BIM-Modell: Pilotprojekt offenbart die Zukunft des Bauens

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BIM-Modell: Pilotprojekt offenbart die Zukunft des Bauens

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In der Erweiterung des eigenen Bürohauses in Esslingen bei Zürich sah das Schweizer Ingenieur-, Planungs- und Beratungsunternehmen Basler & Hofmann die Möglichkeit, integrale Planung auf ein ganz neues Niveau zu heben.
BIM-Modell

Quelle: Basler & Hofmann AG

Man entschied sich erstmalig für einen komplett durchgängig digitalisierten Planungs- und Bauprozess. Das mit dem AEC Excellence Award 2018 ausgezeichnete Pilotprojekt wurde von der Planung über den Bau bis hin zum Betrieb vollständig ohne gedruckte Pläne durchgeführt. Die einzige Informationsquelle für alle Projektbeteiligten und Gewerke: das BIM-Modell.

Ein einziges BIM-Modell als Ziel

Auf den ersten Blick ist es ein gewöhnliches Bauwerk: ein dreigeschossiger Anbau für einen 1996 errichteten Bürokomplex. Dennoch stellten Planung und Umsetzung höhere Anforderungen an die beteiligten Personen als die meisten Großprojekte.

„Wir haben drei Bürogebäude in Esslingen, die immer schon als Forschungs- und Entwicklungslabor für neue Technologien und Ansätze dienten. Jedes Mal, wenn wir etwas für uns selbst bauen, versuchen wir uns weiterzuentwickeln und verfolgen neue Ansätze. Das Gebäude kann dann auch als Vorzeigeprojekt für neue Projekte dienen“, sagt Gianluca Genova, BIM-Integrator bei Basler & Hofmann. Er leitete die Modellierungsarbeiten und steuerte die Einführung von BIM-Methoden im Projekt.

Dieses Mal setzte sich das Unternehmen für sein Bauvorhaben die gleichzeitige Planung aller Gewerke in einem einzigen BIM-Modell zum Ziel. Zusätzliche Ansprüche waren das papierlose Arbeiten sowie die weitergehende Nutzung des Modells für den Bau und später auch das Facility Management. „Anfangs war es für Mitarbeitende, die ihre eigenen Bereiche gewohnt waren, schwierig, im selben Modell zu arbeiten, ohne sich in die Quere zu kommen. Es kam vor, dass bis zu zwanzig Ingenieurinnen und Ingenieure zeitgleich auf der gemeinsamen Arbeitsoberfläche in Revit arbeiteten. Die Aufrechterhaltung der Designdisziplin und Modellierungsgenauigkeit bei gleichzeitiger Überwachung aller Änderungen war eine ganz schöne Herausforderung“, erklärt Gianluca.

Nutzung neuer Technologien während der Bauphase

Basler & Hofmann setzte während des Baus auf drei verschiedene Methoden, um die Installation der Gebäudetechnik auf Grundlage des digitalen Modells zu ermöglichen. Die erste bestand darin, das Modell mit einem Tablet vor Ort zu betrachten und die Installation entsprechend durchzuführen. Insbesondere bei Vorrichtungen und elektrischen Systemen nutzten die Projektbeteiligten einen Laserpointer und Autodesk Point Layout. Damit konnten gezielt Punkte aus dem Modell abgerufen werden. Drittens setzte das Projektteam in einem Pilotprojekt die Microsoft Hololens-AR-Technologie ein, um Teile der Lüftungsanlage zu installieren.

BIM-Modell
Auch auf der Baustelle wurden die eingebauten Installationen papierlos
direkt mit den digitalen Modellen auf dem Tablet abgeglichen.
Bild: Basler & Hofmann AG

„Wir haben das Modell so angelegt, dass jedes Gewerk jeden Schritt des Installationsprozesses mit dem Tablet, dem Laserpointer oder sogar Hololens aufrufen kann. Den Installationsfirmen stand es frei, diese Technologien in der für sie sinnvollsten Weise einzusetzen“, sagt Gianluca.

Der Vorteil einer durchgängig digitalen Planung wird auch dadurch deutlich, dass sowohl Produktion als auch die Installation der Gebäudetechnik direkt anhand des digitalen Modells erfolgen konnte – vor Ort wurde direkt ab Tablet montiert. Die dreidimensionale, realitätsgetreue Visualisierung zeigt genau auf, in welchem Raum und an welcher Stelle die Leitungen entlanglaufen müssen. Zusammenstöße mit anderen Bauteilen, Wänden oder Leitungen aus anderen Gewerken wurden bereits im digitalen BIM-Modell korrigiert.

Maximilian Weiss, ebenfalls BIM-Koordinator bei Basler & Hofmann, erklärt: „Man sieht häufig, dass jeder Fachplaner ein eigenes Modell für sein Gewerk erstellt. Dabei liegt die Stärke der digitalen Planung genau darin, dass man durch die Integration aller Daten in einem einzigen Modell frühzeitig Konflikte erkennen kann.“

Bessere TGA-Planungsprozesse mit MagiCAD für Revit

Lüftungsanlagen und Rohrleitungssysteme wurden unter anderem mit Unterstützung der TGA-Planungssoftware MagiCAD modelliert. „Als wir mit Revit begannen, war MagiCAD die erste Erweiterung, die wir gekauft haben. Anfangs war der Hauptzweck, die für den Bau benötigten Produktfamilien einfügen zu können. MagiCAD Cloud war eine große Hilfe für uns und wenn etwas fehlte, haben wir es mit MagiCAD Create neu erstellt oder von woanders integriert“, sagt Gianluca.

Die MagiCAD Cloud erlaubt Anwendern den Zugriff auf eine Datenbank mit über einer Million intelligenter BIM-Objekte für die technische Gebäudeausrüstung. Da diese Objekte herstellergeprüft sind, geben sie akkurat und realgetreu alle technischen Informationen und Abmessungen wieder. Das ermöglicht bei BIM-Planungen ein hohes Maß an Genauigkeit sowie ein hohes Level of Detail (LOD), das in MagiCAD aber individuell auswählbar ist.

Gianluca stellte weiterhin fest, dass MagiCAD einen großen Unterschied in der Modellierungsarbeit machte: „Was die Planungsarbeiten betrifft, so waren die Ventilation- und Piping-Module für Lüftungs- und Rohrleitungen eine große Hilfe für uns. Sie gaben uns einen präzisen Überblick über die Lüftungsanlage und unterstützten uns bei der Redimensionierung sowie der Erstellung der richtigen Anschlüsse und Verbindungen“, so Gianluca weiter.

BIM-Modell
Die komplette technische Gebäudeausrüstung – Sanitär, Klima&Lüftung, Heizung und Elektrik – wurde ebenfalls digital modelliert und mit allen Gewerken abgestimmt.
Bild: Basler & Hofmann AG

Laut Gianluca war auch die Durchbruchsfunktion sehr nützlich für das Projekt. Sie ermöglichte eine noch bessere Zusammenarbeit mit den Ingenieuren. Die Durchbruchsfunktion ist gewerkeübergreifend einsetzbar und überträgt auch Informationen wie Platzhaltereigenschaften, welchem Gewerk ein Durchbruch angehört oder seine Brandschutzklassifizierung. „Das Beste daran war, dass die Ingenieure und Ingenieurinnen die Durchbrüche prüfen konnten. Wir konnten sie anpassen und der erste Vorschlag der Software war in der Regel zu 95 Prozent genau“, erzählt Gianluca.

BIM-Modell: Die Vorteile eines vollständig digitalen Ansatzes

Rückblickend kann Gianluca deutliche Vorteile für einen volldigitalen Ansatz aufzeigen, aber auch auf verschiedene Herausforderungen hinweisen, die eine verbreitete Anwendung der Methodik immer noch behindern.

„Man verbringt nicht so viel Zeit mit der Erstellung von Plänen, sondern konzentriert sich auf die Erstellung einer geeigneten Datenstruktur. Sobald man ein strukturiertes Modell hat, ist die Datenausgabe für Produktion und Installation einfacher als bei herkömmlichen Plänen. Auch in der Ausführung kann man Zeit sparen, nicht nur bei Materialbestellungen, sondern auch in der Logistik und im Management. Wenn man das Modell mit einem Zeitplan verknüpft, kann man Dinge schnell neu ordnen und die Qualität einfach im Auge behalten. Wir wollen die gleiche Methode für zukünftige Projekte verwenden, denn wir kennen jetzt den Prozess, die Anforderungen und den Nutzen. Es ist jedoch noch etwas schwierig, einen vollständig digitalen Ansatz für externe Projekte umzusetzen, da für Genehmigungen und Ausschreibungen häufig konventionelle Unterlagen benötigt werden. Werden sich die Kunden einmal der Vorteile bewusst, wird diese Methode jedoch sicher öfter zum Einsatz kommen“, fasst Gianluca zusammen.

Von Petri Luomala.

Lesen Sie auch: BIM-Projekt: Was die Second River Niger Bridge zu einem komplexen Planungsprojekt macht

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