2. Platz – Bauingenieurwesen
BIM-basiertes Simulationsmodell zur Berechnung der Lebenszykluskosten von Straßentunneln
Preisträger: Marius Mendrina
marius.mendrina(at)googlemail.com
Hochschule Ruhr-Universität Bochum
Projekt
Nutzungsdauern beeinflussen die Lebenszykluskosten entscheidend. Da Ausbauteile für den Großteil der Kosten während der Betriebsphase eines Tunnels verantwortlich sind, wurden diese einer besonderen Betrachtung unterzogen.
Um ein nachhaltiges Tunneldesign zu erzielen, hat Marius Medrina ein BIM-Modell eines Straßentunnels erstellt und mit Informationen über die Lebenszykluskosten verbunden. Dazu wurde das Modell in verschiedene Teilmodelle unterteilt. Vom Anwender können dabei die gewünschten Parameter und Positionen eingetragen werden. Die verwendeten Tools ermöglichen die schnelle und einfache Erstellung von Straßentunnelmodellen in einer BIM-fähigen Software. Auf diese Weise können in kurzer Zeit verschiedene Modellvarianten untereinander verglichen werden. Unmittelbar nach Erstellung der Ausbauteile geben die Software-Tools zudem Informationen über die zu erwartenden Initialund Lebenszykluskosten. Dadurch wird auch hier ein schneller Vergleich verschiedener Ausstattungsvarianten möglich. Der Vergleich der Bauteile hinsichtlich der Lebenszykluskosten fördert ein nachhaltiges Tunneldesign, da Investitionsentscheidungen nicht nur auf die Realisierung kurzfristiger Einsparungen abzielen. Zusätzlich können Risikoanalysen durchgeführt werden, um die verwendeten Parameter bei den Lebenszykluskosten näher zu bewerten. Mögliche Kostensteigerungen können auf diese Weise schon in der Planungsphase sichtbar und mit ihren Eintrittswahrscheinlichkeiten angezeigt werden.
Bewertung der Jury
Die Arbeit von Marius Mendrina von der Ruhr-Universität Bochum beschäftigt sich mit der nachhaltigen Planung und Bewirtschaftung von Straßentunneln. Ziel war es, eine kostenoptimierte Planung von Straßentunneln zu erreichen. Die Jury lobte insbesondere die Integration eines 3D-Tunnelmodells mit einer Lebenszykluskosten-Betrachtung. Die Arbeit bietet einen hohen Innovationsgrad, der in naher Zukunft für viele Ingenieurbauwerke zur Anwendung kommen kann.
Der Preisträger
Seitdem Marius Mendrina seine Masterarbeit über BIM-basierte Tragwerksanalyse geschrieben hat, ist er von den Möglichkeiten der Methode BIM begeistert. Besonders in der Nutzung von sogenannten „Skripten“ sieht er großes Potential, wiederkehrende Aufgaben zu automatisieren und somit die Produktivität zu steigern. Nach seinem Masterabschluss im Bereich Konstruktiver Ingenieurbau an der Ruhr-Universität Bochum war es ihm wichtig, praktische Erfahrungen zu sammeln und sich parallel weiter mit der Thematik BIM zu befassen. Da sich die Bauunternehmung WOLFF & MÜLLER Holding GmbH & Co. KG, die auch Förderer des Wettbewerbs „Auf IT gebaut“ ist, seit längerer Zeit für die Digitalisierung der Branche engagiert, hat er sich für ein Trainee-Programm in dem Unternehmen entscheiden. Danach wird er als Jungbauleiter und BIM-Koordinator bei WOLFF & MÜLLER weiterarbeiten. Das Konzept zur automatisierten Ermittlung der Lebenszykluskosten von Straßentunneln wird er anpassen, um es auch im Hoch- und Industriebau anzuwenden. Ein erstes Pilotprojekt ist bereits in Planung.
Das Besondere am Projekt
Durch den Einsatz parametrisierter Bauteiltypen und den erstellten „Dynamo-Skripten“ ist es möglich, Tunnelmodelle samt Ausrüstung in Kürze automatisiert zu erstellen und zu verändern. Die Skripte sind so aufgebaut, dass auch externe Bauteiltypen (z. B. von Herstellern) verwendet werden können. Dadurch ist die automatisierte Berechnung der Kosten nicht nur auf den Tunnelbau beschränkt, sondern lässt sich auch auf andere Arbeitsbereiche anwenden. Durch kleine Anpassungen der Skripte, könnte beispielsweise die Ausstattung eines Bürogebäudes hinsichtlich der Gesamtkostenentwicklung über den Lebenszyklus optimiert werden.