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BrIM Bridge Information Modeling: die Revolution im Brückenmanagement

Ein effizienteres Brückenmanagement mit BrIM (Bridge Information Modeling) und BMS (Bridge Management System), das gleichzeitig Kosten, Zeit und Sicherheit optimiert. Lesen Sie mehr dazu

Die Bauwelt verändert sich rasant durch die Digitalisierung. Mit dem zunehmenden Druck, Kosten zu optimieren, Fristen einzuhalten und die Herausforderungen der Nachhaltigkeit zu bewältigen, ist Innovation unerlässlich.

In diesem Kontext hat das Building Information Modeling (BIM) die Art und Weise, wie AECO-Profis und Bauunternehmen Projekte angehen, revolutioniert, was zu einer Verbesserung der Qualität von Design- und Bauplanungsinformationen sowie zu einer verstärkten Zusammenarbeit führt. Für den Brückenbereich gibt es jedoch einen weiteren Schritt: die Brückeninformationsmodellierung (BrIM).

Was ist BrIM, Bridge Information Modeling?

BrIM stellt einen bedeutenden Wendepunkt im Ansatz zum Brückenbau dar, indem es die einzigartigen Herausforderungen angeht, die diese spezifische Art von Projekten mit sich bringt. Während BIM seinen Wert in vielen Branchen bewiesen hat, erfordert seine Anwendung auf Brücken eine maßgeschneiderte Anpassung, um den Design- und Baubedürfnissen dieser Strukturen gerecht zu werden. Mit BrIM wird die Beschränkung einer typischen vertikalen Architektur von BIM effektiv überwunden, indem sie sich effektiv an die horizontalen Merkmale der Kommunikationswege von Brücken anpasst. Dies ermöglicht eine präzise Darstellung der physischen und funktionalen Strukturen von Brücken, die eine umfassende Informationsressource bieten, die den gesamten Lebenszyklus der Brücke von Design über Bau bis hin zur kontinuierlichen Verwaltung umfasst.

Die Vorteile von BrIM

Die Einführung von BrIM bringt eine Reihe greifbarer Vorteile mit sich, die sich positiv auf alle Aspekte des Brückenbauprojekts auswirken. Erstens verbessern die Genauigkeit und Konsistenz der Daten die Qualität des Designs, reduzieren Fehler und optimieren die Errichtung der Strukturen. Dies führt zu einer Reduzierung der Baukosten und einer Beschleunigung der Projektumsetzung.

Darüber hinaus unterstützt BrIM die Designzusammenarbeit in allen am Projekt beteiligten Disziplinen, fördert eine integrierte und synergetische Arbeitsumgebung. Dies führt zu einer höheren Betriebseffizienz und einer Reduzierung von Ineffizienzen im Design- und Bauprozess.

Schließlich bietet BrIM wesentliche Unterstützung für die kontinuierliche Wartung der Brücke während ihres Lebenszyklus. Die durch BrIM gespeicherten genauen und detaillierten Daten ermöglichen eine optimierte Verwaltung von Wartungsmaßnahmen, verlängern die Lebensdauer der Struktur und gewährleisten langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Revolutionierung des Brückenmanagements: die Leistungsfähigkeit von BrIM und BMS

In diesem Informations- und Technologiezeitalter hat das Konzept des Building Information Modeling (BIM) verschiedene Aspekte des Ingenieurwesens, des Bauens, der Überwachung und des Managements von Infrastrukturressourcen, insbesondere von Brücken, grundlegend verändert. Im Bereich des Brückenbaus, als spezifische Form des BIM, umfasst das Bridge Information Modeling (BrIM) die virtuelle Darstellung (Digital Twin) der Brückenressourcen in Verbindung mit geometrischen Informationen und nicht-geometrischen Inspektionsdaten. BrIM hat ein enormes Potenzial gezeigt, um die traditionelle Papierdokumentation und handschriftliche Berichte durch digitale Dokumentation/Transformation von Brücken zu ersetzen, was Fachleuten und Managern ermöglicht, das Brückenmanagement effizienter und effektiver durchzuführen.

Integration von BrIM in das BMS

Ein Großteil der Bewertungen vom Bauzustand von Brücken basiert heute auf einem manuellen Inspektionsbericht, der von speziell beauftragten Personen erstellt wird. Fortschritte in den letzten Jahren haben dazu geführt, dass diese Berichte in elektronische Dokumente umgewandelt und in Verwaltungssystemen gespeichert werden.

Es könnten jedoch Zweifel hinsichtlich der Qualität der im Rahmen der BrIM-Entwicklung erfassten Daten sowie deren Verwendung für korrektive Maßnahmen/Entscheidungen in einem zuverlässigen Brückenmanagementsystem (BMS) bestehen, da sie hauptsächlich auf dem Wissen und der Erfahrung der beteiligten Inspektoren oder Manager beruhen und in gewissem Maße subjektiv sind. Angemessene Bedenken, da von der Zuverlässigkeit der Daten vernünftige und korrekte Entscheidungen abhängen, um die beste Reparaturstrategie oder Budgetzuweisung zu bestimmen.

Eine wirksame Lösung für eine schnelle, intelligente und zuverlässige Brückeninspektion im Vergleich zu herkömmlichen Methoden kann die Integration von TLS-abgeleiteten BrIM in das BMS sein: Dies bietet auch eine umfangreiche Datenbank für Verwaltungszwecke.

Die Technologie ist heute in der Lage, Tools bereitzustellen, um automatisierte Lösungen zu schaffen, die 3D-Rekonstruktion, semantische Modellierung, geometrische Modellierung und Bauinformationsmodellierung umfassen.
Realitätserfassungsgeräte wie terrestrisches Laserscanning (TLS), Photogrammetrie, IoT-Sensoren dienen als Eckpfeiler der präzisen digitalen Darstellung bestehender Brücken. Die semantische Modellierung, obwohl schwer zu automatisieren, ist entscheidend für die Etikettierung von Teilmengen von 3D-Rekonstruktionen in einer BIM-Taxonomie, die die Grundlage für die geometrische Modellierung bildet. Durch die Nutzung parametrischer und nicht-parametrischer Darstellungen wurden bedeutende Fortschritte bei der Automatisierung der geometrischen Modellierung erzielt, was den Übergang von Punktwolken zu BrIM beschleunigt.

BMS: Verbesserung des Infrastrukturmanagements

Ergänzend zu BrIM steht das Brückenmanagementsystem (BMS), ein ausgeklügeltes Set von Tools zur umfassenden Überwachung von Brückenstrukturen. Durch die Integration von Inspektion, Überwachung der strukturellen Gesundheit (SHM) und Sanierungsfunktionen ermöglicht das BMS eine effektive Bewältigung der Komplexität des Infrastrukturmanagements.

Ziel des BMS ist es, dem Verwaltungsträger die erforderlichen Informationen zur optimalen Planung der Wartung und Kontrolle des Anlagevermögens bereitzustellen, unter Berücksichtigung struktureller, wirtschaftlicher und sozialer Faktoren.

Auf der Suche nach sichereren und widerstandsfähigeren Brücken spielen Routineinspektionen eine entscheidende Rolle, indem sie Informationen über die strukturelle Gesundheit liefern und rechtzeitige Eingriffe erleichtern. Manuelle Inspektionen sind jedoch mühsam und zeitaufwändig, was die Erforschung automatisierter Lösungen vorantreibt. Mit Hilfe modernster Technologien wie Digital Twin, BIM, OpenBIM, GIS ermöglicht das BMS prädiktive Wartungsstrategien und fundierte Entscheidungen, um die Langlebigkeit und Sicherheit von Brückenstrukturen zu gewährleisten.

Effizienzsteigerung in der Brückenverwaltung: BrIM und Brückenmanagementsysteme (BMS)

Der innovative Ansatz des Building Information Modeling (BIM) im Brückenkontext, bekannt als Brückeninformationsmodellierung (BrIM), bietet ein umfassendes dreidimensionales Modell, das über das reine Design hinausgeht. BrIM integriert ein intelligentes physisches Modell in eine Umgebung, die die Interoperabilität zwischen den verschiedenen Phasen des Brückendesigns und -managements erleichtert.

Brückenmanagementsysteme (BMS) auf der Basis von BrIM werden in verschiedenen Ländern weit verbreitet eingesetzt. Diese Systeme ermöglichen eine detaillierte Überwachung des Strukturabbaus in Echtzeit durch die Integration von Wartungsdaten und Informationen zu Mängeln in BIM-Modellen. Ansätze wie IFC-Erweiterungen für Wartungsdaten und detaillierte Datenverwaltungsschemata verbessern die Effektivität der Wartung und ermöglichen eine präzise Bewertung der technischen Zustände von Brücken.

Die weit verbreitete Implementierung von BrIM für die Brückenwartung steht jedoch vor erheblichen Herausforderungen.

Dazu gehören die Notwendigkeit, BIM an die spezifischen Anforderungen der Eigentümer anzupassen und effiziente BIM-Verfahren für bereits bestehende Brücken zu etablieren. Darüber hinaus kann die Komplexität der Interoperabilität zwischen verschiedenen kommerziellen BIM-Softwarelösungen Hindernisse für den reibungslosen Datenaustausch schaffen. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert einen vielfältigen und innovativen Ansatz, insbesondere für bestehende Brücken, die ursprünglich nicht mit BIM entworfen wurden. Die Erkundung von Lösungen, die über traditionelle IFC-Erweiterungen hinausgehen, könnte entscheidend sein, um die aktuellen Barrieren zu überwinden und die Vorteile von BrIM in der Brückenverwaltung zu maximieren.

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