Rund 17 Prozent der CO2-Emissionen in Deutschland sind auf den Brückenbau zurückzuführen. Dabei kommt es im Einzelnen jedoch explizit auf die Planungsvariante an, denn es gibt große Unterschiede durch die unterschiedlichen Bauarten der Brücken. Trotzdem ist für die Bauherren fast immer der Herstellungspreis das wichtigste Kriterium, wenn es um die Planungsvariante geht. Für Matthias Müller, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine – Bereich Stahl- und Leichtbau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist das eine unzulässige Verengung der Perspektive: “Ökobilanzielle Auswirkungen durch die Brücke sowie die im Stau stehenden Fahrzeuge, Lebenszykluskosten und volkswirtschaftliche Kosten werden wenig bis gar nicht berücksichtigt. Dabei übersteigen die volkswirtschaftlichen Folgekosten die reinen Lebenszykluskosten der Brücken oft deutlich.”

BIM ändert die Betrachtungsweise

Es gibt beim Brückenbau ein methodisches Problem. Denn bei der Berücksichtigung aller Planungsvarianten im Hinblick auf die Lebenszykluskosten, Emissionsaufkommen und volkswirtschaftlichen Kosten ist mit einem hohen Aufwand zu rechnen. Außerdem erfordert das auch ein beachtliches Know-how, das oftmals nicht verfügbar ist. Dank des an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine durchgeführten Projekts IntegBridge (kurz für “Integrale und ganzheitliche Planung von Straßenbrücken auf Basis von hierarchischen Modellen”) könnte sich dies ändern. Der Aufwand für eine ganzheitliche Bewertung von Brückenvarianten könnte durch Building Information Modeling (BIM) deutlich reduziert werden. Das Forscherteam erstellt konkret brückenspezifisch Vorbilanzen. Diese werden dann in einem Element-Katalog gespeichert und später mit einem projektspezifischen BIM-Modell verknüpft. Danach kann ein Bewertungsalgorithmus die ökobilanziellen Auswirkungen, die Lebenszykluskosten und die volkswirtschaftlichen Kosten berechnen. Dieser digitale Workflow ermöglicht es Planerinnen und Planern, die Varianten von Brücken früh, planungsbegleitend, teilautomatisiert und ganzheitlich zu bewerten. Die IntegBridge-Methode hat die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass eine ganzheitliche Bewertung in die Planungspraxis mit einbezogen werden kann. Nun sind der Gesetzgeber sowie die Auftraggeber an der Reihe. “Die Auszeichnung mit dem Green-BIM Award unterstreicht das allgemeine Interesse, nicht länger die billigsten, sondern die standortspezifisch sinnvollsten Varianten einer Brücke zu realisieren”, freut sich Müller. Eine ganzheitliche Bewertung von Brücken kann aber nur dann zum Standard werden, wenn die öffentlichen Auftraggeber auch entsprechende Analysen anfordern.

Deutliche Vorteile im Brückenbau durch BIM

Damit komplexe Arbeitsabläufe mit BIM im Brückenbau gemeistert werden können, müssen bei allen Baumaßnahmen die ausführenden Firmen ineinandergreifen. Das Besondere beim Brückenbau gegenüber dem Hochbau ist die umfangreiche Geometrie. Sämtliche Bauteile richten sich nach der Trassierung. Sind Änderungen erforderlich, so muss die Brücke komplett neu konstruiert werden. Damit mit BIM eine effiziente Planung erfolgen kann, wird eine parametrische Modellierung gefordert. Die BIM-Methodik eröffnet im Bereich Bau von Brücken zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Der Vorteil ist eine bessere Abbildung der Geometrie. BIM findet immer mehr Anwendung auf deutschen Baustellen. Seit dem Jahr 2020 ist BIM bei Infrastrukturprojekten gesetzlich vorgeschrieben.