Bauwerke unterliegen über Jahrzehnte hinweg kontinuierlichen Veränderungen. Das Teilprojekt „Referenzzertifikate und Bestandserfassung“ verfolgt das Ziel, Referenzen zu schaffen, deren Entwicklung transparent darzustellen und diese vergleichbar zu machen.
Konkretes Ziel in der Softwarelösung ist es, Zustandsinformationen bzw. Referenzen innerhalb des Digitalen Zwillings für den Anwender so aufzubereiten, dass sie in einen klaren Kontext gebracht und miteinander verglichen, sowie die zeitlichen Entwicklungen nachvollziehbar gemacht werden können. Der Fokus des Teilprojekts liegt dabei auf Bestandsbauwerken. Entscheidend ist: Ein Referenzzertifikat muss nicht dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme entsprechen. Referenzen können zu beliebigen Zeitpunkten der Nutzungsdauer des Bauwerks erhoben werden. Besonders bei Bestandsbauwerken können dies auch jegliche jemals erfassten Informationen sein.
Ein wesentlicher Bestandteil des Teilprojekts ist die Integration strukturbezogener Bestandsinformationen aus der Bauwerksdiagnostik in den Digitalen Zwilling. Bestandspotenziale und -risiken liegen meist im Bauwerksinneren verborgen. Sie können durch Verfahren der Bauwerksdiagnostik erschlossen werden. Die Einbindung der resultierenden Strukturinformationen und Untersuchungsergebnisse in den Digitalen Zwilling ist für die integrale Zustandsbewertung erforderlich und entfalten erst dann ihren Mehrwert, wenn sie eindeutig einem Ort und einem Bauteil zugeordnet werden können. Genau hier setzt „Structural Information Modelling“ an.
Das Teilprojekt schafft eine Grundlage für die datenbasierte Bewertung von Bauwerken durch die Referenzbildung unterschiedlicher, über die Lebensdauer erfasster Zustände und fördert somit die Einbeziehung historischer Informationen in die Bewertung und den Erhalt von Bauwerken.
Ergänzend dazu trägt ein weiterer zentraler Bestandteil des Teilprojekts dazu bei, die strukturelle Tiefe und fachliche Aussagekraft dieser Informationen zu erhöhen: Ziel ist die Integration der Strukturinformationen und Untersuchungsergebnisse in den Digitalen Zwilling. Dies soll über standardisierte BIM-Fachmodelle der Bauwerksdiagnostik geschehen. Untersuchungsstellen und -ergebnisse werden darin verortet und mit den entsprechenden Bauteilen verknüpft. So entsteht ein Zusammenhang zwischen realer Untersuchung, digitaler Abbildung und baulicher Struktur. Das Ergebnis ist eine belastbare Informationsgrundlage, die Bauwerksbetreibern bei Bewertungen und Entscheidungsprozessen unterstützt.
MKP GmbH
Hubert Naraniecki
Teilprojektleitung
Fabian Schmedtje
Experte für fachliche Projektthemen
Yannic Stark
Experte für fachliche Projektthemen
Andreas Jansen
Leiter IT-Entwicklung
Hamburg Port Authority
Zu Beginn der Bearbeitung wurde die Konzeption für Referenzzertifikate neu ausgerichtet: Statt eines starren Referenzzertifikats entsteht in der Softwarelösung ein flexibles Modul unter dem Arbeitstitel „Referenzinformationen“. Ein erster Entwurf wurde bereits bei der HPA in einem Anwenderworkshop vorgestellt. Zusammen mit den späteren Nutzern der Softwarelösung wurde das Modul konkreter ausgearbeitet und weitere notwendige Funktionalitäten identifiziert.
Ergänzend zu diesen Entwicklungen im Bereich der Referenzinformationen flossen auch die fachlichen Fortschritte im Themenfeld der Diagnostik in das Teilprojekt ein: „Structural Information Modelling“ baut fachlich auf den Ergebnissen des Forschungsprojekts openSIM im Bereich Diagnostik auf. Im bisherigen Projektfortschritt wurde das Modul „Bauwerksdiagnostik“ konzipiert und einem späteren Anwenderkreis vorgestellt. Das Feedback wurde anschließend in der Konzeption berücksichtigt. Auf Grundlage der Projektergebnisse von openSIM wurde eine „Bauwerksdiagnostik“ Ontologie umgesetzt, welche die strukturelle und methodische Grundlage schafft, um Diagnostikdaten systematisch im digitalen Bauwerksmodell abzubilden.
In der Softwarelösung wird bis Mitte 2026 das Modul „Referenzinformationen“ entwickelt, das Informationen aus verschiedenen Bereichen – etwa aus der Bauwerksdiagnostik, dem Bauwerksmonitoring, den Bauwerksprüfungen oder auf Grundlage wichtiger Dokumente – zusammenführt. Eigenschaften aus unterschiedlichen anderen Modulen können so nebeneinander dargestellt und über eine Zeitachse sowie weitere Metadaten gefiltert werden. So lassen sich Informationen gezielt in Beziehung setzen, kontextualisieren und gegeneinander vergleichen. Das Modul wird bewusst in einer späteren Projektphase umgesetzt, da es Informationen aus anderen Modulen aggregiert und daher auf deren Fertigstellung aufbaut.
Das Modul „Bauwerksdiagnostik“ befindet sich derzeit in der Entwicklungsphase. Mit dem bereits vorliegenden Objektkatalog für die Bauwerksdiagnostik steht eine wesentliche fachliche Grundlage zur Verfügung; zudem wurde bereits eine entsprechende Ontologie „Bauwerksdiagnostik“ erarbeitet.
Im Laufe des Jahres 2026 soll das Modul fertiggestellt werden. Es bildet anschließend die Grundlage für die strukturierte Einbindung von Daten in den Digitalen Zwilling.
Im aktuellen Entwicklungsstand wurde die Funktionalität des Moduls im Rahmen eines Anwenderworkshops vorgestellt. Dabei zeigte sich, dass insbesondere die Möglichkeit, Referenzen aus unterschiedlichen Modulen gezielt gegenüberzustellen und entlang definierter Zeitachsen zu analysieren, neue Perspektiven in der Bauwerksbewertung eröffnet.
Laut den Anwendern liegt ein besonderer Mehrwert in der hohen Flexibilität des Ansatzes: Referenzen sind nicht statisch vorgegeben, sondern können anwenderindividuell und situationsspezifisch definiert werden. Dadurch entsteht eine bedarfsgerechte, kontextbezogene Bewertung, die unterschiedliche Fragestellungen präzise unterstützt.
Darüber hinaus zeigen auch die fachlichen Erfahrungen aus dem Bereich der Bauwerksdiagnostik wichtige Erkenntnisse:
Die Idee, ein festes „Referenzzertifikat“ mit einem Satz an Parametern, Eigenschaften, definierten Untersuchungen sowie Messungen für einen allgemeinen Referenzzustand zu definieren, lag zunächst nahe. In der Auseinandersetzung mit unterschiedlichen Bauwerken und Anwendungsfällen wurde jedoch schnell deutlich, dass sich ein solcher Ansatz nicht sinnvoll verallgemeinern lässt. Die relevanten Kennwerte sind je nach Objekt, Nutzung und Fragestellung unterschiedlich.
Aus dieser Erkenntnis entstand ein Perspektivwechsel: Statt ein starres Referenzzertifikat vorzugeben, wird ein Werkzeug entwickelt, das die individuelle Auswahl und Kombination zahlreicher Referenzen ermöglicht, auch über verschiedene Zeitpunkte hinweg. Die eigentliche Referenz entsteht dabei nicht durch eine feste Definition, sondern durch das Zusammenspiel aus verfügbaren Daten und technischem Know-how. Erst die fachliche Einordnung und Bewertung im jeweiligen Kontext führt zu belastbaren, situationsbezogenen Rückschlüssen.
Zusätzlich wurden im Bereich der Bauwerksdiagnostik weitere fachliche Herausforderungen deutlich, die für das Gesamtvorhaben relevant sind. Die größte Herausforderung liegt in der Entwicklung einheitlicher Standards. Diagnostikdaten strukturiert und zugleich praxistauglich im Modell abzubilden, erfordert klare Definitionen und Abstimmungen. Gleichzeitig ist es entscheidend, die Perspektive des Auftraggebers genau zu verstehen und die Anforderungen präzise umzusetzen. Daraus wurde gelernt, dass technische Lösungen nur dann überzeugen, wenn sie sich konsequent an den tatsächlichen Bedarfen orientieren – fachlich wie organisatorisch.
Im nächsten Schritt erfolgt die technische Umsetzung des Moduls „Referenzinformationen“. Perspektivisch schafft das Modul eine belastbare Grundlage für datenbasierte Bewertungen historischer Zustände und Referenzen, die fundierte Ableitung von Veränderungen sowie weiterführende Analysen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg. Damit leistet es einen wesentlichen Beitrag zu einer fundierten Entscheidungsfindung und unterstützt nachhaltig den Erhalt von Bauwerken.
Darüber hinaus erfolgt die Erstellung der entsprechenden BIM‑Fachmodelle, mit den Untersuchungsergebnissen und Untersuchungsstellen, für die Digitalen Zwillinge im Projekt. Anschließend erfolgt eine Integration der Strukturinformationen über die BIM-Modelle in die Digitalen Zwillinge der Haupthafenroute. Diese Informationen können daraufhin für die Bewertung der Bauwerke und das Erhaltungsmanagement genutzt werden.