Bauwerke im Mittelpunkt der Digitalisierung
Weshalb steht das Bauwerk im Mittelpunkt ?
Wenn über die Digitalisierung der Bauwirtschaft gesprochen wird, darf nicht vergessen werden, dass es eigentlich um die Digitalisierung von Bauwerken geht.
Verkehrsteilnehmer generieren volkswirtschaftliche Nutzen und stellen Anforderungen an die Infrastruktur. Infrastruktureigentümer stellen die Strasse oder die Bahn bereit und versuchen, die Anforderungen bestmöglich und zu minimierten Kosten zu erfüllen. Das Bauwerk ist die einzige Ebene, auf der Nutzung und Bereitstellung vollständig aufeinandertreffen. Es ist deshalb die entscheidende Grösse zu Steuerung der Wirtschaftlichkeit.
Das informierte Bauwerk.
Die Digitalisierung basierend auf der BIM-Methodik erlaubt, Bauwerke grafisch als 3D-Modell zu planen und mit Informationen zu versehen. Zentral dabei ist der Begriff Information. Informationen können für die effiziente Planung und Realisierung von Bauprojekten genutzt werden.
Der grössere Nutzen für Infrastruktureigentümer liegt in der Nutzung der Informationen für das Erhaltungsmanagement, den Unterhalt und das Verkehrsmanagement. Dazu sind neben Informationen über das Bauwerk, solche über Belastungen und Reaktionen, Angaben zu Verkehrsbelastung und die Witterungsbedingungen notwendig, denen das Bauwerk ausgesetzt ist. Diese sind automatisiert über den Zeitverlauf zu erheben. In Bezug zueinander gesetzt, ergeben sich neue Einsichten unter anderem über die Zustandsentwicklung, die Performance von Produkten und die Life-Cycle-Costs. Die Informationen können auch zur Simulation der Zustandsentwicklung genutzt werden.
In den beiden ersten Stufen werden die Informationen erfasst, strukturiert, zusammengefügt und gespeichert. In der dritten Stufe, dem informierten Bauwerk werden sie vernetzt, mit Umwelt- und Nutzungsdaten verknüpft. Damit erst wird die effiziente und effektive Nutzung der Informationen ermöglicht.
Das informierte Bauwerk ist damit der wichtigste Schritt hin zur Smart Infrastructure.
Was macht das informierte Bauwerk aus?
Das Informierte Bauwerk enthält wie Daten aus verschiedenen Quellen, die über den ganzen Lebenszyklus erfasst werden und die das Verhalten und die (Zustands-) Entwicklung des Bauwerks beschreiben.
Das Bauwerk verfügt über eine Lage, die je nach Bedarf in Landeskoordinaten oder bezüglich dem Raum-Bezugssystem angegeben wird. Im Weiteren sind Grundstücksinformationen, Massen und Massen, Bestandteile und Produkte, Belastungen und das Bauwerksverhalten, der Zustand und dessen Bewertung sowie der daraus bestimmte Substanzwert, sowie Klima- und Verkehrsbelastungsdaten als Zeitreihen enthalten.
Das Informierte Bauwerk verknüpft also mehrere Datenquellen kontextsensitiv zu Informationen und bietet damit neue, aussagekräftige und zahlenbasierte Entscheidungsgrundlagen.
Beim «Informierten Bauwerk» handelt es sich zudem um einen leicht verständlichen, gedanklichen Ansatz. Wir Menschen sind es gewohnt, in Objekten zu denken. Bereits in der Schule lernen wir bereits, ähnliche Formen wie Dreiecke, Kreise oder Vierecke zu jeweils einer Gruppe zusammenzufassen. Im Alltag ordnen wir Birnen, Äpfel, Orangen, etc. ganz selbstverständlich der Gruppe Obst zu.
Eine Infrastruktur ist ebenso nichts anderes als eine Summe von Bauwerken. Strassenabschnitte, Entwässerungsabschnitte, Stützbauwerke, Brücken, Lichtsignalanlagen, Beleuchtungen, usw. ergeben zusammen ein (Strassen-) Infrastruktur-Bauwerk. Was liegt näher, als diese Objektorientierung für die Verbesserung der Kommunikation zu nutzen?
Welchen Nutzen habe ich von einem Informierten Bauwerk?
Die Nutzen
Der Nutzen des informierten Bauwerks besteht aus Effizienz- und Effektivitätsgewinnen. Er fällt in der Projektrealisierung, dem Erhaltungsmanagement, dem Unterhalt und dem Verkehrsmanagement an. Wesentlich ist auch der Mehrwert durch die Bereitstellung von Fakten für die Entscheidungsfindung in der Führung. Je nach Projektumfang und Organisation der Verwaltung können weitere Nutzen anfallen. So zum Beispiel in einer Bewilligungsbehörde durch die digitale Baubewilligung oder die Verwertung (Verkauf, Lizenzierung) von Informationen.
Infrastruktureigentümer profitieren
Der Nutzen von Investitionen in die Projektrealisierung fliessen indirekt über Marktmechanismen als tiefere Angebote für Planer- und Unternehmerleistungen an die Infrastruktureigentümer zurück. Der Nutzen aus den übrigen drei Bereichen schlagen sich als Effizienzsteigerung direkt auf der Kostenseite nieder.
Infrastruktureigentümer profitieren von
- Kostensenkungen von 10-15% durch Effizienzsteigerungen in der Projektrealisierung und im Betrieb
- kürzeren Realisierungszeiten (abhängig von der Projektart und -grösse von Wochen bis Jahre) durch schnellere Planung und Bauausführung vor allem aber auch durch einen früheren und gezielteren Einbezug von Anspruchsgruppen
- einer Steigerung der Bauqualität durch besseres Anforderungsmanagement
Die erzielbare Effizienzsteigerung über den Lebenszyklus liegt bei 10-20%, über einen Nutzungszyklus betrachtet bei 5-10%. Eine genauere Aussage ist aufgrund der fehlenden Datenbasis aktuell nicht möglich.