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Der digitale Zwilling bei Planung und Bau von städtischen Schienenverkehrswegen
Andreas Neukirch 03. Juni 2021
Bereichsleiter Engineering,
1
Die DVB ist eine hundertprozentige Tochter der Technische Werke Dresden und an
weiteren fünf Unternehmen beteiligt.
Landeshauptstadt Dresden
100 %
Technische Werke Dresden GmbH
100 % 51 % 100 % 60 % 98 %
Energieverbund Dresden GmbH
100 % 49 % 82,5 % 100 %
weitere Beteiligungen an
ostsächsischen Stadtwerken
74,9 % 40 % SachsenEnergie GSW Gas- und
AG Wärmeservice
GmbH
74,9 %
2
Wir bewegen Dresden. Was wir leisten und wer wir sind. täglich ca. 500.000 Fahrgäste, insgesamt 164,3 Mio. im Jahr 2019 ca. 2.000 Mitarbeiter, darunter rund 1.000 Fahrerinnen und Fahrer, ca. 90 Auszubildende 184 Straßenbahnen, 140 eigene Busse 12 Straßenbahnlinien auf 134 km Streckennetz 29 Buslinien mit einer Gesamtlinienlänge von 323 km 2 Bergbahnen, 4 Personen- und 1 Autofähre 3
Zustand der Infrastruktur der Dresdner Verkehrsbetriebe vor der Wende
Fahrten an einem mittleren
Werktag im Dresdner ÖPNV
4
Diskussionen um die Zukunft des ÖPNV in den 90er Jahren
Deckungslücke von umgerechnet 100 Mio. EUR (1991)
Szenario zur Kostenreduktion: Umstellung von bis zu 50% der
Straßenbahnstrecken auf Busbetrieb
Dieses Szenario wurde jedoch von der Dresdner Öffentlichkeit und vom
Stadtrat abgelehnt
Diskussionen am “Runden Tisch” führten zur Annahme des
Verkehrskonzeptes 1994
Ergebnis:
Die Straßenbahn soll das Rückgrat des ÖPNV in Dresden sein
Sie soll stufenweise zur modernen Stadtbahn entwickelt werden Zunächst ist
die Verbindung zwischen Gorbitz und Prohlis als Pilotvorhaben vorgesehen
5
Technische Anforderungen an neue Stadtbahnwagen
Breiterer Wagenkasten (2,65 m)
Einzug im Fußbodenbereich, daher kein Umbau der
Bahnsteige notwendig
Mehr Komfort für unsere Kunden (bequemeres
Sitzen, ca. 15% höhere Platzkapazität)
Bestuhlung: mindestens 2+2
Mehr Komfort und Unterstützung für unsere Fahrer
(u.a. moderner Fahrersitz, kamerabasiertes
Rückblicksystem, Kollisionswarnsystem)
Niederfluranteil: mindestens 65 %
2650
Einstiegshöhe: 280 mm über Schienenoberkante
6 Quelle: Visualisierung: Vossloh Kiepe
Neue, breitere Bahnen brauchen einen größeren Gleismittenabstand:
Bereits über zwei Drittel des Straßenbahnnetzes ertüchtigt
Strecken, die bereits mit 3,0 m
Gleismittenabstand ausgebaut
bzw. im Bau sind
(zzgl. eingleisige Strecken) Ri. Weinböhla
Bestandsstrecken mit ≤ 3,0 m
Gleismittenabstand
Neubaustrecken, die mit 3,0 m
Gleismittenabstand in Planung sind
7
Aufgaben des Centers Infrastruktur der DVB AG
Planung und Betriebsanlagen
Bau der DVB
• Oberbau mit Gleisen
• Unterbau
• Haltestellen
• Fahrleitungen
• Stromversorgung
• Signalanlagen
• Kabelanlagen
Betriebsanlagen
DVB AG • Beleuchtung
• DFI
• Fahrgastunterstände
• Ausstattung
Instand- • Beschilderung
Betrieb
haltung
8 Aufgaben des Centers Infrastruktur, DVB AG
BIM Strategie der DB AG, der digitale Zwilling
Ein digitaler Zwilling der Infrastruktur muss als
Gesamtmodell definiert werden. Dieses Modell soll alle
spezifischen Daten der Infrastruktur enthalten und
verwalten, die für deren Lebenszyklus von Bedeutung
sind.
9 Lebenszyklus im Infrastrukturbereich ohne Gewichtung (DEUTSCHE BAHN AG, 2019)
Mögliche BIM-Strategie
Für die Erarbeitung von Bestandsmodellen und Struktur ist eine Strategie notwendig
Konsolidierungs- und neuen Standard flächen- BIM-Methodik vollständig für
Standardisierungsphase, deckend praktizieren Planen, Bauen und Betreiben
nutzen
10 BIM Strategie Deutsche Bahn, 2019Digitaler Zwilling für die Straßenbahninfrastruktur der DVB AG
Planung
und Bau
• BIM
digitaler Zwilling
Betriebs- digitales Abbild der physischen
physische Anlage anlagen Infrastruktur im gesamten
DVB AG
Lebenszyklus
Instand-
Betrieb
haltung
• BMS • IMS
11
1 Aufgaben des Centers Infrastruktur, DVB AGDigitaler Zwilling bei Straßenbahnvorhaben, warum?
• Building Information Modeling (BIM) wird seit 2020 für
Großprojekte des BMVI verpflichtend angewendet
• Informationsverluste, Kostenerhöhungen und
Terminverzögerungen sollen damit verringert werden.
• Beispiel: gedruckte Pläne und Zeichnungen
Nachteil: Informationsverlust
Vorteil: unter Baustellenbedingungen verwendbar
• Voraussetzungen für den Einsatz im kommunalen Raum
• Gemeinsame Strategie BIM
• Gemeinsame Struktur BIM
• Gemeinsame Datengrundlage
• Gemeinsame Modelle
Informationsverluste während des Lebenszyklus (Borrmann u. a., 2015)Haltepunkt Strehlen, Visualiserung 13
Diplomarbeiten zur Erarbeitung eines Bestandsmodells BIM
Beispiel: Stadtbahn Dresden 2020, TA 1.4 Verlegung der Straßenbahntrasse von der Franz-Liszt-Straße
- Wasastraße in die Tiergartenstraße - Oskarstraße
Ziel der Diplomarbeiten ist analoge und digitale Bestands- und Planungsdaten in die BIM-Plattform KorFin über
offene Schnittstellen zu integrieren um daraus ein BIM-konformes Bestandsmodell der Infrastruktur zur
erhalten.
BIM-konforme Daten sind attribuierbar.
Über die Zusammenführung aller Bestandsdaten ergibt sich sich ein attribuiertes 3D-Gesamtmodell der
gebauten Infrastruktur.
Aus dem Bestandsmodell lassen Aufwendungen, Vor- und Nachteile sowie Chancen für deine BIM Strategie
bis hin zum digitalen Zwilling ableiten
14Haltepunkt Strehlen, Lageplan 15
Haltepunkt Strehlen, Foto 16
Haltepunkt Strehlen, digitaler Zwilling 17
Haltepunkt Strehlen, Querschnitt 18
Haltepunkt Strehlen, koordinierter Lageplan 19
Lageplan und Foto, Fernwärme-Bauwerk Wiener Straße 20 SB 2020 TA 1.4 Oskarstraße, Übergabebauwerk Fernwärme
Haltepunkt Strehlen, Zusammenführung von Lageplan und BIM-Daten
21
Diplomarbeit Lange, 2021Haltepunkt Strehlen, BIM Modell Elt und Bahnstrom-Leitungen 22
Unterirdische Infrastruktur
Mögliche BIM-Strategie: •
•
Baugrund
Unterbau
Schritt 1 Konvergenz •
•
•
Bauwerke
Grundstücksgrenzen
Bäume
Stadt Dresden
Sachsen Energie
Oberirdische Infrastruktur
• Fernwärme
• Elt
• Bauwerke • FM
• Einbauten • Trinkwasser
• Ausrüstung • Gas
• Grundstücksgrenzen
DVB
• Bäume
Gemeinsame Straße
•
•
•
Bahnstrom
FSA
FM
•
Erarbeitung eines • Deckenschluß
• Borde
•
Elt. Haltestelle
Gleisentwässerung
• Abläufe Stadtentwässerung
Gesamtmodells der • Beleuchtung
• Beschiderung, Markierung
• Kanal Schmutzwasser
• Kanal Regenwasser
kommunalen • Signalanlagen
• Ausstattung
• Öffentliche Beleuchtung
Infrastruktur Straßenbahn
•
•
LSA
Kaitzbach
• Straßenentwässerung
• Oberbau • Abläufe
• Fahrleitung
• Borde DB
• Beleuchtung • FM
• Fahrgastunterstände • Entwässerung
• Fahrsignalanlagen
• DFI Telekom
• Ausstattung
Vodafone
23Fachmodell BIM 24 Übersicht der Fachmodelle; Lange,2021 (in Anlehnung an BIM4INFRA 2020, 2019)
Koordinierter Leitungsplan und Bim Modell 25
BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße
Nachträgliche Attribuierung eines
koordinierten Leitungsplans
Im Rahmen einer Diplomarbeit zur
Integration von Bestandsdaten
26 Diplomarbeit Lange, 2021BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße, Nutzung des DGM
27
Diplomarbeit Lange, 2021BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße, Nutzung des 3D Stadtmodells
KorFin Modell Lange, Clauß, 2021
28BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße, Nutzungmöglichkeit des Baumkatasters
29
KorFin Modell Lange, Clauß, 2021BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße, Integration Unfalldaten
30
KorFin Modell Lange, Clauß, 2021BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße, Nacharbeit Bestandsmodell
31
KorFin Modell Lange, Clauß, 2021BIM Pilotprojekt TA 1.4 Oskarstraße, Nacharbeit Bestandsmodell
Diplomarbeit Lange, 2021
3233
KorFin Modell Lange, Clauß, 2021Attribuierung im BIM Modell 34
Nutzung von Geodaten 35
Mögliche Strategie für eine BIM Einführung in der Stadt Dresden Einbeziehung aller städtischen Infrastrukturpartner und Gründung einer Arbeitsgruppe für eine mögliche BIM-Einführung Gemeinsame Meinungsbildung Gemeinsame Festlegung einer BIM Strategie Gemeinsame Abstimmung zu Fachmodellen und Strukturen Festlegung einer Roadmap zur BIM Einführung Fortführung eines BIM Piloten
BIM Pilotprojekt Ausblick, Standardhaltestellenprojekt DVB AG 37
BIM Pilotprojekt Ausblick, Standardhaltestellenprojekt DVB AG 38
BIM Pilotprojekt Ausblick, Standardhaltestellenprojekt DVB AG 39 Diplomarbeit Clauß,2021
BIM Pilotprojekt Ausblick, Standardhaltestellenprojekt DVB AG
Vielen Dank
Andreas Neukirch
+49 351 857 2136
andreas.neukirch@dvbag.de
www.dvb.de
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