Metro de Panamá: BIM-gestützter Ausbau optimiert Zusammenarbeit

Wie viele Metropolen leidet auch Panama-Stadt unter chronischer Überlastung der Straßen im Ballungsraum, in dem ca. 30 % der vier Millionen starken Gesamtbevölkerung leben. Abhilfe verspricht sich die zuständige Planungsbehörde von einem ehrgeizigen Infrastrukturprojekt: Die neue Linie 3 der 2014 eröffneten Metro de Panamá soll den Panamakanal unterqueren und die Ost- und Westseite des Landes miteinander verbinden, wobei die insgesamt 34 km lange Strecke teilweise als Einschienenbahn durch ein Gebiet mit extremen Höhenunterschieden geführt werden muss. Mit diesem 2,5 Milliarden USD (ca. 2,1 Milliarden Euro) schweren Projekt – dem größten seit der Erweiterung des Panamakanals vor einem knappen Jahrzehnt – will das mittelamerikanische Land der Verkehrsüberlastung in der Region Arraiján beikommen. Zudem sollen in der Entwicklungsphase insgesamt ca. 5.000 neue Arbeitsplätze enstehen.

Das Projekt, das im Juni 2024 zu 60 % fertiggestellt war, soll im zweiten Quartal 2026 abgeschlossen werden. Als Hauptauftragnehmer entschied sich der Bauträger im Oktober 2020 für das HPH-Konsortium, bestehend aus Hyundai E&C (Hyundai Engineering & Construction), POSCO E&C (POSCO Engineering & Construction) und Hyundai Engineering. Bei der öffentlichen Ausschreibung wurde das Unternehmen aufgrund seiner Erfahrung bei der Durchführung großer U-Bahn-Bauprojekte in Korea und weiteren Ländern sowie aufgrund seiner technischen Kompetenzen und nachgewiesenen Termintreue hoch bewertet.

Um sich einen Auftrag dieser Größenordnung zu sichern, legte das Unternehmen einen BIM-Abwicklungsplan für ein großes Eisenbahnprojekt vor, der seine Erfahrungen aus früheren Auslandsprojekten widerspiegelt. „Wir haben bei der technischen Bewertung eine hohe Punktzahl erhalten, weil wir proaktiv einen Plan zur Erleichterung der Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Arten von Arbeiten durch eine gemeinsame Datenumgebung vorgelegt haben“, meint Jaewoong Hwang, Senior Manager in der Abteilung für Infrastrukturingenieurwesen.

Internationale Bauprojekte erfordern die Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen Ingenieurfächern und Teams aus der ganzen Welt. Derzeit sind am Projekt der Linie 3 etwa 350 Fachkräfte beteiligt, darunter koreanische Mitarbeitende des HPH-JV, lokale panamaische Mitarbeitende des Bauträgers Metro de Panamá, ein japanisches Team, das für die Projektaufsicht zuständig ist, und spanische Planungsfachkräfte.

„Der BIM-Abwicklungsplan bietet große Vorteile bei der Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Baudisziplinen zur Lösung von Problemen, die den Input mehrerer Teams erfordern“, erläutert Hwang. „Der Sanitärtechniker möchte beispielsweise durch eine bestimmte Wand gehen, um die Rohrinstallation zu vereinfachen, während der Tragwerksplaner aus Gründen der statischen Sicherheit auf einer Umleitung der Rohre besteht. Früher hätte die Klärung dieser Fragen regelmäßige Geschäftsreisen für persönliche Besprechungen und Videokonferenzen erfordert, bei denen umfangreiches Planungsmaterial mitgebracht, Ideen ausgetauscht und ein Konsens erzielt wurde. Aber jetzt können alle Beteiligten Ideen austauschen und den Fortschritt in Echtzeit online überprüfen, indem sie sich ein gemeinsames Visualisierungsmodell ansehen. Dadurch lässt sich die Entscheidungsfindung erheblich straffen.“

Früher ließen sich Planungsprobleme oft nicht im Voraus erkennen, sondern traten erst unmittelbar vor oder gar während der Bauphase auf, was die Fertigstellung verzögern und Baumängel verursachen konnte. Da nun aber alle Beteiligten bereits in der Entwurfsphase involviert sind und Probleme in Echtzeit erkannt werden können, lassen sie sich zum Großteil vor Baubeginn lösen. Diese nahtlose Zusammenarbeit führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern trägt auch zur Straffung der Projektabläufe und damit zur Verkürzung der Lieferfristen bei.

„Frontloading ist eine weithin bekannte Methode des Produktivitätsmanagements, die ursprünglich in der Fertigung entwickelt wurde und jetzt zunehmend auch in der Baubranche Anwendung findet“, berichtet Hwang. Bei diesem Ansatz werden mehr Kosten und Arbeitsaufwand in die Anfangsphase des Prozesses investiert. Indem Probleme vor Baubeginn angegangen und gelöst werden, lassen sie sich leicht und zu wesentlich geringeren Kosten beheben als bei Änderungen nach dem Bau. Selbst wenn sich der Baubeginn geringfügig verzögert, lassen sich durch proaktive Klärung von Problemen in der Entwurfs- und Planungsphase die Gesamtprojektdauer und das Gesamtprojektbudget reduzieren.

„Planungsprobleme werden so klar visualisiert, dass sie für alle unmittelbar ersichtlich sind, und die Rollenverteilung ist so eindeutig, dass man kaum vorankommen könnte, ohne sie zu lösen“, so Hwang weiter. „Seit Oktober 2021 hatten wir etwa 13.000 Probleme, die gelöst werden mussten. Mit einem konventionellen Ansatz wären diese Probleme ungeklärt geblieben und erst nach Baubeginn vor Ort entdeckt worden, was zu Nacharbeiten und Änderungsaufträgen geführt hätte.“

Diese Vorteile lassen sich nicht über Nacht realisieren – es ist nicht einfach, Prozesse umzustellen, die seit Jahrzehnten bestehen, und viele Unternehmen in der koreanischen Baubranche müssen BIM und gemeinsame Datenumgebungen (Common Data Environments, CDE) erst noch implementieren. Laut einem Bericht der „Daehan Economic Daily“ haben zwar mehrere koreanische Behörden den Prozentsatz der obligatorischen BIM-Anwendungen bei öffentlichen Ausschreibungen deutlich erhöht. Viele einheimische Unternehmen neigten jedoch dazu, BIM-Dienstleistungen auszulagern, und hätten die entsprechenden Tools auch noch nicht vollständig in ihre tatsächlichen Projektabläufe integriert.

Mit Blick auf die Überseemärkte, wo die Implementierung von BIM und CDE zunehmend zur Pflicht wird, gründete Hyundai E&C bereits 2010 eine spezielle Taskforce für die praktische Anwendung von BIM und arbeitet mit Autodesk zusammen, um die einschlägigen Kapazitäten auszubauen, wie Hwang berichtet. Aktuell bestehe die Taskforce aus sechs Personen, darunter zwei Mitarbeitende, die für die BIM-Modellierung zuständig sind, und Ingenieure aus den einzelnen Fachdisziplinen.

„Wenn alle Beteiligten ihre jeweiligen Arbeitsabläufe mit Blick auf BIM und CDE beobachten, werden sich immer wieder Möglichkeiten ergeben, die Produktivität und Qualität der Planung auf dieser Grundlage zu verbessern“, meint Hwang und betont die Bedeutung von BIM als Werkzeug für alle AECO-Fachkräfte, nicht nur für einige wenige Spezialisten. „Es ist auch eine Prozessentwicklung erforderlich, damit jeder Einzelne BIM nutzen kann, um die Produktivität der eigenen Arbeit zu steigern. BIM darf nicht als zusätzliche Aufgabe gesehen werden, sondern als Werkzeug zur Vereinfachung der bestehenden Arbeit.“

Bei Hyundai E&C setzt man auf die Autodesk Construction Cloud als Plattform zur Unterstützung der flächendeckenden Umstellung auf CDE. „Sicherheitsbedenken und komplexe Konfigurationen, wie z. B. Berechtigungen und Dokumentenkontrollen, können die Akzeptanz der Cloud-Plattform behindern“, weiß Hwang. „Mit Autodesk Construction Cloud lassen sich Sicherheitsbedenken sehr einfach aus dem Weg räumen, denn man kann Verantwortlichkeiten und Rollen im Voraus einrichten. Berechtigungen werden dann automatisch zugewiesen, und die entsprechenden Einstellungen können mit nur wenigen Klicks abgeschlossen werden.“

Im November 2023 erhielt Hyundai E&C einen zusätzlichen Auftrag im Wert von 350 Millionen USD (ca. 300 Millionen Euro) für den Bau eines 4,5 km langen Tunnels unter dem Panamakanal, der im zweiten Quartal 2026 fertiggestellt werden und die Ost- und Westseite des Panamakanals verbinden soll. Aufgrund der Verbindung mit dem bestehenden Linie-3-Projekt konnte Hyundai E&C durch BIM und CDE einen starken Lock-in-Effekt erzielen, seine Kompetenzen bei der Projektabwicklung effektiv unter Beweis stellen und sich eine günstige Position für den Gewinn von Folgeprojekten sichern.

„Dieser Unterwassertunnel ist eine komplette Umgestaltung der ursprünglich geplanten Trasse zur Überquerung des Panamakanals durch eine Brücke“, so Hwang. „Dies erforderte eine schnelle Anpassung des betroffenen Abschnitts der bestehenden Schienenplanung, und die Tatsache, dass die Pläne für die Linie 3 mit BIM erstellt wurden, erleichterte die reibungslose Änderung der Planung erheblich.“

Wenn ein Brückenabschnitt durch einen Tunnel ersetzt wird, müssen die Pläne nicht nur für diesen Abschnitt, sondern auch für den angrenzenden Abschnitt geändert werden, erläutert Hwang weiter. „Ich denke, wir haben uns eine vorteilhafte Position verschafft durch die tatsächliche Implementierung von BIM und CDE, anstatt nur zu kosmetischen Zwecken mit BIM zu arbeiten. Der kooperative Prozess und die Erfahrungen, die wir in der gesamten Lieferkette – vom Bauträger über die Planungsbüros bis hin zu den Subunternehmern – bei der Verwendung von CDE zur gemeinsamen Planung und Bauausführung gesammelt haben, werden sich positiv auf die Vergabe künftiger Projekte auswirken.“