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Bauprodukte digital

BIM und Raumzellengebäude – eine ideale Kombination

Wie und wo BIM sinnvoll in Container- und Modulbauten eingesetzt werden kann

Raumzellengebäude kommen nahezu fertig an ihren Bestimmungsort. Die ideale Bauweise für den Einsatz von BIM, sollte man meinen, denn die frühzeitige Festlegung aller Bau- und ­Ausstattungsparameter ist auch hier wesentlicher Teil des Geschäftsmodells. Doch bislang nutzen nur einige Hersteller und Anbieter die neue Planungsmethode. Dabei ist diese auch bei der Kundengewinnung, in der Abwicklung, im laufenden Betrieb und bei Demontage und Wiederverwendung von Materialien hilfreich. Der Bundesverband Bausysteme macht jetzt den Schritt in die Zukunft und bringt Hersteller von Container- und Modulgebäuden mit Bauprodukteherstellern zusammen – und auf lange Sicht auch mit Planern und Investoren. Im April 2019 findet ein erster Workshop statt.

Der große Zulauf, den die neue BAU IT-Messehalle samt Veranstaltungen und Vorträgen im Januar verzeichnen konnte, zeigte deutlich: BIM ist in der Praxis der Baubranche angekommen. Viele Planer nutzen die neue digitale Planungsmethode, einige wenige Auftraggeber schreiben sie bereits vor – selbst die öffentliche Hand ist dabei, sie als Planungsstandard aufzubauen. Immer mehr Hersteller von Bauprodukten stellen ihr Sortiment als BIM-Objekte zur Verfügung, auch etablieren sich Plattformen, die die Objekte diverser Hersteller gebündelt bereitstellen. Natürlich sind noch Probleme zu lösen, insbesondere wie verschiedene Programme zusammenarbeiten, doch sind diese wohl eher als die üblichen Kinderkrankheiten einer neuen Methode zu betrachten. Auch dass die Einführung einen großen Aufwand und das Umkrempeln üblicher Arbeitsabläufe bedeutet, schreckt insbesondere kleinere Unternehmen oder Hersteller wenig komplexer Bauprodukte ab. Vergleichbar ist die Situation vielleicht mit der Einführung von CAD oder CAM in den neunziger Jahren – die Vorstellung, Konstruktionspläne heute noch von Hand zu erstellen, erscheint den meisten bestenfalls ein bisschen kapriziös.

 

Bild 1: Jobcenter Frankfurt/Oder (Hybridgebäude) (Quelle: KLEUSBERG)

Bild 1: Jobcenter Frankfurt/Oder (Hybridgebäude) (Quelle: KLEUSBERG)

Bild 2: Erstellung eines Modulgebäudes (Quelle: KLEUSBERG)

Bild 2: Erstellung eines Modulgebäudes (Quelle: KLEUSBERG)

Der Fachverband Bauprodukte Digital: vom einzelnen BIM-Objekt bis zur Systemplattform
Nachdem BIM nun auch in Deutschland Fahrt aufgenommen hat, werden früher oder später immer weniger Baubeteiligte daran vorbeikommen. Bereits 2010 beschäftigte sich die Fachgruppe BIM im Betonfertigteilbau im Bundesverband Bausysteme e. V. mit der Thematik. Aktuell arbeiten zwei Fachverbände am Zukunfts­projekt BIM zusammen: Zum einen ist dies der Fachverband Vorgefertigte Raumsysteme (FV-VR), in dem Hersteller und Anbieter von Container- und Modulgebäuden zusammengeschlossen sind. Zum anderen gehört als treibende Kraft der Fachverband Bauprodukte Digital (FV BD) dazu. Er wurde 2016 von namhaften Herstellern als Initiative „products for bim“ gegründet und 2018 als Fachverband in den BV-BS aufgenommen. Seine Zielsetzung ist eindeutig: sämtliche Bauprodukte mit allen für Planer, Investoren und Anwender erforderlichen Herstellerdaten digital als BIM-Objekte zur Verfügung zu stellen. Sinnvoller- und praktischerweise sind auch Entwickler für das Management der Daten dabei, etwa für die Programmierung und Verbreitung von BIM-Objekten sowie für die Integration des gesamten Systems.

 

Bild 4: Bürogebäude (Quelle: Losberger Modular System)

Bild 4: Bürogebäude (Quelle: Losberger Modular System)

BIM für Raumzellengebäude
In einem ersten Schritt will der FV-VR eine BIM-Plattform erstellen, die Basis sowohl für Hersteller und Anbieter von Raumzellengebäuden selbst, wie auch für Planer als Planungsgrundlage dienen soll. Unter Raumzellengebäuden versteht man hier auf der einen Seite Container, meist temporäre Gebäude zur Miete, die für die jeweilige Anmietung ausgestattet und flexibel anpassbar sind. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie nach Ablauf der Mietdauer in der Regel aufgearbeitet und anschließend wieder vermietet werden. Auf der anderen Seite stehen Modulgebäude. Diese werden üblicherweise individuell nach den Wünschen des Kunden geplant und sind daher zumeist hoch installiert und hochwertig ausgestattet. Bautechnisch und unter Berücksichtigung der Nutzungsdauer sind sie konventionell errichteten Gebäuden gleichzustellen und aufgrund der Vorfertigung in mancherlei Hinsicht sogar überlegen: Die witterungsunabhängige Herstellung im Werk sorgt für mängelfreie Produktion der einzelnen Raummodule, während parallel auf der Baustelle bereits die Erd-, Gründungs- und Anschlussarbeiten durchgeführt werden. Nach Fertigstellung der Module und der Vorarbeiten auf der Baustelle werden die einzelnen Module angeliefert und zum Gebäude zusammengesetzt. Die Verbindungen zwischen den Modulen, die Herstellung der Außenhülle sowie die Anschlüsse an die Medien machen die Projekte besser planbar und verhindern Terminverzögerungen.
Insbesondere für die komplexen Modulgebäude ist BIM eine geradezu ideal passende Planungsmethode: Die vor Produktionsbeginn der Module abgeschlossene Kon­figuration und Ausstattungsplanung ist der entscheidende Unterschied zum herkömmlichen Planen und Bauen. Der Löwenanteil gedanklicher und planerischer Leistung – Grundrissgestaltung, Wahl der Ausstattung, Festlegung der Ver- und Entsorgung bis hin zur Klärung der Logistik – steht auch bei BIM am Anfang des Bauablaufs. Die anschließende Einarbeitung der Leistungen von Fachplanern wie Statik, Haustechnik oder Energiestandard ist eine der wesentlichen Ideen von BIM: Statt fehleranfälliger Übernahme von Hand können sie – kompatible Software oder funktionsfähige Schnittstellen vorausgesetzt – verlustfrei importiert werden. Ein großer Vorteil insbesondere bei komplexen Gebäuden ist die Kollisionskontrolle, die einander zuwiderlaufende Planungen erkennt und anzeigt. Die Ausstattung kann von der Wärmedämmung über den Lichtschalter bis zur Telekommunikation vordefiniert werden; umfassende Informationen, die die Bauprodukte-Hersteller als Bestandteil des jeweiligen BIM-Objekts liefern, helfen dabei, das richtige Produkt auszuwählen. Jedes Objekt ist im Gebäudemodell nur einmal vorhanden, sodass z. B. entsprechende Stücklisten aus dem Modell generiert werden können.

 

Bild 5: Bürogebäude Germanwing (Quelle: KLEUSBERG)

Bild 5: Bürogebäude Germanwing (Quelle: KLEUSBERG)

Nicht nur für den Neubau
Die Daten, aus denen im Verlauf der Planung das Gebäude­modell zusammengesetzt wurde, stehen auch nach der ­Fertigstellung des Gebäudes zur Verfügung. Während der Nutzungsphase ist so beispielsweise bei Reparaturen auf einen Blick ersichtlich, welche Eigenschaften die Ersatzteile aufweisen müssen. Für Umbauten nach Ablauf der Mietzeit oder bei Sanierungen liegen detaillierte Informationen darüber vor, welche Ausstattung die Container oder Modulbauten haben und welche Arbeiten notwendig sind, um sie beispielsweise auf aktuellen dämmtechnischen Standard zu bringen. D. h., der Eigentümer verfügt mit dem „digitalen Zwilling“ über alle notwendigen Informationen für die Planung von Reparaturen, Umbauten und Sanierungen, ohne vor Ort oder beim Rücklauf eine Bestandsaufnahme machen zu müssen. A propos Bestandsaufnahme: Dies ist bei Rückläufen oder umfangreicheren Reparatureinsätzen der richtige Zeitpunkt, bestehende Einheiten in BIM zu dokumentieren. Sukzessive erhält man so ein komplettes digitalisiertes Inventar. Damit hat man stets den Überblick, welche Einheiten auf welchem Standard vorhanden sind und welche den Wünschen des jeweiligen Kunden am besten entsprechen. Auf mehrere tausend oder gar zehntausend Einheiten hochgerechnet, sind die Auswirkungen auf kaufmännischer, fertigungstechnischer und planerischer Ebene nicht zu unterschätzen: Die Materialwirtschaft wird übersichtlicher, die Fertigung effizienter und die Planung samt Einhaltung von Standards leichter. Das Modell, in dem Planungsdaten und Informationen verknüpft sind, bildet eine umfassende Grundlage auch für die Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung sowie den späteren Gebäudebetrieb bis hin zum Rückbau und einem möglichen Bauteil- oder Material-­Recycling. Ein mit BIM erstelltes Gebäudemodell dient schließlich sogar dem Nutzer als Grundlage für FM, Unterhalt und Instandhaltung.

 

Bild 6: Modulgebäude in Solingen (Quelle: KLEUSBERG)

Bild 6: Modulgebäude in Solingen (Quelle: KLEUSBERG)

Fazit und Zukunftsmusik
Jedes Raumzellen-Unternehmen ist anders. Hersteller von Mietcontainern haben andere Vorstellungen als die Vermieter, welches BIM und welches Programm ihnen am meisten nützt, und wer elaborierte Modulgebäude verkauft, benötigt beispielsweise eine größere Bandbreite an Produkten oder eine detailliertere Darstellungsweise von Haustechnik oder Architektur. Um auszuloten, in welcher Form und Tiefe die neue Planungsmethode für die einzelnen Segmente der Branche gewinnbringend eingesetzt werden kann, veranstaltete der FV-VR Ende April seinen Auftakt-Workshop.
Letztliches Ziel ist es, allen Herstellern und Anbietern von Raumzellengebäuden eine gemeinsame Plattform zur Verfügung zu stellen – die auf lange Sicht auch von Planern und Investoren genutzt werden kann. Damit käme die Branche ihren Kunden ein großes Stück entgegen, denn es soll dann möglich sein, ein Gebäude direkt selbst zu konfigurieren. Als anschauliches Beispiel wäre auch ein komplett BIM-geplantes Raumzellengebäude auf der Plattform denkbar.
Der Verband denkt sogar noch weiter in die Zukunft, Stichwort Robotik. Stellenweise setzen Hersteller von Raumzellen in der Fertigung bereits Roboter ein – mit den Möglichkeiten einer vernetzten Produktion ist der nächste Schritt hin zu größeren Zusammenhängen eigentlich schon vorgezeichnet.

Günther Jösch, Geschäftsführer
Bundesverband Bausysteme e. V.
Dagmar Ruhnau, haustext

www.bv-bausysteme.de, www.fv-raumsysteme.de

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Datum 2. März 2020
Autor Günther Jösch, Dagmar Ruhnau
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