BIM im Tiefbau beginnt meist in der Planung: Straßen, Kanäle und Leitungen werden als 3D-Modell entworfen, koordiniert und ausgeschrieben. Auf der Baustelle braucht es aber andere Daten: Schichtenmodelle für die Maschinen, Absteckpunkte für die Vermessung und Ist-Daten für Abrechnung und Dokumentation. Genau zwischen Planungs-BIM und Ausführungs-BIM gehen im Infrastrukturbau oft Informationen verloren.
Dieser Beitrag erklärt den Unterschied, zeigt typische Lücken beim Übergang vom Planungsmodell zur Baustelle und gibt Ihnen fünf Schritte, mit denen das BIM-Modell im Tiefbau auch in der Ausführung nutzbar wird.
Was bedeutet BIM im Tiefbau?
BIM steht für Building Information Modeling: Ein Bauwerk wird als digitales Modell mit Geometrie und Informationen beschrieben, und alle Beteiligten arbeiten mit diesem Modell. Im Infrastrukturbau spricht man oft auch von BIM Infra oder Infrastruktur-BIM.
Im Tiefbau sieht BIM anders aus als im Hochbau:
- Lange, lineare Bauwerke: Straßen, Trassen und Leitungen erstrecken sich über Kilometer und werden über Achsen und Stationen beschrieben.
- Gelände und Boden: Ein großer Teil der Leistung ist Erdbau. Geländemodelle, Schichten und Massen sind genauso wichtig wie Bauteile.
- Bestand und Leitungen: Vorhandene Sparten, Straßen und Bauwerke müssen im Modell berücksichtigt werden, sind aber oft ungenau dokumentiert.
- Maschinen auf der Baustelle: Bagger, Raupen und Grader arbeiten mit Maschinensteuerung direkt nach Modelldaten.
Planungs-BIM: das Modell für Entwurf und Ausschreibung
Planungs-BIM umfasst alles, was Planer und Auftraggeber vor Baubeginn mit dem Modell tun: Varianten vergleichen, Fachmodelle koordinieren, Kollisionen prüfen, Mengen ermitteln und die Ausschreibung vorbereiten. Typische Ergebnisse sind Fachmodelle für Straße, Entwässerung, Leitungen und Bauwerke, oft im offenen Format IFC.
Die Anforderungen legt der Auftraggeber in den Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) fest. Wie das Projekt sie umsetzt, beschreibt der BIM-Abwicklungsplan (BAP).
Ausführungs-BIM: das Modell für die Baustelle
Ausführungs-BIM beginnt dort, wo gebaut wird. Das Bauunternehmen braucht Daten, mit denen Maschinen, Vermessung und Bauleitung täglich arbeiten können:
- Schichtenmodelle für Aushub, Erdplanum, Frostschutz- und Tragschichten
- Achsen, Linien und Absteckpunkte
- Ein einheitliches Koordinatensystem für alle Maschinen und Vermesser
- Aktuelle Planstände nach jeder Änderung
- Ist-Daten aus Maschinen und Vermessung für Soll-Ist-Vergleich, Aufmaß und As-built-Dokumentation
Planungs-BIM und Ausführungs-BIM im Vergleich
| Planungs-BIM | Ausführungs-BIM | |
|---|---|---|
| Ziel | Entwurf, Koordination, Ausschreibung | Bauen, steuern, abrechnen, dokumentieren |
| Zeitpunkt | Vor Baubeginn | Während der Ausführung bis zur Übergabe |
| Hauptbeteiligte | Planer, Auftraggeber, BIM-Management | Bauleitung, Vermessung, Poliere, Maschinenführer, Nachunternehmer |
| Typische Daten | Fachmodelle, Bauteile, Attribute, Mengen | Schichtenmodelle, Linien, Absteckpunkte, Maschinen- und Messdaten |
| Typische Formate | IFC, native Planungsformate | LandXML und Formate der Maschinensteuerung |
| Ergebnis | Ausschreibungsreifes Modell | Gebautes Bauwerk mit Ist-Dokumentation |
Warum es beim Übergang zur Baustelle hakt
- Das Planungsmodell ist nicht baustellentauglich: Es zeigt die Endgeometrie, aber nicht jede Schicht, die nacheinander gebaut wird.
- Formate passen nicht: Maschinensteuerung und Vermessung brauchen andere Daten als die Koordination im Planungsbüro.
- Änderungen kommen nicht an: Nach einer Planänderung arbeiten nicht alle Beteiligten sofort mit dem neuen Stand.
- Ist-Daten fließen nicht zurück: Was tatsächlich gebaut wurde, liegt in Maschinenportalen, Vermessungsdateien und Handyfotos verteilt.
- Zuständigkeit ist unklar: Wer bereitet die Modelle für die Baustelle auf und gibt sie frei?
Vom Planungsmodell zum Ausführungsmodell: 5 Schritte
- Planungsmodell prüfen: Sind Achsen, Oberflächen und Bauteile vollständig und im richtigen Koordinatensystem?
- Ausführungsdaten ableiten: Schichtenmodelle, Linien und Absteckpunkte für die einzelnen Bauabschnitte erstellen.
- Eine gemeinsame Datenquelle nutzen: Alle Beteiligten greifen auf denselben Stand zu. Mehr dazu im Beitrag CDE oder Ausführungsplattform.
- Änderungen gleichzeitig verteilen: Neue Planstände gehen an Maschinen, Vermessung und Bauleitung zur selben Zeit.
- Ist-Daten zurückführen: Maschinen- und Messdaten werden dem Modell zugeordnet und bilden die Grundlage für Abrechnung und Bestandsdokumentation.
BIM bei öffentlichen Auftraggebern
Öffentliche Auftraggeber treiben BIM im Infrastrukturbau voran. Für Bundesfernstraßen beschreibt der Masterplan BIM Bundesfernstraßen, wie BIM schrittweise zum Standard werden soll. Für Bauunternehmen heißt das: Die Anforderungen aus AIA und BAP gelten zunehmend auch für die Ausführung, nicht nur für die Planung. Prüfen Sie die Vorgaben im jeweiligen Vertrag.
BIM im Tiefbau mit Infrakit
Infrakit ist eine kartenbasierte Plattform für das Baumanagement im Infrastrukturbau. Sie verbindet Teams, Maschinen und Daten in Echtzeit, über Marken, Systeme und Projektphasen hinweg. Pläne, Modelle, Termine und Dokumentation liegen auf einer gemeinsamen Live-Karte. So vermeiden Sie Nacharbeit und kommen schneller voran. Als offene Plattform arbeitet Infrakit mit Trimble, Leica und Topcon.
Mehr dazu auf der Seite Tiefbau-Software und im Tiefbau-Software-Vergleich.
„Die Umsetzung dabei war nicht immer einfach, denn neue Lösungen fordern auch Umdenken und neue Arbeitsweisen. Nachdem der erste Bauabschnitt nun beendet wurde, kann ich jedoch sagen, dass sich der Einsatz mit Infrakit gelohnt hat.“
— Manfred Hübler, projektverantwortlicher Bauleiter und Digitalisierungstechniker der PORR, über die Generalsanierung der A9 Pyhrn Autobahn. Zur Erfolgsgeschichte
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Planungs-BIM und Ausführungs-BIM?
Planungs-BIM dient dem Entwurf, der Koordination und der Ausschreibung vor Baubeginn. Ausführungs-BIM nutzt Modelldaten auf der Baustelle: für Maschinensteuerung, Vermessung, Fortschritt, Abrechnung und Dokumentation.
Wird BIM im Tiefbau schon eingesetzt?
Ja. Besonders bei großen Infrastrukturprojekten öffentlicher Auftraggeber wird BIM zunehmend gefordert. In der Ausführung arbeiten viele Bauunternehmen bereits mit 3D-Maschinensteuerung, auch wenn sie es nicht immer BIM nennen.
Was sind AIA und BAP?
Die Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) legen fest, welche Informationen der Auftraggeber wann und in welcher Form erwartet. Der BIM-Abwicklungsplan (BAP) beschreibt, wie das Projektteam diese Anforderungen umsetzt.
Welche Formate werden im Infrastruktur-BIM genutzt?
Für den Austausch von Modellen ist IFC verbreitet. Für Gelände, Achsen und Oberflächen wird häufig LandXML genutzt. Maschinensteuerungen verwenden zusätzlich herstellerspezifische Formate.
Vom Modell auf die Baustelle
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