Der Fehmarnbelt-Tunnel – ein europäisches Megaprojekt

Volle Kontrolle über die Projektdaten mit CDE

Nach dem Start der Bauarbeiten auf dänischer Seite im Jahr 2020 nehmen seit dem Spatenstich am 29. November 2021 auch auf deutscher Seite die Arbeiten an Fahrt auf – für den Bau des Fehmarnbelt-Tunnels. Nordeuropas größtes Infrastrukturprojekt wird nach der geplanten Fertigstellung im Jahre 2029 die Inseln Fehmarn auf deutscher und Lolland auf dänischer Seite verbinden. Der weltweit längste Absenktunnel gilt aufgrund der Bauweise und Länge als Pionierprojekt. Gleichzeitig müssen sowohl in der Vorbereitung als auch während des Baus zahlreiche Vorgaben im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit eingehalten werden. Zusätzlich nimmt der Bauherr Femern A/S, eine staatlich-dänische Projektgesellschaft, seine soziale Verantwortung sehr ernst und setzt mit den beauftragten Firmen umfassende Maßnahmen für die Mitarbeitenden um.

Ein BIM-kompatibles CDE als zentrale Plattform zur Verwaltung aller Projektdaten und -prozesse optimiert die Kommunikation und Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten und trägt somit maßgeblich zur Einhaltung der Kosten-, Termin- und Qualitätsvorgaben bei.

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Wichtige Rolle im Nord-Süd-Korridor Europas

Durch den Fehmarnbelt-Tunnel wird neben einer vierspurigen Straße auch eine elektrische Bahntrasse für Hochgeschwindigkeits- und Güterzüge führen. Bisher dauert die reine Fahrzeit mit der Fähre 45 Minuten – ohne Warte- und Ladezeiten zu berücksichtigen. Künftig wird es nur noch 10 Minuten mit dem Auto und 7 Minuten mit dem Zug von Küste zu Küste dauern. Wer von Hamburg nach Kopenhagen mit dem Zug reist, benötigt zukünftig lediglich 2,5 Stunden statt heute rund 5, und Güterzüge sparen den ca. 160 km langen Umweg von Hamburg an den Öresund über Jütland und Fünen. Das stärkt die umweltfreundliche Bahn und spart umfassend Emissionen.

Bild 1. DESITE md pro von Thinkproject: Tunnelportal bei Rødbyhavn, Dänemark Bild 2. Bild von der dänischen Tunnelbaustelle: Tunnelportal bei Rødbyhavn, Dänemark

Das mit 7,1 Mrd. € budgetierte Großprojekt soll ähnlich wie die Öresund-Brücke zwischen Kopenhagen und Malmö durch Mautgebühren refinanziert werden. Nach der Fertigstellung wird der Tunnel im transeuropäischen Verkehrsnetz TEN-V eine wichtige Rolle im Nord-SüdKorridor vom finnischen Helsinki bis nach Valetta auf Malta spielen. Deshalb wird der Bau mit 589 Mio. € für den Tunnel und 117 Mio. € für die Schienenanbindung auf dänischer Seite durch das EU-Förderprogramm für Infrastruktur (CEF) unterstützt.

Das mit 7,1 Mrd. € budgetierte Großprojekt soll ähnlich wie die Öresund-Brücke zwischen Kopenhagen und Malmö durch Mautgebühren refinanziert werden. Nach der Fertigstellung wird der Tunnel im transeuropäischen Verkehrsnetz TEN-V eine wichtige Rolle im Nord-Süd-Korridor vom finnischen Helsinki bis nach Valetta auf Malta spielen.

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Tunnelelemente werden in eigens errichteten Anlagen vor Ort gefertigt

Die 18 km lange Querung wird als Absenktunnel realisiert. Diese Bauweise hat sich bereits bei der Öresund-Querung bewährt. Dabei werden 79 bis zu 217 m lange Tunnel-Elemente aus Stahlbeton in eigens dafür an den Tunnelportalen errichteten klimatisierten Produktionsanlagen vorgefertigt. Hinzu kommen noch einmal 10 kürzere Spezialelemente mit einem Untergeschoss. Anschließend werden die Elemente durch Verschließen der Enden mit Schotten schwimmfähig gemacht und per Schlepper zum Absenkpunkt transportiert, um dort in den Tunnelgraben abgesenkt und mit den anderen Elementen verbunden zu werden.

Die Projektgesellschaft Femern A/S, eine Tochter der dänischen, staatseigenen Sund & Bælt Holding A/S, fun-

Bild 3. DESITE md pro von Thinkproject: Standardelement des Fehmarnbelt-Tunnels

giert mit 160 Mitarbeitern als Bauherr für das Mammutprojekt und verantwortet Planung und Bauausführung. Dabei kommt der Termin- und Kostentreue, aber auch der Beachtung von strengen Umweltschutzauflagen eine besondere Bedeutung zu.

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Minimierung der CO2-Emissionen und soziale Verantwortung im Fokus

Um die Nachhaltigkeit des Projekts und den Schutz der Natur beim Bau des Tunnels zu gewährleisten, hat Femern A/S zahlreiche Maßnahmen ergriffen, die die Auswirkungen der Arbeiten auf die Umwelt so gering wie möglich halten. Dazu zählt u. a. eine Minimierung der CO2-Emissionen. Einerseits gab es die klare Zielvorgabe, die Emissionen während der Bauphase unter die in der Umweltverträglichkeitsstudie budgetierten Werte zu bringen. Andererseits ging es dem Unternehmen darum, auch den CO2-Fußabdruck der verwendeten Baumaterialien zu minimieren. Zusätzlich fördert Femern A/S über die Auftragnehmer den Einsatz von alternativen Kraftstoffen auf der Baustelle und nutzt die Erkenntnisse, um in Zukunft noch nachhaltigere Projekte zu realisieren.

Aber auch die Artenvielfalt wurde bei den Planungen berücksichtigt. Umfangreiche Voruntersuchungen durch Experten haben ergeben, dass weder der Bau noch der Betrieb des Tunnels wesentliche Beeinträchtigungen für die lokale Pflanzen- und Tierwelt sowie die Lebensräume von beispielsweise Schweinswalen und Vögeln darstellen. Die unverzichtbaren Veränderungen, die etwa durch den Bau

der Zufahrtsstraßen, die Fabrik für die Tunnelelemente oder die Arbeitshäfen auftreten, werden durch Ausgleichsflächen kompensiert. Dadurch entstehen beispielsweise auf dänischer Seite neue, grüne Korridore, die zur Entwicklung der Bestände von geschützten Tieren und Pflanzen wie Kröten oder Orchideen beitragen. Die soziale Verantwortung bekommt von Femern A/S im Hinblick auf die Nachhaltigkeit des Projekts ebenfalls eine hohe Priorität eingeräumt. Beispielsweise wurden alle beauftragten Bauunternehmen verpflichtet, sich an die auf dänischer bzw. deutscher Seite geltenden Tarifverträge bzw. gesetzlichen Vorgaben zu halten, was sowohl die Vergütung von Überstunden als auch Urlaubsgeld und den Mindestlohn betrifft. Außerdem hat der Um die Nachhaltigkeit des Projekts und Bauherr alle Auftragnehmer dazu verden Schutz der Natur beim Bau des Tunnels pflichtet, angemessene Unterkünfte für zu gewährleisten, hat Femern A/S zahlrei- die Mitarbeitenden sicherzustellen. Auf che Maßnahmen ergriffen, die die Auswir- der dänischen Tunnelbaustelle entsteht kungen der Arbeiten auf die Umwelt so ge- daher eine Wohnanlage für ca. 1300 Bering wie möglich halten. Dazu zählt u. a. schäftigte mit Kantine und Gemeineine Minimierung der CO2-Emissionen. schaftseinrichtungen. Die Unterkünfte selbst müssen Mindestanforderungen hinsichtlich Raumgröße, Schall- und Lichtdämmung, Raumklima, Möblierung und Internetzugang erfüllen.

– iv –Bau der Tunnelportale hat begonnen

Auf dänischer wie deutscher Seite entsteht jeweils ein Arbeitshafen. Derzeit wird der große Arbeitshafen bei Rødbyhavn fertiggestellt, und auch der kleinere bei Puttgarden soll im kommenden Jahr in Betrieb genommen werden. Über diese Häfen wird das für den Bau benötigte Material angeliefert und anschließend verteilt. Dadurch kann der

Bild 4. DESITE md pro von Thinkproject: Standardelement des Fehmarnbelt-Tunnels, Bewehrung

Großteil des Baumaterials über den Seeweg angeliefert werden, was das örtliche Verkehrsnetz auf Lolland und Fehmarn schont. Über den deutlich größeren Hafen bei Rødbyhavn sollen schließlich die Tunnelelemente von den Produktionsanlagen bis in den Fehmarnbelt transportiert werden. Seit 2021 wird am Grund des Fehmarnbelts der Graben für den Tunnel Für Femern A/S war von Anfang an klar, ausgehoben, in den die dass die Masse an Projektdaten in Form Elemente später abgevon Tausenden Plänen und Hunderten BIM- senkt werden. Auch die Modellen nur mittels eines digitalen Pro- Produktionsanlage für jektraums – einem CDE – effizient, nachver- die Tunnelelemente auf folgbar und sicher zu verwalten ist. dänischer Seite wird derzeit errichtet. Mit den Arbeiten für den Bau der Portale auf beiden Seiten, also den Einfahrten in den Tunnel, wurde in diesem Jahr begonnen. Als Bauherr zählen zu den Aufgaben von Femern A/S u. a. Ausschreibungen, Auftragsvergaben, Abnahmen sowie die Planungs- und Projektkoordination. Die Anzahl der an der Planung und dem Bau beteiligten Firmen ist groß und die damit verbundene Prozess-Struktur sowie das

Datenvolumen ebenso. Für Femern A/S war daher von

Anfang an klar, dass die Masse an Projektdaten in Form von Tausenden Plänen und Hunderten BIM-Modellen nur mittels eines digitalen Projektraums – einem CDE – effizient, nachverfolgbar und sicher zu verwalten ist.

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CDE – Mehr als nur Dokumentenmanagement

Ein CDE ist eine zentrale Cloud-Plattform zum Verwalten aller Projektdaten und -dokumente sowie den damit verknüpften Prozessen. Zugänglich via Browser und zusätzlich über eine App für Android oder iOS sorgt das CDE dabei für eine effiziente, sichere und transparente Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer einschließlich aller internen und externen Projektbeteiligten – vom Bauherrn über den Architekten, die Fachingenieure, die Behörden, die ausführenden Bauunternehmen bis zu den Fachfirmen.

Das CDE fungiert dabei zum einen im Sinne einer Single-Source-of-Truth als zentrale und revisionssichere Datenbank für alle Projektdokumente. Jedes Projektmitglied hat also Zugriff auf die jeweils aktuellen, nach einem rollenbasierten Rechtekonzept für ihn verfügbaren Dokumente wie z. B. Pläne, BIM-Modelle oder Abnahmeprotokolle. Zum anderen stellt ein CDE Funktionalitäten zum Erstellen von Workflows zur Verfügung, die vor allem bei oft sehr komplexen Plan- und Modellprüfläufen oder Rechnungsgenehmigungen zum Einsatz kommen. Damit wird eine Automatisierung und Standardisierung von Prozessen geschaffen, die eine deutliche Verbesserung der Transparenz und Verbindlichkeit zur Folge hat, sowie die Fehleranfälligkeit auf ein Minimum reduziert.

Ein CDE stellt Funktionalitäten zum Erstellen von Workflows zur Verfügung, die vor allem bei oft sehr komplexen Plan- und Modellprüfläufen oder Rechnungsgenehmigungen zum Einsatz kommen. Damit wird eine Automatisierung und Standardisierung von Prozessen geschaffen, die eine deutliche Verbesserung der Transparenz und Verbindlichkeit zur Folge hat, sowie die Fehleranfälligkeit auf ein Minimum reduziert.

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Passende Lösung für jeden Einsatzzweck

Zum Einsatz beim Fehmarnbelt-Tunnel kommt nun die Lösung TP CDE, die sich u. a. aufgrund des modularen Aufbaus besonders gut für das individuelle Projekt eignet.

Bild 5. Stand der Arbeiten in Rødbyhavn Juni 2022

Für andere Einsatzzwecke hat Thinkproject als eines der europaweit führenden Unternehmen im Bereich der Construction Intelligence auch noch weitere leistungsstarke und in Großprojekten bewährte, BIM-fähige CDE-Lösungen im Portfolio. Als Komplettlösung mit einem hohen Grad an Automatisierung bietet sich für Verkehrsinfrastrukturprojekte etwa EPLASS CDE an. CONCLUDE CDE ist eine sehr schnell zu implementierende und kosteneffiziente Lösung für Bauherren, Projektsteuerer und Projektentwickler.

CDE ist heutzutage ein Bestandteil eines BIM-Toolsets. Zum Zweck der inhaltlichen Prüfung von BIM-Modellen kommen, neben einem CDE, spezielle Lösungen zum BIM-Informationsmanagement zum Einsatz. Es wird für regelbasierte Qualitäts- und Kollisionsprüfung der verschiedenen Fach- und Koordinationsmodelle und der Verknüpfung des BIM-Modells mit Kosten- und Terminplanung eingesetzt. Zusätzlich schafft das Add-On TP Control weitere Möglichkeiten der Kostenverfolgung und beinhaltet Funktionen zum Kosten- und Nachtragsmanagement.

Um die Vorteile von BIM auch direkt auf der Baustelle zu nutzen, eignet sich die jüngste Erweiterung des Thinkproject-Portfolios: Mit der Lösung Kairnial sind Apps für Tablet und Smartphone verfügbar, die ein umfassendes Mängelmanagement, Baubegehungen, technische Gebäudeausrüstung sowie die Baufortschrittskontrolle ermöglichen.

Die beiden wesentlichen Anwendungsfälle eines CDE für Femern A/S waren das Delivery und Package Management – also das Koordinieren und Prüfen von durch Auftragnehmer eingereichten Plänen und Dokumenten – sowie der Design Review, also das Prüfen von 3D-BIM-Modellen.

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TP CDE als Lösung der Wahl für Femern A/S

Die beiden wesentlichen Anwendungsfälle eines CDE für Femern A/S waren das Delivery und Package Management – also das Koordinieren und Prüfen von durch Auftragnehmer eingereichten Plänen und Dokumenten – sowie der Design Review, also das Prüfen von 3DBIM-Modellen. Dafür erklärte Femern A/S die folgenden nicht-funktionalen Anforderungen an ein CDE zu besonders wichtigen Kriterien:

– Hochverfügbare und performante SaaS-Lösung basierend auf nativer Cloud-Technologie – Zertifizierung nach ISO 27.001 durch den TÜV Rheinland – Datenverschlüsselung bei Speicherung und Netzwerkverkehr – Rechenzentren mit nachgewiesenem Disaster-Recovery-

Aktionsplan – Sicherstellung der Datenintegrität durch dedizierte

Teams

Im Hinblick auf diese Anforderungen hat sich Femern A/S nach einem längeren Evaluationsprozess für das Common Data Environment TP CDE und die BIM-ManagementLösung DESITE BIM md pro aus dem Hause Thinkproject entschieden. Ausschlaggebend war dabei, dass die Lösung als Single-Source-of-Truth volle Revisionssicherheit, Nachverfolgbarkeit und Transparenz gewährleistet. Auf Grundlage eines rollenbasierten Zugriffskonzeptes können alle Beteiligten zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort auf die aktuellen Daten zugreifen.

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Bild 6. Visualisierung des Tunnelportals auf dänischer Seite

Metadaten und Log-Protokolle über Container verfügbar

Ein weiterer Punkt war die modulare Struktur von TP CDE, die es ermöglicht, verschiedene Aspekte des Daten-, Plan- und Dokumentenmanagements effizient zu strukturieren und zu individualisieren. Gerade das Datenmanagement überzeugte damit, dass es über Container, welche die eigentlichen Dateien und Dokumente enthalten, auch die zugehörigen Metadaten und die Log-Protokolle zur Verfügung stellen kann. Somit ist TP CDE in der Lage, die Dokumenthistorie, Klassifikationen, Dependenzen, Revisionen und Verknüpfungen abzubilden. Letzteres auch zu externen Datenspeichern und -quellen, die vor allem beim Design Management wichtig sind.

Bild 7. Stand der Arbeiten März 2022 in Puttgarden (Abb./Fotos: 1, 3 u. 4 Thinkproject; 2 u. 5–7 Femern A/S)

Ergänzende Punkte, die für die Wahl von TP CDE und DESITE BIM md pro letztlich für Femern A/S entscheidend waren, sind:

– Ein leistungsstarkes BIM-Informations- und Qualitätsmanagement für BIM-Modelle mit regelbasierter Modellprüfung. Dabei können die BIM-Modelle auch mit

Daten aus GIS-Applikationen wie zum Beispiel Punktwolken oder digitalen Geländemodellen kombiniert werden. – Nachverfolgbare und standardisierbare Review-Prozesse für 2D-Plandaten und 3D-BIM-Modelle (Koordinations- und Fachmodelle). – Sehr flexibles Workflowdesign zum Abbilden von komplexen und automatisierbaren Genehmigungsprozessen. – Dashboard-Funktionen zum Bereitstellen der wichtigsten Projektdaten (zum Beispiel offene Genehmigungsprozesse) auf einen Blick sowie digitale und abgesicherte Bereiche für Ausschreibungen, Submissionen und RFIs.

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Kosten- und Zeitrahmen werden leichter eingehalten

Aktuell nutzen ca. 250 interne und externe Projektbeteiligte, verteilt auf 24 Firmen das CDE, um mehr als 4.000 Dokumente sowie eine entsprechende Anzahl von Revisionen zu managen. Zudem werden mit DESITE BIM md pro aktuell mehr als 400 BIM-Modelle geprüft. TP CDE bietet zudem die integrierte Darstellung BIM-Viewer für IFCModelle. Mit der kombinierten Nutzung der CDE- und BIM-Lösungen von Thinkproject ist diese anspruchsvolle Verzahnung der verschiedenen Beteiligten mit ihren unterschiedlichen Workflows transparent, nachvollziehbar und einheitlich möglich. Mit TP DE und DESITE BIM md pro verfügt Femern A/S über eine leistungsstarke und robuste Daten- und Prozess-Managment Lösung, die einen wesentlichen Beitrag zur Einhaltung der Projektziele – Termin-, Kosten- und Qualitätstreue liefert.

Aktuell nutzen ca. 250 interne und externe Projektbeteiligte, verteilt auf 24 Firmen das CDE, um mehr als 4.000 Dokumente sowie eine entsprechende Anzahl von Revisionen zu managen.

Christof Lorenz, Head of Presales Consulting, Thinkproject

Eine ausführliche Übersicht der wichtigsten Kriterien für die CDE-Auswahl und spezifische Anforderungen findet sich in Form einer CDE-Checkliste auf der u. s. Homepage.

Mehr Infos zum Fehmarnbelt-Tunnel: www.femern.de

www.thinkproject.com