AEC Excellence Finalist – Schüßler-Plan

Brückensanierung mit BIM

Das Wichtigste in Kürze

In Berlin muss eine stark befahrene Autobahnbrücke dringend erneuert werden. Und zwar ohne dabei den Verkehr zu beeinträchtigen. Ein komplexes Infrastrukturprojekt mitten in der Großstadt. Mit dem Einsatz von openBIM und Autodesk-Software gelang es den Ingenieursteams von Schüßler-Plan und SSF-Ingenieuren, einen Entwurf mit einer optimierten, innovativen Lösung vorzustellen.

BESONDERHEIT

Bauen unter Verkehr

Projekt

Westendbrücke, Berlin

Bauherr

DEGES Deutsche Einheit
Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH

Ingenieure

Schüßler-Plan Ingenieursgesellschaft GmbH und SSF Ingenieure

Länge

157
m

Fertigstellung

2023

BIM für die Westendbrücke

Über 180.000 Fahrzeuge schieben sich jeden Tag über die Westendbrücke in Berlin. Die Spannbetonbrücke wurde 1963 gebaut und verbindet die Anschlussstellen Kaiserdamm und Spandauer Damm der Stadtautobahn A100. Sie zählt zu den am stärksten befahrenen Autobahnabschnitten in ganz Deutschland.

Aufgrund von Tragfähigkeitsdefiziten wurde das Bauwerk provisorisch gestützt und soll nun so schnell wie möglich durch einen Neubau ersetzt werden. Bereits seit 2015 gilt auf der Westendbrücke ein Fahrverbot für Schwertransporte. Für Lkw, Busse und Pkw mit Anhängern gilt Tempolimit 60 km/h und ein Mindestabstand von 70 Metern. Mit der Umsetzung dieses Infrastrukturprojektes hat die Berliner Senatsverwaltung die DEGES beauftragt. Das Bauvorhaben besteht aus einer Brücke über Bahngleise mit einer Länge von 157 Metern, sechs zusätzlichen Stützbauwerken und vier Verkehrszeichenbrücken.

Die Herausforderung: Bauen bei fließendem Verkehr

Die Planung des Ersatzneubaus der Westendbrücke ist ein Projekt mit vielen Herausforderungen. Sie liegt an einem komplexen Verkehrsknoten in der Innenstadt von Berlin und überspannt Fern- und S-Bahnstrecken. Die Platzverhältnisse sind sehr beengt.
Eine zusätzliche Hürde für das Team: der Verkehr darf zu keinem Zeitpunkt eingeschränkt werden. „Eine Sperrung der Brücke hätte katastrophale Auswirkungen auf den Verkehr im Westteil von Berlin“, erklärt Shahin Shahsavari, BIM-Gesamtkoordinator bei Schüßler-Plan. „Wir mussten eine bautechnisch umsetzbare und genehmigungsfähige Lösung erarbeiten und dabei äußerst komplexe, städtische Randbedingungen berücksichtigen“, so der Experte.

„Eine Sperrung der Brücke hätte katastrophale Auswirkungen auf den Verkehr. Der Rück- und Neubau muss bei fließendem Verkehr erfolgen.“

Shahin Shahsavari, BIM-Gesamtkoordinator
Schüßler-Plan

openBIM – gemeinsam und digital zum Ziel

Die Ingenieursteams entschieden sich, diese Aufgabe mit der digitalen Planungsmethode openBIM zu lösen. Detaillierte, disziplinübergreifende Modelle sollten die wichtigen Schnittstellen für alle Projektbeteiligten sofort sichtbar machen und reibungslosen Datenaustausch sowie eine effiziente Bauausführung garantieren.
Die unterschiedlichen Modelle erstellten die Planer mit Software von Autodesk. Über eine 3D-Modellierung mit Revit konnte das Team die Abhängigkeiten der Bestandsbauwerke (Brücke, Verkehrsanlagen, Stützbauwerke, Leitungen) und dem geplanten Neubau visualisieren. Die Stromschienen und Fahrdrähte der Fern- und S- Bahn wurden in Civil 3D modelliert. Die geplanten Straßen- und Brückenbauwerke führten die Ingenieure mit den Fachmodellen der Umwelt-, Schall- und Luftschadstoffgutachten in Navisworks zusammen.
So entstand ein Lösungsentwurf mit modellbezogener Darstellung der Umweltverträglichkeit, Schall- und Luftschadstoffbelastung. Über eine 4D-Bauablaufsimulation von Straßen- und Brückenbauarbeiten konnten die Planer schließlich nachweisen, dass die Berliner während der Bauzeit nur mit minimaler Verkehrseinschränkung rechnen müssen.

„Wir mussten frühzeitig Verkehrsführung, Bauzustände, Umweltplanung, Schall – und Luftschadgutachten in all ihren möglichen Varianten betrachten und analysieren.“

Shahin Shahsavari, BIM-Gesamtkoordinator
Schüßler-Plan

Galerie

Zusammenfassung

1BIM gibt Auftraggebern und Planern Sicherheit durch ein tiefgreifendes Verständnis von komplexen Bauabläufen.

23D-Modelle visualisieren die Abhängigkeit von Bestandsbauwerken und Neubau.

3Eine einheitliche Sicht auf alle Modelle erleichtert die Zusammenarbeit bei optimiertem Bauablauf.

BIM und GIS-Analysesoftware: ein unschlagbares Team

Der Anspruch des Projekts lag darin, verschiedene Datenquellen, Schnittstellen und Fachdisziplinen zu einem Gesamtmodell zusammenzuführen.
„Diese gemeinsame Sicht aller Planungsbeteiligten auf die Koordinationsmodelle führte zu Synergien in der Zusammenarbeit“, berichtet BIM-Experte Shahsavari. Dadurch ließ sich die Planung für die Westendbrücke bei jedem Schritt weiter optimieren. Daten aus Geoinformationssystemen (GIS) sind aus Infrastrukturprojekten nicht wegzudenken. Analysetools für Luftschadstoffe und Schallbelastung waren ein wichtiger Bestandteil des Projekts. Für die Erstellung des Luftschadstoffmodells beispielsweise wurden Rasterflächen gruppiert und auf das digitale Geländemodell gemappt. D.h. alle Ergebnisse wurden in GIS-Datenformaten generiert und in BIM-Modelle überführt. Als plattformunabhängige Ausgangsbasis für die weiterführende Planung wurden IFC-Modelle übergeben.
Die Ingenieure von Schüßler-Plan in ARGE mit SSF Ingenieure konnten sich mit diesem Projekt einen Platz unter den Finalisten der AEC Excellence Awards 2019 sichern. Das Planfeststellungsverfahren soll nun 2020 beginnen, die ersten Bauarbeiten in 2022. Die Fertigstellung der Westendbrücke in Berlin ist für 2023 geplant.