Bei gbm gehört das Arbeiten mit digitalen Werkzeugen zum Arbeitsalltag. Wir verwenden sowohl Geoinformationssysteme als auch Modellierungs- und Berechnungssoftware für Baugrund- und Grundwasserberechnungen und verarbeiten die Daten entsprechend für BIM. Ebenso kommen bei uns Drohnen zum Einsatz, um Geländemodelle und 3D-Modelle zu erstellen.
Durch den Datenaustausch der Programme untereinander können die ermittelten und aufbereiteten Daten unterschiedlichster Herkunft und Genese zusammengeführt und für projektspezifische Fragestellungen miteinander verknüpft und interpretiert werden. Gerade bei komplexen Projekten oder Vorhaben mit einer Vielzahl äußerer Einflüsse (z. B. im urbanen Raum) können sich aus dieser Datenverknüpfung und -aufbereitung vielfältige Potenziale hinsichtlich der Optimierung des Leistungsumfangs, von Bau- und Planungszeiträumen sowie Kosten ergeben.
Bei der Planung und Ausführung komplexer Projekte des Hoch- und Tiefbaus oder weiträumiger Infrastrukturmaßnahmen fallen große Mengen raumbezogener Basisdaten an. Dazu zählen zum Beispiel Kataster, Gewässer und Straßen, aber auch Fachdaten wie Grundwassergleichen, Altlasten und Kampfmittelvorkommen. Diese Daten gilt es entsprechend zu verwalten und für alle Projektbeteiligten sowie – im Bedarfsfall – für die Öffentlichkeit zu visualisieren.
Mithilfe von Geoinformationssystemen können raumbezogene Daten erfasst, verwaltet, analysiert und präsentiert werden, was als fundierte Entscheidungshilfe in der Projektarbeit dient. Dies vereinfacht den Austausch mit allen Beteiligten und dient als Schnittstelle sowie Vorbereitung für weiterführende Prozesse wie beispielsweise die 3D-Modellierung.
In Kombination mit Datenbanken können so ermittelte Daten aus dem Feld oder Labor direkt eingepflegt und miteinander verknüpft werden. Dies erleichtert nicht nur die Interpretation der Daten, sondern bietet auch vielfältige Potenziale hinsichtlich der Optimierung des Leistungsumfangs, von Bau- und Planungszeiträumen sowie der damit einhergehenden Kosten – insbesondere bei komplexeren Projekten oder größeren Vorhaben.
Geologische und hydrogeologische 3D-Modelle stellen eine wertvolle Erweiterung klassischer, zweidimensionaler Karten und Schnitte dar. Durch die Visualisierung der Tiefenebene wird der Untergrund dreidimensional abgebildet, was selbst komplexe geologische Strukturen verständlich aufzeigt. Dadurch lassen sich Problemstellungen frühzeitig erkennen und zielgerichteter bearbeiten. Zudem liefert die räumliche Darstellung bereits in der Planungsphase wichtige Erkenntnisse, wodurch Kosten und Zeit eingespart werden können. Im Zuge nachfolgender Erkundungen und während der späteren Baumaßnahme lassen sich die 3D-Modelle fortlaufend mit neuen Ergebnissen präzisieren, was einen deutlichen Informationsgewinn bietet.
Als Grundlage und Vorbereitung für 3D-Modellierungen dienen Daten, die zuvor in einer Datenbank oder in einem Geoinformationssystem (GIS) erfasst und aufbereitet wurden. Ebenso können Daten aus der 3D-Modellierung wieder in 2D-Informationen überführt werden.
Die 3D-Modellierung des Baugrunds bildet darüber hinaus die Basis für den Building-Information-Modeling-Prozess (BIM) in der Geotechnik. Durch die Zuweisung geotechnischer und hydrogeologischer Parameter im Baugrundmodell können Verformungen des Untergrunds infolge baulicher Eingriffe ermittelt oder als Datengrundlage für Grundwassermodellierungen und numerische Berechnungen herangezogen werden.
Für ein 3D-Untergrundmodell werden zunächst Bohrdaten als Zylinder mit Attributen erzeugt. Durch die Zuweisung von Schichten entstehen 3D-Volumenkörper, denen entsprechende geotechnische Parameter zugewiesen werden. Zudem können zusätzliche Informationen wie Schnitte, Vektor- und Rasterdaten, Geländemodelle oder tektonische Daten erstellt oder in das Modell importiert werden. Liegen Bauwerke ebenfalls als Volumenkörper vor, lassen sich die geotechnischen Schichten auf das Bauwerksmodell projizieren. So können nicht nur Mengen präzise ermittelt, sondern auch Risiken beim Bau bereits im Vorfeld erkannt werden.
Mit Grundwasserströmungsmodellen können die Auswirkungen von Eingriffen oder Maßnahmen auf den Grundwasserkörper bereits im Vorfeld simuliert und baubegleitend überprüft werden. Neben möglichen Auswirkungen auf Grundwasserstände und -strömungen lassen sich dabei auch Stoff- und Wärmetransporte prognostizieren.
Grundwassermodelle ermöglichen eine präzise Beurteilung von Eingriffen in den Grundwasserhaushalt und dienen als verlässliche Entscheidungshilfe bei vielfältigen Fragestellungen – etwa zu Bau- und Bemessungswasserständen, Wasserentnahmen oder Geothermie.
Für alle relevanten öffentlichen Großprojekte ist mittlerweile die BIM-Methode anzuwenden. BIM steht für eine modellbasierte Methode, mit der die Planung, die Errichtung und der Betrieb von Bauwerken sowie alle für den Lebenszyklus relevanten Daten konsistent erfasst werden. Dabei ist BIM ein fortlaufender Prozess und keine bloße Datei: Es wird ein „digitaler Zwilling“ erzeugt, der verschiedene Fachmodelle vereint. Dazu gehört unter anderem das 3D-Baugrundmodell. Mithilfe von BIM wird eine fundierte Planung ermöglicht sowie die Errichtung und der Betrieb von Anlagen effizienter gestaltet.
Neben den geotechnischen Eigenschaften, die in Bauteilen und Fachmodellen hinterlegt sind, fließen auch Zeit und Kosten als Parameter in den Prozess ein. Auftraggeber können diese Daten über den gesamten Lebenszyklus der Anlage hinweg nachhaltig nutzen.
Bei gbm sind mehrere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter buildingSMART-basiszertifiziert– eine Qualifikation, die weltweit für einen verlässlichen Qualitätsmaßstab bei der Bewertung und Vergleichbarkeit von Kenntnissen im Building Information Modeling steht.
gbm ist nicht nur auf der Erde, sondern auch in der Luft unterwegs – und zwar mithilfe von Drohnen. Damit lassen sich nicht nur hochauflösende Bilder aus der Vogelperspektive aufnehmen, sondern auch detaillierte Punktwolken und 3D-Modelle erzeugen. Aus einem 3D-Modell lassen sich dabei deutlich mehr Informationen gewinnen als aus einem einfachen Foto.
Eine Befliegung eignet sich besonders für die Vermessung von schwer zugänglichen oder sehr steilen Bereichen. gbm setzt Drohnen vor allem zur Erfassung von Böschungs- und Bauwerksgeometrien ein: 3D-Modelle von Böschungen, von denen ein Steinschlag- oder Felssturzrisiko ausgeht, können ingenieurgeologisch effizient bewertet werden. Auch zeitintensive Vermessungen von Bauwerken, wie etwa von Tunnelportalen, lassen sich mithilfe von Drohnenaufnahmen durchführen. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Objekt- und Fachplanung. Zudem können die Daten nahtlos in Geoinformationssystemen und für die 3D-Modellierung weiterverwendet werden.
