Aktuelles Verkehrswegebau / Tiefbau

MOBA: Modellbasiertes Aufmaß und Abrechnung für eine papierlose Straßenbaustelle

Im Straßenbau wird vielfach noch mit lageorientierter Trassenplanung sowie Längs- und Querprofil gearbeitet. Dabei entstehen teilweise große 2D-Pläne mit Höhenangaben, ergänzt um die erforderlichen Profile. Es folgen auf den meisten Baustellen statische Absteckungen, da noch nicht für alle Erdbauarbeiten Baumaschinensteuerungen eingesetzt werden. Die Bauausführung ist ohne vorbereitende und kontrollierende Vermessungsarbeiten nicht möglich. Diese Vermessungsarbeiten gelten gemäß VOB als Nebenleistungen und sind für die Leistungserstellung auf der Baustelle zu erbringen, der Auftrag­nehmer erhält dafür jedoch keine gesonderte Vergütung. Die Reduzierung von Nebenleistungen führt also zu einem Kosten- und Zeitvorteil. Das ist auch in Zeiten des Fachkräftemangels von Bedeutung, sorgt dies doch für eine deutliche Aufwandsreduzierung für die »knappen« Geodaten. Der Limburger Technologieexperte für die mobile Automation MOBA verweist auf die besonderen Fortschritte, die sich durch ein in Finnland bereits gebräuchliches Lösungsmodell erzielen lassen.

Auf größeren Straßenbaumaßnahmen finden sich Baumaschinensteuerungen unterschiedlicher Ausprägung. Verbreitet sind semi-automatische Raupen- bzw. Grader-Steuerungen und Führungssysteme für Bagger – semi-automatische Baggersysteme sind noch selten. Da diese auch hier nicht für jeden Arbeitsschritt zum Einsatz kommen, ist die Übertragung der Planvorgaben in die Örtlichkeit durch Absteckungen noch notwendig. Sie werden aber zunehmend von einer kinematischen Absteckung mittels Baumaschinensteuerung verdrängt.

Der »digitale Zwilling« als Grundlage

Ziel der Zukunft ist eine »papierlose« Baustelle: Alle relevanten Daten, Informationen und Unterlagen werden nur noch digital und damit viel schneller ausgetauscht. Der Vorteil liegt dabei in der ständigen und verlässlichen Aktualität. Die Grundlage bildet ein einheitliches, von allen Beteiligten genutztes, bauteilorientiertes 3D-Modell, genannt »digitaler Zwilling«. Er enthält alle geometrischen sowie semantischen Informationen eines Bauteils, einer Schicht bzw. eines Erdkörpers und wird über den gesamten Lebenszyklus von Erstellung, Erhaltung, Verwaltung und abschließend Rückbau in einer kollaborativen Arbeitsweise genutzt.

Offene Schnittstellen und herstellerunabhängige, standardisierte Formate ermöglichen den verlustfreien Datenaustausch und vermeiden gleichzeitig das Neuerstellen von Plänen, manuelle Neueingaben und dabei lauernde Fehler. Ein solches standardisiertes Datenmodell hat die internationale Organisation buildingSMART mit den Industry Foundation Classes (IFC) geschaffen.

Die Umsetzung in die Praxis

Die Baumaschinensteuerung nimmt in der Ausführungsphase kontinuierlich die Ist-Geometrie des Schichtenaufbaus, der Erdkörper und weiterer Bauteile auf. Die so gelieferten Messpunkte bekommen automatisch den im Planmodell vorgesehenen Klassifizierungscode zugewiesen. Bei der automatisierten Zuordnung (gemäß dem Prinzip des codierten Aufmaßes) können eigene unternehmens- bzw. baustellenspezifische Codierungssysteme verwendet oder später nach IFC Release 5 erstellt werden. Solange letzteres noch nicht bereitsteht, bietet sich auch das finnische InfraBIM Classification System YIV 2019 mit mehr als 600 Codes und Bezeichnungen an. Die Baufortschrittskontrolle, Zwischen- sowie Endabrechnung und Datenbereitstellung für den digitalen Zwilling werden so vereinfacht und beschleunigt. MOBA verweist auf Untersuchungen, die eine Gesamtkosteneinsparung bei einer Baumaßnahme von 17 % ergeben haben. Nach Abzug der eigentlichen Ausführungszeit, die in der konventionellen und der maschinensteuerungsgestützten Methode gleich ist, betrage die Zeitersparnis bei den übrigen Baustellenarbeiten gar 46 %.


Tägliche Qualitätsmessungen

Sicherheit für richtige Messungen bietet ein Konzept von Qualitätsmessungen. Diese erfolgen täglich durch den Baumaschinenfahrer selbst sowie wöchentlich durch den Baustellenvermesser. Zusätzlich können zusammen mit dem Auftraggeber Kontrollmessungen vorgenommen werden. Durch eine gemeinsame Feststellung der erbrachten Bauleistung durch Auftraggeber und Auftragnehmer werden spätere Unstimmigkeiten vermieden. Das Qualitätskonzept garantiert, dass der Vermesser weiter die Genauigkeit sicherstellt und überwacht, ohne dabei seine Zeit für einfache Routineaufgaben zu verbrauchen. Das Konzept ist vergleichbar mit dem der Bohrkerne beim Deckeneinbau.

Alle Messergebnisse – von der Ist-Aufnahme durch die Maschinensteuerung bis hin zu den Qualitätsmessungen durch den Baustellenvermesser – werden in einer Cloud für alle Beteiligten einsehbar dokumentiert.

Direkte Übernahme bereits zugelassen

MOBA führt große Auftraggeber wie die DEGES oder die Deutsche Bahn an, die in ihren BIM-Regelwerken bereits die Leistungserfassung durch vernetzte Baumaschinensteuerungen mit einer direkten Übernahme in die 3D-Modelle zugelassen hätten. Sie solle dann als Grundlage zur Abrechnung dienen, ohne eine zwingende persönliche und gemeinsame Feststellung vor Ort. Selbst wenn noch keine rechtliche Regelung für eine digitale gemeinsame Feststellung existiere, werde hiermit der grundsätzliche Rahmen dafür geschaffen. Und weil zusätzlich Vertragsfreiheit gelte, sei es angeraten, sich mit dem Auftraggeber vorab auch auf diese Leistungserfassung zu verständigen.

In der Praxis gilt rein digital zu bauen, erfassen, prüfen, abzurechnen und zu dokumentieren, ganz ohne Papier, schon jetzt als möglich. In Nordeuropa, insbesondere in Finnland, werde, so MOBA, diese kontinuierliche »volumenorientierte Baufortschrittkontrolle« erfolgreich praktiziert. Entsprechend sei modellbasiertes Aufmaß und Abrechnung mit vernetzter Baumaschinensteuerung dort bereits Standard auf allen größeren Infrastrukturmaßnahmen.

Die Vorteile für Auftragnehmer und -geber bei dieser zukunftsweisenden Methode liegen für MOBA auf der Hand: Eine schnelle Informationsverfügbarkeit in der Baufortschrittkontrolle wird in Echtzeit ermöglicht. Dadurch lassen sich während der Bauausführung schneller Probleme oder Fehler erkennen und vermeiden. Nacharbeiten reduzieren sich. Durch die teilautomatisierte Leistungserfassung mittels Baumaschinensteuerung reduzieren sich Vermessungsaufwand und -kosten deutlich. Und durch die Zeiteinsparung beim Vermesser als auch bei der Bauausführung durch weniger Nacharbeiten kann auch dem Fachkräftemangel begegnet werden.    t

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