Wer eine Bewilligung für einen Großraum- und Schwertransport erhalten möchte, muss einen Antrag über VEMAGS® (Verfahrensmanagement Großraum- und Schwertransporte) stellen. Ziel ist es, diesen Prozess nicht nur administrativ, sondern auch technisch vollständig digital zu unterstützen. Geeignete Routen müssen gefunden, die statische Belastbarkeit von Bauwerken geprüft und Durchfahrtshöhen und -breiten berücksichtigt werden. INS-GST fungiert als Datendrehscheibe und verknüpft die notwendigen Straßeninformationen. Dabei werden Straßennetze nach ASB und Navigationsnetze über Transformationsstrecken integriert, um relevante Informationen aus beiden Netzen nutzen zu können. Die Herausforderungen bei der Verknüpfung von Straßennetz- und Bestandsdaten der Länder und der Autobahn GmbH sind groß - OKSTRA® spielt hier eine entscheidende Rolle, um die erforderliche Effizienz zu gewährleisten.

Zur weiteren Effizienzsteigerung kann die Anwendung von Building Information Modeling (BIM) nach ISO 19650 beitragen. Denn BIM bezieht sich nicht nur auf klassische Bauprojekte, sondern auch auf Projekte, bei denen große Datenmengen erfasst und mit vielen Beteiligten ausgetauscht werden müssen. Die Kombination von OKSTRA® und BIM ist hier eine optimale Lösung, um die weitere Digitalisierung von VEMAGS zu unterstützen. Denn BIM ist nicht nur als abstrakte Zukunftsvision zu sehen, sondern kann bereits heute konkret in der Praxis eingesetzt werden.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1 INS-GST – ein Teilprojekt von VEMAGS®

Hunderte von Großraum- und Schwertransporten durchqueren täglich das Land. Wer einen solchen Transport genehmigen lassen will, muss einen Antrag über das Verfahrensmanagement Großraum- und Schwertransporte, kurz VEMAGS®, stellen. VEMAGS® bildet dabei alle Verfahrensschritte von der Antragstellung bis zur Bescheidzustellung transparent ab und ermöglicht die Zusammenarbeit aller am Antrags- und Genehmigungsprozess in Deutschland beteiligten Transporteure, Landes- und Kommunalbehörden sowie Bundesinstitutionen [10].

Das Gesamtprojekt VEMAGS besteht aus den folgenden Teilprojekten [13]:

• VEMAGS® Verfahrensmodul

Das Verfahrensmodul bildet den Kern von VEMAGS®. Es umfasst die Eingabe der Daten durch die Antragsteller und verwaltungsseitig die Bearbeitung des kompletten Vorgangs über das Internet. Am Ende steht ein digitaler Genehmigungsbescheid.

• Integrationsnetz Straße (INS-GST)

Das Integrationsnetz Straße Großraum- und Schwertransporte (INS-GST) dient zur „Übersetzung“ des beantragten Fahrtweges für die automatisierte Fahrtwegüberprüfung. Hierzu integriert es das routingfähige Straßennetz des kommerziellen Kartenanbieters HERE, dem der GDF-Standard [6] zugrunde liegt, mit den Straßennetzen der Ländern nach ASB [1].

• Statik-Modul

Das Statik-Modul ist ein bundeseinheitlicher Rechenkern zur automatisierten rechnerischen Tragfähigkeitsüberprüfung der durch Großraum- und Schwertransporte betroffenen Ingenieurbauwerke.

• Fachliche Prüfmodule

Die fachlichen Prüfmodule unterstützen den Genehmigungsprozess, indem sie Werkzeuge und Methoden bereitstellen, um fachliche Prüfungen entlang der beantragten Strecke durchzuführen und gegebenenfalls Auflagen ermitteln, z. B. aufgrund der Ergebnisse der Überprüfung der Bauwerkstatik und der geometrischen Bedingungen.

Das Verfahrensmodul ist seit 2007 im produktiven Einsatz. Bereits 2012 wurde die Millionengrenze an bearbeiteten Anträgen erreicht.

Der Grundstein für INS-GST wurde 2007/2008 gelegt. Damals wurde im Rahmen des Projekts „Straßennetzgrundlage“ (SNG) im Auftrag von Bund und Ländern eine Konzeptstudie einschließlich eines Prototyps entwickelt, mit dem nachgewiesen werden konnte, dass die Integration kommerzieller, routingfähiger Netze mit den bestandsorientierten Netzen nach ASB netzweit mit vertretbarem Aufwand möglich ist [8]. Im Jahr 2018 hat die Verkehrsministerkonferenz schließlich beschlossen, an SNG anzuknüpfen und mit dem Aufbau einer bundesweiten Straßennetzgrundlage zu beginnen. Die Aufgabe wurde der Gesamtprojektleitung VEMAGS® übertragen, die sie als Teilprojekt INS-GST weiterführte. [4]

Die Projektleitung von INS-GST hat der Landesbetrieb Straßenbau Nordrhein-Westfalen, Referat Straßeninformation & Vermessung inne. Die Konzepte wurden von der Rosenthaler+Partner AG fortgeschrieben und an die neuen Anforderungen von INS-GST angepasst. Weiterhin hat die Rosenthaler+Partner AG die Entwicklung von INS-GST auch fachlich begleitet. Die Umsetzung der Konzepte sowie der Aufbau einer Betriebsorganisation erfolgte schließlich durch die HELLER Ingenieurgesellschaft mbH. Während der gesamten Entwicklung bestand eine enge Zusammenarbeit mit den anderen Verantwortlichen im VEMAGS-Gesamtprojekt, insbesondere mit der Projektleitung des Verfahrensmoduls bei Hessen Mobil – Straßen- und Verkehrsmanagement und dem Technik-Team von VEMAGS®, der quattec IT-Dienstleistungen GmbH.

In einem komplexen Umfeld ist eine gute Zusammenarbeit und lösungsorientiertes Handeln von entscheidender Bedeutung für den Projekterfolg. Seit 2021 ist INS-GST als Teil des Gesamtprojektes VEMAGS® im Regelbetrieb und stellt ein landesweites Straßennetz zur Verfügung und der Autor dieses Beitrages bedankt sich an dieser Stelle bei allen Beteiligten, die dieses Projekt unterstützt und ermöglicht haben.

2 Die Zielsetzung von INS-GST

Das Ziel von VEMAGS® ist es, das Antrags- und Genehmigungsverfahren vollständig und datenbasiert digital zu unterstützen und einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen. Hinsichtlich des administrativen Prozesses wurde dieses Ziel schon seit längerer Zeit weitgehend erreicht. Im Bereich der Fahrtwegplanung sowie der fachlichen Prüfungen bestand jedoch noch Nachholbedarf, da eine geografisch-topologische Grundlage fehlte.

In einem ersten Schritt wurde VEMAGS mit dem sogenannten „Pre-INS“ um ein Modul erweitert, das dem Antragsteller eine vereinfachte Routenplanung ermöglicht. Pre-INS integriert dazu eine Karte des Navigationsdatenanbieters HERE, da dieser über ein entsprechend routingfähiges Straßennetz verfügt. INS-GST ergänzt die im HERE-Netz geplante Route um die entsprechenden Teilabschnitte gemäß ASB. Diese Teilabschnitte sind erforderlich, damit die fachlichen Prüfmodule Hindernisse und andere relevante Daten finden können, die im ASB-Netz lokalisiert sind. Die Prüfergebnisse können an das Prozessmodul zurückgegeben werden (Bild 1). INS-GST ermöglicht somit eine weitere Automatisierung des Antrags- und Genehmigungsverfahrens in VEMAGS.

Bild 1: Einbindung von INS-GST in das Verfahren VEMAGS [4]

3 Die Funktionsweise von INS-GST

Die Datengrundlage von INS-GST sind die so genannten „Transformationsstrecken“. Eine Transformationsstrecke ist eine zusammenhängende Strecke, die sowohl im ASB-Netz als auch im Navigationsnetz von HERE einen identischen Teil einer Straße definiert. Transformationsstrecken „kennen“ die Stationierung sowohl im ASB- als auch im Navigationsnetz, so dass für eine Route im Navigationsnetz alle relevanten Bestandsdaten im ASB-Netz gefunden und stationiert werden können. Eine Transformationsstrecke ist somit ein „Bindeglied“ zwischen den Netzen, ermöglicht die gegenseitige Abbildung von Netzteilen und damit auch den Austausch von Informationen zwischen Navigationsnetz und ASB (Bild 2).

Bild 2: INS-GST verbindet das Navigationsnetz mit den ASB-Netzen [5]

Die Straßennetz- und Bestandsdaten der Länder sowie der Autobahn GmbH liegen gemäß der Anweisung Straßeninformationsbank, kurz ASB, vor. Die ASB dient in erster Linie dem Infrastrukturmanagement und ermöglicht die genaue Abbildung der dafür relevanten Informationen. Für die Verkehrsteilnehmenden steht dagegen im Vordergrund, auf welchen Routen und Fahrbeziehungen sie ihr Ziel erreichen. Straßennetze für die Navigation sind daher topologisch aufgebaut und auf rein verkehrliche Aspekte ausgerichtet. INS-GST setzt die beiden Straßennetzmodelle in Beziehung, indem verschiedene Analysealgorithmen die Gemeinsamkeiten in beiden Netzen finden und daraus die Transformationsrouten bilden. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Standards und der großen Datenmenge nicht nur komplex, sondern auch zeitaufwändig.

Die Erstellung der Transformationsstrecken erfolgt in verschiedenen Prozessen (Bild 3). Die Netzdaten der 16 Bundesländer sowie der Niederlassungen der Autobahn GmbH des Bundes werden in eine Datenbank eingelesen. Diese bildet die Grundlage für den anschließenden Mappingprozess, in dem die Transformationsstrecken entstehen.

Bild 3: Erstellung der Transformationsstrecken – Prozessschema

Nach dem Import werden die Daten auf Inkonsistenzen überprüft. Dazu gehört insbesondere die Überprüfung an den Schnittstellen der ASB-Netze. Denn: Großraum- und Schwertransporte machen nicht an Landesgrenzen halt und auch das Navigationsnetz und die darauf basierenden Routen sind durchgehend. Waren hier zunächst „nur“ die Netze an den Landesgrenzen zu überprüfen, hat sich die Zahl der Schnittstellen durch die Reform der Bundesfernstraßenverwaltung deutlich erhöht, da nun an jeder Anschlussstelle einer Autobahn die Zuständigkeit wechseln kann. Typische Probleme sind, dass Strecken zwar in den Datenbanken beider Länder vorhanden sind, aber unterschiedliche Geometrien oder Eigenschaften aufweisen, die Nullpunkte nicht übereinstimmen oder die Richtungen entgegengesetzt sind (Bild 4). Diese Fälle werden in Vorbereitung auf das Mapping korrigiert und gleichzeitig in Form eines Protokolls an die Landesbeauftragten bzw. die Autobahn GmbH des Bundes übermittelt, damit diese Korrekturmaßnahmen einleiten können.

Bild 4: Schnittstellen der Netze an den Landesgrenzen

Nachdem alle Netzdaten in einer Datenbank zusammengeführt wurden, erfolgt das Mapping für alle Netzbereiche, in denen zwischenzeitlich Änderungen am Netz (ASB- oder Navigationsnetz) vorgenommen wurden. Der größte Teil des Mappings erfolgt automatisch. Der Mapping-Algorithmus nutzt dazu sowohl geographische als auch topologische und semantische Informationen. So werden Routen auch dann richtig zugeordnet, wenn die Geometrien nicht kongruent sind – was in der Regel der Fall ist, sei es aus Ungenauigkeit oder aus unterschiedlichen Modellierungsgründen (Bild 5). Wo der Algorithmus an seine Grenzen stößt, wird manuell nachbearbeitet.

Bild 5: Differenzen zwischen ASB- und Navigationsnetz

Das Qualitätssicherungskonzept ist von besonderer Bedeutung, da INS-GST als Grundlage für behördliche Bescheide dient. Das Konzept sieht Prüfungen während und nach dem Mappingprozess vor. Es werden sowohl Stichproben genommen als auch geometrische und toplogische Kennzahlen ermittelt, mit denen „verdächtige Fälle“ identifiziert werden können. Verdächtige Fälle sind z. B. Transformationstrecken, bei denen die Differenz der Längen der zueinander zugeordneten Strecken stark abweicht oder die Richtungswinkel einen bestimmten Wert überschreiten. Bei Bedarf werden Korrekturen vorgenommen, bevor das Ergebnis des Mappings, das heißt der Datensatz mit den Transformationsstrecken, für die Verwendung in INS-GST freigegeben wird.

4 Daten für INS-GST

Straßennetze unterliegen einer permanenten Fortschreibung. Aus diesem Grund ist auch eine laufende Pflege des Datenbestandes von INS-GST einschließlich der Transformationsstrecken unerlässlich. Sowohl das „Pre-INS“, das dem Antragsteller im Verfahrensmodul VEMAGS® eine vereinfachte Routenplanung ermöglicht, als auch das Navigationsnetz von INS-GST nutzen das Straßennetz des privaten Mobilitätsanbieters HERE, für das eine entsprechende Lizenz erworben wurde. Das Netz wird von HERE ständig aktualisiert. Alle zwei Wochen wird ein neuer Netzstand zur Verfügung gestellt. Im Rahmen von INS-GST werden diese neuen Netzstände derzeit alle vier Wochen importiert. Das Navigationsnetz von INS-GST ist somit weitestgehend aktuell in Bezug auf die HERE-interne Fortschreibung.

Die zweite wesentliche Datenquelle für INS-GST sind die ASB-Netzdaten der Länder und der Autobahn GmbH des Bundes. Diese stellen die Netzdaten in Form von OKSTRA®-XML-Dateien zur Verfügung, die mindestens folgende Informationen enthalten:

• Abschnitte, Äste, Abschnittsfolge (inklusive Geometrie),
• Geometrie der Abschnitte und Äste,
• Netzknoten/Nullpunkte (inklusive Geometrie),
• Knotenpunktform,
• Straßenklasse, Nummer und

INS-GST unterstützt hierbei die OKSTRA®-Versionen 2.016, 2.017 oder 2.018. Die Lieferung erfolgt derzeit quartalsweise – parallel mit den Lieferungen, die ohnehin an das Bundesinfor- mationssystem Straße (BISStra) erfolgen. Somit fällt für die Länder bzw. die Autobahn GmbH des Bundes kaum Zusatzaufwand an, um INS-GST mit aktuellen Daten zu beliefern.

Vor gut zwei Jahren ist das Projekt INS-GST von der Konzept- in die Betriebsphase übergegangen. Seitdem werden die Netzdaten von HERE, den Ländern und der Autobahn GmbH des Bundes regelmäßig importiert und die Transformationsstrecken laufend aktualisiert. Mit INS-GST steht somit ein bundesweiter, stets aktueller Datensatz zur Verfügung, der Navigations- und ASB-Netze vorhält und zusammenführt.

Neben der Vollständigkeit und Aktualität ist ein weiterer Vorteil, dass die Daten qualitätsgesichert sind. Der Qualitätssicherungsprozess umfasst hierbei vor allem die Schnittstellen zu benachbarten Ländern bzw. zwischen den Netzen im Verantwortungsbereich der Länder und der Autobahn GmbH. Problemfälle werden dokumentiert und an die Verantwortlichen zurückgemeldet. Somit übernimmt INS-GST auch die Funktion einer übergeordneten Instanz mit dem Ziel, ein bundesweit einheitliches, konsistentes und aktuelles ASB-Netz aufzubauen und zu pflegen.

Die dem Dienst INS zugrundeliegende Datenbasis umfasst bundesweit, mit Ausnahme einiger Kreisstraßennetze, das Navigations- und ASB-Netz aller klassifizierten Straßen und Ortsdurchfahrten in der Baulast des Bundes, der Länder und der Kreise einschließlich der gegenseitigen Netzabbildung in Form von Transformationsstrecken.

5 INS-GST – ein aktuelles Navigations- und ASB-Netz für alle klassifizierten Straßen

Für die Nutzung von INS-GST stellt die Betriebsumgebung von VEMAGS® einen Web-Service bereit – den sogenannten INS-Service. Dem INS-Service wird eine Route im Navigationsnetz von HERE übergeben und er gibt die passenden Transformationstrecken zurück, die auch die passenden ASB-Teilabschnitte umfassen. Optional können auch Meta-Informationen zum Mapping und auch die Geometrie der ASB-Teilabschnitte angefragt werden.

Standardmäßig wird der INS-Service durch das VEMAGS®-Verfahrensmodul aufgerufen, sobald ein Fahrtweg über das Kartenfenster (Pre-INS) erstellt wird. Das Verfahrensmodul übergibt hierzu den Fahrtweg an den INS-Service und speichert das zurückgegebene Ergebnis zusammen mit den anderen Antragsdaten. Somit können alle weiteren Prozessschritte bei der Antragsbearbeitung nicht nur die beantragte Navigationsroute, sondern auch die dazugehörigen ASB-Teilabschnitte für weitere Prüfungen nutzen, z. B. für die Ermittlung relevanter Bauwerke oder anderer Hindernisse.

6 INS-Service – ein Web-Service für den Zugriff auf INS-GST

Neben dem VEMAGS-internen Aufruf kann der INS-Service jedoch auch von externen Applikationen verwendet werden. Hierzu sind lediglich die API-Dokumentation sowie die Zugangsdaten erforderlich. Als erste Anwendung hat NWSIB-Last INS-GST integriert. NWSIB-Last übernimmt die Fahrtweginformationen aus dem Verfahrens-Modul und prüft, ob sich auf dieser Route Baustellen, Einschränkungen oder Bauwerke befinden und führt Lichtraum- und statische Prüfungen durch. Das Ergebnis dieser Prüfung mündet ggf. in Fahrauflagen oder gar einer Ablehnung des Antrags. Wo vorher der Fahrtwege händisch durch die Sachbearbeiter erfasst werden mussten, unterstützt nun INS-GST. [4]

7 INS-GST und der OKSTRA®

Bereits im Vorgängerprojekt „Straßennetzgrundlage“ (SNG) wurde der OKSTRA® genutzt [8] und auch in INS-GST spielt der OKSTRA® eine wichtige Rolle. Die Vorteile des OKSTRA® sind bekannt: Er definiert sowohl die technischen als auch die fachlichen Standards für den Datenaustausch. Somit ist nicht nur ein einheitliches, standardisiertes Datenformat vorhanden, sondern es besteht auch ein einheitliches Verständnis für die Daten und Sonder- und Spezialfälle, Interpretationsspielräume und Mehrdeutigkeiten werden effektiv vermieden. Zudem werden von der OKSTRA®-Pflegestelle Werkzeuge bereitgestellt, mit denen OKSTRA®-Daten erstellt, eingelesen und auch hinsichtlich ihrer Konformität zum Standard geprüft werden können.

Wie bereits oben beschrieben liefern alle Bundesländer sowie die Niederlassungen der Autobahn GmbH für INS-GST turnusmäßig die ASB-Netzdaten in Form von OKSTRA®-XML-Dateien. Das Einlesen der Datei erfolgt regelmäßig und reibungslos. Problemfälle gibt es praktisch keine.

Der OKSTRA® spielt somit eine wesentliche Rolle bei der der effizienten Aktualisierung der Transformationsstrecken und seine große Stärke in zweierlei Hinsicht aus.

• Es sind nicht zu jedem System, mit allen seinen Spezifika, Schnittstellen zu entwickeln. Das erspart nicht nur einmaligen Entwicklungsaufwand, sondern reduziert auch die Lebenszykluskosten und den organisatorischen Overhead. Denn die Menge an Schnittstellen müsste laufend gepflegt, das heißt an Änderungen angepasst werden.
• Die fachliche Bedeutung ist in Verbindung mit der ASB [1] eindeutig definiert. Das heißt ein Abschnitt oder Ast ist nicht nur „irgendeine Straßenkante“, sondern ist eine Kante, die nach bestimmten semantischen Regeln festgelegt worden ist. Dies ist für das Mapping von Navigationsnetz und ASB-Netz wichtig, da hier nicht einfach nur geometrisch, sondern auch toplogisch-semantisch vorgegangen werden muss.

INS-GST nutzt OKSTRA® somit routinemäßig, um die Transformationsstrecken auf Basis der ASB-Netze der Länder sowie der Autobahn GmbH des Bundes zu aktualisieren. Hier liegt nach Meinung des Autors auch die große Stärke des OKSTRA® und auch das primäre Einsatzgebiet. Der Export von Gesamtnetzen oder Gesamtdatenbeständen aus einer Straßendatenbank und das Einlesen in ein nachgeordnetes System, welches die Daten nicht hoheitlich verwaltet. Perspektivisch soll für die Fortschreibung das OKSTRA®-Netzänderungsprotokoll Anwendung finden. OKSTRA®-seitig wurden die Grundlagen hierfür bereits in den Jahren 2010/2011 geschaffen, doch sind praktische Implementierungen nicht flächendeckend im Einsatz.

Mit dem INS-Service werden zu einer Route im Navigationsnetz die entsprechenden ASB-Teilabschnitte zurückgegeben. Die Anforderungen waren dabei:

• Der Services muss schnell sein (Routen können teils sehr lang sein und tausende Transformationsstrecken enthalten).
• Die Response-Struktur (das heißt die Struktur des vom Service zurückgegebenen Ergebnisses) soll einfach zu verstehen sein.
• Die Response sollte möglichst schlank sein und nur erforderliche Daten
• Metadaten müssen flexibel abgebildet
• Anpassungen sollten einfach möglich

Bei der Abwägung fiel die Entscheidung auf ein JSON-Format und gegen OKSTRA® und XML. JSON ist sehr schlank, einfach lesbar und flexibel. Alle relevanten Informationen zu den Transformationsstrecken können an den Empfänger transportiert werden – mit wenig Overhead und bei geringem Speicherbedarf. Im Bild 6 ist eine Response abgebildet. Die Teilabschnitte im Navigations- und ASB-Netz, die eine Transformationsstrecke bilden, sind hervorgehoben.

Bild 6: Auszug aus einem INS-Service-Response (die wichtigsten Inhalte einer Transformationsstrecke sind rechteckig umrandet)

Der OKSTRA® und XML haben sich somit an dieser Stelle als wenig zweckmäßig erwiesen. Denn hier hat der OKSTRA® tatsächlich noch Schwächen:

• Der OKSTRA® ist sehr komplex, streng modelliert und stark typisiert. Das macht ihn sehr wenig flexibel.
• Durch die Verwendung von XML resultieren selbst aus wenigen Daten recht große Overheads, was eine große Datenmenge zum Ergebnis hat.
• Notwendige Ergänzungen müssen bei der Pflegestelle eingereicht werden. Das erfordert Zeit und belastet das Projektbudget.
• Die Freiheitsgrade sind geringer und Änderungen Anpassungen können weniger agil realisiert werden.

Und nicht zuletzt muss konstatiert werden, dass der OKSTRA® zwar für den Austausch gesamter Netze und großer Datenbestände – meist ausgehend von einer Straßendatenbank

• ein wichtiger Standard ist. Im Kontext flexibler Datenübermittlungen, für Datenlieferungen in die Straßendatenbank oder zwischen Fachsystemen spielt er jedoch nach wie vor eine untergeordnete Rolle.

Dies ist nach Meinung des Autors jedoch kein Grund, dem OKSTRA® seine grundsätzliche Eignung für diesen Bereich abzusprechen. Denn „der OSKTRA® ist eine Sammlung von Objekten aus dem Bereich des Straßen- und Verkehrswesens“ und „wurde mit dem Ziel ins Leben gerufen, ein gemeinsames Verständnis dieser Objekte in den betroffenen Fachbereichen zu erreichen.“ [9] Weder die Verwendung von XML noch die strenge Modellierung sind hierfür zwingend bzw. durchgehend erforderlich.

Der OKSTRA® und auch die strenge Modellierung sind zu großen Teilen erforderlich und zweckmäßig. Es sollten jedoch mehr Freiheitsgrade gegeben werden und der OKSTRA® ist zu verschlanken, damit eine breitere Nutzung erzielt wird. Nach Auffassung des Autors könnte eine offene Diskussion unter Anwendern und Experten, eine Stärken- und Schwächen-Analyse und eine darauf basierende Weiterentwicklung des OKSTRA® nach fast 25 Jahren neue Impulse geben. Denn durch die laufende Zunahme verteilter Systeme und insbesondere auch im Kontext des BIM (siehe unten) sind solide und praktische Standards mehr als nur hilfreich.

8 Entwicklungen in INS-GST

Wie eingangs erwähnt, ist es das Ziel von VEMAGS®, den Antrags- und Genehmigungsprozess vollständig und datenbasiert digital zu unterstützen und einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen. Für den administrativen Prozess wurde dieses Ziel bereits weitgehend erreicht und mit INS-GST wurde seitens VEMAGS® der Grundstein gelegt, auch die Fahrtwegplanung sowie die effiziente Fahrtwegprüfung durchzuführen. Zwischen Fahrtwegplanung und -prüfung ist hierbei zu unterscheiden:

• Die Fahrtwegplanung ist Aufgabe des Im Zuge der Antragstellung gibt er den gewünschten Fahrtweg in VEMAGS® an.
• Die Fahrtwegprüfung erfolgt durch die Erlaubnis- und Genehmigungsbehörde, gegebenenfalls unter Anhörung sämtlicher relevanter Stellen.

Das Ergebnis der Prüfungen ist entweder ein positiver Bescheid, ein negativer Bescheid oder ein Bescheid mit Auflagen. Im Falle eines negativen Bescheids muss der Antragsteller einen neuen Antrag mit einem angepassten Fahrtweg und/oder geänderter Fahrtzeit stellen. Bei einem positiven Bescheid mit Auflagen hat er entsprechend bei der Fahrtdurchführung die Auflagen zu berücksichtigen.

Um diesen Prozess für alle Beteiligten zu optimieren, werden derzeit Überlegungen angestellt, nicht nur die Prüfung effizienter zu gestalten, sondern den Antragsteller bereits bei der Fahrtwegplanung mit GST-spezifischen Informationen zu unterstützen. Die Unterstützung bei der Fahrwegplanung könnte z. B. so aussehen, dass der Antragsteller direkt Informationen darüber erhält, ob die statische Tragfähigkeit betroffener Bauwerke ausreicht, ob ausreichende Durchfahrtshöhen vorhanden sind oder ob andere Hindernisse außerhalb des Lichtraumprofils die Durchführung eines Großraum- und Schwertransports erschweren oder verhindern. Ebenso kann geprüft werden, ob im beantragten Durchführungszeitraum temporäre verkehrsbeschränkende Maßnahmen, z. B. in Form von Arbeitsstellen, geplant sind. Durch eine solche „Vorabprüfung“ würde der Antragsteller direkt erfahren, ob die Route geeignet ist und könnte gegebenenfalls direkt umplanen. Dies würde nicht nur die Durchlaufzeiten der Anträge verkürzen, sondern auch die Genehmigungsbehörden entlasten.

Diese weitere Stufe der Automatisierung stellt jedoch eine nicht zu unterschätzende Herausforderung dar. Denn wenn die Fahrten bereits bei der Antragstellung einer Vorprüfung unterzogen werden können, müssen die dafür relevanten Daten einheitlich strukturiert vorliegen und einen bekannten Grad an Vollständigkeit und Qualität aufweisen. Dies ist derzeit nicht der Fall, da die Daten in unterschiedlicher Form in verschiedenen Datenbanken bei den Ländern und der Autobahn GmbH des Bundes vorliegen.

Für den angedachten Automatisierungsschritt, der praktisch eine direkte Vorprüfung des Fahrtweges vorsieht, ist es daher erforderlich, die Daten aus den verschiedenen Quellen zu konsolidieren, gegebenenfalls aufzubereiten und für die fachlichen Prüfprozesse bereitzustellen. Für die Übersetzung des Fahrtweges auf Basis des Navigationsnetzes von HERE in die ASB-Welt fungiert INS-GST bereits als Datendrehscheibe. Für die verteilten Daten für die technischen Prüfungen kommt aus Sicht des Autors nur eine Lösung in Frage, bei der die Daten aus den verteilten Datenquellen über OKSTRA® bereitgestellt werden – analog oder vergleichbar zum Vorgehen bei den Straßennetzen. Das heißt die Länder, die Autobahn GmbH des Bundes und andere Stellen mit relevanten Daten stellen die Daten regelmäßig zur Verfügung, INS-GST liest diese ein, führt eine Qualitätssicherung durch und stellt die Daten für die fachlichen Prüfungen im Rahmen der Routenfindung einheitlich zur Verfügung.

Eine weitere bzw. ergänzende Lösung bestünde darin, dass die relevanten Daten über Web-Services bereitgestellt werden, idealerweise OKSTRA®-konform. Auf diese Weise könnte die Aktualisierung der Fach- und Netzdaten in INS-GST ohne Zutun der verantwortlichen Stelle erfolgen, die Aktualisierungszyklen könnten reduziert und die Aktualität erhöht werden.

Aktuell umfasst INS-GST noch keine Straßen in der Baulast der Kommunen sowie von Kreisen, deren Netze nicht durch das Land gepflegt werden. Es ist jedoch grundsätzlich möglich und sinnvoll, dass INS-GST auch diese Netze integriert, denn Großraum- und Schwertransporte machen an Stadtgrenzen nicht halt. Auch hier ist OKSTRA® unabdingbar, denn die kommunalen Straßendatenbanken sind im Vergleich zu den Bund- und Ländersystemen wesentlich vielfältiger.

9 INS-GST und BIM

Wie eingangs erwähnt, ist es das Ziel von VEMAGS®, den Antrags- und Genehmigungsprozess vollständig und datenbasiert digital zu unterstützen und einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen. Für den administrativen Prozess wurde dieses Ziel bereits weitgehend erreicht und mit INS-GST wurde seitens VEMAGS® der Grundstein gelegt, auch die Fahrtwegplanung sowie die effiziente Fahrtwegprüfung durchzuführen. Zwischen Fahrtwegplanung und -prüfung ist hierbei zu unterscheiden:

• Die Fahrtwegplanung ist Aufgabe des Antragstellers. Im Zuge der Antragstellung gibt er den gewünschten Fahrtweg in VEMAGS® an.
• Die Fahrtwegprüfung erfolgt durch die Erlaubnis- und Genehmigungsbehörde, gegebenenfalls unter Anhörung sämtlicher relevanter Stellen.

Das Ergebnis der Prüfungen ist entweder ein positiver Bescheid, ein negativer Bescheid oder ein Bescheid mit Auflagen. Im Falle eines negativen Bescheids muss der Antragsteller einen neuen Antrag mit einem angepassten Fahrtweg und/oder geänderter Fahrtzeit stellen. Bei einem positiven Bescheid mit Auflagen hat er entsprechend bei der Fahrtdurchführung die Auflagen zu berücksichtigen.

Um diesen Prozess für alle Beteiligten zu optimieren, werden derzeit Überlegungen angestellt, nicht nur die Prüfung effizienter zu gestalten, sondern den Antragsteller bereits bei der Fahrtwegplanung mit GST-spezifischen Informationen zu unterstützen. Die Unterstützung bei der Fahrwegplanung könnte z. B. so aussehen, dass der Antragsteller direkt Informationen darüber erhält, ob die statische Tragfähigkeit betroffener Bauwerke ausreicht, ob ausreichende Durchfahrtshöhen vorhanden sind oder ob andere Hindernisse außerhalb des Lichtraumprofils die Durchführung eines Großraum- und Schwertransports erschweren oder verhindern. Ebenso kann geprüft werden, ob im beantragten Durchführungszeitraum temporäre verkehrsbeschränkende Maßnahmen, z. B. in Form von Arbeitsstellen, geplant sind. Durch eine solche

„Vorabprüfung“ würde der Antragsteller direkt erfahren, ob die Route geeignet ist und könnte gegebenenfalls direkt umplanen. Dies würde nicht nur die Durchlaufzeiten der Anträge verkürzen, sondern auch die Genehmigungsbehörden entlasten.

Diese weitere Stufe der Automatisierung stellt jedoch eine nicht zu unterschätzende Herausforderung dar. Denn wenn die Fahrten bereits bei der Antragstellung einer Vorprüfung unterzogen werden können, müssen die dafür relevanten Daten einheitlich strukturiert vorliegen und einen bekannten Grad an Vollständigkeit und Qualität aufweisen. Dies ist derzeit nicht der Fall, da die Daten in unterschiedlicher Form in verschiedenen Datenbanken bei den Ländern und der Autobahn GmbH des Bundes vorliegen.

Für den angedachten Automatisierungsschritt, der praktisch eine direkte Vorprüfung des Fahrtweges vorsieht, ist es daher erforderlich, die Daten aus den verschiedenen Quellen zu konsolidieren, gegebenenfalls aufzubereiten und für die fachlichen Prüfprozesse bereitzustellen. Für die Übersetzung des Fahrtweges auf Basis des Navigationsnetzes von HERE in die ASB-Welt fungiert INS-GST bereits als Datendrehscheibe. Für die verteilten Daten für die technischen Prüfungen kommt aus Sicht des Autors nur eine Lösung in Frage, bei der die Daten aus den verteilten Datenquellen über OKSTRA® bereitgestellt werden – analog oder vergleichbar zum Vorgehen bei den Straßennetzen. Das heißt die Länder, die Autobahn GmbH des Bundes und andere Stellen mit relevanten Daten stellen die Daten regelmäßig zur Verfügung, INS-GST liest diese ein, führt eine Qualitätssicherung durch und stellt die Daten für die fachlichen Prüfungen im Rahmen der Routenfindung einheitlich zur Verfügung.

Eine weitere bzw. ergänzende Lösung bestünde darin, dass die relevanten Daten über Web-Services bereitgestellt werden, idealerweise OKSTRA®-konform. Auf diese Weise könnte die Aktualisierung der Fach- und Netzdaten in INS-GST ohne Zutun der verantwortlichen Stelle erfolgen, die Aktualisierungszyklen könnten reduziert und die Aktualität erhöht werden.

Aktuell umfasst INS-GST noch keine Straßen in der Baulast der Kommunen sowie von Kreisen, deren Netze nicht durch das Land gepflegt werden. Es ist jedoch grundsätzlich möglich und sinnvoll, dass INS-GST auch diese Netze integriert, denn Großraum- und Schwertransporte machen an Stadtgrenzen nicht halt. Auch hier ist OKSTRA® unabdingbar, denn die kommunalen Straßendatenbanken sind im Vergleich zu den Bund- und Ländersystemen wesentlich vielfältiger.

10 Fazit

Mit der Verwendung von OKSTRA und einem CDE werden in INS-GST also bereits BIM- Methoden erfolgreich in der Praxis eingesetzt – auch wenn dies bisher nicht explizit so benannt wurde und noch Ergänzungen und Anpassungen nicht zuletzt in der Terminologie notwendig sind, um tatsächlich einem BIM nach ISO 19650 zu entsprechen. Dennoch gehen BIM-Methoden und OKSTRA mit INS-GST bereits jetzt Hand in Hand und erweisen sich als optimale Kombination. Dieser Beitrag soll Mut machen. BIM ist keine abstrakte Zukunft. BIM ist nicht auf das Planen und Bauen beschränkt. BIM braucht keine neuen Datenmodelle. Und es muss auch nicht auf IFC gewartet werden, bis man mit BIM loslegen kann. BIM gibt uns vielmehr die Chance, die Digitalisierung im Straßenwesen schon heute konkret und greifbar voranzutreiben.

Literaturverzeichnis

1. Anweisung Straßeninformationsbank (ASB), Herausgeber: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, 2018
2. Heller, S.: BIM – Klischees und Missverständnisse im Kontext des Straßeninfrastrukturmanagements, Whitepaper des Kirschbaum Verlag, 2021
3. Hejdin, R. et al.: BIM-Erweiterung durch Implementierung der Nutzung baustofftechnischer Daten von Straßen und Brücken im AMS (BIM4AMS), Herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Deutschland, Bundesministerium für Klimaschutz Österreich und Bundesamt für Strassen Schweiz, 2022
4. INS-GST, Newsletter, URL: https://www.vemags.de/ins-gst-modul/ (Stand: 1. 2024)
5. INS-GST, Schulungsunterlagen zur Schulung der Landesbeauftragten am 1. 2021
6. DIN EN ISO 14825:2011-10, Intelligente Transportsysteme – Geographische Dateien (GDF) – GDF5.0 und DIN EN ISO 20524-1:2023 – GDF 5.1
7. DIN EN ISO 19650, Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich Bauwerksinformationsmodellierung (BIM), 2019
8. Koch, R.; Marschal, C.; Schildknecht, L.; Komma, Ch.; Willenbacher, H.: Konzeptstudie Bundesweite Straßennetzgrundlage, im Auftrag des Landesbetriebs NRW Gelsenkirchen, 2009
9. OKSTRA®, Informationen zum Objektkatalog, URL: http://www.okstra.de (Stand: 1. 2024)
10. VEMAGS®, Information zu Projekt und Organisation URL: http://www.vemags.de (Stand: 1. 2024)
11. Komma, Ch.; Koch, R.; Friedrich, O.: VEMAGS® verbindet – SIB-Daten deutschlandweit nutzen, Vortrag bei den NW-SIB-Tagen, November 2019
12. Berthold, : Verfahren zur Harmonisierung gleichartiger Objekte in den Bereichen Planung/Entwurf und Bestandsdokumentation, 5. OKSTRA®-Symposium, Oktober 2011
13. Verwaltungsvereinbarung Gesamtsystem VEMAGS®, Beschluss der Verkehrsministerkonferenz vom 14.10. 2020