Die Bauindustrie gehört weltweit zu den ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren.

Gebäude sind für 36 Prozent des Energieverbrauchs und 39 Prozent der energiebedingten CO₂-Emissionen verantwortlich. Darüber hinaus verursachen sie mit 55 Prozent den Großteil des Gesamtaufkommens an Abfall [1]. Laut dem „EU Buildings Climate Tracker 2022“ besteht bei der Dekarbonisierung noch viel Aufholbedarf für die Baubranche, wenn bis 2050 sektorenübergreifende Klimaneutralität erreicht werden soll [2]. Das Erreichen der Klimaziele kann nicht allein von der Baubranche gelöst werden. Fest steht allerdings, dass sie einen wesentlichen Beitrag leisten muss, beispielsweise durch den Einsatz wiederverwendbarer Rohstoffe, die Verbesserung der Ökobilanz bei der Produktion oder die Reduktion des Energiebedarfs von Gebäuden während des Betriebs.

Nachhaltigkeit wird bereits in den frühen Phasen eines Projekts zu einem wesentlichen Planungsziel. Die in dieser Konzeptphase getroffenen Entscheidungen stellen die Weichen für die Energieeffizienz und Klimabelastung des Gebäudes, und zwar über seinen gesamten Lebenszyklus – von der Errichtung über den Betrieb bis hin zum Abriss und Recycling. Digitale Lösungen und Methoden wie BIM haben das Potential, einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele zu leisten. Ihr Wert liegt darin, dass sie sowohl eine faktenbasierte Entscheidungsfindung ermöglichen als auch verbesserte Visualisierung, Koordination und Effizienz bieten.

BIM hilft, die Ressourceneffizienz von Bauwerken zu steigern. Ob bei Renovierungen oder Neubauten – die virtuellen Gebäudemodelle ermöglichen eine fundierte Entscheidungsfindung für Planende, Bauherren und Betreiber von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken. Im Hinblick auf die Nachhaltigkeit bedeuten diese Entscheidungen, dass der Materialeinsatz optimiert, Abfälle reduziert, die Anlagenauslastung verbessert und die Nutzungseffizienz im Betrieb erhöht werden. Dies wiederum bringt weitere Vorteile mit sich, wie die Reduktion von Lebenszykluskosten, geringere Risiken sowie Verbesserungen im Bereich Gesundheit und Sicherheit.

Green BIM in der Entwurfs- und Planungsphase

Mit BIM wird das Projekt bereits in einer früheren Phase detaillierter geplant, als das mit herkömmlichen 2D-Plänen der Fall ist. Einerseits erfordert dies im Vorfeld mehr Zeit für die Planung, andererseits können mehr Informationen zu Beginn dazu beitragen, die Anzahl der zeitaufwendigen Planungsänderungen zu reduzieren. BIM ermöglicht eine verbesserte Zusammenarbeit durch Erstellung eines Koordinationsmodells, das die Modelle sämtlicher Disziplinen umfasst. Dadurch trägt die Methode dazu bei, Planungsfehler und Abfälle durch Nacharbeit auf der Baustelle zu vermeiden. Laut einer Studie von PwC werden durch die digitale Modellierung und die verbesserte Zusammenarbeit der Beteiligten ressourcenintensive Kollisionen vermieden und das Zeitmanagement verbessert [3].

Zudem ermöglicht BIM, vor dem Bau eines Gebäudes umfangreiche Analysen durchzuführen, wodurch die Zusammenarbeit zwischen Planungsbeteiligten massiv verbessert wird. Mit BIM können Varianten simuliert und die Ergebnisse auf Basis von Fakten bewertet werden. So lassen sich beispielsweise Maßnahmen zur Erhöhung der Energie- und Materialeffizienz simulieren und vergleichen, bevor der Entwurf fertiggestellt ist.

Start-ups und Softwareunternehmen bieten Softwarelösungen, die den CO₂-Fußabdruck eines Baumaterials mithilfe integrierter Funktionen zur modellgestützten Mengenermittlung transparent darstellen. Auf diese Weise kann die CO₂-Belastung für verschiedene Bauarten ermittelt und so die optimale Variante gewählt werden. In Kombination mit einer interaktiven Datenvisualisierung profitieren Planende außerdem von Dashboards für eine bessere Entscheidungsfindung.

Mit parametrischem Modellieren lassen sich Planungsprozesse automatisieren und Änderungen massiv beschleunigen. Das lässt sich nutzen, um den Einsatz von Baumaterial zu optimieren und zu reduzieren. Mithilfe der parametrischen Eingabe können unterschiedliche Entwurfsvarianten erzeugt werden, um die beste Geometrie zu finden. Einfach zu bedienende Scripting-Methoden wie „Visual Scripting“ helfen Planenden, Betonbauteile einschließlich Bewehrung parametrisch zu beschreiben, um sie mithilfe von statischen Berechnungsverfahren iterativ zu optimieren.

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