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Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik
der Technischen Universität München
Ein modellbasiertes, lebenszyklusorientiertes
Datenmanagement-Konzept für Straßen- und
Brückenbauprojekte
Markus Schorr
Vollständiger Abdruck der von der Fakultät für Maschinenwesen
der Technischen Universität München
zur Erlangung des akademischen Grades eines
Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.)
genehmigten Dissertation.
Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr.-Ing. K. Stahl
Prüfer der Dissertation:
1. Univ.-Prof. Dr.-Ing. W. A. Günthner
2. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. J. Oser, em.
(Technische Universität Graz / Österreich)
Die Dissertation wurde am 29.06.2011 bei der Technischen Universität München
eingereicht und durch die Fakultät für Maschinenwesen am 06.10.2011
angenommen.
I
Herausgegeben von:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Willibald A. Günthner
fml – Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik
Technische Universität München
Zugleich: Dissertation, München, TU München, 2011
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte,
insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, der Entnahme von
Abbildungen, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und
der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben – auch bei nur
auszugsweiser Verwendung – vorbehalten.
Layout und Satz: Markus Schorr
Copyright © Markus Schorr 2011
ISBN: 978-3-941702-23-3
Printed in Germany 2011
Danksagung
III
Danksagung
Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit am Lehrstuhl für
Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München und
basiert auf meiner Mitarbeit im Bayerischen Forschungsverbund „Virtuelle Bau-
stelle“ (ForBAU). Zum Gelingen dieser Arbeit haben zahlreiche Personen beige-
tragen. Einigen von ihnen möchte ich an dieser Stelle meinen besonderen Dank
aussprechen.
Bedanken möchte ich mich bei all meinen Kolleginnen und Kollegen am Lehrstuhl
für das gleichermaßen angenehme wie konstruktive Arbeitsumfeld. Besonderer
Dank gilt dabei meinen „ForBAU-Bürokollegen“ Dr.-Ing. Cornelia Klaubert,
Johannes Wimmer, Tim Horenburg und Dr.-Ing. Stefan Sanladerer. Die
Zusammenarbeit mit Euch hat mir großen Spaß bereitet und es hat mich gefreut,
dass wir trotz unseres intensiven Forschungsprojekts Zeit gefunden haben, auch
den ein oder anderen privaten Abend miteinander zu verbringen.
Für die Hilfestellung sowie die fruchtbaren Anregungen und Diskussionen möchte
ich zudem allen Forschungs- und Industriepartnern von ForBAU danken.
Mein Dank gilt Herrn Professor Dr.-Ing. Karsten Stahl für die Übernahme des
Vorsitzes der Prüfungskommission. Herrn Professor Dipl.-Ing. Dr. techn. Jörg Oser
danke ich nicht nur für die Übernahme des Koreferats, sondern auch für die
konstruktive Kritik während seiner Tätigkeit als Gutachter im ForBAU-Projekt. Sehr
herzlich bedanken möchte ich mich bei meinem Doktorvater Professor Dr.-Ing.
Willibald A. Günthner, der mir ein selbstbestimmtes Arbeiten gestattete und bei
Fragen stets behilflich war.
Meiner Freundin Jessica Kast danke ich für die Unterstützung und ihr großes
Verständnis. Der größte Dank gilt meinen Eltern Marianne und Helmut Schorr, die
mich während meiner gesamten Ausbildung bestmöglich gefördert und unterstützt
haben. Euch beiden sei diese Arbeit gewidmet.
München, im Oktober 2011 Markus Schorr
Kurzdarstellung
IV
Kurzdarstellung
Die Baubranche ist heute einem gewaltigen Wettbewerbs- und damit Kostendruck
ausgesetzt. Es werden zunehmend qualitativ hochwertige, nachhaltige und auf den
gesamten Lebenszyklus ausgerichtete Bauwerke nachgefragt. Dabei müssen vor
allem Infrastrukturbaumaßnahmen in immer kürzerer Zeit abgewickelt werden.
Diese Herausforderungen kann die deutsche Bauindustrie nur mit effizienteren
Prozessen in der gesamten Projektorganisation bewältigen.
Auch wenn unnötige Kosten in der Bauabwicklung in vielen Fällen nachweislich
aus unzureichendem Informationsmanagement resultieren, werden die Potenziale
einer zentralen, durchgängig digitalen und modellbasierten Datenverwaltung ak-
tuell viel zu wenig ausgeschöpft. Das ist erstaunlich, da der weitreichende Nutzen
derartiger Lösungen in anderen Branchen bereits weitestgehend erschlossen ist.
So zeigen beispielsweise Anwendungen aus dem Automobil- und Schiffsbau, dass
sämtliche projektrelevanten Informationen stets aktuell sowie zeit- und ortsunab-
hängig für alle Beteiligten in übersichtlicher Form verfügbar sein können. Fehler
werden dadurch eher erkannt und mitunter bereits vor der Produkterstellung
behoben. Zudem ist eine frühzeitigere und folglich proaktive Steuerung des Pro-
jekts möglich. Weitgehend automatisch entsteht eine nachvollziehbare Dokumen-
tation der Produktentstehung, die sowohl für die Betriebs- als auch die spätere
Recyclingphase enorm wertvoll ist.
Dementsprechend ist es die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit, basierend auf
diesen etablierten Methoden und Techniken ein Datenmanagement-Konzept für
Straßen- und Brückenbauprojekte zu entwickeln, um die genannten Potenziale
auch für die Bauindustrie realisieren zu können. Im Rahmen eines Fallbeispiels
wird das Konzept zudem an einer realen Baumaßnahme umgesetzt und evaluiert.
Abstract
V
Abstract
The construction industry faces a tremendous competition and thus cost pressure.
Today’s requirements focus on high-quality, sustainable and life cycle-oriented
structures. In addition, particularly infrastructure projects have to be completed
within short terms. These challenges of the German construction industry can be
overcome solely by more efficient processes throughout the entire project organi-
zation.
Even if unnecessary costs in the construction process in many cases result from
inadequate information management, the potentials of a central, all-digital and
model-based data management are currently utilized too little. This is surprising
since far-reaching benefits of such solutions in other industries have already been
developed to a large extent. Automotive and shipbuilding-applications show the
possibility to access all project-related information time or location independently
in a current and well-structured form. Errors are detected sooner and corrected at
times even prior to the start of production. In addition, an earlier and therefore
more proactive management of the project is possible. Automatically, a compre-
hensive documentation of the product development is created. That is extremely
valuable for both the operation and recycling phase.
Accordingly, the goal of the present thesis, based on these established methods
and techniques is to develop a data management framework for road and bridge
construction projects to make use of these potentials for the construction industry
as well. As part of a case study, the concept is also implemented on a real con-
struction project and evaluated.
Inhaltsverzeichnis
VI
Inhaltsverzeichnis
Danksagung ..................................................................................................... III
Kurzdarstellung ............................................................................................... IV
Abstract ............................................................................................................ V
Inhaltsverzeichnis ........................................................................................... VI
Abbildungsverzeichnis .................................................................................... X
Tabellenverzeichnis ...................................................................................... XVI
Formelverzeichnis ......................................................................................... XIX
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................. XX
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends ............... 1
1.1 Charakteristika der Bauindustrie ............................................................. 4
1.2 Aktuelle Trends in der Baubranche ......................................................... 8
1.3 Handlungsbedarf bei der Verwaltung von Bauprojektdaten ................. 15
1.4 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit ........................................................ 16
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten ... 19
2.1 Verwaltung von Bauprojektdaten bei staatlichen Einrichtungen und in
der Industrie .......................................................................................... 19
2.1.1 Projektmanagement-Systeme .................................................. 20
2.1.2 Dokumentenmanagement-Systeme (DMS) .............................. 21
2.1.3 Produktdatenmanagement (PDM)-Systeme ............................. 28
2.1.4 Enterprise Ressource Planning (ERP)-Systeme ........................ 34
2.1.5 Elektronische Bautagebücher ................................................... 37
2.1.6 Geoinformations (GIS)-Systeme ............................................... 38
2.1.7 Computer-Aided Facility Management (CAFM)-Systeme ......... 39
2.1.8 Straßendatenbanken ................................................................ 40
2.2 Verwaltung von Bauprojektdaten: Status Quo in Wissenschaft und
Forschung ............................................................................................. 40
2.2.1 Dokumenten- und Workflow-Management ............................... 41
2.2.2 Produktmodell-Server ............................................................... 43
2.2.3 Modellbasiertes Lebenszyklus-Management von Bauwerken .. 46
Inhaltsverzeichnis
VII
2.2.4 Adaption von Datenmanagement-Konzepten aus verwandten
Branchen .................................................................................. 46
2.2.5 Vernetzung unternehmensinterner Datenmanagement-
Systeme .................................................................................... 47
2.2.6 Integration von Baustellendaten in das Datenmanagement-
System ...................................................................................... 48
2.3 Vorteile einer zentralen, lebenszyklusorientierten Datenverwaltung ..... 48
2.4 Herausforderungen des unternehmensübergreifenden
Datenmanagements .............................................................................. 51
2.5 Fazit zum Status Quo bei der Verwaltung von Bauprojektdaten ........... 52
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau . 54
3.1 Die Projektphasen des Straßen- und Brückenbaus .............................. 54
3.1.1 Planung und Genehmigung ...................................................... 57
3.1.2 Bauvorbereitung ....................................................................... 58
3.1.3 Bauausführung ......................................................................... 58
3.1.4 Betrieb ...................................................................................... 59
3.2 Die Akteure des Straßen- und Brückenbaus ......................................... 59
3.2.1 Bauherr ..................................................................................... 60
3.2.2 Baubehörde .............................................................................. 60
3.2.3 Fachingenieure ......................................................................... 60
3.2.4 Sachverständige ....................................................................... 60
3.2.5 Bauunternehmen ...................................................................... 61
3.3 Bauprojektphasen und deren Akteure .................................................. 61
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Daten-
management-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau .................... 63
4.1 Anforderungen an ein Datenmanagement-Konzept für den Straßen-
und Brückenbau .................................................................................... 63
4.1.1 Zugriffs- und Rechteverwaltung ............................................... 64
4.1.2 Änderungs- und Versionsmanagement .................................... 65
4.1.3 Objektorientierte, modellbasierte Ablagestruktur ..................... 65
4.1.4 Status- und Workflow-Management ......................................... 66
4.1.5 Anwenderergonomie ................................................................. 67
4.1.6 Administration und Customizing ............................................... 68
4.1.7 Infrastruktur und Datensynchronisation .................................... 69
Inhaltsverzeichnis
VIII
4.1.8 Fazit: Wesentliche Anforderungen an ein Datenmanagement-
Konzept für den Straßen- und Brückenbau .............................. 70
4.2 Bewertung und Auswahl einer Datenmanagement-Basis für die
Abwicklung von Straßen- und Brückenbauprojekten ............................ 71
4.3 Komponenten eines PDM-Systems für die Abwicklung von Straßen-
und Brückenbauprojekten ..................................................................... 74
4.3.1 Schemata für Bauprojekte, -objekte und Dokumente .............. 74
4.3.2 Statusvorlagen zur Abbildung des Bauwerkslebenszyklus ....... 82
4.3.3 Rechte-, Gruppen-, Rollen- und Workflowkonzept .................. 84
4.3.4 Kalkulations- und Abrechnungssysteme .................................. 90
4.3.5 Anbindung von Autorensystemen ............................................. 91
4.3.6 Geoinformations (GIS)-Systeme ............................................... 93
4.3.7 Datenerfassung vor Ort und deren Integration ......................... 95
4.3.8 Livebilder und -videos von der Baustelle ................................ 107
4.3.9 Qualitätscontrolling ................................................................. 107
4.3.10 Zuständigkeits- und Expertenverzeichnis ............................... 109
4.3.11 Fazit: PDM-Komponenten für die Abwicklung von Straßen-
und Brückenbauprojekten ...................................................... 110
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten
Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte... 111
5.1 Bewertung von PDM-Systemen als Grundlage für das Daten-
management in Bauprojekten ............................................................. 111
5.1.1 Untersuchungsmethodik ......................................................... 111
5.1.2 Bewertung und Auswahl ......................................................... 115
5.2 Fallbeispiel: Customizing eines PDM-Systems für die Abwicklung von
Straßen- und Brückenbauprojekten .................................................... 118
5.2.1 PDM-Anpassungen für die Bauplanung ................................. 120
5.2.2 PDM-Anpassungen für die Bauausführung ............................ 133
5.2.3 PDM-Anpassungen für die Bereiche Betrieb und Wartung .... 148
5.3 Vorzüge einer PDM-basierten Projektabwicklung ............................... 155
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdaten-
verwaltung ................................................................................................. 156
6.1 Fazit dieser Arbeit ............................................................................... 156
6.2 Anknüpfungspunkte und Ausblick ...................................................... 157
Inhaltsverzeichnis
IX
7 Anhang ....................................................................................................... 161
7.1 Vordefinierte PDM-Kataloge ............................................................... 161
7.1.1 Projektkatalog ......................................................................... 161
7.1.2 Objektkatalog .......................................................................... 163
7.1.3 Dokumentkatalog .................................................................... 184
7.1.4 Prozessvorlage ....................................................................... 193
7.1.5 Aufgabenvorlage ..................................................................... 194
7.2 Rechte- und Workflowkonzept............................................................ 195
7.3 PDM-Analyse ...................................................................................... 201
7.3.1 PDM-Nutzwertanalyse ............................................................ 201
7.3.2 PDM-Bewertungsergebnisse .................................................. 202
8 Quellenverzeichnis ................................................................................... 211
Abbildungsverzeichnis
X
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1-1: Die Øresundbrücke verbindet die beiden Städte Kopen-hagen (Dänemark) und Malmö (Schweden) [Øre-11] ............. 1
Abbildung 1-2: Verteilung des Bruttoinlandsproduktes in Deutschland, 2010 (eigene Darstellung nach [Die-11]) ......................................... 2
Abbildung 1-3: Insolvenzhäufigkeit von Bauunternehmen von 1995 bis 2009 im Branchenvergleich (eigene Darstellung nach [Die-10a]) ... 3
Abbildung 1-4: Charakteristika der Bauproduktion (eigene Darstellung nach [Gün-11b, S. 209] .................................................................. 6
Abbildung 1-5: Beeinflussbarkeit der Kosten während der Bauphasen (eigene Darstellung nach [Gün-11b, S. 214]) ......................... 8
Abbildung 1-6: Produktivität amerikanischer Bauunternehmen (Construc-tion Productivity) im Vergleich zu anderen Industriezweigen, exklusive der Landwirtschaft (Non-Farm Productivity), 1964 = 100 % [Bal-09] ........................................................ 10
Abbildung 1-7: Digitale Bauprojektabwicklung: Modellbasierter Soll-Ist-Ab-gleich zwischen geplantem 3D-Modell und realem Bauwerk mit Hilfe von Augmented Reality [Sch-10c, S. 284 ff.] ......... 11
Abbildung 1-8: Struktur und Aufbau der Arbeit ........................................... 17
Abbildung 2-1: Screenshot des Projektmangement-Systems Oracle Primavera [Ora-11] .............................................................. 20
Abbildung 2-2: Aufbau und Funktionsweise von Dokumentenmanagement-Systemen (eigene Darstellung nach [Bor-09]) ..................... 22
Abbildung 2-3: Thin-Client des Dokumentenmanagement-Systems DocuWare; links: Web-Client im Microsoft Internet Explorer [Doc-11]; unten rechts: Client-Software für Apple iPhone und iPad [Erg-11] ................................................................. 23
Abbildung 2-4: Nutzer und Aufgaben eines virtuellen Projektraums (eigene Darstellung nach [Stu-07]) ................................................... 27
Abbildung 2-5: Produkt- und Prozessmodell eines ganzheitlichen PLM-Konzeptes (eigene Darstellung nach [Arn-05, S. 30] ........... 28
Abbildung 2-6: Struktur von PDM-Systemen ............................................... 29
Abbildung 2-7: CAD-Baugruppe Rad, bestehend aus den Einzelbauteilen Felge und Reifen ................................................................. 30
Abbildungsverzeichnis
XI
Abbildung 2-8: Oberfläche des ERP-Systems SAP ERP 6.0 [Tum-11] ........ 35
Abbildung 2-9: Zusammenspiel zwischen ERP- und ECM- bzw. PDM-System ................................................................................ 36
Abbildung 2-10: Datenmanagement-Technologien und deren Einsatz in den unterschiedlichen Phasen eines Bauprojekts; dunkel darge-stellt sind Systeme, die eine modellbasierte Verwaltung gestatten ............................................................................. 53
Abbildung 3-1: Phasenmodell für einen Bauabschnitt in Straßen- und Brückenbauprojekten (eigene Darstellung nach [Fml-11b, S. 27]) .................................................................................. 56
Abbildung 3-2: Akteure in Straßen- und Brückenbauprojekten und deren Aufgaben (eigene Darstellung nach [Fml-11b, S. 40]) ......... 62
Abbildung 4-1: Datenmanagement-Workshop mit Experten aus den Berei-chen Bauplanung, -ausführung und -software [Tum-11] ..... 64
Abbildung 4-2: Beispiel einer einfachen Projekt- und Produktstruktur ........ 66
Abbildung 4-3: Wesentliche Anforderungen an ein modellbasiertes, lebens-zyklusorientiertes Datenmanagement-System für den Stra-ßen- und Brückenbau .......................................................... 70
Abbildung 4-4: Konzept der bidirektionalen GIS-PDM-Kopplung ............... 94
Abbildung 4-5: Konzept zur Datenaufnahme an realen Objekten und Kop-plung der Informationen mit digitalen Objekten innerhalb der PDM-Umgebung ........................................................... 96
Abbildung 4-6: Datenaufnahmekonzept zur mobilen Baufortschrittskontrolle und Mangelerfassung (eigene Darstellung nach [Kla-11]) ... 97
Abbildung 4-7: Informationsfluss der mobilen Datenerfassung auf der Bau-stelle mit Rückmeldung an das PDM-System (eigene Dar-stellung nach [Fml-11a, S. 48]) ............................................ 99
Abbildung 4-8: Grobkonzept zur PDM-Integration von XML-Baustellen-daten ................................................................................. 100
Abbildung 4-9: Szenario 1: Integration von XML-basierten Baufortschritts- und Mangeldaten in das PDM-System.............................. 101
Abbildung 4-10: Datenaufnahmekonzept zur Brückenprüfung mit einer mobi-len Software-Lösung (eigene Darstellung nach [Kla-11]) ... 103
Abbildung 4-11: Informationsfluss der mobilen Bauwerksprüfung mit Rück-meldung der Informationen an das PDM-System (eigene Darstellung nach [Fml-11a, S. 64]) .................................... 104
Abbildungsverzeichnis
XII
Abbildung 4-12: Szenario 2: Integration von XML-basierten Bauwerks-Prüf-daten in das PDM-System ................................................ 106
Abbildung 4-13: Schaubild: QM-Betoncontrolling innerhalb der PDM-Um-gebung .............................................................................. 108
Abbildung 4-14: PLM-Konzept für die Abwicklung von Straßen- und Brückenbauprojekten ........................................................ 110
Abbildung 5-1: Gewichtung der Anforderungen für einen unternehmens-übergreifenden PDM-Einsatz im Straßen und Brückenbau; einige Anforderungen wurden in weitere Einzelaspekte untergliedert, die der Bewertungsmatrix (Anhang 7.3.1) zu entnehmen sind ................................................................. 111
Abbildung 5-2: Verteilung der neun detailliert analysierten PDM-Systeme bezüglich ihrer Kategorie ................................................... 114
Abbildung 5-3: Ergebnis der PDM-Systembewertung; Die Länge der far-bigen Balken entsprechen dem Punktwert, der in der jewei-ligen Kategorie erzielt wurde ............................................. 117
Abbildung 5-4: Grad der Eignung der verglichenen PDM-Systeme ohne Berücksichtigung der Anforderungen in den Bereichen Ergonomie sowie Administration & Customizing ............... 118
Abbildung 5-5: Basisfunktionalitäten von PDM-Systemen und im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Lösungen für den Straßen- und Brückenbau ....................................................................... 119
Abbildung 5-6: Umsetzung des Generators zur Erstellung von eindeutigen Identifikationsnummern für Projekte, Objekte und Doku-mente im Microsoft SQL Server Management Studio ....... 121
Abbildung 5-7: Login mit Benutzername und Kennwort am PDM-Portal .. 121
Abbildung 5-8: PDM-Administrator Oberfläche: Benutzerrechte, z. B. zum Anlegen von Dokumenten eines bestimmten Typs werden vom vordefinierten Gruppen- bzw. Rollenkonzept vererbt 122
Abbildung 5-9: Startseite des Benutzers Bernd Brückenplaner am PDM-Portal; im ersten Bauschnitt der Baumaßnahme ForBAU_B15n hat er die Rolle des Brückenplaners inne .. 123
Abbildung 5-10: englischsprachige Startseite des PDM-Portals ................. 124
Abbildung 5-11: Klassifizierung von Brückenelementen innerhalb des entwickelten PDM-Portals ................................................. 125
Abbildungsverzeichnis
XIII
Abbildung 5-12: Klassifizierung von Straßenelementen innerhalb des entwickelten PDM-Portals ................................................. 126
Abbildung 5-13: PDM-Import von Vermessungsdaten aus einer Laserscan-Aufnahme; die Rolle Geländeaufnehmer darf nicht alle Dokumenttypen (links) integrieren ..................................... 127
Abbildung 5-14: PDM-Import von Vermessungsdaten einer Laserscan-Auf-nahme aus Sicht der Rolle PDM-Manager; er ist befugt, Dokumente sämtlicher Dokumenttypen (links) zu importieren ........................................................................ 128
Abbildung 5-15: Import eines Trassenmodells aus Autodesk Civil 3D......... 129
Abbildung 5-16: Import eines 3D-Baustellenmodells aus der CAD-Um-gebung Siemens NX .......................................................... 130
Abbildung 5-17: Importiertes CAD-Bauelement im PDM-System: die Attribut-werte wurden mit Hilfe eines Plugins in der CAD-Umgebung Siemens NX errechnet und in die PDM-Datenbank synchro-nisiert ................................................................................. 131
Abbildung 5-18: Umsetzung der in Abschnitt 4.3.1 konzeptionell ent-wickelten Projektvorlage ................................................... 132
Abbildung 5-19: Prozessvorlage für das Planfeststellungsverfahren ........... 133
Abbildung 5-20: Erster Bauabschnitt der Baustelle B15n und seine hierarchisch gegliederten Objekte und Dokumente. Objekt- und Dokumentstatus werden dem Nutzer sowohl textlich als auch durch ein Symbol visualisiert. ................................... 134
Abbildung 5-21: Der für den Bauabschnitt 1 zuständige Polier nimmt einen Statuswechsel eines Brückenhauptträgers von in Bau nach fertig gebaut vor ................................................................ 135
Abbildung 5-22: Durch die Abonnement-Funktion erhält der für den ersten Bauabschnitt zuständige Bauleiter eine Meldung über kürz-lich auf der Baustelle angelieferte Bauelemente ............... 136
Abbildung 5-23: Umsetzung der von Klaubert [Kla-11] entwickelten, mobilen Baufortschritts- und Mangelerfassungssoftware [Tum-11] ............................................................................ 137
Abbildung 5-24: Konfiguration des XML-Exports der Baufortschritts- und Mangelinformationen in der Administrator-Oberfläche des Synchronisationsserves..................................................... 137
Abbildungsverzeichnis
XIV
Abbildung 5-25: Integration von Baufortschritts- und Mangelinformationen, die mit Hilfe mobiler Datenerfassung auf der Baustelle auf-genommen wurden ........................................................... 138
Abbildung 5-26: Integration von Mängelberichten, die mit Hilfe mobiler Datenerfassung auf der Baustelle aufgenommen wurden (vgl. Dokument QM: Mangelerfassung im Baufortschritt in Abbildung 5-25) ................................................................. 139
Abbildung 5-27: Fertigteilträger im Ausgangsstatus Baufreigabe ................ 140
Abbildung 5-28: Fertigteilträger im Folgestatus geliefert ............................. 140
Abbildung 5-29: Modellbasierte Visualisierung des Baufortschritts an einem Brückenbauwerk ............................................................... 141
Abbildung 5-30: Einbindung einer Baustellen-Webcam in die PDM-Um-gebung .............................................................................. 142
Abbildung 5-31: Umsetzung der Google Earth-Integration in der PDM-Um-gebung .............................................................................. 143
Abbildung 5-32: Umsetzung der GIS-PDM Kopplung über einen p2m-Link ........................................................................... 144
Abbildung 5-33: PDM-basierte Suche von zuständigen Akteuren und Experten innerhalb eines Bauprojektes ............................. 146
Abbildung 5-34: Die Rolle Bauleiter importiert qualitätsrelevante Beton-informationen .................................................................... 147
Abbildung 5-35: Abgleich von QM-Betoninformationen aus der Bauausführung mit den Planungsdaten ............................ 148
Abbildung 5-36: Screenshots der von Klaubert [Kla-11] entwickelten, mobilen Erfassungssoftware für Bauwerks-Prüfdaten [Tum-11] ............................................................................ 149
Abbildung 5-37: Per Handheld erfasste Prüfdaten, die direkt mit dem digi-talen PDM-Objekt-Pendant verknüpft abgelegt werden ... 150
Abbildung 5-38: Konfiguration des PDM-Neutralformat-Generators zur Erzeugung verknüpfter 3D-PDF-Dateien im Status 160 (=Planung abgeschlossen, vgl. hierzu Tabelle 4-6) ............ 152
Abbildung 5-39: Per Neutralformat-Generator automatisch erzeugte 3D-PDF-Datei .......................................................................... 153
Abbildung 5-40: Archivierung von Projektdaten mit Hilfe des Moduls PRO.FILE Pocket ............................................................... 154
Abbildungsverzeichnis
XV
Abbildung 7-1: Bewertungsergebnis: Autodesk Vault Manufacturing 2010, schlankes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (C) ........ 202
Abbildung 7-2: Bewertungsergebnis: Dassault SolidWorks Enterprise PDM 2009, schlankes PDM-System, CAD-anbietergetrie- ben (C) ............................................................................... 203
Abbildung 7-3: Bewertungsergebnis: Dassault SmarTeam, mittelgroßes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (B2) ....................... 204
Abbildung 7-4: Bewertungsergebnis: Bentley ProjectWise, mittelgroßes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (B2) ....................... 205
Abbildung 7-5: Bewertungsergebnis: keytech PLM, mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1) ................................................. 206
Abbildung 7-6: Bewertungsergebnis: Procad PRO.FILE, mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1) ................................................. 207
Abbildung 7-7: Bewertungsergebnis: Aras Innovator, umfangreiches PDM-System, CAD-neutral (A2).................................................. 208
Abbildung 7-8: Bewertungsergebnis: Contact CIM DATABASE, mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1) ................... 209
Abbildung 7-9: Bewertungsergebnis: Siemens Teamcenter, umfangreiches PDM-System, CAD-anbietergetrieben (A1) ....................... 210
Tabellenverzeichnis
XVI
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2-1: Vorteile einer zentralen, datenbankgestützten Bauprojekt-datenverwaltung ........................................................................ 50
Tabelle 4-1: Vorauswahl von Datenmanagement-Systemen für die modellbasierte, lebens-zyklusorientierte Bauprojektdaten-verwaltung ................................................................................. 72
Tabelle 4-2: Vergleich von Instrumenten zur zentralen Bauprojektdaten-verwaltung auf Basis essentieller Anforderungen (vgl. hierzu auch Abbildung 4-3) .................................................................. 73
Tabelle 4-3: PDM-Vorlage für den Straßen- und Brückenbau: Bauprojekte und deren Attribute .................................................................... 75
Tabelle 4-4: PDM-Vorlage für den Straßen- und Brückenbau: Bauobjekte, -elemente und deren Attribute .................................................... 78
Tabelle 4-5: PDM-Vorlage für den Straßen- und Brückenbau: Dokumente und deren Attribute .................................................................... 81
Tabelle 4-6: PDM-Statusnetz für den Straßen- und Brückenbau .................. 82
Tabelle 5-1: Schema zur Erstellung von eindeutigen PDM-Identifika-tionsnummern für Projekte, Objekte und Dokumente ............. 120
Tabelle 5-2: Vorteile einer PDM-basierten Bauprojektdatenverwaltung; grau dargestellt sind Vorteile, die sich bereits durch die DMS-ba-sierte Projektabwicklung ergeben ........................................... 155
Tabelle 7-1: Legende zum Projektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke .................................................................... 161
Tabelle 7-2: Projektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke ................. 162
Tabelle 7-3: Legende zum Objektkatalog für Straßen- und Brückenbau-werke ....................................................................................... 163
Tabelle 7-4: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (1/20) ....... 164
Tabelle 7-5: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (2/20) ....... 165
Tabelle 7-6: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (3/20) ....... 166
Tabelle 7-7: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (4/20) ....... 167
Tabelle 7-8: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (5/20) ....... 168
Tabelle 7-9: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (6/20) ....... 169
Tabellenverzeichnis
XVII
Tabelle 7-10: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (7/20) ....... 170
Tabelle 7-11: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (8/20) ....... 171
Tabelle 7-12: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (9/20) ....... 172
Tabelle 7-13: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (10/20) ..... 173
Tabelle 7-14: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (11/20) ..... 174
Tabelle 7-15: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (12/20) ..... 175
Tabelle 7-16: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (13/20) ..... 176
Tabelle 7-17: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (14/20) ..... 177
Tabelle 7-18: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (15/20) ..... 178
Tabelle 7-19: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (16/20) ..... 179
Tabelle 7-20: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (17/20) ..... 180
Tabelle 7-21: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (18/20) ..... 181
Tabelle 7-22: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (19/20) ..... 182
Tabelle 7-23: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (20/20) ..... 183
Tabelle 7-24: Legende zum Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke .................................................................... 184
Tabelle 7-25: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (1/8) ... 185
Tabelle 7-26: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (2/8) ... 186
Tabelle 7-27: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (3/8) ... 187
Tabelle 7-28: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (4/8) ... 188
Tabelle 7-29: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (5/8) ... 189
Tabelle 7-30: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (6/8) ... 190
Tabelle 7-31: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (7/8) ... 191
Tabelle 7-32: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (8/8) ... 192
Tabelle 7-33: Legende zur Prozessvorlage für Straßen- und Brücken-bauwerke ................................................................................. 193
Tabelle 7-34: Prozessvorlage für Straßen- und Brückenbauwerke ............... 193
Tabelle 7-35: Legende zur Aufgabenvorlage für Straßen- und Brücken-bauwerke ................................................................................. 194
Tabellenverzeichnis
XVIII
Tabelle 7-36: Aufgabenvorlage für Straßen- und Brückenbauwerke ............. 194
Tabelle 7-37: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projektabwicklung: Legende zu Tabelle 7-38, Tabelle 7-39, Tabelle 7-40, Tabelle 7-41 und Tabelle 7-42 .................. 195
Tabelle 7-38: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projektabwicklung (1/5) ................................................. 196
Tabelle 7-39: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projektabwicklung (2/5) ................................................. 197
Tabelle 7-40: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projektabwicklung (3/5) ................................................. 198
Tabelle 7-41: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projektabwicklung (4/5) ................................................. 199
Tabelle 7-42: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projektabwicklung (5/5) ................................................. 200
Formelverzeichnis
XIX
Formelverzeichnis
Formel 5-1: Ermittlung des Nutzwertes im Rahmen einer Nutzwertanalyse ... 113
Abkürzungsverzeichnis
XX
Abkürzungsverzeichnis
3D dreidimensional
4D vierdimensional
5D fünfdimensional
AEC Architecture, Engineering and Construction
API Application Programming Interface
AR Augmented Reality
ARGE Arbeitsgemeinschaft
ASP Application Service Provider
AVA Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung
BASt Bundesanstalt für Straßenwesen
BD Blu-ray Disc
BIM Building Information Modeling
BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung
BMVBS Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
BMWi Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
bzw. beziehungsweise
CAD Computer Aided Design
CAFM Computer-Aided Facility Management
CAM Computer-Aided Manufacturing
DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft
DIN Deutsches Institut für Normung
DMS Dokumentenmanagement-System
DVD Digital Versatile Disc
ECI European Construction Institute
ECM Enterprise Content Management
EDV Elektronische Datenverarbeitung
ERP Enterprise Ressource Planning
EU Europäische Union
evtl. eventuell
FFH Fauna-Flora-Habitat
FM Facility Management
fml Fördertechnik Materialfluss Logistik
Abkürzungsverzeichnis
XXI
ForBAU Forschungsverbund "Virtuelle Baustelle"
GB Gigabyte
GIS Geographisches Informationssystem
GMP garantierter Maximalpreis
GRPS General Packet Radio Service
HOAI Honorarordnung für Architekten und Ingenieure
HSDPA High Speed Downlink Packet Access
HSUPA High Speed Uplink Packet Access
HTML Hypertext Markup Language
HVA F-StB Handbuch für die Vergabe und Ausführung von freiberuflichen
Leistungen der Ingenieure und Landschaftsarchitekten
IAI Industrieallianz für Interoperabilität
ID Identifikator
IFC Industry Foundation Classes
Ifo Institut für Wirtschaftsforschung
inkl. inklusive
IPT Integriertes Produktmodell Tiefbau
ISO Internationale Organisation für Normung
IT Informationstechnik
JT Jupiter Tesselation
K.O. Knockout
km Kilometer
KML Keyhole Markup Language
KMU Kleine und mittlere Unternehmen
kW Kilowatt
LV Leistungsverzeichnis
MCAD mechanisches CAD-System
MS Microsoft
PDA Personal Digital Assistent
PDF Portable Document Format
PDM Produktdatenmanagement
PKW Personenkraftwagen
PLM Product Lifecycle Management
PMS Projektmanagement-System
PPP Public Private Partnership
Abkürzungsverzeichnis
XXII
QM Qualitätsmanagement
RAID Redundant Array of Independent Disks
RAM Random Access Memory
RFID Radio Frequency Identification
RWI Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung
SQL Structured Query Language
STEP Standard for the exchange of product model data
TIFF Tagged Image File Format
TU Technische Universität
TVB Technische Vertragsbedingungen
u. und
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
US United States
vgl. vergleiche
VM Virtuelle Maschine
VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen
VPN Virtual Private Network
VR Virtual Reality
XML Extensible Markup Language
z. B. zum Beispiel
ZDB Zentralverband des Deutschen Baugewerbes
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
1
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle
Branchentrends
Die Errichtung von Bauwerken hat den Lebensraum der Menschen auf dieser Erde
maßgeblich geprägt. Angefangen bei Behelfsbrücken oder bescheidenen Hütten
aus Holz, Stein oder Lehm entstanden bereits in den frühen Hochkulten eindrucks-
volle Sakralbauten, Paläste und Pyramiden. Über die griechische und römische
Antike entwickelten sich im Lauf der Jahrtausende bis hin zum Mittelalter immer
raffiniertere Bauverfahren. Seit der Moderne lassen fortschrittliche Werkstoffe
sowie leistungsfähige Werkzeuge und Baumaschinen die Erschaffung von mäch-
tigen und komplexen Baumaßnahmen in vergleichsweise kurzer Zeit zu. So ent-
standen Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts in den amerikanischen
Großstädten Chicago und New York immer imposantere und höhere Bauwerke,
wie z. B. das im Jahr 1931 nach nur drei Jahren fertiggestellte Empire State Buil-
ding (443 m) [Rei-09, S. 109]. Mit dem Beginn des Computer- und Informations-
zeitalters in den 1980er Jahren stieg vor allem die Planungsqualität enorm, indem
z. B. statische Berechnungen wesentlich exakter durchgeführt und die Konstruk-
tion rechnergestützt mit Hilfe von Computer Aided Design (CAD)-Systemen er-
folgte.
Abbildung 1-1: Die Øresundbrücke verbindet die beiden Städte Kopenhagen (Dänemark) und
Malmö (Schweden) [Øre-11]
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
2
Die Einführung der Mobilfunktechnologie gestattet seit Beginn der 1990er Jahre
eine deutlich bessere Kommunikation aller Baubeteiligten, was sich vor allem in
der Bauausführung positiv auswirkte. All diese Entwicklungen ließen Stück für
Stück ein immer effizienteres Bauen zu. So konnte beispielsweise die Øresund-
brücke (Abbildung 1-1), mit fast acht Kilometern die weltweit längste Schräg-
seilbrücke für kombinierten Straßen- und Eisenbahnverkehr, im Jahr 2000 in nur 40
Monaten Bauzeit fertiggestellt werden [Øre-10].
Heute ist das Bauwesen nicht nur eine High-Tech Branche, sondern auch eine
wichtige Säule der modernen Gesellschaft und einer der bedeutendsten Wirt-
schaftszweige. Im Jahr 2009 waren in Deutschland 715.062 Menschen allein im
Bauhauptgewerbe beschäftigt [Die-10c, S. 2]. Rund 3,3 Millionen und damit etwa
12 % aller sozialversicherungspflichtig Beschäftigten entfallen insgesamt betrach-
tet auf die „Wertschöpfungskette Bau“ [Bos-07, S. 10 ff.]. Selbst im Krisenjahr
2009 gingen in der Bundesrepublik 240,1 Milliarden Euro und damit etwa 10 %
des Bruttoinlandsproduktes auf Bauinvestitionen zurück [Die-10c, S. 2]. Aktuellen
Zahlen zufolge ist dieser Wert auch für das Jahr 2010 gültig (Abbildung 1-2).
Abbildung 1-2: Verteilung des Bruttoinlandsproduktes in Deutschland, 2010 (eigene Darstel-
lung nach [Die-11])
Die enge Verzahnung der Bauindustrie mit vielen vor- und nachgelagerten Wirt-
schaftszweigen steigert die volkswirtschaftliche und politische Bedeutung zusätz-
lich. Aufgrund der überwiegend binnenwirtschaftlichen Ausrichtung erzeugen
Investitionen im Baubereich ökonomische Effekte in anderen Wirtschaftsbereichen
und sind somit ein Treiber für nachhaltiges Wachstum [Bun-10a, S. 2]. Aktuelle
Berechnungen des Rheinisch-Westfälischen Instituts für Wirtschaftsforschung
(RWI) belegen diese These: bei einer Verkehrsinfrastrukturinvestition in Höhe von
einer Milliarde Euro geht das Institut von einem gesamtwirtschaftlichen Wachs-
7,9%5,2%
10,0%
57,6%
19,4%Ausrüstungsinvestionen (Maschinen, Geräte, Anlagen etc.)
Außenbeitrag
Bauinvestitionen
private Konsumausgaben
Konsumausgaben des Staates
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
3
tumseffekt von etwa drei Milliarden Euro mit einer leichten Beschäftigungsstei-
gerung aus [Rhe-10, S. 130]. Weitere Studien von Hartwig und Armbrecht [Har-05],
Baum und Kurte [Bau-99] sowie Bach et al. [Bac-94] gehen von einem etwas
geringeren Wachstumseffekt, jedoch von einer höheren Beschäftigungssteigerung
im Bereich von ca. 15.000 bis 22.000 Erwerbstätigen aus.
Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass der deutschen Bauwirtschaft
insgesamt ein hohes Gewicht zukommt. Ein im Auftrag des Bundesministeriums
für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) verfasster Bericht besagt, dass
sich allein das Durchgangsverkehrsaufkommen in Deutschland bis zum Jahr 2050
verdreifachen wird [Pro-07, S. 96]. Das wiederum verdeutlicht, dass gerade im
Straßen- und Brückenbau in Zukunft ein hoher Investitionsbedarf entstehen wird,
um die anstehenden Verkehrskapazitäten aufzunehmen. Eine herausragende Infra-
struktur war und ist einer der Garanten für die Wettbewerbsfähigkeit des Standorts
Deutschland.
Trotz ihrer politischen und gesamtwirtschaftlichen Relevanz hat die deutsche Bau-
wirtschaft jedoch eine massive strukturelle Krise hinter sich. Dem Bauboom nach
der Wiedervereinigung folgte eine Marktbereinigung, die von zahlreichen Insol-
venzen geprägt war (vgl. Abbildung 1-3).
Abbildung 1-3: Insolvenzhäufigkeit von Bauunternehmen von 1995 bis 2009 im Branchenver-
gleich (eigene Darstellung nach [Die-10a])
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Unternehmen insgesamt Baugewerbe Bauhauptgewerbe
1995
2000
2005
2006
2007
2008
2009
Anzahl der Insolvenzen bezogen auf 10.000 Unternehmen
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
4
Die Ursachen hierfür lassen sich zum einen in der Sättigung des deutschen
Marktes, aber auch in der verschärften internationalen Konkurrenzsituation mit
Niedriglohnländern, vor allem aus Osteuropa begründen. Gestiegene Rohstoff-
und Energiekosten waren dabei ebenso konjunkturdrosselnd wie die demo-
graphische Bevölkerungsentwicklung, die den Bedarf an Wohn- und Industrie-
bauten stetig schwinden ließ.
Nach den zusätzlich schwerwiegenden Folgen der Weltwirtschafts- und Finanz-
krise ab 2008 zeichnet sich nun eine leichte Erholung ab. Der aktuelle bauwirt-
schaftliche Bericht des Zentralverbandes des deutschen Baugewerbes (ZDB)
bündelt Informationen des statistischen Bundesamtes, des Instituts für Wirt-
schaftsforschung (ifo), der Deutschen Bundesbank und des Instituts der deutschen
Wirtschaft mit eigenen Berechnungen. Für das Jahr 2011 wird mit einer Steigerung
von etwa 3 % im Wohnungs- und Wirtschaftsbau gerechnet. Die öffentlichen Bau-
investitionen werden dagegen einen Rückgang um 1,8 % erfahren. Die Gründe
dieser Entwicklung liegen in den von der Bundesregierung für 2011 massiv gekürz-
ten Konjunkturpaketen. Damit sind aber vor allem die dringend notwendigen Inves-
titionen im Straßen- und Tiefbau lediglich aufgeschoben [Zen-11].
1.1 Charakteristika der Bauindustrie
Das Bauwesen unterliegt speziellen Anforderungen, die sich zum Teil signifikant
von anderen Branchen, wie z. B. der Fertigungsindustrie unterscheiden. Auf die
wichtigsten Faktoren soll in diesem Abschnitt eingegangen werden.
Ortsabhängigkeit
Die Baustellenfertigung ist stets ortsgebunden, lediglich die Vorfertigung einzelner
Komponenten, z. B. Betonfertigteile ist in einer geschützten Hallenumgebung
möglich. Zusätzlich verschiebt sich insbesondere im Infrastrukturbau der Produk-
tionsort mit dem Baufortschritt, das heißt das Layout der Baustelle befindet sich in
einem ständigen Wandel. Das wiederum hat schwerwiegende Auswirkungen auf
die Komplexität der baulogistischen Prozesse.
Darüber hinaus bedingt die Ortsabhängigkeit fast immer auch eine Arbeit unter
freiem Himmel – dadurch ist das Bauwesen stärker als andere Branchen saiso-
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
5
nalen Schwankungen unterworfen. Hinzu kommt die ständige Abhängigkeit des
Bauablaufs von der Witterung. Auch Temperaturschwankungen und Niederschläge
haben nachhaltige Auswirkungen auf die Beschaffenheit des Bodens, auf dem sich
Baumaschinen und Personal bewegen [Bau-07, S. 48 u. 120]. Die Bodenbeschaf-
fenheit ist zudem abhängig vom darunter liegenden Baugrund, einem weiteren
ausschlaggebenden Faktor der Bauausführung. So ist der Lösefaktor beim
Erdaushub entscheidend für die Prozessdauer verantwortlich [Gir-05, S. 53 ff.].
Überdies bestimmt die Beschaffenheit des Baugrundes, welches Bauverfahren in
Frage kommt und wie hoch der Verschleiß an Baumaschinen und deren Arbeits-
ausrüstung ist. Während sandiger Boden relativ einfach abzutragen ist, müssen
Felseinschlüsse mitunter aufwändig gesprengt werden. Umgekehrt können z. B.
Brückenbauwerke auf einem tragfähigen Untergrund in kostengünstiger Flach-
gründung ausgeführt werden, während bindige Böden oft eine Tiefgründung er-
fordern. All das wäre jedoch immer noch gut beherrschbar, wäre der Baugrund
nicht grundsätzlich die große Unbekannte in der Bauausführung. Vor einer Bau-
maßnahme können die wenigen Aufschlussbohrungen immer nur einen kleinen
Einblick darüber geben, wie der Untergrund tatsächlich beschaffen ist.
Obendrein ist die Transportinfrastruktur maßgeblich vom Produktionsort abhängig.
Diese umfasst nicht nur die Qualität von Anfahrtsstraßen zur Baustelle und deren
Topologie, sondern auch die Häufigkeit von Staubildungen im Anfahrtsbereich.
Auch dieser Faktor kann im Rahmen der Ausführung nur bedingt beeinflusst wer-
den, bestimmt jedoch die reibungslose Baufertigung enorm [For-10, S. 134].
Einzelfertigung
Im Allgemeinen besitzen Baumaßnahmen Unikatcharakter, das heißt sie werden
nur ein einziges Mal gebaut. Dabei werden zwar einige Elemente in Kleinserien
gefertigt (z. B. beim Bau von Windkraftanlagen, Fertighäusern etc.), zumindest die
im Abschnitt Ortsabhängigkeit beschriebenen Gegebenheiten sind jedoch stets
unterschiedlich. Gleichzeitig herrscht in der Praxis ein akuter Zeit- und Personal-
mangel in der Arbeitsvorbereitung [Hof-07, S. 37]. Vor diesem Hintergrund wird
klar, warum viele Baumaßnahmen nicht bis ins letzte Ausführungsdetail syste-
matisch geplant werden, wie das z. B. in der Fahrzeugindustrie üblich ist. Jeder
Cent, der dort durch eine fundierte Planung in der späteren Fertigungs- und Kun-
dennutzungsphase gespart wird, zahlt sich mit dem Multiplikator Stückzahl später
entsprechend aus. Bei der Losgröße 1 jedoch bleibt es eben nur bei der Einspa-
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
6
rung dieses einen Cents. Die Folge ist häufig eine baubegleitende Planung, die be-
dauerlicherweise ein hohes Maß an Improvisationscharakter aufweist.
Fragmentierung
Die Baubranche ist geprägt von vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen
mit geringen Marktanteilen. Im Jahr 2010 erwirtschafteten Unternehmen von 1 bis
49 Mitarbeitern über 50 % der gesamten Umsätze [Die-10b, F. 11]. Die verblei-
bende Hälfte teilten sich einige wenige große Unternehmen, die häufig als General-
unternehmer auftreten und wiederum mittelständische Firmen beauftragen. Nicht
selten werden dann erneut kleinere Unternehmen unterbeauftragt. Neben einer
hohen Arbeitsteiligkeit bedingt diese Form der Projektabwicklung aufgrund
unklarer Verantwortlichkeiten oft einen erheblichen Koordinationsaufwand.
Zusätzlich werden durch die mehrfache Unterbeauftragung wiederholt Risiken
abgewälzt und die Gewinnmargen aller Beteiligten tendenziell geringer. Bauherren
monieren zudem einen baupraktischen Kompetenzverlust beim Generalunter-
nehmer [Gün-11b, S. 16].
Abbildung 1-4: Charakteristika der Bauproduktion (eigene Darstellung nach [Gün-11b, S. 209]
Abbildung 1-4 gibt einen Überblick über die Charakteristiken bei der Errichtung
von Bauwerken. Die Merkmalsausprägungen repräsentieren mögliche Formen der
Merkmale Merkmalsausprägungen
Standardisie-
rungsgrad
kunden-
individuelle
Produkte
Standardprod.
mit kunden-
ind.Varianten
Standardprod.
mit anbieter-
ind.Varianten
Standard-
prod. ohne
Varianten
Auftragsaus-
lösungsart
Fertigungsart
Struktur der
Erzeugnisse
Automatisie-
rungsgrad
Ortsgebundenheit
der Produktion
engineer-to-
order
make-to-
order
assemble-to-
order
make-to-
stock
Einzelfertigung Serienfertigung Massenfertigung
Hand-
prozess
mechani-
sierter
Prozess
maschini-
sierter
Prozess
teilauto-
matisierter
Prozess
vollauto-
matisierter
Prozess
ortsungebundende
Produktion
ortsgebundene
Produktion
mehrteilig komplexe
Produkte
mehrteilig
einfache Produkte
geringteilige
Produkte
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
7
Produktion, die farblich hinterlegten Felder entsprechen den charakteristischen
Merkmalen der Baubranche.
Projektabwicklung
Auch bezüglich der Projektabwicklung weist das Bauwesen Besonderheiten auf.
Die Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) erfordert nicht nur eine
vollständige Trennung von Bauplanung und -ausführung, sondern auch ein nach
Bauabschnitten gegliedertes Leistungsverzeichnis (LV). Diese Trennung erschwert
eine bauabschnittsübergreifende Gesamtplanung und führt zu einem Informations-
und Medienbruch zwischen der Planung und Ausführung [Gün-11b, S. 215].
Zudem sind die Klauseln der VOB innovationshemmend [Axt-03, S. 72], da an-
spruchsvolle und aufwändige Lösungen der Planer, deren Nutzen erst in der Bau-
ausführung und im Betrieb zum Tragen kommen, nicht zusätzlich vergütet werden.
Im öffentlichen Bau ist darüber hinaus vorgeschrieben, bei der Vergabe stets das
wirtschaftlichste Angebot auszuwählen. Die Wirtschaftlichkeit ist dabei anhand der
angebotenen Leistung und des Preises zu messen [Bun-11a]. In der Praxis erhält
jedoch fast ausnahmslos das kostengünstigste Angebot den Zuschlag. Bei der
Vergabe herrscht daher ein harter Konkurrenzdruck. Einige Unternehmen bieten
sogar unter den intern kalkulierten Kosten an und versuchen, dem Projekt über
spätere Nachtragsforderungen zu wirtschaftlichem Erfolg zu verhelfen. Nachträge
werden fällig, wenn zusätzliche, vertraglich nicht vereinbarte Leistungen erbracht
werden – z. B. außerplanmäßiger Bodenabtrag aufgrund fehlerhaft ausgeschrie-
bener Erdmassen. Unterschiedliche Ländervorschriften bezüglich der Bauordnung
schaffen weitere Probleme: so existiert zwar eine Musterbauordnung zur länder-
übergreifenden Vereinheitlichung, diese ist jedoch nicht bindend, da die Kompe-
tenzen bei den Ländern liegen [Bre-09, S. 8]
Obendrein vergehen gerade im Infrastrukturbau von der Planaufstellung bis zum
Planfeststellungsbeschluss mehrere Jahre. Der eigentliche Bau erfolgt dann ab-
schnittsweise. Abhängig von der Haushaltslage werden bestimmte Teilstrecken
fertiggestellt, andere befinden sich noch in der Warteschleife. Zwischenzeitlich neu
in kraft getretene gesetzliche Bestimmungen, z. B. hinsichtlich Umweltverträglich-
keit oder Lärmschutz verlängern die Projektlaufzeiten zusätzlich.
Aufgrund dieser für das Bauwesen typischen Charakterzüge kommt es zu
zahlreichen Störungen im Bauablauf, Bauzeitverlängerungen und Kostenüber-
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
8
schreitungen sowie weitreichenden Schadensersatzforderungen [Bau-07, S. 7].
Nach Günthner und Borrmann münden Bauprojekte daher leider viel zu häufig in
ein „Gegeneinander Ankämpfen“ als ein „Miteinander Bauen“ [Gün-11b, S. 10].
Dass dies kein rein deutsches Problem ist, zeigen Berechnungen aus den USA:
rund ein Drittel der Bausumme entfallen dort auf Fehler- oder Verzögerungskosten
[Fab-02, S. 120].
1.2 Aktuelle Trends in der Baubranche
Moderne Technologien und Innovationen machen neue Produkte immer kom-
plexer. Dieser allgemeine Trend gilt auch für die Baubranche. Denn auch hier
werden Bauwerke aufgrund von speziellen Anforderungen hinsichtlich Form und
Funktion immer komplexer.
Komplexität erfordert fundiertere Planung
So fordern Bauherren heute vermehrt frei geformte, „organisch“ anmutende Kon-
struktionen [Gün-11b, S. 3]. Diese bedingen eine fundierte Planung mit modernen
Werkzeugen und Methoden. Wie wichtig diese sorgfältige Planung ist, zeigt
Abbildung 1-5.
Abbildung 1-5: Beeinflussbarkeit der Kosten während der Bauphasen (eigene Darstellung
nach [Gün-11b, S. 214])
Zielde-
finition
Ko
sten
beein
flu
ssb
ark
eit
Zeit
Entwurfsplanung
GenehmigungAusführungsplanung Realisierung
75 – 80 % der Baukosten können in den
frühen Planungsphasen beeinflusst werden
20 – 25 % der Baukosten können in der
Ausführungsphase beeinflusst werden
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
9
Während in der frühen Planungsphase die Baukosten relativ gut beeinflussbar
sind, bleibt zu Beginn der Ausführungsplanung nur noch wenig Spielraum für
Optimierungen in technischer, finanzieller und terminlicher Hinsicht. Das bedeutet,
dass Mängel in der Bauausführung als Folge von Planungsfehlern in späten
Phasen nur noch bedingt beeinflusst werden können [Gün-11b, S. 214].
Wie entscheidend die Planungsqualität aber für die späteren Baukosten ist, stellte
sich unter anderem am Symposium Bau innovativ 2010 heraus. Defizite in der Bau-
planung und Projektorganisation wurden dort als Hauptursache für Kosten-
steigerungen von Bauprojekten identifiziert [Bay-10, S. 30]. Mehrere Quellen
stützen diese Ansicht. Nach einer Studie von Günthner und Zimmermann sehen
Bauunternehmen neben der Projektorganisation vor allem die Bereiche Planung
und Arbeitsvorbereitung als die maßgeblich kritischen Faktoren für Termintreue
und Baukosten. Sie gilt es nach Meinung der befragten Firmen in Zukunft noch
besser umzusetzen [Gün-08, S. 17]. Diese Haltung schlägt sich auch im Leitbild
Bau nieder, einer gemeinsamen Initiative der deutschen Bauwirtschaft zur Zukunft
des Planens und Bauens in Deutschland [Zen-09, S. 11]. Untersuchungen von
Jungwirth zeigen ferner, dass über 50 % der Mängel und Schäden an Bauwerken
ihre Ursache in Planungsfehlern hat [Jun-96, S. 9]. Ansorge geht sogar davon aus,
dass 95 % aller Baumängel und -schäden auf eine unzureichende Planung zu-
rückzuführen sind [Ans-08, S. 40]. Nachdem die Planungskosten aber nur einen
geringen Anteil der Gesamtprojektkosten darstellen, lässt sich daraus schließen,
dass die heutige Planungstiefe im Bauwesen zu gering ist [Lin-05, S. 19].
Inzwischen haben das einige Unternehmen erkannt und entdecken folglich mehr
und mehr die Potenziale einer fundierten und gründlichen Planung.
Produktivität sichert Wettbewerbsfähigkeit
Die deutsche Bauindustrie hat registriert, dass für den Wettbewerb mit Niedrig-
lohnländern eine noch produktivere Arbeitsweise nötig ist. Aufbauend auf Unter-
suchungen von Guntermann [Gun-97] sowie Pfau und Loschert [Pfa-96, S. 12 ff.]
zeigt Schmidt, dass im Ausbau nahezu 70 % der Aktivitäten von Bauhandwerkern
Verteil- und Rüstzeiten zuzuschreiben sind. Das bedeutet, dass nur etwa ein Drittel
der Arbeitszeit auf den produktiven Wertzuwachs der Bausubstanz entfallen
[Sch-03, S. 11]. Dass das jedoch keinesfalls ein deutsches Problem ist, zeigen
internationale Untersuchungen. So liegt nach Berechnungen des US-Wirtschafts-
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
10
ministeriums die Produktivität von amerikanischen Bauunternehmen deutlich unter
dem Wert anderer Branchen (Abbildung 1-6).
Abbildung 1-6: Produktivität amerikanischer Bauunternehmen (Construction Productivity) im
Vergleich zu anderen Industriezweigen, exklusive der Landwirtschaft (Non-Farm Productivi-
ty), 1964 = 100 % [Bal-09]
Brian Krause, National Manager bei Turner Construction, einem der größten US-
amerikanischen Bauunternehmen folgert daraus, dass die Bauindustrie massiven
Nachholbedarf gegenüber verwandten Branchen, wie z. B. dem Maschinenbau hat
[Kra-10]. Auch viele deutsche Unternehmen wie Züblin, Max Bögl oder Bauer
Spezialtiefbau teilen diese Meinung [For-10, S. 9 f.], [5di-11].
Als ein zentraler Produktivitätstreiber wird unisono die Digitalisierung der Bau-
planung aufgeführt. Digitalisierung bedeutet in diesem Zusammenhang vor allem
die Abkehr von reinen digitalen Zeichenbrettern hin zu parametrischen 3D-CAD-
Bauwerksmodellen, die einfach und flexibel anpassbar sind und zusätzliche Infor-
mationen in Form von Attributen enthalten. Diese Attribute können z. B. Aussagen
über Bezeichnung, Werkstoff oder Gewicht von Bauteilen beinhalten. Zudem ist es
möglich, Informationen über Kosten und geplante Bauzeit in die digitalen Modelle
zu integrieren. In diesem Zusammenhang wurde daher auch der zweifelhafte Be-
griff einer 5D-Modellierung geprägt [5di-11].
Ein Hauptvorteil dieser modellbasierten Planung ist die schnelle Anpassung der
Modelle bei Änderungen. Außerdem sind 3D-Modelle wesentlich intuitiver zu
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
11
verstehen als konventionelle Pläne und verbessern damit die Kommunikation aller
Baubeteiligten. Zudem können mögliche Planungsfehler, z. B. Kollisionen nur mit
Hilfe einer 3D-gestützten Planung bereits vor dem Bauen systematisch untersucht
werden. Im Rahmen von Virtual1- und Augmented Reality2-Sitzungen sind während
der Bauausführung sogar modellbasierte Soll-Ist-Abgleiche möglich (vgl.
Abbildung 1-7).
Abbildung 1-7: Digitale Bauprojektabwicklung: Modellbasierter Soll-Ist-Abgleich zwischen
geplantem 3D-Modell und realem Bauwerk mit Hilfe von Augmented Reality [Sch-10c,
S. 284 ff.]
Gemeinsam mit einer Ausweitung der digitalen Projektabwicklung in die Bauaus-
führung sowie insgesamt stabileren Bauprozessen schätzt die Firma Max Bögl die
resultierenden Einsparpotenziale auf bis zu 30 % der Gesamtprojektkosten
[Gün-11b, S. 18].
Die Digitale Baustelle wird jedoch alleine nicht ausreichen, um Produktivitäts-
potenziale zukünftig besser auszuschöpfen. Die Mehrzahl der großen deutschen
Bauunternehmen fokussierte sich in den vergangenen 15 Jahren verstärkt auf ihre
Kerngeschäftsfelder, viele operative Arbeiten werden heute verstärkt an Nach-
unternehmer vergeben. Eine weitere Effizienzsteigerung durch Outsourcing3 von
Tätigkeiten ist daher nur begrenzt möglich, weshalb zunehmend Methoden wie
Lean Construction in den Vordergrund rücken. In Anlehnung an das im Auto-
1 Virtual Reality (VR) ist eine computergenerierte, dreidimensionale Umwelt deren Ziel es ist, der realen Umgebung möglichst nahe zu kommen [Ong-04, S. 1 ff.], [Bur-94, S. 3 f.].
2 Augmented Reality (AR) ist eine Technologie, bei der das Blickfeld des Anwenders durch digitale Informationen erweitert wird [Mil-99, S. 1 ff.].
3 Outsourcing ist die Auslagerung von Wertschöpfungsaktivitäten eines Unternehmens auf Sub-unternehmen.
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
12
mobilbau praktizierte Lean Production-Modell werden hier Bestrebungen unter-
nommen, den Wertstrom unter Einbeziehung der gesamten Wertschöpfungskette
zu erhöhen und die Verschwendung in allen Prozessen zu minimieren [Fab-02,
S. 117 ff.]. Darüber hinaus wird der Optimierung von baulogistischen Prozessen
großes Potenzial zugeschrieben [Gün-08, S. 10], [Boe-06, S. 29 ff.]. Hinzu kommen
gänzlich neue Formen der Projektabwicklung, die den Bauwerkslebenszyklus
stärker fokussieren und dadurch nicht nur die Produktivität erhöhen, sondern
durch eine ganzheitliche Sichtweise die Prozesse global verschlanken.
Lebenszyklusorientiertes Bauen
Modernes Bauen soll heute qualitativ hochwertig, energieeffizient und nachhaltig
erfolgen sowie auf den gesamten Lebenszyklus einer Baumaßnahme ausgerichtet
sein [Zen-09, S. 5]. Die in der VOB vorgesehene Trennung von Planung, Aus-
führung und Betrieb sowie die Ausrichtung nach Phasen und Abschnitten sind je-
doch mit einer lebenszyklusorientieren Sichtweise nur schwer vereinbar. Zudem
fehlt Architekten und Ingenieuren der Anreiz, kostengünstig zu bauen, da sie nur
abhängig von den der Bauleistung anrechenbaren Kosten bezahlt werden [Sim-09,
S. 11]. Kunden der Bauwirtschaft erwarten heute und in Zukunft aber ganzheitliche
Baulösungen, die nicht nur die Planungs- und Bau-, sondern die Gesamtkosten
einer Maßnahme inklusive aller Betriebskosten fokussieren [Gir-10, S. 97], [Krö-10,
S. 16 f.].
Deshalb rücken neue Projektorganisationsformen zunehmend in den Vordergrund,
die häufig unter dem Begriff Partnering angesiedelt werden. Als Partnering wird
nach der Definition des European Construction Institute (ECI) ein Management-
Ansatz verstanden, der
gemeinsame Zielvereinbarungen
bestmögliche Effektivität
gemeinsames Streben nach kontinuierlicher Verbesserung und
wirtschaftlichen Erfolg aller Beteiligten
in einer auf Konfliktvermeidung abzielenden Projektabwicklung kombiniert [Rac-06,
S. 3 f.]. Vor allem im englischsprachigen Markt erfährt die Partnering-Methode
gerade zunehmende Verbreitung, aber auch deutsche Bauunternehmen sind sich
dem Trend zu neuen Kooperationsformen inzwischen bewusst [Rac-11, S. 1].
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
13
Alternative Projektorganisationsformen
Konkrete Projektorganisationsformen, die dieser Partnering-Vision entsprechen,
sind z. B. Construction Management-Abwicklungsmodelle. Beim Construction Ma-
nagement hat ein vom Bauherrn gewählter Construction Manager die Aufgabe, in
der Konzeptphase als Berater des Bauherrn zu fungieren. Gemeinsam werden
bestmögliche Bauvarianten und Alternativen entwickelt sowie Kostenein-
schätzungen getroffen. Diese fokussieren sowohl die Bau- als auch die Nutzungs-
phase, um im Sinne eines lebenszyklusorientierten Ansatzes die für den Bauherrn
beste Gesamtlösung zu entwickeln. Häufig wird das Construction Management
dabei um die Variante mit Bauvertrag ergänzt [Gir-11, S. 3 f.]. Der Construction
Manager übernimmt hier zusätzlich die Projektsteuerung sowie optional die ge-
samte Bauausführung. Meist wird dabei im Sinne der Partnering-Vision ein Pau-
schalvertrag mit garantiertem Maximalpreis (GMP) abgeschlossen, das heißt die
Gesamtkosten für den Bauherrn sind gedeckelt und lediglich nach unten
veränderbar [Gra-01 S. 97 ff.]. Eventuelle Einsparungen im Vergleich zur Planung
werden zwischen den Vertragsparteien aufgeteilt [Bau-07, S. 44].
Noch einen Schritt weiter geht in diesem Zusammenhang das Systemanbieter-
Konzept. Hier werden nicht nur die Planungs- und Betriebsphase betrachtet,
sondern das gesamte Lebenszyklus-Management von baulichen Anlagen von der
Konzeptphase bis zum Rückbau bzw. zumindest von der Vergabe- bis in die
Nutzungsphase. Planung, Ausführung und Bewirtschaftung kommen dabei „aus
einer Hand”. Kosten-, Termin- und Funktionsgarantien werden vertraglich verein-
bart. Daher ist der Anreiz groß, während der Bauphase hochwertige Werkstoffe zu
verwenden und bestmögliche Qualität abzuliefern – denn das zahlt sich in der sehr
viel längeren Nutzungsphase in geringeren Wartungs- und Instandsetzungskosten
aus. In Verbindung mit einer verbesserten Koordination und Kommunikation führt
das Systemanbieter-Konzept in der Regel zu geringeren Lebenszykluskosten und
verbesserter Einhaltung der geplanten Bauzeiten [Ega-98, S. 9], [Gir-11, S. 7 ff.],
[Los-09, S. 100].
Auch in Deutschland wird derzeit die Aufhebung der klassischen Trennung
zwischen Planung und Ausführung sowie Bau, Betrieb und Erhalt vorangetrieben
[Gir-10, S. 1]. Von sogenannten Design-Build-Projekten werden effektivere Baupro-
zesse und ein kooperativeres Handeln erwartet. Nach englischem Vorbild kommen
daher auch in Deutschland verstärkt Public Private Partnership (PPP)-Modelle zum
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
14
Zug [Bau-09, F. 30], [Fab-02, S. 117], [Los-09, S. 94]. Hier handelt es sich um
spezielle Bauverträge zwischen privater und öffentlicher Hand. Es existieren
verschiedene Ausprägungen. Ein populäres Beispiel sind Betreibermodelle: hier
baut und finanziert ein Unternehmen oder eine Arbeitsgemeinschaft (ARGE) ein
Bauwerk und bewirtschaftet dieses über einen gewissen Zeitraum. Häufig werden
diese Betreibermodelle bei Gewerbe- und Bürobauten sowie im Straßen- und
Brückenbau eingesetzt. Die Refinanzierung der Baumaßnahme erfolgt, indem beim
Nutzer Gebühren erhoben werden, z. B. in Form einer Maut. Häufig beläuft sich die
Vertragslaufzeit auf 20 bis 30 Jahre [Alt-09, S. 166]. Dementsprechend ist auch bei
dieser Vertragsform der Anreiz bei Bauunternehmen groß, während der Planungs-
und Bauphase bestmögliche Qualität abzuliefern, um in der deutlich längeren
Nutzungsphase kostspielige Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten zu mini-
mieren [Pfn-09, S. 7], [Gra-08, S. 39]. Zudem sind kürze Bauzeiten zu erwarten, da
die Betreiber möglichst rasch Einnahmen generieren wollen. Nach einer Erhebung
der RWTH Aachen sehen alle befragten Bauunternehmen Partnerschaftsmodelle
als einen Stellhebel, die Projektabwicklung hinsichtlich Qualität, Termin- und
Kostentreue zu optimieren [Los-09, S. 102]. Zum jetzigen Zeitpunkt muss dennoch
konstatiert werden, dass derartige Projekte immer noch eher Ausnahme als die
Regel sind.
Fazit hinsichtlich aktueller Trends in der Baubranche
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass aufgrund komplexer werdender
Bauwerke und der Erkenntnis, wie bedeutend eine fundierte Planung für eine kos-
tengünstige Bauausführung und -nutzung ist, der Planung eine immer wichtigere
Rolle zukommen wird. Neben dem Trend zur Digitalisierung des Bauwesens wird
zudem eine nachhaltige und lebenszyklusorientierte Sichtweise auf Baumaß-
nahmen bedeutender.
Das wiederum bedingt in Zukunft einen höheren Aufwand beim Erbauer und
Betreiber einer Baumaßnahme, da die gesamte Projektsteuerung von der Planung
über den Bau bis zum Betrieb durchgängig koordiniert werden muss. Die in den
vergangenen Jahren stark gestiegene Arbeitsteiligkeit führt dabei zu einer Fülle an
Projektbeteiligten, während steigende Anforderungen hinsichtlich der Qualitäts-
dokumentation und Nachweispflicht eine Flut an Daten erzeugen. Eine große
Herausforderung wird es sein, diese in nachvollziehbare Informationen zu transfor-
mieren.
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
15
1.3 Handlungsbedarf bei der Verwaltung von Bauprojekt-
daten
In einem Bauprojekt mit einem Gesamtvolumen von 100 Millionen Euro entstehen
heute etwa 150.000 Dokumente die angefertigt, bearbeitet und verteilt werden
müssen [Fab-02, S. 93]. Eine wesentliche Aufgabe ist dabei, die Informationen
projektphasenübergreifend verfügbar zu machen, um die Kommunikation und
Abstimmung aller Beteiligten möglichst effektiv zu gestalten. Nach Berechnungen
von Lindner sind etwa 20 % der Baufehler auf einen falschen Planindex auf der
Baustelle zurückzuführen [Lin-90, S. 309]. Das bedeutet, dass an sich korrekt
geplante Elemente häufig falsch gebaut werden, weil die Kommunikation bzw. die
Verteilung und der Zugang zu aktuellen Informationen unzureichend ist. Eine zu
Beginn des Jahres 2010 veröffentlichte Studie belegt diese These. BauInfoConsult
befragte 180 Architekten, Bauunternehmer und Installateure, wie unnötige Fehler-
kosten am Bau bereits im Vorfeld beseitigt werden könnten. Nach Ansicht der
befragten Bauunternehmer liegt der Schlüssel in einer besseren Abstimmung
zwischen Planer, ausführenden Unternehmen und Auftraggeber. Auf die Frage
nach Möglichkeiten zur Eindämmung von jährlich ca. 19,2 Milliarden Euro Fehler-
kosten war die Verbesserung der Kommunikation und Abstimmung der mit Ab-
stand am häufigsten genannte Faktor [Bau-10]. Aufgrund der hohen Arbeitsteilig-
keit von Bauprozessen stellt das jedoch eine große Herausforderung dar. Hinzu
kommt, dass Bauprojekte zunehmend komplexer und über international verteilte
Standorte hinweg abgewickelt werden. Überdies steigt die Menge an zu verarbei-
tenden Daten und Informationen stetig.
Untersuchungen im EU-Projekt Roadcon stützen diese Ansichten. Aufgabe von
Roadcon war es, den zukünftigen Forschungs- und Entwicklungsbedarf im Bereich
der Informationstechnologie im Bauwesen aufzudecken. Eine der größten Heraus-
forderungen stellte demnach ein durchgängiger Informationsfluss über den Le-
benszyklus von Baumaßnahmen auf Basis einer geeigneten IT4-Plattform dar [Reg-
06]. Fiatech, eine US-amerikanische Organisation innovativer Unternehmen aus
unterschiedlichsten Branchen mit dem Ziel, neue Technologien gezielt in den
Markt zu treiben, sieht die Problematik ähnlich. Das Fehlen einer integrierten,
4 Informationstechnik
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
16
lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Lösung ist in deren Augen eines der
Kernprobleme der Bauindustrie [She-10]. Denn so hochwertig und genau Infor-
mationen auch erstellt wurden, ohne deren Verfügbarkeit zur richtigen Zeit an der
richtigen Stelle sind diese wertlos.
Forschungslücke
Diese Ausführungen verdeutlichen, dass dem systematischen Management von
Bauprojektdaten in Zukunft eine Schlüsselrolle zukommen wird. Eine zentrale,
modellbasierte Datenablage, die alle für ein Objekt relevanten Informationen in
übersichtlicher Form mit dem digitalen 3D-Modell verknüpft bietet die Chance, alle
Projektbeteiligten gleichermaßen umfassend zu informieren. Dabei sind Lösungen
erforderlich, die eine durchgängige Datenverwaltung über den gesamten Lebens-
zyklus einer Baumaßnahme erlauben. Heute existieren jedoch lediglich bauspe-
zifische EDV5-Lösungen für das Datenmanagement bestimmter Projektphasen
[Bre-01, S. 28] (vgl. hierzu Abschnitt 2.5).
Für die Verwaltung von Bauprojektdaten fehlt demnach ein System, dass die
Fähigkeit besitzt, den gesamten Lebenszyklus einer Baumaßnahme objektorientiert
und auf Basis von 3D-Baustellenmodellen abzubilden. Ein derartiges System
gestattet es, den einzelnen Bauobjekten über den gesamten Bauwerkslebens-
zyklus alle relevanten Projektinformationen zuzuordnen und stellt somit eine nach-
vollziehbare Dokumentation für den Betrieb und das Erhaltungsmanagement
bereit. In genau diesem Bereich besteht eine wissenschaftlich-technische For-
schungslücke.
1.4 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
Ziel dieser Arbeit ist deshalb die Entwicklung eines modellbasierten, durchgäng-
igen und objektorientierten Datenmanagement-Konzepts, das den gesamten
Lebenszyklus einer Baumaßnahme fokussiert. Da im Straßen- und Brückenbau
zukünftig hoher Investitionsbedarf besteht und zudem erwartet wird, dass verstärkt
Design-Build-Vorhaben zum Einsatz kommen, eignen sich diese beiden Bereiche
in besonderem Maße als Eingrenzung des Untersuchungsobjektes. Obwohl auch
Tunnel ein Bestandteil der Trasse sind, sollen sie aufgrund der geringeren
5 Elektronische Datenverarbeitung
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
17
Verbreitung nicht betrachtet werden. Zudem werden integrierte Kosten- und
Kalkulationsansätze in dieser Arbeit nur am Rande untersucht.
Die Methodik der Arbeit stützt sich neben der Analyse von Literatur vor allem auf
Interviews und Workshops mit Vertretern aus Forschung und Industrie. Es konnte
dabei auf das äußerst breit gefächerte Industriekonsortium des Bayerischen For-
schungsverbundes „Virtuelle Baustelle“ (ForBAU) zurückgegriffen werden. Auf die-
ser Basis wurden die Anforderungen an ein lebenszyklusorientiertes Datenma-
nagement-System für den Straßen- und Brückenbau abgeleitet. Diese dienten im
weiteren Verlauf der Konzeption und schließlich Umsetzung eines entsprechenden
Datenmanagement-Ansatzes. Dabei sollten bewusst auch Ansätze aus anderen
Branchen, wie z. B. der Fertigungs- und Automobilindustrie aufgegriffen werden.
Die Struktur der Arbeit gliedert sich folglich wie in Abbildung 1-8 dargestellt.
Abbildung 1-8: Struktur und Aufbau der Arbeit
Die Kapitel 1 bis 3 verschaffen dem Leser einen Überblick über die Grundlagen der
Bauprojektdatenverwaltung. Zunächst wird die Bedeutung der Bauindustrie auf-
gezeigt und aktuelle Branchentrends herausgearbeitet. Daraus leitet sich der
Handlungsbedarf bzw. die konkrete Forschungslücke ab. Ziel dieser Arbeit ist die
Kapitel 5
Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten
Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
Kapitel 6
Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung
«Grundlagen»
Kapitel 1
Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
Kapitel 3
Überblick über die Abläufe und Ak-
teure im Straßen- und Brückenbau
Kapitel 2
Überblick und Grundlagen zum
Datenmanagement in Bauprojekten
Kapitel 4
Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Daten-
management-Ansatzes für Straßen- und Brückenbauprojekte«Konzeptentwicklung»
«Umsetzung»
«Fazit und Ausblick»
1 Die Bedeutung der Bauindustrie und aktuelle Branchentrends
18
Entwicklung eines durchgängig modellbasierten Datenmanagement-Konzepts, das
den gesamten Lebenszyklus von Straßen- und Brückenbaumaßnahmen fokussiert.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines durchgängig modellbasierten Daten-
management-Konzepts über den gesamten Lebenszyklus von Straßen- und
Brückenbaumaßnahmen. Kapitel 2 informiert den Leser über die Möglichkeiten
und Instrumente der Verwaltung von Bauprojektdaten, während Kapitel 3 die im
Straßen- und Brückenbau beteiligten Akteure benennt und deren Aufgaben-
bereiche erörtert. Das vierte Kapitel stellt ein Konzept eines lebenszyklus-
orientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau vor,
das im fünften Kapitel umgesetzt wird. Im abschließenden sechsten Kapitel wird
die Arbeit einer kritischen Wertung unterzogen. Ein Ausblick auf die zukünftige
Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung rundet die Arbeit ab.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
19
2 Überblick und Grundlagen zum
Datenmanagement in Bauprojekten
2.1 Verwaltung von Bauprojektdaten bei staatlichen
Einrichtungen und in der Industrie
Die Baubranche hat in den letzten Jahren erkannt, dass rechnergestützte Werk-
zeuge bei der Kommunikation und der Verteilung von Informationen ein wesent-
licher Baustein sind. So werden z. B. Baupläne oder Fotos von der Baustelle heute
überwiegend per E-Mail zwischen den Projektbeteiligten ausgetauscht. Auf
schnellstem Weg können so verschiedene Akteure über aktuelle Datensätze
informiert werden. Heikel ist dabei jedoch die Form der Informationsweitergabe, da
sie unstrukturiert erfolgt. Per E-Mail versendete Daten können beliebig weiter
verteilt werden und es ist nur schwer feststellbar, ob wirklich alle wesentlichen
Akteure gleichermaßen umfassend informiert wurden. Überdies liegt beim
Empfänger typischerweise keine verbindliche Version einer gesendeten Datei vor,
sondern mehrere Dateien mit unterschiedlichen Bearbeitungsständen. Das führt zu
einer Vielzahl an redundanten Datensätzen, die auf verschiedenen Computern
einer Arbeitsgruppe abgespeichert sind. Demzufolge liegen häufig veraltete Plan-
stände auf Baustellen vor (vgl. Abschnitt 1.3). Dadurch wird „falsch“ gebaut und im
Nachgang aufwändig nachgebessert [Gün-11b, S. 118].
Aufgrund dieser Problematik werden in den verschiedenen Projektbearbeitungs-
phasen zunehmend Datenmanagement-Systeme eingesetzt. Sie verwalten digitale
Informationen konsistent an nur einer einzigen, zentralen Stelle. Allen Projektbetei-
ligten steht somit stets ein aktueller und verbindlicher Stand zur Verfügung.
Aufgrund der jahrelang gesetzlich geregelten Trennung von Bauplanung, -aus-
führung und Betrieb (vgl. Abschnitt 1.1) existieren jedoch bisher keine durch-
gängigen EDV-Verwaltungssysteme (vgl. hierzu auch Abschnitt 1.3 und 2.5), die
speziell auf die Anforderungen der Baubranche zugeschnitten sind. Zudem hat
sich eine modellbasierte Projektabwicklung gerade im Straßen und Brückenbau
bislang noch nicht durchsetzen können.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
20
2.1.1 Projektmanagement-Systeme
Projektmanagement-Systeme (PMS) erlauben eine rechnergestützte Planung und
Steuerung von Projekten6. Der Projektablauf wird dabei in Form von Balkenplänen
(Gantt-Diagramme) dargestellt. Abhängigkeiten zwischen bestimmten Vorgängen
werden ebenso abgebildet werden wie Meilensteine oder Ressourcen, die für
einen Vorgang erforderlich sind [Mit-06, S. 95 ff]. Zudem sind kritische Pfade7
übersichtlich visualisiert. Darüber hinaus ist es möglich, einzelnen Vorgängen Fort-
schrittsinformationen zu hinterlegen. Das wiederum erlaubt ein Controlling des
Projektes. Abbildung 2-1 zeigt einen Screenshot8 des in der Baubranche weit
verbreiteten Projektmanagement-Werkzeugs Oracle Primavera.
Abbildung 2-1: Screenshot des Projektmangement-Systems Oracle Primavera [Ora-11]
Im Gegensatz zu Single-PMS, die lokal an einem Rechnerarbeitsplatz installiert
sind, erlauben Multi-PMS einen gemeinsamen Zugriff auf die Projektdaten. Das be-
6 Inhalte dieses Abschnittes wurden im Rahmen der Studienarbeit [Fml-11b] untersucht
7 Im Projektmanagement wird der längste Weg innerhalb aller möglichen Einzelprozesse eines Projekts als kritischer Pfad bezeichnet.
8 gespeicherte Grafik des Bildschirminhalts
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
21
deutet, dass Projektbeteiligte per Netzwerkverbindung auf einen Server zugreifen,
der aktuelle Projektinformationen zentral bereitstellt [Mol-09, S. 37]. Es existieren
sogar Web-Architekturen, die ohne Client9-Installation und folglich unabhängig
vom Betriebssystem einsetzbar sind. Diese eignen sich daher vor allem für die
unternehmensübergreifende Zusammenarbeit [Dun-08, S. 41 ff].
Enterprise-PMS bieten im Vergleich zu Multi-PMS zusätzliche Funktionen hinsicht-
lich Budgetierung und Portfolioplanung [Vog-06, S. 3], während leistungsorientierte
PMS darüber hinaus Projektvergleiche über spezielle Analysemethoden gestatten
[Ahl-07, S. 19]. Dabei sind am Markt auch PMS verfügbar, die spezielle Anforder-
ungen der Baubranche berücksichtigen.
PMS erlauben folglich eine rechnergestützte Planung und Kontrolle der Bauab-
läufe, verwalten aber nicht deren Inhalte. Für eine zentrale Verwaltung sämtlicher
Projektdaten und -dokumente kommen sie daher nicht in Frage. Erste Hersteller
bieten deshalb sogenannte wissensorientierte PMS an, die Enterprise-PMS- um
Dokumentenmanagement-Funktionalitäten (vgl. hierzu Abschnitt 2.1.2) ergänzen
[Ahl-07, S. 20].
2.1.2 Dokumentenmanagement-Systeme (DMS)
Dokumentenmanagement-Systeme (DMS) unterstützen die systematische Archi-
vierung von Dokumenten während der Bauplanung und -ausführung. Im Bauwesen
existieren prinzipiell zwei verschiedene Ausprägungen. Sogenannte Enterprise
Content Management (ECM)-Systeme verwalten digitale Dokumente innerhalb
eines Unternehmens, während virtuelle Projekträume zum unternehmensübergrei-
fenden Austausch von Dokumenten eingesetzt werden [Gün-11b, S. 126].
Enterprise Content Management (ECM)-Systeme
ECM-Systeme sind das unternehmensinterne Informationsarchiv und damit die
zentrale Wissensbasis modern geführter Unternehmen. Sämtliche Dokumente von
der Unternehmenspräsentation über Besprechungsprotokolle bis zur Rechnung
werden in ECM-Systemen an einer zentralen Stelle digital vorgehalten. Für papier-
basierte Dokumente existieren spezielle Schnittstellen, die den Scanvorgang zur
9 Eine Client-Anwendung ist eine Software, die Daten von einem zentralen Server anfordert.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
22
digitalen Archivierung erleichtern. Sämtliche Dokumente existieren daher nur ein
einziges Mal in einer konsistenten, gültigen Version.
Von entscheidender Bedeutung für die Organisation der Dokumente ist eine
datenbankgestützte Ablagesystematik. Das bedeutet, dass bei der Ablage eines
Dokumentes auf einem geschützten Serverlaufwerk zusätzlich ein Eintrag in einer
Datenbank vorgenommen wird. Dadurch können Dokumente mit beschreibenden
Informationen (Metadaten) versehen oder Zugriffsrechte benutzerspezifisch ange-
passt werden (Abbildung 2-2).
Abbildung 2-2: Aufbau und Funktionsweise von Dokumentenmanagement-Systemen (eigene
Darstellung nach [Bor-09])
Verschlagwortungen10 und weitere Metadaten eines Dokuments wie beispielsweise
Ersteller, Dokumenttyp oder Dokumentstatus sind in der Datenbank in Form von
Tabellen abgelegt. Ein Verweis auf das Ablagelaufwerk, den -pfad und den Datei-
namen stellen die Verknüpfung zwischen beschreibenden Informationen und der
eigentlichen Datei her (relationale Datenbank). Dem Benutzer bleibt die physische
Trennung der Daten verborgen. In der ECM-Oberfläche werden sowohl die eigent-
liche Datei als auch zugehörige Metadaten angezeigt. Der Zugriff auf die Inhalte
des ECM-Systems erfolgt dabei überwiegend über eine Client-Software, die an
10 Vergabe von repräsentativen Schlagwörtern zur Beschreibung des Inhalts von Dokumenten
Datenbank Dateiablage
Dokumentenmanagement-System
Benutzer Rechte
DatensatzMasken
Workflows ...
Text
Plan
GIF
CAD
DOC
XLS
...
Product
Development
Reqmt
Planning
Product
Concept
Product
Definition
Product
Introduction
Product
Support
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
23
jedem Arbeitsplatz des Unternehmens installiert ist (Rich-Client). Alternativ bieten
viele Systeme auch die Möglichkeit, über einen webbasierten Thin-Client auf die
Dokumente zuzugreifen. Während dieser vormalig nur eingeschränkte Funktional-
ität bot, werden bei modernen ECM-Systemen heute nahezu alle Funktionalitäten
unterstützt. Der webbasierte Client hat den Vorteil, dass aktuelle Informationen
ohne eine vorherige Client-Installation von jedem internetfähigen Gerät ortsunab-
hängig eingesehen werden können. Mittlerweile existieren darüber hinaus spezielle
Client-Softwarelösungen für Smartphones und Tablet-Computer.
Abbildung 2-3: Thin-Client des Dokumentenmanagement-Systems DocuWare;
links: Web-Client im Microsoft Internet Explorer [Doc-11]; unten rechts: Client-Software für
Apple iPhone und iPad [Erg-11]
Um zu verhindern, dass jeder Mitarbeiter des Unternehmens sowohl Schreib- als
auch Lesezugriff auf das gesamte Archiv hat, erfolgt über die Datenbank eine Zu-
griffsregelung. Der Zugang zu den ECM-Informationen erfolgt per Client-An-
meldung mit einem persönlichen Benutzernamen und Kennwort. Dabei wird in der
Datenbank geprüft, welche Rollen der Mitarbeiter in den verschiedenen Arbeits-
gruppen besitzt. Dementsprechend greifen dann persönliche Berechtigungen und
der Nutzer darf nur bestimmte Inhalte sehen oder verändern.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
24
Die besonderen Vorteile des ECM-Einsatzes zeigen sich im schnellen Zugriff auf
Informationen. Die datenbankgestützte Verwaltung erlaubt es nämlich, Dokumente
über deren beschreibende Merkmale zu suchen. In der Suchmaske können daher
Kriterien wie
Zeitraum der Erstellung
Zugehörigkeit zur Arbeitsgruppe
Projektzugehörigkeit oder
Dokumenttyp und -status
definiert werden. Alle Dokumente des Unternehmens, auf die entsprechende Such-
kriterien zutreffen, werden in Form einer Liste aufgeführt – vorausgesetzt der
Nutzer hat das Recht, die Metadaten des entsprechenden Dokuments ansehen zu
dürfen. Die Folge ist eine drastische Reduzierung der Suchzeiten für Dokumente
(vgl. hierzu auch Abschnitt 2.3).
Sollen Dokumente nicht nur angesehen, sondern auch bearbeitet werden, erfolgt
ein sogenannter System-Check-Out. Das bedeutet, dass ein Datensatz zur
Änderung entnommen und damit für alle anderen Benutzer zur Bearbeitung ge-
sperrt wird. Dadurch wird verhindert, dass ein Dokument von mehreren Personen
gleichzeitig modifiziert werden kann. Alle Daten bleiben somit konsistent. Ist die
Bearbeitung abgeschlossen, so wird das Dokument wieder in die ECM-Umgebung
zurückgespeichert (Check-In). Häufig sind die Systeme dabei so konfiguriert, dass
das ursprüngliche Dokument nicht überschrieben, sondern automatisch eine neue
Version erzeugt wird. So kann bei unbeabsichtigtem Speichern von Änderungen
stets auf ältere Versionen zurückgegriffen werden. Zudem bleibt die Dokument-
historie erhalten. Änderer und Änderungszeitpunkt werden dabei von der ECM-
Umgebung gespeichert und können später lückenlos nachvollzogen werden.
Zur Steigerung der Benutzerfreundlichkeit existieren zahlreiche ECM-Integrationen
zu Autorensystemen. Das bedeutet, dass E-Mails oder Office-Dokumente mit Hilfe
eines Plugins11 direkt aus dem Erzeugersystem in die ECM-Plattform importiert
werden können. Ein lokales Zwischenspeichern und der manuelle ECM-Import –
11 ein Plugin ist ein Zusatzmodul für ein Softwareprodukt, das dessen Funktionalität erweitert
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
25
zumeist per Drag & Drop12 – kann hierbei entfallen. Auch für die gemeinsame Ver-
waltung von digitalen Dokumenten und papierbasierten Akten existieren bereits
Lösungen13. Obwohl bauspezifische ECM-Systeme am Markt verfügbar sind14, ist
eine Anbindung an CAD-Systeme nur selten erhältlich15, da ECM-Systeme im
Allgemeinen wenig technisch orientiert sind. Die Abbildung von externen Re-
ferenzen, also CAD-Modellen die aus mehreren, miteinander verknüpften Dateien
bestehen, wird nicht unterstützt (vgl. hierzu auch Abschnitt 2.1.3). Viele Bau-
unternehmen und Planungsbüros speichern ihre CAD-Daten deshalb nicht im
ECM-System, sondern auf gewöhnlichen Serverlaufwerken mit definierten Ordner-
strukturen ab. Ein strukturiertes Versions-, Zugriffs- und Änderungsmanagement
ist dadurch im CAD-Bereich nicht möglich. Aus Sorge, Daten unbeabsichtigt zu
schädigen, werden daher in der Praxis zahlreiche lokale Kopien von CAD-Dateien
vorgehalten.
Neben reinen Dokumentenmanagement-Funktionen unterstützen moderne ECM-
Systeme auch die Abbildung von Geschäftsprozessen, wie z. B. elektronische
Rechnungsfreigaben (Workflow-Management). Dadurch wird der Reifegrad eines
Dokumentes, z. B. in Bearbeitung oder freigegeben direkt ersichtlich. Ein inte-
grierter Viewer16 ermöglicht darüber hinaus eine schnelle Vorschau, ohne dass
Dokumente explizit geöffnet werden müssen. Diese Funktion ist insbesondere für
die Ansicht von Dateien aus Anwendungen wichtig, die nur an wenigen Arbeits-
plätzen installiert sind.
ECM-Systeme besitzen ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit. Sie werden des-
halb in nahezu allen Branchen für unterschiedlichste Geschäftsprozesse einge-
setzt. Da ECM-Systeme jedoch für den unternehmensinternen Einsatz entwickelt
wurden, in denen sich die elektronischen Abläufe nur selten ändern, ist eine
12 Drag & Drop ist eine Bedienfunktion eines Betriebssystems, bei dem Objekte per Mausklick markiert und bei gedrückter Maustaste innerhalb der grafischen Oberfläche verschoben werden können.
13 z. B. Thax Findentity
14 z. B. Bentley ProjectWise, BRZ DMS, ProductDossier TouchBase-PLM for the Construction In-dustry, Rambøll SMART, Stratos Bau
15 Ausnahmen sind z. B. Cadac Organice SharePoint for Construction Companies, BlueCielo Iman-drA / Projectforce
16 Ein Viewer stellt die Inhalte digitaler Dateien unterschiedlichster Formate dar.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
26
schnelle Anpassungsfähigkeit im Allgemeinen kein Entwicklungsschwerpunkt.
Folglich ist der Customizing-Aufwand, also die kundenspezifische Anpassung des
Serienproduktes, sehr hoch. Ein weiterer Nachteil von ECM-Lösungen im Bauwe-
sen ist, dass weder Objekte noch Bauelemente in ihrer hierarchischen Produkt-
struktur vom System abgebildet werden können. Im Mittelpunkt steht lediglich das
Management von Dokumenten. ECM-Systeme werden heute sowohl in Planungs-
büros als auch in bauausführenden Firmen als unternehmensinterne Dokumenten-
verwaltung eingesetzt.
Virtuelle Projekträume
Virtuelle Projekträume sind internetbasierte Plattformen, die hinsichtlich Funktion
und Aufbau ECM-Systemen gleichen. Sie basieren ebenfalls auf einer intelligenten
Verknüpfung von Datenbank und Dateiablage, unterstützen jedoch die projekt-
bezogene, unternehmensübergreifende Zusammenarbeit (Abbildung 2-4) [Stu-07],
[Mer-06, S. 42 ff.]. Im Gegensatz zu ECM-Systemen müssen bei Projekträumen
daher häufiger projektspezifische Anpassungen vorgenommen werden. Sie sind
deshalb in der Regel so konzipiert, dass die Customizing-Arbeiten deutlich weniger
aufwändig sind.
Die zeitlich begrenzte Projektarbeit in Baumaßnahmen ist auch der Grund, weshalb
Virtuelle Projekträume im Gegensatz zu ECM-Lösungen keinen Rich-Client be-
sitzen. Der Zugriff auf die Projektdokumente erfolgt ausschließlich über einen
Internet-Browser, um eine Software-Installation bei sämtlichen Projektbeteiligten
zu vermeiden. Auch die serverseitige Implementierung unterscheidet sich
grundlegend: ECM-Systeme werden direkt von einem Unternehmen finanziert,
betrieben und unterhalten, während Projekträume üblicherweise nach dem
Application Service Providing (ASP)-Modell betrieben werden. Der ASP stellt dabei
als Besitzer und Betreiber die Funktionalität sicher [Lin-03, S. 18 ff.]. Alle Projekt-
beteiligten zahlen eine vorab vertraglich vereinbarte Nutzungsgebühr, abhängig
z. B. von belegtem Speicherplatz, Nutzeranzahl, Transaktionsanzahl oder Vergabe-
anteil an der Bausumme [Fül-05, S. 2].
Für die Bauindustrie existieren branchenspezifische Projektraum-Lösungen, die
neben Rechte-, Dokumenten- und Workflow-Management über Module in den
Bereichen
Aufgaben- und Kalendermanagement
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
27
SMS-, E-Mail- und Fax-Integration
Repro-Service (Planbestellung via Internet)
Mängelmanagement
Digitales Bautagebuch
Ausschreibung und Vergabe
verfügen (Abbildung 2-4) [Gün-11b, S. 129].
Abbildung 2-4: Nutzer und Aufgaben eines virtuellen Projektraums (eigene Darstellung nach
[Stu-07])
Virtuelle Projekträume werden heute vor allem in umfangreichen Baumaßnahmen
für die unternehmensübergreifende Projektdatenverwaltung eingesetzt. Der wirt-
schaftliche Nutzen ist unbestritten [Mül-03, S. 28], [Khe-09], [Ste-08a, S. 18 ff.].
Argumente gegen einen Einsatz sind oft psychologischer Natur („Angst vor Verän-
derungen“ [Pit-11, S. 729 ff.]) und unzureichende Benutzerfreundlichkeit. Projekt-
raum-Anbieter wie z. B. Autodesk, baulogis oder conject haben diese Anforder-
ungen jedoch inzwischen erkannt und es ist zu erwarten, dass virtuelle Pro-
jekträume zukünftig noch häufiger zum Einsatz kommen werden [Hal-08, S. 125],
[Pit-11, S. 733]. Wie ECM-Plattformen basieren jedoch auch virtuelle Projekträume
auf einem Dokumentenmanagement-Ansatz. Daher ist es auch hier nicht möglich,
hierarchische Produktstrukturen des Bauvorhabens objektorientiert abzubilden.
Planer
Baufirmen
Subunternehmen
ReprografiePrüfer
Bauherr
Behörden
Planmanagement
Planfreigabe
Dokumentenmanagement
Berichtswesen
Bautagebuch
Mängelmanagement
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
28
2.1.3 Produktdatenmanagement (PDM)-Systeme
Um wirtschaftlich erfolgreicher am Markt zu agieren, ist die Frequenz von Produkt-
neuentwicklungen und -überarbeitungen in den vergangenen 20 Jahren enorm
gestiegen. In vielen Bereichen der Fertigungsindustrie wurden die Entwicklungs-
zeiten mehr als halbiert. Dies erforderte neue Methoden und Vorgehensweisen bei
der Entwicklung komplexer Produkte. Mit Hilfe eines Product Lifecycle Manage-
ment17 (PLM)-Ansatzes versuchten Unternehmen, diesen neuen Herausforder-
ungen zu begegnen. PLM ist dabei als ein strategisches Konzept für das Manage-
ment industrieller Produktentstehung über den gesamten Produktlebenszyklus zu
verstehen [Sen-09, S. 2 u. 24], [Her-10, S. 200], [Arn-05, S. 13]. Das Konzept um-
fasst sowohl den Einsatz von IT-Systemen und Methoden als auch die Entwicklung
effizienter Geschäftsprozesse und Organisationsstrukturen.
Abbildung 2-5: Produkt- und Prozessmodell eines ganzheitlichen PLM-Konzeptes (eigene
Darstellung nach [Arn-05, S. 30]
Wesentlicher Aspekt von PLM ist die gezielte Bereitstellung und Nutzung des im
Unternehmen vorhandenen Wissens, um bessere Kontrolle über die Entstehung
von Produkten zu erlangen, vor allem aber den gesamten Produkt-Entsteh-
ungsprozess zu beschleunigen [Boc-05, S. 13], [Fel-08, S. 3 ff.]. Eine wirkungsvolle
17 zu Deutsch: Produktlebenszyklus-Management
in Bear-beitung
in Prüfung
freige-geben
Objekt
Element 1
Element 2
…Dokumen-
tationen
Verträge
Anforderungen
Protokolle
Bilder
etc.Produktmodell
Prozessmodell
3D-Modelle &
Zeichnungen
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
29
PLM-Strategie ermöglicht dabei Produktivitäts- und Effizienzsprünge von bis zu
30 % [Sta-05, S. 2].
Den Kern einer Product Lifecycle Management-Strategie bilden Produktdaten-
management (PDM)-Systeme, die als zentrales Informationssystem für technische
Daten und Dokumente fungieren. Ursprünglich aus der elektronischen Zeichnungs-
verwaltung entstanden, verwalten sie heute alle Produktinformationen von der
ersten Idee über 3D-CAD-Modelle und Zeichnungen bis hin zu Fertigungs- und
Wartungsinformationen auf einer zentralen Datenplattform (vgl. Abbildung 2-5).
PDM-Systeme können als eine Weiterentwicklung von ECM-Systemen betrachtet
werden, die spezielle Fähigkeiten im Umgang mit Engineering-Daten besitzen
[Fis-99, S. 45], [Son-07, S. 25]. Im Vergleich zu ECM-Systemen organisieren sie
zusätzlich Bauteile und deren hierarchischen Aufbau in einem Gesamtprodukt.
Abbildung 2-6: Struktur von PDM-Systemen
Datei
Dokument Dokumentmerkmale
Datei
Legende
Metadaten
unstrukturierte Daten
Projekt Projektmerkmale
Bauteil Bauteilmerkmale
Dokument Dokumentmerkmale
Baugruppe Baugruppenmerkmale
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
30
Ein Bauteil besteht dabei aus einem Datencontainer mit einer eindeutigen Nummer
und beschreibenden Daten wie Artikel- oder Materialnummer, Werkstoff und wei-
teren produktspezifischen Merkmalen. In dem Datencontainer befinden sich Ver-
knüpfungen zu allen für das Bauteil relevanten Dokumenten, z. B. zum 3D-Modell,
zur Zeichnung oder zu qualitätsrelevanten Dokumenten und Fotos [Gün-11b,
S. 130]. Vordefinierte Kataloge erlauben dabei eine standardisierte Bauteilbe-
zeichnung und -beschreibung.
Die hierarchische Organisationsstruktur von PDM-Systemen ist demnach in Pro-
jekte, Baugruppen, Bauteile und Dokumente gegliedert (vgl. Abbildung 2-6). In
Einzelfällen können Dokumente auch direkt einem Projekt zugeordnet werden,
z. B. bei der Ablage einer Telefonliste.
Abbildung 2-7: CAD-Baugruppe Rad, bestehend aus den Einzelbauteilen Felge und Reifen
PDM-Systeme gestatten folglich ein modellbasiertes Lebenszyklus-Management
von Produkten. Die Produktstruktur mit ihren einzelnen Bauteilen und Abhängigkei-
ten muss dabei nicht manuell in der PDM-Umgebung erzeugt werden, sondern
Rad
Felge
Reifen
» Konzentrische Anordnung von Reifen und Felge
» Berührung bestimmter Flächen von Reifenman-
tel und Felgeninnenseite.
Baugruppe
Bauteil
Legende
Information
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
31
kann direkt aus dem CAD-System übernommen werden. Hierfür existieren Plugins
für zahlreiche CAD-Lösungen. Über Schnittstellen kann zudem die gesamte Pro-
duktstruktur an das Enterprise Ressource Planning (ERP)-System weitergeleitet
werden. Alle Artikelstammdaten müssen somit nur einmal gepflegt werden (vgl.
hierzu auch Abbildung 2-9).
Für die praktische Arbeit des Konstrukteurs bedeutet das, dass der richtige Mo-
dellaufbau eminent wichtig ist. Ein Beispiel der Entwicklung einer einfachen Bau-
gruppe eines Automobils – einem Rad – veranschaulicht die Relevanz der Kon-
struktionsmethodik. Die Baugruppe Rad besteht aus den Bauteilen Felge und
Reifen (Abbildung 2-7).
Wird die Baugruppe als Gesamtmodell in einer 3D-CAD-Datei erzeugt und gespei-
chert, so wird auch im PDM-System nur eine Baugruppe Rad angelegt – ohne eine
Gliederung in die Bestandteile Felge und Reifen. Ein feingranularer Zugriff auf die
3D-Daten von Felge und Reifen ist dann nicht mehr möglich, da PDM-Systeme
nicht auf einer objektorientierten, sondern einer relationalen Datenbank basieren
[Eig-09, S. 318]. Zudem können die Stammdaten nicht korrekt gepflegt werden, da
z. B. der Werkstoff nicht eindeutig definiert werden kann (Gummi oder Alumin-
ium?). Das wiederum hat Auswirkungen auf die Abbildung der betriebswirt-
schaftlichen Prozesse im ERP-System, da aufgrund der vom Konstrukteur zu grob
gewählten Modellgranularität eine automatisierte Übergabe detaillierter Material-
und Bauteillisten nicht möglich ist und Daten manuell nachgepflegt werden
müssen. Über die CAD-PDM-Kopplung können üblicherweise vom 3D-Modell
abgeleitete Zeichnungen erstellt werden. Auch diese enthalten jedoch falsche
Bezeichnungen, z. B. hinsichtlich der Werkstoffwahl. Werden darüber hinaus in der
Produktions- oder Betriebsphase Mängel am Reifen festgestellt, so können z. B.
qualitätsrelevante Prüfberichte nicht mehr eindeutig dem Bauteil Reifen zugeordnet
werden – sondern nur der gröberen Instanz Rad18.
Diese Ausführungen verdeutlichen, wie eminent wichtig es beim Zusammenspiel
von CAD- und PDM-System ist, dass der Konstrukteur sämtliche Bauteile als
Einzelkörper modelliert und über Baugruppen miteinander verknüpft (externe
18 Es besteht zwar die Möglichkeit, das Bauteil Reifen im Nachgang manuell im PDM-System zu erzeugen. Dann sind aber Bauteil und CAD-Modell nicht miteinander verknüpft.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
32
Referenzen). Die Baugruppendatei selbst beinhaltet dabei keine Geometriekörper,
sondern lediglich Informationen über die geometrischen Abhängigkeiten und die
Anordnung der einzelnen Bauteile. Nur mit diesem Vorgehen ist eine objektorien-
tierte Projektabwicklung mit PDM-Systemen möglich (vgl. Abbildung 2-7).
Mechanische 3D-CAD-Systeme arbeiten bereits seit geraumer Zeit strikt nach
dieser Konstruktionsmethode, vor allem um die gewaltigen Datenmengen von 3D-
Modellen hinsichtlich der verfügbaren Rechnerleistung in handhabbare Einheiten
zu gliedern. Prinzipiell wird die Modellteilung in sinnvolle Einheiten aber auch von
CAD-Systemen aus dem Bauwesen (AEC19-CAD) unterstützt und in der Praxis ein-
gesetzt [Gün-11b, S. 41]. Weiterer Vorteil einer strukturierten Modellgliederung ist
die Möglichkeit, gemeinsam an einem Modell zu arbeiten, indem verschiedene
Fachbereiche ihren Modellabschnitt sehr präzise eingrenzen und nur diesen zur
Bearbeitung sperren. Weitere Abteilungen können zur gleichen Zeit andere Teile
des Modells ändern (Concurrent Engineering). Im Gegensatz zu DMS kennen
PDM-Systeme sowohl die Produktstruktur als auch die geometrischen Modellab-
hängigkeiten und unterstützen damit diese Arbeitsweise, indem sie den Modell-
zugriff regeln und alle Schritte lückenlos dokumentieren.
Darüber hinaus bieten leistungsfähige PDM-Lösungen neben einer Status- und
Versionsverwaltung zusätzlich ein Konfigurationsmanagement-Modul. Damit kön-
nen in der Entwicklungsphase gleichzeitig alternative Produktvarianten erzeugt und
parallel verwaltet werden. Über standardisierte Objektkataloge werden zudem so-
wohl die Norm- als auch Gleichteileverwendung gesteigert. Das wiederum wirkt
sich positiv auf die Produktivität in der Entwicklung aus [Weh-01, S. 28]. Überdies
werden von einigen Herstellern sogar umfassende Projektmanagement-Module mit
bidirektionaler Kopplung zu Microsoft Project zur Verfügung gestellt. Ein PDM-
Trend ist zudem die integrierte Prüfung, ob entwickelte Produkte hinsichtlich be-
stimmter Richtlinien, Vorschriften und Gesetze regelkonform sind (Compliance
Management) [Dre-10, S. 24 ff.]. Auch für die Synchronisation von unterschied-
lichen PDM-Plattformen, z. B. zwischen Zulieferer und Auftraggeber existieren
bereits Lösungen20 (föderierte Systeme) [Vdi-02 S. 13 ff.], [Eig-09, S. 206].
19 Architecture, Engineering and Construction
20 z. B. Prostep OpenPDM
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
33
PDM-Systeme werden heute zumeist in der produzierenden Industrie eingesetzt.
Im Flugzeug-, Automobil- und Schiffsbau basiert das Datenmanagement über den
Produktlebenszyklus heute fast ausschließlich auf PDM-Software. Als Schnittstelle
zum Bauwesen erkennen immer mehr Anlagenbauer die Vorteile der PDM-ba-
sierten Projektabwicklung [Sen-08, S. 35], [Lad-07]. Aber auch einige Verkehrs-
und Versorgungsunternehmen setzen zur Verwaltung ihrer Bauobjekte in der
Betriebsphase zunehmend auf PDM-Lösungen [Sen-08, S. 221 ff.], [Sch-09b],
[Bun-11b], [Köh-11, S. 38 f.].
Ungeachtet der auch für die Baubranche hilfreichen Funktionalitäten kommen
PDM-Systeme im Bauwesen dagegen bislang nicht zum Einsatz [Bre-01, S. 17].
Die Gründe hierfür sind vielfältig. Zum einen liegt der Zielmarkt von PDM-
Herstellern im Vertrieb von Lösungen für die unternehmensinterne Datenver-
waltung bei Fertigungsunternehmen. Deren Prozesse sind weniger volatil als die
Abläufe in der Bauwirtschaft. Ähnlich wie bei ECM-Systemen ist deshalb auch der
Customizing-Aufwand vor der Inbetriebnahme und bei Änderungen relativ hoch, da
der Entwicklungsfokus der Systeme nicht auf eine benutzerfreundliche und
schnelle Anpassung ausgelegt ist. Ohne entsprechende Beratungsleistung von
Herstellerseite sind schnelle Modifikationen daher nur schwer durchführbar. Für
die temporär angelegte Projektarbeit mit zahlreichen Beteiligten aus unterschied-
lichsten Firmen und Behörden, die für das Bauwesen typisch ist, sind jedoch
flexible und einfach zu administrierende Systeme gefragt. Sogar im Maschinenbau
gab es aufgrund dieses hohen Customizing-Aufwands gerade bei mittel-
ständischen Betrieben zunächst Bedenken. Die PDM-Anbieter reagierten darauf
mit der Entwicklung von vorkonfigurierten Datenbanken. Diese beinhalten Vorlagen
für Status, Dokumenttypen und Bauteile, z. B. für Schrauben, Dichtringe oder
Bolzen. Für das Bauwesen existieren derartige Vorlagen jedoch bislang nicht.
Darüber hinaus werden derzeit lediglich die AEC-CAD-Systeme Autodesk
AutoCAD, Gehry Technologies Digital Project (Dassault Catia Derivat) und Bentley
Microstation über ein Plugin direkt mit PDM-Lösungen gekoppelt. Moderne BIM21-
Werkzeuge wie beispielsweise Autodesk Revit oder Nemetschek Allplan sind
derzeit (Februar 2011) in keiner PDM-Lösung am Markt integriert. Alle führenden
21 Building Information Modeling (BIM) beschreibt einen Design-Prozess im Bauwesen, der auf einem dreidimensionalen, parametrischen und semantischen Bauwerksmodell basiert.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
34
M- und ECAD22-Systeme können hingegen per Standardschnittstelle mit zahl-
reichen PDM-Plattformen verknüpft werden.
2.1.4 Enterprise Ressource Planning (ERP)-Systeme
Ein Enterprise Ressource Planning (ERP)-System ist eine integrierte Standardsoft-
ware, die wesentliche betriebswirtschaftliche Geschäftsprozesse eines Unter-
nehmens informationstechnisch verwaltet. Klassische ERP-Module wie
Finanzen » z. B. Finanzbuchhaltung, Controlling;
Logistik » z. B. Materialwirtschaft, Angebots- und Auftragsbearbeitung;
Produktion » z. B. Produktionsplanung/-steuerung, Arbeitspläne/Stücklisten;
Personalwesen» z. B. Lohn- und Gehaltsabrechnung, Reisemanagement;
unterstützten die unternehmensweite Planung, Steuerung und Kontrolle auf Basis
vorhandener Ressourcen [Gör-07, S. 2 ff.]. Alle Informationen werden dabei auf
einer zentralen Datenbank vorgehalten. Folglich ist eine Kopplung zwischen den
unterschiedlichen Modulen möglich. So löst beispielsweise der Verkauf eines
Artikels automatisch eine Bestandsreduzierung aus. Diese Daten werden
wiederum an das Fakturierungsmodul übermittelt, wo eine automatische Rech-
nungsstellung erfolgt [Ste-08b, S. 28]. Abbildung 2-8 zeigt einen Screenshot des
ERP-Systems SAP ERP 6.0.
Viele ERP-Systeme sind heute in der Lage, neben strukturierten Daten auch Doku-
mente zu verwalten. Deshalb kommen sie prinzipiell auch für eine Verwaltung von
Bauprojektdaten in Frage. Die DMS-Funktionen beschränken sich dabei allerdings
auf die Archivierung. So werden in aller Regel wichtige Pläne oder Rechnungen mit
einem Geschäftsvorfall verknüpft, eine Verwaltung aller Projektdokumente über
ihren Lebenszyklus ist hingegen keine klassische ERP-Funktion [Egg-10, S. 61].
Daher sind ERP-Systeme häufig mit ECM- oder PDM-Systemen verknüpft. Typi-
scherweise wird dabei im ECM-/PDM-System über einen automatisierten Prozess
ein neutrales Datenformat, z. B. eine PDF23-Datei einer Zeichnung erzeugt, im Ar-
22 ECAD- oder Electronic CAD-Systeme bieten ein rechnergestütztes Hilfsmittel für den Entwurf von elektronischen Systemen, wie z. B. Schaltungen.
23 Portable Document Format
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
35
chiv (File Vault) gespeichert und per Schnittstelle im ERP-System eine Verknüpfung
zu dieser Datei erstellt [Eig-09, S. 308]. Damit arbeiten beide Systeme autark,
bedienen sich aber beim Zugriff auf gleiche Elemente einer gemeinsamen Daten-
basis (Abbildung 2-9).
Abbildung 2-8: Oberfläche des ERP-Systems SAP ERP 6.0 [Tum-11]
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
36
Abbildung 2-9: Zusammenspiel zwischen ERP- und ECM- bzw. PDM-System
In letzter Zeit ist zu beobachten, dass ERP-Systeme zunehmend um ECM/PDM-
Funktionalitäten erweitert werden. Die ERP-Hersteller sind bestrebt, als System-
anbieter ein Gesamtpaket aus einer Hand zu verkaufen [Sch-08]. Stand heute
decken sie aber bei weitem nicht alle Anforderungen hinsichtlich des Dokumenten-
managements so geeignet ab wie ECM- oder PDM-Systeme [Zöl-08]. Für eine
unternehmensübergreifende Zusammenarbeit sind ERP-Systeme zudem aufgrund
ihrer Komplexität nur bedingt geeignet. Darüber hinaus fehlt ihnen größtenteils eine
anforderungsgerechte Anbindung an CAD-Systeme [Vdi-02, S. 17], [Ren-09,
S. 31]. Ist diese vorhanden, muss dennoch beachtet werden, dass bei jedem CAD-
Releasewechsel24 auch ein Update der gesamten ERP-Umgebung erfolgen muss.
Aufgrund des breiten Leistungsumfangs dieser Systeme ist der Aufwand hierfür
24 Umstieg auf eine aktuellere Version einer Software
Produktstruktur &
ArtikelstammdatenB Bauteil 1-Stammdaten
B Meta-Daten für Bauteil 1
B Bauteil 2-Stammdaten
Metadaten
ERP-SystemECM-System
PDM System
File
Vault
Baugruppe
Bauteil 1
Bauteil 2
Bauteil 3
CAD System
…
Metadaten
Neutralformat-
GeneratorBauteil 1.PDF
Bauteil 2.PDF
…
Rechnung A
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
37
erfahrungsgemäß enorm hoch. Es muss also festgehalten werden, dass DMS und
PDM-Systeme derzeit zum Management unstrukturierter Informationen wie Doku-
mente besser geeignet sind, während ERP-Systeme vor allem hochstrukturierte
betriebswirtschaftliche Metadaten verwalten [Sch-08].
ERP-Systeme kommen heute überwiegend bei großen Bauunternehmen zur Ver-
waltung kaufmännischer Daten aus der Planung und Bauausführung zum Einsatz
[Gün-08, S. 35]. Ein Trend ist das Outsourcing von ERP-Lösungen, ähnlich wie bei
virtuellen Projekträumen (Software as a Service bzw. SaaS). Es ist daher zu erwar-
ten, dass ERP-Systeme zukünftig auch in kleineren Unternehmen verstärkt einge-
setzt werden [Kon-09, S. 22], [Gau-09, S. 402].
2.1.5 Elektronische Bautagebücher
Während der Bauausführung werden wichtige Baustellenabläufe vom Bauleiter
oder Polier in Form von Tagesberichten in einem Bautagebuch festgehalten. Proto-
kolliert werden dabei unter anderem:
Witterung und Temperatur
ausgeführte Arbeiten mit Lokalisierung
Auflistung von Arbeiten, die nicht im Leistungsverzeichnis (LV) stehen
Arbeitszeiten sowie Anzahl und Qualifikation eingesetzter Mitarbeiter
angeliefertes Material sowie
Besonderheiten und Behinderungen im Bauablauf.
Eine sorgfältige Führung des Bautagebuches ist für eine nachvollziehbare Do-
kumentation des Baufortschritts unerlässlich und deshalb bei öffentlichen Auf-
trägen Pflicht [Sch-02a, S. 85]. Da das Bautagebuch bei rechtlichen Auseinander-
setzungen als anerkanntes Mittel der Beweisführung gilt, ist es auch im Sinne
eines nachhaltigen Risikomanagements leichtsinnig, darauf zu verzichten [Büc-06,
S. 347].
Das Bautagebuch wird derzeit häufig noch auf Grundlage papierbasierter Formu-
lare geführt. Insbesondere bei Großprojekten ist jedoch der Einsatz eines zentra-
len, digitalen Bautagebuchs aufgrund der großen Datenmengen sinnvoll [Büc-06,
S. 348], [Wir-09, S. 271]. Mehrere Personen können so Tagesberichte, Lieferproto-
kolle, Fotos und weitere qualitätsrelevante Informationen auf eine gemeinsame
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
38
Datenplattform hochladen. Einige Systeme bieten neben der mobilen Datenauf-
nahme per Smartphone25 sogar die Möglichkeit, aktuelle Baufortschrittsdaten mit
Soll-Projektplänen zu vergleichen26. Sie erweitern damit die reine Dokumentation
um ein zeitaktuelles Controlling der Bauleistung. Heute sind digitale Bautage-
bücher bereits vielfach fixer Bestandteil von virtuellen Projekträumen (vgl. hierzu
auch Abschnitt 2.2.1).
2.1.6 Geoinformations (GIS)-Systeme
Ein Geoinformations (GIS)-System verarbeitet und verwaltet raumbezogene Daten
in einem digitalen Informationssystem [Lan-05, S. 320]. Der Unterschied zu einer
kartographischen Software besteht darin, dass zusätzlich zum Kartenmaterial zahl-
reiche Geometrie- und Sachdaten sowie Dokumente mit Positionsbezug ge-
speichert werden können, z. B. Grenzen, Verkehrswege, Geländehöhen oder
Niederschläge und aktuelle Temperaturen [Min-09, S. 21]. Dadurch werden räum-
liche Analysen möglich, z. B. die Anzahl der Hydranten, die im Umkreis von 5 km
von einer Position vorhanden sind.
Neben lokalen GIS-Installationen existieren auch mehrbenutzerfähige Server-
Lösungen. Diese kommen überwiegend in Ver- und Entsorgungsunternehmen, im
Kataster- und Vermessungswesen und in der Verwaltung sowie bei größeren
Ingenieurbüros zum Einsatz [Olb-02, S. 185 f.]. So setzt z. B. die Bundesanstalt für
Straßenwesen (BASt) ein GIS-System für das Erhaltungsmanagement von Straßen,
Tunneln und Brücken ein. Alter und Zustand der Bauwerke werden dort ebenso
erfasst wie die Verkehrsbelastung und Unfallstatistiken. Zudem wird das System
für die Baubetriebsplanung eingesetzt [Bun-11e]. Neben einem stationären Client-
Zugang im Büro existieren auch Lösungen die es gestatten, mit mobilen Geräten
auf die zentrale GIS-Datenbank zuzugreifen und dort Informationen einzusehen
oder abzuspeichern27.
Für eine Verwaltung nicht raumbezogener Daten sind GIS-Systeme dagegen nur
bedingt geeignet. Auch ein echtes Management von Daten und Dokumenten, ähn-
25 z. B. Bauskript Software Bautagebuch Mobile, Gripsware pro-Report, ADS bpc-mobil
26 z. B. sfirion Cockpit
27 z. B. Trimble Mobile GIS, Leica Geosystems Viva Uno, esri ArcPad
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
39
lich wie bei DMS oder PDM-Systemen, ist nicht möglich. Für eine lebenszyklus-
orientierte Bauprojektdatenverwaltung sind GIS-Systeme somit eher ein hilfreiches
Add-On28 als eine Basis.
2.1.7 Computer-Aided Facility Management (CAFM)-Systeme
Ziel das Facility Managements (FM) ist es, Immobilien mit all ihren baulichen
Anlagen zielgerichtet für deren Nutzer zu entwickeln und zu betreiben. Für das
Management der hier anfallenden Vorgänge sind effiziente IT-Systeme erforderlich.
Computer-Aided Facility Management (CAFM)-Systeme unterstützten diese
spezifischen FM-Prozesse informationstechnisch. Kernelemente sind dabei unter
anderem:
Bestandsdokumentation
Flächenmanagement
Vertrags- und Vermietungsmanagement
Betriebskosten- und Reinigungsmanagement
Energiemanagement und
Instandhaltungsmanagement
[May-06, S. 5 ff.]. CAFM-Systeme verwalten dabei sowohl graphische als auch
alphanumerische Daten. Es existieren Systeme, die grafische Objekte direkt aus
der CAFM-Datenbank generieren und solche, die eine CAD-Anbindung, z. B. zu
Autodesk AutoCAD für die grafische Repräsentation nutzen [Ges-05, S. 48]. Zu-
nehmend setzen sich zentrale Server-Lösungen durch, so dass mehrere Benutzer
Informationen einstellen und abrufen können. Teilweise sind CAFM-Systeme sogar
mit ERP-Plattformen gekoppelt [May-06, S. 15 f.], [Lut-03, S. 169].
CAFM-Lösungen gestatten neben einer schnellen Informationsbeschaffung ein
optimales Flächenmanagement und eine sichere Abwicklung von FM-Prozessen
[May-06, S. 8 f.]. Bei einer konsequenten Implementierung und Nutzung amorti-
sieren sich die Systeme äußerst schnell, da durch die CAFM-basierte Abwicklung
der Bewirtschaftungsphase bis zu 25 % der Betriebskosten eingespart werden
können [Näv-03, S. 155].
28 ein Add-on ist ein optionales Modul, dass eine bestehende Software um bestimmte Funktionali-täten erweitert
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
40
Auch wenn viele am Markt vertretene Anbieter von CAFM-Software von einer
Lebenszyklus-Lösung sprechen, so muss festgehalten werden, dass lediglich die
Betriebsphase informationstechnisch unterstützt wird. Gerade für die Planungs-
und Bauausführungsphase wichtige Funktionen im Bereich Workflow- und Doku-
mentenmanagement sind nicht Teil einer CAFM-Lösung. Zudem ist die Software
auf Immobilien und Gebäude, nicht auf Infrastrukturbauobjekte zugeschnitten.
2.1.8 Straßendatenbanken
Straßendatenbanken verwalten Bestandsdaten von Straßenobjekten und sind da-
mit das Infrastruktur-Pendant zu CAFM-Systemen. Die Straßen werden dabei in
einzelne Abschnitte und Objekte gegliedert und informationstechnisch verwaltet,
z. B. in Fahrbahnabschnitte, Brücken, Stützmauern, Signalanlagen oder Beschil-
derungen. Erhaltungsmaßnahmen können so auf Basis einer zentralen Datenbank
bewertet, geplant und durchgeführt werden. Neben der Bestandsdatenverwaltung
und Erhaltungsplanung von Straßenobjekten29 bieten einige Lösungen auch eine
Kopplung zu GIS-Systemen30. Das Produkt SIB-Bauwerke unterstützt neben der
Erstellung des Bauwerksbuches zusätzlich die Durchführung der Bauwerksprüfung
nach DIN 1076 und wird daher von den Straßenbauverwaltungen in Bund und
Ländern eingesetzt [Bun-11c].
Ähnlich wie CAFM-Systeme verwalten jedoch auch Straßendatenbanken lediglich
Informationen aus der Bewirtschaftungsphase von Bauwerken. Die Planungs- und
Ausführungsphase wird hingegen nicht unterstützt.
2.2 Verwaltung von Bauprojektdaten: Status Quo in
Wissenschaft und Forschung
Wissenschaft und Forschung haben in den letzten Jahren verstärkt Konzepte für
eine durchgängig modellbasierte Bauprojektabwicklung untersucht. National wie
international werden sogenannte Construction Information-Systeme propagiert, die
29 kommerziell verfügbare Software-Lösungen sind unter anderem NOVASIB TT-SIB, tim SIM Stra-ßeninformationsmanagement, DINOB Straßendatenbank, CIC Straßendatenbank, GSA & Bart-hauer Software BaSYS-RoSY, isl-kocher SUSy Straßen-Management-System, CAOS VIA VIS, techscan komMaS, Bundesministerium für Verteidigung LISA, GDB tifosy
30 Die Straßendatenbank GDB tifosy bietet z. B. eine Kopplung zum GIS-System Intergraph Geo-Media an.
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
41
eine verknüpfte Verwaltung von 3D-Bauwerksmodellen und Dokumenten erlauben
[Sco-03]. Der durchgängigen Datenverwaltung über den gesamten Bauwerks-
lebenszyklus kommt dabei eine Schlüsselrolle zu [Ges-05]. Untersuchungen von
Junge offenbaren, dass trotz der existierenden Datenmanagement-Lösungen (vgl.
hierzu Abschnitt 2.1) jedes tragende Bauteil von der Planung bis zur Ausführung
und Abrechnung mindestens sechsmal neu in eine Datenverarbeitung eingegeben
wird [Iai-00]. Auch zum heutigen Zeitpunkt existiert trotz einer Reihe von For-
schungsprojekten noch immer keine praktikable Lösung für das modellbasierte,
lebenszyklusorientierte Datenmanagement [Mat-05, S. 74].
2.2.1 Dokumenten- und Workflow-Management
Die in Abschnitt 2.1.2 vorgestellten DMS sind inzwischen technologisch weitge-
hend ausgereift. Wesentlich für einen erfolgreichen Einsatz ist eine ausgeklügelte
Systemanpassung an die Prozesse der Baubranche. Hierfür existieren eine Reihe
wissenschaftlicher Untersuchungen.
Management von Bauprozessen
Analysen von Hao zeigen, dass Änderungen im Bauprozess einer der maßgeb-
lichen Gründe für Mängel, Bauverzögerungen und Kostenüberschreitungen sind.
Auf Basis einer umfassenden Recherche schlägt er deshalb ein Konzept für ein
bauspezifisches Änderungsmanagement in DMS vor [Hao-08]. Ein Forschungspro-
jekt an der Technischen Universität Berlin fokussiert ebenfalls IT-gestützte Me-
thoden für die Gestaltung von Bauprozessen. Auch hier wird unter anderem das
Management von Änderungen untersucht [Tub-11]. Das ebenfalls an der TU Berlin
bearbeitete Projekt Controlling und Dokumentenmanagement auf der Grundlage
von Prozessmodellen schlägt vor, für bestimmte Arbeitspakete Aufgaben in Form
von Soll-Dokumenten zu definieren und diese auf ihre Einhaltung automatisiert zu
kontrollieren. Importiert der Ersteller sein Dokument auf die Plattform, so wird
seine Bearbeitungszeit protokolliert und er hat seine Aufgabe erfüllt. Terminab-
weichungen können so transparent dargestellt werden [Tub-10].
Unter Führung des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO)
werden indessen Schlüsselfaktoren im Rahmen eines Innovations- und Kom-
petenznetzwerks aus Bauforschung und -industrie diskutiert. Der digitalen Projekt-
abwicklung mit wissensbasierten Planungsmethoden wird hier große Relevanz
zugeschrieben [Fra-11].
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
42
Ein wesentlicher Faktor bei der IT-gestützten Abwicklung von Bauprozessen ist
eine ganzheitliche Betrachtung der Bauprozesse über Unternehmensgrenzen hin-
weg. Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten
Verbundprojekt plante wurde deshalb ein Konzept für ein dynamisches Workflow-
management zur gewerkeübergreifenden Zusammenarbeit entwickelt [Tud-09]. Ein
Teilbereich des Projektes ArKos fokussierte ebenfalls die Gestaltung unter-
nehmensübergreifender Geschäftsprozesse [Ins-03], [Kel-06]. Auch das Anfang
2000 mit einer Laufzeit von 2 ¼ Jahren gestartete OSMOS-Projekt widmete sich
der firmenübergreifenden Zusammenarbeit. Ziel war es, eine flexibel und schnell
anpassbare Dokumentenplattform speziell für kleine und mittlere Unternehmen
(KMU) zu entwickeln [Isi-02]. Ein allgemeines Vorgehen, wie sämtliche Daten dabei
zusammengetragen und in DMS langzeitarchiviert werden sollten, beschreibt hin-
gegen Gabrielaitis [Gab-06].
Projektphasenspezifische Datenmanagement-Lösungen
Im seit Mai 2009 laufenden Projekt ProBauDok wird ein bauplanungsspezifisches
DMS entwickelt, dass speziell Prozesse der Ausschreibung, Vergabe und Ab-
rechnung (AVA) betrachtet [Uni-11]. An der Universität Kassel wurde hingegen ein
CAD-basiertes Wissensmanagementsystem konzipiert, dass alle erforderlichen
Informationen der Arbeitsvorbereitung beinhaltet und zentral bereitstellt [Rat-09,
S. 12 ff.]. Die Abläufe der Bauausführung wurden überdies im Rahmen des BMBF-
Verbundprojekts IuK-System Bau unterstützt. Dort wurde eine unternehmensüber-
greifende Datenplattform entwickelt, die einen mobilen Informationsaustausch
zwischen Baustelle und Unternehmenszentrale für das Controlling von Bau-
leistungen ermöglicht [Tud-07]. Einen ähnlichen Fokus hatte auch das vom BMBF
bis Mai 2010 geförderte Projekt BauVOGrid. Hier entstand eine Bau-Community-
Plattform, die z. B. Konzepte für das mobile Mängelmanagement bereitstellte. Die
Groupware-Lösung IBM Lotus Domino diente dabei als Rückgrat für das Daten-
und Dokumentenmanagement [Hor-10], [Tra-10], [Geh-08]. Die Langzeitsicherung
von Projektwissen aus heterogenen Baudokumentenbeständen war hingegen
Thema eines Anfang 2000 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
geförderten Projekts an der TU Dresden. Eine semantische Textauswertung und
Klassifizierung von Baudokumenten und Produktmodellen gestattete es, Projekt-
wissen rekonstruierbar zu machen und damit langfristig zu sichern [Tud-10a].
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
43
Nutzen von Dokumentenmanagment-Systemen in Bauprojekten
Im Rahmen von zahlreichen Studien konnte unterdessen der wirtschaftliche
Nutzen eines DMS-Einsatzes in Bauprojekten nachgewiesen werden. In nahezu
allen wissenschaftlich begleiteten Fallbeispielen überstiegen die Einsparungen
zumindest die Implementierungskosten [Sul-04]. Die Menge an Daten, die in Bau-
projekten anfallen und archiviert werden müssen, wird zukünftig noch weiter
steigen [Soi-08]. Das bedeutet auch, dass der Nutzen von DMS künftig weiter
zunehmen wird. Die Bauindustrie hat das inzwischen verstanden. DMS werden in
immer mehr Baumaßnahmen erfolgreich eingesetzt und sind gerade in Großpro-
jekten weit verbreitet [Bjö-03], [Hje-06]. Im Vergleich zu Italien und Finnland be-
steht jedoch hierzulande noch Nachholbedarf. Sowohl unternehmensintern als
auch unternehmensübergreifend werden DMS-Technologien gerade in deutschen
KMU noch nicht flächendeckend eingesetzt [Mat-05, S. 55].
2.2.2 Produktmodell-Server
Produktmodell-Server gestatten eine gemeinsame Erstellung von 3D-Bauwerks-
modellen auf Basis eines zentralen Datenarchivs. Alle Projektbeteiligten können so
ihren Fachdisziplinen entsprechend 3D-CAD-Objekte konstruieren und auf die
zentrale Plattform hochladen. Stück für Stück entsteht so ein Gesamtmodell des
Bauwerks. Kernfunktionen von Modellservern sind:
Modellaustausch
Rechte- und Zugriffsmanagement
Concurrent Engineering auf Basis eines zentralen Produktmodells
Versionskontrolle und Wiedergabe der Modellhistorie
[Kat-98], [Che-05], [Bak-07], [Sch-07], [Kan-09], [Bee-10], [Jør-08], [Nou-06]. Erste
Produktmodell-Server wurden im Rahmen der Forschungsprojekte IMSvr,
WebSTEP und EPM 2003 entwickelt [Kiv-05], [Hie-02]. Weiterentwicklungen hin-
sichtlich Software-Stabilität und Ergonomie ebneten schrittweise den Weg in die
praktische Anwendung. Mittlerweile sind sogar kommerzielle Lösungen verfüg-
bar31.
31 z. B. Onuma Model Server, Enterprixe Project Workspace, Graphisoft BIM-Server, Eurostep BIM Collaboration Hub, Jotne EPM EDMmodelServer, Granlund BSPro, BIMserver (frei verfügbar)
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
44
Im Gegensatz zu PDM-Systemen aus dem Maschinenbau unterscheidet sich das
Modellserver Konzept in drei Punkten grundlegend. So werden bewusst nicht
mehrere proprietäre CAD-Systeme angebunden, sondern vor dem Modellserver-
Import alle 3D-Daten in das neutrale Industry Foundation Classes (IFC)-Standard-
format überführt [Bui-11b]. Zweitens besteht der Produktmodell-Server nicht aus
einer Kombination aus Dateiablage und relationaler Datenbank, sondern aus einer
objektorientierten Datenbank. Das hat weitreichende Auswirkungen auf den
Modellzugriff: Während bei DMS oder PDM-Systemen die kleinste verwaltbare
Modelleinheit über den Dateiinhalt festgelegt wird, erlauben Produktmodell-Server
den direkten Zugriff auf feinstgranulare Daten. Das bedeutet, dass ein Zugriff auf
Teilelemente des Gesamtmodells auch möglich ist, ohne dass der Konstrukteur
seine Modelle in sinnvolle Komponenten (Einzeldateien) zerlegen muss (vgl. hierzu
Abschnitt 2.1.3) [Gün-11b, S. 134], [Wei-03], [Nou-07]. Der dritte signifikante
Unterschied betrifft das Änderungsmanagement. Während in DMS und PDM-
Systemen Dateien und folglich auch 3D-Modelle bei der Bearbeitung für Dritte
gesperrt werden (optimistische Nebenläufigkeitskontrolle), erlauben Modellserver
die gleichzeitige Modifikation von Modellen (pessimistische Nebenläufigkeits-
kontrolle) [Nou-10], [Wei-04]. Durch parallele Bearbeitung entstehende Konflikte
werden dadurch zugelassen und müssen manuell bereinigt werden [Bor-09].
Obwohl Modellserver neben zahlreichen nützlichen Funktionen [Kiv-05] inzwischen
einen soliden Reifegrad aufweisen, haben sie sich in der Bauindustrie bislang nicht
durchsetzen können. Die Gründe hierfür sind vielfältig. So ist die Konvertierung von
proprietären 3D-CAD-Daten in das standardisierte IFC-Format in vielerlei Hinsicht
komplex und führt daher häufig zu Datenverlusten [Jør-08], [Bjö-03], [Paz-08],
[Gie-08], [Fis-02], [Kiv-06, F. 14]. Die Festlegung auf das IFC-Format bedingt
zudem, dass Modellserver derzeit ausschließlich für Hochbauprojekte geeignet
sind, da für den Infrastrukturbau lediglich erste Vorschläge für ein IFC-Stan-
dardformat (IFC-Bridge, IFC-Road) existieren [Art-07], [Reb-08], [Yab-06], [Jiy-09],
[Yab-03]. Einige Forschungsinstitute wie der Lehrstuhl für Computation in
Engineering an der TU München arbeiten deshalb derzeit an der weiteren Aus-
arbeitung dieser Standards [Jiy-10]. Auch im Rahmen des Verbundprojekts
AutoBauLog, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
(BMWi), sollen Grundlagen für ein integriertes Produktmodell für den Tiefbau (IPT)
gelegt werden [Aut-11c]. Ein weiteres Problem ist, dass Modellserver typischer-
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
45
weise keine Dokumente, sondern lediglich strukturierte Daten verwalten. Im Bau-
werkslebenszyklus repräsentieren 3D-Modelle aber neben Anforderungen, Liefer-
scheinen, Protokollen und qualitätsrelevanten Dokumenten nur einen Bruchteil der
relevanten Projektdaten [Fro-03], [Kos-00]. Zudem können Elemente, für die
lediglich eine Zeichnung, aber kein 3D-Modell existiert, nicht objektorientiert mit
verwaltet werden. Wissenschaftler arbeiten deshalb an Konzepten, DMS und
Workflow-Management-Systeme mit Modellservern zu verbinden (erweiterte
Produktmodell-Server), noch gibt es jedoch keine zufriedenstellende Lösung
[Gün-11b, S. 136]. Belastungstests mit sehr detaillierten Modellen zeigen darüber
hinaus, dass Produktmodell-Server derzeit noch Probleme beim Umgang mit
großen Datenmengen aufweisen [Sch-09a]. Zurückzuführen sind diese Unzuläng-
lichkeiten auf die vergleichsweise schwerfällige objektorientierte Datenbank
[Eig-09, S. 318], [Mat-05, S. 61]. Zusätzlich ist zu beachten, dass Modellserver
bislang noch keine Anbindung an ERP-Systeme bereitstellen, was die Praxistaug-
lichkeit weiter einschränkt. Darüber hinaus sind Modellserver auf die gemeinsame
3D-Modellerstellung in der Bauplanungsphase beschränkt.
Erweiterte Produktmodell-Server
Klassische Modellserver bieten für das Management von Dokumenten keine
Lösung. Da bei der Planung, Ausführung und dem Betrieb von Bauwerken jedoch
deutlich mehr Dokumente als 3D-Modelle entstehen, werden DMS derzeit sehr viel
häufiger eingesetzt als Modellserver [Bjö-03], [Bjö-06]. Erkannt wurde die
Problematik bereits in den 1990er Jahren, als im Rahmen der EU-Projekte ToCEE
[Tud-10b], [Sch-97] und Condor [Reg-98a], [Reg-98b] Wege vom dokumenten-
zentrierten zum modellbasiertem Arbeiten untersucht wurden. Zukunftsträchtig
sind Systeme, die Dokumentenmanagement- und Modellserver-Funktionalitäten
miteinander verbinden. Fröse schlägt deshalb bereits 1999 ein Konzept eines Total
Project Systems vor, welches IFC-Modell- und Dokumentenmanagement koppelt
[Gor-99], [Fro-03]. Im Rahmen des iCSS-Projektes wurde bis 2003 ein Prototyp
eines projektumfassenden, unternehmensübergreifenden Informations- und Kom-
munikationssystem für das Bauwesen entwickelt. Die zu Grunde liegende Multitier-
Architektur bestand unter anderem aus einem Produktmodell-, einem Workflow
sowie einem Dokumentenserver [Lie-03], [Kel-03]. Im EU-Projekt InPro wurde bis
Ende 2010 ein IFC-basierter BIM Collaboration Hub als zentrales Planungsinfor-
mationssystem entwickelt. Zielsetzung war es, möglichst viele Informationen wie
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
46
beispielsweise Anforderungen direkt ins IFC-Produktmodell zu integrieren und
damit kaum unstrukturierte Dokumente zu erzeugen [Riz-11], [Inp-10]. Darüber hi-
naus existieren Konzepte, auch Informationen aus der Bauausführung direkt im
3D-Modell zu speichern [Mot-09b].
2.2.3 Modellbasiertes Lebenszyklus-Management von Bauwerken
Modellserver unterstützen überwiegend die Bauplanungsphase. Seit einiger Zeit
werden im Rahmen von Forschungsprojekten aber auch zunehmend Konzepte für
das Erhaltungsmanagement untersucht. So arbeiten die Universitäten Hannover
und Braunschweig derzeit an einem prädiktiven Lebensdauermanagement-System
für Infrastrukturbauwerke. Deren System integriert dabei probabilistisch basierte
Degradations-, Prognose-, Überwachungs- und Bewertungsmethoden [Nth-11].
An der TU München wird ebenfalls ein Lebensdauermanagement-System ent-
wickelt. Daten aus Produktion und Inspektionen von Brücken werden dort zentral
vorgehalten und mit den entsprechenden Elementen aus dem 3D-Modell ver-
knüpft. Aus allen Informationen wird dann eine Zustandsentwicklung der Brücken-
bauteile abgeleitet. Künftig soll über eine mobile Software das System auch
während der Wartung zur Verfügung stehen [Luk-11]. Ein Systemkonzept, dass
den gesamten Bauwerkslebenszyklus von Brücken basierend auf einem 4D-
Modell32 verwaltet, präsentiert hingegen Hammad. Es erfolgte jedoch nur eine
eingeschränkte Umsetzung seines Konzepts [Ham-06].
2.2.4 Adaption von Datenmanagement-Konzepten aus verwandten
Branchen
Relativ wenig wurde bislang die branchenspezifische Anpassung von Datenmana-
gement-Systemen aus anderen Industriebereichen betrachtet. In der Fertigungs-
industrie werden Produkte bereits heute über ihren gesamten Lebenszyklus mo-
dellbasiert in PDM-Systemen verwaltet. Bereits 1998 präsentierte Hameri eine
Studie zum Nutzen von PDM-Systemen für den Unikatbau, wobei all seine Bei-
spiele aus dem Maschinenbau stammten [Ham-98]. In einem 2005 an der TU Mün-
chen durchgeführten Transferprojekt von Produktentwicklungsmethoden aus dem
32 unter einem 4D-Modell wird ein 3D-Bauwerksmodell verstanden, in das zeitliche Aspekte inte-griert sind [Kim-11]
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
47
Maschinenbau auf das Bauwesen schlägt Lindemann zur Optimierung der
Planungsprozesse und des Lebenszyklusmanagements den Einsatz von PDM-Sys-
temen vor [Lin-05, S. 64]. Im Rahmen einer Fallstudie untersuchte Guo hingegen
den Einsatz von Standard-PLM-Software aus dem Maschinenbau33 für die Abwick-
lung von Baumaßnahmen. Bezogen auf das Gesamtprojekt ergaben sich Zeit- und
Kostenvorteile [Guo-10]. Mit einem umfassenden bauspezifischen Customizing
lägen die Nutzenpotenziale hier voraussichtlich noch deutlich höher. Es bestehen
jedoch bislang lediglich erste Vorschläge zur groben Architektur eines auf die Bau-
branche angepassten PDM-Systems [Min-08], [Kam-10]. Zielgerechte Konzepte,
z. B. hinsichtlich der Implementierung eines standardisierten Teilemanagements
fehlen bislang [Bar-03], [Bli-06].
2.2.5 Vernetzung unternehmensinterner Datenmanagement-Sys-
teme
Sowohl Bauherren als auch Planer und Bauunternehmen sind in mehreren Pro-
jekten aktiv. Typischerweise werden dabei für einzelne Baumaßnahmen unter-
schiedliche Virtuelle Projekträume (vgl. hierzu Abschnitt 2.1.2) eingesetzt. Im EU-
Projekt ISTforCE wurde daher eine Multiprojektplattform konzipiert, die als zen-
trales Element Zugriff auf die verschiedenen Projekträume gewährt. Der Nutzer
kann dadurch all seine Projekte bequem in einem Gesamtportal abwickeln
[Tud-02]. Wichtig ist es zudem, die firmeninternen ECM-Systeme mit unter-
nehmensübergreifenden Projekträumen automatisiert abzugleichen [Bak-07], um
doppelte Eingaben zu vermeiden. Erste allgemeine Empfehlungen und Richtlinien
für diese Synchronisierung schlagen z. B. Matheu [Mat-05, S. 67 ff.] und Fuertes
[Fue-07] vor. Standards sind hier zweckmäßig, da sonst für jedes Datenmanage-
ment-System eine individuelle Schnittstelle nötig ist.
Die Kommunikation zwischen Generalunternehmer und Bauherr wird indessen bis
2012 im Verbundprojekt Mefisto untersucht. Dort soll eine Plattform für die Ab-
wicklung von Hochbauprojekten entwickelt werden [Tud-11]. Der sogenannte
Mefisto-Container dient dabei als Austauschformat für beide Parteien [Sch-10d].
33 die eingesetzte PLM-Software stammte ausschließlich vom französischen Anbieter Dassault Systèmes
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
48
2.2.6 Integration von Baustellendaten in das Datenmanagement-
System
Ein gegenwärtiger Trend der digitalen Bauprojektabwicklung ist die Integration von
Baustellendaten in das Datenverwaltungs-System. Eine modellbasierte Planung
vorausgesetzt könnten Informationen mit Hilfe von Mobiltelefonen oder Hand-
helds34 auf der Baustelle aufgenommen und den korrespondierenden Bauteilen in
der Datenmanagement-Plattform zugeordnet werden. Um diese Zuordnung mög-
lichst fehlerlos durchzuführen, schreibt eine Vielzahl von Wissenschaftlern der
RFID35-Technologie großes Potenzial zu. Werden Objekte mit einem RFID-Trans-
ponder gekennzeichnet, so ist es möglich, Informationen wie z. B. Mängelbe-
schreibungen direkt einem konkreten Baustellenobjekt zuzuordnen36. Zusätzlich
könnten zur Baufortschrittskontrolle Informationen von Bauteilsensoren oder
Laserscannern an zentrale Informationssysteme übergeben werden [Kiz-08]. Ähn-
liche Ansätze existieren für die Betriebsphase im Rahmen des Facility Manage-
ments [Mot-09a]. Auch erste Standardisierungsbemühungen für die Datenauf-
nahme und -übergabe wurden bereits untersucht [Eas-07a], [Eas-07b].
2.3 Vorteile einer zentralen, lebenszyklusorientierten
Datenverwaltung
Zahlreiche Mängel und damit Fehlerkosten in der Bauausführung resultieren aus
Informations- und Kommunikationsdefiziten (vgl. hierzu Abschnitte 1.3, 2.1). Eine
zentrale Verwaltung sämtlicher Projektdaten auf einer für alle Beteiligten zugäng-
lichen und verbindlichen Plattform kann diese Defizite mäßigen. In den Abschnitten
2.1 und 2.2 wurden technische Lösungen für derartige Datenmanagement-Sys-
teme und deren spezifische Vorteile bzw. Unzulänglichkeiten vorgestellt. Unab-
hängig von einem speziellen System ergibt sich durch den Einsatz von zentralen
Datenplattformen eine ganze Reihe an Vorteilen.
34 ein Handheld ist kleiner, problemlos mit einer Hand tragbarer Computer
35 die RFID (radio-frequency identification)-Technologie ermöglicht eine berührungslose Identifizie-rung und Lokalisierung von Gegenständen
36 vgl. hierzu Literatur von [Sør-09], [Sør-08], [Gün-09], [Kla-10], [Mot-09b]
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
49
So ermöglichen sie über einen Internetanschluss sowie ein internetfähiges End-
gerät ein verteiltes Arbeiten über den gesamten Globus. Wird ein datenbank-
gestütztes System (z. B. DMS) verwendet, so können mehrsprachige Verschlag-
wortungen angelegt werden. Bei internationalen Baumaßnahmen können folglich
alle Projektbeteiligten Informationen in ihrer Muttersprache suchen und rasch
finden, sobald ein Nutzer neue Daten einstellt. Alle Akteure befinden sich damit
frühzeitig auf einem äquivalent hohen Informationsstand und können somit
schneller mit ihrer Arbeit beginnen. Sind zentrale IT-Systeme darüber hinaus mit
einem Workflow-Management-Modul ausgestattet, können bestimmte Freigabe-
prozesse wie beispielsweise Planumläufe parallelisiert erfolgen. Die Prüfer sind
dabei unabhängig vom Quellformat des Planes in der Lage, Anmerkungen (Markup
bzw. Redlining) vorzunehmen. All diese Möglichkeiten wirken sich letztlich positiv
auf die Gesamtbauzeit aus.
Die Konsistenz der Daten wird über ein zentrales Zugriffsmanagement sicherge-
stellt, das zudem ein kollektives Arbeiten an einem gemeinsamen Datenbestand
(Concurrent Engineering) ermöglicht. Über die Versionierung von Arbeitsständen,
die Dokumentation von Änderungen (Änderungsmanagement) und eine Statusver-
waltung werden darüber hinaus bei vielen Systemen Entstehung und Reifegrad
von Daten direkt nachvollziehbar. Jeder Projektbeteiligte erkennt auf einen Blick,
welcher Planstand gerade aktuell ist bzw. ob und von wem dieser bereits geprüft
wurde.
Über die Benutzerverwaltung ist es außerdem möglich, individuelle Sichten für die
einzelnen Akteure zu definieren. Das bedeutet, dass alle Projektbeteiligten nur be-
stimmte, für sie relevante Projektinhalte sehen und bearbeiten dürfen. Das erhöht
gleichermaßen Sicherheit wie Übersichtlichkeit.
Ein weiterer Vorteil einer zentralen Projektdatenbasis ist die schnelle Verfügbarkeit
einer einheitlichen und transparenten Dokumentation in der Nutzungsphase. Für
Betrieb, Wartung und Instandsetzung sind diese Informationen besonders bei Un-
fällen oder Schäden eminent wichtig. Ist die Datenplattform obendrein fähig, Infor-
mationen modellbasiert abzulegen, so können z. B. Schadensdokumente einem
3D-Bauteil direkt zugeordnet werden. So wird die Dokumentation übersichtlich und
nachvollziehbar. Sie ist demnach auch als Wissensbasis für künftige Baumaß-
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
50
nahmen hilfreich. Auch Auswertungen zum Projektverlauf, z. B. die Anzahl der
Planänderungen in einem bestimmten Bauabschnitt, sind möglich.
Die durchgängig digitale Verwaltung offenbart aber auch direkt quantifizierbare
monetäre Vorteile. So sinken Speicher- und Datensicherungskosten aufgrund der
einmaligen, zentralen Datenablage. Vor allem gegenüber einer papierbasierten Auf-
bewahrung nehmen die Büroraumkosten durch den geringeren Platzbedarf um bis
zu 50 % ab [Sch-11, S. 22 ff.]. Die Einsparpotenziale beim Dokumentenhandling,
also z. B. bei der Recherche und Bereitstellung von Dokumenten oder den
Durchlaufzeiten sind dabei noch weitaus höher [Dan-99, S. 5]. Überdies bietet die
elektronische Abwicklung von Geschäftsprozessen die Möglichkeit, bestimmte
Arbeitsabläufe kritisch zu hinterfragen und gegebenenfalls zu verbessern. Häufig
werden hier weitere Einsparpotenziale aufgedeckt [Sun-99], deren Quantifizierung
jedoch wie bei vielen „weichen“ Faktoren schwierig ist [Hje-06].
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass ein datenbankgestütztes System zur
zentralen Bauprojektdatenverwaltung zahlreiche Vorzüge bietet. Tabelle 2-1 gibt
diesbezüglich einen abschließenden Überblick.
Tabelle 2-1: Vorteile einer zentralen, datenbankgestützten Bauprojektdatenverwaltung
Vorteile einer zentralen, datenbankgestützten Bauprojektdatenverwaltung
alle Informationen stehen zeit- und ortsunabhängig aktuell zur Verfügung
da alle Projektpartner gleichermaßen informiert sind, können Fehler frühzeitig erkannt werden
die mehrsprachige Oberfläche unterstützt internationale Baumaßnahmen
konsistente Datensätze ohne Duplikate sorgen dafür, dass nur nach aktuellen Plänen gebaut wird
der eindeutige Dokumentstatus mit nachvollziehbarer Historie und Versionierung schafft Tranzparenz
das Qualitätsmanagement wird durch die strukturierte Datenablage unterstützt
Vorlagen ermöglichen eine standardisierte Dokumentation über den Bauwerkslebenszyklus und Auswertungen für zukünftige Projekte
eine parallele Bearbeitung von Datensätzen wird durch Sperren verhindert und erspart Doppelarbeit
der Export von Daten wird dokumentiert und kontrolliert damit Geheimhaltungsvereinbarungen
Suchzeiten werden werden durch Verschlagwortung, Volltextsuche und Verlinkungen von Dokumenten stark reduziert
Arbeitsabläufe, z.B. Planumläufe werden durch elektronische Workflows beschleunigt
Favoriten, Filter & Rechteverwaltung ermöglichen einen schnellen Zugriff auf individuell relevante Informationen
Neutralformatgeneratoren ermöglichen die Langzeitarchivierung von Dokumenten (z.B. als TIFF oder PDF)
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
51
2.4 Herausforderungen des unternehmensübergreifenden
Datenmanagements
Die Ausführungen in Abschnitt 2.3 zeigen, wie wertvoll zentrale Datenmanage-
ment-Systemen für die unternehmensübergreifende Projektarbeit sind. Trotzdem
werden die Systeme derzeit fast ausschließlich bei großen Baumaßnahmen ein-
gesetzt. Gründe für die eher zögerliche Nutzung sind vor allem psychologischer
und organisatorischer Natur [Bäc-03]. Der Mensch hat grundsätzlich Angst vor
Veränderungen seiner vertrauten Umgebung [Sto-08, S. 65 ff.]. Genau das aber tun
zentrale Datenmanagement-Systeme. Sie ändern eingespielte Arbeitsroutinen und
Abläufe maßgeblich. Zudem muss eine neue Technik erlernt werden. Hinzu
kommt, dass die meisten Firmen mehre Projektplattformen unterschiedlicher Her-
steller bedienen müssen. Diese wiederum sind nicht kompatibel zur unter-
nehmensinternen Datenablage. Obendrein wird genau dokumentiert bzw. „über-
wacht“, wer wann welche Daten importiert. All diese Faktoren führen zu einer an-
fänglich ablehnenden Haltung [Eng-03], die häufig mächtiger ist als der Leidens-
druck hin zur Innovation. Hjelt zur Folge ist dieser in der Bauwirtschaft auch
deshalb weniger stark ausgeprägt, weil der internationale Wettbewerb gerade bei
kleineren Unternehmen eine untergeordnete Rolle spielt [Hje-06]. Ein anderer
Grund für die mangelnde Innovationsbereitschaft ist, dass gerade KMU mit den im
Bauwesen üblicherweise geringen Gewinnmargen zu kämpfen haben. Für Techno-
logien mit schwer quantifizierbarer Kapitalrendite gehen sie daher nur ungern in
Vorleistung [Hje-06], [Com-99, S. 22].
Eine weitere Herausforderung stellen Geheimhaltungsvereinbarungen dar. Gerade
bei der modellbasierten Planung verkörpern native 3D-CAD-Daten nicht mehr nur
geometrische Objekte, sondern auch Know-How und Erfahrung in Sachen Kon-
struktionsmethodik und (parametrischem) Modellaufbau. Die Bauteileigenschaften
können zudem wichtige Informationen für die Bauausführung beinhalten, z. B. die
Reihenfolge der Bauwerkserrichtung oder einzelne, sicherheitsrelevante Aspekte
bei der Montage – mitunter also wirkliche Kernkompetenzen eines Unternehmens.
Werden diese Informationen ohne entsprechende Schutzmechanismen zentral für
alle Projektbeteiligten zur Verfügung gestellt, so hätten Wettbewerber, die mö-
glicherweise im Projekt als Partnerfirmen (ARGE) oder Subunternehmer fungieren,
die Möglichkeit, Wissen abzuschöpfen. Gleichzeitig muss im Sinne einer inte-
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
52
grierten, modellbasierten Arbeitsweise aber sichergestellt sein, dass z. B. der
Brückenplaner basierend auf dem nativen Trassenmodell weiterarbeiten kann. Mit
anderen Worten: es muss sichergestellt sein, dass bestimmte Dokumente nicht für
alle Projektbeteiligten gleichermaßen zugänglich sind [Gün-11b, S. 120]. Zentrales
Datenmanagement setzt also auch eine Menge Vertrauen voraus, das im Bau-
wesen aufgrund der temporären Projektarbeit weitaus schwieriger aufzubauen ist
als bei strategischen Partnerschaften, wie sie z. B. im Automobilbau üblich sind.
Es bietet sich daher an, dass ein neutraler Dritter die Plattform administriert und
betreibt (ASP-Lösung) [Bac-10]. Bei virtuellen Projekträumen funktioniert dieses
Prinzip bereits ausgezeichnet, zudem ist auch die Finanzierungsfrage inzwischen
passabel gelöst (vgl. hierzu Abschnitt 2.1.2, Virtuelle Projekträume).
Gerade im Straßen- und Brückenbau ist es aber auch sehr gut vorstellbar, dass
der Betreiber bzw. Bauherr – also für gewöhnlich die öffentliche Hand oder ein
Generalunternehmer (PPP-Modelle) – eine eigene Datenmanagement-Plattform be-
reitstellt. Denn bekanntlich hat der Bauherr in seiner Funktion als Betreiber nicht
nur den größten Nutzen einer lückenlosen Baudokumentation, sondern auch das
Recht, dass seine Bauprojekte geordnet, mangelfrei, möglichst rasch, transparent
und damit kostengünstig abgewickelt werden. Daher sollte er den Einsatz einer
systematischen Dokumentation bereits bei der Ausschreibung verbindlich fordern
[Gün-11b, S. 121].
2.5 Fazit zum Status Quo bei der Verwaltung von Baupro-
jektdaten
Die Ausführungen in den Abschnitten 2.1, 2.2 und 2.3 verdeutlichen, wie wertvoll
ein systematisch modellbasiertes Management von Informationen für die Baupro-
jektabwicklung ist. Sowohl im industriellen Umfeld als auch im wissenschaftlichen
Bereich wurden bereits weitreichende Fortschritte gemacht.
Dennoch fokussieren sämtliche für das Bauwesen am Markt verfügbaren Daten-
management-Konzepte nur bestimmte Phasen des Bauwerkslebenszyklus. Auch
bei großen Bauherren, wie beispielsweise Autobahndirektionen, existiert bislang
keine durchgängige Datenmanagement-Plattform, die ein Informationsmanage-
ment über den gesamten Lebenszyklus einer Baumaßnahme ermöglicht. Zahlrei-
che wichtige Informationen für die Bauwerksinstandhaltung liegen daher nicht oder
2 Überblick und Grundlagen zum Datenmanagement in Bauprojekten
53
nur unzureichend vor (vgl. auch Abschnitt 1.3) [Gün-11b, S. 11]. Auch die modell-
basierte Projektabwicklung ist in der Baupraxis bislang noch nicht verankert.
Im Rahmen zahlreicher Forschungsprojekte wurden daher neuartige Datenmana-
gement-Technologien vorangetrieben. Eine branchenspezifische Lösung für eine
durchgängige, modellbasierte und lebenszyklusorientierte Verwaltung aller Projekt-
daten fehlt jedoch weiterhin. Die in Abschnitt 1.3 identifizierte Forschungslücke ist
damit bestätigt. Abbildung 2-10 gibt einen abschließenden Überblick über die ver-
fügbaren Datenmanagement-Technologien und deren typisches Einsatzspektrum.
Abbildung 2-10: Datenmanagement-Technologien und deren Einsatz in den unterschied-
lichen Phasen eines Bauprojekts; dunkel dargestellt sind Systeme, die eine modellbasierte
Verwaltung gestatten
Bauprozess
Betrieb
Produktmodell-Server
DMS
PDM-Systeme
Straßendatenbanken
ERP-Systeme
Elektronische
Bautagebücher
GIS-Systeme
Lebensdauerma-
nagement Systeme
CAFM-Systeme
BauPlanungEntwurf
Erweiterte Produktmodell-Server
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
54
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im
Straßen- und Brückenbau
In Straßen- und Brückenbauprojekten müssen zahlreiche Akteure über einen
langen Zeitraum koordiniert werden. Die Abläufe sind daher äußerst komplex,
müssen jedoch bei der Entwicklung einer modellbasierten, lebenszyklusorientierten
Datenmanagement-Plattform berücksichtigt werden. Das vorliegende Kapitel be-
reitet die Prozesse und Akteure im Straßen- und Brückenbau daher systematisch
auf und dient der Entwicklung eines Zugriffskonzepts für alle Baubeteiligten in den
verschiedenen Projektphasen37 (vgl. hierzu Abschnitt 4.3.3).
3.1 Die Projektphasen des Straßen- und Brückenbaus
Für die Strukturierung von Bauprozessen existieren klare Richtlinien, z. B. die
Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI). Sie basiert auf sequen-
ziellen Projektphasen, die in Grundleistungen und besondere Leistungen gegliedert
sind [Gre-05, S. 13]. Diese regeln die Vergütung der Architekten und Ingenieure
und bestehen aus
Grundlagenermittlung
Vorplanung (Projekt- und Planungsvorbereitung)
Entwurfsplanung (System- und Integrationsplanung)
Genehmigungsplanung
Ausführungsplanung
Vorbereitung der Vergabe
Mitwirkung bei der Vergabe
Objektüberwachung (Bauüberwachung)
Objektbetreuung und Dokumentation [Sch-02b, S. 324 ff].
Die HOAI ist dabei auf Honorartafeln und Leistungen von Architekten im Hochbau
ausgerichtet und weist eine strikte Phasentrennung auf. Zudem beschreibt sie
lediglich Aufgabenpakete, regelt aber nicht den Projektablauf [Lin-05, S. 90]. Die
37 Inhalte dieses Abschnittes wurden im Rahmen der Studienarbeit [Fml-11b] untersucht
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
55
besonderen Prozesse im Straßen- und Brückenbau werden daher nur bedingt
wiedergegeben. Weitere Ansätze, den Projektablauf im Bauwesen zu strukturieren,
beschreiben z. B. der Verband der Projektmanager in der Bau- und Immobilienwirt-
schaft [Koc-10, S.183ff] sowie Bauer [Bau-07, S. 9 ff.]. Letzterer gliedert die anfal-
lenden Abläufe dabei in
Grundlagenermittlung
Vorplanung
Entwurfsplanung
Ausführungsplanung
Genehmigungsverfahren
Ausschreibung und Vergabe
Ausführung und Abnahme.
Auch hier muss allerdings konstatiert werden, dass nicht alle für den Straßen- und
Brückenbau maßgeblichen Abläufe integriert sind. So startet z. B. die Planungs-
phase mit einer Bedarfsplanung, die notwendige Infrastrukturbauprojekte zunächst
auflistet und priorisiert. Dann erst erfolgen Grundlagenermittlung und Vorplanung,
die zumeist parallelisiert ablaufen und daher nur schwer voneinander abgrenzbar
sind. Die Genehmigung erfolgt später im Rahmen des Planungsfeststellungsver-
fahrens, aus dem der Feststellungsentwurf des Bauprojekts hervorgeht. Dieser ist
wiederum Voraussetzung für die Ausführungsplanung. Demnach kommt es in der
Realität zu Überlappungen in den Bereichen Planung und Genehmigung. In Bauers
Modell findet überdies die Betriebsphase keine Berücksichtigung, außerdem sind
Straßenbaumaßnahmen in zahlreiche, voneinander unabhängige Bauabschnitte
gegliedert. Unter Beachtung all dieser Aspekte können die Abläufe im Straßen-
und Brückenbau daher wie in Abbildung 3-1 dargestellt zusammengefasst werden.
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
56
Abbildung 3-1: Phasenmodell für einen Bauabschnitt in Straßen- und Brückenbauprojekten
(eigene Darstellung nach [Fml-11b, S. 27])
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3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
57
3.1.1 Planung und Genehmigung
Bedarfs- und Vorplanung
Die Planungs- und Genehmigungsphase besteht aus sequenziell ablaufenden Teil-
prozessen. Wird im Rahmen der Bedarfsplanung eine Straßen- und Brückenbau-
maßnahme für notwendig erachtet, so beginnt das Projekt mit der Vorplanung.
Hier wird die Linienführung der Trasse bestimmt. Maßgeblich dafür ist eine Um-
weltverträglichkeitsstudie, die von unabhängigen Sachverständigen erstellt wird.
Daneben werden Gutachten hinsichtlich Bodenbeschaffenheit und Lärmbelastung
eingeholt. Auf dieser Grundlage sind dann mehrere Trassenvarianten zu entwickeln
und bezüglich Verkehrssicherheit und Kosten abzuschätzen. Ergebnis ist eine Vor-
zugsvariante hinsichtlich der Trassierung, die dann weiter verfolgt wird [Roh-08,
S. 14 ff.].
Entwurfsplanung
Direkt an die Vorplanung schließt die Entwurfsplanung an. Sie konkretisiert die Vor-
zugsvariante. Der daraus resultierende Vorentwurf umfasst die Berechnung der
Flächeninanspruchnahme sowie der überschlägigen Kosten. Neben Anforderungen
hinsichtlich des Naturschutzes (FFH38-Verträglichkeitsprüfung) muss zudem basie-
rend auf dem Handbuch zur Bemessung von Straßenverkehrsanlagen ein rei-
bungsloser Verkehrsablauf nachgewiesen werden. Mit einem ersten Sicherheitsau-
dit, dessen Ergebnis in die anschließende Genehmigungsphase einfließt, schließt
die Entwurfsplanung [For-05, S. 13 ff.].
Genehmigungsplanung
In der Genehmigungsplanung wird der Vorentwurf zum Feststellungsentwurf aus-
gearbeitet. Dieser beinhaltet neben einem Bauwerksverzeichnis auch einen detail-
lierten Grunderwerbsplan. Im Rahmen des Planfeststellungsverfahrens wird der
Entwurf geprüft. Ergebnis ist der Planfeststellungsbeschluss, der über die Geneh-
migung des Projektes entscheidet. Eventuelle Auflagen müssen im Rahmen der
Ausführungsplanung entsprechend berücksichtigt werden [Bay-09, Art. 72 ff.].
38 die Fauna-Flora-Habitat (FFH)-Richtlinie ist eine seit 1992 allgemein gültige Naturschutz-Richt-linie der Europäischen Union
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
58
Ausführungsplanung
Die Ausführungsplanung schließt die Planungs- und Genehmigungsphase ab. Da-
bei werden alle für die Ausschreibung nötigen Angaben und Pläne angefertigt bzw.
gesammelt. Dazu zählen beispielsweise Absteckpläne, Querprofile, die Brücken-
statik oder Bauablaufpläne. Im Rahmen eines abschließenden Sicherheitsaudits
werden sämtliche Unterlagen final geprüft [Roh-08, S. 14 ff.].
3.1.2 Bauvorbereitung
Ausschreibung und Vergabe
Die Bauvorbereitung startet mit einer öffentlichen Ausschreibung durch den Bau-
herrn, in der Angebote für die Abwicklung einzelner Baulose39 eingeholt werden.
Am Submissionstermin werden diese dann analysiert, wobei die wirtschaftlichste
Offerte den Zuschlag erhält (Vergabe).
Baustelleneinrichtung
Steht die Vergabe der Baulose fest, so beginnen die bauausführenden Unterneh-
men in der Regel sehr zeitnah mit der Untervergabe von Aufträgen sowie der Ein-
richtung der Baustelle. Diese umfasst die Auslegung benötigter Ressourcen sowie
deren räumliche und zeitliche Koordination. So werden im Rahmen der Baustellen-
einrichtung z. B. Großgeräte wie Krane und Baumaschinen, aber auch Lager-
flächen, Zufahrtsstraßen und Sicherheitseinrichtungen dimensioniert und geplant
[Gün-11b, S. 226 ff.], [Bau-07, S. 592 ff.].
3.1.3 Bauausführung
Brückenbau
Ist die Bauvorbereitung abgeschlossen, kann der Bau der Trasse starten. Aufgrund
der vergleichsweise langen Bauzeiten werden dabei in der Regel zunächst alle
Brücken fertiggestellt und dann mit der Straße vereinigt. Der Brückenbau beginnt
mit der Herstellung des Fundaments, das je nach Bodenbeschaffenheit als Flach-
oder aufwändigere Tiefgründung ausgeführt wird. Darauf folgend werden Wider-
lager und eventuelle Stützen errichtet, danach der Überbau erstellt. Hierfür kom-
39 Linienbaustellen werden zur rascheren Fertigstellung in mehrere Abschnitte (=Baulose) unterteilt, die evtl. von unterschiedlichen Bauunternehmen erstellt werden
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
59
men je nach Einsatzfall unterschiedliche Methoden wie das Taktschiebe-, Freivor-
bau- oder Vorschubgerüstverfahren zur Anwendung, die hier nicht näher beschrie-
ben werden sollen. Zum Schluss werden die Widerlager mit Erdreich hinterfüllt und
das Bauwerk mit der Straße verbunden.
Straßenbau
Parallel zum Brückenbau werden bereits Teile der Straße gefertigt. Je nach Linien-
führung beginnen die Erdarbeiten mit dem Auf- bzw. Abtrag von Boden, um das
gewünschte Streckenprofil zu erzeugen. Nach der Erstellung und Verdichtung des
Planums kann der Straßenoberbau erzeugt werden. Dieser besteht aus einer Frost-
schutz- und einer Tragschicht. Abhängig vom Straßenmaterial werden dann ent-
weder eine Betonschicht, oder aber eine Asphalttrag-, Binder- und Deckschicht
aufgebracht [Ric-08, S. 332 ff]. Markierungen, Schilder und Leitplanken sowie ge-
gebenenfalls Lärmschutzeinrichtungen oder Stützmauren schließen die Straßen-
bauarbeiten ab. In einigen Regionen sind zudem Tunnel ein wesentlicher Bestand-
teil der Straße, die in dieser Arbeit jedoch nicht Gegenstand der Untersuchung
sind (vgl. hierzu Abschnitt 1.3).
3.1.4 Betrieb
Nach der Abnahme durch den Bauherrn wird die Straße für den Verkehr freigege-
ben. Während der Betriebsphase fallen Wartungs- und Instandsetzungsmaßnah-
men an. Letztere umfassen z. B. Renovierungsarbeiten wie Fahrbahnerneuerungen
bei Frostschäden oder Spurrillen sowie den Tausch von defekten Brückenlagern.
Hinzu kommen regelmäßige Wartungsarbeiten wie Reinigung, Winterdienst oder
Grünpflege, die in der Regel durch die Straßenmeisterei erfolgen.
3.2 Die Akteure des Straßen- und Brückenbaus
Die in Abschnitt 3.1 vorgestellten Abläufe sind eine wichtige Säule der Konzeptent-
wicklung einer Datenmanagement-Lösung für Straßen- und Brückenbauprojekte.
Neben den Projektphasen sind zusätzlich Informationen über die verschieden
Akteure und ihr Wirken in den einzelnen Bauprozessen nötig, um den jeweiligen
Rollen später eine maßgeschneiderte Projektsicht bereitzustellen.
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
60
3.2.1 Bauherr
Zentraler Akteur einer Infrastrukturbaumaßnahme ist der Bauherr. In der Regel wird
dieser durch die öffentliche Hand repräsentiert, bei Betreibermodellen wird die
Rolle gemeinsam mit einem Unternehmen ausgefüllt. Initiiert durch den Bundes-
verkehrswegeplan entscheidet sich der Bauherr zur Durchführung eines Vorhabens
und definiert die Bauaufgabe. Er ist zudem für die Ausschreibung und Vergabe
sämtlicher Leistungen zuständig, erwirbt die erforderlichen Grundstücke, holt Ge-
nehmigungen ein und stellt die finanziellen Mittel zur Entlohnung der Projektbe-
teiligten bereit. Darüber hinaus koordiniert, steuert und überwacht der Bauherr die
einzelnen Tätigkeiten während der Bauausführung und ist für den späteren Betrieb
verantwortlich. Hierbei anfallende Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten werden
häufig an private Dienstleister vergeben [Bau-07, S. 24 f.].
3.2.2 Baubehörde
Die für eine Baumaßnahme zuständige Baubehörde (Bauamt) prüft im Rahmen des
Raumordnungsverfahrens, ob das Vorhaben mit den Zielen und Grundsätzen der
Raumplanung übereinstimmt. Außerdem erteilt die Bauaufsichtsbehörde im Zuge
des Planfeststellungsverfahrens die Baugenehmigung [Roh-08, S. 14 ff.].
3.2.3 Fachingenieure
Für die Planung, Bauvorbereitung und -ausführung sind im Straßen- und Brücken-
bau verschiedene Fachingenieure erforderlich. Abhängig von ihrer Disziplin sind sie
z. B. für Bauwerkskonstruktion, Vermessung, Verkehrsplanung oder Kalkulationen
zuständig. Ihre zu erbringenden Leistungen sind im HVA F-StB40 geregelt [Bun-10b
Abschnitt 2.3, S. 1 ff.].
3.2.4 Sachverständige
Zahlreiche Arbeitsergebnisse von Fachingenieuren basieren auf Gutachten, die von
Sachverständigen erstellt werden. So hat z. B. die Umweltverträglichkeitsstudie
entscheidenden Einfluss auf die Linienführung, das Bodengutachten hingegen auf
die Art der Bauwerksgründung. Im Rahmen von Sicherheitsaudits überprüfen
40 Handbuch für die Vergabe und Ausführung von freiberuflichen Leistungen der Ingenieure und Landschaftsarchitekten im Straßen- und Brückenbau
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
61
Sachverständige zudem die Qualität von Entwürfen der Planer. In der Nutzungs-
phase sind sie unterdessen bei Brückenprüfungen, die in der DIN 1076 geregelt
sind, aktiv [Bun-10b Abschnitt 5 TVB-Prüf, S. 1 ff.].
3.2.5 Bauunternehmen
Ist die Planungsphase für den Straßen- und Brückenbau abgeschlossen, werden
Tief- und Spezialtiefbauunternehmen mit der Ausführung beauftragt. Letztere
führen besonders komplexe Aufgaben, wie z. B. Tiefgründungen durch. Auf der
Baustelle sind die zuständigen Bauleiter und Poliere für eine reibungslose Ab-
wicklung zuständig. Meistens fungiert ein großes Bauunternehmen dabei als Gene-
ralunternehmen, das entsprechende Subunternehmer beauftragt. Handelt es sich
um ein PPP-Projekt (vgl. hierzu Abschnitt 1.2), werden zudem in der späteren Nut-
zungsphase auch Wartungsaufträge vom betreibenden Firmenkonsortium durch-
geführt.
3.3 Bauprojektphasen und deren Akteure
Abbildung 3-2 zeigt einen abschließenden Überblick über das Zusammenspiel
zwischen Bauherren, Behörden, Fachingenieuren, Sachverständigen und Bauun-
ternehmen in Straßen- und Brückenbaumaßnahmen. Das zu entwickelnde Daten-
management-System muss allen Beteiligten in sämtlichen Projektphasen die je-
weils relevanten Daten bereitstellen.
3 Überblick über die Abläufe und Akteure im Straßen- und Brückenbau
62
Abbildung 3-2: Akteure in Straßen- und Brückenbauprojekten und deren Aufgaben (eigene
Darstellung nach [Fml-11b, S. 40])
Bauherr /
ProjektleitungBauunternehmen BehördenSachverständigeFachingenieure
Feststellungs-
entwurf
Vorentwurf
Bauentwurf
Linienentwurf
Planfeststel-
lungsverfahren
Raumord-
nungsverfahren
BeauftragungBaustellen-
einrichtung
Umweltverträg-
lichkeitsstudie
Bodengut-
achten
Schallschutz-
gutachten
Beauftragung
Sicherheits-
audit
Leistungs-
verzeichnis
Beauftragung Instandhaltung
Bet
rieb
Pla
nu
ng u
nd
Gen
ehm
igu
ng
Bau
au
s-
füh
run
g
Bau
vorb
e-
reit
un
g
Bauausführung
Wartung
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
63
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklus-
orientierten Datenmanagement-Ansatzes für den
Straßen- und Brückenbau
Eine intelligent strukturierte, digitale Projektdatenverwaltung wirkt sich positiv auf
ein kostengünstiges Bauen und Betreiben aus (vgl. hierzu Kapitel 1 und 2). Ins-
besondere bei Straßen- und Brückenbaumaßnahmen, die üblicherweise lange Pro-
jektlaufzeiten und Nutzungsdauern aufweisen, ist eine derartige Plattform für alle
beteiligten Akteure (vgl. hierzu Kapitel 3) äußerst wertvoll. Das im folgenden Kapitel
vorgestellte Datenmanagement-Konzept greift die in den Abschnitten 1.3 und 2.5
identifizierte Forschungslücke einer lebenszyklusorientierten, modellbasierten Pro-
jektabwicklung im Bauwesen auf. Es kann in Entwurf, Planung, Bau und Betrieb
bei einem Generalunternehmer, der öffentlichen Hand oder als ASP-Lösung (vgl.
hierzu Abschnitt 2.1.2) eingesetzt werden.
4.1 Anforderungen an ein Datenmanagement-Konzept für
den Straßen- und Brückenbau
Um ein geeignetes IT-System für die projektphasenübergreifende, modellbasierte
Datenverwaltung im Bauwesen zu entwickeln, müssen zunächst die Anforder-
ungen systematisch ermittelt werden. Im Rahmen einer umfassenden Recherche
wurden daher zunächst die relevanten Abläufe und Akteure (vgl. hierzu Kapitel 3)
identifiziert sowie entsprechende Literatur analysiert41. In zahlreichen Interviews
und Arbeitstreffen mit Bauunternehmern, Bauplanern und Projektsteuerern wurden
die Anforderungen anschließend auf ihre Relevanz für den Straßen- und Brücken-
bau geprüft und konkretisiert (Abbildung 4-1). Zusätzlich floss die Analyse
zahlreicher Pilotbaustellen im Rahmen des Bayerischen Forschungsverbundes
ForBAU in die Anforderungsdefinition ein [For-10, S.309 ff.].
41 Es sei in diesem Zusammenhang z. B. auf [Bjö-03], [Van-08], [Num-06], [Min-08], [Sco-03], [Lue-01], [Bjö-06], [Reg-96] verwiesen.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
64
Abbildung 4-1: Datenmanagement-Workshop mit Experten aus den Bereichen Bauplanung,
-ausführung und -software [Tum-11]
Anschließend wurden die ermittelten Anforderungen in einem Projektteam klassifi-
ziert und verdichtet (vgl. hierzu die folgenden Abschnitte 4.1.1 bis 4.1.7).
4.1.1 Zugriffs- und Rechteverwaltung
Eine wesentliche Anforderung des unternehmensübergreifenden Datenmanage-
ments ist der sichere, nutzerspezifische Zugriff auf Projektinformationen. So sollen
gewisse Dokumente zwar für bestimmte, nachgelagerte Fachbereiche verfügbar
sein, nicht aber automatisch für alle Projektbeteiligten. Das bedeutet, dass bei-
spielsweise der Brückenplaner auf die nativen CAD-Daten der Trassenplanung
zugreifen soll, gleichzeitig aber Geheimhaltungsvereinbarungen gewahrt bleiben
müssen. Bestimmten Beteiligten ist folglich nur Lesezugriff auf einen vom Original
abgeleiteten Neutraldatensatz (z. B. PDF) einzuräumen (vgl. hierzu Abschnitt 2.4).
Hierfür ist ein präzise konfigurierbares Rechtemanagement-Modul erforderlich, das
sowohl gruppen- als auch rollenspezifisch anpassbar ist. Dadurch können zu
Projektstart neue Nutzer sehr einfach einer vordefinierten Gruppe (z. B. General-
unternehmen) zugeordnet werden und erhalten somit entsprechende Zugriffs-
rechte. Innerhalb dieser Gruppe agieren sie dann in einer bestimmten Rolle (z. B.
Polier), die eventuell weitere Aktionen zulässt.
Darüber hinaus sollen die Rechte abhängig vom Reifegrad eines Datensatzes an-
passbar sein. Das bedeutet, dass z. B. Dokumente in der Entwurfsphase nur vom
Ersteller änder- und einsehbar sind. Werden diese nach der Bearbeitung im Rah-
men eines elektronischen Prüfprozesses z. B. mit dem Status geprüft versehen
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
65
(vgl. hierzu Abschnitt 4.1.4), müssen sie hingegen auch für weitere Projektbeteiligte
verfügbar, das heißt lesbar und im System über eine Suchfunktion auffindbar sein.
4.1.2 Änderungs- und Versionsmanagement
Das Rechtemanagement regelt, ob bestimmte Projektbeteiligte einzelne Elemente
der Datenplattform ändern dürfen oder nicht. Besitzt ein Nutzer das Recht, Änder-
ungen an einem Datensatz vorzunehmen, so sollen Änderer und Änderungszeit-
punkt vom System automatisch protokolliert werden. Außerdem muss die parallele
Bearbeitung desselben Datensatzes ausgeschlossen sein, um inkonsistente Daten
zu vermeiden. Da alte Stände zu Dokumentationszwecken aufbewahrt werden
sollen, sind überarbeitete Fassungen stets als neue, aktuelle Version anzulegen.
So wird der alte Datensatz lediglich ungültig, nicht aber überschrieben.
4.1.3 Objektorientierte, modellbasierte Ablagestruktur
Während eines Bauprojekts entstehen zahlreiche Daten und Dokumente (vgl. hier-
zu Abschnitt 1.3). Um diese klar zu strukturieren, sind miteinander in Beziehung
stehende Informationen über Relationen zu verknüpfen. Besonders übersichtlich
sind dabei Ablagesysteme, die sich an der Produktstruktur der Baumaßnahme
orientieren. Die hierarchische Gliederung des 3D-Modells in seine verschiedenen
Bauobjekte, -elemente und -teile soll daher das Grundgerüst für ein integriertes
Modell- und Dokumentenmanagement darstellen. Dabei muss der Anwender auf
einzelne Elemente zugreifen können, ohne das gesamte Modell für die übrigen
Projektbeteiligten zu sperren. Nur so ist eine effektive gemeinsame Arbeit an einem
Gesamtmodell möglich (Concurrent Engineering).
Diese bauteilorientierte Verwaltung muss ihrerseits wiederum in eine hierarchische
Projektstruktur eingebunden sein. Denn erst dann können verschiedene Bauab-
schnitte, deren Projektphasen sowie die zugehörigen 3D-Modelle und Dokumente
systematisch gegliedert werden (Abbildung 4-2). Ergebnis ist eine übersichtliche
und verständliche Dokumentation aller Projektinformationen, die für alle Beteiligten
klar nachvollziehbar ist. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, dass bestimm-
te Daten oft mehreren Elementen zugeordnet werden müssen. So beinhalten z. B.
einzelne LV-Positionen oft Anforderungen an Bereiche, die sich über mehrere
Bauteile erstrecken.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
66
Abbildung 4-2: Beispiel einer einfachen Projekt- und Produktstruktur
4.1.4 Status- und Workflow-Management
Eine leistungsfähige Status- und Workflow-Verwaltung ist ein wesentlicher Bau-
stein für die lebenszyklusorientierte Fortschrittskontrolle und Zugriffssteuerung
aller Projektdaten. Sie muss deshalb integraler Bestandteil der Projektplattform
sein. Der Status gibt dabei Aufschluss über den Reifegrad eines Datensatzes.
Beispiele für verschiedene Status sind in Bearbeitung, geprüft oder Baufreigabe
erteilt. Es ist zu beachten, dass ein Bauwerk über seinen Lebenszyklus zahlreiche
Status annehmen kann. Für eine gezielte Projektfortschrittskontrolle müssen all
diese vom System abgebildet werden.
Der Übergang eines Ausgangs- in einen Folgestatus (Workflow-Management) ist
dabei abhängig von der Art und dem Reifegrad des Datensatzes durch unter-
schiedliche Rollen in entsprechenden Gruppen auszulösen (vgl. hierzu Abschnitt
4.1.1). Das bedeutet, dass z. B. der Statuswechsel von geprüft nach Baufreigabe
erteilt nur von einem Nutzer der Rolle Bauleiter (Auftraggeber) aus der Gruppe
Bauausführung erfolgen kann. Demnach soll die Projektplattform sämtliche Nutzer
über aktuell zu prüfende Inhalte informieren. Sind für bestimmte Statusübergänge
mehrere Entscheider erforderlich, so ist auch das vom System entsprechend abzu-
Objekt A
…
…
Bauelement a
Bauabschnitt 01
Bauprojekt Z
Bauteil a1
Dokument 001
Dokument 002
…
…
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
67
bilden (Mehraugen-Prinzip). Wird hingegen ein Statuswechsel von bestimmten Per-
sonen bewusst nicht vollzogen, z. B. aufgrund unzureichender Arbeitsergebnisse,
so muss dieser mit Anmerkungen zur Überarbeitung versehen (Redlining) an den
ursprünglichen Bearbeiter zurückgesendet werden können.
Derartige Workflow-Prozesse müssen möglichst flexibel definierbar sein, da die
Abläufe für jedes Bauprojekt variieren können und somit anzupassen sind.
Außerdem sind für die verschiedenen Status unterschiedliche Zugriffsrechte zu
vergeben. Daneben sollen auch mehrere Datensätze gleichzeitig in einen Folge-
status überführt werden können. Wurde nämlich z. B. ein Bauelement fertiggestellt,
so ist der Statusübergang zugleich auf all seine Einzelbauteile anzuwenden.
4.1.5 Anwenderergonomie
Neben funktionalen Anforderungen ist eine möglichst klar gegliederte und be-
nutzerfreundliche Software-Oberfläche eminent wichtig. Die zahlreichen Beteiligten
und der temporäre Projektcharakter lassen zeit- und kostenintensive Schulungen
allein aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu. Zudem entsteht für den Einzelnen
durch den Import von Arbeitsergebnissen auf die Datenplattform zunächst zusätz-
licher Aufwand. Ist die Benutzerführung überdies mangelhaft, sind Akzeptanzpro-
bleme zu erwarten.
Personalisierte Oberfläche
Eine personalisierte Oberfläche hilft dabei, diese zu minimieren. Jedem Nutzer
muss dort die Möglichkeit eingeräumt werden, individuelle Einstellungen vorzuneh-
men. Außerdem soll das System eine mehrsprachige Oberfläche für Menüs, Reiter
und Metadaten bieten, um länderübergreifende Baumaßnahmen optimal zu unter-
stützen. Auch persönliche Favoriten, die vom Benutzer einfach angelegt werden
können, sind äußerst hilfreich. Häufig benötigte Daten sind somit schnell im Zugriff.
So muss z. B. der Bauherr die Möglichkeit haben, einen Favoriten anzulegen, der
die Projektdatenbank nach Objekten durchsucht, die in den vergangenen Tagen
fertiggestellt wurden. Zur besseren Übersicht sollen zudem einzelne Kommandos
der Menüleiste und Funktionalitäten, die von bestimmten Nutzergruppen nicht be-
nötigt werden, deaktiviert werden können.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
68
Schnittstellen und Integrationen
Bei der Verwendung des Datenmanagement-Systems sollen bekannte Verhaltens-
muster der Anwender möglichst unangetastet bleiben. Unabhängig vom Quellsys-
tem müssen daher sämtliche Dokumente per Drag & Drop in die Projektplattform
importiert werden können. Außerdem ist eine Direktintegration häufig genutzter
Autorensysteme sinnvoll, damit der Benutzer seine gewohnte Arbeitsumgebung für
den Importvorgang nicht verlassen muss. Daher sind Daten aus CAD-, Office- und
Mail-Systemen direkt per Plugin an die Datenplattfom zu übermitteln. Die Ver-
schlagwortung der Daten soll dabei geführt verlaufen, z. B. über einen Wizard42.
Möglichst viele Attribute wie z. B. der Betreff einer importierten E-Mail sollen ferner
automatisch erkannt und übernommen werden.
Da bei zahlreichen Projektbeteiligten spezielle Anwendungen wie beispielsweise
CAD-Systeme nicht installiert sind, ist zudem ein integrierter Datei-Viewer für die
reibungslose Zusammenarbeit unbedingt erforderlich. Alle Akteure sind dadurch in
der Lage, sämtliche Datensätze unabhängig von lokal installierten Anwendungen
einzusehen bzw. Markierungen anzufügen. Darüber hinaus soll aufgrund der unter-
nehmensübergreifenden Implementierung ein Zugriff mit unterschiedlichen Be-
triebssystemen möglich sein. Es bietet sich daher eine webbasierte Datenplattform
an, die betriebssystemunabhängig ist und weder eine Client-Installation noch
lokale Updates erfordert.
Da sich Straßen- und Brückenbaustellen oft über mehrere Kilometer erstrecken, ist
zudem eine anschauliche Visualisierung von positionsbezogenen Projektinfor-
mationen erforderlich. Darüber hinaus müssen Fortschritts- und Wartungsdaten
von der Baustelle über eine einfache, mobile Softwarelösung an die zentrale Platt-
form übertragen werden, um den Polier bzw. Bauleiter möglichst wenig zu be-
lasten.
4.1.6 Administration und Customizing
Bauprojekte haben im Allgemeinen Unikatcharakter. Selbst ähnliche Baumaßnah-
men weisen stets unterschiedliche Akteure, Status, Freigabeprozesse und Doku-
42 Ein Wizard ist eine Oberfläche am Computer, die den Anwender bei der Dateneingabe mit Hilfe von Dialogen führt.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
69
mente auf. Die Anpassung der Plattform an die spezifischen Projektanforderungen,
z. B. hinsichtlich
Status- und Workflowvorlagen
Benutzer- und Rechteverwaltung oder
Dokumenttypen
soll demnach hochflexibel, aber dennoch einfach handhabbar sein. Das System
muss daher in hohem Maße konfigurierbar sein. Das bedeutet, dass im Gegensatz
zum tendenziell arbeitsintensiven Customizing möglichst wenig Programmierauf-
wand für Änderungen entstehen darf. Bestenfalls existieren rasch anpassbare Vor-
lagen, z. B. für Gruppen, Rollen oder Status.
4.1.7 Infrastruktur und Datensynchronisation
Eine wesentliche Basis für die zentrale Projektdatenverwaltung ist eine zuver-
lässige Datenverbindung. Alle Beteiligten müssen einwandfrei mit der Plattform
kommunizieren können. In technisch hochentwickelten Staaten stellt das ein ge-
ringeres Problem dar als in Schwellenländern, deren Infrastruktur weniger stark
ausgeprägt ist. Gerade diese zeichnen sich jedoch durch enormes Wachstum und
damit auch hohe Bautätigkeit aus [Gün-11b, S. 122]. Das Datenmanagement-
System muss daher replikationsfähig43 sein, um die Verfügbarkeit auch bei einem
temporären Verbindungausfall zum zentralen Server zu gewährleisten.
Darüber hinaus wäre es ideal, wenn sich unternehmensinterne Datenmanagement-
Systeme mit der unternehmensübergreifenden Projektplattform abgleichen. Das
wiederum bedingt allerdings standardisierte Projekt-, Objekt- und Dokument-
kataloge, da eine individuelle Schnittstelle zu sämtlichen unternehmensinternen
Systemen für die temporäre Zusammenarbeit unrentabel erscheint. Obwohl diese
Standards voraussichtlich mittelfristig nicht verfügbar sind (vgl. hierzu Abschnitt
2.2.2), soll das System eine derartige Synchronisation zumindest prinzipiell unter-
stützen.
43 unter Replikation versteht man die mehrfache Speicherung derselben Daten an unterschiedli-chen Standorten sowie deren Synchronisation
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
70
4.1.8 Fazit: Wesentliche Anforderungen an ein Datenmanagement-
Konzept für den Straßen- und Brückenbau
Im Rahmen einer umfassenden Literaturrecherche sowie zahlreichen Interviews
und Arbeitstreffen mit Bauunternehmern, Bauplanern und Projektsteuerern wurden
die Anforderungen für ein modellbasiertes, lebenszyklusorientiertes Datenmanage-
ment-System für den Straßen- und Brückenbau systematisch analysiert (vgl. hierzu
Abschnitte 4.1.1 bis 4.1.7). Abbildung 4-3 zeigt eine Zusammenfassung der we-
sentlichen Anforderungen in Form einer Mind Map44.
Abbildung 4-3: Wesentliche Anforderungen an ein modellbasiertes, lebenszyklusorientiertes
Datenmanagement-System für den Straßen- und Brückenbau
Abbildung 4-3 verdeutlicht, dass die Konzeptionierung, Implementierung und der
Betrieb einer unternehmensübergreifenden Datenplattform aufgrund der Fülle an
Anforderungen aufwändig sind. Gerade in der Startphase eines Bauprojekts wer-
den zeitliche und monetäre Ressourcen für die Einrichtung und Anpassung gebun-
den. Eine Projektplattform, die den in Abschnitt 4.1 definierten Anforderungen
genügt, amortisiert sich daher erst ab einem gewissen Projektvolumen. Dann aber
überwiegen die in Abschnitt 2.3 dargestellten Vorteile deutlich [Stu-07].
44 zu Deutsch: Gedankenlandkarte; Mind Mapping dient der Auflistung, Strukturierung und Darstel-lung von miteinander in Beziehung stehenden Begriffen [Lin-09, S. 250].
Datenmanagement
im Straßen- und Brückenbau
Technische Anforderungen
Produktstrukturmanagement
3D-Modell-, Zeichnungs- und Dokumentverwaltung
CAD-Schnittstelle
Concurrent Engineering
Datensynchronisation in einem integrierten Verbundsystem
Zugriffskontrolle
Versionierung
Workflow-Management
Projektmanagement
Anpassbare Benutzeroberfläche
(inkl. deren Visualisierung) Abschnitte 4.1.3, 4.1.5
Abschnitt 4.1.3
Abschnitt 4.1.5
Abschnitt 4.1.7
Abschnitt 4.1.3
Abschnitt 4.1.1
Abschnitt 4.1.2
Abschnitt 4.1.4
Abschnitt 4.1.3
Abschnitt 4.1.5, 4.1.6
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
71
4.2 Bewertung und Auswahl einer Datenmanagement-
Basis für die Abwicklung von Straßen- und Brücken-
bauprojekten
Basierend auf den in Abschnitt 4.1 definierten Anforderungen soll nun eine geeig-
nete Datenmanagement-Basis für die Verwaltung von Straßen- und Brückenbau-
projekten identifiziert werden. Eine vollständige Neuentwicklung erscheint wenig
zweckmäßig, da für etliche Anforderungen bereits geeignete Lösungen existieren.
Zielführender ist es, die in den Abschnitten 2.1 und 2.2 identifizierten Software-
systeme durch Schnittstellen und Anpassungsprogrammierungen abzuwandeln
bzw. miteinander zu kombinieren. Die Datenmanagement-Basis darf daher keine
Spezialsoftware sein. Es muss sich stattdessen um ein generisches, flexibel änder-
bares System mit einer dokumentierten Programmierschnittstelle (Application Pro-
gramming Interface bzw. API) handeln.
Vorauswahl
Bevor die einzelnen Datenmanagement-Systeme daher einer gezielten Analyse
hinsichtlich der in Abschnitt 4.1 definierten Anforderungen unterzogen werden, er-
folgt zunächst eine Vorauswahl hinsichtlich des K.O.-Kriteriums45 „offene und er-
weiterbare Datenmanagement-Basis“ (Tabelle 4-1).
Aufgrund ihrer Systemarchitektur bieten sowohl
Dokumentenmanagement-Systeme (DMS)
PDM-Systeme
ERP-Systeme als auch
Produktmodell-Server
die Möglichkeit, ihren Funktionsumfang über Konfigurationen und Add-Ons zu er-
weitern. Sie bieten demnach eine offene und erweiterbare Basis für die zentrale
Ablage von Projektinformationen (vgl. hierzu Abschnitte 2.1 und 2.2). Als ge-
kapselte Spezialanwendungen sind hingegen
45 ein Knockout (K.O.)-Kriterium ist eine notwendige und hinreichende Bedingung zur Erfüllung ei-ner bestimmten Funktionalität
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
72
Projektmanagement-Systeme
Elektronische Bautagebücher
GIS-Systeme
CAFM-Systeme
Straßendatenbanken und
Lebensdauermanagement-Systeme
zu sehen. Ihr Anwendungsumfang ist klar abgegrenzt. Ein Customizing ist nicht
oder nur sehr eingeschränkt möglich. Sie werden daher im weiteren Auswahlpro-
zess nicht mehr berücksichtigt.
Tabelle 4-1: Vorauswahl von Datenmanagement-Systemen für die modellbasierte, lebens-
zyklusorientierte Bauprojektdatenverwaltung
Auswahl
Die endgültige Bewertung der vier verbleibenden Lösungen erfolgt auf Basis der
wesentlichen Anforderungen an ein modellbasiertes, lebenszyklusorientiertes
Datenmanagement-System für den Straßen- und Brückenbau. Es stellt sich
heraus, dass PDM-Systeme im vorliegenden Fall die am besten geeignete
Plattform darstellen (Tabelle 4-2).
Vorauswahl-Liste
K.O.-Kriterium:
offene und erweiterbare
Datenmanagement-Basis
Projektmanagement-Systeme
Dokumentenmangement-Systeme (DMS)
Produkdatenmanagement (PDM)-Systeme
Enterprise Ressource Planning (ERP)-Systeme
Elektronische Bautagebücher
Geoinformations (GIS)-Systeme
Computer-aided facility management (CAFM)-Systeme
Straßendatenbanken
Produktmodell-Server
Lebensdauermanagement-Systeme
Legende:
erfüllt nicht erfüllt
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
73
Tabelle 4-2: Vergleich von Instrumenten zur zentralen Bauprojektdatenverwaltung auf Basis
essentieller Anforderungen (vgl. hierzu auch Abbildung 4-3)
Produktmodell-Server weisen Schwächen im Workflow- und Projektmanagement
auf, zudem existiert klassischerweise kein integriertes Modell- und Dokumenten-
management. Damit ist eine parallele Verwaltung von 2D-Plänen und 3D-Modellen
nicht möglich. Auch eine Ablage von Plänen für Bereiche, für die (noch) kein 3D-
Modell erstellt wurde, ist folglich ausgeschlossen. Bei PDM-Systemen ist das reali-
sierbar, ohne dabei auf eine objektorientierte Ablagestruktur verzichten zu müssen.
Größtes Manko von Modellservern ist allerdings, dass bislang noch kein standard-
isiertes IFC-Format für den Straßen- und Brückenbau existiert. Modellserver sind
daher nur im Hochbau einsetzbar (vgl. hierzu auch Abschnitte 2.2.2 und 2.1.3).
ERP-Systeme sind hingegen für die die Verwaltung betriebswirtschaftlicher Daten
konzipiert und fokussieren vor allem unstrukturierte Daten, nicht aber Dokumente.
Zudem bieten sie bestenfalls eine limitierte CAD-Schnittstelle und sind häufig nur
wenig benutzerfreundlich. Produktstrukturen sind indessen über Artikelbäume
grundsätzlich abbildbar (vgl. hierzu auch Abschnitt 2.1.4).
Instrumente zur zentralen Bauprojektdatenverwaltung
Dokumenten-
management-
System (DMS)
Enterprise
Ressource
Planning (ERP)-
System
Produktdaten-
management
(PDM)-System
Modellserver
Zugriffskontrolle
Versionierung
Workflow-Management
Projektmanagement
Anpassbare Benutzeroberfläche
Produktstrukturmanagement
3D-Modell-, Zeichnungs- und Dokumentverwaltung
CAD-Schnittstelle
Concurrent Engineering
Datensynchronisation in einem integrierten Verbundsystem
Legende:
möglich eingeschränkt möglich
nicht unterstützt
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
74
Obwohl sie bislang nicht bauspezifisch angepasst und folglich im Bauumfeld auch
nicht eingesetzt wurden, erfüllen PDM-Systeme prinzipiell sämtliche der definierten
Anforderungen. Im Gegensatz zu DMS unterstützen sie eine direkte Übernahme
von 3D-Modellen inklusive ihrer hierarchischen Produktstruktur aus dem CAD-Sys-
tem. Über das Konfigurationsmanagement-Modul können zudem alternative Pla-
nungsvarianten parallel verwaltet werden. Sie sind daher für die modellbasierte
Projektabwicklung deutlich besser geeignet als DMS (vgl. hierzu auch Abschnitte
2.1.2 und 2.1.3).
4.3 Komponenten eines PDM-Systems für die Abwicklung
von Straßen- und Brückenbauprojekten
PDM-Systeme sind den Ausführungen von Abschnitt 4.2 zufolge die derzeit am
besten geeignete Datenmanagement-Plattform für die Abwicklung von Straßen-
und Brückenbauprojekten. Im bisherigen Entwicklungsstand sind sie jedoch ledig-
lich für die stationäre Fertigungsindustrie zweckmäßig einsetzbar. Die folgenden
Abschnitte stellen daher ein Konzept für die PDM-basierte Abwicklung von
Straßen- und Brückenbaumaßnahmen vor. Um den besonderen Anforderungen
der Baubranche gerecht zu werden, sind zahlreiche Komponenten zu modifizieren
bzw. neu zu entwickeln.
4.3.1 Schemata für Bauprojekte, -objekte und Dokumente
PDM-Systeme unterstützen eine strukturierte Ablagesystematik für Projekte, Ob-
jekte und die zugehörigen Dokumente. Hierbei müssen Konventionen für die stan-
dardisierte Benennung und Verschlagwortung getroffen werden. Diese stellen
sicher, dass alle Elemente der PDM-Umgebung einheitlich abgelegt und somit
rasch auffindbar sind. Für die Fertigungsindustrie existieren zu diesem Zweck be-
reits vorkonfigurierte Datenbanken. So sind Maschinenelemente wie Schrauben,
Wellen, Dichtringe und deren Merkmale wie z. B. Schlüsselweite oder Werkstoff
häufig bereits vordefiniert. Für das Bauwesen müssen derartige Vorlagen erst ent-
wickelt werden.
Projektvorlage für den Straßen- und Brückenbau
Die Inhalte der Produktentwicklung in der Fertigungsindustrie und die einer Bau-
maßnahme differieren. Demnach weichen auch die Projektvorlagen innerhalb eines
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
75
IT-Systems voneinander ab. Bauprojekte gliedern sich z. B. nicht nur in Teilpro-
jekte, sondern auch in Bauabschnitte, die wiederum unterschiedliche Projekt-
phasen aufweisen (vgl. hierzu Abschnitt 3). Zur Strukturierung der Daten müssen
außerdem der Name der Baumaßnahme, eine Projektbeschreibung sowie der
zuständige Bauherr bzw. Bauüberwacher im System hinterlegt sein. Schließlich hat
ein Bauprojekt spezielle Status, z. B. in Planfeststellung oder abgeschlossen.
Tabelle 4-3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Konzeptentwurf für eine bauspe-
zifische PDM-Projektvorlage. Dieser stellt die Blaupause für die spätere PDM-
Implementierung in Form von Bildschirmmasken für den Anwender dar und ist in
Anhang 7.1.1 vollständig abgebildet.
Tabelle 4-3: PDM-Vorlage für den Straßen- und Brückenbau: Bauprojekte und deren Attribute
Die Vorlage besteht dabei aus vier Bereichen:
Bauprojekt erstellen
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
d Auswahlliste x x x x
e Auswahlliste x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h automatisch x x
i automatisch x x
Bauabschnitt 4
Bauabschnitt 5
Projektbeschreibung
Projektphase
Bauprojekte und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Bauprojekt / -Phase
Baumaßnahme
01 Gesamtprojekt
02 Bauabschnitt
Bauabschnitt 1
Bauabschnitt 2
Bauabschnitt 3
031 Straßenbau
03 Projektphase
01 Planung & Genehmigung
011 Bedarfsplanung
012 Vorplanung
013 Entwurfsplanung
014 Genehmigungsplanung
015 Ausführungsplanung
02 Bauvorbereitung
021 Ausschreibung & Vergabe
022 Baustelleneinrichtung
03 Bauausführung
Projektstatus
032 Brückenbau
033 Bau von sonstigen Ingenieurbauwerken
034 Sonstiges
04 Nutzung
Instandhaltung
Wartung
Bauüberwacher
Bauherr
Projektstart
Projektende
Identifikator
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
d Auswahlliste x x x x
e Auswahlliste x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h automatisch x x
i automatisch x x
Bauabschnitt 4
Bauabschnitt 5
Projektbeschreibung
Projektphase
Bauprojekte und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Bauprojekt / -Phase
Baumaßnahme
01 Gesamtprojekt
02 Bauabschnitt
Bauabschnitt 1
Bauabschnitt 2
Bauabschnitt 3
031 Straßenbau
03 Projektphase
01 Planung & Genehmigung
011 Bedarfsplanung
012 Vorplanung
013 Entwurfsplanung
014 Genehmigungsplanung
015 Ausführungsplanung
02 Bauvorbereitung
021 Ausschreibung & Vergabe
022 Baustelleneinrichtung
03 Bauausführung
Projektstatus
032 Brückenbau
033 Bau von sonstigen Ingenieurbauwerken
034 Sonstiges
04 Nutzung
Instandhaltung
Wartung
Bauüberwacher
Bauherr
Projektstart
Projektende
Identifikator
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
d Auswahlliste x x x x
e Auswahlliste x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h automatisch x x
i automatisch x x
Bauabschnitt 4
Bauabschnitt 5
Projektbeschreibung
Projektphase
Bauprojekte und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Bauprojekt / -Phase
Baumaßnahme
01 Gesamtprojekt
02 Bauabschnitt
Bauabschnitt 1
Bauabschnitt 2
Bauabschnitt 3
031 Straßenbau
03 Projektphase
01 Planung & Genehmigung
011 Bedarfsplanung
012 Vorplanung
013 Entwurfsplanung
014 Genehmigungsplanung
015 Ausführungsplanung
02 Bauvorbereitung
021 Ausschreibung & Vergabe
022 Baustelleneinrichtung
03 Bauausführung
Projektstatus
032 Brückenbau
033 Bau von sonstigen Ingenieurbauwerken
034 Sonstiges
04 Nutzung
Instandhaltung
Wartung
Bauüberwacher
Bauherr
Projektstart
Projektende
Identifikator
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
d Auswahlliste x x x x
e Auswahlliste x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h automatisch x x
i automatisch x x
Bauabschnitt 4
Bauabschnitt 5
Projektbeschreibung
Projektphase
Bauprojekte und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Bauprojekt / -Phase
Baumaßnahme
01 Gesamtprojekt
02 Bauabschnitt
Bauabschnitt 1
Bauabschnitt 2
Bauabschnitt 3
031 Straßenbau
03 Projektphase
01 Planung & Genehmigung
011 Bedarfsplanung
012 Vorplanung
013 Entwurfsplanung
014 Genehmigungsplanung
015 Ausführungsplanung
02 Bauvorbereitung
021 Ausschreibung & Vergabe
022 Baustelleneinrichtung
03 Bauausführung
Projektstatus
032 Brückenbau
033 Bau von sonstigen Ingenieurbauwerken
034 Sonstiges
04 Nutzung
Instandhaltung
Wartung
Bauüberwacher
Bauherr
Projektstart
Projektende
Identifikator
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
76
Bauprojekt ändern
Bauprojekt anzeigen
Bauprojekt suchen.
Diese weichen leicht voneinander ab. So ist z. B. die Darstellung des Identifkators,
also einer vom PDM-System eindeutig festgelegten Projektnummer in der Maske
„Bauprojekt erstellen“ eine überflüssige Information. Sehr wohl sollen jedoch be-
stimmte Baumaßnahmen über die Projektnummer gesucht werden können. Selbst-
verständlich muss diese auch beim Anzeigen der Projektinformationen erscheinen.
Weitere projektrelevante Informationen wie z. B. der für einen konkreten Bau-
abschnitt zuständige Bauüberwacher sollen aus einer Benutzerliste wählbar sein.
Fehleingaben werden so vermieden. Projektstart und -ende sind manuell über
einen Kalender einzutragen, während der Projektstatus im Rahmen des Workflow-
Managements (vgl. hierzu Abschnitt 4.3.3) automatisiert vom System protokolliert
wird.
Objekt- und Bauelementkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke
Eine Ebene unter den Bauprojekten bzw. einzelnen -abschnitten oder -phasen sind
Objekte und Bauelemente angesiedelt. Sie werden in PDM-Systemen über ihre
Eigenschaften, sogenannte Sachmerkmale beschrieben. Jedes Merkmal hat dabei
einen Wertebereich, der durch die Auswahl eines Wertes konkretisiert wird. Alle
konkreten Merkmale beschreiben dann das Objekt (Sachmerkmal-Leiste) [Boc-05,
S. 79]. Sachmerkmal-Leisten sind im Allgemeinen hierarchisch aufgebaut und
klassifizieren eine Gegenstandsgruppe [Wie-08, S. 188]. Über Vererbungen können
Objekte dadurch standardisiert „vom Groben ins Feine“ verschlagwortet und folg-
lich besser gefunden werden. Ein Beispiel aus dem Automobilbau verdeutlicht den
Nutzen von Sachmerkmalen: soll der Schaltknauf eines PKW46 klassifiziert werden,
so kann der Konstrukteur vom Gesamtfahrzeug über den Fahrzeuginnenraum bis
zur Mittelkonsole navigieren, um sein Bauteil einzuordnen. Gemeinsame Merkmale
von hierarchisch über dem Schaltknauf stehenden Elementen wie der Mittel-
konsole werden vererbt, was die Suche nach Komponenten bzw. ähnlichen Teilen
erheblich vereinfacht. So werden Bauteile einfach klassifiziert, können rasch gefun-
46 Personenkraftwagen
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
77
den und daher auch für andere Produkte wiederverwendet werden [Gün-11b,
S. 132 f.].
Wie bereits zu Beginn dieses Abschnitts erwähnt, existieren derartige PDM-Bau-
teilkataloge für den Straßen- und Brückenbau nicht. Da das Verfahren jedoch auch
für den Straßen- und Brückenbau nützlich wäre, ist eine sinnvolle Adaptierung
erforderlich. Aus den Anforderungen der Baupraxis und den Untersuchungen an
Pilotbaustellen im Rahmen des Bayerischen Forschungsverbundes ForBAU (vgl.
hierzu Abschnitt 4.1) sowie Erkenntnissen der Standardisierungsinitiativen IFC-
Bridge (vgl. hierzu Abschnitt 2.2.2), OKSTRA [Bun-11d], LandXML [Lan-11],
TransXML [Sca-06] und Ausführungen von [Wen-95], [Eur-11a], [Reb-08] wurde
daher ein Konzeptentwurf für einen PDM-Objektkatalog für deutsche Straßen- und
Brückenbaumaßnahmen entwickelt. Dieser fokussiert insbesondere Straßen-
brücken in Form von Balkenbrücken sowie Bundesfernstraßen. Einen Ausschnitt
präsentiert Tabelle 4-4.Aufgrund des Umfangs von 17 Seiten befindet sich der voll-
ständige Katalog im Anhang 7.1.2 dieser Arbeit.
Das Konzept sieht vor, die Objekte in fünf Gruppen zu gliedern:
Baugrund
Baustelleneinrichtung
Brücke
Straße
Kombiniertes Objekt
Bis auf das Kombinierte Objekt, das eine Verknüpfung aus den weiteren Objekt-
gruppen darstellt, bildet jede Gruppe eine abgeschlossene Einheit. Hieraus können
Objekte aus einer hierarchischen Struktur spezifiziert und verschlagwortet werden.
Bevor eine konkrete Gruppe gewählt wird, können bereits 13 Merkmale mit Werten
versehen werden (Tabelle 4-4, Objektgruppe 0, a – n). Sie stellen generische Attri-
bute dar, die über alle Gruppen hinweg gelten. Werden bestimmte Objekte aus
den einzelnen Gruppen ausgewählt, so kommen abhängig von der Hierarchie-
ebene Stück für Stück weitere beschreibende Merkmale hinzu. Die Spezifikation
von Objekten soll demnach abhängig vom Detaillierungsgrad (Level of Detail) des
3D-Modells in unterschiedlichen Granularitätsstufen erfolgen.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
78
Tabelle 4-4: PDM-Vorlage für den Straßen- und Brückenbau: Bauobjekte, -elemente und
deren Attribute
3 -
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
1 -
1 -
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C30/37
C35/45
C40/50
Festigkeitsklasse
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Vollplatte
Überbau
Ausrüstung
Beleuchtung
Brüstung / Geländer
Beton
Kanal- / Wasser- / Trogbrücke
Straßenbrücke
Balkenbrücke
Ausführung
Hohlkasten
Plattenbalken
E Ä A S
0
a automatisch x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f manuell x x x x
g Auswahlliste x x x x
h manuell x x x
i automatisch x
j automatisch x
k automatisch x x x x
l automatisch x
m automatisch x x
A
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C
1 -
2 -
3 -
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
1 -
1 -
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C30/37
C35/45
C40/50
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Vollplatte
Überbau
Ausrüstung
Beleuchtung
Brüstung / Geländer
Beton
Kanal- / Wasser- / Trogbrücke
Straßenbrücke
Balkenbrücke
Ausführung
Hohlkasten
Plattenbalken
Turmdrehkran
Brücke
Eisenbahnbrücke
Fußgängerbrücke
Beschreibung
Stationierung Start
Stationierung Ende
Breite
Länge
Baustart
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Bauobjekte / -elemente
Identifikator
Bodenklasse 2
Baugrund
Aufschlussbohrung
Boden
Bodenschicht
Bodenklasse
Bodenklasse 1
Baudauer
Ersteller
Erstelldatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
3 -
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
1 -
1 -
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C30/37
C35/45
C40/50
Festigkeitsklasse
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Vollplatte
Überbau
Ausrüstung
Beleuchtung
Brüstung / Geländer
Beton
Kanal- / Wasser- / Trogbrücke
Straßenbrücke
Balkenbrücke
Ausführung
Hohlkasten
Plattenbalken
E Ä A S
0
a automatisch x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f manuell x x x x
g Auswahlliste x x x x
h manuell x x x
i automatisch x
j automatisch x
k automatisch x x x x
l automatisch x
m automatisch x x
A
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C
1 -
2 -
3 -
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
1 -
1 -
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C30/37
C35/45
C40/50
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Vollplatte
Überbau
Ausrüstung
Beleuchtung
Brüstung / Geländer
Beton
Kanal- / Wasser- / Trogbrücke
Straßenbrücke
Balkenbrücke
Ausführung
Hohlkasten
Plattenbalken
Turmdrehkran
Brücke
Eisenbahnbrücke
Fußgängerbrücke
Beschreibung
Stationierung Start
Stationierung Ende
Breite
Länge
Baustart
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Bauobjekte / -elemente
Identifikator
Bodenklasse 2
Baugrund
Aufschlussbohrung
Boden
Bodenschicht
Bodenklasse
Bodenklasse 1
Baudauer
Ersteller
Erstelldatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Legende
0 Bauobjekt
1 Bauelement
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
79
Ein Beispiel veranschaulicht das Konzept. Angenommen, ein Benutzer der Rolle
Brückenplaner möchte ein Bauelement Kappe erstellen. Er öffnet den Objekt-
katalog, woraufhin einige der 13 generischen Merkmale bereits automatisch vom
System gefüllt werden, z. B. der Ersteller. Weitere Merkmale, wie beispielsweise
die Stationierung oder die Position (Längen- und Breitengrad) der Kappe können
manuell eingetragen werden. Im hierarchischen Strukturbaum nimmt der
Brückenplaner nun schrittweise eine Klassifikation vor. In der Gruppe Brücke ent-
scheidet er sich für ein Objekt der Funktion Straßenbrücke, woraufhin eine weitere
Auswahlmöglichkeit hinsichtlich der Bauart erscheint. Er wählt eine Balkenbrücke
aus. Folglich werden wiederum neue Attribute zur weiteren Spezifikation gemäß
der Ausführungsart (Hohlkasten, Plattenbalken, Vollplatte) sichtbar. Ist diesbezüg-
lich eine Wahl gefallen, navigiert der Benutzer über den Überbau der Brücke zur
Kappe und schließlich zur Betonkappe. Das Objekt wird also stufenweise kon-
kretisiert, indem für jeden Schritt neue Abfragen hinzukommen können. So soll der
Brückenplaner z. B. nach der Entscheidung, die Kappe aus Beton zu fertigen,
gefragt werden, welche Festigkeitsklasse der Beton aufweist.
Auch für Objekte existieren analog zur Projektvorlage vier verschiedene Masken
(erstellen, ändern, anzeigen, suchen). Der Objektkatalog und das Verschlagwor-
tungskonzept erheben dabei nicht den Anspruch auf absolute Vollständigkeit. Der
vordefinierte Katalog soll vielmehr ein projektspezifisch anpassbares Grundgerüst
darstellen.
Bauspezifische Dokumenttypen
Sorgfältig definierte PDM-Dokumenttypen erlauben eine Klassifizierung von Daten,
unabhängig von deren Quellsystem. Diese können dann den im vorherigen Ab-
schnitt vorgestellten Objekten zugeordnet werden. In Bauprojekten existieren spe-
zielle Dokumenttypen, die in einem PLM-Ansatz für den Straßen- und Brückenbau
berücksichtigt werden müssen. So sollen neben Standard-Dokumenten wie An-
forderungen, Besprechungsprotokollen, Fotos und Videoclips vor allem bauspezi-
fische Daten wie beispielsweise
LV-Dokumente
Baugrundgutachten
Vermessungsinformationen
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
80
Tagesberichte
Mängel- und Prüfberichte
abgebildet werden. Analog zu den Projektvorlagen sowie dem Objektkatalog wur-
de daher auch für Baudokumente ein Konzept zur Strukturierung wesentlicher, im
Straßen- und Brückenbau anfallender Informationen entwickelt. Ein Ausschnitt ist
in Tabelle 4-5 dargestellt. Aufgrund der umfangreichen Ausarbeitung sei an dieser
Stelle auf den Anhang 7.1.2 verwiesen.
Auch für Dokumenttypen existieren generische Merkmale, die um dokumentspezi-
fische Attribute ergänzt werden können. Legt ein Benutzer ein neues Dokument an,
so füllt das System erste Merkmale automatisch, z. B. den Ersteller oder die Größe
der Datei. Manuell kann hingegen eine Beschreibung (Freitext) des Dokuments
eingegeben werden. Entscheidet sich der Nutzer für einen speziellen Dokument-
typ, z. B. ein LV-Dokument, so sind zusätzliche Einträge vorzunehmen (Einzel-
position oder gesamtes LV). Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass bestim-
mte Dokumente oft gleichtzeitig mehreren Objekten oder Projekten zugeordnet
werden müssen. Diese Anforderung wird allerdings von allen gängigen PDM-Platt-
formen unterstützt.
Vor allem generische Attribute, die vom System gefüllt werden, sollen beispiels-
weise auf der Änderungsmaske tabu sein (z. B. Dateigröße oder -endung). Analog
zum Objektkatalog und der Projektvorlage müssen daher auch für Dokumente vier
verschiedene Masken zur Erstellung, Änderung, Anzeige und Suche implementiert
sein.
Auch hier sei angemerkt, dass das Konzept keinen vollständigen Katalog für sämt-
liche Straßen- und Brückenbauprojekte anbieten kann. Ziel ist die Bereitstellung
einer schnell und einfach adaptierbaren Grundstruktur.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
81
Tabelle 4-5: PDM-Vorlage für den Straßen- und Brückenbau: Dokumente und deren Attribute
Legende
0 Dokumenttyp
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
Bauteil tauglich?
1:10
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
82
4.3.2 Statusvorlagen zur Abbildung des Bauwerkslebenszyklus
Die Konzeptentwicklung für die PDM-basierte Verwaltung von Projekten, Objekten,
Bauelementen sowie Dokumenten ist bislang rein statischer Natur. Das bedeutet,
dass dem Anwender noch keinerlei Informationen über den Reifegrad der Daten-
sätze bekannt sind. Voraussetzung hierfür ist die Konzipierung eines Statusnetzes.
Für den PDM-Einsatz in der Fertigungsindustrie existieren hierfür bereits Vorlagen.
Diese sind jedoch für die Baubranche ungeeignet, da Bauwerke einen anderen Le-
benszyklus durchlaufen als industrielle Massenprodukte. Daher wurde ein Konzept
zur Abbildung von Projekt-, Objekt- und Dokumentstatus über den Lebenszyklus
von Straßen- und Brückenbauprojekten entwickelt. Tabelle 4-6 zeigt eine Über-
sicht des Konzeptentwurfs.
Tabelle 4-6: PDM-Statusnetz für den Straßen- und Brückenbau
Objekte und Dokumente, die keine Lebenszyklusinformationen tragen sollen, er-
halten bei ihrer Erstellung den Status angelegt. Dieser bleibt im Projektverlauf stets
konstant. Sinnvoll ist das z. B. beim Dokumenttyp Kontakt, der unter anderem In-
formationen zu Name, Adresse, Firmenzugehörigkeit und Telefonnummer bereit-
stellt. Das Kontaktformular kann dabei versioniert bzw. geändert werden, was je-
doch keinerlei Auswirkungen auf den Dokumentstatus hat.
Status Nr. Zuordnung Statusbeschreibung Symbol Farbcode entsprechender 3D-Modelle
100 Objekt / Dokument in Bearbeitung originale Färbung
800 Projekt / Objekt / Dokument angelegt originale Färbung
150 Projekt in Planung –
151 Projekt in Planfeststellung –
152 Projekt genehmigt –
153 Projekt wird gebaut –
154 Projekt abgeschlossen –
160 Objekt, Dokument Planung abgeschlossen halbtransparente Darstellung, originale Färbung
161 Objekt, Dokument Baufreigabe halbtransparente Darstellung, originale Färbung
162 Objekt, Dokument geliefert halbtransparente Darstellung, gelbe Färbung
163 Objekt, Dokument in Bau halbtransparente Darstellung, grüne Färbung
164 Objekt, Dokument in Bauverzug halbtransparente Darstellung, rote Färbung
165 Objekt, Dokument fertig gebaut originale Farbgebung
166 Objekt, Dokument abgenommen originale Farbgebung
167 Objekt, Dokument in Betrieb originale Farbgebung
168 Objekt, Dokument in Wartung halbtransparente Darstellung, rote Färbung
169 Objekt, Dokument rückgebaut halbtransparente Darstellung, rote Färbung
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
83
Projekte, Objekte und Dokumente, die hingegen Informationen über ihren Reife-
grad führen sollen, erhalten zu Beginn den Status in Bearbeitung. Bauprojekte und
Bauabschnitte können hiervon ausgehend die Zustände
in Planung
in Planfeststellung
genehmigt
wird gebaut
abgeschlossen
annehmen. Aussagekräftige Symbole visualisieren dem Benutzer dabei den Pro-
jektfortschritt, ohne für sämtliche Bauabschnitte die entsprechenden Status
ablesen zu müssen (vgl. Tabelle 4-6, Spalte Symbol).
Objekte und Dokumente werden hingegen einem anderen Statusnetz zugeordnet.
Im Idealfall durchlaufen sie nach einem initialen in Bearbeitung die Zustände
Planung abgeschlossen
Baufreigabe
in Bau
fertig gebaut
abgenommen
in Betrieb.
Darüber hinaus werden die Objekte vor dem Einbau zur Baustelle geliefert. Eine
Berücksichtigung dieses Status ist vor allem bei großen und wertvollen Gegen-
ständen wie beispielsweise Betonfertigteilen oder Trägern zweckmäßig. Störungen
und daraus resultierende Bauverzögerungen werden hingegen über den Status in
Bauverzug abgebildet. Überdies sind in der Betriebsphase Inspektionen und War-
tungen fällig. Hierfür sieht das Zustandskonzept den Status in Wartung vor.
Schließlich werden Bauwerke am Ende ihres Lebenszyklus rückgebaut. Eine
durchdachte Symbolik erlaubt auch hier einen schnellen Überblick über den Fort-
schritt der Baumaßnahme. Zusätzlich soll das digitale 3D-Modell der Baustelle sta-
tusabhängig gefärbt werden (vgl. Tabelle 4-6, Spalte Farbcode). So erhalten
beispielsweise angelieferte Bauteile eine gelbe, sich in Bauverzug befindende
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
84
Objekte hingegen eine rote Einfärbung. Ziel ist es, alle Projektbeteiligten modell-
basiert, intuitiv und rasch über den aktuellen Stand der Baustelle zu informieren.
4.3.3 Rechte-, Gruppen-, Rollen- und Workflowkonzept
Um das in Abschnitt 4.3.2 vorgestellte Statusnetz umzusetzen, müssen Regeln de-
finiert werden, welche Akteure welche Statuswechsel (Workflows) vollziehen dür-
fen. PDM-Systeme erlauben hierfür eine Einteilung der Projektbeteiligten in Grup-
pen und Rollen. Zusammen mit dem Status eines Datensatzes resultieren daraus
benutzerspezifische Rechte. Vorlagen, die projektspezifisch anpassbar sind, er-
leichtern die Erstellung eines Rechte-, Gruppen-, Rollen- und Workflowschemas zu
Projektbeginn. Ein Konzept für die zentralen Akteure im Straßen- und Brückenbau,
basierend auf den in Baumaßnahmen existierenden
Projektphasen
Objekten und Bauelementen sowie
Dokumenten
(vgl. hierzu Abschnitt 4.3.1) ist in Anhang 7.2 dargestellt. Die Spalte Erstellen von
Dokumenten in Tabelle 7-38, Tabelle 7-39, Tabelle 7-40, Tabelle 7-41 und Tabelle
7-42 bezieht sich auf die entwickelten Dokumenttypen, die dem Anhang 7.1.3 zu
entnehmen sind.
Admin
Der PDM-Manager ist Mitglied der Gruppe Admin und besitzt alle Rechte. Er darf
daher sämtliche Projekte, Objekte und Dokumente einsehen, erstellen, löschen
oder ihren Status anpassen. Zudem ist er für die Implementierung und Ersteinrich-
tung der PDM-Umgebung zuständig und damit z. B. als einziger Benutzer berech-
tigt, Baustellenwebcams in die Plattform einzubinden. Auch der Betrieb und die
Wartung des Systems gehört zu den Aufgaben dieses „neuen Berufsbildes“.
Auftraggeber
Bei Straßen- und Brückenbauprojekten ist zumeist die öffentliche Hand der Bau-
herr. Bauherren besitzen das Recht, Bauprojekte im System anzulegen, in
entsprechende Bauabschnitte zu gliedern und den Projektfortschritt festzulegen
(z. B. in Planfeststellung, abgeschlossen etc.). Überdies sind sie befugt, in den
einzelnen Bauabschnitten über die Rollenzuteilung zu entscheiden. Bis auf wenige
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
85
Ausnahmen wie beispielsweise spezielle Prüfberichte dürfen Bauherren sämtliche
Dokumente inklusive Vorlagen erstellen. Außerdem sieht der Bauherr alle projekt-
relevanten Dokumente, deren Status höherwertiger als in Bearbeitung ist. Er ist
darüber hinaus an Abnahmen und Freigaben von Bauwerken beteiligt. Ist der
Bauherr zugleich Betreiber der Baumaßnahme, so darf er das Bauwerk zudem in
Betrieb nehmen sowie in den Status Wartung setzen. Wird das Bauwerk am Ende
seines Lebenszyklus rückgebaut, ist der Bauherr zudem befugt, auch hier den
entsprechenden Status zu setzen.
Baugrunduntersuchung
Für die Baugrunduntersuchung wurden zwei Rollen definiert. Der Geländeaufneh-
mer darf Standarddokumente wie Anforderungen, Besprechungsprotokolle, Fotos
oder E-Mails erstellen. Zudem besitzt er das Recht, geometrische Ist-Informa-
tionen, wie z. B. Laserscanning-Vermessungsdaten zu importieren. Für den ent-
sprechenden Bauabschnitt darf er wie fast alle Nutzer aus Gründen der Geheim-
haltung weder Kalkulationen noch native 3D-Modelle ansehen. Er ist jedoch be-
fugt, das 3D-Baustellenmodell in Form eines Neutralformats zu nutzen. Für alle
weiteren bauabschnittsrelevanten Dokumente verfügt er über Leseberechtigungen.
Basierend auf dem geplanten Trassenverlauf ordnet der geotechnische Ingenieur
Probebohrungen an, um den Baugrund hinsichtlich seiner Tragfähigkeit zu beur-
teilen. Neben Dokumenten wie Anforderungen, Fotos und Videos dürfen geotech-
nische Ingenieure Informationen zum Urgelände ablegen sowie Objekte der Grup-
pe A (Baugrund) erstellen.
Trassen- und Brückenplanung
Innerhalb der Gruppe Trassenplanung erstellt der Trassenplaner ein CAD-Modell
des Straßenverlaufs. Standard-Dokumente wie E-Mails, Webseiten-Links oder
Kontakte darf er daher ebenso erstellen wie CAD-Daten und Pläne. Darüber hinaus
besitzen Trassenplaner das Recht, bestimmten Objekten LV-Positionen zuzuwei-
sen sowie Trassen-, Baugrund- bzw. Oberflächenobjekte anzulegen, zu ändern
und miteinander zu verknüpfen. Sie haben mit Ausnahme von Kalkulationsdaten
außerdem Zugriff auf alle Objekte und Dokumente in ihrem Bauabschnitt. Das
schließt auch native 3D-Modelle ein, da z. B. Anpassungen am Brückenbauwerk
Auswirkungen auf den Trassenverlauf haben können. Hier soll ein reibungsloser
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
86
und umfassender Informationsaustausch erfolgen können. Trassenplaner dürfen
nach Abschluss ihrer Aufgabe zudem anregen, den Status von in Bearbeitung nach
Planung abgeschlossen zu verschieben. Erst wenn jedoch auch von Bauherren-
seite keine Änderungen mehr erwünscht sind, wird der Folgestatus endgültig
angenommen (Mehraugen-Prinzip). Bei derartigen Workflows kann das PDM-in-
terne Kommentierungswerkzeug eingesetzt werden, das digitale Anmerkungen an
3D-Modellen, Plänen und weiteren Dokumenten auch ohne das entsprechende
Autorensystem erlaubt (Redlining).
Brückenplaner besitzen ähnliche Rechte wie Trassenplaner. Im Gegensatz zu Tras-
senplanern dürfen sie jedoch keine Straßen-, sondern stattdessen Brückenobjekte
anlegen. Selbstverständlich haben auch sie Zugriff auf die nativen CAD-Tras-
sierungselemente, die Ausgangspunkt der Brückenplanung sind (Linienführung,
Achsen, Querschnitte). Zudem dürfen auch Brückenplaner nach dem Mehraugen-
Prinzip um die Freigabe ihrer Planungsunterlagen bitten.
Arbeitsvorbereitung
Die Gruppe Arbeitsvorbereitung umfasst den Bauzeitenplaner, den Baustellenein-
richtungsplaner sowie den Simulanten. Die vordefinierte Rolle Bauzeitenplaner soll
dabei Bauausführungsprozesse geistig vorwegnehmen und in Form eines Projekt-
plans dokumentieren. Bauzeitenplaner erstellen keine neuen Objekte. Neben Stan-
dard-Dokumenten wie Sprachmemos47, E-Mails und Fotos sind sie zusätzlich be-
rechtigt, Anforderungsdokumente zu erstellen. Es ist ihnen zudem gestattet, diese
zusammen mit LV-Positionen bestimmten Projektphasen bzw. Aufgaben und Ob-
jekten zuzuweisen. Bauzeitenplaner haben mit Ausnahme von Kalkulations- und
nativen 3D-Modellen Zugriff auf alle Objekte und Dokumente in ihrem zuständigen
Bauabschnitt. Außerdem steht es ihnen frei, die Baumaßnahme in Bauabschnitte
und Projektphasen zu gliedern.
Die Ausstattung und Einrichtung der Baustelle übernimmt der Baustelleneinrich-
tungsplaner. Idealerweise importiert er hierfür Objekte wie z. B. 3D-Baumaschinen-
47 eine Sprachmemo ist in diesem Zusammenhang eine kurze Erinnerung in sprachlicher Form
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
87
modelle aus einer Datenbank48 und überprüft daraufhin die Baustelle modellbasiert
auf mögliche Kollisionen. Er ist daher befugt, Objekte der Gruppe B (Baustellen-
einrichtung) zu erstellen. Neben Kontakt-, Informations- und Korrespondenzdoku-
menten darf er zusätzlich CAD-Daten und Baustelleneinrichtungspläne in die PDM-
Plattform integrieren. Weil der Baustelleneinrichtungsplaner möglichst viele Infor-
mationen über den Bauablauf benötigt, kann er zudem alle relevanten Dokumente
bis auf native 3D-Modelle und Kalkulationsdokumente einsehen.
Einige innovative Generalunternehmen sichern die Arbeitsvorbereitung inzwischen
mit modellbasierten Ablaufanimationen und -simulationen ab. Während Animatio-
nen lediglich 3D-Modelle mit Bauzeiten aus dem Projektplan verknüpfen, bieten
Ablaufsimulationen die Möglichkeit, kritische Bauprozesse bereits vorab im virtu-
ellen Modell zu testen. Probleme und kritische Auslastungen in der Bauausführung
können so frühzeitig erkannt und beseitigt werden [Gün-11b, S. 159 ff.]. Die
Ergebnisse der Simulation kann der Simulant mit Hilfe des Dokumenttyps Bau-
ablauf im PDM-System festhalten. Wesentliche Eingangsparameter seiner Arbeit
sind die Produktstruktur, 3D-Neutralformat-Dokumente der Baustelle sowie der
Bauzeitenplan. Sollen im Rahmen der Ablaufsimulation zusätzlich Kostenbetrach-
tungen durchgeführt werden, so sind außerdem Kenntnisse über Kalkulations-
ansätze wichtig. Im vordefinierten Rechtekonzept ist dieser Zugriff jedoch bewusst
nicht vorgesehen und kann durch den PDM-Manager freigeschaltet werden.
Kalkulation
Die Kosten einer Baumaßnahme werden sowohl von Auftraggeber- als auch von
Unternehmensseite unabhängig kalkuliert. Die entsprechende Rolle Kalkulator
muss deshalb befugt sein, neben allgemeinen Dokumenten wie Kontakten oder
Korrespondenzen auch Kalkulations-Dokumente zu erstellen. Projekte und Objekte
muss der Kalkulator hingegen nicht anlegen. Ein Lesezugriff über alle Objekte und
Dokumente ist hingegen sinnvoll, um möglichst viele Informationen für eine
detaillierte Kostenschätzung zu besitzen. Zudem muss dem Kalkulator ein 3D-
Neutralformat der Baustelle zur Verfügung stehen. Idealerweise handelt es sich
48 das am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der TU München entwickelte Equipment Information System (EIS) erlaubt eine datenbankbasierte Verwaltung von Baumaschi-nen inklusive deren 3D-Modelle [For-08, S. 106 ff.]
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
88
dabei nicht um reine Geometriedaten, sondern um ein für die Kalkulation ver-
wertbares Modellformat49. Im Sinne der Durchgängigkeit müssen so keine mehr-
fachen Eingaben, z. B. hinsichtlich der verwendeten Werkstoffe oder Mengenan-
gaben getätigt werden. Anzumerken ist, dass Bauherr und Generalunternehmer
nicht gleichzeitig Kalkulationsdaten in die PDM-Plattform integrieren werden. Viel-
mehr ist zu erwarten, dass allenfalls Kalkulationsdaten des Betreibers der PDM-
Datenbank einfließen werden.
Bauausführung
Auch für die Bauausführung bietet das entwickelte Rechtekonzept vordefinierte
Rollen. So existiert sowohl auf Bauherren- als auch auf Generalunternehmerseite
jeweils eine Rolle Bauleiter. Neben dem Import von Standard-Dokumenten wie
Fotos und Videos ist es Bauleitern gestattet, bauausführende Dokumente wie bei-
spielsweise Mängel- und Tagesberichte zu erfassen. Außer auf native 3D-Modelle
und Kalkulationsdokumenten haben sie Zugriff auf alle für ihren Bauabschnitt
relevanten Projektdaten. Dabei müssen Bauleiter vor allem auf Neutralformate von
3D-Bauwerksmodellen und Pläne schnell und sicher zugreifen. Zudem dürfen sie
im Rahmen des Projektmanagements Aufgaben erstellen und diese delegieren.
Darüber hinaus ist es ihnen gestattet, bei Baustellenobjekten bestimmte Status-
wechsel durchzuführen und damit unter anderem Anlieferungen, Fertigstellungen
oder Bauverzüge zu melden.
Der Polier ist mit ähnlichen Rechten ausgestattet wie der Bauleiter. Sein Tätigkeits-
profil ist jedoch stark operativ geprägt, so dass er im PDM-System weder Aufga-
ben erstellt noch delegiert. Ähnlich wie der Bauleiter muss jedoch auch er zahl-
reiche Bauausführungsdokumente, wie z. B. Fotos und Videos zum Bauablauf
bzw. Mängel- und Tagesberichte anlegen. Daneben obliegt auch ihm die Rück-
meldung von Baufortschrittsdaten (Statuswechsel von Baustellenobjekten).
Ebenfalls zur Gruppe Bauausführung zählt der Baubegleitende Vermesser. Neben
Infodokumenten, Bildern oder Kontaktdaten erzeugt er vor allem Vermessungs-
49 z. B. eine proprietäre CPIXML-Modelldatei, die direkt im Kalkulationsprogramm RIB iTWO einge-lesen werden kann
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
89
dokumente und geometrische Soll-Ist-Vergleiche. Objekte darf er hingegen ebenso
wenig erstellen wie Statuswechsel durchführen.
Der Bauüberwacher kontrolliert hingegen den Fortschritt der Baustelle und doku-
mentiert qualitätsrelevante Vorgänge. Neben Standard-Dokumenten wie Sprach-
memos oder Fotos von Baustellenereignissen ist es ihm gestattet, Abnahme-,
Mängel- und Unfalldokumente in die PDM-Umgebung zu laden. Er darf keinerlei
Projektphasen, Objekte oder Prozesse anlegen, dafür aber Bauverzüge und Fertig-
stellungen melden sowie Abnahmen mit beschließen.
Komplettiert wird die Gruppe Bauausführung von der Rolle Subunternehmer, wel-
che nur über eingeschränkte Rechte verfügt. Subunternehmer dürfen nur wenige
Standarddokumente wie Fotos oder Kontakte importieren. Zusätzlich ist es ihnen
gestattet, Belege und Leistungsnachweise zu speichern und mit den entsprech-
enden Bauobjekten zu verknüpfen. Sie erhalten außerdem Lesezugriff auf ein neu-
trales 3D-Modellformat der Baustelle und die für ihren Bauabschnitt relevante
Webcam, um sich einen schnellen Überblick über Lage und Fortschritt der Bau-
maßnahme verschaffen zu können. Die Erstellung von Projekten, Aufgaben, Ob-
jekten oder die Teilnahme an Workflows bleibt Subunternehmern vorenthalten.
Betrieb
In der Gruppe Betrieb ist der Bauwerksprüfer dafür verantwortlich, Inspektionen
und Wartungen, wie beispielsweise Brückenprüfungen vorzunehmen. Neben Fotos
und Videos ist er daher befugt, Prüfberichte und Schadenserfassungen anzu-
fertigen und diese mit den entsprechenden Bauelementen zu verknüpfen. Außer
Kalkulationsdokumenten und nativen 3D-Bauwerksmodellen hat er dabei Lese-
zugriff auf die zu prüfenden Objekte und deren verknüpfte Dokumente.
Weitere Sachverständige und Behörden
Weitere Sachverständige wurden im Standard-Rollenkonzept nicht berücksichtigt,
da sie zumeist nur einmalig im Prozess auftreten, um einzelne Gutachten zu impor-
tieren. Hier scheint es praxisbezogener, dem Bauherrn das Recht einzuräumen, die
entsprechenden Dokumente des Typs Gutachten im System zu hinterlegen. Auch
Behörden müssen nicht zwangsläufig einen Systemzugang erhalten, um den
Status des Bauvorhabens von in Planfeststellung nach genehmigt zu vollziehen.
Deshalb erfolgt auch dieser Statuswechsel durch den Bauherrn. Vor allem
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
90
Fachingenieure, die Modellinformationen für nachgelagerte Bereiche bereitstellen,
sollen hingegen sehr wohl eingebunden werden, da sie in der Regel eine ganze
Reihe an Dokumenten importieren müssen.
Favoriten
Um auf häufig benötigte Daten schnell zuzugreifen, sind globale Favoriten auf
alle Objekte und Dokumente, die mit der Baumaßnahme verknüpft sind
alle Objekte und Dokumente, die mit dem jeweiligen Bauabschnitt verknüpft
sind
alle Projektbeteiligte, die an der Baumaßnahme mitwirken
alle Projektbeteiligte, die an einem bestimmten Bauabschnitt mitwirken
bereits fertiggestellte Objekte eines Bauabschnitts
derzeit gebaute Objekte eines Bauabschnitts sowie
Mängelberichte eines Bauabschnitts
vorzudefinieren. Weitere Favoriten soll der Nutzer möglichst einfach selbst erstel-
len können.
Bei der Umsetzung des entwickelten Rechte-, Gruppen-, Rollen-, und Workflow-
konzepts in einem PDM-System ist darauf zu achten, dass projektspezifische An-
passungen an dem vorgestellten Schema einfach durchführbar sind. Ist dies ge-
währleistet, erleichtert das Konzept den administrativen Aufwand bei der Rechte-
vergabe enorm.
4.3.4 Kalkulations- und Abrechnungssysteme
Das entwickelte Konzept fokussiert die unternehmensübergreifende Projektarbeit
in Straßen- und Brückenbaumaßnahmen. Für die Abbildung spezieller, unter-
nehmens- oder behördeninterner Abrechnungs- und Kalkulationsprozesse sind
PDM-Systeme wenig geeignet (vgl. hierzu Abschnitt 2.1.4). Sie verfügen daher
über geeignete Schnittstellen, z. B. zu gängigen ERP-Systemen, die sowohl in der
Fertigungsindustrie als auch im Bauwesen gleichermaßen eingesetzt werden.
Erfolgt die Kostenkalkulation und Terminplanung modellbasiert, z. B. mit Software-
Werkzeugen wie RIB iTWO, so müssen neben Metadaten wie Werkstoffart und
Mengengerüst auch 3D-Modelldaten in Form eines Austauschformats übergeben
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
91
werden. Einige PDM-Systeme bieten hierfür integrierte Neutralformat-Generatoren
an [Sen-08, S. 77]. Diese legen zu definierten Zeitpunkten über einen im
Hintergrund laufenden Serverprozess automatisch Neutralformat-Dokumente von
bestimmten Dateien an und verknüpfen diese mit dem Originaldokument. Für die
Fertigungs- und Automobilindustrie gibt es hierfür bereits vordefinierte Konfi-
gurationen, die z. B. ab einem bestimmten Freigabestatus den nativen 3D-CAD-
Daten eine neutrale JT50-Datei anheften. Werden diese Generatoren bauspezifisch
angepasst, so kann auch für die modellbasierte Kalkulation automatisch ein
Austauschformat erstellt werden.
4.3.5 Anbindung von Autorensystemen
Wie ECM- bieten auch PDM-Systeme zahlreiche Schnittstellen zu Autorensys-
temen (vgl. hierzu auch Abschnitte 2.1.2, 2.1.3). Für die Projektabwicklung im
Straßen- und Brückenbau sind vor allem Office-, Mail- und CAD-Schnittstellen in-
teressant, da diese Anwendungen am häufigsten genutzt werden.
Office-Systeme
Office-Pakete unterstützen die Büroarbeit am Rechner und umfassen insbeson-
dere Textverarbeitungs-, Tabellenkalkulations- und Präsentationsanwendungen.
Mit einem Marktanteil von über 90 % geniest Microsoft (MS) Office dabei ein Oli-
gopol. Konkurrenzprodukte wie z. B. Corel WordPerfect Office oder Apple iWork
sind nahezu bedeutungslos [Lin-04, S. 43]. Zwar erreicht das kostenfrei verfügbare
System Openoffice.org inzwischen in Deutschland einen Gesamt-Marktanteil von
20 % [Web-10], gerade im Unternehmensumfeld liegt die Verbreitung aber noch
immer bei bescheidenen 5 % [Mic-07]. Im Office-Bereich muss das bauspezifische
PDM-System daher eine Direktschnittstelle zu MS Office bereitstellen. Existiert
diese, sind keine besonderen Anpassungen für die Baubranche erforderlich.
E-Mail-Systeme
Hinsichtlich der Verbreitung unterschiedlicher E-Mail-Clientsoftware bestehen
lediglich allgemeine, internationale Untersuchungen. Diese sind nur schwer auf den
50 JT (Jupiter Tesselation) ist ein neutrales Datenformat, das neben reiner 3D-Geometrie auch Me-tadaten beinhaltet. Es befindet sich momentan (2011) in der Endphase zur ISO-Standardisie-rung.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
92
deutschen Markt übertragbar [Cam-09], [Lit-10]. Allgemein lässt sich jedoch kon-
statieren, dass die E-Mail-Anwendung Microsoft Outlook mit Abstand am häu-
figsten eingesetzt wird.
Demnach sollen E-Mails aus MS Outlook per Plugin in die PDM-Umgebung inte-
grierbar sein und dort mit Bauobjekten verknüpft werden können. Wichtige Anfor-
derung ist hierbei, aus Gründen der Geheimhaltung den Text der E-Mail sowie
eventuelle Anhänge getrennt voneinander abzulegen. Viele PDM-Systeme unter-
stützen die Funktionalität, so dass auch bezüglich der E-Mail-Schnittstelle keine
besonderen bauspezifischen Anpassungen nötig sind.
CAD-Systeme
Die CAD-PDM-Kopplung ist die komplexeste Anbindung im Bereich der Autoren-
systeme. Neben der Produktstruktur, dem CAD-Modell und den beschreibenden
Merkmalen müssen zudem externe Referenzen synchronisiert werden. Für ein
modellbasiertes Lifecycle-Management-Konzept sind hierfür zunächst geeig-nete
CAD-Anwendungen zu wählen. Dies ist im Straßen- und Brückenbau jedoch eine
besondere Herausforderung, da die 3D-gestützte Planung weit weniger verbreitet
ist als im Hochbau. Ein Grund dafür ist der bislang unzureichende
Funktionsumfang bauspezifischer 3D-CAD-Produkte, vor allem für den Brücken-
entwurf [Eur-11b, S. 7]. Heute sind verstärkt parametrische Volumenmodellierer,
die einfache Modelländerungen erlauben und auch frei geformte, organische
Formen abbilden, gefragt. Daraus resultiert wiederum die Forderung, Fertigungs-
maschinen direkt über eine Computer-Aided Manufacturing (CAM)-Schnittstelle
anzusprechen [Gün-11b, S. 3 u. 95]. Im Maschinenbau ist dies längst üblich, bei
Bauwerken dominierten jedoch lange Zeit ebene Flächen, z. B. aus Beton. Diese
können leicht auch mit Standard-Schalungselementen gefertigt werden. Neue
bauherrenseitige Forderungen, beispielsweise doppelt gekrümmte Brückenbau-
werke sind mit manueller Schalungsherstellung ohne CAM-Anbindung jedoch
zukünftig kaum mehr wirtschaftlich herstellbar.
Vor diesem Hintergrund stellte sich im Rahmen einer Studie des Forschungsver-
bundes ForBAU heraus, dass insbesondere für den modellbasierten Brücken-
entwurf das MCAD-System Siemens NX sehr gut geeignet ist [Eur-11b, S. 35]. Im
Laufe des Projektes wurde daher eine Software-Lösung (Integrator) entwickelt, die
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
93
Trassen-, Gelände- und Baugrunddaten aus Trassierungssystemen auf Basis des
neutralen LandXML-Formats an NX übergibt. Sogar die automatische Aktuali-
sierung des NX-Brückenmodells auf Grundlage der Referenzlinien der Trassierung
sind über den Integrator steuerbar [Gün-11b, S. 69 u. S. 79 ff.]. Darüber hinaus ist
ein IFC-Bridge-Wizard (vgl. hierzu auch Abschnitt 2.2.2) zum standardisierten
Austausch von Brückenbauwerken in der Entstehung [For-10, S. 44], [Jiy-11].
Diese Entwicklungen haben dazu geführt, dass einige Baufirmen aber auch
Planungsbüros Siemens NX heute produktiv für den modellbasierten Brücken-
entwurf einsetzen [Gün-11b, S. 98], [Eur-11b, S. 50], obwohl das System historisch
bedingt noch immer Schwächen bei der Abbildung von Bewehrung und der
bauspezifischen Zeichnungsableitung aufweist [Luk-08]. Es bietet sich daher auch
aufgrund der Tatsache, dass zahlreiche PDM-Lösungen Importschnittstellen für
Siemens NX bereitstellen an, dieses System per Direktintegration mit der PDM-
Umgebung zu koppeln. Darüber hinaus muss eine Schnittstelle zum weit ver-
breiteten 2D-CAD System Autodesk AutoCAD verfügbar sein. So können auch An-
teile der Baumaßnahme, für die (noch) kein 3D-Modell existiert, in der objekt-
orientierten PDM-Produktstruktur verwaltet werden.
Für den Trassenentwurf ist hingegen ein Software-Werkzeug erforderlich, das den
Export von LandXML-Datensätzen unterstützt. So kann die im ForBAU-Projekt
entwickelte Integrator-Software optimal genutzt werden. Beispiele für LandXML-
kompatible Trassenplanungs-Tools sind die auf Autodesk AutoCAD basierenden
CAD-Systeme Obermeyer ProVI und Autodesk Civil 3D [Jiy-08]. Da gängige PDM-
Lösungen diese beiden Systeme im Standard nicht unterstützen, ist an dieser
Stelle eine Anpassung der für zahlreiche PDM-Umgebungen vorhandenen
AutoCAD-Integration erforderlich.
4.3.6 Geoinformations (GIS)-Systeme
Straßen- und Brückenbaumaßnahmen bestehen aus zahlreichen Objekten (vgl.
hierzu Abschnitt 4.3.1). Vom Brückenpfeiler über Ausgleichsbecken bis hin zu
Lichtzeichenanlagen sind selbst einzelne Bauabschnitte oft unübersichtlich und er-
strecken sich über mehrere Kilometer. Es ist anzunehmen, dass in der Praxis nicht
für alle dieser Objekte explizit oder zur gleichen Zeit 3D-Modelle angefertigt wer-
den. Demnach sind sie im 3D-Gesamtmodell auch nicht sichtbar.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
94
Abbildung 4-4: Konzept der bidirektionalen GIS-PDM-Kopplung
Die PDM-Architektur erlaubt es jedoch, Objekte auch dann in eine hierarchische
Produktstruktur einzugliedern, wenn dafür kein Modell vorliegt (vgl. hierzu Ab-
schnitte 4.2 und 4.3.5). Erste Anforderungen können dem Objekt dann bereits zu-
geordnet werden, visuell dargestellt bzw. georeferenziert ist es jedoch nicht.
Demzufolge ist es sinnvoll, die bauspezifische PDM-Lösung mit einem Geoinfor-
mations (GIS)-System (vgl. hierzu auch Abschnitt 2.1.6) zu koppeln. Die Schnitt-
stelle soll dabei umfangreicher gestaltet sein, als nur die Objektposition auf einer
Landkarte zu skizzieren. Vielmehr ist es zweckmäßig, eine umfassende bidirek-
tionale Verknüpfung zwischen georeferenzierten Objekten und deren zugeordneten
Metadaten bzw. Dokumenten und Unterobjekten zu schaffen. So ist der Anwender
in der Lage, Objekte im GIS-System zu lokalisieren und sofort auf aktuelle, für das
entsprechende Objekt verfügbare Informationen zuzugreifen. Das GIS-System wird
GIS-System PDM-Server
Objekt-ID
Attribut x
Status
.
.
.
Legende
Element, das existieren kann
bidirektionale Informations-Kopplung
PDM-Objekt
Element, das existieren muss
Dokument, das abhängig von seiner Ausprägung verschiedene Attribute besitzt
Datei.Dateiendung
Attribute
Beschreibendes Dokument n
Datei.Dateiendung
Attribute
Beschreibendes Dokument n + 1
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
95
damit zu einer Art PDM-Front-End51, das besonders einfach und intuitiv zu bedie-
nen sein soll (Abbildung 4-4).
4.3.7 Datenerfassung vor Ort und deren Integration
Um Bauprojekte zielgerichtet steuern zu können, ist eine zeitnahe Rückmeldung
von aktuellen vor-Ort-Informationen an die wesentlichen Entscheidungsträger er-
forderlich. Da viele dieser Istdaten heute jedoch noch immer papierbasiert aufge-
nommen und später manuell in eine EDV-Verwaltung eingetragen werden [Kla-10],
ist die derzeitige Dokumentation aufwändig, fehleranfällig und latent [Gün-08,
S. 39].
Gefragt sind daher durchgängige Lösungen zur digitalen vor-Ort-Dokumentation
von Bauprozessen. Auf zusätzliche Hardware soll dabei ebenso verzichtet werden
wie auf aufwändige Software. So ist es wenig zweckmäßig, den Polier mit einem
internetfähigen Notebook und vorinstalliertem PDM-Client auszustatten, auf dem
von nun an das Mängelmanagement durchgeführt wird. Sinnvoll sind hingegen
intuitive, mobile Softwarelösungen auf einem robusten Mobiltelefon, dass der
Polier ohnehin stets bei sich trägt. Um damit nicht nur Informationen aufzunehmen,
sondern diese gleichzeitig Bauobjekten zuzuordnen, müssen diese eindeutig
gekennzeichnet bzw. identifizierbar sein. Sichergestellt werden kann das z. B. über
RFID-Transponder, Barcode-Aufkleber oder eine eingeprägte Seriennummer. Die
Realisierbarkeit derartiger Kennzeichnungskonzepte im Baubereich ist inzwischen
wissenschaftlich belegt52.
Wesentlicher Nutzen ergibt sich aber nicht in der objektorientierten Datenaufnah-
me, sondern in der durchgängigen Integration dieser Informationen in ein zentral
vorgehaltenes Produktmodell. Hier bietet ein bauspezifisches PDM-System auf-
grund der modellbasierten und objektorientierten Architektur beachtliche Möglich-
keiten. Führen nämlich reales und digitales Objekt in der PDM-Umgebung dieselbe
51 Eine für den Anwender geschaffene grafische Benutzeroberfläche wird als Front-End, die auf dem entsprechenden Server für den Nutzer im Verborgenen laufenden Datenbankprozeduren hingegen als Back-End bezeichnet.
52 vgl. hierzu z. B. [For-08, S. 238 ff.], [Gün-09, S. 61 ff.], [Kla-10], [Sør-08], [Hel-09, S. 465 ff.], [Jeh-08, S. 49 ff.]
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
96
Seriennummer53, so können vor-Ort-Informationen in einem durchgängigen Inte-
grationskonzept direkt den PDM-Objekten zugeordnet werden (Abbildung 4-5).
Abbildung 4-5: Konzept zur Datenaufnahme an realen Objekten und Kopplung der Informa-
tionen mit digitalen Objekten innerhalb der PDM-Umgebung
Über den Lebenszyklus von Straßen- und Brückenbauwerken ergeben sich im We-
sentlichen zwei besonders geeignete Szenarien für die mobile Datenerfassung mit
PDM-Integration: die Baufortschrittskontrolle inklusive des Mängelmanagements in
der Bauausführungs- und die Bauwerksprüfung während der Nutzungsphase54.
Szenario 1: Baufortschrittskontrolle und Mangelerfassung
Fortschrittsinformationen sowie eventuelle Mängel an Objekten auf der Baustelle
werden in der Regel vom zuständigen Polier oder Bauleiter aufgenommen. Eine
strukturierte, mit dem PDM-Produktmodell verknüpfte Ablage dieser Informationen
schafft bestmögliche Transparenz und Übersichtlichkeit.
53 bzw. sind Seriennummer und PDM-ID über eine Matrix miteinander verknüpft
54 Teilaspekte dieses Abschnittes wurden im Rahmen der Studienarbeit [Fml-11a] untersucht
reales Bauwerk
PDM-System
Informationen
zum Objekt
digitales Bauwerk
reales Objekt,
versehen mit RFID-Transponder,
Barcode-Aufkleber oder
Klarschriftsystem
digitales
Objekt
mobiles Handheld,
evtl. mit RFID- bzw.
Barcode-Leseeinheit
Quelle: Bethlehem
Construction Inc.
Quelle: Dorman
Long Techno-
logy Ltd.
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
97
Zur mobilen Dokumentation von Baustellendaten ohne automatisierte Objektidenti-
fikation existieren bereits zahlreiche kommerzielle Produkte55. Ein besonders um-
fassendes Identifikationskonzept inklusive der Anbindung an eine mobile Software-
applikation zur Baufortschritts- und Mängelerfassung wurde indessen von Klaubert
erarbeitet [Kla-11].
Abbildung 4-6: Datenaufnahmekonzept zur mobilen Baufortschrittskontrolle und Mangeler-
fassung (eigene Darstellung nach [Kla-11])
55 z. B. Vela Mobile iPad, DCS Build-IT, Ing. J. Hainzl baudat, RIB Bau-mobil, Datafox Mobil-Mas-ter, ADS bpc-mobil, Zürcher HS Logger
nein
ja
Wurde das Objekte angeliefert oder eingebaut?
Sind Mängel am Objekt
vorhanden?
Bitte beschreiben Sie die Mängel am Bauteil.
Wird das Bauteil durch den Mangel unbrauchbar
(ja / nein)?
Fügen Sie bitte ein Bild des Mangels an.
Start:
Identifikation des Objektes auf der Baustelle
Fügen Sie bitte eine Sprachmemo hinzu.
Bitte bestätigen Sie die Erfassung mit Ihrer Unterschrift.
Ende:
Versand der Daten zum Synchronisations-Server
Legende
Tätigkeit
optionale Angabe
erforderliche Angabe
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
98
Im Herstellungsprozess mittels RFID-Transponder, Barcode oder Seriennummer
gekennzeichnete Elemente können damit auf der Baustelle eindeutig identifiziert
werden. Wird beispielsweise ein Betonfertigteil angeliefert, so scannt der Polier
dieses zunächst mit Hilfe eines robusten, RFID- bzw. Barcode-fähigen PDAs56.
Über die weiterentwickelte mobile Softwarelösung ePocket Handyman57 können
dem Objekt dann Informationen, wie z. B. der aktuelle Status oder Mangelbe-
schreibungen sowie Bilder, Sprachmemos und Kommentare zugeordnet werden.
Diese Informationen werden schließlich per GPRS58 bzw. UMTS59 oder HSUPA60 /
HSDPA61 an einen zentralen Synchronisationsserver übermittelt. Befindet sich der
Polier außerhalb der Netzabdeckung, findet die Übertragung beim nächsten Netz-
kontakt statt. Sämtliche Zeitstempel bleiben dabei erhalten. Abbildung 4-6 zeigt
die abgefragten Informationen bei der Baufortschritts- und Mangelerfassung.
Die Anpassung einer mobilen Datenerfassungslösung auf die Prozesse im Straßen-
und Brückenbau sind nicht Fokus dieses PDM-Konzeptes. Wesentliche Herausfor-
derung ist indessen die Integration und Verortung von Baustelleninformationen im
PDM-Back-End. Daher soll das von Klaubert entwickelte Datenerfassungskonzept
[Kla-11] mit der bauspezifischen PDM-Lösung gekoppelt werden.
Hierfür muss über die mittels RFID, Barcode oder manueller Eingabe erfasste Bau-
teilnummer das digitale Objekt-Pendant in der PDM-Umgebung aufgefunden wer-
den. Ist dieses eindeutig identifiziert, wird eine verknüpfte Ablage aller Baustellen-
informationen und damit auch eine direkte Informationskopplung zum Produkt-
modell möglich. In Klauberts Umsetzung werden alle Informationen auf einem zen-
tralen Synchronisationsserver gespeichert [Kla-11]. Von dort aus müssen sie an die
PDM-Umgebung weitergeleitet, aufbereitet und schließlich nach einem definierten
56 Personal Digital Assistant
57 epocket Handyman ist eine Windows Mobile-basierte Software-Lösung zur mobilen Datenauf-nahme mit Hilfe eines kleinen tragbaren Computers (PDA) und -übertragung an einen zentralen Synchronisationsserver
58 General Packet Radio Service
59 Universal Mobile Telecommunications System
60 High Speed Uplink Packet Access
61 High Speed Downlink Packet Access
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
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Schema importiert werden. Abbildung 4-7 zeigt ein Schaubild des hierfür entwick-
elten Grobkonzepts.
Abbildung 4-7: Informationsfluss der mobilen Datenerfassung auf der Baustelle mit Rückmel-
dung an das PDM-System (eigene Darstellung nach [Fml-11a, S. 48])
Die Weiterleitung der Daten von Synchronisations- zu PDM-Server erfolgt trig-
gergesteuert62. Als Übertragungsformat eignet sich die erweiterbare Auszeich-
nungssprache XML63, da sie gleichermaßen von Menschen wie Maschinen inter-
62 ein Trigger startet einen bestimmten Prozess, wenn vorher eine definierte Aktion abgelaufen ist
63 Extensible Markup Language
PDM-
Client
Synchronisations-
Server
Bauteilerfassung via
RFID, Barcode, oder
manueller Eingabe der
Seriennummer
mobiles Handheld mit
RFID-/Barcode-Lesegerät
und Datenerfassungs-
SoftwareBetonfertigteil auf
der Baustelle
Informationseingabe durch
den Bediener
Informationseingabe durch
den Bediener
Mobilfunk oder
W-LAN Antenne
Du bist ein volldep
Legende
Informationsfluss zum PDM System
drahtloser Informationsaustausch über UMTS, EDGE, GPRS oder WLAN bzw. RFID und Barcode
Informationsfluss zwischen Handheld und Synchronisationsserver
PDM-
Server
XML
Parser
PDM-
Client
Synchronisations-
Server
Bauteilerfassung via
RFID, Barcode, oder
manueller Eingabe der
Seriennummer
mobiles Handheld mit
RFID-/Barcode-Lesegerät
und Datenerfassungs-
SoftwareBetonfertigteil auf
der Baustelle
Informationseingabe durch
den Bediener
Informationseingabe durch
den Bediener
Mobilfunk oder
W-LAN Antenne
Du bist ein volldep
Legende
Informationsfluss zum PDM System
drahtloser Informationsaustausch über UMTS, EDGE, GPRS oder WLAN bzw. RFID und Barcode
Informationsfluss zwischen Handheld und Synchronisationsserver
PDM-
Server
XML
Prozessor
neue XML-
Datei in definiertem
Verzeichnis vor-
handen?
ja
XML
Datei
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
100
pretierbar ist. Das erleichtert die spätere Schnittstellenprogrammierung. Erreicht
eine XML-Datei ein definiertes Verzeichnis am PDM-Server, so ist über einen
geeigneten Watchdog, der den Ordner auf neue XML-Dateien überwacht, sicher-
zustellen, dass die Datenaufbereitung angestoßen wird. Dies wiederum geschieht
über einen XML-Prozessor (Abbildung 4-8).
Abbildung 4-8: Grobkonzept zur PDM-Integration von XML-Baustellendaten
Die im XML-Prozessor enthaltene Verarbeitungskomponente muss dafür das Do-
kument nach Schlüsselelementen durchsuchen. Dabei wird zunächst geprüft, ob
die XML-Datei Informationen zum Baufortschritt enthält. Ist das der Fall, wird die
PDM-Datenbank nach einem digitalen Objekt durchsucht, das die gleiche Serien-
nummer wie das auf der Baustelle identifizierte, reale Objekt trägt. Ist das PDM-
Objekt nicht vorhanden, wird die XML-Datei ohne weitere Aktionen in einem
definierten Verzeichnis archiviert. Wird das PDM-Objekt hingegen identifiziert,
beginnt die XML-Extraktion der relevanten Informationen in einer für die PDM-Um-
PDM-Server
nein
ja
Checkliste
Baufortschrittserfassung
vorhanden?
Identifikation des Objektes im PDM-System
Extraktion der Daten aus der XML-Datei
Integration der Daten in die PDM-Umgebung
Start:
XML-Datei liegt vor
Ende:
Archivierung der XML-Datei
Objekt
vorhanden?
ja
nein
Suchanfrage
nach Objekt-IDObjekt
Dokument erzeugen
Attribute ändern
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
101
gebung verwertbaren Form. Diese müssen im Folgeschritt nach einem definierten
Schema in die PDM-Datenbank importiert werden.
Abbildung 4-9: Szenario 1: Integration von XML-basierten Baufortschritts- und Mangeldaten
in das PDM-System
nein
Ersteller
Position
Objektstatus
Mangelbeschreibung
Tauglichkeitsbewertung
Foto
Sprachmemo
Datum
Unterschrift
Mangel am Objekt
XML-Datei
PDM-Server
Objekt-ID
Attribut x
Status
.
.
.
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Ersteller
Position
Mangelbeschreibung
Tauglichkeitsbewertung
Datum
Unterschrift
Sprachmemo
Sprachmemo.Dateiendung
Foto
Bild.Dateiendung
Mangel
vorhanden?
ja
Legende
Element, das existieren kann
transportiert Daten
erzeugt ein neues Dokument
PDM-Objekt
Element, das existieren muss
Dokument, das abhängig von seiner Ausprägung verschiedene Attribute besitzt
Objekt-ID
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
102
Dabei werden im Wesentlichen zwei Aktionen durchgeführt: Die Erzeugung von
Dokumenten und die Füllung von Datenbank-Tabellen mit Attributen. Das vollstän-
dige Datenintegrationskonzept ist in Abbildung 4-9 dargestellt. Informationen über
den Zustand eines Baustellenelementes (z. B. angeliefert) führen dabei zu einem
direkten Statuswechsel des PDM-Objekts. Auf diese Weise ist der Baufortschritt
zu jedem Zeitpunkt am Produktmodell dokumentiert, ohne dass der Polier PDM-
Kenntnisse besitzen muss. Folglich sind zeitnahe Soll-Ist-Abgleiche möglich, die
wiederum Basis für eine verbesserte Steuerung und Kontrolle der Baumaßnahme
sind. Mängel sowie deren Beschreibung inklusive Zeitstempel, Ersteller und
Unterschrift werden dem Objekt hingegen als eigenes Dokument angeheftet. Eine
Strukturebene tiefer werden dann eventuelle Fotos und Sprachmemos angefügt.
Existiert kein Mangel, so wird auch das in der Mangelbeschreibung entsprechend
dokumentiert. Fotos und Sprachmemos sollen unabhängig davon importierbar
sein, um bei einem eventuell später auftretenden Schaden den einwandfreien
Zustand eines Bauteils zu einem bestimmten Zeitpunkt nachzuweisen. Weitest-
gehend automatisiert entsteht so eine strukturierte Baufortschritts- und Mangel-
dokumentation.
Szenario 2: Wartungs- und Instandhaltungsmanagement
Um Bauwerksschäden möglichst frühzeitig zu erkennen und daraus Maßnahmen
abzuleiten, sind regelmäßige Prüfungen erforderlich. Daher existieren entsprech-
ende Richtlinien von Seiten des Gesetzgebers. Nur so ist ein nachhaltiges War-
tungs- und Instandhaltungsmanagement möglich. Für Ingenieurbauwerke wie Brü-
cken, Tunnel und Unterführungen sind die Inhalte derartiger Bauwerksprüfungen
im Rahmen der DIN 1076 genormt. Die Prüfvorschriften haben zum Ziel, Ingenieur-
bauwerke dauerhaft stand- und verkehrssicher zu halten. So sind z. B. im Rahmen
der alle sechs Jahre terminierten Brückenhauptprüfung sämtliche Bauwerksteile
„handnah“ zu prüfen [Ber-09, S. 61 ff.].
Die Dokumentation der Brückenprüfung erfolgt bereits heute überwiegend digital
via Notebook und einer speziellen Software. Die Prüfinformationen werden dabei
jedoch nicht in einem durchgängigen, modellbasierten Datenmanagement-System
zusammen mit sämtlichen Planungs- und Ausführungsdaten vorgehalten. Vielmehr
existieren proprietäre Software-Insellösungen für das Instandhaltungsmanage-
ment, wie z. B. SIB Bauwerke (vgl. hierzu Abschnitt 2.1.8).
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
103
Abbildung 4-10: Datenaufnahmekonzept zur Brückenprüfung mit einer mobilen Software-
Lösung (eigene Darstellung nach [Kla-11])
nein
ja
Möchten Sie
Empfehlungen zur
Schadensbeseitigung
abgeben?
Bitte beschreiben Sie die Art der Leistung.
Bitte geben Sie die entsprechende Menge an.
Wählen Sie nun bitte die Dringlichkeit aus.
Schätzen Sie nun bitte die Kosten dieser Maßnahme.
Geben Sie hier ggf. noch eine abschließende Bemerkung ein.
Legende
Tätigkeit
optionale Angabe
erforderliche Angabe
Bitte bewerten Sie den Schaden hinsichtlich der
Verkehrssicherheit.
Bitte bewerten Sie den Schaden hinsichtlich der Dauerhaftigkeit.
Bitte wählen Sie die Prüfungsart.
Bitte geben Sie die Prüfrichtung an.
Bitte wählen Sie den detektierten Schadensfall.
Bitte beschreiben die nun den Schaden.
Bitte bewerten Sie den Schaden hinsichtlich der Standsicherheit.
Bitte fügen Sie nun ein Bild des Schadens an.
Bitte bestätigen Sie die Schadenserfassung mit Ihrer Unterschrift.
nein
jaExistieren weitere
Schäden an diesem
Objekt?
Fügen Sie nun, falls gewünscht, noch eine Sprachmemo hinzu.
Ende:
Versand der Daten zum Synchronisations-Server
Start:
Identifikation des Objektes
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
104
Auch eine sichere Identifikation von Brückenelementen via Barcode oder RFID-
Transponder inklusive der Verwendung deutlich besser handhabbarer mobiler
Handhelds ist bislang nicht Stand der Technik. Klaubert schlägt daher auch für
diesen Anwendungsfall ein entsprechendes Objektidentifikations- und Datenerfas-
sungskonzept vor. Sie beschränkt sich dabei auf einen Teilbereich des in der DIN
1076 festgelegten Prüfschemas zur Schadensaufnahme. Die Objektidentifikation
erfolgt ausschließlich über im Bauwerk implantierte RFID-Transponder, um die von
der Norm geforderte „handnahe“ Prüfung sicherzustellen [Kla-11]. Abbildung 4-10
zeigt die bei der Brückenprüfung erfassten Daten.
Abbildung 4-11: Informationsfluss der mobilen Bauwerksprüfung mit Rückmeldung der Infor-
mationen an das PDM-System (eigene Darstellung nach [Fml-11a, S. 64])
XML
Datei
PDM-
Server
PDM-
Client
Synchronisations-
Server
Bauteilerfassung
via RFID
mobiles Handheld mit
RFID-Lesegerät und Daten-
erfassungs-Software
Prüfobjekt
Informationseingabe durch
den Bediener
Informationseingabe durch
den Bediener
Mobilfunk oder
W-LAN Antenne
Du bist ein volldep
Legende
Informationsfluss zum PDM System
drahtloser Informationsaustausch über UMTS, EDGE, GPRS oder WLAN bzw. RFID und Barcode
Informationsfluss zwischen Handheld und Synchronisationsserver
XML
Prozessor
neue XML-
Datei in definiertem
Verzeichnis vor-
handen?
ja
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
105
Auch für diesen Anwendungsfall gilt, dass die Entwicklung eines mobilen Daten-
erfassungskonzepts kein Aspekt dieser Arbeit ist. Im Fokus steht vielmehr die
intelligente Kopplung der erfassten Informationen mit dem PDM-Produktmodell.
Daher soll auch in Szenario 2 auf eine von Klaubert entwickelte und umgesetzte
Lösung zur RFID-basierten Datenerfassung zurückgegriffen werden [Kla-11].
Die grundsätzliche Idee, mit einer via RFID-Transponder im Bauteil erfassten
Seriennummer ein korrespondierendes, digitales PDM-Objekt zu suchen und Infor-
mationen entsprechend damit zu verknüpfen, ist dabei gleich. Analog zur Baufort-
schritts- und Mangelerfassung besteht daher auch der Systemaufbau aus iden-
tischen Komponenten. Der Informationsfluss vom Bauwerk zum PDM-System ist
folglich vergleichbar (Abbildung 4-11) und unterscheidet sich lediglich in der Fest-
legung auf die RFID-Technologie.
Somit kann das entwickelte Weiterleitungs- und Importkonzept für XML-Daten-
sätze beibehalten werden. Über einen Trigger werden die Prüfinformationen auch
hier im XML-Format von Synchronisations- zum PDM-Server transferiert, ein
Watchdog startet dann am PDM-Server wiederum den XML-Prozessor (vgl. hierzu
auch Abbildung 4-8) und damit den Importvorgang. Da Bauwerks-Prüfdaten nur
wenige Gemeinsamkeiten mit Baufortschritts- und Mangeldaten aufweisen, ist
jedoch das Importschema der Prüfdaten grundverschieden (Abbildung 4-12).
XML-Informationen über die Prüfungsart eines Bauwerkselements führen zunächst
zur Erstellung eines Dokuments QM64: Prüfbericht nach DIN 1076, das mit dem
korrelierenden PDM-Objekt verknüpft ist. Dieses Dokument beinhaltet Metadaten
zum Prüfer, der Prüfungsart, -richtung und des Prüfdatums. Zudem soll es die
Unterschrift des Bauwerksprüfers tragen. Werden am Bauwerk Schäden wie
beispielsweise Risse im Beton festgestellt, so wird eine Strukturebene unterhalb
des Prüfberichts ein Dokument QM: Schadenserfassung nach DIN 1076 erstellt. Es
enthält Informationen zur Schadensart, eine Schadensbeschreibung sowie eine
Bewertung des Schadens hinsichtlich Standsicherheit, Verkehrssicherheit und
Dauerhaftigkeit. Werden zudem Empfehlungen zur Schadensbeseitigung angege-
ben, sind auch diese mit dem Dokument verknüpft.
64 Qualitätsmanagement
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
106
Abbildung 4-12: Szenario 2: Integration von XML-basierten Bauwerks-Prüfdaten in das PDM-
System
Sprachmemo
QM: Schadenserfassung nach DIN 1076
Empfehlung zur Schadensbeseitigung
Bewertung hinsichtlich Dauerhaftigkeit
nein
Ersteller
Position
Prüfrichtung
Schadensart
Schadensbeschreibung
Bewertung hinsichtlich Standsicherheit
Bewertung hinsichtlich Verkehrssicherheit
Schadensfall 1
XML-Datei
PDM-Server
Objekt-ID
Attribut x
Status
.
.
.
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
Prüfer
Prüfungsart
Prüfrichtung
Datum
Unterschrift
Sprachmemo
Sprachmemo.Dateiendung
Foto
Bild.Dateiendung
Schaden
vorhanden?
ja
Bewertung hinsichtlich Dauerhaftigkeit
Empfehlung zur Schadensbeseitigung
Art der Leistung
erforderliche Menge
Dringlichkeit
abschließende Bemerkung
Kostenschätzung
Foto
Schadensfall 1 + n
...
Unterschrift
Datum
Prüfungsart
Schadensart
Schadensbeschreibung
Bewertung hinsichtlich Standsicherheit
Bewertung hinsichtlich Verkehrssicherheit
erforderliche Menge zur Schadensbeseitigung
Dringlichkeit der Schadensbeseitigung
Kostenschätzung zur Schadensbeseitigung
Legende
Element, das existieren kann
transportiert Daten
erzeugt ein neues Dokument
PDM-Objekt
Element, das existieren muss
Dokument, das abhängig von seiner Ausprägung
verschiedene Attribute besitzt
Objekt-ID
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
107
Hat der Bauwerksprüfer darüber hinaus via Handheld Bilder oder Sprachmemos
zum Schaden aufgenommen, so sind auch diese mit den Schadensinformationen
zu verknüpfen. So entsteht eine objektorientierte und modellbasierte Dokumen-
tation aller Schäden. Sämtliche Informationen sind in einem lebenszyklusorien-
tierten Ansatz zusammen mit Bauplanungs- und -ausführungsdaten strukturiert
verwaltet und übersichtlich mit dem Bauwerkselementen verknüpft. Auf dieser
Basis können Schäden und deren weitere Entwicklung nicht nur beobachtet, son-
dern zudem mit Hilfe von qualitätsrelevanten Berichten aus der Bauausführung auf
eventuelle Unzulänglichkeiten analysiert werden. Die Planung von weiteren War-
tungs- und Instandsetzungsmaßnahmen soll – soweit vorhanden – über die PDM-
interne Aufgabenverwaltung erfolgen.
4.3.8 Livebilder und -videos von der Baustelle
Die Integration der in Abschnitt 4.3.7 (Szenario 1) erfassten Daten verschafft allen
Beteiligten einen raschen Überblick hinsichtlich des Baufortschritts. Eine umfas-
sende Momentaufnahme ist allerdings lediglich mit Live-Bildern der Baustelle mög-
lich. Daher bieten zahlreiche Hersteller Komplettpakete aus robuster Kamera, Da-
tenübertragungs- und Visualisierungs-Modul an65. Ein Livebild bzw. -video der
Baustelle kann dann auf einer passwortgeschützten Webseite beobachtet werden.
Derartige Insellösungen sind in das Konzept zu integrieren. Hierfür wurde im
Dokument-Schema (vgl. hierzu Abschnitt 4.3.1) ein Typ Webcam kreiert, der so-
wohl mit Bauprojekten, -abschnitten als auch mit Objekten verknüpft werden kann
und demzufolge direkt PDM-Elementen zuordenbar ist. Er soll auf der Anzeige-
maske das entsprechende Livebild der Baustelle übertragen. Damit ist für alle Pro-
jektbeteiligten zeit- und ortsunabhängig ersichtlich, welche Aktivitäten und Wetter-
bedingungen gerade auf der Baustelle vorherrschen.
4.3.9 Qualitätscontrolling
Gestiegene Qualitätsanforderungen sowie strengere Normen und Richtlinien führen
dazu, dass die Dokumentation qualitätsrelevanter Baustellendaten immer wichtiger
65 z. B. Klugkist UMTS Mobile Security, Miller Security Service UMTS-Video-Kit (beide Systeme basieren auf einem Mobotix-Kameraset)
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
108
wird (vgl. hierzu auch Abschnitt 1.3). In Abschnitt 4.3.1 wurden daher standardi-
sierte QM-Vorlagen für eine bauspezifische PDM-Umgebung entwickelt. Die PDM-
Architektur erlaubt es, qualitätsrelevante Dokumente direkt einem bzw. mehreren
Bauobjekten zuzuweisen. Ergebnis ist eine strukturierte und modellbasierte Ablage
von Qualitätsdokumenten.
Diese Dokumentation ist wichtig, an einigen Stellen aber nicht ausreichend. Spe-
ziell in der Medizintechnik und der Luftfahrtindustrie werden daher verstärkt Com-
pliance-Konzepte in die PDM-Plattform integriert. Compliance bedeutet in diesem
Zusammenhang die Zusicherung, dass Aktivitäten in der Produktentwicklung, die
produktdefinierenden Daten und schließlich das Produkt selbst regelkonform sind.
Folglich müssen eine Reihe an Empfehlungen, Richtlinien, Vorschriften und Ge-
setzen im Rahmen des Entwicklungsprozesses berücksichtigt und kontrolliert wer-
den [Dre-10], [Gün-11b, S. 133 f.].
Abbildung 4-13: Schaubild: QM-Betoncontrolling innerhalb der PDM-Umgebung
Dieser Ansatz ist auch auf die Baubranche adaptierbar. Während die Absicherung
der Bauplanungsprozesse mit PDM-Bordmitteln wie Workflow- und Prozessma-
nagement-Modulen gut abgedeckt wird, bedarf es vor allem in der Bauausfüh-
Warnhinweis: «Eingebaute Beton-Festigkeitsklasse entspricht
nicht den Vorgaben der Planung!»
Sende dem zuständigen Bauüberwacher des entsprechenden Bau-
abschnitts eine Warn-E-Mail und dokumentiere den Vorgang.
Start: Dokument «QM: Frischbetonprüfung» mit
PDM-Objekt verknüpft
Ende
Legende
nein
ja
Weicht Beton-Festig-
keitsklasse auf Dokument
«QM: Frischbeton Prüfung»
von den Vorgaben auf den
Objektmerkmalen ab?
Systemreaktion
Status
Abfrage
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
109
rungsphase eines verstärkten Qualitätscontrollings. Da im Straßen- und Brücken-
bau eine große Menge an Beton unterschiedlichster Expositionsklassen und
Festigkeiten eingebaut wird, soll daher exemplarisch ein Konzept zum Qualitäts-
controlling des Betoneinbaus entwickelt werden. Dabei ist vom PDM-System fest-
zustellen, ob die in der Planung vorgesehene Beton-Festigkeitsklasse mit den An-
gaben der Frischbetonprüfung von der Baustelle übereinstimmt (Abbildung 4-13).
Wird ein Dokument QM: Frischbetonprüfung (vgl. hierzu auch Abschnitt 4.3.1), das
unter anderem Informationen zu Herstelldatum, Ausbreitmaß und Festigkeitsklasse
des eingebauten Betons beinhaltet, erstellt und mit dem entsprechenden PDM-
Objekt verknüpft, so erfolgt im System eine automatisierte Prüfung. Diese ermittelt
zunächst die in den Objektattributen im Rahmen der Planung festgelegte Beton-
Festigkeitsklasse. Stimmt diese mit dem QM-Dokument von der Baustelle überein,
geschieht nichts. Weicht der Beton jedoch von der Sollvogabe ab, so erscheint ein
Hinweis, dass die eingebaute Beton-Festigkeit nicht den Vorgaben der Planung
entspricht. Zudem erhält die Rolle Bauüberwacher des entsprechenden Bau-
abschnittes eine vom System generierte Warn-E-Mail und der gesamte Vorgang
wird in der PDM-Umgebung dokumentiert.
4.3.10 Zuständigkeits- und Expertenverzeichnis
Gerade in der Ausführungsphase führen unklare Zuständigkeiten häufig zu Verzö-
gerungen und Problemen im Bauablauf. Während Kompetenzen, Kenntnisse und
Fähigkeiten von Personen im eigenen Unternehmen zumeist bekannt sind, ist dies
bei unternehmensübergreifenden, stark arbeitsteiligen und zudem temporär zu-
sammengesetzten Bauprojekten nicht der Fall. Eine direkte und schnelle Kommu-
nikation mit dem jeweiligen Ansprechpartner gestaltet sich daher oft schwierig.
Deshalb bietet es sich an, Methoden des Wissensmanagements in die PDM-Platt-
form zu integrieren. Mit Hilfe von Expertenverzeichnissen können z. B. Projekte ge-
zielt nach Akteuren mit Fähigkeiten in bestimmten Wissensgebieten durchsucht
werden. Diese Wissensgebiete können dabei sowohl Zuständigkeiten als auch
besondere Fähigkeiten, z. B. im Umgang mit einem speziellen Laserscan-basierten
Vermessungssystem umfassen. Die Bewertung der Wissensgebiete soll dabei über
eine gerade Zahlenskala erfolgen, um Durchschnittsangaben zu vermeiden. Über-
dies ist es zweckmäßig, das Expertenverzeichnis mit dem Personenverzeichnis zu
4 Konzeption eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Ansatzes für den Straßen- und Brückenbau
110
koppeln. Die Projektbeteiligten werden folglich im System nicht nur mit Kontakt-
daten und Position, sondern auch mit dem entsprechenden Kompetenzprofil abge-
legt. Ein projektspezifisch anpassbares Konzept, das diesen Anforderungen ent-
spricht, ist als Dokumenttyp Kontakt in Anhang 7.1.3 hinterlegt.
4.3.11 Fazit: PDM-Komponenten für die Abwicklung von Straßen-
und Brückenbauprojekten
Die Abschnitte 4.3.1 bis 4.3.10 stellen ein Konzept für die PDM-basierte Abwick-
lung von Straßen- und Brückenbauprojekten vor. Abbildung 4-14 zeigt eine Zu-
sammenfassung der hierfür erforderlichen Komponenten.
Abbildung 4-14: PLM-Konzept für die Abwicklung von Straßen- und Brückenbauprojekten
PDM-Portal Straßen- und Brückenbau
Gruppen
Rollen
Rechte
Bauprojekte /
-abschnitte
Objektkataloge
Dokumenttypen
Status- und
Workflow-
Management
Qualitäts-
controlling
Projekt- &
Aufgaben-
management
Zuständigkeits-
und Experten-
verzeichnis
Kalkulation und
AbrechnungGIS
mobile
Datenerfassung
Autorensys-
teme: Office /
E-Mail /CAD
Webcam
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
111
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklus-
orientierten Datenmanagement-Systems für
Straßen- und Brückenbauprojekte
5.1 Bewertung von PDM-Systemen als Grundlage für das
Datenmanagement in Bauprojekten
Basierend auf den in Abschnitt 4.3 entwickelten PDM-Komponenten soll das Da-
tenmanagement-Konzept nun in einem Software-Werkzeug umgesetzt und zudem
im Rahmen eines Fallbeispiels auf seine Tauglichkeit in Straßen- und Brückenbau-
projekten untersucht werden. Hierfür ist ein prinzipiell geeignetes PDM-Produkt
punktuell an die bauspezifischen Anforderungen anzupassen (vgl. hierzu Abschnitt
4.2). Um eine derartige PDM-Basis auszuwählen, bedarf es zunächst einer syste-
matischen Bewertung am Markt verfügbarer PDM-Lösungen.
5.1.1 Untersuchungsmethodik
Anforderungspriorisierung
Abbildung 5-1: Gewichtung der Anforderungen für einen unternehmensübergreifenden PDM-
Einsatz im Straßen und Brückenbau; einige Anforderungen wurden in weitere Einzelaspekte
untergliedert, die der Bewertungsmatrix (Anhang 7.3.1) zu entnehmen sind
20,00%
5,00%
2,50%
7,50%
5,00%
7,50%10,00%
7,50%
2,50%
20,00%
10,00%
2,50%
Gewichtung
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
20,00%
5,00%
2,50%
7,50%
5,00%
7,50%10,00%
7,50%2,50%
20,00%
10,00%
2,50%
Gewichtung
Datenmanagment
Visualisierung
Anforderungsmanagment
Projektmanagment
Integration von Daten aus
der AusführungsphaseProzesse
Rechte, Rollen und
PersonenWeitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration &
CustomizingKosten
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
112
Die Bewertung der zu identifizierenden PDM-Basis erfolgte auf Grundlage der in
Abschnitt 4.1 durchgeführten Anforderungsanalyse. Da nicht alle Kriterien gleicher-
maßen bedeutend sind, wurden die dort bestimmten Anforderungen in Teamarbeit
klassifiziert und ihrer Relevanz nach gewichtet (Anforderungensprioisierung,
Abbildung 5-1) [Lin-09, S. 181 f.]. Zu berücksichtigen war, die Kriterien möglichst
unabhängig voneinander zu definieren, um „Doppelbewertungen“ zu vermeiden.
Anschließend wurden sie in Form einer Anforderungsliste dokumentiert.
Bewertungs- und Auswahlsystematik
Die Anforderungsliste dient der Bewertung und Auswahl als objektive Grundlage.
Mit Hilfe einer Punktebewertung soll der Erfüllungsgrad der gewichteten Kriterien
quantitativ erfasst werden [Lin-09, S. 180 f.]. Da zahlreiche Kriterien zu ermitteln
sind und eine differenzierte sowie transparente Beurteilung anvisiert wird, bietet
sich die Nutzwertanalyse als Bewertungsmethode an. Nach Zangemeister dient sie
der Analyse einer Menge komplexer Alternativen mit dem Zweck, diese entsprech-
end der Präferenzen des Entscheidungsträgers bezüglich eines definierten Zielsys-
tems zu ordnen [Zan-76, S. 45]. Umgesetzt wird die Nutzwertanalyse als gewich-
tete Punktebewertung von Alternativen in einem gruppierten, hierarchischen Wert-
system. Ein Beispiel verdeutlicht die Umsetzung eines derartigen Wertsystems:
Angenommen, es sei ein neuartiger Hydraulikbagger zu entwickeln. Die Kosten
sollen bei der Bewertung von alternativen Auslegerkonzepten mit 20 % ins
Gewicht fallen. Diese sind wiederum in Fertigungs- (75 %) und Entwicklungskosten
(25 %) gegliedert. Das absolute Gewicht der Entwicklungskosten (0,05) ergibt sich
demnach aus der Multiplikation von Relativgewicht (0,25) und dem Gewichtungs-
faktor der „Kriteriengruppe Kosten“ (0,20) (nach [Lin-09, S. 183 ff.]).
Soll der Nutzwert aller PDM-Alternativen über sämtliche Kriterien gebildet werden,
so ist zunächst der Punktwert für den Erfüllungsgrad Eij jeder einzelnen Anforder-
ung i mit dem Gewichtungsfaktor Gi zu multiplizieren. Darauf folgend wird die
Summe aller gewichteten Teilbewertungen gebildet. Die Gesamtsumme über alle
Kriterien einer Alternative Nj stellt am Ende ein Maß für die Tauglichkeit des PDM-
Systems als unternehmensübergreifende Projektplattform für Straßen- und
Brückenbauprojekte dar (Formel 5-1).
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
113
Formel 5-1: Ermittlung des Nutzwertes im Rahmen einer Nutzwertanalyse
Für eine derartige Benotung sind quantitative Punktwerte zwingend erforderlich.
Häufig sind diese relativ einfach zu bilden, z. B. wenn ein Kriterium nicht (1 Punkt)
bzw. sogar übererfüllt ist (3 Punkte). Oftmals müssen aber aus einer Menge an
subjektiven Größen geeignete Punktwerte abgeleitet werden. Da häufig ein funk-
tionaler Zusammenhang zwischen Wertigkeit und Ausprägung besteht, lassen sich
diese mit Hilfe der Wertfunktion systematisch ermitteln. Im Rahmen der PDM-
Nutzwertanalyse wurde diese Methode z. B. bei der Vergabe der Punktwerte in der
Kategorie Kosten angewendet.
Wie bereits dargestellt, erfolgte die PDM-Bewertung auf Basis der in Abschnitt 4.1
definierten Anforderungen. Die Unternehmensgröße, Markdurchdringung und wirt-
schaftliche Stärke des PDM-Herstellers, der entsprechende Geschäftswert sowie
Kennzahlen (z. B. Eigenkapitalquote) oder aber die strategische Ausrichtung des
Anbieters wurden in dieser Betrachtung bewusst nicht berücksichtigt, da lediglich
die prinzipielle Machbarkeit zu untersuchen war.
Bevor die Nutzwertanalyse durchgeführt werden konnte, war aufgrund der großen
Anzahl an PDM-Anbietern zunächst der Kandidatenkreis einzugrenzen. Daher wur-
de eine Vorauswahl auf Basis essentieller Anforderungen hinsichtlich
Versionierungstechniken
Konfigurationsmanagement
integriertem Projektmanagement
rgi
n
i
ijij
GGG
EGN
1
Nj = Nutzwert der Alternative j
Gi = Gesamtgewichtungsfaktor der Anforderung i
Gg = Gewichtungsfaktor der Kriteriengruppe
Gr = relativer Gewichtungsfaktor
Eij = Erfüllungsgrad der Alternative j bezüglich der Anforderung i = 1, 2, 3
1 = nicht erfüllt
2 = erfüllt
3 = exzellent erfüllt
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
114
integriertem Viewer
Rechtemanagement
Workflow-Management
Web-Client-Fähigkeit und
Multi-CAD-Fähigkeit
durchgeführt. Um eine möglichst geeignete PDM-Basis auszuwählen, wurde zu-
sätzlich darauf geachtet, alle am Markt verfügbaren PDM-Kategorien in der Nutz-
wertanalyse zu berücksichtigen. Diese beinhaltet daher jeweils mindestens ein
System aus den Kategorien:
umfangreiches PDM-System, CAD-anbietergetrieben (A1)
umfangreiches PDM-System, CAD-neutral (A2)
mittelgroßes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (B2)
mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1)
schlankes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (C)
Abbildung 5-2: Verteilung der neun detailliert analysierten PDM-Systeme bezüglich ihrer
Kategorie
Die Anzahl der detailliert zu betrachtenden Software-Lösungen konnte dadurch
von 43 auf 9 Produkte eingegrenzt werden. Abbildung 5-2 zeigt die Verteilung der
der ausführlich untersuchten PDM-Systeme hinsichtlich ihrer Kategorie.
Die verbleibenden Systeme wurden anschließend im Rahmen der Nutzwertanalyse
in Form von
Literaturrecherchen
11%
11%
34%
22%
22%
Kategorien
umfangreiches PDM-System,
CAD-anbietergetrieben (A1)
umfangreiches PDM-System,
CAD-neutral (A2)
mittelgroßes PDM-System,
CAD-neutral (B1)
mittelgroßes PDM-System,
CAD-anbietergetrieben (B2)
schlankes PDM-System,
CAD-anbietergetrieben (C)
11%
11%
34%
22%
22%
Kategorien
umfangreiches PDM-System, CAD-anbietergetrieben (A1)
umfangreiches PDM-System, CAD-neutral (A2)
mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1)
mittelgroßes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (B2)
schlankes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (C)
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
115
Präsentationen von PDM-Herstellern
Gesprächen und Diskussionen bei Veranstaltungen
Messegesprächen
Telefon-Interviews
Live-Demos mit Testdatensätzen
Gesprächen und Besuchen bei Referenzkunden
Schulungen
Installationen und Durchführung von Updates
Konfigurationen und Customizing von Systemen
detailliert untersucht. Möglichst viele Kriterien wurden dabei direkt am System auf
ihre Erfüllung überprüft. Vier der neun Systeme wurden hierfür in einer Testumge-
bung (Sandbox) implementiert. Da Bewertungskriterien nie vollständig voneinander
unabhängig sind, wurde zur Absicherung der Ergebnisse neben einer Plausibilitäts-
auch eine Sensitivitätsanalyse in Teamarbeit durchgeführt [Lin-09, S. 187]. Die
Bewertung basiert im Wesentlichen auf Software-Releases des Jahres 2009. Even-
tuelle, in der Zwischenzeit erweiterte Funktionsumfänge wurden nicht berücksich-
tigt. Aufgrund dessen können fehlerhafte Bewertungen nicht ausgeschlossen wer-
den. Alle Angaben der Nutzwertanalyse sind daher ohne Gewähr.
5.1.2 Bewertung und Auswahl
Insgesamt neun Produkte wurden auf Basis der in Abschnitt 5.1.1 vorgestellten
Untersuchungsmethodik systematisch analysiert. Es handelt sich dabei um fol-
gende Systeme:
Aras Innovator
umfangreiches PDM-System, CAD-neutral (A2)
Autodesk Vault Manufacturing 2010
schlankes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (C)
Bentley Projectwise
mittelgroßes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (B2)
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
116
Contact CIM Database
mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1)
Dassault SmarTeam
mittelgroßes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (B2)
keytech PLM 11/12
mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1)
Procad PRO.FILE 8.3
mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral (B1)
Siemens Teamcenter 2007 / 8
umfangreiches PDM-System, CAD-anbietergetrieben (A1)
Dassault SolidWorks PDM Enterprise 2009
schlankes PDM-System, CAD-anbietergetrieben (C)
Die Ergebnisse der Nutzwertanalyse inklusive der Punktevergabe hinsichtlich
sämtlicher Kriterien sind im Anhang 7.3.1 ausführlich dargestellt. Abbildung 5-3
stellt die Ergebnisse der Nutzwertanalyse in einem kombinierten Balkendiagramm
dar.
Eine intuitive Bedienung sowie die schnelle, projektspezifische Anpassungsfähig-
keit sind wesentliche Anforderungen beim unternehmensübergreifenden Datenma-
nagement (vgl. hierzu Anforderungspriorisierung, Abbildung 5-1). Nicht zuletzt des-
halb eignet sich das Produkt PRO.FILE im derzeitigen Entwicklungsstand beson-
ders, obwohl das zweitplatzierte System CIM Database im Bereich des integrierten
Projektmanagements besser abschneidet. Beide Systeme erfüllen alle weiteren
wesentlichen Anforderungen gleichermaßen zufriedenstellend. Rein funktionell
betrachtet, das heißt ohne Berücksichtigung der Aspekte Ergonomie und Adminis-
tration & Customizing offenbart sich, dass auch Aras Innovator und Siemens Team-
center einen beachtlichen Funktionsumfang bieten. PRO.FILE fällt hier leicht zu-
rück (Abbildung 5-4) [Gün-11a, S. 42 f.].
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
117
Abbildung 5-3: Ergebnis der PDM-Systembewertung; Die Länge der farbigen Balken ent-
sprechen dem Punktwert, der in der jeweiligen Kategorie erzielt wurde
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Siemens Teamcenter 2007/8
Contact CIM DATABASE
Aras Innovator
Procad PRO.FILE 8.3
keytech PLM 11/12
Bentley ProjectWise
Dassault SmarTeam
Dassault Solid Works Enterprise PDM
Autodesk Vault Manufacturing
Grad der Eignung für die Bauprojektdatenverwaltung
20,00%
5,00%
2,50%
7,50%
5,00%
7,50%10,00%
7,50%
2,50%
20,00%
10,00%
2,50%
Gewichtung
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der
Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
20,00%
5,00%
2,50%
7,50%
5,00%
7,50%10,00%
7,50%
2,50%
20,00%
10,00%
2,50%
Gewichtung
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der
Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
20,00%
5,00%
2,50%
7,50%
5,00%
7,50%10,00%
7,50%
2,50%
20,00%
10,00%
2,50%
Gewichtung
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der
Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
118
Abbildung 5-4: Grad der Eignung der verglichenen PDM-Systeme ohne Berücksichtigung der
Anforderungen in den Bereichen Ergonomie sowie Administration & Customizing
Aufgrund der Untersuchungsergebnisse kommt daher sowohl für die bauspezi-
fische PDM-Umsetzung als auch für die Validierung anhand eines Fallbeispiels die
Softwarelösung Procad PRO.FILE als PDM-Basiswerkzeug zum Einsatz. Die leich-
ten Schwächen im Bereich Projektmanagement sind für die Anwendung im Stra-
ßen- und Brückenbau nicht entscheidend. Eine detaillierte Einzelbewertung aller
Systeme befindet sich im Anhang 7.2.
5.2 Fallbeispiel: Customizing eines PDM-Systems für die
Abwicklung von Straßen- und Brückenbauprojekten
In Abschnitt 5.1 wurde basierend auf einer systematischen Bewertungsmethode
ein geeignetes PDM-Fundament zur Abwicklung von Straßen- und Brückenbau-
projekten identifiziert. Dieses ist umfassend anzupassen, um tatsächlich zu einem
effizienteren Bauen und Betreiben über den gesamten Lebenszyklus beizutragen.
Hierfür sind die im Rahmen der Konzeption (vgl. hierzu Kapitel 4.3) ausgearbeiteten
Konfigurationen und Anpassungsprogrammierungen für den Infrastrukturbau maß-
geblich (Abbildung 5-5).
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
Aras Innovator
Contact CIM DATABASE
Siemens Teamcenter 2007/8
Procad PRO.FILE
keytech PLM 11/12Dassault SmarTeam
Dassault Solid Works
Enterprise PDM
Autodesk Vault
Manufacturing
Bentley ProjectWise
Gra
d d
er
Eig
nung
fü
r die
Bau
pro
jek
tdate
nv
erw
alt
un
g
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
119
Abbildung 5-5: Basisfunktionalitäten von PDM-Systemen und im Rahmen dieser Arbeit ent-
wickelte Lösungen für den Straßen- und Brückenbau
Alle Customizingarbeiten werden anhand eines realen Fallbeispiels erläutert. Hier-
für wurde im Rahmen des ForBAU-Projektes eine Infrastrukturbaumaßnahme in
Süddeutschland wissenschaftlich begleitet.
PDM-Testumgebung
Als Testumgebung für die PDM-Infrastruktur diente ein 2,5 GHz Serverrechner mit
8 physikalischen Prozessorkernen sowie 16 GB Arbeitsspeicher (RAM) in einer
RAID66 6-Umgebung. Das PDM-System Procad PRO.FILE wurde zusammen mit
der benötigten Microsoft Structured Query Language (SQL)-Datenbank auf einer
gemeinsamen virtuellen Maschine (VM) implementiert. Die Virtualisierung von
Datenbanken geht zwar mit Performance-Verlusten einher, eine gekapselte PDM-
VM bietet aber maximale Flexibilität bei Portierungen und einfachste Handhabung
bei der Datensicherung. Aufgrund der leistungsstarken Serverplattform war
überdies zu erwarten, dass das Gesamtsystem trotz virtueller Datenbank aus-
66 Redundant Array of Independent Disks, zu Deutsch: Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten (dadurch höhere Datenverfügbarkeit beim Ausfall einzelner Festplatten)
Ba
sis-
fun
kti
on
en
An
pa
ssu
ng
en
Ko
nfi
gu
rati
on
Cu
sto
miz
ing
Benutzer-
verwaltung
bauspezifische
Objekt- und
Dokumenten-
kataloge
bauspezifische
Status- und
Workflow-
Vorlagen
Nummern-
system
bauspez.
Vorlagen für
Gruppen /
Rollen /
Favoriten
Bauprojekt-
management
CAD-
Attribut-
synchronisa-
tion
Experten-
verzeichnis
status-
abhängige
Modell-
färbung
Anbindung
mobiler
Datenerfas-
sungssoftware
Beton-
Qualitäts-
controlling
GIS
Integration
ERP-
Integration
Mail- und
Office-
integration
Baustellen-
webcam-
Integration
Neutral-
format-
Generatoren
CAD-
Integration
Status- und
Workflow-
verwaltung
Produkt-
strukturen
Dokumenten-
managementArchivierung
Projekt-
management
Modul
PDM Funktionalität
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
120
reichend performant ist. Diese Einschätzung stellte sich im Rahmen des Fall-
beispiels als richtig heraus. Über die Infrastruktur der Technischen Universität
München und des Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) konnten
diverse Client-Rechner angebunden werden. Darüber hinaus wurden auch externe
Anwender über Virtual Private Network (VPN) angebunden, um die unternehmens-
übergreifende Projektarbeit zu simulieren.
5.2.1 PDM-Anpassungen für die Bauplanung
Die Planungsphase ist maßgeblich für die Kostenentstehung in der Bauausführung
verantwortlich (vgl. hierzu Abbildung 1-5). Der Zugriff auf aktuelle, umfassende und
konsistente Projektinformationen ist daher gerade in dieser Phase von essentieller
Bedeutung.
Nummernsystematik
Für die Eindeutigkeit all dieser Informationen ist vor Projektstart ein Ablage- und
Nummerierungssystem festzulegen. Für jeden Datensatz wird dann entsprechend
dieses definierten Schemas eine eindeutige Identifikationsnummer (ID) generiert
und in der Datenbank eingetragen. Tabelle 5-1 zeigt das Ablage- und Nummerie-
rungssystem im vorliegenden Fallbeispiel.
Tabelle 5-1: Schema zur Erstellung von eindeutigen PDM-Identifikationsnummern für Pro-
jekte, Objekte und Dokumente
Die Nummernsystematik folgt hierbei keinen besonderen Regeln. Sie kann bei allen
PDM-Systemen entweder in der Administrator-Oberfläche konfiguriert, oder aber
in der Datenbank entsprechend implementiert werden (Abbildung 5-6).
Entität Zusammensetzung der ID Erläuterung Beispiel
Projekt variabel {12 Ziffern}
Ziffern werden durch einen
Zähler bei jedem neuen Projekt
um +1 erhöht
000000010116
Objekt
fix {ForBAU_} + variabel {Objekt-
klassifikation am 1. Knoten} + vari-
abel {12 Ziffern}
Ziffern werden durch einen
Zähler bei jedem neuen Objekt
um +1 erhöht
ForBAU_Brücke_000000010287
Dokument variabel {5 Ziffern}
Ziffern werden durch einen
Zähler bei jedem neuen
Dokument um +1 erhöht
10714
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
121
Abbildung 5-6: Umsetzung des Generators zur Erstellung von eindeutigen Identifikations-
nummern für Projekte, Objekte und Dokumente im Microsoft SQL Server Management Studio
Gruppen, Rollen und deren Rechte
Nach der Festlegung der Nummernsystematik können prinzipiell erste Elemente in
der PDM-Umgebung angelegt werden. Zuvor muss sich der entsprechende Be-
nutzer jedoch über eine individuelle Kennung an der PDM-Client Software bzw. am
entsprechenden PDM-Web-Client einwählen (Abbildung 5-7).
Abbildung 5-7: Login mit Benutzername und Kennwort am PDM-Portal
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
122
Nach der Anmeldung greift das in Abschnitt 4.1.1 definierte Rechteschema hin-
sichtlich
Gruppenzugehörigkeit
Projektrolle sowie
Objekt- bzw. Dokumentstatus.
Dieses wurde in der PDM-Administrationsoberfläche entsprechend konfiguriert.
Der Benutzer Volker Vermesser kann demnach z. B. lediglich Dokumente eines be-
stimmten Typs anlegen (Abbildung 5-8). Außerdem darf er nur auf Elemente zugrei-
fen, für die er die erforderlichen Rechte besitzt.
Abbildung 5-8: PDM-Administrator Oberfläche: Benutzerrechte, z. B. zum Anlegen von Doku-
menten eines bestimmten Typs werden vom vordefinierten Gruppen- bzw. Rollenkonzept
vererbt
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
123
Persönliche Startseite
Ist die Anmeldung abgeschlossen, so erscheint eine persönliche Startseite. Aus-
gehend davon ist der Benutzer in der Lage, direkt
zuletzt verwendete Bauprojekte und -abschnitte, Objekte und Dokumente
zu wählen
aktuelle Aufgaben einzusehen
auf seine persönlichen Favoriten zuzugreifen oder
neue Objekte und Dokumente zu importieren.
Abbildung 5-9 zeigt die Startseite des Benutzers Bernd Brückenplaner. Er hat in
der Baumaßnahme ForBAU_B15n in Bauabschnitt 1 die Rolle des Brückenplaners
inne (vgl. Titelleiste des Screenshots in Abbildung 5-9). In der Leiste links im Bild
sind die persönlichen Aufgaben sowie öffentliche und private Favoriten aufgelistet.
In der Mitte des Screenshots sind die zuletzt verwendeten Dokumente inklusive re-
levanter Metadaten wie Status, Anleger oder Dokumenttyp dargestellt.
Abbildung 5-9: Startseite des Benutzers Bernd Brückenplaner am PDM-Portal; im ersten
Bauschnitt der Baumaßnahme ForBAU_B15n hat er die Rolle des Brückenplaners inne
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
124
Sollen internationale Baumaßnahmen PDM-basiert abgewickelt werden, können
sämtliche Metadaten auch mehrsprachig erfasst werden (Abbildung 5-10).
Abbildung 5-10: englischsprachige Startseite des PDM-Portals
Objektkataloge
Neue Objekte können direkt auf der Startseite über das Icon67 Teil erstellen bzw.
Create part angelegt werden (vgl. hierzu Abbildung 5-9 und Abbildung 5-10).
Voraussetzung dafür ist, dass der entsprechende Benutzer dazu berechtigt ist,
neue Objekte zu erstellen. Ist dies der Fall, so können die in Abschnitt 4.3.1 kon-
zeptionell entwickelten Objektkataloge für
Baugrund
Baustelleneinrichtung
Brücken
Trassen und
67 ein Icon ist in diesem Zusammenhang ein grafisches Symbol, das in der Benutzeroberfläche lokalisiert ist und bei dessen Anwahl einen Befehl ausführt.
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
125
kombinierte Objekte
aufgerufen werden. Ein Wizard führt den Anwender durch die verschiedenen
Ebenen der Produktstruktur und fragt je nach Objekttyp und Hierarchiestufe die
entsprechend relevanten Merkmale ab. Abbildung 5-11 zeigt die Erstellung einer
Widerlagerwand aus Beton, die zur Objektklasse Brücke gehört.
Abbildung 5-11: Klassifizierung von Brückenelementen innerhalb des entwickelten PDM-
Portals
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
126
Über die Knoten Straßen- und Balkenbrücke sowie Unterbau und Widerlager
navigiert der Nutzer zu dem zu erstellenden Objekt. Abhängig von der
hierarchischen Ebene werden schrittweise neue Attribute abgefragt. So sind z. B.
Angaben hinsichtlich der Betonfestigkeitsklasse erst nötig, wenn der Nutzer sich
entschieden hat, dass die Widerlagerwand aus Beton bestehen soll.
Abbildung 5-12: Klassifizierung von Straßenelementen innerhalb des entwickelten PDM-Por-
tals
Die weiteren Objektkataloge für Baugrund, Baustelleneinrichtung und kombinierte
Objekte sind ähnlich strukturiert. Abbildung 5-12 gibt einen Überblick über die
erstellbaren Straßenelemente. Im Beispiel wird ein Objekt Deckschicht aus Gußas-
phalt erzeugt, das zur gebundenen Asphaltschicht der Fahrbahn gehört. Über die
Verknüpfung der angelegten Objekte ist eine hierarchische Strukturierung möglich.
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
127
Da dieser manuelle Vorgang jedoch gleichermaßen mühsam wie fehleranfällig ist,
sollte die Erstellung der Produktstruktur automatisiert über die CAD-Direkt-
integration erfolgen (vgl. hierzu Abschnitt 5.2.1, Direktintegration).
Dokumenttypen
Sollen neue Dokumente in die PDM-Plattform überführt werden, so können diese
per Drag & Drop importiert werden [Gün-11a, S. 45]. Hat z. B. ein Gelände-
aufnehmer zu Projektbeginn das Urgelände aufgenommen, so portiert er seine
lokalen Geländedaten in die PDM-Umgebung. Daraufhin öffnet sich ein Wizard zur
Klassifikation und Verschlagwortung der Daten. Dieser beinhaltet die im Rahmen
der Konzeption entwickelten Dokumenttypen und deren Merkmale (vgl. hierzu Ab-
schnitt 4.3.1). Der Geländeaufnehmer kategorisiert sein Dokument folglich als
Geometrische Ist-Information und versieht dieses mit beschreibenden Merkmalen.
Abbildung 5-13: PDM-Import von Vermessungsdaten aus einer Laserscan-Aufnahme; die
Rolle Geländeaufnehmer darf nicht alle Dokumenttypen (links) integrieren
Diese bestehen z. B. aus der Aufnahmemethode, bei der zwischen Tachymeter
oder 3D-Laserscanner gewählt werden kann (Abbildung 5-13). Nach dem Import
steht das kategorisierte und mit Metadaten versehene Dokument dann allen
Beteiligten, die mit den entsprechenden Rechten ausgestattet sind, zur Verfügung.
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
128
Das ist wichtig, da z. B. die Punktwolke eines Laserscans für nachgelagerte Stellen
wie die Trassenplanung von wesentlicher Bedeutung ist [Gün-11b, S. 140].
Abbildung 5-14 zeigt den identischen Vorgang für die Rolle PDM-Manager. Im
Gegensatz zum Geländeaufnehmer ist der PDM-Manager befugt, sämtliche in Ab-
schnitt 4.3.1 konzeptionell erarbeiteten Dokumenttypen zu importieren.
Aufgrund der objektorientierten Struktur sind PDM-Systeme in der Lage, alle im-
portierten Dokumente direkt PDM-Objekten zuzuordnen. So können z. B. spezielle
Anforderungen direkt mit dem korrespondierenden Bauelement verknüpft werden,
was die Übersichtlichkeit immens steigert (vgl. hierzu auch Abschnitt 2.1.3).
Abbildung 5-14: PDM-Import von Vermessungsdaten einer Laserscan-Aufnahme aus Sicht
der Rolle PDM-Manager; er ist befugt, Dokumente sämtlicher Dokumenttypen (links) zu im-
portieren
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
129
Direktintegrationen
Integrationen erleichtern den Importvorgang, indem Dokumente direkt aus dem
Autorensystem in die PDM-Umgebung überführt werden können. Im vorliegenden
Fallbeispiel konnten die Integrationen für Microsoft Outlook (E-Mail)- und Office
ohne weitreichende Anpassungen genutzt werden. Die CAD-Schnittstelle ist hin-
gegen ungleich komplexer: sie reicht Dokumente nicht nur an die PDM-Umgebung
weiter, sondern übergibt neben der vom Konstrukteur erstellten Produktstruktur
auch Informationen über externe Referenzen und Attributierung. Daher sind
zumindest leichte Customizing-Arbeiten unumgänglich.
Für die Planung der Trassenführung wurde im Rahmen des Fallbeispiels das
AutoCAD-Derivat Autodesk Civil 3D eingesetzt. Eine Anpassung der AutoCAD-
PDM-Standardschnittstelle gestattete eine direkte Integration von Straßendaten
aus der Civil 3D-Umgebung (Abbildung 5-15, PRO.FILE → Speichern).
Abbildung 5-15: Import eines Trassenmodells aus Autodesk Civil 3D
Auf Basis der Trassierungsdaten erfolgte der Brückenentwurf in Siemens NX. Die
im Rahmen des ForBAU-Projekts entwickelte Integrator-Software stellte dabei
einen reibungslosen Datenaustausch zwischen beiden CAD-Systemen sicher (vgl.
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
130
hierzu Abschnitt 4.3.5, CAD-Systeme). Abbildung 5-16 zeigt das PDM-Plugin
(PRO.FILE → Speichern) innerhalb der CAD-Umgebung Siemens NX für die Brü-
ckenplanung.
Alle Objekte und CAD-Daten können bequem per Direktintegration basierend auf
dem vordefinierten Objekt- und Dokumentkatalog Wizard-geführt angelegt werden.
Die Produktstruktur, das heißt die hierarchische Verknüpfung der Objekte erstellt
das PDM-System automatisiert aus den Modellinformationen. Gleichwohl ist es
möglich, die 3D-Modelle in ein vorgegebenes Objektgerüst zu importieren, das
zuvor erstellt wurde. Das erfordert zwar manuellen Aufwand im Vorfeld, liefert dem
Konstrukteur aber exakte Richtlinien hinsichtlich der Granularität des Modell-
aufbaus (vgl. hierzu Abschnitt 2.1.3).
Abbildung 5-16: Import eines 3D-Baustellenmodells aus der CAD-Umgebung Siemens NX
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
131
Werden die Modelle gespeichert, berechnet das System Informationen wie das
Volumen einzelner Bauelemente, deren Gewicht und Bounding Box68 und fügt
diese dem Produktmodell sowie der PDM-Datenbank bei. Hierfür wurde mit Hilfe
der NXopen69-Programmierschnittstelle eine entsprechende Applikation entwickelt
(Abbildung 5-17). Darüber hinaus wurde das PDM-System so konfiguriert, dass
sämtliche modellrelevanten Attribut-Änderungen in der PDM-Datenbank zusätzlich
mit der physikalischen CAD-Datei abgeglichen werden. Damit beinhaltet neben der
Datenbank auch die Datei selbst stets alle wesentlichen Produktmerkmale. Neu-
trale Formatgeneratoren, z. B. für die modellbasierte Kalkulation (vgl. hierzu Ab-
schnitt 4.3.4) können folglich sehr einfach umgesetzt werden, da lediglich die Datei
zu konvertieren ist – ohne weitere Datenbank-Inhalte extrahieren zu müssen.
Abbildung 5-17: Importiertes CAD-Bauelement im PDM-System: die Attributwerte wurden mit
Hilfe eines Plugins in der CAD-Umgebung Siemens NX errechnet und in die PDM-Datenbank
synchronisiert
Aufgrund des hierarchischen Modellaufbaus, basierend auf mehreren, untereinan-
der verknüpften Dateien war ein gemeinsames Arbeiten am Modell (Concurrent
Engineering) im Rahmen des Fallbeispiels jederzeit möglich.
68 Größe eines geometrischen Körpers, im vorliegenden Fall eines Quaders, der ein dreidimensio-nales Bauelement umschließt
69 NXopen ist eine Programmierschnittstelle (API) für das CAD-System Siemens NX
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
132
Bauprojektstrukturierung
Neben der Objekt- und Dokumentstrukturierung erlauben PDM-Systeme eine
Gliederung sämtlicher Daten nach Bauabschnitten und Projektphasen70. Der Auf-
bau einer derartigen Projektstruktur sollte frühzeitig auf Basis des in Abschnitt
4.3.1 beschriebenen Konzepts vorgenommen werden. Die dort definierte Vorlage
kann für konkrete Baumaßnahmen dupliziert werden. Bestimmten Projektphasen
können Aufgaben zugewiesen und diese auf ihre Einhaltung kontrolliert werden.
Objekte und Dokumente, die Bestandteil einer Aufgabe sind (z. B. ein Besprech-
ungsprotokoll, können mit dieser verknüpft werden. Gemeinsam mit der ent-
sprechenden Projektphase werden sie in einem Gantt-Diagramm visualisiert
(Abbildung 5-18). Das erlaubt ein übersichtliches Monitoring und Controlling
sämtlicher Bauprozesse.
Abbildung 5-18: Umsetzung der in Abschnitt 4.3.1 konzeptionell entwickelten Projektvorlage
Für wiederkehrende Aufgabenfolgen können zusätzlich Prozessvorlagen zum Ein-
satz kommen. Diese eignen sich für standardisierte Vorgänge, z. B. für das Plan-
feststellungsverfahren. Nach der Aktivierung der Prozessvorlage werden im PDM-
System die entsprechenden Aufgabenfolgen automatisiert erstellt und können
bestimmten Benutzern zugewiesen werden (Abbildung 5-19).
70 Teilaspekte dieses Abschnittes wurden im Rahmen der Studienarbeit [Fml-11b] untersucht
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
133
Abbildung 5-19: Prozessvorlage für das Planfeststellungsverfahren
5.2.2 PDM-Anpassungen für die Bauausführung
Unplanmäßige Vorfälle und daraus resultierende Änderungen im Bauablauf sind
auf nahezu allen Baustellen alltäglich. Häufig müssen daher intelligente Ent-
scheidungen zeitnah getroffen werden, um das Bauprojekt möglichst nicht zu
verzögern. Aktuelle und übersichtlich aufbereitete Baufortschrittsinformationen
helfen bei derartigen Entscheidungsfindungen. PDM-Systeme unterstützen die
hierfür benötigte, rasche Informationsbeschaffung. Durch leistungsstarke
Dokumenttyp- und Volltextsuchen sind relevante Dokumente schnell im Zugriff.
Außerdem sind Dokumente wie LV-Positionen, Lieferscheine oder Fotos, die zu
einem Objekt gehören, stets übersichtlich gruppiert.
Status- und Workflow-Management
Der Aufbau einer PDM-Projektstruktur sowie ein systematisches Aufgabenma-
nagement fördern die Übersicht und Transparenz in der Projektabwicklung.
Aussagen zum Fortschritt der Baumaßnahme bzw. einzelner Bauabschnitte oder
Objekte sind jedoch erst mit Hilfe eines durchdachten Statusmanagements mög-
lich. Daher wurden die in Abschnitt 4.3.2 definierten bauspezifischen Zustände in
der PDM-Umgebung implementiert (Abbildung 5-20).
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
134
Abbildung 5-20: Erster Bauabschnitt der Baustelle B15n und seine hierarchisch gegliederten
Objekte und Dokumente. Objekt- und Dokumentstatus werden dem Nutzer sowohl textlich
als auch durch ein Symbol visualisiert.
Neben der übersichtlichen Darstellung des Baufortschritts sind dadurch auch
gezielte Systemabfragen möglich. So ist z. B. der Bauüberwacher in der Lage, alle
Objekte eines Bauabschnittes in einem bestimmten Stationierungsbereich zu
filtern, die bereits fertiggestellt wurden.
Die Überführung von einem Ausgangs- in einen Folgestatus wird über die Be-
nutzerrechte gesteuert. Das bedeutet, dass aufbauend auf dem in Abschnitt 4.3.3
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
135
definierten Workflow-Konzept lediglich bestimmte Benutzer, die mit entsprech-
enden Rechten ausgestattet sind, einen Statuswechsel vollziehen dürfen.
Abbildung 5-21 stellt dar, wie ein für den ersten Bauabschnitt einer Baumaßnahme
zuständiger Polier einen Statuswechsel eines Brückenhauptträgers von in Bau
nach fertig gebaut vornimmt. Andere Projektbeteiligte, z. B. die Rolle Kalkulator
dürfen diesen Statuswechsel nicht vollziehen.
Abbildung 5-21: Der für den Bauabschnitt 1 zuständige Polier nimmt einen Statuswechsel
eines Brückenhauptträgers von in Bau nach fertig gebaut vor
Ist der Statusübergang erfolgt, so ändern sich auf Objekt- bzw. Dokumentebene
auch Lese- und Schreibberechtigungen entsprechend des in Abschnitt 4.3.3 vor-
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
136
gestellten Konzepts. Zudem ist es möglich, weitere Projektbeteiligte über bestim-
mte Statuswechsel zu informieren.
Abbildung 5-22 zeigt die PDM-Oberfläche der Rolle Bauleiter, die automatisch vom
System über neu auf der Baustelle eingetroffene Bauelemente informiert wird.
Derartige Benachrichtigungen wurden über die Abonnement-Funktionen des PDM-
Systems PRO.FILE eingerichtet.
Abbildung 5-22: Durch die Abonnement-Funktion erhält der für den ersten Bauabschnitt zu-
ständige Bauleiter eine Meldung über kürzlich auf der Baustelle angelieferte Bauelemente
Integration von vor Ort erfassten Baufortschritts- und Mangelinformationen
Basierend auf dem in Abschnitt 4.3.7 vorgestellten Konzept wurde eine Import-
funktion für auf der Baustelle via mobilen Handhelds erfasste Fortschritts- und
Mangelinformationen umgesetzt71. Dabei erfasst der Polier zunächst Baustellen-
daten mit Hilfe der von Klaubert entwickelten mobilen Softwarelösung (Abbildung
5-23) [Kla-11].
Nach Erfassung der Daten werden diese an den Synchronisationsserver über-
mittelt, wo die Informationen in Form einer XML-Datei exportiert und zum PDM-
Server transferiert werden müssen (vgl. hierzu auch Abbildung 4-7). Hierfür wurde
am PDM-Server profile ein entsprechendes Verzeichnis HandymanXML erstellt und
im Netzwerk freigegeben. Der XML-Export am Synchronisationsserver, der üb-
71 Teilaspekte dieses Abschnittes wurden im Rahmen der Studienarbeit [Fml-11a] untersucht
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
137
licherweise für die ERP-Kopplung vorgesehen ist, wurde anschließend in der
Administrator-Oberfläche entsprechend konfiguriert (Abbildung 5-24).
Abbildung 5-23: Umsetzung der von Klaubert [Kla-11] entwickelten, mobilen Baufortschritts-
und Mangelerfassungssoftware [Tum-11]
Abbildung 5-24: Konfiguration des XML-Exports der Baufortschritts- und Mangelinforma-
tionen in der Administrator-Oberfläche des Synchronisationsserves
Ablage am freigegebenen
Verzeichnis des PDM-Servers
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
138
Trifft eine neue XML-Datei am PDM-Server ein, so wird dies über einen dort
implementierten Dienst registriert72. Daraufhin wird der PDM-Import gemäß des
entwickelten Importschemas (vgl. hierzu Abbildung 4-9) angestoßen.
Abbildung 5-25: Integration von Baufortschritts- und Mangelinformationen, die mit Hilfe mo-
biler Datenerfassung auf der Baustelle aufgenommen wurden
72 für die Überwachung des freigegebenen Verzeichnisses \\profile\procad\HandymanXML wurde das FileSystemWatcher-Objekt aus dem .NET Framework verwendet
per mobiler Datenerfassung übermittelte
Baufortschritts- und Mangeldaten
Dokument Sprachmemo
Dokument QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Dokument CAD-Dokument (3D-Modell des Hauptträgers der Brücke)
Objekt Hauptträger einer Brücke
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
139
Infolgedessen wird in der PDM-Umgebung der Status des digitalen Pendants des
Baustellenobjekts geändert sowie alle Informationen hinsichtlich Baufortschritt und
Mängel importiert und objektbezogen verknüpft. Auch Sprachmemos und Bilder
werden aus der XML-Datei extrahiert und in die PDM-Plattform eingebettet. Alle
Baustelleninformationen sind folglich für alle Projektbeteiligten direkt verfügbar,
sofern sie über entsprechende Leseberechtigungen verfügen (Abbildung 5-25,
Abbildung 5-26).
Abbildung 5-26: Integration von Mängelberichten, die mit Hilfe mobiler Datenerfassung auf
der Baustelle aufgenommen wurden (vgl. Dokument QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
in Abbildung 5-25)
Der Baufortschritt wird dabei, wie in Abbildung 5-25 ersichtlich, textbasiert sowie
in Form von Symbolen dargestellt. Eine Anpassungsprogrammierung gestattet es,
den Fortschritt der Baumaßnahme zusätzlich am 3D-Modell zu visualisieren.
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
140
Abbildung 5-27: Fertigteilträger im Ausgangsstatus Baufreigabe
Abbildung 5-28: Fertigteilträger im Folgestatus geliefert
Ausgangsstatus:
Baufreigabe
Folgestatus:
geliefert
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
141
Hierfür wurde mit Hilfe der NXopen-Programmierschnittstelle ein Konverter ent-
wickelt, der NX-CAD-Modelle abhängig vom Zielstatus unterschiedlich färbt (vgl.
hierzu Konzeptentwicklung in Tabelle 4-6). Zusätzlich musste der PDM-
Neutralformat-Generator angepasst werden. Üblicherweise entnimmt dieser ein
Dokument aus dem PDM-System, erstellt über einen Konverter eine Datei in einem
neutralen Format und verknüpft diese wiederum mit dem Originaldokument. Die
vorgenommene Anpassungsprogrammierung ersetzt hingegen beim
Statuswechsel das Original. Somit werden Teilbereiche der Baustelle je nach
Baufortschritt in unterschiedlichen Farben dargestellt. Abbildung 5-27 zeigt einen
Fertigteilträger im Ausgangsstatus Baufreigabe. Nachdem ein Statuswechsel nach
geliefert vollzogen wurde, wird dieser halbtransparent und in gelber Farbe
angezeigt (Abbildung 5-28).
Demzufolge wird neben textbasierten Statushinweisen und Symbolen auch direkt
am 3D-Modell ersichtlich, wie weit die Baustelle aktuell fortgeschritten ist
(Abbildung 5-29).
Abbildung 5-29: Modellbasierte Visualisierung des Baufortschritts an einem Brückenbauwerk
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
142
Webcam-Einbindung
Die Statusvisualisierung verschafft allen Baubeteiligten einen raschen Überblick
hinsichtlich des Baufortschritts. Eine reale Momentaufnahme ist allerdings lediglich
mit Live-Bildern der Baustelle möglich. Auf Basis des in Abschnitt 4.3.8 erläuterten
Konzepts wurden daher Baustellen-Webcams in die PDM-Umgebung integriert.
Sie sind direkt den entsprechenden Bauabschnitten bzw. PDM-Objekten zuge-
ordnet und somit für alle Beteiligten schnell im Zugriff. Hierfür wurde im System
der Dokumenttyp Webcam angelegt. Er beinhaltet auf der Anzeigemaske einen
Ausschnitt derjenigen Webseite, die das entsprechende Livebild der Baustelle
überträgt (Abbildung 5-30).
Abbildung 5-30: Einbindung einer Baustellen-Webcam in die PDM-Umgebung
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
143
GIS-Integration
Um die Positionen aller Objekte einer Linienbaustelle zu überblicken, sieht das in
Abschnitt 4.3.6 entwickelte Konzept eine Kopplung der PDM-Umgebung zu einem
GIS-System vor. Ziel ist es, eine bidirektionale Verknüpfung zwischen georeferen-
zierten GIS-Objekten und deren zugeordneten PDM-Metadaten bzw. -Dokumenten
und -Unterobjekten herzustellen. Da die Bedienung der GIS-Umgebung möglichst
anwenderfreundlich sein muss, eignet sich für die Umsetzung des Konzepts das
kostenfrei verfügbare GIS-System Google Earth in besonderem Maße. Neben der
übersichtlichen Benutzeroberfläche sind viele Projektteilnehmer bereits damit ver-
traut, da sie die Software-Lösung auch privat, z. B. in leicht abgewandelter Form
auf ihrem Smartphone nutzen.
Die Verbindung von PDM- und GIS-Objekten ist über Geokoordinaten darstellbar.
Daher wurden alle PDM-Objekte mit Attributen für Längen- und Breitengrad im von
Google Earth lesbaren Universal Transverse Mercator (UTM)-Format versehen.
Beim Anlegen eines neuen Objekts werden diese neben den anderen Metadaten
abgefragt.
Abbildung 5-31: Umsetzung der Google Earth-Integration in der PDM-Umgebung
Unterstützt das CAD-System eine Georeferenzierung, so können die Koordinaten
sogar direkt über die Integrationsschnittstelle übertragen werden. Anzumerken ist,
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
144
dass jeweils der Modellmittelpunkt anzugeben ist. Einige wenige Objekte, wie z. B.
die Schottertragschicht einer Straße sind dadurch nur schwer verortbar.
Abbildung 5-32: Umsetzung der GIS-PDM Kopplung über einen p2m-Link
Möchte ein Projektbeteiligter die Position eines Objekts auf der Google Earth-Karte
ansehen, so ist dies über einen im PDM-System via C#-Programmierschnittstelle73
integrierten Button möglich (Abbildung 5-31). Ein Klick auf den Button sucht
abhängig von den Koordinaten (Breite, Länge) eine auf einem bestimmten Server
73 C# ist eine von der Firma Microsoft entwickelte Programmiersprache
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
145
abgelegte und von Google Earth verwertbareKML74-Datei. Diese enthält Infor-
mationen über Benennung, Position und Symbolik des GIS-Objektes. Wird die
Datei aufgerufen, startet Google Earth aus der PDM-Oberfläche und navigiert
automatisch zum entsprechenden Objekt.
Zudem wurden Ortsmarken (Placemarks) im GIS-System mit einem Link versehen.
Dieser zeigt auf eine serverseitig zugängliche und vom PDM-System PRO.FILE
verwertbare p2m75-Datei (Abbildung 5-32). Wird sie aufgerufen, öffnet sich die
PDM-Oberfläche und zeigt alle verfügbaren Informationen, Unterobjekte und
Dokumente für das ausgewählte GIS-Objekt an. Nutzerabhängige Berechtigungs-
prüfungen bewirken, dass jede Rolle abhängig von ihren Rechten mit der jeweils
definierten Informationstiefe versorgt wird.
Zuständigkeits- und Expertenverzeichnis
Bei Projekten mit überschaubarer Laufzeit ist es häufig mühsam, die für eine be-
stimmte Aufgabe zuständige Person bzw. Akteure mit speziellen Kenntnissen und
Fähigkeiten aufzufinden. Daher wurde im Rahmen des PDM-Konzepts ein Zustän-
digkeits- und Expertenverzeichnis entwickelt (vgl. hierzu Abschnitt 4.3.10).
Hierfür war bei der PDM-Umsetzung der konzeptionell erstellte Dokumenttyp Kon-
takt (Anhang 7.1.3) per Konfiguration in der PDM-Umgebung zu implementieren.
Hat z. B. ein Trassenplaner Probleme, Vermessungsdaten des Urgeländes in seine
CAD-Trassierungs-Software Autodesk Civil 3D importieren, so kann er in der PDM-
Umgebung nach entsprechenden Experten suchen (Abbildung 5-33). Dieser Exper-
te sollte zumindest über Vermessungs-Grundkenntnisse verfügen (>= 2), darüber
hinaus aber fortgeschrittene Kenntnisse im Softwareprogramm Civil 3D (>= 3) auf-
weisen. Ergebnis der Suche ist eine Liste mit Projektbeteiligten, auf die das ent-
sprechende Kompetenzprofil zutrifft.
74 Keyhole Markup Language (KML) ist eine Auszeichnungssprache zur Beschreibung von Geoda-ten. Auch 3D-Daten können damit georeferenziert und mit dem Google Earth-Kartenmaterial verknüpft werden.
75 p2m ist ein proprietäres Dateiformat des PDM-Anbieters Procad
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
146
Abbildung 5-33: PDM-basierte Suche von zuständigen Akteuren und Experten innerhalb eines
Bauprojektes
Qualitätscontrolling der Beton-Festigkeitsklasse
PDM-Systeme gestatten eine strukturierte und modellbasierte Dokumentation der
Projektentstehung. Vor allem qualitätsrelevante Daten müssen dabei sicher archi-
viert werden. Die Ausführungen in Abschnitt 4.3.9 sehen vor, diese reine Archivie-
rung um ein Controlling der importierten Informationen zu erweitern.
Hierbei soll geprüft werden, ob der auf der Baustelle für ein Objekt verwendete
Beton die ursprünglich geplante Festigkeit aufweist. Analysiert der Bauleiter den
auf der Baustelle angelieferten Beton, so werden neben Herstelldatum, -uhrzeit,
Ausbreitmaß etc. auch die Festigkeitsklasse dokumentiert. Der Bauleiter kann dies
direkt über ein Notebook mit Mobilfunkmodul oder ein Smartphone bzw. einen
Tablet-Computer PDM-basiert durchführen. Das Formular für die QM: Frischbeton-
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
147
prüfung wurde dabei analog zu dem in Abschnitt 4.3.9 vorgestellten Konzept ge-
staltet (Abbildung 5-34).
Abbildung 5-34: Die Rolle Bauleiter importiert qualitätsrelevante Betoninformationen
Das Dokument kann nach der Erstellung mit dem Objekt verknüpft werden, für das
der Beton verwendet wurde – z. B. mit der Kappe einer Brücke. Geschieht dies,
prüft ein Datenbanktrigger, ob das Feld Festigkeitsklasse am Dokument (vgl. hierzu
Abbildung 5-34) mit dem Feld Festigkeitsklasse am Objekt (vgl. hierzu Abbildung
5-35) übereinstimmt. Weisen beide Felder äquivalente Werte auf bzw. existiert kein
Wert oder gleichnamiges Feld am Objekt, so geschieht nichts. Sind die Felder
hingegen unterschiedlich gefüllt, wird über eine mittels C#-Programmierschnitt-
stelle erstellte Applikation ein Dialog angezeigt, welcher den Anwender auf den
Einbau einer falschen Betonsorte hinweist. Wurde z. B. in der Planungsphase für
die Kappe die Festigkeitsklasse C30/37 definiert (vgl. hierzu Abbildung 5-35), so
stimmt diese nicht mit der Betonfestigkeitsklasse aus dem Dokument QM: Frisch-
betonprüfung (C20/25) in Abbildung 5-34 überein. Folglich erscheint der ent-
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
148
sprechende Dialog (Abbildung 5-35) und die C#-Applikation versendet über den
Mail-Connector (MS Outlook-Integration) des PDM-Systems automatisch eine E-
Mail an den für den Bauabschnitt zuständigen Bauüberwacher. Zu Dokumenta-
tionszwecken wird der Vorgang lückenlos im System protokolliert.
Abbildung 5-35: Abgleich von QM-Betoninformationen aus der Bauausführung mit den
Planungsdaten
5.2.3 PDM-Anpassungen für die Bereiche Betrieb und Wartung
Verglichen mit der Nutzungsdauer sind Planungs- und Ausführungsphase von In-
frastrukturbauwerken äußerst kurz. Gerade beim Betrieb ist eine strukturierte Auf-
bereitung aller bisher erfassten Lebenszyklusinformationen jedoch eminent wich-
tig. Werden nämlich bei Inspektionen Mängel festgestellt, so sind vor allem Daten
aus der Planungs- und Bauphase aufschlussreich, z. B. wann welche Betonsorte
von welchem Transportbetonunternehmen an einem inzwischen defekten Element
eingebaut wurde. Müssen hingegen nach einigen Jahren Teile des Bauwerks rück-
gebaut werden, so sind Kenntnisse über mittlerweile als giftig einzustufende Stoffe
wie beispielsweise Lacke beim Recycling unbedingt zu berücksichtigen. Das ent-
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
149
wickelte PDM-Konzept beinhaltet all diese Informationen und stellt somit eine
modellbasierte, objektorientierte Historie zur Bauwerksentstehung zur Verfügung.
Modellbasierte Verwaltung über den Bauwerkslebenszyklus
Diese modellbasierte Historie kann im Rahmen der Nutzungsphase fortgeschrie-
ben werden. Werden Bauwerke in Betrieb genommen, so ist die Rolle Bauherr als
Betreiber befugt, dies über einen entsprechenden Statusübergang in der PDM-
Umgebung zu dokumentieren (vgl. hierzu Konzeptentwicklung in den Abschnitten
4.1.1 und 4.1.4). Das gleiche gilt für Wartungs- und Rückbaumaßnahmen. Fungiert
ein Generalunternehmer als Betreiber (PPP-Modell), so sind die Vorlagen für
Statuswechsel-Berechtigungen einfach und schnell anpassbar. Ähnlich wie in einer
Facility Management-Software können zudem Prüfpläne im System hinterlegt
sowie Inspektions- und Wartungsaufträge als Aufgaben verwaltet und auf ihre
Einhaltung kontrolliert werden. Ebenso können Gutachten und weitere Dokumente
in der Betriebsphase den entsprechenden Objekten angefügt werden. Alle rele-
vanten Bauwerksinformationen sind damit auf einer einzigen modellbasierten Platt-
form über ihren gesamten Lebenszyklus verwaltet.
Integration mobil erfasster Bauwerksprüfdaten
Bauwerke sind in der Betriebsphase regelmäßig zu prüfen. In Abschnitt 4.3.7 wur-
de ein Konzept vorgestellt, das an Bauwerken festgestellte Schäden per mobiler
Software dokumentiert und in die PDM-Umgebung integriert.
Abbildung 5-36: Screenshots der von Klaubert [Kla-11] entwickelten, mobilen Erfassungs-
software für Bauwerks-Prüfdaten [Tum-11]
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
150
Der Bauwerksprüfer erfasst hierzu zunächst Bauwerksdaten mit Hilfe einer von
Klaubert entwickelten Handheld-Software [Kla-11]. Diese führt den Anwender
durch eine Prüfroutine (Abbildung 5-36).
Abbildung 5-37: Per Handheld erfasste Prüfdaten, die direkt mit dem digitalen PDM-Objekt-
Pendant verknüpft abgelegt werden
Analog zur Integration von vor Ort erfassten Baufortschritts- und Mangelinformatio-
nen (Abschnitt 5.2.2) werden auch Prüfdaten nach ihrer Erfassung an den Synchro-
per Handheld bei der Brückenprüfung erfasste Daten,
die an das PDM-System übertragen wurden
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
151
nisationsserver übermittelt, dort als XML-Datei exportiert und in das freigegebene
Verzeichnis HandymanXML am PDM-Server transferiert76. Der bereits vorgestellte
Dienst registriert dies und startet den PDM-Importvorgang. Da das Muster der
XML-Datei jedoch von der Baufortschritts- und Mangelintegration abweicht, wird
ein anderes Importschema (Abbildung 4-12) angewendet.
Prüfberichte sind dabei direkt mit dem digitalen Ebenbild des Bauwerksobjekts
verkettet, darunter verknüpft liegen entsprechende Schadensbeschreibungen
inklusive Bildern, Sprachmemos sowie der Unterschrift des Bauwerksprüfers
(Abbildung 5-37). Sämtliche Inspektionsdaten sind somit modellbasiert mit den
entsprechenden Daten aus Planungs-, Ausführungs- und Nutzungsphase gekop-
pelt. Im Nachgang müssen daher keinerlei Prüfungsunterlagen abgeheftet oder in
einer weiteren EDV abgelegt werden.
Langzeitarchivierung von Dokumenten
Insbesondere Pläne müssen in der Betriebsphase zu jeder Zeit in einem lesbaren
Format zur Verfügung stehen (Langzeitarchivierung). Daher wurde im vorliegenden
Fallbeispiel exemplarisch ein Serverprozess eingerichtet, der für 3D-Brückenmo-
delle ab dem Status Planung abgeschlossen automatisch ein neutrales 3D-PDF-
Dokument erzeugt und dieses mit der Originaldatei verknüpft (Abbildung 5-38).
Folglich ist auch Jahre später noch ein Zugriff auf die 3D-Plandaten möglich,
selbst wenn das native 3D-Format möglichweise nicht mehr lesbar ist (Abbildung
5-39). Die Einbindung weiterer 2D/3D-Neutralformate wie TIFF77, JT oder IFC ist
dabei optional möglich. Ebenso vorstellbar ist die automatische Erzeugung einer
Austauschdatei für die modellbasierte Kalkulation, z. B. für die Software-Lösung
RIB iTWO. Die Firmengruppe Max Bögl hat hierzu bereits eine Applikation im
Einsatz [Sch-10a, F. 5], die NX-Brückenmodelle entsprechend konvertiert. Dieser
Konverter müsste lediglich in die PDM-Umgebung eingebunden werden. Über die
iTWO-ERP-Schnittstelle wäre es dann sogar denkbar, die gesamte Ausstattung
und Materialzuweisung in iTWO durchzuführen und diese via ERP-Kopplung an
das PDM-System zu übergeben. Das bedeutet, dass der Neutralformat-Generator
76 Teilaspekte dieses Abschnittes wurden im Rahmen der Studienarbeit [Fml-11a] untersucht
77 Tagged Image File Format
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
152
neben der Langzeitarchivierung auch als Schnittstelle für Expertensysteme genutzt
werden kann.
Abbildung 5-38: Konfiguration des PDM-Neutralformat-Generators zur Erzeugung verknüpf-
ter 3D-PDF-Dateien im Status 160 (=Planung abgeschlossen, vgl. hierzu Tabelle 4-6)
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
153
Abbildung 5-39: Per Neutralformat-Generator automatisch erzeugte 3D-PDF-Datei
Offline-Dokumentation für externe Projektpartner
Einige PDM-Lösungen gestatten eine Archivierung von ausgewählten Projektdaten.
Das im Fallbeispiel gewählte System PRO.FILE erlaubt es z. B., sämtliche Pro-
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
154
jektinformationen78 auf eine DVD79 oder BD80 zu brennen. Automatisch wird dabei
ein HTML-basierter PDM-Browser auf dem Medium installiert. Alle Dokumente in-
klusive der bauspezifischen Metadaten sind damit auch offline nutzbar. Das ist
beispielsweise hilfreich, wenn ein massiver Schaden an einer Brücke auftritt. Sämt-
liche qualitätsrelevanten Informationen sind dann unverzüglich einem externen
Gutachter zur Verfügung zu stellen (Abbildung 5-40).
Abbildung 5-40: Archivierung von Projektdaten mit Hilfe des Moduls PRO.FILE Pocket
78 hierbei können Ausnahmen definiert werden, z. B. nur bestimmte Objekte oder keine Kalkula-tionsdokumente
79 Digital Versatile Disc
80 Blu-ray Disc
5 Umsetzung eines modellbasierten, lebenszyklusorientierten Datenmanagement-Systems für Straßen- und Brückenbauprojekte
155
5.3 Vorzüge einer PDM-basierten Projektabwicklung
Das Fallbeispiel verdeutlicht, dass die in Kapitel 4 konzeptionell entwickelte PDM-
Lösung das Lebenszyklusmanagement von Straßen- und Brückenbauwerken ent-
scheidend unterstützt. Im Vergleich zu klassischen Dokumentenmanagement-Sys-
temen wie beispielsweise virtuellen Projekträumen werden alle Daten zu einer Bau-
maßnahme objektorientiert und modellbasiert verwaltet. Die GIS-Schnittstelle ge-
stattet einen raschen Überblick über die Baumaßnahme, während die Kopplung
zur mobilen Datenerfassung für eine sichere Zuordnung von aktuellen Projektinfor-
mationen sorgt. Zudem können Bauwerksdaten auch in der Betriebsphase fortge-
schrieben werden. Tabelle 5-2 fasst die Vorzüge der PDM-basierten Projektab-
wicklung abschließend zusammen.
Tabelle 5-2: Vorteile einer PDM-basierten Bauprojektdatenverwaltung; grau dargestellt sind
Vorteile, die sich bereits durch die DMS-basierte Projektabwicklung ergeben
Vorteile einer Bauprojektdatenverwaltung mit PDM
alle Informationen stehen zeit- und ortsunabhängig aktuell zur Verfügung
da alle Projektpartner gleichermaßen informiert sind, können Fehler frühzeitig erkannt werden
die mehrsprachige Oberfläche unterstützt internationale Baumaßnahmen
konsistente Datensätze ohne Duplikate sorgen dafür, dass nur nach aktuellen Plänen gebaut wird
der eindeutige Dokumentstatus mit nachvollziehbarer Historie und Versionierung schafft Tranzparenz
das Qualitätsmanagement wird durch die strukturierte Datenablage unterstützt
Vorlagen ermöglichen eine standardisierte Dokumentation über den Bauwerkslebenszyklus und Auswertungen für zukünftige Projekte
eine parallele Bearbeitung von Datensätzen wird durch Sperren verhindert und erspart Doppelarbeit
der Export von Daten wird dokumentiert und kontrolliert damit Geheimhaltungsvereinbarungen
Suchzeiten werden werden durch Verschlagwortung, Volltextsuche und Verlinkungen von Dokumenten stark reduziert
Arbeitsabläufe, z.B. Planumläufe werden durch elektronische Workflows beschleunigt
Favoriten, Filter & Rechteverwaltung ermöglichen einen schnellen Zugriff auf individuell relevante Informationen
Neutralformatgeneratoren ermöglichen die Langzeitarchivierung von Dokumenten (z.B. als TIFF oder pdf)
über die Produktstruktur werden Zusammenhänge von Bauelementen und zugehörige Dokumente anschaulich visualisiert
ein objektorientiertes Statusmanagement erlaubt einen schnellen Überblick über den Baufortschritt
die Google Earth Schnittstelle ermöglicht eine übersichtliche Lokalisierung von Bauobjekten
Direktintegrationen lassen einen komfortablen Import von Mails, Office- und CAD-Dokumenten zu
die mobile Datenerfassung stellt Informationen von der Baustelle in Echtzeit für alle Beteiligten zur Verfügung
das Qualitätsmangement wird durch ein Betonsorten-Controlling aktiv unterstützt
die Suche nach Projektbeteiligten mit speziellem Know-How wird durch ein Expertenverzeichnis beschleunigt
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung
156
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten
Bauprojektdatenverwaltung
6.1 Fazit dieser Arbeit
Die Baubranche befindet sich im Wandel. Zahlreiche Unternehmen haben erkannt,
dass Bauwerkskosten nicht nur während der Planung und Ausführung entstehen,
sondern vor allem die sehr viel längere Nutzungsphase einen entscheidenden
Einfluss hat. Durch ein kollegiales Verhalten und eine frühzeitige Einbindung aller
Projektbeteiligten sollen daher im Rahmen von Partnering-Konzepten zukünftig
bessere Lösungen für ein nachhaltiges und lebenszyklusorientiertes Bauen
entstehen. Das wiederum bedingt neue Projektorganisationsformen hin zu ganz-
heitlichen Design & Build-Modellen, in denen Planung, Bau und Betrieb aus einer
Hand kommen. Bei derartigen Modellen sind deutlich mehr Projektbeteiligte zu
koordinieren. In Verbindung mit schärferen Richtlinien hinsichtlich der Qualitäts-
dokumentation führen diese Entwicklungen dazu, dass ein strukturierter Informa-
tionsaustausch, basierend auf einer zentralen, digitalen Kommunikations- und In-
formationsplattform künftig unabdingbar ist. Diese muss über konsistente und ak-
tuelle Daten verfügen, um eine effektive Steuerung der Baumaßnahme zu ermög-
lichen.
Im Straßen- und Brückenbau existiert derzeit keine Lösung, Projektinformationen
über den Lebenszyklus von Bauwerken modellbasiert auf einer zentralen Daten-
plattform zu organisieren. Produktdatenmanagement (PDM)-Systeme wurden ur-
sprünglich zur bauteilorientierten, unternehmensinternen Verwaltung von tech-
nischen Daten im Maschinenbau entwickelt [Gün-11a, S. 61]. Sie stellen von Haus
aus auch für die Baubranche vielversprechende Funktionen bereit, sind jedoch rein
auf die Prozesse der Fertigungsindustrie ausgelegt. Basierend auf dem in Kapitel 4
dargestellten Konzept wurde daher eine spezifische PDM-Lösung für die modell-
basierte Abwicklung von Straßen- und Brückenbauprojekten erstellt. Das Fallbei-
spiel in Abschnitt 5.2 belegt, dass mit Hilfe der in dieser Arbeit entwickelten An-
passungs- und Customizing-Konzepte die PDM-Technologie zu einem effizien-
teren Planen, Bauen und Betreiben beitragen kann.
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung
157
Teile der Bauindustrie haben inzwischen sowohl den Bedarf als auch die Chancen
der PDM-basierten Projektabwicklung erkannt. Am Lehrstuhl fml der Technischen
Universität München werden daher gegenwärtig (Mai 2011) zwei Industrie-Trans-
ferprojekte bearbeitet. Basierend auf den wissenschaftlichen Erkenntnissen dieser
Arbeit werden dort PDM-Pilotprojekte für den Einsatz im Infrastrukturbau vorbe-
reitet. Ein Produktiveinsatz wird noch für 2011 erwartet.
Überdies erkennen auch einige PDM-Hersteller die Baubranche als künftigen
Absatzmarkt. So besitzt die bald auch in Deutschland erscheinende Version 2012
der Konstruktionsdatenverwaltung Autodesk Vault eine CAD-Schnittstelle zu den
bauspezifischen Systemen Autodesk Revit und Autodesk Civil 3D. Diese ist zwar
noch limitiert, ein erster Anfang jedoch gemacht [Aut-11a], [Aut-11b]. Auch die
Firma Dassault hat die Baubranche mit dem CAD-System Gehry Technologies
Digital Project fest im Visier und bietet nun eine Schnittstelle zu ihrem PDM-
System Enovia an. Dieses weist derzeit zwar noch keinerlei Bauspezifika auf, es ist
jedoch zu erwarten, dass hier zukünftig weitere Ressourcen aktiviert werden
[Das-11a].
Abschließend bleibt festzuhalten, dass die modellbasierte Projektdatenverwaltung
eine wichtige Säule für ein effizienteres Planen, Bauen und Betreiben ist. Das in
Abschnitt 5.2 beschriebene Fallbeispiel verdeutlicht, dass das entwickelte Daten-
management-Konzept maßgeblich zur Prozessverbesserung über den Bauwerks-
lebenszyklus beiträgt. Gleichwohl besteht in der PDM-basierten Bauprojektab-
wicklung noch weitreichender Forschungsbedarf (vgl. hierzu Abschnitt 6.2).
6.2 Anknüpfungspunkte und Ausblick
Derartiger Forschungsbedarf äußert sich z. B. bei der Verwaltung von Tunnel-
bauten, welche bislang noch nicht berücksichtigt wurden. Zudem ist eine Er-
weiterung des PDM-Konzepts auf Hochbauprozesse derzeit noch schwierig, da
moderne AEC-CAD-Werkzeuge alle Bauwerksdaten üblicherweise in einer mono-
lithischen Datei verwalten. Für die PDM-basierte Verwaltung in einer relationalen
Datenbank müsste diese Datei zunächst in mehrere, miteinander verbundene
Einzeldateien gegliedert werden. Theoretisch ist dieser Modellsplitt zwar auch mit
BIM-CAD-Lösungen wie Autodesk Revit über externe Referenzen möglich und
auch in der Praxis verbreitet – jedoch nur, um große Modelle hinreichend perfor-
mant zu bearbeiten [Dcc-10]. Die Modellierung einzelner Bauteile in einer Datei ist
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung
158
hingegen derzeit weder praktikabel noch effizient. Vor allem im Hochbau führt das
aufgrund der Fülle an Objekten zu Problemen, so dass das vorgestellte Konzept in
der Planungsphase gegenwärtig bequemer mit MCAD-Systemen umsetzbar ist
[Sch-10b]. Da CAD-Produkte im mechanischen sowie im Baubereich jedoch
gerade durch die „Schnittstelle Anlagenbau“ tendenziell verschmelzen81, ist zu
erwarten, dass PDM-Hersteller bei entsprechenden Marktchancen eine geeignete
Integrationsstrategie erarbeiten. Gleichermaßen ist es denkbar, dass AEC-CAD-
Systeme zukünftig ebenfalls Modelle in verlinkten Einzeldateien abspeichern, um
so der Forderung nach mehr Interoperabilität82 und Performanz nachzukommen.
Weiterer Forschungsbedarf besteht in der Normierung von Objekt- und Dokument-
katalogen sowie deren Attributierung. Hier sind unternehmensübergreifende
Standardisierungen der Merkmale ähnlich der IFC- [Bui-11a], ETIM- [Eti-11] oder
eClass-Initiativen [Ecl-11] anzustreben. Nur so können künftig Dokumente und
Objekte aus unternehmensinternen mit unternehmensübergreifenden Datenver-
waltungs-Systemen synchronisiert werden, ohne für jedes System eine eigene
Schnittstelle bereitstellen zu müssen.
Darüber hinaus werden bislang noch nicht alle bauspezifischen Anforderungen hin-
sichtlich integrierter Dateibetrachtungs-Funktionalitäten erfüllt. Gerade im Hochbau
wären visuelle Rückmeldungen bei Suchanfragen wünschenswert, z. B. in Form
von farblichen Hervorhebungen von Bauteilen, die bestimmte Eigenschaften auf-
weisen. Ebenfalls wertvoll ist eine noch tiefere Projektmanagement-Integration, die
z. B. automatisiert Prozesse einleitet, wenn die Sollbauzeit überschritten wird.
Auch die mobile Datenerfassung während der Bauausführung kann weiter
81 das aus dem Maschinen- und Anlagenbau stammende CAD-System Dassault SolidWorks unter-stützt in der aktuellen Version bereits eine Exportfunktion für das bauspezifische IFC-Format [Das-11b]. Auch die im Rahmen dieser Arbeit eingesetzte CAD-Lösung Siemens NX wird bereits sowohl in Planungsbüros als auch in Bauunternehmen produktiv eingesetzt. Bauspezifische An-passungen wie eine frei definierbare Symbolik bei der Zeichnungsableitung sowie die Modellier-ung von ausgedehnten Linienbaustellen sind inzwischen von Herstellerseite berücksichtigt. Auch das System Gehry Technologies Digital Project stammt ursprünglich aus dem Maschinenbau-Sektor (Dassault Catia Derivat), während die Fa. Autodesk ihr MCAD-System Autodesk Inventor inzwischen auch auf der Webseite für AEC-CAD-Systeme (Autodesk Building Design Suite) führt [Aut-11d].
82 Modelle, die aus vielen einzelnen Dateien (Bauteilen) aufgebaut sind, unterstützen die CAD-In-teroperabilität. Teilmodelle können nämlich mit unterschiedlichsten CAD-Systemen erstellt wer-den, der Aufbau des Gesamtmodells (Mockup) erfolgt dann über abgeleitete Neutralformate wie z. B. STEP oder JT.
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung
159
optimiert werden, indem z. B. zusätzlich positionsgenaue Galileo-Satellitendaten
den exakten Einbauort dokumentieren. Zudem könnte die Anlieferung von Kom-
ponenten über eine Schnittstelle an ein angeschlossenes ERP-System übergeben
werden, das automatisiert eine Rechnungsstellung und Verbuchung veranlasst.
Ferner wäre es denkbar, Baufortschrittsdaten wie z. B. Statusinformationen oder
Laserscanning-Daten aus dem PDM-System mit einer Ablaufsimulationsumgebung
zu koppeln. So könnte eine baubegleitende Simulation stets mit aktuellen
Ausgangsdaten gefüttert werden. Die Simulationsergebnisse sind dann wiederum
in die PDM-Plattform zurückzuspielen und könnten ausgehend davon in einer
Virtual Reality (VR)-Umgebung visualisiert werden. Hierzu existieren sogar bereits
erste PDM-VR-Schnittstellen [Tes-10].
Für den Bauherrn könnten überdies PDM-Informationen auf Basis von geeigneten
Kennzahlen verdichtet und in Form von standardisierten Reports zur Verfügung
gestellt werden, was bereits heute über ein geeignetes PDM-Customizing tech-
nisch möglich ist. Ein diesbezüglicher Trend ist der mobile Zugriff auf aktuelle,
verdichtete Projektinformationen via Internet (Cloud Computing). Einige Anbieter
wie die Firma Siemens haben dies bereits erkannt und stellen seit Mai 2011 einen
PDM-Client für Tablet-Computer bereit. In der Betriebsphase ist es hingegen
denkbar, Unfallstatistiken zu integrieren und mit der GIS-Umgebung zu koppeln.
Ferner könnten via Sensorik aufgezeichnete Zustandsdaten, wie z. B. die kritische
Windgeschwindigkeit an einem Brückenbauwerk an die PDM-Umgebung
übermittelt werden.
Den technischen Möglichkeiten bei der Entwicklung weiterführender PDM-Lö-
sungen für die Baubranche sind also kaum Grenzen gesetzt. Wesentliche Aufgabe
wird es sein, diese schrittweise umzusetzen und dabei einen bedeutenden Aspekt
stets im Auge zu behalten: den Menschen. Neue Datenmanagement-Konzepte
müssen die Projektabwicklung unterstützen, nicht behindern. Denn bekannterma-
ßen bleibt die erstaunlichste technische Innovation wertlos, wenn der Anwender
sie weder versteht noch bedienen kann.
6 Zukünftige Bedeutung einer strukturierten Bauprojektdatenverwaltung
160
« Technik ist die Anstrengung,
Anstrengungen zu ersparen. »
José Ortega y Gasset (1883 – 1955)
7 Anhang
161
7 Anhang
7.1 Vordefinierte PDM-Kataloge
7.1.1 Projektkatalog
Tabelle 7-1: Legende zum Projektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke
Legende
0 Projekttyp / -phase
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
7 Anhang
162
Tabelle 7-2: Projektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
d Auswahlliste x x x x
e Auswahlliste x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h automatisch x x
i automatisch x xProjektstatus
032 Brückenbau
033 Bau von sonstigen Ingenieurbauwerken
034 Sonstiges
04 Nutzung
Instandhaltung
Wartung
Bauüberwacher
Bauherr
Projektstart
Projektende
Identifikator
031 Straßenbau
03 Projektphase
01 Planung & Genehmigung
011 Bedarfsplanung
012 Vorplanung
013 Entwurfsplanung
014 Genehmigungsplanung
015 Ausführungsplanung
02 Bauvorbereitung
021 Ausschreibung & Vergabe
022 Baustelleneinrichtung
03 Bauausführung
Bauabschnitt 4
Bauabschnitt 5
Projektbeschreibung
Projektphase
Bauprojekte und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Bauprojekt / -Phase
Baumaßnahme
01 Gesamtprojekt
02 Bauabschnitt
Bauabschnitt 1
Bauabschnitt 2
Bauabschnitt 3
7 Anhang
163
7.1.2 Objektkatalog
Tabelle 7-3: Legende zum Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke
Legende
0 Bauobjekt
1 Bauelement
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
7 Anhang
164
Tabelle 7-4: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (1/20)
E Ä A S
0
a automatisch x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f manuell x x x x
g Auswahlliste x x x x
h manuell x x x
i automatisch x
j automatisch x
k automatisch x x x x
l automatisch x
m automatisch x x
A
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
3 -
4 -
B
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Drehbohrgerät
Fertiger
Betonfertiger
Schwarzdeckenfertiger
Beschreibung
Stationierung Start
Stationierung Ende
Breite
Länge
Baustart
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Bauobjekte / -elemente
Identifikator
Container
Lager
Baumaschine
Baumaschinenart
Baumaschine
Bagger
Damm
Einschnitt
Baustelleneinrichtung
Ausrüstung
Ausrüstungsart
Bauzaun
Hauptbodenart
Lehm
Sand
Schluff
Ton
Auflockerungsfaktor
Bodenklasse 2
Bodenklasse 3
Bodenklasse 4
Bodenklasse 5
Bodenklasse 6
Bodenklasse 7
Baugrund
Aufschlussbohrung
Boden
Bodenschicht
Bodenklasse
Bodenklasse 1
Baudauer
Ersteller
Erstelldatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
7 Anhang
165
Tabelle 7-5: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (2/20)
E Ä A S
B
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
C
1 -
2 -
3 -
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
1 -
1 -
1 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Grader
Kompaktlader
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Baustelleneinrichtung
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Vollplatte
Überbau
Ausrüstung
Beleuchtung
Brüstung / Geländer
Beton
Kanal- / Wasser- / Trogbrücke
Straßenbrücke
Balkenbrücke
Ausführung
Hohlkasten
Plattenbalken
Autokran
Schnellaufsteller
Turmdrehkran
Brücke
Eisenbahnbrücke
Fußgängerbrücke
Radlader
Raupe
Schlitzwandgreifer / -fräse
Scraper
Walze
Kran
LKW
Betonpumpe
Fahrmischer
Kipper
Tieflader
Muldenkipper
C60/75
C70/85
C8/10
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
7 Anhang
166
Tabelle 7-6: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (3/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
3 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
3 -
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Distanzschutzplatte
Bodenplatte
X2CrNi12
X2CrNi13
X5CrNi18-10
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
PMMA
Stahl
Stahlsorte
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
C80/95
C90/115
Bewehrung
Bewehrung
bewehrt
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
7 Anhang
167
Tabelle 7-7: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (4/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
3 -
1 -
1 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Deckschicht
Asphalt
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Fahrbahn
Fahrbahnbelag
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Anlieferstrategie
Beton
Festigkeitsklasse
Bewehrung
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
7 Anhang
168
Tabelle 7-8: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (5/20)
E Ä A S
C
2 -
a automatisch x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
3 -
4 -
a manuell x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
Fahrbahnplatte
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Last meter
Noch nicht fixiert
Grundierung
Schutzschicht
Material
Anlieferstrategie
Material
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Dichtungsschicht
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
C90/115
Bewehrung
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
7 Anhang
169
Tabelle 7-9: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (6/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
3 -
a automatisch x x x x
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
3 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
5 -
1
a Auswahlliste x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
Mat. Abdeckblech
Hauptträger
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
Noch nicht fixiert
Fahrbahnübergang
Kammerwand
Beton
Festigkeitsklasse
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Stahl
Stahlsorte
X2CrNi12
X2CrNi13
X5CrNi18-10
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
C80/95
C90/115
Bewehrung
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
7 Anhang
170
Tabelle 7-10: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (7/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
6 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C100/115
C12/15
C16/20
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Kappe
C90/115
Bewehrung
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
Bewehrung
bewehrt
7 Anhang
171
Tabelle 7-11: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (8/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
7 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
8 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
Bewehrung
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Kragträger
Beton
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
C35/45
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Querträger
Beton
Festigkeitsklasse
7 Anhang
172
Tabelle 7-12: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (9/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
9 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Noch nicht fixiert
Schleppplatte
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
Bewehrung
bewehrt
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
C8/10
C80/95
C90/115
Bewehrung
bewehrt
nicht bewehrt
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
Last meter
7 Anhang
173
Tabelle 7-13: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (10/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
1 -
1 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Festigkeitsklasse
Bewehrung
Anlieferstrategie
Schotter
Korngröße
Anlieferstrategie
Tiefgründung
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
Noch nicht fixiert
Unterbau
Pfeiler
Pfeilergründung
Flachgründung
Beton
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
0 - 32mm
0 - 56mm
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
7 Anhang
174
Tabelle 7-14: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (11/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Bewehrung
Anlieferstrategie
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
C90/115
Bewehrung
bewehrt
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
Pfeilerkopf
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
7 Anhang
175
Tabelle 7-15: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (12/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
3 -
1 -
2 -
3 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
4 -
4 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Betonlager
Elastomerlager
Lagersockel
Beton
C100/115
C12/15
C16/20
Bewehrung
Anlieferstrategie
Stahllager
Pfeilerschaft
Beton
Festigkeitsklasse
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Pfeilerlager
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
7 Anhang
176
Tabelle 7-16: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (13/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
C20/25
C25/30
C30/37
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
Last meter
Noch nicht fixiert
Widerlager
Auflagerbank
Beton
Festigkeitsklasse
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
Bewehrung
bewehrt
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
Bewehrung
bewehrt
C35/45
7 Anhang
177
Tabelle 7-17: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (14/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
2 -
3 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
4 -
3 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Beton
Last meter
Noch nicht fixiert
Lager
Betonlager
Elastomerlager
Lagersockel
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Festigkeitsklasse
Bewehrung
Anlieferstrategie
Stahllager
C20/25
C25/30
Last meter
Noch nicht fixiert
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Widerlagerflügel
Beton
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
7 Anhang
178
Tabelle 7-18: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (15/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
4 -
1 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Flachgründung
Beton
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Widerlagergründung
C90/115
Bewehrung
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
Festigkeitsklasse
Bewehrung
Anlieferstrategie
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
7 Anhang
179
Tabelle 7-19: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (16/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
5 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
Schotter
Korngröße
Anlieferstrategie
Tiefgründung
Beton
Widerlagerwand
Beton
Festigkeitsklasse
Festigkeitsklasse
Bewehrung
Anlieferstrategie
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
0 - 32mm
0 - 56mm
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
bewehrt
nicht bewehrt
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
7 Anhang
180
Tabelle 7-20: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (17/20)
E Ä A S
C
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
5 -
D
E
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
3 -
1 -
1 -
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Brücke
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C100/115
C12/15
C16/20
Beton
Schotter
Verdichteter Boden
Bundesautobahn
Bundesfernstraße
Schwimm- / Pontonbrücke
Wild- / Grünbrücke
Kombiniertes Objekt
Straße
Baustraße
Material
Bogenbrücke
Extradosed-Brücke
Fachwerkbrücke
Hängebrücke
Rahmenbrücke
Schrägseilbrücke
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Bewegliche Brücke
C90/115
Bewehrung
bewehrt
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
Anbauten
Entwässerungsmulde / -graben
Asphalt
7 Anhang
181
Tabelle 7-21: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (18/20)
E Ä A S
E
2 -
3 -
4 -
5 -
2 -
1 -
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
3 -
4 -
1 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
1 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Straße
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Deckschicht
Asphaltbeton
Asphaltbetonart
Anlieferstrategie
AC 11 D L
AC 11 D N
AC 11 D S
AC 16 D S
AC 5 D L
AC 8 D L
AC 8 D N
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
AC 16 B N
AC 16 B S
AC 22 B S
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
0 - 32mm
0 - 56mm
Gebundene Schicht
Asphalt
Binderschicht
Material
Verkehrszeichen
Bankett
Fahrbahn
Fahrbahnschicht
Frostschutzschicht
Korngröße
Ausrüstung
Beleuchtung
Bepflanzung
Distanzschutzplanke
Leitpfosten
Lichtzeichenanlage
Haltestelle
Parkplatz / -bucht
Rastplatz
Rohrleitung
7 Anhang
182
Tabelle 7-22: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (19/20)
E Ä A S
E
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
7 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
8 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
3 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
a Auswahlliste x x x x
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Straße
Offenporiger Asphalt
Offenporiger Asphalt-Art
Anlieferstrategie
Splittmastixasphalt
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Beton
Festigkeitsklasse
Bindemittel
50/70
70/100
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
AC 22 T L
AC 22 T N
AC 22 T S
AC 32 T L
AC 32 T N
AC 32 T S
Splittmastixasphaltart
Anlieferstrategie
Tragschicht
Mischgutsorte
SMA 8 N
SMA 8 S
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
PA 11
PA 8
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
Last meter
Noch nicht fixiert
SMA 11 S
SMA 5 N
7 Anhang
183
Tabelle 7-23: Objektkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (20/20)
E Ä A S
E
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
2 -
3 -
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
5 -
6 -
4 -
5 -
6 -
7 -
Bauobjekte / -elemente
und deren Attribute
Attribut-
füllung
Attributanzeige
Straße
Sonstige öffentliche Straße
Seitentrennstreifen
Rad- / Gehweg
Seitenstreifen
Gemeindestraße
Kreisstraße
Landes- / Staatsstraße
Last meter
Noch nicht fixiert
Randstreifen
Trennstreifen
Trennstreifenart
Mittelstreifen
nicht bewehrt
Anlieferstrategie
Just in Time (Lieferung ab Werk)
Just in Time (Temporäres Werk auf Baustelle)
Konsolidierung
Lagerhaltung
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
Bewehrung
bewehrt
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
7 Anhang
184
7.1.3 Dokumentkatalog
Tabelle 7-24: Legende zum Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke
Legende
0 Dokumenttyp
a Attribut
» Element einer Auswahlliste
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
7 Anhang
185
Tabelle 7-25: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (1/8)
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b automatisch x x x
c automatisch x x
d automatisch x x
e automatisch x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x
m automatisch x
n automatisch x
o automatisch x
A
B
a Textfeld x x x x
C
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
D
E
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
d Auswahlliste x x x x
F
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
G
a automatisch x x x x
b automatisch x x x x
c automatisch x x x x
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Dokumente
Beschreibung
Anleger
Anlagedatum
Änderer
Änderungsdatum
Status
Projektzuordnung
Identifikator
CAD-Typ
Quellsystem
Dateiendung
Dateigröße (KB)
Bauablauf
Art
Ablaufsimulation
Ergebnis / Report
Nativdatensatz
Sollablauf-Animation
Revision
Version
Sperrer
Anderes Dokument
Anforderung
Anforderung
Art
Auftragsbestätigung
Bestellung
Lieferschein
Rechnung
Lieferant
Ist-Bauzeiten
Soll-Bauzeitenplan
Soll-Ist-Abgleich
Tagesbericht
Gutachten
Beleg
Besprechungsprotokoll
Datum
Thema
Ort
Teilnehmer [Name, Vorname (Fa.);]
CAD-Dokument
Empfänger
Betrag (€)
Volumen (m³)
Gewicht (kg)
Bounding Box Länge
7 Anhang
186
Tabelle 7-26: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (2/8)
E Ä A S
G
d automatisch x x x x
e automatisch x x x x
f Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
H
a automatisch x x x x
b automatisch x x x x
c automatisch x x x x
d automatisch x x x x
e automatisch x x x x
f automatisch x x x x
I
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
J
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
K
L
M
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h manuell x x x x
i Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
j Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Name
Experte
Grundkenntnisse
CAD-Dokument
Bauphase
Fertiggestellt (Sollzustand)
Fertiggestellt (überhöhte Darstellung)
CAD-Neutralformat-Dokument
Volumen (m³)
Gewicht (kg)
Bounding Box Breite
Bounding Box Höhe
Fertigstellungsgrad
Detailfotografie
Fotografie mit AR-Marker
Geometrische Ist-Information
Art
Soll-Ist-Abgleich
aus AR-Überlagerung
Bounding Box Länge
Bounding Box Breite
Bounding Box Höhe
Fertigstellungsgrad
Foto
Art des Bildes
Bauwerk
Urgelände
Infodokument
Kalkulations-Dokument
Kontakt
aus Laserscanning-Daten
aus Tachymetrie-Daten
Vermessungsdaten
Laserscanner
Tachymeter
Objekt
Mobil
Konzepterstellung Infrastrukturbau - Trasse
Fortgeschrittener
Vorname
Firma
Funktion
Fon
Fax
keine Kenntnisse
Konzepterstellung Infrastrukturbau - Brücke
Experte
7 Anhang
187
Tabelle 7-27: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (3/8)
E Ä A S
M
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
k Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
l Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
m Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
n Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
o Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
p Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
q Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
r Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
s Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Office-Software - MS Powerpoint
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Kontakt
Grundkenntnisse
Grundkenntnisse
Fortgeschrittener
keine Kenntnisse
Arbeitsvorbereitung - Trassenbau
Experte
Fortgeschrittener
keine Kenntnisse
Arbeitsvorbereitung - Brückenbau
Experte
Grundkenntnisse
Grundkenntnisse
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
CAD-Software - AutoCAD
Experte
Fortgeschrittener
keine Kenntnisse
CAD-Software - Civil3D
Experte
Fortgeschrittener
Fortgeschrittener
keine Kenntnisse
CAD-Software - Inventor
Experte
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
CAD-Software - NX
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Office-Software - MS Word
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Office-Software - MS Excel
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
7 Anhang
188
Tabelle 7-28: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (4/8)
E Ä A S
M
» Wahlfeld x x x x
t Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
u Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
v Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
w Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
x Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
y Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
z Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
za Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
zb Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
zc Auswahlliste x x x x
Rechtliches - VOB
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Rechtliches - HOAI
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Programmiersprachen - HTML
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Programmiersprachen - Java
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Programmiersprachen - NX Open
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Bildbearbeitungs-Software - GIMP
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Programmiersprachen - C#
Experte
keine Kenntnisse
PM-Software - sfirion journal
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Bildbearbeitungs-Software - Photoshop
Experte
Fortgeschrittener
keine Kenntnisse
PM-Software - MS Project
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Kontakt
7 Anhang
189
Tabelle 7-29: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (5/8)
E Ä A S
M
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
zd Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
ze Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
zf Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
zg Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
zh Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
N
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f manuell x x x x
O
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
P
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Grundkenntnisse
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Andere - Normen
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
keine Kenntnisse
Andere - Vermessung
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Andere - Simulation
Experte
Fortgeschrittener
keine Kenntnisse
Rechtliches - Öffentliches Baurecht
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
keine Kenntnisse
Andere - Kalkulatioon und Kosten
Experte
Fortgeschrittener
Experte
Fortgeschrittener
Grundkenntnisse
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Kontakt
Korrespondenz
Art
Kopieempfänger
LV-Dokument
Art
Einzelposition
Gesamt
Plan / Zeichnung
Fax
Sonstiger Schriftverkehr
Betreff
Datum
Absender
Empfänger
Planart
Absteckungsplan
Ausführungsplan
7 Anhang
190
Tabelle 7-30: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (6/8)
E Ä A S
P
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
Q
R
a Auswahlliste x x x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
g Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
h manuell x x x x
i manuell x x x x
j manuell x x x x
S
a manuell x x x x
Temperatur Luft (°C)
Temperatur Beton (°C)
Ausbreitmaß (cm)
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Beschreibung
F1
F2
F3
F4
F5
F6
C60/75
C70/85
C8/10
C80/95
C90/115
Konsistenzklasse
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
Festigkeitsklasse
C100/115
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
Lieferschein-Nummer
Probekörper-Nummer
Herstelldatum [dd.mm.yyyy]
Herstell-Uhrzeit [hh:mm]
1:500
Originales Erstelldatum
QM: Allgemein- oder Abnahmedokument
QM: Frischbetonprüfung
Lieferwerk
1:10
1:100
1:1000
1:25
1:5
1:50
Bewehrungsplan
Maßstab
1:1
Plan / Zeichnung
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
7 Anhang
191
Tabelle 7-31: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (7/8)
E Ä A S
S
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
T
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
U
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
b manuell x x x x
c Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
d Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
ja
nein
Erfassungsdatum [dd.mm.yyyy]
Erfassungsort: Breite [UTM-Koordinaten]
Erfassungsort: Länge [UTM-Koordinaten]
QM: Prüfbericht nach DIN 1076
QM: Mangelerfassung im Baufortschritt
Bauteil tauglich?
V = Prüfung nach besonderen Vorschriften
Prüfrichtung
von Norden nach Süden
von Nordosten nach Südwesten
von Nordwesten nach Südosten
von Osten nach Westen
Art
E = Einfache Prüfung
H = Hauptprüfung
H1 = Hauptprüfung vor der Abnahme
H2 = Hauptprüfung vor Ablauf der Frist für Mängelansprüche
S = Sonderprüfung
QM: Schadenserfassung nach DIN 1076
Schadensart
Abplatzung
Anderer Mangel
Ausbeulung
Durchflechtung
von Süden nach Norden
von Südosten nach Nordwesten
von Südwesten nach Nordosten
von Westen nach Osten
Prüfer
Prüfdatum [dd.mm.yyyy]
0
1
2
3
4
Bewertung: Verkehrssicherheit
Kippung
Riss
Setzung
Verformung
Beschreibung
Bewertung: Standsicherheit
0
1
2
3
7 Anhang
192
Tabelle 7-32: Dokumentkatalog für Straßen- und Brückenbauwerke (8/8)
E Ä A S
U
» Wahlfeld x x x x
e Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
f manuell x x x x
g manuell x x x x
h Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
i manuell x x x x
V
a Auswahlliste x x x x
W
X
Y
Z
a manuell x x x x
ZA
ZB
a Auswahlliste x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
» Wahlfeld x x x x
ZC
a manuell x x
ZD
a manuell x x x x
b manuell x x x x
Dokumente und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
QM: Schadenserfassung nach DIN 1076
0
1
2
3
4
Empfehlung: Beschreibung
4
Bewertung: Dauerhaftigkeit
Sprachmemo
Aufgezeichnet von
Empfehlung: Menge
Empfehlung: Dringlichkeit
kurzfristig
langfristig
mittelfristig
Empfehlung: Kosten (€)
Unterschrift
Vertrag
Parteien [Name, Vorname (Fa.);]
Videoclip
Vorlage
Art der Vorlage
Statik-Dokument
Unfall
Website
Inhalt
Adresse
Anforderung
Ergebnisdokument Ablaufsimulation
Fax
Protokoll
Webcam
Ort
7 Anhang
193
7.1.4 Prozessvorlage
Tabelle 7-33: Legende zur Prozessvorlage für Straßen- und Brückenbauwerke
Tabelle 7-34: Prozessvorlage für Straßen- und Brückenbauwerke
Legende
0 Bauprozess
a Attribut
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
E Ä A S
0
a Auswahlliste x x x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d manuell x x x x
e manuell x x x x
f automatisch x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
Prozessvorlage
Bauprozesse und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Bauprozesse
Erstelldatum
Änderungsdatum
Änderer
Name
Beschreibung
Start
Ende
Status
Ersteller
7 Anhang
194
7.1.5 Aufgabenvorlage
Tabelle 7-35: Legende zur Aufgabenvorlage für Straßen- und Brückenbauwerke
Tabelle 7-36: Aufgabenvorlage für Straßen- und Brückenbauwerke
Legende
0 Bauprozess
a Attribut
E Erstellen
Ä Ändern
A Anzeigen
S Suchen
E Ä A S
0
a manuell x x x x
b manuell x x x x
c manuell x x x x
d Auswahlliste x x x x
e manuell x x x x
f manuell x x x x
g automatisch x x
h automatisch x x
i automatisch x x
j automatisch x x
k automatisch x x
l automatisch x x
Tatsächliches Ende
Ersteller
Erstelldatum
Änderer
Änderungsdatum
Tatsächlicher Start
Aufgaben und deren AttributeAttribut-
füllung
Attributanzeige
Für alle Aufgaben
Name
Beschreibung
Notizen
Benutzer
Geplanter Start
Geplantes Ende
7 Anhang
195
7.2 Rechte- und Workflowkonzept
Tabelle 7-37: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projekt-
abwicklung: Legende zu Tabelle 7-38, Tabelle 7-39, Tabelle 7-40, Tabelle 7-41 und Tabelle
7-42
Legende
A Beschriftung der Tabelle
00 Gruppe
» Rolle
7 Anhang
196
Tabelle 7-38: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projekt-
abwicklung (1/5)
A 00
»
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chre
ib-/
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B,
C,
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F,
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X,
Z,
ZA
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3→
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7→
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B.
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7 Anhang
197
Tabelle 7-39: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projekt-
abwicklung (2/5)
A 03
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7 Anhang
198
Tabelle 7-40: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projekt-
abwicklung (3/5)
A 05
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7 Anhang
199
Tabelle 7-41: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projekt-
abwicklung (4/5)
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7 Anhang
200
Tabelle 7-42: Bauspezifische Gruppen, Rollen und ihre vordefinierten Rechte in der Projekt-
abwicklung (5/5)
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7 Anhang
201
7.3 PDM-Analyse
7.3.1 PDM-Nutzwertanalyse
Die gesamte Nutzwertanalyse ist für einen DIN A5-Abdruck zu umfangreich. Sie ist
daher online unter http://www.fml.mw.tum.de/forbau/images/pdf/2011_Dissertati
on-Schorr_Anhang-7-3-1.pdf einzusehen. Die Nutzwertanalyse wurde bereits in
[Gün-11a, S. 30 ff.] schriftlich vorveröffentlicht.
7 Anhang
202
7.3.2 PDM-Bewertungsergebnisse
Autodesk Vault Manufacturing
Abbildung 7-1: Bewertungsergebnis: Autodesk Vault Manufacturing 2010, schlankes PDM-
System, CAD-anbietergetrieben (C)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
Autodesk Vault Manufacturing Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
203
Dassault SolidWorks Enterprise PDM
Abbildung 7-2: Bewertungsergebnis: Dassault SolidWorks Enterprise PDM 2009, schlankes
PDM-System, CAD-anbietergetrieben (C)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
Dassault Solid Works PDM Enterprise Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
204
Dassault SmarTeam
Abbildung 7-3: Bewertungsergebnis: Dassault SmarTeam, mittelgroßes PDM-System, CAD-
anbietergetrieben (B2)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
Dassault SmarTeam Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
205
Bentley ProjectWise
Abbildung 7-4: Bewertungsergebnis: Bentley ProjectWise, mittelgroßes PDM-System, CAD-
anbietergetrieben (B2)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
Bentley Projectwise Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
206
keytech PLM
Abbildung 7-5: Bewertungsergebnis: keytech PLM, mittelgroßes PDM-System, CAD-neutral
(B1)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
keytech PLM 11/12 Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
207
Procad PRO.FILE
Abbildung 7-6: Bewertungsergebnis: Procad PRO.FILE, mittelgroßes PDM-System, CAD-neu-
tral (B1)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
PROCAD PRO.FILE 8.3 Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
208
Aras Innovator
Abbildung 7-7: Bewertungsergebnis: Aras Innovator, umfangreiches PDM-System, CAD-neu-
tral (A2)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
ARAS Innovator Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
209
Contact CIM DATABASE
Abbildung 7-8: Bewertungsergebnis: Contact CIM DATABASE, mittelgroßes PDM-System,
CAD-neutral (B1)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
CIM DATABASE Erfüllungsgrad der Anforderung
7 Anhang
210
Siemens Teamcenter
.
Abbildung 7-9: Bewertungsergebnis: Siemens Teamcenter, umfangreiches PDM-System,
CAD-anbietergetrieben (A1)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Eignung total
Datenmanagement
Visualisierung
Anforderungsmanagement
Projektmanagement
Integration von Daten aus der Ausführungsphase
Prozesse
Rechte, Rollen und Personen
Weitere Schnittstellen
Kommunikation
Anwenderergonomie
Administration & Customizing
Kosten
Siemens Teamcenter 2007/8 Erfüllungsgrad der Anforderung
8 Quellenverzeichnis
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