowie im Kontakt mit der Öffentlichkeit.

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OBERMEYER Infrastruktur GmbH & Co. KG
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Quelle: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (2023). Stark auf Straße und Schiene. Bundesverkehrsminister Volker Wissing ­­­im Interview mit der Bild am Sonntag. 

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