Umrisse: BIM im Krankenhausbau

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[Umrisse] Zeitschrift für Baukultur

BIM in der Tragwerksplanung Mit BIM komplexe Fassaden planen und konstruieren Integrale Planung mit BIM Herausforderungen der Baustelle der Zukunft

Ein Bauherr setzt BIM in Planung und Bau voraus Ohne BIM-Planung kein Auftrag So denkt der Generalplaner über BIM Marienhospital Stuttgart BIM wird nicht kommen, BIM ist schon da!

BIM-basiertes Planen im Krankenhausbau und …

[ Umrisse ]

Zeitschrift für Baukultur

BIM im Krankenhausbau

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[Umrisse]

2]

Xxxx ]

Wir starten durch!

In den Jahren 2017 und 2018 werden wir unter anderem folgende Symposien und Exkursionen anbieten:

Brückenbau in Nordbayern

Symposium mit Exkursion: Planung und Errichtung von Ersatzbauwerken Juli 2017

Isentalautobahn

Symposium mit Exkursion: Planung und Realisierung des ÖPP-Projekts A 94 (Veranstaltung in Verbindung mit der Autobahndirektion Südbayern) Oktober 2017

18. Symposium Brückenbau

Traditionelles Symposium zum Thema »Großbrücken«

Februar 2018

Brücken: Ponts et Passerelles Symposium in Luxemburg

(Gemeinschaftsveranstaltung mit französischen Partnern) Juni 2018

3. Symposium Fußgängerbrücken

Symposium: Planung und Bau von Geh- und Radwegbrücken Oktober 2018

Weitere Veranstaltungen sind in Planung:

BIM im Krankenhausbau Ingenieurbau und BIM

…

Biebricher Allee 11 b 65187 Wiesbaden Tel.: +49/611/98 12 92-0 Fax: +49/611/80 12 52

kontakt@verlagsgruppewiederspahn.de www.verlagsgruppewiederspahn.de www.mixedmedia-konzepts.de www.symposium-brueckenbau.de

mit MixedMedia Konzepts

V E R L A G S G R U P P E W I E D E R S P A H N

Große Resonanz in der Tages- und Fachpresse

[ A ktu ell

Besichtigung: Brücke und Tunnel Die Rahmenbedingungen waren nahezu perfekt: Bei weißblauem Himmel, strahlen- dem Sonnenschein und eher milden Tem- peraturen starteten die Busse zur Baustel- le, an der die Teilnehmer von Ltd. Baudirek- tor Dipl.-Ing. Bernd Endres, Bauoberrat Dipl.-Ing. Tobias Bäumler und den Projekt- bzw. Bauleitern von Confido Ingenieure GmbH und Donges SteelTec GmbH emp- fangen und begrüßt wurden. Danach ging es sofort in medias res, das heißt, die Besichtigung der Talbrücke Heidingsfeld und des Katzenbergtunnels erfolgte nach- einander in zwei Gruppen, so dass eine jede von ihnen über genügend Zeit für eine minutiöse Begutachtung der beiden in Ent- stehung befindlichen Großstrukturen ver- fügte. Da die Talquerung im Taktschiebe- verfahren errichtet wird, stießen hier spe- ziell die Details der Hilfskonstruktionen und der Montage des in Segmenten vorge- fertigten und angelieferten Überbaus auf besondere Aufmerksamkeit, während im Fall des Tunnels vor allem die Qualität des inzwischen ausgehärteten PP-Faserbetons und der Anschluss an die Lärmschutzwän- de und das Brückenwiderlager genauer studiert und diskutiert wurden.

Tagungsband mit allen Vorträgen

© Verlagsgruppe Wiederspahn Große Resonanz in der Tagespresse

© Main-Post GmbH & Co. KG

Nach rund drei Stunden, die dank der ebenso sach- wie fachkundigen Führung und der Beantwortung sämtlicher, ja selbst der spontan aufgetauchten Fragen für mannigfaltige Ein- und Ausblicke sorgten, galt es dann wieder die Busse zu bestei- gen, wartete doch das Abschlussbuffet im reservierten Bereich der Raststätte Würz- burg Nord auf die »Mitreisenden« – zum Ausklang eines außerordentlich gelunge- nen Symposiums, wie alle Anwesenden mit Nachdruck bestätigten.

Und wie bei jedem Symposium der Verlagsgruppe Wiederspahn liegen sämt- liche Vorträge natürlich zusätzlich in ge- druckter Form vor – als Ausgabe 5∙2015 der Zeitschrift »Brückenbau«, die als Einzelheft 14 € kostet und in jeder gut- sortierten Fachbuchhandlung oder aber direkt über den Veranstalter zu erwerben ist.

Siegfried Löffler Fachjournalist, München

ISSN 1867-643X www.verlagsgruppewiederspahn.de

Ausgabe 5 . 2015

www.maurer.eu

Symposium

Ausbau der Bundesautobahn A 3 im Großraum Würzburg

5-6-2015_Umrisse_01_04_2016_RZ_Umbruch_1_2007 01.04.16 10:08 Seite 49

[ A ktu ell

Besichtigung: Brücke und Tunnel Die Rahmenbedingungen waren nahezu perfekt: Bei weißblauem Himmel, strahlen- dem Sonnenschein und eher milden Tem- peraturen starteten die Busse zur Baustel- le, an der die Teilnehmer von Ltd. Baudirek- tor Dipl.-Ing. Bernd Endres, Bauoberrat Dipl.-Ing. Tobias Bäumler und den Projekt- bzw. Bauleitern von Confido Ingenieure GmbH und Donges SteelTec GmbH emp- fangen und begrüßt wurden. Danach ging es sofort in medias res, das heißt, die Besichtigung der Talbrücke Heidingsfeld und des Katzenbergtunnels erfolgte nach- einander in zwei Gruppen, so dass eine jede von ihnen über genügend Zeit für eine minutiöse Begutachtung der beiden in Ent- stehung befindlichen Großstrukturen ver- fügte. Da die Talquerung im Taktschiebe- verfahren errichtet wird, stießen hier spe- ziell die Details der Hilfskonstruktionen und der Montage des in Segmenten vorge- fertigten und angelieferten Überbaus auf besondere Aufmerksamkeit, während im Fall des Tunnels vor allem die Qualität des inzwischen ausgehärteten PP-Faserbetons und der Anschluss an die Lärmschutzwän- de und das Brückenwiderlager genauer studiert und diskutiert wurden.

Tagungsband mit allen Vorträgen

© Verlagsgruppe Wiederspahn Große Resonanz in der Tagespresse

© Main-Post GmbH & Co. KG

Nach rund drei Stunden, die dank der ebenso sach- wie fachkundigen Führung und der Beantwortung sämtlicher, ja selbst der spontan aufgetauchten Fragen für mannigfaltige Ein- und Ausblicke sorgten, galt es dann wieder die Busse zu bestei- gen, wartete doch das Abschlussbuffet im reservierten Bereich der Raststätte Würz- burg Nord auf die »Mitreisenden« – zum Ausklang eines außerordentlich gelunge- nen Symposiums, wie alle Anwesenden mit Nachdruck bestätigten.

Und wie bei jedem Symposium der Verlagsgruppe Wiederspahn liegen sämt- liche Vorträge natürlich zusätzlich in ge- druckter Form vor – als Ausgabe 5∙2015 der Zeitschrift »Brückenbau«, die als Einzelheft 14 € kostet und in jeder gut- sortierten Fachbuchhandlung oder aber direkt über den Veranstalter zu erwerben ist.

Siegfried Löffler Fachjournalist, München

ISSN 1867-643X www.verlagsgruppewiederspahn.de

Ausgabe 5 . 2015

www.maurer.eu

Symposium

Ausbau der Bundesautobahn A 3 im Großraum Würzburg

5-6-2015_Umrisse_01_04_2016_RZ_Umbruch_1_2007 01.04.16 10:08 Seite 49

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[ Editorial

Unterwegs mit BIM

Nachdem ich vor zwei Jahren in der Archi- tekten- und Stadtplanerkammer Hessen den engagierten Vortrag von Jean-Luc Perrin, Mentor am Felix-Platter-Spital in Basel, gehört hatte, war ich schlichtweg begeistert und habe angefangen, mich für das Thema »BIM im Krankenhausbau« zu interessieren. Und da wir natürlich tagaus, tagein eine Vielzahl von Presseberichten zugesandt bekommen, die wir alle veröf- fentlichen sollen, konnte ich feststellen, wie unterschiedlich und konträr Nutzen und Notwendigkeit von Building Informa- tion Modeling (BIM) interpretiert und eingeschätzt werden.

So habe ich mich kurzerhand entschlos- sen, nicht gerade zur Begeisterung aller verantwortlichen Mitarbeiter in unserem Haus, eine Ausgabe der [Umrisse] genau zu diesem Thema vorlegen zu wollen:

eine wahre Mammutaufgabe, zumal nicht wenige Architektur- und Ingenieurbüros erst nach und nach beginnen, sich mit BIM auseinanderzusetzen. Dass unsere Marketingabteilung bei Kundengesprächen immer wieder hört: »BIM, was ist das?«, und dann anfangen muss, die wesentlichen Merkmale dieses neuen Planungsinstru- ments zu erläutern, hat mich infolgedessen kaum überrascht. Umso angenehmer und erfreulicher war hingegen die Zusammen- arbeit mit den angesprochenen und einge- ladenen Büros. Hier wird selbstverständ- lich mit BIM geplant – und wir stießen nicht auf Unkenntnis, sondern auf unge- teilte Bereitschaft, einen Fachbeitrag zu verfassen, obwohl die Zeit wegen der Beteiligung an großen Wettbewerben eigentlich nicht vorhanden war.

Jean-Luc Perrin haben Thomas Greiner und ich während der Bauarbeiten am Felix- Platter-Spital in Basel besucht, denn für ihn ist BIM das alles beherrschende The- ma, und er ist der festen Überzeugung, dass Bauherren enorm an Kapital einsparen können, wenn sie BIM bereits bei Ver- gabe der Planungsleistungen einfordern – und zwar schon allein deshalb, weil die Materiallieferungen dann dem tatsächli- chen Bedarf entsprechen: Angesichts des Mangels an Zwischenlagerflächen bei innerstädtischen Bauvorhaben gewinnt die exakte Materiallieferung »just in time«

erheblich an Gewicht. Burkhard Dietsch stand ebenfalls auf unserer Besuchsliste.

Bei und von ihm konnten wir erfahren, wie komplex die Zusammenarbeit bei einem sehr großen Bauvorhaben ist, wenn ein Planungspartner seinen Sitz zum Beispiel in den USA hat. Bei ihm bzw. im Büro Leon- hardt, Andrä und Partner kam BIM auch aus dem Grund von Anfang an zur An- wendung und gilt inzwischen als unver- zichtbar.

Welch ein Glück für mich, dass Thomas Greiner aus der IT-Branche zu uns ge- wechselt ist, so dass der für mich doch nicht immer ganz einfache Umgang mit BIM als Thema leichter zu bewerkstelligen war und ist.

Ich würde mir wünschen, Gespräche dazu sind in Vorbereitung, dass wir die Archi- tekten- und Stadtplanerkammer Hessen, die ja ebenfalls in Wiesbaden residiert, für eine gemeinsame Veranstaltung im Herbst gewinnen können. Da die Helios Kliniken in Wiesbaden derzeit einen neuen Kran- kenhausbau errichten und das St. Josefs- Hospital zumindest eine Aufstockung für zusätzliche Operationssäle und Patienten- zimmer realisiert, sollte es möglich werden, BIM, im besten Sinne, weiterzuverbreiten, selbst wenn das keine einfache Aufgabe ist.

Der Traum von Jean-Luc Perrin: »Ich kom- me am Abend an meinen Arbeitsplatz zu- rück, gebe einige Daten ein, drücke auf einen Knopf, dann habe ich am nächsten Morgen die richtige Auswertung«, wird offenbar noch nicht überall verstanden und dürfte daher wohl vorerst eine Hoff- nung bleiben. Die Politik, angeführt von Minister Alexander Dobrindt, hat nun vor geraumer Zeit begonnen, auf die Digitali- sierung zu setzen, und das Bundesminis- terium für Verkehr um den Passus »und digitale Infrastruktur« ergänzt. Derzeit werden Richtlinien erarbeitet, die zumindest empfehlen, mit BIM zu planen und zu bauen. In der Schweiz, in Österreich und England ist man schon weiter, dort wird BIM nicht selten zwingend vorgeschrie- ben. Wir sollten ebenfalls daran arbeiten.

Elisabeth Wiederspahn

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Inhalt ]

Editorial

Unterwegs mit BIM 3

Elisabeth Wiederspahn

Mit BIM planen und bauen

BIM in der Tragwerksplanung 6 Martin Fischnaller

Mit BIM komplexe Fassaden planen und konstruieren 13 Mathias Klaiber

Integrale Planung mit BIM 16

Ralf Broekman, Leif Hallerbach

Herausforderungen der Baustelle der Zukunft 19 Amelie Steininger

BIM im Krankenhausbau

Ein Bauherr setzt BIM in Planung und Bau voraus 22 Thomas Greiner, Elisabeth Wiederspahn, Jean-Luc Perrin

Ohne BIM-Planung kein Auftrag 24

Stefan Traxler

So denkt der Generalplaner über BIM 28 Stefan Traxler

Marienhospital Stuttgart 30

Hinrich Münzner

BIM wird nicht kommen, BIM ist schon da! 34 Thomas Greiner, Elisabeth Wiederspahn, Burkhard Dietsch

BIM-basiertes Planen im Krankenhausbau 36 Magnus Nickl

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[ Inhalt

Baurecht

Neues Bauvertragsrecht und BIM 38

Gerald Süchting

Serie

Virtuelles Gebäudemodell für Forschungsbau 42 Thomas Habscheid-Führer

Special

BIM: Software + Tools 48

Außer der Reihe

Form Follows Performance im Industriebau 56 Jürgen Reichardt

Aktuell

Neubau und Instandsetzung von Großbrücken 63 Michael Wiederspahn

Rubriken

Immobilienmarkt 67

Produkte und Projekte 68

Nachrichten 71

Termine 75

Bücher 78

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Mit BIM planen und bauen ]

BIM in der Tragwerksplanung

Erfahrungen aus der Praxis der AJG Ingenieure

Digitalisierung – BIM-Tragwerksplanung

Wie in allen Bereichen des täglichen Lebens schreitet die Digitalisierung auch im Bauwesen mit großen Schritten voran.

BIM (Building Information Modeling) ist dabei für die am Bau tätigen Planer von besonderer Bedeutung. Der Einfluss von BIM auf die Tragwerksplanung hat auch Auswirkungen in der Praxis. Der Arbeits- ablauf wird zunehmend digitalisiert und automatisiert – umso mehr ist eine fundier- te Kenntnis der baustatischen Methoden erforderlich.

Warum BIM?

BIM basiert auf einem digitalen Bauwerks- modell, das idealerweise im Zuge der Pla- nung eines Bauwerkes erstellt wird. Da die Tragwerksplanung einen wesentlichen Beitrag dazu liefert, muss auch sie sich mit BIM auseinandersetzen.

Die klassische Planungsweise in der Trag- werksplanung ist nach Stufen aufgebaut und orientiert sich meist an den Leistungs- phasen der Honorarordnung. Die einzelnen Phasen werden mit oder ohne digitale Hilfsmittel bearbeitet, die Arbeitsergebnis- se in Text- und Berechnungsdokumenten sowie Zeichnungen und Plänen dokumen- tiert.

Obwohl die Ergebnisdokumente heute meist digital erstellt und gespeichert werden, entsprechen sie doch im Wesentli- chen der analogen Zeit vor dem Einsatz des Personal Computers. Der Inhalt und der Informationsgehalt sind begrenzt.

Zusätzliche Informationen werden nicht verarbeitet, da sie für die eigene Planungs- aufgabe als überflüssig erscheinen.

Die BIM-Arbeitsweise verfolgt einen anderen Ansatz. Die Planung erfolgt ob- jektbasiert und bindet alle für das Bauwerk erforderlichen Fachdisziplinen mit ein.

Die Bauteile werden als dreidimensionale Objekte in das digitale Modell eingepflegt und durch zusätzlich benötigte Bauteilin- formationen ergänzt. So ist beispielsweise ein Wand- oder Fundamentobjekt nicht nur ein geometrischer Volumenkörper, sondern besitzt alle für das entsprechende Objekt erforderlichen Eigenschaften wie Material, Aufbau, Wärmedurchgangswiderstand oder statisches Modell. Zusätzlich können dem Objekt Informationen zu Bauphasen, Bauzeiten und Kosten zugeordnet werden.

In diesem Zusammenhang wird häufig von zusätzlichen Dimensionen (4-D oder 5-D) gesprochen. Die einzelnen Eigenschaften werden von den Fachdisziplinen wie Archi- tektur, Haustechnik und Tragwerksplanung definiert und in den jeweiligen Berechnun- gen verarbeitet. Daraus entsteht ein über die Planungsdisziplinen hinweg einheitli- ches und konsistentes Bauwerksmodell.

Grundsätzlich soll durch BIM aber auch die Durchgängigkeit der digitalen Daten über alle Planungsphasen hinweg erreicht werden. Bei der bisherigen Vorgehenswei- se werden in den unterschiedlichen Pha- sen größtenteils unterschiedliche digitale Hilfsmittel verwendet, die auf die spezielle Aufgabe zugeschnitten sind. Dadurch wird meist nur ein Teil der Projektdaten digital verarbeitet und gespeichert. Beim Wech- sel zwischen den Software-Tools gehen digitale Informationen verloren.

Mit BIM werden nun alle Projektinforma- tionen in einem zentralen Modell und in einer einheitlichen Datenbasis gespeichert. Demzufolge sind auch zahlreiche Informationen zum Tragwerk erforderlich.

Beginnend bei der Planung über die Aus- führung bis hin zur Bestandsdokumentation müssen alle Angaben zum Tragwerk in das Modell einfließen. Der Tragwerksplanung fällt damit auch mit BIM nach wie vor eine maßgebliche Rolle bei der Planung und Erstellung von Bauwerken zu.

BIM in der

Tragwerksplanungs-Praxis

BIM ermöglicht heute die Durchführung der Prozesse in der Tragwerksplanung durchgängig an einem Modell, das sämtli- che für die Belange der Tragwerksplanung erforderlichen Informationen enthält. Dabei werden bereits zu einem sehr frühen Zeit- punkt im Projekt die notwendigen Informa- tionen in das aufzubauende Gesamtmodell eingepflegt und verarbeitet. Dadurch wird die Basis für eine durchgängige digitale Verarbeitung der Informationen gelegt, mit den dadurch einhergehenden Möglichkei- ten, sie zentral zu verwalten und für jeden transparent zugänglich zu machen.

BIM besteht aus Informationen: Geome- trieinformationen zum einen und zum anderen zahlreiche zusätzliche Informationen, die zur Herstellung des Bauwerks für dessen Betrieb und schlussendlich zum Rückbau erforderlich sind.

Martin Fischnaller

– Dipl.-Ing. (FH) MBA and eng – Prokurist

– seit 12 Jahren bei AJG Ingenieure GmbH

Autor

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BIM in der Tragwerksplanung

Erfahrungen aus der Praxis der AJG Ingenieure

Die Tragwerksplanung deckt nur einen Teil der gesamten Informationen des Bauwerks ab. Daraus wird bereits deutlich, dass am gesamten BIM-Prozess zahlreiche Partner beteiligt sein werden. Allerdings kann die Tragwerksplanung spezifisch für die eigene Fachplanung eine durchgängige BIM- Planung durchführen, unabhängig von anderen Projektbeteiligten. Eine solche Vorgehensweise wird mit »Little BIM«

bezeichnet, im Gegensatz zu »Big BIM«, das die integrale Gesamtplanung mit allen Bauwerksinformationen beschreibt.

In den folgenden Beispielen werden Pro- zesse und Projekte beschrieben, die in erster Linie mit »Little BIM« durchgeführt wurden. Die Prozesse in der Tragwerkspla- nung unterscheiden sich zwischen »Little BIM« und »Big BIM« nicht wesentlich.

Einzig die Schnittstellenthematik erhält bei

»Big BIM« eine wesentliche und maßgeb- liche Bedeutung. Zum Ende dieses Artikels

Abbildung 1 + 2: Vorplanungsmodell und Grundriss

© AJG Ingenieure GmbH

wird ein Projekt vorgestellt, das derzeit in Zusammenarbeit mit Architekten mit BIM geplant wird und den nächsten Schritt zu

»Big BIM« darstellt.

Das BIM-Modell wird im Zuge der Vorpla- nung erstellt. Es enthält alle Informationen, die in diesem Planungsstadium erforderlich sind, zum Beispiel Geometrie und Baustoff- eigenschaften, jedoch noch keine Detail- informationen. Auf Basis dieses Modells werden Varianten untersucht, gegenüber- gestellt, bewertet und als Entscheidungs- basis vorbereitet. Nachdem das Bauwerk als dreidimensionales Modell abgebildet wird, können beliebige Ansichten und Schnitte abgeleitet und dargestellt werden (Abbildung 1 + 2). Gleiches gilt für alle Bauteilinformationen, die bei der ganz- heitlichen Modellbildung vollständig in der Datenbasis vorliegen und ausgewertet werden können. Dies können beispielsweise Massen, Stückzahlen oder Volumina sein, die in entsprechenden Bauteillisten

Autor

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Mit BIM planen und bauen ]

Im weiteren Planungsverlauf wird das Modell weiter verfeinert, mit zusätzlichen Informationen versehen und Berech- nungen zum Tragwerk durchgeführt. Für die Tragwerksberechnungen werden die Daten des Modells direkt weiterverarbei- tet. Diese Daten sind im Modell enthalten und können entsprechend als analytisches Modell visualisiert werden (Abbildung 4).

Mit den Informationen des analytischen Modells werden die Tragwerksnachweise geführt. Abbildung 5 zeigt Ausschnitte aus der Berechnung des Bauwerks unter Berücksichtigung der Bauabschnitte.

Abbildung 4: Analytisches Modell

Abbildung 5: Berechnung nach Bauabschnitten

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[ Mit BIM planen und bauen

Abbildung 6: Positionsplan

Die Dokumentation der Tragwerksplanung kann weiterhin klassisch mit Berechnungs- dokumenten und zugehörigen Positions- plänen erfolgen, die aus dem Modell als Modellansichten erstellt werden. Die Glie- derung erfolgt dabei weiterhin in Einzel- positionen, die die Nachvollziehbarkeit vereinfachen und eine unabhängige Prü- fung ermöglichen (Abbildung 6).

Für die Ausführungsplanung werden alle relevanten Informationen zu den Bautei- len eingearbeitet, und das Modell wird schlussendlich verfeinert und detailliert (Abbildung 7). Dies betrifft sowohl die Geo- metrie, Details als auch die Bewehrung, die ebenfalls dreidimensional geplant wird.

Aus dem nun vorliegenden Modell werden Darstellungen (Pläne und Visualisierungen)

für die Baustelle abgeleitet und können in gewohnter Art und Weise zur Verfügung gestellt werden. Wenn gewünscht, kann das Planungsmodell für die weitere Bau- ablaufplanung, wie zum Beispiel Arbeits- vorbereitung, Baustellenlogistik und Terminplanung weiterverwendet werden (Abbildung 8).

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Mit BIM planen und bauen ]

Abbildung 9: Phasenpläne

BIM im Bestand

Bauen im Bestand bedingt häufig zahlreiche Zwischenbauzustände, die für die Standsicherheit relevant und daher für die Tragwerksplanung von besonderer Be- deutung sind. Das folgende Beispiel zeigt ein Projekt, bei dem alle Bauzustände als Bauphasen in BIM erstellt wurden und so-

wohl für die Berechnungen als auch für die Ausführung als Phasenpläne (Abbildung 9) sowie als Film zum Bauablauf visualisiert wurden. Die Information zur entsprechenden Bauphase ist dem jeweiligen Bauteil direkt zugewiesen und kann damit wieder ausgewertet werden.

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Abbildung 11: Bewehrungsplanung

© AJG Ingenieure GmbH Das Modell wurde auf Grundlage dreidi- mensionaler Vermessungsdaten als Roh- baumodell erstellt und über die stati- schen Berechnungen (Abbildung 10) bis hin zur Bewehrungsplanung (Abbildung 11) konsequent in einem Gesamtmodell vervollständigt.

Abbildung 10: BIM im Bestand

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Mit BIM planen und bauen ]

Abbildung 12: Vorplanungsmodell Architektur (studioGA) und Tragwerksplanung (oben), Tragwerksvarianten (unten)

© studioGA/AJG Ingenieure GmbH/Delta-X GmbH

BIM im Planungsteam

Wie bereits eingangs angeführt, ist die Tragwerksplanung nur ein Teilaspekt bei der Planung eines Bauwerks. Daher ist der BIM-Gedanke der Zusammenarbeit aller Planer an einem Modell konsequent und sinnvoll.

Das folgende Beispiel zeigt Ausschnitte aus dem Gesamtmodell eines Projektes (Abbildung 12), das durch die Zusammen- arbeit mit dem Architekten (studioGA in München) und Tragwerksplaner derzeit entsteht und sich gerade in der Ausfüh- rungsplanung befindet. Die Planung erfolgt dabei an einem Gesamtmodell, das zwischen den Mitarbeitern laufend und in Echtzeit synchronisiert wird. Neue Kom- munikationswege und eine veränderte, offene und enge Kommunikationskultur sind notwendige und erfreuliche Folgen dieser Arbeitsweise.

Fazit

Mit Hilfe von BIM wird der Prozess der Tragwerksplanung vollständig digitalisiert.

Das Bauwerk wird digital gebaut, bevor es real gebaut wird. Der Tragwerkspla- ner und Bauingenieur wird zum digitalen Baumeister.

Die Tragwerksplanung beschäftigt sich von jeher mit Modellen für ein Bauwerk. Nun kommt das BIM-Modell hinzu. Die grund- legende Arbeit der Tragwerksplanung bleibt aber auch mit BIM dieselbe. Die Tragwerksplanung muss weiterhin stand- sichere und wirtschaftliche Bauwerke lie- fern. Allerdings verschiebt sich die Arbeits- weise von einer eher analog geprägten

hin zu einer voll digitalen und integralen Planung. Die vertieften Kenntnisse der technischen Mechanik werden aber weiterhin als Grundlagen abverlangt. Darüber hinaus müssen komplexe dreidimensionale Tragwerkssysteme durch einfache Ersatzsysteme verifiziert werden. Das kann nur durch umfangreiches Know-how und Erfahrung vom Tragwerksplaner geleis- tet werden. Das kann die Digitalisierung bisher noch nicht leisten.

Martin Fischnaller AJG Ingenieure GmbH,

München

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[ Mit BIM planen und bauen

Mit BIM komplexe Fassaden planen und konstruieren

Von virtuellen 3-D-Modellen zur digitalen Plattform mit 4-D und 5-D

Von 2-D zu 5-D

Ohne digitale Planung und Konstruktion sind freie Gebäudeformen mit komplexen Fassaden nicht baubar. Die Arbeit mit virtuellen 3-D-Modellen schafft auch die Grundlage für BIM (Building Information Modeling), um auf einer gemeinsamen Plattform die Zusammenarbeit mit anderen Gewerken zu erleichtern und Bauprozesse zu beschleunigen. Die Entwicklungsschrit- te zu BIM und der Einsatz neuer digitaler

Werkzeuge werden in diesem Beitrag am Beispiel der Gartner-Fassaden für die DZ Bank in Berlin, das Novartis Gehry Building in Basel und den neuen Apple Campus 2 in Cupertino beschrieben.

Seit rund 20 Jahren arbeitet die Josef Gart- ner GmbH für komplexe Fassadenprojekte an 3-D-Modellen. Die Übergänge von der Arbeit in 2-D mit Zeichnungen zu virtuellen 3-D-Modellen und zu BIM verliefen flie- ßend. In aktuellen Projekten wird dabei das geometrische 3-D-Modell um die Zeit- dimension auf 4-D und um zusätzliche Informationen auf 5-D erweitert. Heute modelliert Gartner alle Projekte in 3-D, über BIM werden im Unterschied zu Deutsch- land nur die Projekte in England, der Schweiz und den USA bearbeitet.

Geschwungenes Glasdach der DZ-Bank in Berlin

Ein erster Schritt auf dem Weg zu BIM war die zwischen 1996 und 2001 entstandene DZ-Bank in Berlin. Für den Innenhof des Büro- und Wohngebäudes am Pariser Platz 3 entwarf Frank O. Gehry ein 61 m langes und 20 m breites geschwungenes Glasdach, das sich an organischen Formen der Natur orientierte. Da diese biomorphe

Das ca. 1.856 m² große Atrium Skylight ist eine aus Dreiecksmaschen gebildete Schalenkonstruktion. Die Konstruktion wurde aus 2.490 verschiedenen Stäben in vier verschiedenen Querschnitten (60 x 40, 60 x 50, 60 x 60 und 60 x 70) und 826 verschiedenen Knotenpunkten mit unterschiedlichen Einlauf-, Verdreh- und Zwischenwinkeln gebildet, um die spezielle Krümmung und Wölbung zu erreichen. Je nach statischer Anforderung waren vier verschiedene Anschlussarten in M 12, M 14, M 16 und geschweißt nötig.

Die geometrischen Parameter der einzelnen Teile wurden digital berechnet und in 3-D geplant. Mit einer digital gesteuerten fünfachsigen Fräsmaschine wurden die einzelnen Knoten jeweils aus einem Stück Metall gefräst. Vor dem Einbau wurden DZ-Bank in Berlin

© Josef Gartner GmbH Atrium Skylight

© Josef Gartner GmbH

Dachansicht

© Josef Gartner GmbH

Dr.-Ing. Mathias Klaiber

– seit Oktobetr 2014 bei Josef Gartner – Manager Technical Solutions, verant-

wortlich für projektunabhängige Vorent- wicklung, projektbegleitende Lösungsfin-

Autor

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Mit BIM planen und bauen ]

Verschachtelte Fassade des Novartis Gehry Building in Basel

Das 2009 fertiggestellte Novartis Gehry Building in Basel, ebenfalls von Frank O.

Gehry, markiert den nächsten Entwick- lungsschritt zu BIM. Zusammen mit den Gewerken Rohbau und Stahlbau modellier- te Gartner die vielfach gefalteten, ebenen und doppelt gekrümmten Fassadenflächen in 3-D. Dabei wurde aber noch nicht auf einer gemeinsamen Plattform gearbeitet.

Mit Hilfe der 3-D-Software Catia konnte aber die Geometrie abgeglichen und die Koordinierung mit anderen Gewerken erleichtert werden. Anders wäre eine solche Freiform-Geometrie nicht zu realisieren gewesen, die nach Gehry das Konzept des

»freien Denkens« widerspiegeln soll.

Ein 600 t schweres Stahl-Tragwerk trägt die gesamten Außenfassaden mit sechs verschiedenen Fassadensystemen, die aus Stahl-Pfosten-Riegelfassaden und Aluminium-Elementfassaden bestehen.

Die 1.500 m² großen Dachflächen sind beispielsweise rauten- und dreiecksförmig als »geschuppte« Aluminium-Elementfas- sade mit integrierten Photovoltaik-Modu- len ausgebildet. Die Verkabelung der PV- Module wurde in die Fassadenelemente integriert. Die einzelnen Dachelemente

Novartis Gehry Building in Basel

© Thomas Meyer

sind ca. 2,40 m x 3 m groß. Da die Dachflä- chen gekrümmt sind, wurden die Elemente mit einer dreidimensional einstellbaren Be- festigung angebracht. Die 3.500 m² großen seitlichen Flächen wurden als gestufte, rauten- und dreiecksförmige Fassaden- elemente mit einer Größe von 2,40 m x 3 m ausgebildet, in die elektrisch betätigte Dreiecksfenster eingebaut wurden. Die verglasten Untersichten erstrecken sich auf 1.000 m² und wurden als Elementfassa- de ausgeführt, die den seitlichen Fassaden ähnelt, aber noch stärker gekrümmt ist.

Gebogene Glasfassade des Apple Campus 2 in Cupertino

Wie BIM effizient eingesetzt werden kann, zeigt die neue Unternehmenszentrale des Technikkonzerns Apple im kalifornischen Cupertino, in die die ersten der rund 12.000 Mitarbeiter ab April 2017 einziehen sollen.

Der Apple Campus 2 wurde noch von Apple-Gründer Steve Jobs mit Norman Foster entworfen. Der Bauherr hatte BIM auf einer gemeinsamen Plattform mit der Software von Autodesk für alle Gewerke vorgegeben. Bereits das erste Fassaden- element zur visuellen Begutachtung wurde 2012 auf dieser Basis in 3-D entworfen.

Über das gemeinsame Modell wurden nicht nur das Gebäude geplant, sondern die zeitlichen Abläufe auf der Baustelle koordiniert und Dokumente zur Qualitäts- sicherung hinterlegt. Das geometrische 3-D-Modell wurde also um die Zeitdimen- sion auf 4-D und um zusätzliche Informa- tionen auf 5-D erweitert.

Das neue Gebäude, das auch aus dem Weltraum zu sehen ist, sei »ein bisschen so wie ein Raumschiff, das gelandet ist.

Es ist ein Ring mit rundum gekrümmter Fassade«, sagte Jobs bei der Vorstellung des Projekts. Sein Außenumfang misst 1,60 km. In seinem Inneren entsteht ein Park mit Tausenden Bäumen. Die geboge- nen, 3 m x 15 m großen Glasscheiben der Fassade bieten eine hohe Transparenz mit Sichtbeziehungen zum innen gelegenen Park und den äußeren Anlagen. Im hori- zontalen Geschoßübergangsbereich der Glasfassade kann Frischluft durch automa- tisierte Lüftungslamellen zugeführt werden, um die 260.000 m² große Bürofläche natür- lich zu belüften. Damit wird der Apple Cam- pus nicht nur zu einem der größten Büro- gebäude der Welt, sondern auch zu einem der größten Gebäude mit natürlicher Belüftung.

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[ Mit BIM planen und bauen

BIM beschleunigt Prozesse und verbessert die Qualität

BIM bietet sehr effiziente digitale Werk- zeuge, um Projekte zusammen mit allen Beteiligten qualitäts-, termin- und kosten- sicherer zu bearbeiten. Die Abläufe am Bau werden für alle Beteiligten transpa- renter und leichter zu managen, um so das Qualitätsmanagement und die Bauqualität zu verbessern. Die gemeinsame Arbeit an einem aktuellen Modell ermöglicht beispielsweise eine Kollisionskontrolle mit anderen Gewerken, um Planungs- und Baufehler zu vermeiden, die kostentreiben- de Nachbesserungen verursachen.

Apple Campus 2 in Cupertino

© Foster + Partners

Über die gemeinsame Plattform arbeitet jedes Gewerk an einem aktuellen Modell und kann mögliche Kollisionen mit anderen Gewerken bereits in der Planung beheben. Korrekturen und Wartezeiten auf der Baustelle werden so reduziert.

Andere Gewerke können auf der Baustelle beispielsweise Module zur technischen Gebäudeausrüstung wie Sprinkleranlagen just in time in Fassadenelemente integrie- ren. Über 3-D-Scanner werden der Rohbau und die Verbindungspunkte für die Fassade kontrolliert.

Da mehr Planungsaufgaben von Architek- ten und Fachplanern auf andere Gewerke übertragen werden, müssen Unternehmen aber technisch aufrüsten und mehr Koordi- nierungsaufgaben übernehmen. Rechner- kapazitäten sind erheblich zu erweitern und Mitarbeiter sowohl für die Software wie die Arbeitsweise zu qualifizieren. Auch sollten virtuelle Modelle und Abläufe trotz hoher Komplexität und großer Datenmenge noch verständlich und beherrschbar sein.

Dr.-Ing. Mathias Klaiber Josef Gartner GmbH, Gundelfingen

Karlsruhe, 21.-22.06.2017

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Mit BIM planen und bauen ]

Integrale Planung mit BIM

Erfahrungen bei der Einführung der Planungsmethode

Mit dem Building Information Modeling (BIM) wird sich das Bauwesen grundle- gend verändern, darin sind sich Experten einig. Doch welche Erfahrungen machen Büros, die BIM einführen und in ersten Projekten bereits praktisch anwenden?

Die Duisburger Architekten und Ingeni- eure von aib betrachten das innovative Potential der neuen Methode als Chance zur Erweiterung der eigenen integralen Arbeitsweise. Bei der schrittweisen und systematischen Einführung von BIM und dem Einsatz in der Planungspraxis wurden erste Erfahrungen gesammelt.

Die Digitalisierung des Bauwesens schreitet weiter voran. Was in anderen Branchen längst üblich ist, soll auch beim Planen und Bauen zum Standard werden. Building Information Modeling (BIM) bietet ent- scheidende Vorteile für die Planung und Steuerung komplexer Bauvorhaben. Ein zentrales Gebäudemodell in 3-D ermöglicht es den verschiedenen Projektbeteiligten, sich simultan über den aktuellen Planungs- stand zu verständigen. Die für den Lebens- zyklus des Bauwerks relevanten Informa- tionen und Daten werden so deutlich besser erfasst, miteinander verknüpft und verwaltet als bisher. »Wer die neue Metho- dik nicht beherrscht, wird in Zukunft kaum noch wettbewerbsfähig sein«, glaubt Kai- Uwe Lompa, Geschäftsführer des Archi- tektur- und Ingenieurbüros aib. Um das Potential von BIM zu nutzen, führt das Duisburger Büro die neue Methode schritt- weise in die eigenen Planungsprozesse

Visualisierung des BIM-Modells

© aib GmbH

ein. Unterstützt werden die Architekten und Ingenieure dabei von der Düsseldorfer DeuBIM Gruppe. Gemeinsam wurde ein systematischer Fahrplan zu einer theoreti- schen und zugleich praxisnahen Einfüh- rung von BIM entwickelt. »Wie in einem Laboratorium arbeiten wir uns von Stufe zu Stufe vor«, beschreibt der gelernte Bauzeichner und verantwortliche Admi- nistrator der CAD-Tools Michael Blank die Umsetzung über theoretische Schulungen und praktische Anwendung.

Konsistentere Planung mit BIM

Mit dem Einsatz von BIM ersetzt ein virtuelles Modell mit Bauteilen und intelligenten Informationen die bisherigen Planungs- unterlagen. Im virtuellen Bauwerksmodell sind die einzelnen Bauteile nicht einfach nur graphisch präsent, sondern »wissen«

vielmehr, dass sie zum Beispiel ein Balken oder eine Wand sind. Wenn Planungsbe- teiligte Angaben für einzelne Bauteile än- dern, können daher Konflikte mit anderen Planungen sofort erkannt und behoben werden. Für aib bietet BIM damit ein Ins- trument, mit dem sich die Verständigung der Prozessbeteiligten wesentlich erleichtern lässt.

Die Ableitung aller Berechnungen, Simula- tionen etc. aus einem zentralen virtuellen Modell bietet eine konsistentere Planung als bisher. Die relevanten Informationen für das jeweilige Projekt lassen sich besser deuten, da die Planungsunterlagen nicht mehr auf Dokumenten, sondern auf einer

Datenbank basieren. Für Michael Blank von aib ist es daher umso wichtiger, dass sich Planer und Architekten frühzeitig in die Technologie einarbeiten und eine Füh- rungsrolle bei der Digitalisierung über- nehmen. Denn nur so kann gewährleistet werden, dass auch künftig maßgeschnei- derte, baukulturell anspruchsvolle Lösun- gen möglich bleiben und nicht langfristig Produktdatenbanken weniger Industrie- unternehmen das Planungsgeschehen bestimmen.

Simultane Vernetzung

Abgesehen vom deutlichen Mehrwert, den BIM aus Sicht von aib für Bauherren bzw.

Immobilieneigner generiert, bietet der in- telligente, aktive Umgang mit Daten für das Duisburger Büro auch erweiterte Möglich- keiten der bereichsübergreifenden Zusam- menarbeit. Mit dem zentralen 3-D-Modell ist BIM eine neue Form von interdisziplinä- rem Teamwork. Die simultane Vernetzung aller am Planungsprozess Beteiligten wird damit überhaupt erst möglich. Statt der isolierten und stufenweisen Tätigkeit ein- zelner Planungspartner steht von Anfang an die gemeinschaftliche Projektarbeit im Vordergrund. Ein solch kooperativer Pla- nungsansatz ist für aib grundsätzlich nicht neu. Seit der Gründung setzt das Büro aus Architekten, Ingenieuren und anderen Experten auf eine integrale Teamstruktur, um Lösungen für komplexe Bauaufgaben zu entwickeln.

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[ Mit BIM planen und bauen

Integrale Planung mit BIM

Erfahrungen bei der Einführung der Planungsmethode

Halle im BIM-3-D-Modell

© aib GmbH

Halleninnenansicht im BIM-3-D-Modell

Strukturierte Informationen

Die Planungsprozesse von aib selbst und der Austausch mit den Fachplanern und Bauherren haben sich mit BIM nicht wesentlich verändert. »Wir erhalten aber ein besseres Werkzeug an die Hand, was im Detail enorme Auswirkungen hat«, stellt Kai-Uwe Lompa fest. Die neue Arbeits- weise bietet für aib die Möglichkeit, Pläne aus Abfragen der zentralen Datenbasis zu generieren. Dies schafft erhebliche Verbesserungen mit Blick auf die Qualität, Kosten und Aktualität der Planinformatio- nen. Neben der reinen 3-D-Visualisierung wird eine optimierte Koordination der Fachmodelle erreicht sowie eine teilauto- matisierte Kollisionsprüfung und Verbes- serungen bei der Planhaltung. Über die geometrischen Angaben der Bauelemente hinaus werden Informationen zu Mate- rialeigenschaften, 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.

Komplexe Werksergänzung

Bereits in der Einführungsstufe arbeitete das Team von aib aus Architekten, Trag- werksplanern und TGA-Ingenieuren mit dem integrierten Modell in der Praxis.

Eines der ersten Projekte, bei denen BIM zum Einsatz kam, war die Planung zur Er-

weiterung des Standortes von Siemens in Mülheim an der Ruhr. Aufbauend auf der bereits umgesetzten Werksentwicklung von aib entsteht dort eine neue Wartungs- halle mit hochkomplexer Logistik. Mit der Zusammenlegung zweier bestehender Standorte soll ein Kompetenzzentrum für die Wartung von Turbinen errichtet werden. Als drittes Hallenschiff ergänzt der Neubau die vorhandene Schwerlast- und Mittellasthalle, deren einheitliche Architek- tur ebenfalls von aib gestaltet wurde. Eine der größten Herausforderungen bei dieser Ergänzung besteht darin, dass der laufende Betrieb auch während der Bauphase nicht gestört werden soll – ein schwieriges Un- terfangen, da der Standort der neuen Halle wichtige Produktions- und Logistikabläufe berührt. So muss die Planung für den Neu- bau unter anderem Sonderverkehrswege einbeziehen, die für einen reibungslosen Transport der Turbinen auf dem Werksge- lände sorgen.

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Mit BIM planen und bauen ]

Auch die neue Halle selbst bietet einige Besonderheiten. Für die Wartung von Turbinen, die bis zu 100 t schwer sein kön- nen, gibt es spezielle Arbeitsabläufe. Die verschiedenen Teilarbeiten wie Anliefe- rung, Zerlegung oder Reinigung verlaufen nebeneinander und überkreuzen sich teil- weise. Um die einzelnen Prozesse nicht zu stören, plant aib den Einbau von zwei Kran- bahn-Ebenen, die verschiedene Arbeiten gleichzeitig ermöglichen. Mehrere Kräne lassen sich dabei unabhängig voneinander bewegen oder auf einer Ebene zusammen- binden. Für die Raumplanung bedeutet das eine zusätzliche Komplexität, da der Luft- raum in der Halle von Installationen frei gehalten werden muss. Hinzu kommt die unterschiedliche Struktur der Halle: Ist die eine Gebäudehälfte eher kleinteilig, beinhaltet die andere einen tief in den Boden reichenden Wuchtbunker, in dem die Turbinen nach der Wartung ausge- wuchtet und abschließend geprüft werden.

BIM-Kollisionsprüfung

© aib GmbH

Vermeidung von Planungskonflikten

Der Einsatz von BIM hilft dabei, die Pla- nungsabläufe weiter zu optimieren und so effizient wie möglich zu gestalten. Die Erfahrungen von aib bei der bisherigen Werksentwicklung fließen in das neue Projekt mit ein. Das mit BIM generierte 3-D-Modell auf der Basis einer zentralen Datenbank bietet weitere wesentliche Vor- teile für den Neubau. Konflikte zwischen einzelnen Installationen in der komplexen Struktur der Halle werden so von vornher- ein vermieden. Mit dem erweiterten Know- how der Datenbank lassen sich außerdem künftige Umbauten oder Erweiterungen des Standortes effizient planen und bauen.

Ralf Broekman Leif Hallerbach Broekman+Partner,

Düsseldorf

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[ Mit BIM planen und bauen

Herausforderungen der Baustelle der Zukunft

PMG-Vortrag auf Forum »Digitale Transformation des Baubetriebs«

BIM ist zweifelsohne das Nonplusultra bei Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden. Aber wie lässt sich sein ge- waltiges Potential noch besser ausschöp- fen? Stefan Finkenzeller, Mitgründer und Geschäftsführer der Münchner PMG Pro- jektraum Management GmbH, skizzierte in einem Vortrag am 19. Januar auf der BAU 2017 Lösungen für das Teamwork und eine damit verbundene effiziente Kommunika- tion über alle Ebenen am Bau.

In seiner Rede mit dem Titel »Herausfor- derungen bei der Zusammenarbeit auf der Baustelle der Zukunft?« wollte Stefan Finkenzeller insbesondere auf organisato- rische Maßnahmen zur Fehler- und Kos- tenreduktion durch Workflows in BIM- Projekten eingehen. Dazu gehört zum

Beispiel das Vorziehen der Abstimmung und Kommunikation aller Projektbeteilig- ten gleich in die anfänglichen Bauphasen eines Projekts. Der Vortrag zeigte, wie sich die daraus ergebenden neuen Herausfor- derungen mit Hilfe leistungsstarker Pro- jekt-Kommunikations-Management-Syste- me (PKMS) effizient bewältigen lassen.

Die Rede des PMG-Geschäftsführers war Teil des Forums »Digitale Transformation des Baubetriebs – Best Practice und Zu- kunftstrends« der Open Experience GmbH.

Die Veranstaltung wollte die aktuelle For- schung und Entwicklung im Bereich Digi- talisierung des Baubetriebs mit den Erfah- rungen und Anforderungen aus der Praxis in einer gemeinsamen Diskussion zusam- menbringen.

Planfreigaben in BIM-Projekten

© Stefan Finkenzeller/PMG Projektraum Management GmbH

Über PMG

PMG ist als ein führender Anbieter hoch- sicherer, Cloud-basierter, branchenunab- hängiger Datenmanagement-Lösungen tätig. Dazu gehören der revisionssichere Austausch und das Vorhalten sensibler Daten aller Art sowie deren Integration in flexible Workflows. Die intelligenten PMG- Anwendungen passen sich nahtlos an sämtliche Prozesse und Anforderungen des Kunden an.

Das Münchner Unternehmen legt bei der Entwicklung seiner Produkte besonde- ren Wert auf intuitive Bedienung. Daher vertrauen schon Tausende Nutzer auf die eProjectCare-Produktfamilie. Sie umfasst eProjectCare Projektraum, eProjectCare Datenraum und eProjectCare DMS. Zu den Kunden gehören namhafte Investoren, Ver- sicherungen, Bauunternehmen, Projekt- entwickler, Bauherren und Planungsbüros.

PMG hostet die Daten seiner Kunden in einem ISO 27001-zertifizierten Rechen- zentrum in Deutschland.

Der Referent

Gemeinsam mit Mike Riegler gründete Stefan Finkenzeller die PMG Projektraum Management GmbH. Er leitet das Entwick- lungsteam für die eProjectCare Plattform auf Software-as-a-Service-Basis für den revisionssicheren Austausch und das Vor- halten sensibler Daten aller Art. Zuvor war Stefan Finkenzeller viele Jahre als Chief Information Security Officer für die Bayern- LB tätig. Er schreibt regelmäßig als Autor für renommierte IT-Fachzeitschriften.

Amelie Steininger PMG Projektraum Management GmbH, München

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[ BIM im Krankhausbau

Ein Bauherr setzt BIM in Planung und Bau voraus 22

Interview mit Jean-Luc Perrin, Felix-Platter-Spital, Basel

Ohne BIM-Planung kein Auftrag 24

Nicht nur beim Felix-Platter-Spital in Basel

So denkt der Generalplaner über BIM 28

Aussagen zur Arbeitsweise im Krankenhausbau von Stefan Traxler

Marienhospital Stuttgart 30

Mit BIM-Pionieren im Einsatz

BIM wird nicht kommen, BIM ist schon da! 34

Interview mit Burkhard Dietsch, Leonhardt, Andrä und Partner

BIM-basiertes Planen im Krankenhausbau 36

Ein Erfahrungsbericht von Nickl & Partner Schweiz

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[ BIM im Krankhausbau

Ein Bauherr setzt BIM in Planung und Bau voraus 22

Interview mit Jean-Luc Perrin, Felix-Platter-Spital, Basel

Ohne BIM-Planung kein Auftrag 24

Nicht nur beim Felix-Platter-Spital in Basel

So denkt der Generalplaner über BIM 28

Aussagen zur Arbeitsweise im Krankenhausbau von Stefan Traxler

Marienhospital Stuttgart 30

Mit BIM-Pionieren im Einsatz

BIM wird nicht kommen, BIM ist schon da! 34

Interview mit Burkhard Dietsch, Leonhardt, Andrä und Partner

BIM-basiertes Planen im Krankenhausbau 36

Ein Erfahrungsbericht von Nickl & Partner Schweiz

[ BIM im Krankhausbau

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Ein Bauherr setzt BIM in Planung und Bau voraus

Interview mit Jean-Luc Perrin, Felix-Platter-Spital, Basel

Und so beginnen wir mit Jean-Luc Perrin, dem Projektmentor des Neubaus Felix- Platter-Spital in Basel, Schweiz, unseren großen Fragenkatalog abzuarbeiten.

Thomas Greiner von der Verlagsgruppe Wiederspahn und Elisabeth Wiederspahn waren bei bestem vorösterlichem Wetter angereist und gespannt, Jean-Luc Perrin zu treffen und ihn kennenzulernen. Beson- ders, um verstehen zu können, warum er mit so viel Einsatz, Engagement und Fach- wissen unterwegs ist, um BIM voranzutrei- ben und dafür einzutreten.

Greiner

Beim Begriff »BIM« taucht vor dem geisti- gen Auge unwillkürlich ein Großprojekt auf, ähnlich dem Felix-Platter-Spital in Basel.

Was würden Sie einem kleinen Büro empfehlen? Muss es sich neu aufstellen und viel Geld investieren, um BIM-fähig auf den Markt gehen zu können?

Perrin

Um BIM-fähig an den Markt gehen zu können, braucht es vor allem eine neue Arbeitskultur. Die vernetzte Kommunikation von Anbeginn an ist der Schlüssel zum Erfolg. Dieser Change ist notwendig und je nach Intensität (sprich Mitwirkungs- grad der Betroffenen) mehr oder weniger kostenintensiv. Betreffend Arbeitsmitteln kommen keine extremen zusätzlichen Kosten durch BIM auf ein Büro zu.

Man kann mit der vorhandenen Software anstelle von DWG- oder PDF-Dateien IFC- Dateien erstellen. Der das Projekt koordi- nierende BIM-Manager (externe Dienst- leistung oder befähigter Mitarbeitender) prüft und analysiert dann zum Beispiel mit dem Solibri Model Checker (SMC) die Plä- ne. Die dafür eingesetzte Software schlägt mit ca. 8.000 €/a Lizenzgebühren zu Buche.

Andere Büros, zum Beispiel wörner traxler richter, arbeiten mit Anbietern wie Neme- tschek (Solibri), Revit, Trimble oder Sofistik.

Damit erhalten Sie die ganze Kette von der Planung bis zum 3-D-Modell mit den virtuellen Darstellungsmöglichkeiten.

Mit BIM lassen sich auch die Bauherren von kleinen Hausprojekten überzeugen.

Für eine große Arealbebauung wurden einfache »Bausteine« aus Wohnzimmer, Esszimmer etc. zusammengesetzt und bil- den so das Modell für angefragte bzw. an- gebotene Einfamilienhäuser. Auf Grundlage dieser Investitionsrechnung wird kalkuliert, welches Haus zum Beispiel zuerst fertig werden soll, um es verkaufen zu können und damit die Finanzierungskette zu schließen.

So hilft die digitale Planung bei der strate- gischen Arealentwicklung eines Bauge- ländes. Bauherr und Käufer können vorher festlegen, wie die Wände, Fenster, Türen und Leitungen verlegt und eingebaut werden sollen.

BIM basiert auf Technologien des letzten Jahrtausends.

Jean-Luc Perrin im Gespräch

© privat

Wie, glauben Sie, wird ein Luxusliner gebaut? Die ersten Gäste sind bereits in ihren Suiten, da hat noch kein Monteur Platten geschweißt. Im Flugzeugbau wird mit 3-D- Modellen gearbeitet – nur im Hochbau, bei Architekten und Planern wird die Zeit vertan. Ich als Bauherr habe nicht die Verantwortung für fehlende Unterlagen, nicht vorhandene Software oder mangelhaft ausgebildete Mitarbeiter. BIM braucht Menschen, die damit umgehen können.

Wenn ich Lüftungsplaner ohne BIM-Hin- tergrund wäre, hätte ich kein allzu gutes Gefühl. Mit BIM habe ich meine Räume im Modell, gebe zusätzlich die benötigten Luftmengen in den Rechner ein und drücke einen Knopf. Dann gehe ich schlafen und am nächsten Morgen ist meine Lüftung geplant. Sie muss nur noch geprüft und eva- luiert werden – die kompletten Planungen sind übernommen. Sanitär, Lüftung, Klima, das trifft alle Gewerke und ist heute bereits bestens ein- und umsetzbar. Nur die Planer sind noch nicht auf dem neuesten Stand.

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Greiner

Und wer kommt Ihrer Meinung nach als BIM-Manager in Frage, welche Ausbildung sollte er haben?

Perrin

Informatikaffin sollte er schon sein. Und wenn es die Architekten nicht sind, dann werden sie ihrer Ausrichtung als globale Projektmanager nicht gerecht und verlie- ren wichtige Zeit und wichtige Bauherren.

Greiner

Wie weit hinein in die Ausführung reicht die Digitalisierung, bis zum Vorarbeiter oder Polier?

Perrin

Sie alle erhalten ein Tablet oder arbeiten mit Apps auf dem Handy. Sie sehen dort exakt, wo sie stehen, geben einen Barcode ein und erkennen sofort die räumliche Situation im Modell. Dann machen sie ein Bild von der realen räumlichen Situation und vergleichen diese mit dem Planmodell.

Stimmt alles überein, wird quittiert.

Wichtig ist beim Einsatz von BIM die Er- fahrung der zusammenarbeitenden Teams.

Aber das ist ein Kommunikationsthema.

Ein Lüftungsbauer macht aus einem zwei- dimensionalen Plan einen 3-D-Plan, weil seine Kanäle nicht auf dem Boden geführt werden. Der Sanitärplaner macht für seine Rohre dasselbe usw. Dann treffen sich die Gewerke in einer Besprechung, hören zu – oder auch nicht – und vergeuden damit viel Zeit, Energie und das Geld des Bauherrn.

Beim BIM-Modell könnten alle Pläne der einzelnen Gewerke, zum Beispiel am Frei- tag abgegeben bzw. auf einen Großrechner geladen werden, und der BIM-Koordinator beginnt mit seiner Arbeit. Er legt die Pläne zusammen, und die in BIM-Views integrierten Prüf-Tools werfen alle enthaltenen Pro- blemstellen aus: Wo kreuzen sich Rohre?

Wo fehlt dadurch zum Beispiel der Platz für den Lüftungskanal und Ähnliches.

Diese Problemstellen werden gekenn- zeichnet, Screen-Shots mit den Markierun- gen an den Planer geleitet. Der hat dann alles am Montag zur Nacharbeit auf dem Tisch. Diese gigantische Effizienzsteige- rung in der Planung bringt dem Bauherrn bei einem realen Bauprojekt eine Kosten- ersparnis von 15 %.

Greiner

Und welche Möglichkeiten habe ich beim laufenden Bau, in bestimmten Phasen ein- greifen zu können, ohne dass sich daraus eine enorme Kostenerhöhung ergibt?

Perrin

Mitten im Projekt kann geprüft und festgelegt werden, welche Türen und Zargen in welchen Mengen angeliefert werden müssen. Denn kein innerstädtisches Groß- projekt hat heute noch die Möglichkeit, Lagerplätze vorzuhalten.

Just in time ist hier unabdingbar. So kann auch der Hersteller planen und die Logis- tiker entsprechend koordinieren. Kein überflüssiges Material findet sich dann auf einer Baustelle. Und es werden keine Materialien, Rohre, Leitungen oder Ähnli- ches berechnet, die nicht angeliefert und eingebaut wurden.

Greiner

Wie gehen Sie mit dem Thema Pfusch um?

Perrin

Mangelhaft verlegte Rohre oder zum Bei- spiel den Einbau von qualitativ minderwer- tigen Rohren kann BIM nicht verhindern.

Aber es ist möglich, sofort zu überprüfen, ob zum Beispiel die geforderte Material- qualität geliefert und eingebaut wurde.

Mit BIM hat der Bauherr einen Leistungs- auszug, eine Dokumentation, die ihn auch in die Lage versetzt, eine Schlussrechnung prüfen zu können, ob die darin angesetz- ten Mengen und Maße den Tatsachen entsprechen.

Jean-Luc Perrin

Greiner

Wir bedanken uns herzlich für das Ge- spräch, sehr geehrter Herr Perrin, und dass Sie uns diesen Termin und Ihre Zeit so knapp vor Ostern noch zur Verfügung stellen konnten. Wir sind uns sicher, damit eine nachhaltige Diskussion anstoßen zu können.

Thomas Greiner Elisabeth Wiederspahn Verlagsgruppe Wiederspahn,

Wiesbaden

»BIM basiert auf Technologien des letzten Jahrtausends.«

Jean-Luc Perrin

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Ohne BIM-Planung kein Auftrag

Nicht nur beim Felix-Platter-Spital in Basel

Die Direktion des Felix-Platter-Spitals in Basel nahm beim Wettbewerb für den Neubau der Klinik alle Teilnehmer in die Pflicht, bereits die Entwürfe mit BIM zu planen. Das Ergebnis dieser Vorgehensweise stellte alle zufrieden: Die Planer ebenso wie die Auftraggeber, auch wenn es hier und dort noch Optimierungsbedarf gibt.

Mit der Vorgabe der BIM-Planung nahm die Direktion des Spitals eine Vorreiterrolle ein, denn BIM war zu diesem Zeitpunkt auch in der Schweiz noch nicht ganz an- gekommen. Nach den Anfangsschwierig- keiten und Stolpersteinen ist es nun an der Zeit, das Modell BIM zu bewerten.

Auftraggeber und Planer, hier vor allen Dingen die Herren Jean-Luc Perrin vom Spital Basel und Stefan Traxler von wörner traxler richter stehen voll hinter dieser Planungsmethode. Die Architekten kön- nen und werden nicht nur beim Bau des Klinikums in Basel, sondern auch bei den weiter anstehenden Aufgaben des Büros mit BIM planen und bauen.

Jean-Luc Perrin, Dipl.-Spitalmanager NDS, ist seit 1993 im Gesundheitswesen tätig und kein Träumer. Er sitzt im Direktions- stab des Felix-Platter-Spitals und hat die eigenen Bedenken zu einem wirtschaftlich zu erstellenden und zu betreibenden Kran- kenhausbau sehr ernst genommen. Der Fassadengestaltung des Felix-Platter-Spitals in Basel

von ihm betreute Neubau des Spitals wird daher mit BIM geplant, um Auftraggeber und Planer vor jenen Risiken zu schützen, die er klar formuliert: Wie lange sollen Pla- nungsfehler auf der Baustelle zu Lasten aller weiter toleriert und hingenommen werden?

Café auch für Gäste und Besucher

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Ohne BIM-Planung kein Auftrag

Nicht nur beim Felix-Platter-Spital in Basel

Perrin möchte mit einem virtuellen Gebäu- demodell, das Daten und Pläne beinhaltet, später das Facility Management tatkräftig unterstützen. Daher hatten die Initiatoren des Neubaus schon an den Wettbewerb die Bedingung geknüpft, dass jeder Teil- nehmer BIM vom Start weg an einsetzt.

Denn nur so waren vom Start weg Gegen- überstellungen möglich, um Prozess- und Energiekosten sowie Simulationen auflis- ten und daraus Life-Cycle-Kosten ableiten zu können. Eine saubere Bauwerksdoku- mentation war damit ebenso möglich.

wörner traxler richter, neben Hozer Kobler Architekturen Teil der Architektengemein- schaft der Wettbewerbsgewinner »ARGE Hand in Hand« Planungsgemeinschaft, ist führend in der Planung von Kliniken und medizinischen Einrichtungen und wird von renommierten Bauherren entsprechend beauftragt. Als Projektpartner nahmen sie den innovativen Planungsanspruch gerne an, denn Planungen in 3-D zu zeichnen bedeutete kein Neuland für das Büro. Neu war im Zuge von BIM nur die Attributie-

rung der Planangaben. Dazu mussten bzw.

müssen die Anzahl und Zuweisung der Attribute, der sogenannte LOD (Level of Detail, Detaillierungsgrad) zuerst mit den Bauherren für die jeweilige Planungs- phase festgelegt werden, bevor sie in der BIM-Planung angelegt wurden.

Die Herausforderung bestand darin, Bau- herren und Planer dabei zu unterstützen, die Anforderungen an die Attribute inner- halb des Planungsprozesses auf ein mach- bares Maß zurückzuführen. Dazu mussten neben den eigenen Mitarbeitern auch die Fachplaner einbezogen und mitgenommen werden.

Die zweite Anforderung bestand darin, die Nutzung der die Räume betreffenden Para- meter noch vor dem ersten Strich über- haupt in das Raumprogramm einzupflegen.

Denn nur so lassen sich Raumattribute, wie die Notwendigkeit der Klimatisierung bestimmter Bereiche und deren Bedarf an technischer Ausrichtung, rechtzeitig klären und damit Kosten einsparen.

Modell-Visualisierung

Rechte, Pflichten Kollisionen

Im Projekt Felix-Platter-Spital macht sich die durch BIM notwendig gewordene Dis- ziplinierung aller am Bau beteiligten Pla- ner und Partner auch in weiteren Punkten positiv bemerkbar. Im vierzehntägigen Rhythmus laden Architekten und Kolle- gen ihre Daten in ein IFC-Modell ein und starten den sogenannten Solibri Modell Checker. Damit kontrollieren sie, ob beispielsweise Rohre unterhalb der Planhö- hen abgehängter Decken verlaufen oder statische Elemente wie Unterzüge mit Haustechniktrassen kollidieren. Außerdem könne man so rechtzeitig erkennen, wenn einer der Planungsbeteiligten mit der Ar- beit im Rückstand sei. »Das klappt und hat die Prozesse sehr beschleunigt«, freut sich der Planer, und die Zahl der Kollisionen zwischen den beteiligten Partnern wurde erheblich reduziert.

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Helle und stilvolle Verbindungsgänge

Auch Wohnzimmer gibt es im Haus

Besondere Aufmerksamkeit erforderte da- rüber hinaus die Verteilung der Rechte und vor allen Dingen der Pflichten. Im Rahmen der Planungen musste darüber intensiv gesprochen und Festlegungen getroffen werden. So waren zum Beispiel zunächst keine Durchbrüche seitens des Tragwerkplaners in das Modell eingepflegt worden. Jetzt arbeitet er die Durchbrüche ein, erleichtert die Arbeit der anderen Planer und verrin- gert so erheblich die Zahl notwendiger Änderungen.

Das Thema Änderungsmanagement ist nicht nur eine Herausforderung, sondern vor allen Dingen ein großer Vorteil von BIM. Denn wer mit BIM plant, kann nicht ohne weiteres eine Wand verschieben oder deren Qualität verändern. Noch kriti-

scher sind Raumverschiebungen oder Nutzungsänderungen. Der Aufwand ist im- mens, da an jedem Raum und jeder Wand Dutzende von Parametern hängen, die sich dadurch automatisch ebenso ändern würden.

Insbesondere Bauherren, die sich nicht gerne im Voraus festlegen, werden so diszipliniert, betont der Planer und Architekt.

Auch die Planer selbst werden diszipliniert, denn es genügt keinesfalls, einen BIM- Aufseher abzustellen, so Traxler. Vielmehr müssen alle Mitarbeiter des Büros mit dem Thema vertraut gemacht werden. Diese zu schulen und geschulte Planer zu finden, ist derzeit noch eine der großen Herausforde- rungen von und mit BIM.

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Auch Wohnzimmer gibt es im Haus

Untersuchungsraum

Helles Bewegungsbad mit allen Hilfsmitteln für therapeutische Anwendung

Kein Life-Echtzeitmodell

BIM verändert zwar die komplette Art der Planung, nicht jedoch die des Entwurfspro- zesses. BIM bietet vielmehr die Chance, sich auf den Entwurf zu konzentrieren, da Punkte wie zum Beispiel die Absprachen mit dem Bauherrn, ja bereits geregelt sind.

Ähnliches gilt für die Ausschreibungspha- se. Hier erhoffen sich die Planer Vorteile etwa dadurch, dass man gewerksspezi- fische Informationen oder Massen in die Texte bereits übertragen kann. Daran sind Generalunternehmer oder der Totalunter- nehmer, der mit dem Bau des Felix-Platter- Spitals betraut ist, interessiert.

Wer jedoch glaubt, dass man mit BIM ein Lift-Echtzeitmodell hat, in dem alle Pla- nungsbeteiligten gemeinsam arbeiten und der Bauherr unentwegt an der Verände- rung teilhaben kann, der irrt. Das ist derzeit noch unrealistisch. Trotzdem hat sich BIM für wörner traxler richter als optimaler und zukunftsweisender Planungsweg heraus- gestellt.

Stefan Traxler Dipl.-Ing. Architekt BDA Geschäftsführender Gesellschafter wörner traxler richter Planungsgesellschaft mbH, Frankfurt am Main

Bauherr

Felix Platter-Spital, Basel Architekten

wörner traxler richter planungsgesellschaft mbH, Frankfurt am Main

Holzer Kobler Architekturen GmbH, Zürich Generalunternehmer

BAM Swiss AG, Basel BAM Deutschland AG, Stuttgart Marti Generalunternehmung AG, Bern BIM-Koordination

BAM Deutschland AG, Stuttgart Controlling und Qualitätssicherung

Drees & Sommer Advanced Building Technologies Schweiz AG, Zürich

Facility Management

BAM Immobilien-Dienstleistungen GmbH, Stuttgart Krankenhaustechnik

Health Company Dresden GmbH, Dresden Medizintechnik

mtp Planungsgesellschaft für Medizintechnik mbH, Frankfurt am Main