Nachhaltigkeit in DEGES-Projekten mit Thinkproject CDE INFRASTRUCTURE and VDC MANAGER

Basierend auf Interviews und der Mitarbeit von Herrn Vollmer, BIM Manager bei der DEGES GmbH

Stellingen Tunnel
Auf einen Blick
  • Länge des Tunnels
    960 m
    Tunnelbreite
    22 bis 31 m
    Lichte Durchfahrtshöhe
    5,10 m
    Querschnitt
    8 Fahrspuren
Stellingen Tunnel

Projektinformation 1

Der ca. 960 Meter lange Stellinger Tunnel beginnt im Süden an der Kieler Straße und schließt im Norden an die Brücke der Güterumgehung an.

Bis zum Jahr 2025 werden auf der A7 Stellingen bis zu 165.000 Fahrzeuge pro Tag prognostiziert. Das hohe Verkehrsaufkommen erfordert umfangreiche Lärmschutzmaßnahmen im Baubereich, wie Lärmschutzwände, Mittelstreifen, lärmarme Fahrbahnbeläge und einen Lärmschutztunnel. Insgesamt wurden 20 Lärmschutzwände errichtet, deren Höhe zwischen 4-9 m variiert. Um die enormen Höhen zu begrenzen, wurden die meisten Lärmschutzwände mit einer Auskragung versehen und auf der Grundlage einer akustischen Studie so konzipiert, dass sie stark absorbierend sind.

Heumer Interchange

Projektinformation 2

Das Autobahnkreuz Heumar (A3/A4/A59) ist eines der am stärksten überlasteten Autobahnkreuze in Europa und wird derzeit umgebaut.

Das Autobahndreieck Heumar verbindet die drei Autobahnen und ist Teil des Kölner Autobahnrings. Mit seinen zahlreichen Brücken sowie der Verkehrsführung in mehreren Ebenen stellt das AD Heumar einen sehr komplexen Knotenpunkt dar, der weitere untergeordnete Straßen sowie Bahngleise kreuzt.

Heumer Interchange
Auf einen Blick
  • Erneuerung von Brücken
    11
    Gesamtlänge
    ca. 8,4 km
    Verkehrsbelastung heute
    220.000 pro 24 Stunden
    Verkehrsbelastung im Jahr 2030
    240.000 Fahrzeuge pro 24 Stunden

Aufgrund seiner Lage im Kölner Stadtgebiet und der Nähe zum Flughafen ist er eine wichtige Strecke sowohl für den öffentlichen als auch für den Güterverkehr. Mit einem Verkehrsaufkommen von ca. 220.000 Fahrzeugen pro Tag und einem Schwerverkehrsanteil von ca. 20 % ist das AD Heumar bereits heute einer der am stärksten belasteten Autobahnknotenpunkte in Europa, für den bis 2030 ein Anstieg auf 240.000 Fahrzeuge pro Tag prognostiziert wird.

Ziel des Umbaus ist es, das Heumarer Kreuz als zentralen Knotenpunkt im Autobahnnetz zu erhalten, seine Anschluss- und Leistungsqualität zu sichern, die Verkehrssicherheit zu erhöhen, die Staugefahr zu verringern sowie die Stabilität und Nutzbarkeit der Brücken zu erhöhen. Die DEGES wird den Umbau des Autobahnkreuzes unter fließendem Verkehr durchführen. Daher ist die Koordination und Planung aller Aktivitäten auf der Baustelle von größter Bedeutung für die Sicherheit aller Beteiligten.

Herausforderungen

Vor dem Stellinger Tunnelprojekt war BIM in der Ausführungsphase bei der DEGES GmbH recht neu, und das 16-köpfige Team, das für die Projektkoordination zuständig war, musste die tägliche Zusammenarbeit stärken.

Die anfänglichen Herausforderungen konzentrierten sich darauf, den Gneralunternehmer (gc) davon zu überzeugen, dass BIM für alle Parteien von Vorteil ist. Die Hauptargumente betrafen die stärkere Zusammenarbeit mit dem Bauherrn und den Ingenieuren für die Bauüberwachung/Bauleitung sowie einen gemeinsamen Datenpunkt als Projektreferenz im Vergleich zu den bis dahin verwendeten mehreren Datensilos.

Die Gesamtzahl der Pläne einschliesslich aller Versionen in der Datenbank beträgt 110.000, und die Zahl der Dokumente inklusive aller Versionen beträgt 340.000.

Daten

 

An zwei Hauptstandorten (Berlin und Hamburg) konzentrierte sich der grösste Teil des Teams mit einer definierten Besuchsdynamik – 2 Tage vor Ort und 3 Tage im Büro. Daten und Projektinformationen wurden gesammelt und in Projektabläufen zusammengestellt, die einem vorher festgelegten Zeitplan folgten.

Die Mitarbeiter der DEGES GmbH in Berlin mussten zweimal pro Woche nach Hamburg pendeln. Etwa fünf Personen legten 290 km zurück (laut google maps). Die Bauaufsicht / Bauleitung saß teilweise in Kassel und Hamburg und musste zweimal pro Woche pendeln. Ungefähr 15 Personen reisten 310 km und der Rest befand sich in der Umgebung von Hamburg, wofür wir etwa 50 km Pendelstrecke veranschlagten. Der Auftragnehmer Hochtief hatte ca. 60 Personen, die teilweise in Hamburg wohnten – diese Zahlen wurden nicht berücksichtigt.

Lösungen

Ansatz der Folgenabschätzung

 

Wir haben Herrn Vollmer interviewt, der für die Koordination der BIM-Projekte zuständig ist. Herr Vollmer leistete Pionierarbeit bei der Einführung von BIM in der Organisation, die heute aus einem 20-köpfigen Team besteht.

Stellinger Tunnel

Ein 500-Millionen-Euro-Projekt, bei dem SharePoint als Repository für Informationen genutzt wurde, die während des Projekts erstellt und zwischen den Teammitgliedern ausgetauscht wurden. In der Mitte des Projekts im Jahr 2019, während der Ausführungsphase, wurde die BIM-Methodik eingeführt. Das Projekt ist nun abgeschlossen, und die Betriebs- und Wartungsphase hat begonnen.

Autobahnkreuz Heumar

Das Projekt begann im dritten Quartal 2018 mit der Planung in der BIM-Methode und begann im Juli 2020 mit der Verwendung von Thinkproject CDE INFRASTRUCTURE für die Projektzusammenarbeit und die Koordinationsprozesse, einschließlich BIM. Das Projekt wird voraussichtlich noch 7 Jahre andauern. Die Anzahl der Zeichnungen und Dokumente, die in der DEGES CDE enthalten sind, wird von derzeit rund 8000 exponentiell ansteigen.

Es wurden Schlussfolgerungen darüber gezogen, wie sich digitale Lösungen auf die einzelnen Projekte ausgewirkt haben, und obwohl es nicht einfach ist, einen direkten Vergleich zwischen Projekten mit digitalen Lösungen und traditionellen Methoden anzustellen, wurden praktische Hochrechnungen und Schätzungen vorgenommen. Ein Projekt, bei dem disruptive Methoden und Tools in der Mitte eingeführt wurden, und ein anderes, bei dem sie vom ersten Tag an eingeführt wurden, ermöglichen der DEGES GmbH ein besseres Gefühl für die Auswirkungen auf die tägliche Arbeit.

Die Diskussion darüber, wie BIM in den beiden Projekten eingeführt wurde und welche Auswirkungen die neue Zusammenarbeit und die digitalen Werkzeuge (Thinkproject CDE INFRASTRUCTURE und VDC MANAGER) auf das Unternehmen hatten, führte zu interessanten Ergebnissen.

Findings

Ergebnis

Während COVID-19 musste das Team viele Änderungen vornehmen. Das begrenzte Personal vor Ort brachte neue Probleme im Bereich Gesundheit und Sicherheit sowie organisatorische Veränderungen in der Art und Weise, wie sie angegangen wurden, mit sich.

Gleichzeitig ermöglichte die Flexibilität, dank der Cloud-Lösungen jederzeit und von jedem Ort aus zu arbeiten, sowie den Teammitgliedern eine andere Kadenz der Aufgabenerledigung, was zu schnelleren Arbeitsabläufen und einer besseren Nutzung der Ressourcen führte. Durch die digitale Lösung der Überprüfungs- und Genehmigungsprozesse, des Informationsaustauschs und der Genehmigung wurden erhebliche Zeiteinsparungen festgestellt, aber es wurde kein Vergleich durchgeführt, um eine solide Metrik abzuleiten.

Zeitliche Einsparungen wurden auch durch reduzierten Reisezeiten verzeichnet, die durch den Einsatz digitaler Lösungen möglich sind. Die Deges Gmbh stellt fest, dass bis zu 30 % der regulären Reisezeit für ähnliche Projekte eingespart wird. Dies bedeutet eine gute Auswirkung auf die Umwelt, da die CO₂ Emissionen reduziert werden.

Auswirkungen des Reisens

Für den Stellingen-Tunnel waren für alle Teilnehmer weniger Fahrten erforderlich: 5 Personen von der DEGES GmbH und 15 von der Bauaufsicht / Bauleitung bei 290 km, 310 km bzw. ~50 km, 2 mal pro Woche für 75 Wochen

5 x 290 km x 2 x 75 x 0,3 = 65.250 km
5 x 3,5 x 2 x 75 x 0,3 = 800 Stunden
15 x 310 km x 2 x 75 x 0,3 = 209.250 km
15 x 4h x 2 x 75 x 0,3 = 2700 Stunden

Die Zeitersparnis ermöglichte es den Mitarbeitern der DEGES GmbH, effizienter zu arbeiten, mehr Aufgaben zu bewältigen und mehr Projekte zu betreuen, und das alles bei einer höheren Qualität der endgültigen Arbeit. Das Projekt sparte nicht nur Zeit bei den Reisen und bei der digitalen Erledigung von Arbeitsabläufen zu jeder Tageszeit, sondern ermöglichte durch den Einsatz digitaler Lösungen in allen am Projekt beteiligten Organisationen auch eine außergewöhnlich hohe Einsparung an Papier.

Digitalisierte Informationen und digitale Arbeitsabläufe wirken sich aus

Papier wird zu verschiedenen kritischen Zeitpunkten im Projekt verwendet, während der Entwurfsphase für die Koordination der Disziplinen, Entwurfsprüfungen, interne Genehmigungen, Genehmigungen mit dem Eigentümer und dem Ingenieur, endgültige Unterschriften; Protokolle von Besprechungen auf der Baustelle, die genehmigt und unterschrieben werden müssen; Inspektionsformulare und Berichte über Nichtkonformitäten; Änderungsformulare und Genehmigungen; Materialrechnungen; Logistikkalender für Ausrüstungs- und Materiallieferungen; alle internen Koordinationspapiere, die alle bei Besprechungen zur Überprüfung mitnehmen; usw.

Stellingen-Tunnel und die ersten Pläne des Autobahnkreuzes Heumar:

Die Pläne waren Teil einer komplexen Reihe von Arbeitsabläufen. Betrachtet man nur die beiden Hauptarbeitsabläufe, die jeweils mehrere Schritte (23 bzw. 15), Prüfer und endgültige Unterschriften (10 bzw. 11) umfassten, und berücksichtigt man, dass 35 % vor Ort hätten gedruckt werden können, kommt man auf insgesamt 28 Millionen Blätter.

Die geschätzte Anzahl der Blätter in allen oben genannten Bereichen ergab, dass 28 Millionen Papiere nicht gedruckt wurden. Die direkten Umweltauswirkungen ergaben die folgenden Ergebnisse:

  • 2069 Bäume
  • 159 Millionen Liter Wasser
  • 70 Tonnen CO2 durch Nichtdrucken

Schlussfolgerung

Mr. Vollmer sagt selbst, dass er keine Dokumente mehr druckt. Er versichert, dass die Digitalisierung nicht nur auf der Seite des Eigentümers endet, sondern dass sie alle Akteure und den gesamten Lebenszyklus der Anlage betrifft. Die DEGES GmbH verlangt von ihren Generalunternehmern den Einsatz digitaler Werkzeuge, wann immer dies möglich ist, um sicherzustellen, dass das Projekt bzw. das Asset auf digitale Art und Weise fertiggestellt wird, um eine reibungslose Übergabe und alle notwendigen Informationen für das Asset während der Betriebsführung zu gewährleisten.

Ein digitales Modell des gebauten Assets würde es der DEGES GmbH ermöglichen, die Kontrolle darüber zu erhöhen, was und wie gebaut wird. Wenn wir zum Beispiel einen Vertrag betrachten, könnten wir nicht nur die EIR einbeziehen, wenn wir über BIM sprechen, sondern auch Umwelt-KPIs in Bezug auf die verwendeten Materialien, mit Blick auf die Kreislaufwirtschaft und das Recycling. Herr Vollmer ist der Ansicht, dass dies mittelfristig erreicht werden könnte und dass dies auch ein transparenteres Modell für die Aufteilung von zusätzlichen Kosten und Belastungen sowie von Gewinnen ermöglichen würde. Mit anderen Worten: ein kooperativeres und partnerschaftlicheres Vorgehen bei Verträgen.

Die Kosten sind nicht das eigentliche Ziel, die Nachverfolgung der Herkunft und der Art der Materialien ist sehr wichtig und wird wahrscheinlich bald in die Vertragsanforderungen aufgenommen werden. Die DEGES GmbH trägt als Projektträger des Projekts eine große Verantwortung für die Art und Weise, wie das Asset gebaut wird, und achtet darauf, die Umwelt so wenig wie möglich zu belasten. Daher plant die DEGES GmbH sorgfältig und baut unter Verwendung der modernsten digitalen Werkzeuge die Verkehrsinfrastruktur von morgen.

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