Früher wurden Bauprojekte auf Papier geplant. «Bei komplexen Anlagen kann man sich leicht vorstellen, wie schwierig es war, auf solchen Plänen zu erkennen, ob zum Beispiel ein Lüftungskanal mit einer kreuzenden Rohrleitung kollidiert», sagt Alain Bourgeois, ehemaliger BIM-Manager bei der Nagra.
Die Abkürzung BIM steht für Building Information Modeling. «Solche Konflikte wurden früher erst auf der Baustelle entdeckt. Sie im Nachgang zu lösen, verursacht Mehrkosten und Verzögerungen», fasst Bourgeois die Herausforderung zusammen. Das einfache Beispiel zeigt, was BIM bezweckt: Zuerst wird ein digitales 3D-Modell erstellt, und erst dann wird danach gebaut.
Im November 2024 hat die Nagra beim Bund das Rahmenbewilligungsgesuch für den Standort Nördlich Lägern eingereicht. Innerhalb dieses Rahmens arbeitet sie in den nächsten Jahren das Bauprojekt aus. Doch Planung und Bau eines Tiefenlagers sind technisch komplex und somit weitaus anspruchsvoller als bei einem herkömmlichen Bauwerk. Allein der Aufwand für Planung, Organisation und Leitung der Bauausführung wird voraussichtlich Millionen von Arbeitsstunden betragen. Das Grossprojekt wird zudem viele spezialisierte Fachplanungsfirmen beschäftigen: Architekten, Statiker, Schacht- und Tunnelbauer oder Projektcontroller – um nur einige zu nennen.
Bei einem Projekt dieser Grösse müssen also unterschiedliche Spezialisten zusammenarbeiten. Dabei sind sie auf Informationen und Daten der jeweils anderen Fachplaner angewiesen. Auf diese Weise entsteht eine gegenseitige Abhängigkeit, ein dichtes Netzwerk mit vielen Schnittstellen. Und damit dieses Geflecht reibungslos funktioniert, kommt die digitale Bauplanung mit BIM zum Einsatz.
Eine Plattform für alle
In einem BIM-Bauprojekt arbeiten die Fachplaner ihre Pläne digital in 3D aus. Ein Koordinator fügt diese dreidimensionalen Modelle fortlaufend zu einem Gesamtmodell zusammen. Dieses steht auf einer virtuellen Arbeitsplattform – dem Common Data Environment – allen Beteiligten zur Verfügung. Jedem Bauteil des Tiefenlagers können im BIM beliebig viele Informationen zugewiesen werden. Ein Beispiel: Die Daten zu einer Tür umfassen nicht nur Hinweise über Höhe und Breite, sondern auch über das Material, den Lieferanten bis hin zur Feuerwiderstandsklasse. Zurück zum oben erwähnten Beispiel mit dem Lüftungskanal und der Rohrleitung: Kommt es zu Konflikten zwischen einzelnen Elementen des Baus, kann jede planende Person darauf hinweisen. Sie markiert direkt im digitalen Modell die entsprechende Stelle und teilt dies über die Plattform den anderen Planenden mit, die auch vom Konflikt betroffen sind. Um ihn zu lösen, werden verschiedene Lösungswege besprochen.
Zusätzlich kann mit der BIM-Methode auch die detaillierte Planung des gesamten Bauablaufs entwickelt und visualisiert werden. «So können wir genau darstellen, welcher Teil des Tiefenlagers zu welchem Zeitpunktgebaut wird. Das hilft enorm, Engpässe während der verschiedenen Bauphasen frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden», erklärt Jürg Neidhardt, Senior Project Lead BIM bei der Nagra.
Nagra mit doppelter Rolle
Beim Bau des Tiefenlagers ist die Nagra in erster Linie die Bauherrin. Gleichzeitig hat sie über Jahrzehnte ein wissenschaftlich-technisches Know-how zur Entsorgung radioaktiver Abfälle aufgebaut. Die Nagra wird deshalb eine doppelte Rolle einnehmen: die der Bauherrin und die der Fachplanerin für nukleare Sicherheit.
Um diese Rollen auszufüllen, muss die Nagra das Knowhow für die BIM-Planung intern aufbauen. Die ersten, vielversprechenden Anwendungen der BIM-Methode gab es ab 2018. Seit Ende 2021 baut die Nagra ihre digitalen Planungskompetenzen mit einem eigenen Team stetig weiter aus. Das BIM-Team hat in den letzten zwei Jahren mit der Entwicklung eines Arbeitsablaufs begonnen. Dieser basiert auf verschiedenen Spezialsoftwares. Damit können Planungsvarianten des Tiefenlagers in wesentlich kürzerer Zeit als bisher analysiert und allenfalls angepasst werden.
Ein Highlight 2024 war auch der Start eines speziellen Entwicklungsprojekts mit dem Ziel, dass Computer anhand von Eckdaten BIM-Modelle halbautomatisiert erstellen. «Weil damit viel Detailarbeit von Hand wegfällt, lässt sich die Realisierungszeit solch digitaler Modelle massiv reduzieren», erklärt Neidhardt. Das Endprodukt wird eine Art Werkzeugkasten sein, mit dem die künftigen Planungspartner der Nagra arbeiten können. «Für das Zeitalter der digitalen Bauplanung ist die Nagra somit bestens vorbereitet», sagt Neidhardt.
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