Wasserversorgung Zürich – Zehntenhausplatz Schacht

Das BIM-Pilotprojekt der Wasserversorgung Zürich (WVZ) Stadt Zürich ist ein Projekt aus dem Portfolio der WVZ-Projekte, das mit den digitalen Methoden arbeitet, die eine papierlose Dokumentation sowie eine kollaborative Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten – Auftraggeber und Auftragnehmer – ermöglichen. Zudem wird auch die Integration anderer beteiligter Gewerke in das Projekt berücksichtigt. Schon bei diesem kleinen Projekt, dem „Zehntenhausplatz“, bei dem es immer wieder versorgungsbedingte Wasserdruckprobleme gab und ein Druckreduzierschacht (DRV) installiert werden sollte, zeigte sich die Komplexität der verschiedenen betroffenen Gewerke: Beleuchtung (öB), Abwasser, Wasserversorgung Zürich (WVZ), Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz Netz) und Energie 360° (Erdgas).

Der Druckreduzierschacht selbst musste bei einem Neubau geplant und modelliert werden. Zunächst erfolgte in groben Zügen die Planung in 2D, damit man definieren konnte, welche Formstücke in 3-D abgebildet werden müssen, da keine Objektdatenbank in 3-D vorhanden war. Erst dann wurde die Modellierung durchgeführt. Im Gegensatz zum DRV, der Baugrube und der Umgebung, die mit Revit erstellt wurden, wurden die anderen Bauwerke als digitale Geländemodelle (DGMs) erfasst und in Civil3D anhand von Punktwolken modelliert. Dabei war es von entscheidender Bedeutung, eine einheitliche Informationsstruktur durchgängig beizubehalten. Ein wesentliches Hindernis stellte die Informationen in Bezug auf Lage- und Höhengenauigkeit der Leitungen im Boden dar, welche deutlich mehr Zeit in Anspruch nahm als ursprünglich erwartet. Diese Herausforderung konnte jedoch durch eine manuelle Lösung mittels GIS-Daten (Geodaten der WVZ) bewältigt werden. Hierbei wurden ein Fixpunkt und zwei Referenzpunkte definiert, um die vermessungstechnisch exakte Positionierung zu gewährleisten. Ein weiteres komplexes Thema betraf die Bestimmung der Leitungsführungen in der Höhe. Auch dieses Problem konnte erfolgreich durch Anwendung der internen Normen der Wasserversorgung Zürich und in enger Abstimmung mit den Projektbeteiligten gelöst werden.

Der Modellierungsgrad wurde über die SIA-Phasen 31-41 (Schweizer Ingenieur- und Architektenverein) hinweg sehr hochgehalten, so dass viele Kollisionen bereits frühzeitig erkannt werden konnten. Dennoch trat, wie bei klassischen Planungen von Bauprojekten, das Problem auf, dass gegen Ende der Bauphase Nachbesserungen an den Modellen erforderlich waren. Dies führte zwar zu einem zusätzlichen Aufwand bei der Modellierung, dieser blieb jedoch minimal.

Der Informationsgehalt des Modells war zu Beginn des Projekts sehr unübersichtlich und wurde im Laufe des Projektfortschritts ergänzt. Viele Informationen wurden aus Lieferantenstrukturen übernommen, da es konkrete Vorgaben von der WVZ gab. Einige Attribute wurden gemeinsam im Projekt als relevant identifiziert und ergänzt. Die relativ geringe Erfahrung der Planenden in der technischen Planung des DRV wurde durch die Unterstützung eines WVZ-Mitarbeiters ausgeglichen, was einen noch intensiveren Austausch mit den Projektbeteiligten erforderte. Die Kostenkomponenten konnten gut anhand der Strukturen des Baukostenplans Tiefbau (eBKP-T) abgebildet werden, allerdings waren an dieser Stelle weitere Absprachen mit den Mitarbeitern der WVZ notwendig, um auch kleinere Elemente gemeinsam abzubilden. Im Gegensatz dazu konnten Themen wie Baugrube, Signalisierung, Installationsplätze etc. bereits abgestimmt und Provisorien definiert werden. Die Anbieter wurden über eine gemeinsame Austauschplattform eingebunden. Da es sich nur um ein kleines Projekt handelte, verlief die Angebotseinholung relativ reibungslos. Für zukünftige, größere Projekte müssten die Modelle beispielsweise mit Simap (elektronische Plattform von Bund, Kantonen und Gemeinden der Schweiz im Bereich des öffentlichen Beschaffungswesen) vorbereitet werden.

Die Inputs der Planenden boten auch die Möglichkeit, Erfahrungen aus der Praxis in das Projekt einzubringen und aktiv mitzugestalten. Die standardisierten Data-Drops zu vorher festgelegten Terminen ergaben nicht immer Sinn, sondern entwickelten sich erst im Laufe des Projekts in Abhängigkeit von den jeweiligen Projektfortschritten. Die Planenden mussten daher nicht zu festgelegten Zeitpunkten Dokumente hochladen, sondern erst dann, wenn sie erstellt worden waren und entweder Diskussionsbedarf bestand oder eine Qualitätssicherung durch die Mitarbeitenden erforderlich war. Konkretere Dateninhalte in den Modellen haben dazu beitragen, die Planung schneller und effektiver abzuwickeln. Es ist zudem notwendig, die Mitarbeitenden zu schulen, damit sie nicht nur Informationen in den Koordinationssitzungen bereitstellen, sondern sich auch aktiv und mit eigener Initiative an den BIM-Prozessen beteiligen.

Empfehlung: 

• Modelle
  Da es sich bei der WVZ um viele standardisierte Komponenten handelt, können viele davon modelliert und parametrisiert werden.
   
• Daten
  Die Komponenten sollen mit den entsprechenden Informationsstrukturen als Datenkatalog definiert werden. Dies ermöglicht es dem Auftraggeber, die Standardkomponenten später bei der Instandhaltung zu ersetzen, ohne Sonderanfertigungen in der Anlage vorzunehmen. Außerdem sind die meisten Informationen von den Komponentenlieferanten bereits vorhanden. Was jedoch benötigt wird, sind klar definierte Informationsstrukturen (Attribute), die in die Systeme der WVZ eingepflegt werden. Es muss jedoch weiterhin die Möglichkeit bestehen, ein „Sonderfeld“ hinzuzufügen, in den projektspezifischen Informationen, die später für das Anlagenmanagement relevant sind, erfasst werden können. Außerdem ist zu empfehlen, eine Datenbank mit den kleinsten Attributen zu definieren, damit jeder Komponente ein Attribut zugewiesen werden kann, z.B. Baujahr, Lebensdauer, etc. Der Vorteil dieser Methode ist eine größere Flexibilität im Umgang mit den Daten. Als Nachteil kann angeführt werden, dass bei bestimmten Komponenten Diskussionen über die Notwendigkeit bestimmter Informationen entstehen können.
   
• Kostenstruktur
  Der Baukostenplan Tiefbau (eBKP-T), ggf. auch der Baukostenplan Hochbau (eBKP-H), sind viel spezifischer und bieten einen guten finanziellen Maßstab bei den Ausschreibungen. Zu Beginn erfordert die Definition etwas mehr Aufwand, führt jedoch zu geringeren Abweichungen von den geplanten Kosten. Es ist wichtig, nicht mit den Ausschreibungen des Baukostenplans zu beginnen, bevor eine interne Übereinstimmung und Klarheit über den zukünftigen Ausschreibungsprozess bestehen. Der Grund dafür ist, dass sich eBKP-T und eBKP-H viel einfacher auf Normpositionen-Katalog übertragen lassen als umgekehrt. An dieser Stelle ist es vorteilhaft, ein internes Tool im Unternehmen zu haben, das diese Übersetzung eindeutig und automatisch durchführt.
   
• Kommunikation Auftraggeber und Auftragnehmer (Planungsbüro/Unternehmern/Dritte)
  Die gemeinsame Austauschplattform (CDE) kann weiterhin flexibel gestaltet sein. Wichtig ist es, den Benennungspfad der Komponenten oder Objekte direkt vom Wasserversorgungsunternehmen an die Beteiligten zu kommunizieren, damit sie problemlos in die Systeme des Wasserversorgungsunternehmens übernommen werden können.
   

Fazit:

Die Zusammenarbeit zwischen den Schnittstellen hat sich als äußerst effektiv erwiesen, was maßgeblich dem Willen und den Interessen der beteiligten Akteure zuzuschreiben ist, die Potenziale von BIM im Projekt zu nutzen. Dennoch gibt es zahlreiche Bereiche, die weiter optimiert werden sollten, um den Einsatz von BIM kontinuierlich zu verbessern. Darüber hinaus ist es entscheidend, dass auch die Auftragnehmerseite die Möglichkeit erhält, die BIM-Methode nicht nach dem Schema „F“ in ihre Planungsprozesse zu integrieren, sondern ihre Erfahrungen aktiv einzubringen. Diese Flexibilität trägt nicht nur zur Effizienzsteigerung bei, sondern fördert auch die Kreativität und Innovationskraft des Planungsteams, was letztendlich zu besseren Ergebnissen im Projekt führt.

Elmin Jelecevic / WVZ Zürich: “Im Zuge der zunehmenden Komplexität von Infrastrukturprojekten und der teilweisen Überlappung einzelner Projektphasen steigen die Anforderungen an die Fachplanenden kontinuierlich. Um die Planungssicherheit zu erhöhen und potenzielle Fehlplanungen frühzeitig zu vermeiden, erachten ich es als zielführend, erfahrene Fachpersonen aus der Ausführung bereits in den frühen Planungsphasen einzubeziehen. Diese praxisorientierte Perspektive leistet einen wesentlichen Beitrag zur Qualitätssicherung und zur Effizienzsteigerung im weiteren Projektverlauf.”