Drei Erkenntnisse aus nordischen Infrastrukturprojekten für durchgängige digitale Arbeitsabläufe – von CDE und BIM über GIS und Drohnendaten bis hin zu Maschinendaten.
CDE und BIM allein reichen nicht aus: Entscheidend ist die Verbindung zur Baustelle
Wenn große Schieneninfrastrukturprojekte ihre Digitalisierung vorantreiben, liegt der Fokus zunächst häufig auf einer gemeinsamen Datenumgebung (Common Data Environment, CDE) und Building Information Modeling (BIM). Beides ist wichtig: Ein CDE stellt einen gemeinsamen Informationsraum bereit, während BIM die Planungs- und Modelldaten strukturiert. Für die Bauausführung reicht diese Kombination allein jedoch nicht aus. Ein belastbares Bild des tatsächlichen Baufortschritts entsteht erst, wenn zusätzlich GIS-Daten, regelmäßige Drohnenbefliegungen sowie Daten von Baumaschinen und Maschinensteuerungssystemen einbezogen werden.
Die Erfahrungen aus nordischen Infrastrukturprojekten führen daher zu einer pragmatischen Schlussfolgerung: Entscheidend ist nicht, wie umfassend ein Projekt BIM einsetzt. Entscheidend ist, ob Planungs-, Geodaten-, Bestands- und Produktionsdaten in einem praxistauglichen Arbeitsablauf zusammengeführt werden. Dafür ist eine Plattform für die Bauausführung erforderlich, die Planungsinformationen mit realen Daten von der Baustelle verbindet, anstatt BIM als isolierte Lösung zu betrachten. Infrakit übernimmt diese Funktion, indem Modelle, Pläne, Geodaten und Baustellendaten in einer gemeinsamen, kartenbasierten Umgebung zusammengeführt werden. Dies ist insbesondere bei großen Schieneninfrastrukturprojekten relevant, an denen zahlreiche Akteure beteiligt sind und die sich durch lange Trassenverläufe sowie umfangreiche Dokumentationsanforderungen auszeichnen.
Drei Erkenntnisse aus nordischen Schienen- und Infrastrukturprojekten
Projekte in Finnland, Norwegen und im Baltikum liefern unterschiedliche, aber eng miteinander verbundene Erkenntnisse. Die Espoo City Rail ist ein Beispiel für weit entwickelte digitale Arbeitsabläufe. Die Stadtbahn Helsinki – die sogenannte Jokeri-Linie – nahm den Fahrgastbetrieb acht Monate früher als geplant auf. Das Stange-Projekt des norwegischen Schieneninfrastrukturbetreibers Bane NOR zeigt wiederum, wie CDE, BIM, GIS und Maschinendaten in einer gemeinsamen Arbeitsumgebung eng miteinander verknüpft werden können.
Diese Projekte lassen sich nicht ohne Weiteres auf andere Rahmenbedingungen übertragen. Sie verdeutlichen jedoch drei Grundprinzipien, die auch für Schieneninfrastrukturbetreiber in Deutschland, Österreich und der Schweiz relevant sind.
1. Die „BIM-Falle“ vermeiden
BIM kann zum Hindernis werden, wenn Standards und Prozesse aus dem Hochbau unverändert auf große lineare Infrastrukturprojekte übertragen werden. Insbesondere während der Bauausführung müssen Modelle nicht nur koordiniert und geprüft, sondern auch in Formaten bereitgestellt werden, die sich für Vermessung und Maschinensteuerung eignen. Ein IFC-Modell kann in der Regel nicht ohne weitere Aufbereitung direkt in ein Maschinensteuerungssystem übertragen werden. Muss der Auftragnehmer Planungsmodelle für die Bauausführung konvertieren oder neu aufbauen, entstehen Medienbrüche im digitalen Arbeitsablauf, doppelte Arbeit und zusätzliche Fehlerquellen.
Rail Baltica verdeutlicht, welche Schwierigkeiten entstehen können, wenn eine starke BIM-Ausrichtung nicht ausreichend auf die Anforderungen der Bauausführung abgestimmt ist. Die BIM-Modelle sollten als verbindliche Planungsunterlagen dienen. Hochkomplexe Anforderungen an Attribute und Metadaten erschwerten es den Planern jedoch, freigegebene Modelle rechtzeitig bereitzustellen. Da keine gleichwertige 2D-Rückfallebene vorhanden war, erhielten die Auftragnehmer nicht immer rechtzeitig die Informationen, die sie für eine planmäßige Bauausführung benötigten. Die Erkenntnis daraus ist eindeutig: Informationsanforderungen müssen sich an tatsächlich ausführbaren Bauprozessen orientieren. Auftragnehmer benötigen Daten in Formaten und Strukturen, die Vermessung, Arbeitsvorbereitung und Maschinensteuerung in der Praxis unterstützen.
Dadurch verändert sich auch die Rolle von BIM. Statt für jede Art von Information ein vollständiges 3D-Modell anzustreben, benötigen Projekte einen baustellentauglichen hybriden Ansatz, der mit allen weiteren Projektinformationen verknüpft bleibt. Wesentliche Bauteile wie Schächte und Leitungen können als Objekte modelliert werden, während sich beispielsweise Flurstücksgrenzen oder Baufelder häufig sinnvoller in 2D darstellen lassen. Die Mindestanforderung besteht darin, sämtliche Planungsdaten im lokalen Koordinatensystem des Projekts bereitzustellen, damit sie korrekt auf der Karte verortet und während der Bauausführung genutzt werden können.Nicht der Standard selbst entscheidet über den erzielten Mehrwert. Maßgeblich ist ein durchgängiger Informationsfluss von der Planung bis zur Maschine und zurück in die Projektdokumentation.
3. Mit GIS- und Drohnendaten eine belastbare Projektdokumentation schaffen
Ein CDE beantwortet die Frage, wo Dokumente und Modelle gespeichert werden. GIS- und Drohnendaten zeigen darüber hinaus, was zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort tatsächlich sichtbar war. Regelmäßig erstellte Orthofotos entlang der Trasse ergeben eine visuelle Zeitleiste. Digitale Geländemodelle unterstützen die Massenermittlung, während 360-Grad-Aufnahmen detaillierte Informationen von der Baustelle liefern.
Der praktische Nutzen zeigt sich besonders bei der Bewertung ausgeführter Leistungen, von Nachträgen und Abschlagsrechnungen. Lässt sich der dokumentierte Zustand einer Baustelle einem konkreten Zeitpunkt zuordnen, können die Projektbeteiligten den Sachverhalt auf Grundlage gemeinsam verfügbarer Daten prüfen. Dies ersetzt keine vertragliche Bewertung, schafft jedoch eine deutlich belastbarere Entscheidungsgrundlage als verstreute Fotos, einzelne Berichte oder die Erinnerungen einzelner Beteiligter.
In vielen nordischen Projektumgebungen sind solche Befliegungen und Erfassungen bereits etablierte Praxis. Für Auftraggeber bedeutet dies, dass die entsprechenden Anforderungen von Beginn an in den Ausschreibungsunterlagen und im Datenlieferplan verankert werden müssen. Werden Befliegungsintervalle, räumliche Abdeckung, Genauigkeit, Formate und Archivierung erst während der Bauausführung festgelegt, entstehen Lücken, die sich im Nachhinein kaum noch schließen lassen.
Das Planungsmodell mit der Produktion auf der Baustelle verbinden
Drohnen zeigen den sichtbaren Zustand einer Baustelle. Vernetzte Baumaschinen liefern eine weitere Perspektive, indem sie erkennen lassen, wo Arbeiten ausgeführt wurden und welche Daten dabei als Grundlage dienten. In Verbindung mit 3D-Maschinensteuerung können freigegebene Modelldaten direkt in die Produktion übertragen werden. Gleichzeitig vermitteln Rückmeldungen von der Baustelle dem Auftraggeber ein vollständigeres Bild des aktuellen Bauzustands.
Das Stange-Projekt von Bane NOR zeigt, wie CDE, BIM, GIS sowie IoT- und Maschinendaten in einer gemeinsamen Plattformumgebung integriert werden können. Auftraggeber und Auftragnehmer arbeiten mit denselben Projektinformationen und verknüpfen dabei den aktuellen Planungsstand mit dem räumlichen Kontext, dem dokumentierten Bauzustand und den Produktionsdaten. Die auf der Ausführungsplattform verfügbaren Baumodelle entsprechen den Modellen, mit denen die Maschinen tatsächlich arbeiten. Dadurch werden die planerischen Vorgaben unmittelbar mit den auf der Baustelle ausgeführten Arbeiten verknüpft. Der Mehrwert liegt weniger in einer einzelnen Funktion als vielmehr in den Beziehungen zwischen den unterschiedlichen Informationsquellen.
Daraus ergibt sich eine konkrete Frage für die Vergabe: Welche Daten müssen Baumaschinen und Maschinensteuerungssysteme in welcher Qualität und mit welchen Zugriffsrechten bereitstellen? Ohne eindeutige Anforderungen bleibt die Anbindung der Baustelle optional – und damit häufig unvollständig.
Sobald diese realen Baustellendaten verfügbar sind, können sie auch das Aufgabenmanagement und die Terminüberwachung unterstützen. Aufgaben lassen sich mit konkreten Orten, Planungsunterlagen und dokumentierten Baustellenzuständen verknüpfen. Gleichzeitig kann der tatsächliche Baufortschritt mit dem Projektterminplan abgeglichen werden. Projektteams erhalten dadurch eine belastbarere Grundlage, um Verzögerungen frühzeitig zu erkennen, Folgemaßnahmen zu koordinieren und den Baufortschritt anhand realer Baustellendaten zu dokumentieren, anstatt sich ausschließlich auf manuell zusammengestellte Statusmeldungen zu verlassen.
Einfachere Arbeitsabläufe beginnen bei der Bauausführung
Digitale Arbeitsabläufe für Großprojekte werden häufig bereits frühzeitig von Planungs- und Ingenieurbüros definiert. Das ist grundsätzlich sinnvoll, birgt jedoch ein Risiko: Werden die operativen Abläufe von Auftragnehmern, Vermessern, Polieren und Maschinenführern nicht ausreichend berücksichtigt, können komplexe Freigabeverfahren und Datenanforderungen entstehen, die auf der Baustelle zusätzlichen Aufwand verursachen.
Dies führt nicht automatisch zu mehr Kontrolle. Im Gegenteil: Übermäßig komplexe Prozesse begünstigen Umgehungslösungen, lokal gespeicherte Dateien und manuelle Konvertierungen. Der Auftraggeber erhält möglicherweise die formal geforderten Unterlagen, aber nicht zwangsläufig die Daten, die für eine zeitnahe Bewertung der ausgeführten Arbeiten erforderlich sind.
Ein belastbarer Ansatz beginnt daher mit einigen praktischen Fragen: Welche Entscheidung soll durch diese Information unterstützt werden? Wer erzeugt die Daten innerhalb des Arbeitsablaufs? Wer prüft sie? In welchem System bleiben sie über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg zugänglich? Und können sie ohne zusätzliche Aufbereitung an den nächsten Prozessschritt übergeben werden?
Entscheidend sind reale Daten von der Baustelle
Diese Fragen führen zu einer zentralen Erkenntnis aus den nordischen Projekten: Entscheidend sind reale Daten von der Baustelle. Dies ist kein Argument gegen BIM, sondern gegen isolierte BIM-Prozesse und gegen die Annahme, ein vollständiges 3D-Modell allein könne ein zuverlässiges Bild der Bauausführung vermitteln. CDE und BIM bilden eine wichtige Grundlage. Entscheidend ist jedoch, ob sie mit Maschinendaten, Drohnenbefliegungen, GIS und weiteren Informationen verknüpft werden, die zeigen, was tatsächlich gebaut wurde.
Für Eigentümer und Betreiber von Infrastrukturen muss eine zukunftsfähige Vergabe daher bei den Anforderungen der Bauausführung ansetzen. Sie muss festlegen, welche Daten benötigt werden, wer sie bereitstellt und wie sie von der Planung über die Bauausführung bis zur abschließenden Dokumentation genutzt werden. Anstatt BIM als isolierte Lösung zu beschaffen, benötigen Auftraggeber eine Plattform für die Bauausführung, die eine zweckmäßige Kombination aus 2D- und 3D-Planungsdaten mit GIS-, Vermessungs-, Drohnen- und Maschinendaten zusammenführen kann. So entsteht eine durchgängige Verbindung zwischen der Planung, ihrem räumlichen Kontext und den tatsächlich auf der Baustelle ausgeführten Arbeiten.
Eine kartenbasierte Plattform wie Infrakit macht diese Verbindungen im Projektalltag nutzbar. Sie führt Modelle, Pläne und Baustellendaten an ihrer tatsächlichen geografischen Position zusammen und zeigt deren Entwicklung im Zeitverlauf. Anstatt einzelne Dateien und Systeme aufwendig miteinander abgleichen zu müssen, können Auftraggeber und Auftragnehmer dieselbe Projektsituation einsehen. Dadurch lässt sich der Baufortschritt auf einer belastbareren Grundlage bewerten, Abweichungen können früher erkannt und Probleme gelöst werden, bevor Informationslücken zu Nacharbeiten oder Streitigkeiten führen.
Technologie allein schafft jedoch noch keine gemeinsame Arbeitsumgebung. Ebenso wichtig sind klare, unkomplizierte Rollen und Freigabeprozesse. Das Beispiel Stange verdeutlicht einen entscheidenden Erfolgsfaktor: Der Auftragnehmer wird nicht als externer Datenlieferant am Rand des Prozesses betrachtet, sondern arbeitet gemeinsam mit dem Auftraggeber in derselben Umgebung. Damit wird aus der nachträglichen Übergabe von Dokumenten ein kontinuierlicher Informationsfluss.
Für die Deutsche Bahn und andere mitteleuropäische Schieneninfrastrukturbetreiber können die nordischen Erfahrungen daher als Maßstab dienen: Unterstützt die vorgesehene Systemarchitektur die tatsächlichen Abläufe der Bauausführung? Lassen sich Vermessungs-, GIS-, Drohnen- und Maschinendaten ohne unnötige Zwischenschritte integrieren? Und bleiben die Arbeitsabläufe für die Menschen auf der Baustelle klar und praxistauglich? Der digitale Reifegrad eines Projekts bemisst sich letztlich nicht an der Anzahl der eingehaltenen Standards. Entscheidend ist, ob alle Beteiligten dieselben Bauaktivitäten sehen und nachvollziehen können – und auf dieser Grundlage rechtzeitig handeln.