Wie werden wir in Zukunft planen und bauen?

Die Antwort von Experten ist eindeutig: Mit dem Building Information Modeling (BIM) wird sich das Bauwesen grundlegend verändern. Das BIM Lab des Duisburger Architektur- und Planerbüros aib zeigt, wie sich das innovative Potential der neuen Methode für Planungsprozesse nutzen lässt.

Schrittweise und systematisch wird im BIM Lab der eigene integrale Planungsansatz auf ein neues Level gebracht. Erste Projekte weisen auf die entscheidenden Vorteile von BIM für eine Optimierung der eigenen Arbeitsweise hin. Die Architekten und Ingenieure von aib sind auf die integrale Entwicklung, Planung und Steuerung von Verwaltungs- und Industriebauten spezialisiert.

Die Digitalisierung des Bauwesens schreitet unaufhaltsam voran. Was in anderen Branchen längst üblich ist, soll auch beim Planen und Bauen zum Standard werden. Das Schlüsselwort hierfür lautet Building Information Modeling (BIM). Denn die neue Methode bietet entscheidende Vorteile für die Planung und Steuerung komplexer Bauvorhaben. Ein zentrales Gebäudemodell in 3D ermöglicht es den verschiedenen Projektbeteiligten, sich simultan über den aktuellen Planungsstand zu verständigen. Die für den Lebenszyklus des Bauwerks relevanten Informationen und Daten werden so deutlich besser erfasst, miteinander verknüpft und verwaltet als bisher.

BIM wird in Zukunft zum Standard

Schon in naher Zukunft soll BIM zum Standard werden. Seit Januar 2016 vereint Europa die größte regionale Konzentration von staatlich geleiteten BIM-Programmen weltweit. In Deutschland ist die schrittweise Einführung von BIM als Standard für größere Bauprojekte bis 2020 geplant. Der "Stufenplan Digitales Planen und Bauen" des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wurde gerade erweitert. Führende Verbände und Institutionen aus dem Bereich Planen, Bauen und Betrieb haben die Initiative "planen-bauen 4.0" als Wegbereiterin für BIM gegründet.

Schrittweise Einführung der neuen Methode

Vor diesem Hintergrund werden sich sämtliche Beteiligte an einem Bauvorhaben früher oder später mit BIM beschäftigen müssen. "Wer die neue Methodik nicht beherrscht, wird in Zukunft kaum noch wettbewerbsfähig sein", davon ist Kai-Uwe Lompa, Geschäftsführender Gesellschafter der aib überzeugt.

Um das Potential von BIM zu nutzen, führt das Duisburger Büro die neue Methode schrittweise in die eigenen Planungsprozesse ein. Unterstützt werden die Architekten und Ingenieure dabei von der Düsseldorfer DeuBIM Gruppe. Gemeinsam wurde ein systematischer Fahrplan entwickelt, der nun bei ersten Projekten umgesetzt wird.

"Wie in einem Laboratorium arbeiten wir uns von Stufe zu Stufe in die Zukunft", konstatiert Michael Blank. Für aib gehört der erfahrene Planer als BIM-Koordinator zum Kernteam bei der Einführung der neuen Methode.

BIM macht das Planen und Bauen wirklich digital

Mit BIM wird das Planungs- und Bauwesen wirklich digital. Eine Datenbank mit Bauteilen und intelligenten Informationen ersetzt die bisherigen Planungsunterlagen, die im Wesentlichen aus Strichen bestehen. BIM bietet damit ein Instrument, mit dem sich die Verständigung der Prozessbeteiligten wesentlich erleichtern lässt.

Die Ableitung aller Berechnungen, Simulationen etc. aus einem zentralen virtuellen Modell bietet eine wesentlich konsistentere Planung als bisher. Die relevanten Informationen für das jeweilige Projekt sind in das Modell integriert und müssen nicht aus verschiedenen Unterlagen, die aus unterschiedlichen Projektphasen stammen, zusammengestellt werden.

Die Planungsunterlagen basieren nicht mehr auf Dokumenten, sondern auf einer Datenbank. Umso wichtiger ist es, dass sich Planer und Architekten frühzeitig in die Technologie einarbeiten und eine Führungsrolle bei der Digitalisierung übernehmen. Denn nur so kann gewährleistet werden, dass auch künftig maßgeschneiderte, baukulturell anspruchsvolle Lösungen möglich bleiben und nicht langfristig Produktdatenbanken weniger Industrieunternehmen das Planungsgeschehen bestimmen.

Neues Level für den eigenen Planungsansatz

Mit dem zentralen 3D-Modell ist BIM ein neues Werkzeug der interdisziplinären Teamarbeit. Die simultane Vernetzung aller am Planungsprozess Beteiligten wird damit überhaupt erst möglich. Statt der isolierten und stufenweisen Tätigkeit einzelner Planungspartner steht von Anfang an der gemeinschaftliche Projekterfolg im Vordergrund.

Ein solch ganzheitlicher und kooperativer Ansatz ist für aib nicht neu. Seit der Gründung setzen die Duisburger Planer auf eine integrale Arbeitsweise, um für komplexe Bauaufgaben optimale Lösungen zu entwickeln. "Mit BIM haben wir nun die Möglichkeit, die bei aib schon immer praktizierte Arbeitsweise auf ein neues Level zu bringen und noch konsequenter umzusetzen", so Kai-Uwe Lompa.

Entscheidende Vorteile bei der Planung und Steuerung

"Die Planungsprozesse selbst und der Austausch mit den Fachplanern und Bauherren verändern sich mit BIM nicht wesentlich", stellt Kai-Uwe Lompa fest. "Wir erhalten aber ein besseres Werkzeug an die Hand, was im Detail enorme Auswirkungen hat." Die neue Arbeitsweise bietet die Möglichkeit, Pläne aus Abfragen der zentralen Datenbasis zu generieren. Dies schafft erhebliche Verbesserungen mit Blick auf die Qualität, Kosten und Aktualität der Planinformationen.

Neben der reinen 3D-Visualisierung wird eine optimierte Koordination der Fachmodelle erreicht sowie eine teilautomatisierte Kollisionsprüfung und Verbesserungen bei der Planhaltung. Über die geometrischen Angaben der Bauelemente hinaus werden Informationen zu Materialeigenschaften, Kosten und Terminen strukturiert und für Auswertungen und Analysen verfügbar gemacht. Aus dem erstellten Modell kann aib zum Beispiel auch verschiedene Varianten im Hinblick auf die Bauprozesse ableiten. BIM bietet hier deutlich mehr Sicherheit als bisherige Planungsmethoden – ein großer Fortschritt für den Bauherrn.

BIM optimiert Projektablauf für Siemens

Bereits in der Einführungsstufe arbeitet das Team von aib aus Architekten, Tragwerksplanern und TGA-Ingenieuren mit dem integrierten Modell in der Praxis. Erste Mehrwerte für die Planer und den Bauherrn ergeben sich beim aktuellen Projekt einer neuen Wartungshalle für das Siemens Turbinenwerk in Mülheim an der Ruhr.

Um die Qualität des räumlichen Umfelds zu erhalten, wird die neue Halle behutsam in den Bestand eingefügt. Dabei besteht eine der größten Herausforderungen darin, dass der laufende Betrieb auch während der Bauphase nicht gestört werden soll – ein extrem schwieriges Unterfangen, da der Standort der neuen Halle wichtige Produktions- und Logistikabläufe berührt.

Parallel zur Erstellung des Gebäudes werden auch noch die Fundamente für den erforderlichen Maschinenpark in der Halle ausgeführt. Einzelne Fundamente erreichen hierbei durchaus die Größe und Komplexität eines Mehrfamilienhauses. Eine feinteilige und sehr präzise Abstimmung der einzelnen Bauprozesse ist daher zwingend erforderlich.

Gerade bei solchen komplexen Aufgaben im Industriebau bewährt sich die frühzeitige Entdeckung und Lösung geometrischer und technischer Konflikte zwischen allen Planungsgewerken mit BIM. Zudem konnten durch das Modeling bereits wichtige Erkenntnisse für den optimalen und wirtschaftlichen Bauablauf an dem beengten und komplexen Standort gewonnen und in das Projekt eingebracht werden.

Folgerichtige Erweiterung der eigenen Leistungen

Mit der Einführung von BIM war die Weiterentwicklung des Unternehmens der folgerichtige nächste Schritt: Seit Juli 2016 erweitert die aib tec GmbH das umfassende Leistungsspektrum des Duisburger Architektur- und Planungsbüros. Die neue Gesellschaft für TGA-Planung, Beratung und Engineering bietet nun gemeinsam mit aib eine lückenlose Generalplanung unter einem Dach und auf dem neuesten technologischen Stand.

"Unser Ziel ist es, die verschiedenen Arbeitsweisen noch stärker zu verschmelzen und Synergieeffekte für uns und die Bauherren zu erreichen – dafür nutzen wir die zertifizierte Schnittstelle beim Datenaustausch", so der Geschäftsführende Gesellschafter Kai-Uwe Lompa. Die umfassende Kompetenz des Büros in allen Leistungsphasen des Planens und Bauens wird so in eine neue digitale Dimension überführt.