Emissionsfreie Baustellen: Ein realistisches Ziel für nachhaltiges Bauen?

Nieder mit den Datensilos, hin zum digitalen Gebäude-Ökosystem mit offenen Standards: Dieser Paradigmenwechsel beschäftigt die Bauindustrie seit Jahren. Ebendiese Vision verfolgte Professor Georg Nemetschek bereits bei der Gründung seines Ingenieursbüros im Jahre 1963 – und verwirklicht die Nemetschek Group mit ihren starken Marken heute und in Zukunft.

1984 – drei Jahre nach der Einführung des ersten IBM Personal Computers – führte die damalige Nemetschek Programmsystem GmbH die objektbasierten Systeme ALLPLAN sowie ALLPLOT ein. Diese Systeme, wie auch später ARCHICAD, gingen einen großen Schritt weiter als andere verfügbare 3D-CAD-Systeme dieser Zeit. Sie versetzten Architekt*innen und Ingenieur*innen erstmals in die Lage, Skizzen am Computer zu generieren, zu bearbeiten und digital mit anderen Stakeholdern zu teilen.

Auch wenn die ersten Digitalisierungstools einige Prozesse im Bauwesen vereinfachten, generierten Datensilos aufgrund mangelnder Interoperabilität der Softwaresysteme so manches an „Handarbeit“ beim Transferieren der Daten. Dieses Schnittstellenproblem band nicht nur personelle Kapazitäten, sondern öffnete auch Flüchtigkeitsfehlern Tür und Tor und verzögerte Prozesse. Infolgedessen sprengten Bauprojekte häufig den Budget- und Zeitrahmen.

Gefragt war eine gemeinsame „Sprache“ im Bauwesen. Als Garant eines lückenlosen Informationstransfers erleichtern einheitliche Datenformate die Kollaboration entlang aller Projektetappen, verhindern Datenverluste sowie Fehler und stellen die langfristige Nachvollziehbarkeit von Bauprojekten sicher.

Der holistische Daten-Ansatz manifestierte sich 1999 in der Plattform O. P. E. N., ersonnen von Professor Georg Nemetschek: Das seit 1993 erdachte datenbankgestützte System schlüsselte Bauwerke in semantische Bauproduktmodelle für den Zugriff durch verschiedene Softwaresysteme auf. O. P. E. N. lagen dieselben Strukturen zugrunde wie den späteren International Foundation Classes (IFC) der gemeinnützigen Organisation BuildingSMART: offene, neutrale, international anerkannte XML-Datenformate für Bauprojekte. Das Entstehen der International Foundation Classes (IFC) gilt auch als Geburtsstunde von BIM (Building Information Modeling).

2012 folgte ein weiterer Meilenstein auf dem Weg zur Harmonisierung der Datenwelten im Bauprojektlebenszyklus. Gemeinsam mit buildingSMART International und führenden Softwareanbietern rief Nemetschek die OPEN-BIM-Initiative ins Leben mit der Mission, alle relevanten Daten zu einem Bauwerk mittels herstellerunabhängiger Standardformate in die 3D-CAD-Modelle von Bauwerken zu integrieren. Neben der architektonischen Struktur lässt sich das Gebäudemodell so mit vielen wertvollen Informationen und Kalkulationen anreichern, beispielsweise für die kaufmännische Planung oder das Facility Management. Dank dieser ganzheitlichen Betrachtung eines Gebäudes oder einer Infrastruktur als dynamisches Ökosystem lassen sich neue ökonomische und ökologische Potenziale entlang des gesamten Lebenszyklus intelligent ausschöpfen.

Gebäude und Infrastrukturen sind deutlich dynamischer, als man es auf den ersten Blick vermuten würde. Sie entwickeln sich stetig weiter, nicht nur auf der Datenebene, sondern auch auf der handfesten physischen Ebene. Umbauten während der Nutzungsphase lassen die Schere zwischen dem digitalen Modell und der gebauten Realität des Gebäudes immer weiter auseinanderklaffen. So wird es zunehmend schwieriger, auf Basis des ursprünglichen digitalen Modells zukunftsgerichtete Entscheidungen zu treffen.

Um die Schere zu schließen, muss der Ist-Zustand des Gebäudes mittels Reality-Capture-Technologien erfasst, semantisch verknüpft und mit dem 3D-CAD-Bauplan abgeglichen werden. Aus diesen Informationen sowie Echtzeit-Sensordaten, beispielsweise aus dem Gebäudeautomationssystem, lassen sich seit Oktober 2023 mit der cloudbasierten, offenen Plattform der Nemetschek Group dTwin Digitale Zwillinge von Gebäuden errichten. Digitale Zwillinge liefern eine objektive und interaktive Basis für Entscheidungen entlang des gesamten Gebäudelebenszyklus. Ein weiterer wichtiger Meilenstein im Ansatz „Denken im Ganzen“.

Heute, nach mehr als 60 Jahren Pionierarbeit und Vorreiterrolle, vernetzt die Nemetschek Group mit ihrem umfangreichen Portfolio alle Bauphasen, Gewerke und Stakeholder auf der ganzen Welt. Mit den innovativen Digitalisierungslösungen arbeiten über sieben Millionen Menschen weltweit erfolgreich und effizient an Bauwerken und Infrastrukturobjekten der Gegenwart und der Zukunft. Sei es in der Planung, in der Bauphase oder im Gebäudebetrieb – mit offenen Schnittstellen, technischer Expertise und Know-how treibt Nemetschek als Schrittmacher die interdisziplinäre Kollaboration im gesamten Baulebenszyklus voran. Wenn innovative Software und offene Standards Reibungsverluste zwischen den einzelnen Phasen des Gebäudelebenszyklus eliminieren, wird der komplette Bauprozess termintreuer, effizienter, wirtschaftlicher und nachhaltiger. Vom Denken im Ganzen zum Bauen im Ganzen.

Planer*innen verlangen von den Teams vor Ort, dass sie Metallkonstruktionen gemäß den Spezifikationen und BIM-Modellen für technische Dienstleistungen installieren. Die Installation von feuerfesten Wandständern beinhaltet die Einrahmung von Verkleidungskästen um Öffnungen für bestimmte technische Installationen, um eine ordnungsgemäße Brandabdichtung zu gewährleisten. Die Teams vor Ort benötigen jedoch eine koordinierte Planung, um die technischen MEP/HVAC-Layouts abzuschließen, bevor die Trennwände aufgestellt werden. Idealerweise sollten die Öffnungen vor der Installation der technischen Anlagen vorbereitet werden, was eine genaue Überlagerung der Anlagenlayouts auf den Trennwandzeichnungen erfordert. Dies geschieht jedoch nur selten, da die Planungsteams die Pläne während der Koordination häufig optimieren, was sich auf die Platzierung der Metallwandständer auswirkt. Diese Herausforderung in Bezug auf die Reihenfolge stellt ein erhebliches Projektrisiko dar, insbesondere dann, wenn die Brandschutztrennwände von beiden Seiten geschlossen sind und die Sicht behindert wird. Eine Beschädigung der Wandständer bei späteren Installationen kann die Feuerbeständigkeit der Wand beeinträchtigen.

Mit Imerso konnte das Bauteam des Nyt Hospital Nordsjælland seine Baukontrolle um das 15-fache steigern, indem es selbständig 3D-Scans durchführen konnte – eine Aufgabe, die traditionell als zeitaufwändig galt und Experten für die Vermessung erforderte. Die Imerso-Plattform analysiert den Ist-Zustand auf der Baustelle anhand von BIM-Modellen und meldet umgehend den Arbeitsstatus und Abweichungen. Projektleiter Anders Kaas verhinderte innerhalb weniger Monate zahlreiche kostspielige Probleme und übertraf damit die Erwartungen. Darüber hinaus gelang es dem Team von Anders Kaas, die Installation der feuerfesten Wandstützen mit Imerso vor Ort genau zu überwachen und eine millimetergenaue Platzierung sicherzustellen. Durch schnelle Vergleiche mit BIM-Plänen wurden potenzielle Probleme identifiziert, die umgehend behoben wurden, um die Gebäudesicherheit durch eine effiziente Routineüberwachung des Arbeitsstatus zu erhöhen. Lesen Sie hier die Ergebnisse der ersten 16 Monate..

Eine weitere typische brandschutztechnische Herausforderung bei Bauprojekten besteht in der Installation von technischen Anlagen durch Wandöffnungen im Betonaufbau. Um die Brandschutzfunktion zu erhalten, müssen solche Geräte in bestimmten Abständen von der Struktur und untereinander installiert werden, um eine angemessene Brandschutzisolierung zu ermöglichen.

Die verbreitete BIM-Koordinierungssoftware Solibri, ein branchenführendes Tool und Partner von Imerso, hat vor kurzem neue Regelsätze zur automatischen Prüfung der Brandschutzkonformität in BIM-Modellen eingeführt. Aber selbst bei Projekten, die diese präzisen Modelle nutzen, tritt das Problem auf, wenn die Installationen vor Ort vom geplanten Entwurf abweichen und undokumentiert bleiben, da herkömmliche manuelle und visuelle Kontrollen mit Fotos, 360°-Panoramabildern und manuellen Checklisten nicht ausreichen, um solche Änderungen zu erkennen. Durch die Analyse des Installationsstatus vor Ort im Vergleich zu den BIM-Plänen hilft Imerso dem Team des Nyt Hospital Nordsjælland zu verhindern, dass solche versteckten Abweichungen übersehen werden, da sie sofort erkannt werden.