Randselva-Brücke: auf dem Weg in die Zukunft des digitalisierten Bauens

Der Gewinner der Tekla Global BIM Awards 2020 ist die norwegische Randselva-Brücke – die längste Brücke der Welt, die ausschließlich mit Bridge Information Modeling (BrIM) und ohne traditionelle Papierzeichnungen entworfen, geplant und gebaut wurde.
 
Eine Brücke verbindet Landstriche, Orte und Menschen auf effiziente Weise miteinander. Sie ist Symbol für menschlichen Fortschritt und steht oftmals durch ihr ikonisches Design für Ingenieurskunst und -methoden einer bestimmten Epoche oder Schule. 

Die 643 Meter lange Randselva-Brücke in Norwegen soll ein solches Symbol werden. Der Gewinner der Tekla Global BIM Awards 2020 ist die längste Brücke der Welt, die vollständig mit Building Information Modeling (BIM) gebaut und geplant wurde – ohne eine einzige Papierzeichnung. Das Projekt ebnet den Weg zu einer effizienteren und kostengünstigeren Zukunft für die gesamte Bauindustrie. 

Ein gesamteuropäisches Projekt

Die Randselva-Brücke soll 2021 fertiggestellt werden und überquert den gleichnamigen Fluss in der Nähe der Stadt Hønefoss, etwa 60 Kilometer nordwestlich der norwegischen Hauptstadt Oslo. Als Industriezentrum mit mehreren wichtigen Produktionsstätten liegt Hønefoss in der Nähe der europäischen Fernstraße E16. Sie ist eine wichtige Ost-West-Straße, die ihren Ursprung in der schwedischen Stadt Gävle hat, durch Norwegen verläuft und über Fährverbindungen nach Schottland und Nordirland weiterführt. Der Bau der Randselva-Brücke ist Teil eines größeren Projekts der norwegischen Straßenverwaltung, um einen Abschnitt der E16 zu verbessern.

Es ist nur passend, dass diese Brücke als Teil einer Fernstraße, die mehrere europäische Länder verbindet, von einem gesamteuropäischen Team gebaut wird. Der Bauauftrag wurde von der norwegischen Baufirma PNC vergeben. Die Brücke wurde vom portugiesischen Bauingenieurbüro Armando Rito Engenharia entworfen und von BIM-Experten in Dänemark, Finnland, Norwegen und Polen für das schwedische Ingenieurbüro Sweco modelliert. Das Team von Sweco verwendete für die Modellierung Tekla Structures und Tekla Model Sharing, eine Cloud-Lösung mit der unterschiedliche Teams zeitgleich an ein und demselben BIM-Modell arbeiten können. 

Schlanke Konstruktion, massive Bewehrung

Zwei einzelne Fahrspuren führen am höchsten Punkt in etwa 55 Metern Höhe über Fluss und Wald. Die Brücke wurde als Beton-Kastenträger und mithilfe der Freibaumethode entworfen. Sie ruht auf sechs Pfeilern mit einer Höhe von fünf bis 42 Metern. Etwa 200.000 Bewehrungsstäbe sind in Beton eingefasst, der in 200 separaten Betonierabschnitten gegossen wird.

Eine der Herausforderungen liegt im Entwurf der schlanken Brücken-Geometrie. Diese bewältigt das Team mit parametrischen algorithmischen Entwurfsmethoden. Durch die dichte Bewehrung und mehr als 200 vorgespannten Verankerungen gestaltete sich die Planung bestimmter Abschnitte als sehr schwierig. Jedes Objekt im Randselva-BIM-Modell trägt etwa 50 Informationsattribute. Diese immense Datenmenge kann am besten in 3D verarbeitet werden.

Das bahnbrechende Randselva-Brückenprojekt ebnet den Weg in die Zukunft des digitalisierten Bauens.

Aarni Heiskanen, Construction Innovation Agent, Mitglied der Jury der  Tekla Global BIM Awards 2020

Etwa 95 Prozent der Informationen werden über IFC-Dateien an den Bauunternehmer übermittelt. Da Tekla Structures die gesamte Bewehrung entsprechend des Betonierabschnitts kennzeichnet, kann der Bauunternehmer bei Bedarf Biegelisten aus den Dateien extrahieren. Gleichzeitig stellt die automatische Kollisionserkennung sicher, dass der Entwurf auch ausgeführt werden kann. All dies trägt dazu bei, Fehler im Vorfeld zu eliminieren und so vor Ort Zeit und damit Geld zu sparen.

Nordische Länder in 3D führend

Tatsächlich war es der Auftraggeber des Projekts, die norwegische Straßenverwaltung, die die Umsetzung eines modellbasierten Ansatzes für die Brücke angeregt hatte. In anderen Projekten hatte diese festgestellt, dass bei der Verwendung von BIM-Modellen deutlich weniger Änderungen im Bauprozess vorgenommen werden mussten. Seit Beginn der Zulassung solcher modellbasierter Projekte im Jahr 2016 hat die norwegische Behörde eng mit verschiedenen Akteuren der Branche zusammengearbeitet, um einen reibungslosen Übergang zum vollständigen Bauen mit BIM zu ermöglichen. Dank dieser Tatsache ist Norwegen heute weltweit führend bei zeichnungsfreien Projekten. Finnland liegt knapp dahinter.
 
Beim Randselva-Projekt ist jedes Team vor Ort mit Tablets ausgestattet. So können sie jederzeit und überall auf das BIM-Modell zugreifen. Oder Sie lassen sich die Modelle auf größeren Computerbildschirmen anzeigen, die sich in mobilen Baucontainern befinden. Die cloudbasierte BIM-Plattform Trimble Connect ermöglicht den Teams eine reibungslose Kommunikation mit den Verantwortlichen für die 3D-Modellierung sowie anderen Beteiligten: Alle werden zum richtigen Zeitpunkt mit genau den ausführungsreifen Daten verbunden, die sie benötigen. Um sicherzustellen, dass alle über die 3D-Daten verfügen, werden gemischte Teams mit unterschiedlichem Fachwissen gebildet: Teammitglieder, die über Computerkenntnisse verfügen, arbeiten mit Teammitgliedern zusammen, die mit traditionelleren, zeichnungsbasierten Verfahren arbeiten.
 
Mit dem Einsatz des Augmented-Reality-Systems Trimble SiteVision geht das Team noch einen weiteren Schritt Richtung digitalisiertes Bauen. Auf der Baustelle kann das Team mithilfe des Systems die nächste Bausequenz visualisieren und auf dem Display den aktuellen Stand der Bauausführung projizieren. Beim Randselva-Projekt wird die VR-Technologie zur Planung und Installation von Leitungen und Bewehrung sowie zur Positionskontrolle von Gerüsten und Pfählen eingesetzt. 
 
Sehen Sie sich dieses Webinar an: Effizienter Planungs-Workflow für Brücken