Bouwen aan de A16 met de digitale tweeling

Tijdens de tender bleek al dat een digitale tweeling van grote toegevoegde waarde zou kunnen zijn, vooral als het gaat om de 2,2 kilometer lange tunnel onder de Rotte door die deel uitmaakt van het tracé. Er was bij de Coentunnel en de renovatie van de Velsertunnel al de nodige ervaring opgedaan met nieuwe digitaliseringsmethoden. “Als opdrachtnemer moeten we eisen van stakeholders en eindgebruikers met betrekking tot de tunnel en tunnelveiligheid verifiëren en valideren. Ook moeten we aantonen dat de tunnel aan die eisen voldoet en risico’s aantoonbaar beheersen. Een digitale tweeling al vroeg in het proces gebruiken, versoepelt al deze processen én verkleint faalkosten voor ons als bouwcombinatie. We bouwen straks immers een tunnel die goed is, aan alle eisen voldoet en die kan rekenen op draagvlak. We hoeven dus niet als de spade al in de grond zit, nog bij te sturen in het ontwerp met alle kosten van dien”, begint De Groen. 

Een digitale tweeling?

Steeds vaker duikt de term ‘digital twin’ op. “Wij hanteren de term ‘Twin-16’ sinds de aanbesteding begin 2017. Twin-16 is een verzamelnaam voor onze digitale strategie. Wij zijn ervan overtuigd dat een samenhang tussen mensen, processen, data, applicaties (zoals planningsoftware, bim-pakketten, eisendatabase) en een model-based werkwijze samen hét fundament zijn voor het toepassen van nieuwe technologieën zoals virtual reality. Als De Groene Boog willen we een nieuwe stap voorwaarts maken in de digitalisering. Dit doen we onder andere met het realiseren van een webplatform voor informatie delen met stakeholders en het integreren van een virtual reality model in een testomgeving van de Rottemerentunnel”, vervolgt De Groen. 

Onszelf helpen

De Groen: “We moeten continue nagaan bij stakeholders of dat wat we gaan bouwen, voldoet aan hun eisen en onze ontwerpen bijstellen. Virtuality reality bijvoorbeeld stelt ons in staat onze ontwerpen letterlijk zichtbaar én beleefbaar te maken. Niet iedereen kan even goed technische ontwerpproducten zoals tekeningen of schema’s lezen. Maar iedereen kan met een VR-bril op door de tunnel lopen, kijken en snappen wat er om hem heen gebeurt”, aldus een enthousiaste De Groen. Vroegtijdig visueel inzicht maakt de achterliggende materie niet makkelijker. “Het is cruciaal dat een stakeholder begrijpt dat de visualisatie een middel is om achterliggende complexere materie te toetsen”, aldus De Groen. Het is belangrijk om inzicht te geven in hoe Twin-16 is opgebouwd en hoe representatief het model is ten opzichte van de achterliggende ontwerpstukken. “We betrekken stakeholders zo al vroeg in het ontwerpproces, vroeger dan normaal. Mochten er dan toch nog nieuwe eisen oppoppen, dan kunnen we daar eerder in het proces wat mee als dat moet. Zo helpen we onszelf.”

Voorlopen

De bouw van de virtuele tunnel loopt voor op de bouw van de tunnel buiten. Dat biedt voordelen. “We kunnen bijvoorbeeld al veel eerder een multidisciplinaire oefening doen met onder andere de hulpdiensten dankzij de multiplayer-module in Twin-16. We zetten in de testomgeving ‘gewoon’ even een tunnelbuis in brand en vervolgens kunnen de mensen van de hulpdiensten virtueel doen wat zij in deze situatie buiten ook zouden doen. De nadruk ligt hierbij op de werking van de technische installaties. Door deze werkwijze zijn we eerder in contact met stakeholders en voelen zij zich betrokken bij het project.”
Ook op het gebied van testen biedt de digitale tweeling voordelen. “We kunnen simpelweg al veel eerder de benodigde tests uitvoeren. Doet de brandblusinstallatie het? Gaan de vluchtdeuren open wanneer dat moet? Schakelt het ventilatiesysteem op tijd in? Enige dat we moeten regelen, is dat de echte tunnel straks net zo is als zijn virtuele tweeling. Maar dankzij de vervlechting van Twin-16 in het ontwerpproces heb ik daar alle vertrouwen in”, aldus De Groen.

Hoe Twin-16 werkt

Maar hoe werkt Twin-16 dan eigenlijk? “Kort gezegd zetten we het 3D-model om in een virtuele omgeving. In de ontwerpfase krijgt dit op relevante momenten updates. We hebben intelligentie toegevoegd aan alle tunneltechnische installatie onderdelen zoals afsluitbomen, vluchtdeuren en hulppostkasten. Hierdoor kan het model worden aangestuurd door het besturingssysteem van de Rottemerentunnel en is het mogelijk om interactie te hebben met het model”, vertelt De Groen. “Het model detecteert daadwerkelijk of er zich een auto onder een afsluitboom bevindt en we kunnen de afsluitboom ook daadwerkelijk omhoog en naar beneden laten gaan. Virtuele camera’s verzenden een videostream naar een videowall, alsof het echte camera’s zijn. Ook de rest van het tracé hebben we virtueel gemaakt zodat op een laagdrempelige manier kennis kan worden gemaakt de volledige A16 Rotterdam zoals die bij oplevering straks is”, legt De Groen uit.

Expertise

Een virtuele tweeling bouwen en ermee werken vraagt de nodige expertise. De Groene Boog werkt voor Twin-16 nauw samen met Infranea en Soltegro. De Groen: “Infranea heeft de deskundigheid in huis om 3D-modellen om te zetten in een virtuele omgeving. Soltegro snapt hoe je een ontwerp omzet in een simulatie.” Aan de Groene Boog vervolgens de opdracht om Twin-16 slim in te bedden in de diverse processen, zoals het ontwerpproces, het V&V-proces (verificatie en validatie van eisen van stakeholders), het vergunningenproces, trainen, opleiden en oefenen.

70 procent

Als het gebruik van digitale tweelingen in deze vorm nog relatief nieuw is in de bouw, dan vraagt dat niet alleen bepaalde expertise. Het vraagt ook wel wat van de organisatie. De Groen vervolgt: “We zijn het gewend om pas als het ontwerp 100 procent vast staat, dit te delen met en te laten toetsen door de opdrachtgever en stakeholders. Onze ontwerpers moeten nu een spreekwoordelijke 70 procent-versie in Twin-16 stoppen. Dat vraagt een andere mindset en vertrouwen in de toepassing.”
Maar ook de opdrachtgever en stakeholders moeten worden meegenomen in deze nieuwe werkwijze. “Door het nu met dit grote project goed aan te pakken met Twin-16, tonen we wederom de toegevoegde waarde aan. Zo kunnen we samen met Rijkswaterstaat en stakeholders een best-practice neerzetten waar de sector op door kan bouwen”, sluit De Groen af. Een goede bereikbaarheid van de regio Rotterdam is belangrijk voor een sterke economie en een prettige leefomgeving. De A16 Rotterdam draagt daaraan bij. De nieuwe 11 kilometer lange snelweg verbindt de A16 ter hoogte van het Terbregseplein met de A13 bij Rotterdam The Hague Airport. Het Lage Bergse Bos, het Terbregseveld en andere aangrenzende gebieden worden opnieuw ingericht. Natuur en fiets- en wandelpaden worden met elkaar verbonden. Het project wordt in opdracht van Rijkswaterstaat uitgevoerd door bouwcombinatie De Groene Boog (Besix, Dura Vermeer, Van Oord en TBI-ondernemingen Croonwolter&dros en Mobilis). Eind 2024 gaat de A16 Rotterdam open. Kijk voor meer informatie op www.A16Rotterdam.nl. 

Eerder de nieuwe snelweg beleven kan vanaf maart 2020 in de Expo A16 Rotterdam. Houd de website in de gaten voor meer informatie.

Wendy de Klerk Jankovic is senior communicatieadviseur; André de Groen is Twin-16 coördinator (beiden bij bouwcombinatie De Groene Boog).