Die Einführung von Building Information Modeling, kurz BIM im Straßenbau stellt uns vor grosse Herausforderungen. Nicht nur das viele Bereiche, die dem BIM zugeordnet werden bisher nicht klar definiert sind, in vielen Bereichen sind noch Grundlagen zu schaffen.

Stand der Entwicklung

Die dringend benötigten Standards für Straßenbau werden zurzeit vom BMVI, der BASt, der FGSV, von Building Smart und anderen Organisationen weiterentwickelt. Es ist aber damit zu rechnen, dass sie nicht pünktlich zum 1. 1. 2020 vorliegen werden.

Bei der FGSV wird unter Federführung des QA 3.1 „Informationstechnik“ ein Forschungsvorhaben vorangetrieben, in dem Modelle entwickelt werden sollen, die Grundlage neuer, „BIM gerechter“ technischer Regelwerke werden. Hierzu wird das bestehende Regelwerk untersucht und anschließend geprüft, welche Inhalte wieder zukünftig in die Modelle Eingang finden. Hier wird es Ende des Jahres erste Erkenntnisse geben.

Im Rahmen der Arbeit des Arbeitsausschusses 7.4 „Bautechnologie“ werden zurzeit die relevanten Punkte erarbeitet, die von einer BIM-Phase in die nächste übernommen werden müssen, zum Beispiel: Welche Informationen benötigt die Bauausführung von der Planung. Hier besteht die große Gefahr, dass Datenfriedhöfe entstehen, weil man versucht ist, alle in eine Phase oder in einem Teilprozess entstandenen Daten zu behalten oder weiterzuleiten. Dieses Grundlagenpapier wird im Laufe der zweiten Jahreshälfte vorgestellt, um es dann mit anderen Gremien abzustimmen.

Im Asphaltstraßenbau haben sich im Zuge der Digitalisierung in den letzten Jahren viele Programme etabliert, die Arbeitsabläufe und Prozesse unterstützen. Sie werden von den Entwicklern oft als BIM-Bestandteile bezeichnet. In den meistens Fällen dokumentieren sie aber nur die Abläufe. Bauvertraglich haben sie keine Relevanz.

Zielorientierte Bauverträge im Asphaltstraßenbau

Die Einführung von BIM im Asphaltstraßenbau ist Chance und Risiko zugleich. Wir haben die Chance, alte Zöpfe abzuschneiden und neue Vertragsbestandteile in die Bauverträge  zu integrieren. Es besteht aber auch das Risiko, von den bisherigen Verträgen, denen eine Zielorientierung zu Grunde liegt, in verfahrensorientierte Verträge abzugleiten.

Mit zielorientierten Verträgen, mit denen wir zurzeit arbeiten, ist das Vertragssoll über Zielanforderungen definiert, die zum Zeitpunkt der Abnahme erbracht und eingehalten werden müssen. Hierzu zählen alle, im Technischen Regelwerk benannten, Anforderungen, wie die Ebenheit, die Verdichtung, der Hohlraumgehalt, die Aspahltmischgutzusammensetzung und vieles mehr. Die Zielanforderungen werden durch Kontrollprüfungen überprüft.

Hierbei handelt es sich aber leider immer noch um Stichprobenuntersuchungen, die nur einen minimalen Teil der Leistung widerspiegeln. Es ist daher dringend erforderlich, flächendeckende Kontrollprüfungsverfahren weiterzuentwickeln und zu valuieren, damit man einen kompletten Überblick über die erbrachten Leistungen erhält. Die Entwicklung   in der FDVK im Asphaltstraßenbau ist fast soweit. Andere Methoden müssen noch weiter vorangetrieben werden, wie die Anwendung der Georadartechnologie zur Feststellung der Schichtstärke. Ist es möglich, zukünftig Oberflächen zu erfassen und hierüber Rückschlüsse auf die Asphaltmischgutzusammensetzung zu erlangen, vielleicht mit Hilfe von Laserscan- oder Sonartechnologien? Es wäre wünschenswert, wenn die Entwicklungen in diesen Richtungen zügig vorangetrieben würden.

Problematisch werden zielorientierte Verträge, wenn die Zielanforderungen nicht erreicht werden. Da ein Aus- und Neubau oft aus wirtschaftlichen Betrachtungen nicht verhältnismäßig ist, bedient man sich Einzelvertraglichen Regelungen, um die etwaigen Mängel abzugelten. Ein Nachweis über die tatsächlich erbrachte Leistung und Qualität läßt sich aber letztlich nur durch gutachterliche Untersuchungen erbringen.

Verfahrensorientierte Bauverträge

Bedingt durch die Zunahme an prozessbegleitenden Softwarelösungen, findet man in den Bauverträgen immer öfter Anforderungen, die eindeutig verfahrensorientiert sind. So werden zum Beispiel Logistikketten oder Einbauverfahren vorgegeben.

Dass Asphalt mit Thermomulden zu transportieren ist, sollte mittlerweile zur Selbstverständlichkeit geworden sein. Hiermit ist sichergestellt, dass der Asphalt beim Transport kaum an Temperatur einbüßt und mit dem richtigen Temperaturniveau auf der Baustelle ankommt. Die Messung der Asphalttemperatur in der Mulde, wie im ARS vom 13. 12. 2016 beschrieben, hat sich als nicht zielführend erwiesen und wurde sinnvollerweise aufgegeben.

Der Einsatz von Beschickern ist unstrittig und führt zu guten Ergebnissen bei der Verstetigung des Asphalteinbauprozesses. Außerdem kommt es zu positiven Effekten bei der Homogenisierung im Bereich der Asphaltzusammensetzung und der Asphaltmischguttemperatur. Ein „Nachmischen“ findet aber nicht statt.

Die meisten Fehler werden neben der Produktion von nicht prozesssicherem Asphaltmischgut immer noch bei der Einstellung des Asphaltstraßenfertigers und der Walzarbeit auf die jeweilige Einbausituation gemacht. Hier entscheidet sich, ob eine Asphaltstraßenbaumaßnahme erfolgreich ist oder nicht. Es nützt auch nichts, wenn die vorlaufende Logistikkette einwandfrei funktioniert. Wenn hier Fehler gemacht werden, kommt es zu Problemen in der Ebenheit, Entmischungen, Schäden im Körnungsgefüge, Verdichtungsproblemen, um nur einige zu nennen. Die Fehler sind in der Regel nicht mehr durch die nachfolgende Walzverdichtung zu beheben. Sie können sogar bei einem nicht optimalen Walzeinsatz verstärkt werden. Auch der Einsatz von Infrarotkameras kann hilfreich sein, wenn dieses Instrumentarium dazu eingesetzt wird, den Einbauprozess positiv zu unterstützen, um daraus Hinweise für die Einstellung  des Asphaltstraßenfertigers zu ziehen und umzusetzen. Es ist aber nicht dienlich, aus den archivierten Wärmebildern Feststellungen für ein vertragliches Soll zu definieren. Dafür gibt es keinen belastbaren Hintergrund, da mannigfaltige Randbedingungen nachträgliche Interpretationen weitgehend unmöglich machen.

Die Flächendeckende Verdichtungskontrolle im Asphaltstraßenbau ist mittlerweile weit entwickelt. Es ist möglich, mit GPS Daten ein komplettes Bewegungsprofil der Walzen zu erstellen. Es ist möglich, mit verschiedenen Systemen Rückschlüsse auf den Stand der geleisteten Verdichtungsarbeit zu schließen. Wobei hier noch das Problem der temperaturabhängigen Steifigkeiten des Asphalts im Einbauprozess weiterhin ungelöst ist. Es ist möglich, im Zuge des Walzprozesses mit Infrarotthermometern Abbilder der Oberflächentemperatur zu erstellen. Auch diese Bilder sind mit Vorsicht zu betrachten, da allein das verbleibende Walzwasser zu Temperaturdifferenzen und damit leicht zu Fehlinterpretation führt.

In Baden-Württemberg wurde im letzten Jahr das Modell „QualitätsStraßenbau Baden-Württemberg 4.0“ entwickelt. Was sehr positiv zu erwähnen ist, sind die sehr guten Voruntersuchungen der Einbaustrecke durch den Auftraggeber. Das kostet aber auch viel Geld, welches die Bauverwaltungen oft nicht bereit sind zu investieren. Denn durch umfangreiche Voruntersuchungen wird das Bauen oft sehr teuer. Alte Asphaltschichten müssen tiefer ausgebaut werden, um keine „Restschichten“ im neuen Aufbau zu erhalten und vieles mehr. Auch der finanzielle Aufwand während der Bauausführung ist nicht zu unterschätzen. Hier entstehen schnell Kosten im sechsstelligen Bereich. Es lauern aber auch weitere Gefahren bei der Bauausführung.