Die CFL auf dem Weg zum ersten „digitalen Zwilling“ einer Eisenbahnlinie

Die Linie 60B von Bettemburg nach Volmerange-Les-Mines wird demnächst eine vollständige Laservermessung erhalten. Bei diesem aufwändigen Prozess handelt es sich um eine Vorphase für die Einrichtung des digitalen Zwillings dieser Eisenbahnstrecke. Eine großangelegte Operation, die in Luxemburg und der Großregion einzigartig ist und die Vorrangstellung der CFL im Bereich Building Information Modeling zeigt.

Kleine Punkte bilden große Datenwolken. Ein Jahr, nachdem die CFL als erstes Unternehmen in Luxemburg die Zertifizierung „ISO 19650“ erhalten hatte, hat sie nun einen weiteren substanziellen Schritt in ihrer 2017 begründeten Strategie des „Building Information Modeling“ (BIM) vollzogen.

Ziel der, in der Nacht vom 29. auf den 30. Oktober 2023 durchgeführten innovativen Aktion, war es, die gesamte Linie 60B (Bettembourg – Volmerange-Les-Mines) mittels Laser zu scannen.

Man kann von einem Quantensprung in der Art und Weise sprechen

Tom Gaspard, BIM-Manager, CFL

„Die digitalen Zwillinge eines Gebäudes oder einer Infrastruktur stehen im Mittelpunkt des BIM-Prozesses, der es ermöglicht, qualitative und standardisierte Informationen zu erstellen und zu verwalten, die dann wiederum allen Projektbeteiligten zur Verfügung stehen“, erklärt Tom Gaspard, BIM-Manager in der Service „Projets Infrastructure“ der CFL. „Man kann von einem Quantensprung in der Art und Weise sprechen, wie wir in Echtzeit über ein Projekt kommunizieren, sowohl intern als auch mit externen Partnern. Dank der digitalen Zwillinge können wir Arbeiten sehr genau simulieren und so die Interventionszeit, die Kosten und letztendlich die Qualität der Arbeit verbessern.“

Die Vorteile von BIM im Eisenbahnwesen

Während sich die CFL in Luxemburg bereits seit mehreren Jahren für die Förderung der BIM-Methode und den damit verbundenen kollaborativen Ansatz bei der Planung und dem Bau von Gebäuden einsetzt, beschäftigt sich die Gruppe nun auch intensiv mit deren Einsatz im Bereich Eisenbahninfrastruktur.

Dieser innovative Prozess wird es der CFL ermöglichen, auch im Bereich ihrer Eisenbahninfrastrukturprojekte von den Vorteilen der BIM-Methode zu profitieren: Eine optimierte Planung, eine gemeinsame Datenbasis, die von allen beteiligten Gewerken geteilt und ergänzt wird – Elemente, die es ermöglichen, ressourcenschonend (Material, Zeit, Budget) und somit möglichst nachhaltig zu bauen.

Die erste Eisenbahnlinie des Landes und die dazugehörigen Anlagen, die mittels dieser speziellen Laser-Methode gescannt wurden, ist sieben Kilometer lang. „Die Auswahl fiel auf diese Teilstrecke, da diese eine kritische Länge für eine erste Übung dieser Art hat“, fügt Tom Gaspard hinzu.

Eine „dreidimensionale“ Fotografie

Um den digitalen Zwilling der Bahnlinie 60B zu erstellen, wurden die ganze Nacht hindurch „Punktwolken“ aufgenommen. Möglich war dies durch einen mit Technik vollgepackten Pickup der, auf einem Waggon und gezogen von zwei CFL-Arbeitszügen, mehrere Durchfahrten in beide Richtungen absolvierte.

„Das speziell ausgerüstete Fahrzeug projizierte mehrere tausend Laserblitze bei insgesamt vier Durchfahrten und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 25 km/h. Die Reflexion des Lasers an den vor Ort vorhandenen Objekten ermöglicht es, deren Position und Eigenschaften zu berechnen – in einem zweiten Schritt ist es so möglich ein dreidimensionales Bild der gesamten Strecke zu erstellen.“

Ein wahrer Datenschatz für zukünftige Projekte und Arbeiten

Am Ende der Datenverarbeitung steht eine millimetergenaue und auf dem Bildschirm betrachtbare Darstellung der mit Laser erfassten Bahnstrecke zur Verfügung. „Wir gehen über die dreidimensionale Darstellung hinaus. Im Verfahren fügen wir, anhand der erhobenen Daten, mehrere, unterschiedlich klassifizierte Informationsebenen des jeweiligen Standorts zusammen.“

Ein vielschichtiger Datensatz also, der durch dessen Verarbeitung zu einem wahren Schatz für den Infrastrukturmanager (Gestionnaire Infrastructure) der CFL wird – beispielsweise für Simulationen zukünftiger Verbesserungs- und Modernisierungsarbeiten. Gleichzeitig bietet der Datensatz wertvolle Informationen zu Untersuchungen des Lichtraumprofils im Rahmen von Wartungsarbeiten an der Eisenbahninfrastruktur. Ein wichtiger Beitrag um die Sicherheit von Mitarbeitern und Kunden, oberste Priorität der CFL, weiterhin gewährleisten zu können.

Jede spätere Änderung an einem Gebäude oder einer Infrastruktur, die als digitaler Zwilling erstellt worden ist, kann direkt in das bestehende BIM-Modell mitintegriert werden, ohne dass vor Ort erneut eine Laser-Vermessung durchgeführt werden muss.

Wenn Zusammenarbeit und lokale Expertise aufeinandertreffen

Die erfolgreiche Laser-Vermessung ist das Ergebnis der Zusammenarbeit des BIM-Teams der CFL mit ihren Kollegen des Infrastrukturbetreibers, genauer gesagt mit den Kollegen und Kolleginnen der Abteilungen „Maintenance Infrastructure“ und „Exploitation Infrastructure“. Ein weiterer wichtiger Beitrag in Sachen Sicherheit und optimiertem Zugbetrieb.

„Wir arbeiten bei diesem Projekt mit zwei Partnern zusammen, von denen einer in Luxemburg ansässig ist und für die Datenerfassung mittels des speziell ausgestatteten Fahrzeugs zuständig ist; der zweite Partner kümmert sich um die eigentliche Datenverarbeitung. Mit dieser Vermessung haben wir wertvolle Erfahrungen in diesem Bereich sammeln und das Fachwissen der gesamten BIM-Kette des Sektors ausweiten können.“

Diese Laservermessung (mit dem fertigen Ergebnis wird Anfang 2024 gerechnet) bietet eine wichtige Grundlage für ein ähnliches Vorgehen auf weiteren bestehenden oder im Bau befindlichen Eisenbahnstrecken, darunter für die zukünftige sieben Kilometer lange Neubaustrecke zwischen Bettemburg und Luxemburg.

Was bei bestehenden Projekten möglich ist, kann natürlich auch bei neuen Projekten ab der Vorbereitungsphase in Betracht gezogen werden. Diesen Ansatz verfolgt die CFL bereits bei mehreren Projekten, darunter beim Bau der zukünftigen P+R-Anlage in Troisvierges.

Das Renovierungs- und Ausbauprojekt des Hauptsitzes der CFL-Gruppe: ein Projekt, das seit der Ausschreibungsphase eng mit der BIM-Logik verbunden ist.

Langfristig verfolgt die CFL die Ambition, bis 2035 den vollständigen digitalen Zwilling des Schienennetzes und ihrer Gebäude zu erstellen. Die BIM-Methode ist somit mehr als ein moderner Arbeitsprozess, es handelt sich um den neuen Arbeitsstandard der CFL.