Im Teilprojekt „Softwarelösung Digitale Bauwerkszwillinge“ wird eine assetübergreifende Digitale-Zwillinge-Plattform als Web-App entwickelt. Sie ermöglicht die Initialisierung produktiver Digitaler Zwillinge und bündelt alle relevanten Informationen zum Betrieb der Bauwerke in einer zentralen Umgebung. Dazu gehören unter anderem Daten aus Bauwerksmonitoring, -prüfung und -diagnostik. Die Plattform stellt diese strukturiert bereit und ermöglicht eine Zusammenarbeit auf gemeinsamer Datenbasis. Der dafür notwendige Softwarekern ermöglicht die Aufnahme, Verarbeitung und Aggregation aller für den Digitalen Zwilling erforderlichen Daten.
Die Entwicklung des Softwarekerns ist von essenzieller Bedeutung für das Gesamtprojekt. Nur mit Hilfe des Softwarekerns können Digitale Objektzwillinge von Brücken, Straßen, Kaimauern (und perspektivisch weiteren Bauwerkstypen) initiiert und betrieben werden.
MKP GmbH
BIM.Hamburg
Hamburg Port Authority
m2ing
Die Software wird in enger Zusammenarbeit von BIM.Hamburg, der HPA und der MKP GmbH entwickelt. Die eigentliche Softwareentwicklung wird bei der MKP GmbH von einem Team aus acht Entwickler:innen umgesetzt.
Ein zentraler Bestandteil ist die enge Zusammenarbeit mit den Ingenieurinnen und Ingenieuren. Fachliche Anforderungen werden aufgenommen und in ein geeignetes User-Interface- und Code-Design überführt. Dazu findet ein regelmäßiger Austausch statt. Über Anwenderworkshops wird das User-Feedback der späteren Anwender eingeholt.
Zudem erfolgt zum aktuellen Projektstand eine Zusammenarbeit mit der Firma m2ing. Ergebnisse aus der Bauwerksprüfung, die mit der App von m2ing erfasst werden, werden in die Plattform integriert.
Die Entwicklung der Softwarelösung ist bis Ende 2026 vorgesehen. Bereits umgesetzt wurden ein Modul zur Initialisierung von Digitalen Zwillingen auf Grundlage einer IFC, ein 3D-Viewer zur Darstellung von Bauwerksmodellen (BIM-Modellen), ein Dokumentenmanagementsystem sowie eine Rollen- und Rechteverwaltung.
Bis Mitte 2026 erfolgt die Entwicklung der Fachmodule für das Bauwerksmonitoring, die Bauwerksprüfung und die Bauwerksdiagnostik. Diese bilden die fachlichen Prozesse direkt in der Plattform ab.
In den vergangenen Monaten wurden insbesondere die fachlichen und strukturellen Grundlagen geschaffen, um Bauwerke in der Software semantisch in Form einer Ontologie abzubilden. Dabei erfolgte eine Orientierung an der Anweisung Straßeninformationsbank – Ingenieurbauten (ASB-ING 2.05). In mehreren Abstimmungsrunden wurden die Anforderungen aufgenommen und bewertet.
Die entwickelte Ontologie bildet die Grundlage für alle weiteren Fachmodule im Portal. Die jeweiligen Teilontologien der einzelnen Module bauen darauf auf und werden zu Beginn ihrer Implementierung an das konkrete Bauwerksmodell angepasst.
Ein besonderes Highlight sind Visualisierungen im 3D-Modell:
Verknüpfte Informationen werden direkt am Bauteil sichtbar und räumlich erfahrbar.
Daten lassen sich nicht nur auswerten, sondern unmittelbar im Modell nachvollziehen.
Für die Modellierung von Bestandsbrücken im BIM-Kontext hinsichtlich der ASB-Ing sowie für den strukturierten Austausch kontinuierlich erhobener Monitoringdaten existieren bislang nur wenige Standards. Das eröffnet gestalterischen Spielraum, bringt jedoch auch fachliche und konzeptionelle Herausforderungen mit sich. So fehlt bislang beispielsweise eine einheitliche Systematik zur strukturierten Identifikation von Bauteilen. Wie kann sichergestellt werden, dass unter der Bezeichnung „Querträger 5“ von allen Projektbeteiligten tatsächlich dasselbe Bauteil verstanden wird?
In den kommenden Monaten erfolgt die Entwicklung weiterer Fachmodule sowie die Einbindung des Assets „Straßenabschnitt“. Ziel ist es, bis Ende des Jahres 2026 eine funktionsfähige Plattform bereitzustellen, die den Betrieb und Erhalt von Brücken und Straßen unterstützt und in dem Jahr 2027 in der Hamburg Port Authority in einem umfangreichen Pilotbetrieb getestet wird.