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12.05.2018

BIM in der Planung von Wasserkraftwerken

BIM-Modell des Dotierkraftwerkes mit der Fischaufstiegshilfe, dem Einlaufbauwerk und der Gründungssituation

Building Information Modeling (BIM) basiert auf einem digitalen objektorientierten Bauwerksmodell (3D-Modell) und ist eine kooperative Arbeitsmethode. Das digitale Bauwerksmodell erfasst konsistent alle für das Bauwerk relevanten Informationen, verwaltet diese und ermöglicht unter allen Fachbeteiligten eine vereinfachte Abstimmung der Teilplanungen sowie eine transparente Kommunikation. 

In verschiedenen aktuellen Wasserkraftwerksprojekten, wie Gemeinschaftskraftwerk Inn (GKI), Töging am Inn oder auch am Triftbach, werden derzeit verschiedene Anwendungsfälle von BIM in unterschiedlichen Leistungsphasen erprobt. Neben einer Vielzahl neuer Herausforderungen zeigen sich aber auch die ersten Erfolge. BIM ist eine andere Herangehensweise an die Planung. Sie erfordert ein Umdenken bei Planer und Kons truk teur bei der Modellerstellung,  denn diese ist entscheidend für die spätere Modellqualität. Auto matisierte Prozesse, u. a. erstellt durch eigene Programmierungen, erlauben eine Optimierung der bisherigen Planungsprozesse und der Planungsqualität. Durch eindeutige Visualisierung können Missverständnisse vermieden werden und der Auftraggeber kann einfacher Entscheidungen mit Hilfe von BIM-Modellen treffen.

Pilotprojekt Gemeinschaftskraftwerk Inn

Das Gemeinschaftskraftwerk Inn liegt am Oberen Inn im schweizerisch-österreichischen Grenzgebiet. Das Kraftwerk erzeugt mit zwei Francis-Turbinen eine Gesamtleistung von 89 MW bei einer Fallhöhe von 160,7 m (brutto). Die ca. 15 m hohe Wehranlage Ovella im Oberlauf staut das Wasser für den Einlauf in den 23,3 km langen Triebwasserstollen an. Seitlich der Wehranlage befindet sich das Do-tierkraftwerk mit Fischaufstiegshilfe. Das Dotierkraftwerk nutzt die Restwasserabgabe zur Erzeugung von 8 GWh Strom pro Jahr. Lahmeyer Hydroprojekt ist u. a. mit der Ausführungsplanung von Krafthaus, Wehranlage und Dotierkraftwerk in den Bereichen Objekt und Tragwerksplanung beauftragt. Aufgrund der Komplexität des Dotierkraftwerkes zusammen mit der Wehranlage und der komplexen Baugrundsituation haben wir uns zur 3D-Modellierung der verschiedenen Fachmodelle (u. a. Massivbau, Baugrund, Baugrubenverbau und Innenausbau) unter Verwendung der Methode BIM entschieden.

Ziele durch die Anwendung von BIM

Unser hierdurch verfolgtes Ziel ist es, eine qualitativ hochwertige, ganzheitliche und widerspruchsfreie Planung zu erhalten. Es ist zum Beispiel möglich zu jeder Zeit aktuelle Schnittdarstellungen zu erzeugen. Eine konsistente Beschriftung auf Grundlage von Attributen ist jederzeit und teilautomatisiert möglich. Auch eine 2D-Planableitung aus dem Modell ist der klassischen 2D-CAD-Planung überlegen. Änderungen werden am 3D-Element durchgeführt und finden sich anschließend in allen Schnitten wieder. Für die Bauausführung wurden die Betonblöcke einschließlich Fugenbänder modelliert und eindeutig attribuiert. So ist sowohl eine Überprüfung der Herstellbarkeit der Betonblöcke als auch die visuelle Kontrolle der vollständigen Abdichtung möglich. Des Weiteren werden diese Teilelemente zur Erstellung der Schal- und Bewehrungsplanung genutzt, welche ebenfalls in 3D erfolgt. Durch die vorlaufende Erstellung des digitalen Zwillings können mögliche Problemstellen rechtzeitig erkannt und im 3D-Modell digital gelöst werden. Frei nach dem Motto „Erst digital, dann real bauen“  Sven Oettinghaus, Robert Achatz –München