Digitale Planung im Bauwesen
Gewerkeübergreifendes Denken ist gefragt
Heiden (ABZ). – Schneller, nachhaltiger und mit festen Kostenrahmen: Die Planung und Abwicklung von Bauvorhaben gerät zunehmend unter Effizienzdruck. Zugleich wirken sich Themen wie Building Information Modeling (BIM) und der demographische Wandel auf die Herangehensweise an Bauprojekte aus. Heute und in Zukunft scheint eine veränderte Denkweise gefordert zu sein, die diesen Themen Rechnung trägt. Aus Sicht von Frank Steffens, Geschäftsführer der Brüninghoff GmbH, bietet die Vorfertigung von Bauteilen – insbesondere als hybride Konstruktion im System – in diesem Kontext Lösungsansätze für komplexe Herausforderungen. Herausforderungen gebe es viele: Die erste bestehe darin, Wohnraum in kurzer Zeit zu schaffen. Besonders in Ballungsgebieten und Universitätsstädten sei der Bedarf an bezahlbarem Wohnraum gestiegen – hinzu komme eine starke Zuwanderung. Rahmenbedingungen des Planens und Bauens, z. B. die veränderte Altersstruktur der Bevölkerung sowie eine zunehmende Abwanderung aus dem ländlichen in den urbanen Raum, befinden sich im steten Wandel. Als Folge treten Bedarfsänderungen zutage. Auch habe der demographische Wandel zu einem Fachkräftemangel in der Bauwirtschaft geführt, der ausführenden Firmen und Bauunternehmen einiges abverlange: Ausgebildetes Fachpersonal wird zur Mangelware und Kosten für verfügbares Personal werden steigen. Mit dem Fachkräftemangel steige auch das Risiko von Qualitätsmängeln auf der Baustelle sowie von Terminverzögerungen.Nach Plänen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) soll BIM bis zum Jahr 2020 für die Durchführung von Infrastrukturprojekten in Deutschland Pflicht werden. Für Brüninghoff-Geschäftsführer Steffens ist denkbar, dass sich diese Planungsmethode mit der Zeit auch bei anderen öffentlichen Auftraggebern durchsetzen wird und empfiehlt Architekten, sich in Zukunft noch stärker mit dem Thema BIM auseinanderzusetzen. Für die Praxis bedeute dies eine engere Zusammenarbeit zwischen Architekten, Fachplanern, Bauunternehmen oder sogar Generalunternehmern.Unter Vorfertigung sei die stationäre Produktion von Bauelementen in einem überdachten Umfeld zu verstehen. Moderne Maschinen im Werk können mit hoher Präzision und Schnelligkeit arbeiten – dies ermöglicht mitunter einen bedarfsgerechten Materialeinsatz und unterstützt eine nachhaltige und ressourceneffiziente Bauweise. Zugleich werden eine regelmäßige Qualitätskontrolle und ein hoher Qualitätsstandard gewährleistet. Vorfertigung sei auf nahezu jede Bauaufgabe anwendbar – egal, ob es sich dabei um Neubau, Bauen im Bestand oder Sanierung handelt. Durch die effiziente Vorproduktion der Bauelemente im Werk sollen Montagezeiten auf einer Baustelle auf ein Minimum reduziert werden und enge Terminpläne dank witterungsunabhängiger Produktion eingehalten werden. Auch werden keine großen Flächen zur Lagerung von Baumaterialien benötigt, da die vorgefertigten Elemente unmittelbar nach der Anlieferung auf der Baustelle montiert werden.Die Ablaufgeschwindigkeit kann effizienter sein als beim konventionellen Bauen. Hinzu komme, dass vorproduzierte Elemente mit geringem Personalaufwand in vergleichsweise kurzer Zeit montiert werden können. Beide Aspekte erleichtern, den gesteckten Zeit- und Ablaufplan einzuhalten. Da Gebäudedetails in einem frühen Stadium der Planung geklärt werden, verringert dies zudem den Aufwand der baubegleitenden Planung. Kosten werden frühzeitig kalkulierbar – in der Argumentation mit Bauherrn kann dies Zusatznutzen stiften. Vorfertigung eigne sich sowohl für die Herstellung von Außen- und Innenwänden mit tragender oder nicht-tragender Funktion wie auch für Decken.Hybridkonstruktionen zeichnen sich durch einen intelligenten Verbund von zwei oder mehr Materialien auf Bauteil- oder Materialebene aus. Durch die gezielte Kombination lassen sich Werkstoffeigenschaften erzielen, die mit nur einem Material alleine nicht erreichbar wären. Dadurch können Baustoffe, z. B. Holz, erstmals dort eingesetzt werden, wo sie bislang aus statischen oder brandschutztechnischen Gründen ausgeschlossen waren. Es benötigt allerdings eine moderne und präzise Produktionstechnologie, um Hybridkonstruktionen mit optimalen Bauteil-Eigenschaften herzustellen.Bei einer Bauweise mit hohem Vorfertigungsgrad benötigen Bedarfsanalyse und Planung mehr Zeit als beim konventionellen Bauen, gibt Steffens zu bedenken. Im Schnitt machten die Entwurfs- und die Planungsphase etwa 50 % dergesamten Bauzeit aus – die Risiken auf der Baustelle und die eigentliche Bauzeit nehmen hingegen ab. Die veränderte Bauweise habe zur Folge, dass das Gebäude in einem frühen Stadium komplett durchdacht sein muss. Mit dem geänderten Bauablauf wachse auch die Bedeutung des Austauschs zwischen Projektbeteiligten.Bei komplexen Bauaufgaben mit hohem Vorfertigungsgrad sind Herausforderungen im Hinblick auf den technischen Anspruch und die Koordination der Fachplaner und Spezialisten besonders groß. Durch eine BIM-gestützte Planungsweise kann diese Aufgabe Erfahrungen von Brüninghoff zufolge wesentlich erleichtert werden. Die integrative Arbeitsweise verbessere den Kommunikationsaustausch zwischen allen Projektpartnern und schaffe eine ganzheitliche und ständig aktuelle Arbeitsgrundlage. Kostenintensive Planungsfehler – wie Kollisionen zwischen einzelnen Bauteilen – können mittels BIM frühzeitig erfasst und beseitigt werden. Dies steigere die Planungssicherheit während des gesamten Bauprozesses. Auch der Kostenrahmen lasse sich mit dieser fortschrittlichen Planungsmethode besser überwachen. So kann bspw. die Materialbedarfsplanung auf Basis der bauteilorientierten Modelldaten exakt kalkuliert werden.Vorfertigung sei ein Lösungsansatz für die vielfältigen Herausforderungen: Gerade im Bereich des Wohnungsbaus ergäben sich durch Vorfertigung und serielles Bauen wertvolle Potenziale, die zum heutigen Zeitpunkt noch nicht annähernd ausgeschöpft seien. Vorfertigung fördere – im Zusammenhang mit BIM – zudem ein gewerkeübergreifendes sowie kompetenzorientiertes Denken und Handeln und kann damit als zukunftsweisende Herangehensweise an Bauprojekte angesehen werden.
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