Mit einem t?glichen Verkehrsaufkommen von rund 200.000 Fahrzeugen pro Tag ist das Stadtautobahnkreuz am Berliner Funkturm einer der am st?rksten frequentierten Verkehrsknotenpunkte in Deutschland. Neben dem Funkturm, dem Wahrzeichen des Berliner Messegel?ndes, nutzen t?glich mehr als 12.000 Lkw diesen Autobahnknotenpunkt zwischen den Autobahnen A100 und A115 im Westen Berlins.

Der Anfang der 1960er Jahre errichtete Knotenpunkt war nicht für das heutige dichte Verkehrsaufkommen ausgelegt. Trotz st?ndiger Wartung und Reparaturen nimmt die Tragf?higkeit der Bauwerke aufgrund des anhaltenden Schwerverkehrs schnell ab. Mit Hilfe von Building Information Modelling (BIM)-Software arbeitet ein Team aus Verkehrsinfrastrukturberatern, Verkehrsplanern, Konstrukteuren und Verkehrsspezialisten zusammen, um die Verkehrsführung zu optimieren und die Strecke in den kommenden Jahren zu sanieren, gleichzeitig die Verkehrssicherheit zu erh?hen und die L?rm- und Luftverschmutzung für die Anwohner sowie die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.

Arup wurde von der staatlichen DEGES als BIM-Gesamtmanager für das Projekt beauftragt. Der Einsatz digitaler Modellierungssoftware erm?glichte es dem Team - bestehend aus fünfzehn Beratern und dem Bauherrn -, bei diesem komplexen Projekt zusammenzuarbeiten und eine ausgewogene Vorzugsvariante der Trasse zu entwickeln, die bis zum Sommer 2021 weiter optimiert und detailliert wurde, um eine Grundlage für die Planungs- und Gesetzesanforderungen sowie für die ?ffentliche Anh?rung zu schaffen.

Die DEGES beauftragte Arup mit dem BIM-Management, um eine erfolgreiche Durchführung des Vorhabens zu gew?hrleisten. Dies geschah auf der Grundlage unserer positiven Erfahrungen mit der BIM-Implementierung bei einer Reihe von Infrastrukturprojekten in Deutschland und international.

Heiko Jagels

Projektleiter für Ingenieurbauwerke & BIM, DEGES

BIM erh?ht die Planungssicherheit bei komplexen Stra?enbauprojekten

Angesichts der Komplexit?t des Projekts entschied sich die DEGES, dieses Projekt mit BIM zu entwickeln und beauftragte Arup als BIM-Manager, gemeinsam mit allen Planern und Beratern eine beispielhafte digitale Projektstruktur zu entwickeln und umzusetzen. Der Einsatz von BIM soll die Zuverl?ssigkeit w?hrend der Planungs-, Entwurfs- und Ausführungsphasen erh?hen und gleichzeitig die Gesamtrisiken wie Zeitverz?gerungen, Kostensteigerungen oder Qualit?tseinbu?en minimieren. Die Umsetzung dieses Projekts in BIM bedeutete mehr Arbeit in den frühen Planungsphasen dieses komplexen Verkehrsinfrastrukturprojekts, aber das in der dreidimensionalen Welt erworbene Wissen wird in den sp?teren Phasen gro?e Vorteile bringen.

Die Planung komplexer Gro?projekte in BIM bietet gro?e Vorteile gegenüber herk?mmlichen Planungsmethoden, da das digitale Modell ein sehr detailliertes Projekt- und Entwurfsmanagement erm?glicht: So haben die Teammitglieder Zugang zu aktuellen Projektinformationen, was zu gr??erer Transparenz und besserer Zusammenarbeit führt. Die aktuelle modellbasierte Planung umfasst nicht nur den Um- und Teilneubau des Autobahnkreuzes Funkturm.

Ein wesentlicher Baustein für den Projekterfolg ist die optimierte Aufrechterhaltung des Verkehrsflusses w?hrend der Bauarbeiten, wobei auch die Baulogistik in der digitalen Planung berücksichtigt werden muss. Ziel des Vorhabentr?gers und im Interesse der Gesellschaft ist es, über alle Planungsphasen hinweg ein Projekt zu konzipieren und umzusetzen, das dem gesamten Wertsch?pfungs-, Erhaltungs- und Verwertungskreislauf einer Verkehrsinfrastruktureinrichtung dient und dessen alle anfallenden Informationen für Mensch und Maschine gleicherma?en intuitiv verst?ndlich und automatisch nutzbar sind.

Digital model of the junction
Die Fähigkeit, einen echten digitalen Zwilling zu schaffen, ist zwar noch lange nicht erreicht, rückt aber immer näher

Modernisierung von Autobahnen: von BIM zu Digital Twin?

Gemeinsam mit 15 am Projekt beteiligten Planern und Fachleuten arbeiteten wir an der modellbasierten Optimierung der aus der Vorplanungsphase hervorgegangenen Vorzugsvariante. Dazu geh?rte auch die kontinuierliche systematische Verbesserung der disziplinspezifischen Modellierungsprozesse, der Datenaustauschschnittstellen und der Spezifikation von Projektinformationen zur Konsolidierung einer einheitlichen interdisziplin?ren Projektdatenstruktur.

Die Entwicklung eines 3D-Gesamtmodells mit konsistenter, in den Modellelementen verankerter Datenhaltung ist ein wichtiger Schritt zur Entwicklung eines digitalen Zwillings. Mit diesem digitalen Abbild wird das Team in der Lage sein, das dynamische Verhalten der realen Verkehrsinfrastruktur und der zugeh?rigen technischen Anlagen zu bewerten und mit Hilfe numerischer Simulationswerkzeuge verschiedene Szenarien zu analysieren, um eine genaue Grundlage für datengestützte Entscheidungen über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks zu schaffen.

Bis zu einem funktionsf?higen digitalen Zwilling, bei dem alle ?nderungen w?hrend der Projektphasen st?ndig aktualisiert werden und eine dynamische Rückkopplung zwischen dem realen und dem virtuell geplanten Bild m?glich ist, ist es jedoch noch ein weiter Weg.

Abstimmung der Akteure: fast hundert Interessengruppen

In die endgültige Gestaltung müssen in den n?chsten Jahren die Anregungen von fast hundert Interessengruppen einflie?en, darunter der Berliner Senat, Anwohner, der ?ffentliche Nahverkehr (z.B. S-Bahn Berlin, Stadtbusse), die Deutsche Bahn, die Messe Berlin, Gewerbe- und Industriegruppen, Kleing?rtner, Versorgungsunternehmen wie die Berliner Wasserbetriebe und die Deutsche Telekom.

Neben der Optimierung der Trassenführung werden 27 Ingenieurbauwerke und Entw?sserungsanlagen saniert oder neu gebaut. Die ehemalige Avus-Rastst?tte wird zurückgebaut und in den zukünftigen Ausbau der Rastst?tte Parforceheide einbezogen. Damit das Projekt nicht nur funktional, sondern auch ?sthetisch überzeugen kann, ist ein Architekturbüro an der Planung und Gestaltung beteiligt.