Digitaler Zwilling im Einsatz: Die Köhlbrandbrücke in Hamburg
Zwei Softwarelösungen der Nemetschek Group waren maßgeblich an der Erstellung eines digitalen Zwillings der Köhlbrandbrücke in Hamburg beteiligt. Das Modell, das die Grundlage für das Projekt smartBRIDGE Hamburg bildet, wurde mit Allplan und Solibri erstellt und geprüft.
München / Hamburg – 25. April 2023 - Zwei Softwarelösungen der Nemetschek Group waren maßgeblich an der Erstellung eines digitalen Zwillings der Köhlbrandbrücke in Hamburg beteiligt. Das Modell, das die Grundlage für das Projekt smartBRIDGE Hamburg bildet, wurde mit Allplan und Solibri erstellt und geprüft. Dadurch konnte die Hamburg Port Authority (HPA) eine präventive – statt reaktive – Instandhaltung für diese kritische Infrastruktur einführen.
Die 1974 erbaute Köhlbrandbrücke ist die zweitlängste Straßenbrücke Deutschlands und eine der am stärksten befahrenen. Die Schrägseilbrücke wird täglich von rund 36.000 Fahrzeugen befahren und spielt damit eine wichtige Rolle für die lokale Wirtschaft. „Die HPA als Betreiber der Brücke suchte nach einer Möglichkeit, die Brücke effektiver zu warten und zu betreiben. Nachdem wir das Potenzial digitaler Zwillinge erkannt haben, wurde 2019 das Projekt smartBRIDGE Hamburg initiiert“, so Jens Meier, CEO der HPA. Mit Hilfe von OPEN BIM, ICF und dem BIM Collaboration Format (BCF) und den Nemetschek Marken Allplan und Solibri konnte dieses Projekt in die Tat umgesetzt werden.
Mit BIM gemeinsam bauen
Aufgrund des Alters der Brücke und des täglichen Verkehrsaufkommens war eine kontinuierliche Überwachung in Echtzeit der beste Weg, um Reparaturarbeiten zu erkennen und eine Behinderung des Verkehrs zu minimieren. Andernfalls könnten Mängel unentdeckt bleiben und zu größeren Problemen führen, die die Sicherheit und den Betrieb der Brücke beeinträchtigen könnten.
Zudem war – wieder aufgrund des Alters der Brücke – kein BIM-Modell der Brücke vorhanden, sodass dieses von Grund auf neu entworfen werden musste. Hierfür wurden mehrere BIM-Anwendungen eingesetzt, darunter Allplan, mit dem ein sehr detailliertes Modell der Brücke erstellt wurde. Die gesamte Brückenkonstruktion sowie ihre einzelnen Komponenten konnten in diesem Modell dann erstmalig visualisiert werden.
Obwohl es sich um ein Bestandsmodell handelte, erforderte der Entwurfsprozess dennoch einen BIM Execution Plan (BEP) und eine Einigung zwischen allen Beteiligten über die Anforderungen an die Elementtaxonomie und den Level of Detail (LOD). „Durch den Einsatz von OPEN BIM - einer Kernfunktionalität von Allplan – wurde die Verwaltung und der Austausch von Daten zwischen verschiedenen Beteiligten und Anwendungen möglich und gleichzeitig effizient“, erklärt Detlef Schneider, CEO von ALLPLAN.
Bei einem Projekt wie diesem, bei dem mehrere Lösungen zusammenkommen, ist die Sicherstellung der Konsistenz und Einhaltung der BIM-Anforderungen eine Herausforderung, zumindest ohne eine Software wie Solibri. „Die Modellprüfungslösung Solibri hat sichergestellt, dass die Modelle den Anforderungen des BEP und anderer Qualitätsstandards entsprachen“, so Ville Kyytsönen, CEO von Solibri. Dies gab der Hamburg Port Authority die Sicherheit, dass das Modell korrekt war, bevor es als digitaler Zwilling genutzt wurde.
Ein praktisches Beispiel für einen digitalen Zwilling
Mit dieser Datenbasis für ihren digitalen Zwilling konnte die Hamburger Hafenbehörde IoT (Internet-of-Things)-Sensordaten und traditionell gesammelte Brückeninspektions- und Wartungsdaten in ihr Brückenmodell integrieren. Mehr als 500 IoT-Sensoren wurden mit einem digitalen Sensor im Brückenmodell verbunden. Dieser ermöglicht die Echtzeitüberwachung, die von der Hamburg Port Authority gewünscht war, und gibt automatisch Warnungen aus, wenn Probleme oder Mängel erkannt werden. Beide Datensätze wurden dann dem Asset-Management-System der Brücke zur Verfügung gestellt, so dass die vorausschauende Wartung besser geplant und durchgeführt werden konnte.
„Es ist oft schwierig, Projekte zu finden, in denen digitale Zwillinge tatsächlich vollständig so umgesetzt werden, wie anfangs geplant. Das Projekt smartBRIDGE Hamburg zeigt die praktische Anwendung eines digitalen Zwillings in einem realen Kontext und demonstriert, wie wertvoll diese Technologie insbesondere für kritische Infrastrukturen sein kann“, erläutert César Flores-Rodríguez, Chief Division Officer Operate & Manage und Digital Twin. „Mit unserem Portfolio an OPEN-BIM-Lösungen kann die Nemetschek Group diese Technologie über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder Infrastruktur hinweg unterstützen.“
Vorausschauende Planung mit Insight-gestützten Entscheidungen
Neben der kontinuierlichen Überwachung der Brückenkonstruktion ermöglicht der digitale Zwilling auch die Durchführung verschiedener Simulationen. Auf diese Weise kann die Hamburg Port Authority, wenn sie ein Problem erkannt hat, verschiedene Lösungen und Szenarien testen und die Ergebnisse vor der Umsetzung bewerten. Für ein so wichtiges Infrastrukturbauwerk wie die Köhlbrandbrücke sind diese Erkenntnisse von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit und die Minimierung von Unterbrechungen. Ein digitaler Zwilling ist der Schlüssel zur Erreichung dieser beiden Ziele und wird eine entscheidende Rolle beim datengesteuerten Betrieb und der Instandhaltung der Brücke in absehbarer Zukunft spielen.
Erfahren Sie mehr über Allplan, die führende BIM-Software für die AEC/O-Branche, unter www.allplan.com, und Solibri, den Marktführer für Modellprüfungssoftware, unter www.solibri.com.
Über die Nemetschek Group
Die Nemetschek Group ist ein weltweit führender Softwareanbieter für die digitale Transformation der AEC/O- und Medienbranche. Die intelligenten Softwarelösungen decken den gesamten Lebenszyklus von Bau- und Infrastrukturprojekten ab und ermöglichen Kreativen, ihre Arbeitsabläufe zu optimieren. Kunden können Gebäude und Infrastrukturen effizienter und nachhaltiger planen, bauen und verwalten sowie digitale Inhalte wie Visualisierungen, Filme und Computerspiele kreativ entwickeln. Der Softwareanbieter treibt Innovationen wie digitale Zwillinge sowie offene Standards (OPEN BIM) und Nachhaltigkeit in der AEC/O-Industrie voran und erweitert sein Portfolio kontinuierlich, u.a. durch Investitionen in Start-ups. Derzeit gestalten mehr als sieben Millionen Anwender die Welt mit den kundenorientierten Lösungen unserer vier Segmente. 1963 von Prof. Georg Nemetschek gegründet, beschäftigt die Nemetschek Group heute weltweit rund 3.600 Experten.
Das seit 1999 im MDAX und TecDAX börsennotierte Unternehmen erzielte im Jahr 2022 einen Umsatz von 801,8 Millionen Euro und ein EBITDA von 257,0 Millionen Euro.
Über ALLPLAN
ALLPLAN ist ein globaler Anbieter von BIM-Designsoftware für die AEC-Branche. Getreu unserem „Design to Build“-Anspruch decken wir den Prozess vom ersten Konzept bis zur endgültigen Detailplanung für die Baustelle und für die Vorfertigung ab. Allplan Anwender erstellen dank schlanker Workflows Ergebnisse von höchster Qualität und Detailgenauigkeit. ALLPLAN bietet eine leistungsstarke integrierte Cloud-Technologie zur Unterstützung der interdisziplinären Zusammenarbeit bei Hoch- und Tiefbauprojekten. Weltweit schreiben über 500 engagierte Mitarbeiter die Erfolgsgeschichte von ALLPLAN fort. ALLPLAN mit Hauptsitz in München ist Teil der Nemetschek Group, einem Pionier für die digitale Transformation im Bauwesen.
Über Solibri
Solibri ist führend in der BIM-Qualitätssicherung und Qualitätskontrolle. Es bietet sofort einsetzbare Werkzeuge für die BIM-Validierung, die Kontrolle der Einhaltung von Vorschriften, die Koordinierung von Entwurfsprozessen, die Entwurfsprüfung, die Analyse und die Codeprüfung. Das Ziel von Solibri ist es, Qualitätssicherungslösungen zu entwickeln und zu vermarkten, die die Qualität der BIM-basierten Planung verbessern und den gesamten Planungs- und Bauprozess produktiver und kostengünstiger machen. Zu den Kunden von Solibri gehören große Bauherren, Bauunternehmen, Architekten und Ingenieurbüros in mehr als 70 Ländern. Solibri ist Teil der Nemetschek Group.
Hamburg Port Authority
Die Hamburg Port Authority (HPA) betreibt seit 2005 ein zukunftsorientiertes Hafenmanagement aus einer Hand und ist überall dort aktiv, wo es um Effizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit im Hamburger Hafen geht. Den wachsenden Ansprüchen des Hafens begegnet die HPA mit intelligenten und innovativen Lösungen. Die HPA ist verantwortlich für die effiziente, ressourcenschonende und nachhaltige Planung und Durchführung von Infrastrukturmaßnahmen im Hafen und ist Ansprechpartner für alle Fragen hinsichtlich der wasser- und landseitigen Infrastruktur, der Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs, der Hafenbahnanlagen, des Immobilienmanagements und der wirtschaftlichen Bedingungen im Hafen. Dazu stellt die HPA die erforderlichen Flächen bereit und übernimmt alle hoheitlichen Aufgaben und hafenwirtschaftlichen Dienstleistungen. Sie vermarktet spezielles, hafenspezifisches Fachwissen und nimmt zudem die hamburgischen Hafeninteressen auf nationaler und internationaler Ebene wahr.