Digitale Transformation eines Architekturbüros

Einleitung

Die Digitalisierung in der Planung, der Bauindustrie und im Betrieb von Immobilien stellt seit einigen Jahren die bisherigen bekannten Planungsprozesse auf den Prüfstand. In den Büros – wie auch in unserem – findet derzeit ein Transformationsprozess der Planung statt. Wer noch in der 2D-Planungswelt arbeitet, sollte prüfen, wie er schnellstmöglich den Einstieg in die 3D-Welt findet, um sich in der zukünftigen BIM-Welt behaupten zu können.

Das digitale Abbild der Planung wird zumindest für größere, komplexe Projekte wie Flughäfen, Krankenhäuser und Büros sowie Bauherren mit vielen Liegenschaften, die zu betreiben sind, zu liefern sein. Im kleinen Projektbereich wird eine 3D-Bearbeitung vermutlich ausreichen, aber auch hier ist unklar, wie Nachhaltigkeitsanforderungen in Zukunft in der Planung ausgewiesen werden können. Wer möchte noch den CO2-Footprint manuell berechnen, wenn er ihn fast per Knopfdruck aus dem 3D-Modell ausgeben kann?

Durch den Koordinationsprozess der BIM-Methodik wird eine klare terminliche Abfolge in den Projekten verlangt. Die räumliche Koordination der Gewerke stellt dabei nur einen Teil der Gesamtkoordination dar. Parallel zur räumlichen Komponente müssen die Daten aus der Planung klar strukturiert und bestenfalls typenbasiert informiert werden. Die Detailplanung, die derzeit noch oft in 2D erarbeitet wird, muss auf den Koordinationsprozess abgeglichen werden. Da diese Erkenntnisse Einfluss auf die Modellkoordination ausüben, müssen die sich auf die Koordination auswirkenden Detailthemen vorgezogen und rechtzeitig ins Architektenmodell übertragen werden.

Es wird deutlich, dass sich Architekturbüros mit der Digitalisierung auseinandersetzen müssen, da noch nicht alle BIM-Prozesse standardisiert sind und die Teams hier Wissen und Routine aufbauen müssen. Während unseres Großprojekts Herz- und Gefäßzentrum für das Inselspital in Bern (Schweiz) absolvierten wir eine große Lernkurve. Da wir als Generalplaner für sämtliche Gewerke verantwortlich waren, die beteiligten Planer jedoch über keine BIM-Erfahrung verfügten, war ein sehr intensiver Austausch erforderlich, um das Projekt mit BIM immer in der Spur zu halten.

Digitale Planung ob mit oder ohne BIM

Mit diesen Erkenntnissen, die wir in den vergangenen sechs Jahren am BIM-Großprojekt in Bern gewonnen haben, treiben wir aktiv in unserem Büro das Thema „Digitale Planung“ voran. Vor einigen Jahren machten wir uns selbst zur Vorgabe, alle Projekte als 3D-Modelle zu bearbeiten, um immer die räumliche und thematische Koordination mit den Fachplanern darstellen zu können. Wir haben die Gebäudeplanung als digitale 3D-Planung implementiert. Wenn möglich, sollen standardisierte Auswertungen aus dem Modell generiert werden, ob Türlisten oder BGF, Wohn- und gif-Flächen. Diese werden immer aus den Bauteilen in Listen generiert.

Durch BIM kommt dem Architekten wieder eine zentrale Rolle als koordinierender Planer (Baumeister) zu. Ein umsichtiger Planer, der ein baubares Gebäude abzuliefern hat, muss räumlich und auf Datenebene den Überblick behalten. Unser grundsätzliches Arbeitsinstrument – das Modell – haben wir daher sehr gut unter Kontrolle und bauen unsere Fähigkeiten für BIM-Projekte kontinuierlich weiter aus.

Designmöglichkeiten mit der digitalen Planung

Mit den aktuellen digitalen Tools können wir effektiver zusammenarbeiten und ein Design viel genauer und mit zahlreichen Möglichkeiten untersuchen. Egal, ob es die Form oder die Funktionalität betrifft, die als Parameter das endgültige Design bestimmen soll. Wir können in kurzer Zeit zahlreiche geometrische Varianten erzeugen, indem wir Planungsparameter zueinander in Beziehung setzen. Um diese Tools zu nutzen, benötigen wir Mitarbeiter, welche die Instrumente entsprechend bedienen können. Aus den generierten Lösungen muss vom Architekten weiterhin die zu verfolgende Lösung herausgearbeitet werden. Die Software liefert nur mehr Möglichkeiten, die man in der üblichen Planungszeit in dieser Vielzahl nur mit deutlich größerem Aufwand erzeugen kann.

Das Thema Datenbank rückt in den Focus

Um uns zentral im Büro weiter zu vernetzen, arbeiten wir an einer Datenbanklösung, mit der wir Projekte auf Datenebene besser koordinieren können. Viele standardmäßig benötigten Listen mit Informationen aus dem Modell der Objektplanung lassen sich aus unserer Autorensoftware liefern – egal, ob man damit eine Baugenehmigung bestücken muss oder den Bauherren bei Mieterverträgen unterstützen will.

Wenn wir aber ein BIM-Projekt als Auftrag bearbeiten, sind wir angehalten, auch die Datenkoordination im Blick zu behalten. Unsere Brandschützer oder Bauphysiker lassen sich über eine geeignete Datenbank oder einen digitalen Datenzwilling eines Projekts besser in den Planungsprozess integrieren. Durch direkte Eingabe der Information an die Bauteile durch den Verantwortlichen können Fehler reduziert werden, und eine digitale Prüfung kann die Qualität der Daten konstant sichern. Langfristig werden sich Architekturbüros deshalb mit Datenbanken beschäftigen und ein geeignetes Datenkoordinierungswerkzeug einführen müssen. Hier sind zahlreiche neue Akteure in den Planungsraum des Architekten gerückt, die mit Softwarelösungen mehr als nur Datenbanken anbieten, um als Player in den Planungsprozess Einzug zu halten.

Nachhaltigkeit durch den gesamten Planungsprozess begleiten

Die von der Politik formulierten Leitlinien der Nachhaltigkeit werden sich auch in der Planungsrunde wiederfinden. In der Planung wird die Baustoffwahl wieder im Mittelpunkt stehen. Es benötigt in Zukunft digitale Techniken für die untersuchten Designalternativen, damit Gebäude bereits in den Planungsphasen in eine CO2-Neutralität gerückt werden. Das digitale Planungsabbild wird als Nachhaltigkeitsmodell zertifiziert und muss durch den Bauprozess bestätigt werden.

Damit aber nicht genug. Auch das zweite Leben der Materialien ist zu berücksichtigen, um das verbaute Produkt möglichst ganzheitlich in die Kreislaufwirtschaft zurückzuführen. Die Planung muss die Trennung aller Baumaterialien berücksichtigen. Es benötigt daher altes und neues Planungswissen, um die Details so zu entwerfen, dass ein ressourcenschonendes Planungsergebnis erreicht wird. Für den Architekten bedeutet das, dass er auf Kernattribute der Materialien für die vergangene und zukünftige Verwendung angewiesen ist. Wir arbeiten derzeit daran, dieses Planungsthema gezielter betreuen zu können.

Digitale Planung in der Architektur und im Städtebau

Die in den vorangegangenen Absätzen genannten Themen betreffen nicht nur unsere Architekturplanung, sondern fordern auch ein Weiterdenken der städtebaulichen Planungsthemen. Städtebaumodelle sammeln in ihrem Maßstab die entsprechenden Daten, die benötigt werden, um Bewertungen auf städtebaulicher Ebene vorzunehmen. Räume und städtebauliche Massen gelten als strukturierendes Element von sozialen Prozessen. Sie sind zugleich Austragungsort für gesellschaftliche Konflikte und Veränderungen sowie Ressource für Entwicklungsprozesse. Diese und viele weitere Faktoren beeinflussen städtebauliche Konzepte. Bestenfalls können sie bereits in der Planungsphase bewertet und modellbasiert entwickelt werden.

Bauprozess mit der digitalen Planung sichern

Ein digitales Planungsabbild, das über Planungsinformationen verfügt, ist noch lange kein digitaler Nachbau der Realität. Durch den Bauprozess sind alle weiteren notwendigen Informationen einzupflegen. Wenn das erfolgt ist, sind Betriebsinformationen zu pflegen. Um auch im Betrieb effizient zu sein, könnte das Modell mit Informationen und Messdaten aus der Gebäudeautomation durch den Einsatz von unterschiedlichen Messfühlern optimal ressourcenschonend begleitet werden.

Am Lebensende eines Gebäudes kann die Wiederverwendung bestimmter Gebäudebestandteile aufgrund aller vorliegenden Informationen aus dem Life Cycle Date Model nachvollzogen und diskutiert werden. Daraus lassen sich ein Umbau für die Neunutzung oder ein kontrollierter Rückbau in die Wege leiten. Im besten Fall werden in Zukunft durch Vorgaben der Politik die Rückbaukosten und die Recyclingkosten eines Gebäudes auch in der Planung erfasst und als Nachhaltigkeitsaspekt für die Gebäude berücksichtigt.

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