Digitale Strukturen voranbringen

Transformation der Baubranche gelingt nur mit gemeinsamen Standards

Auf dem Weg zur Erreichung der ambitionierten Klimaziele wird es für die Baubranche darum gehen, die Potenziale der Digitalisierung auszuschöpfen. Allerdings müssen dafür alle an einem Strang ziehen und noch ein paar Weichen gestellt werden. Im Interview mit COMPUTER SPEZIAL diskutieren Ines Prokop, Geschäftsführerin des BVBS, und Markus Gallenberger, CEO von Frilo, Scia und DC-Software, welchen Einfluss die Planungsphase auf nachhaltiges Bauen hat und welche Vorteile das Structural Analysis Format (SAF) für die Arbeitsmethode BIM hat.

COMPUTER SPEZIAL (CS): Guten Tag Frau Prokop, guten Tag Herr Gallenberger. Der Bausektor war im Jahr 2021 für rund 40 % der weltweiten CO2-Emssionen verantwortlich. Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung werden die Zukunft des Bauens stark prägen müssen, damit die ambitionierten Klimaziele erreicht werden können. Mit welchen Strategien gelingt es, die Auswirkungen von Baumaßnahmen auf das Klima und die Umwelt zu reduzieren?

Ines Prokop: Das Erreichen der vereinbarten Klimaschutzziele bis 2050 ist eine enorme Herausforderung für die Baubranche. Im Grunde muss ein Paradigmenwechsel vollzogen werden. Einerseits gilt es, den Umgang mit Bestandsbauten zu optimieren, indem wir bestehende Bauwerke so lange wie möglich erhalten und nutzen. Andererseits muss das Ziel sein, langlebige Neubauten zu errichten und dabei deutlich weniger CO2 freizusetzen. Beides geht nur mit der Unterstützung digitaler Methoden.

CS: Welche digitalen Konzepte
fördern die benötigten Potenziale zutage?

Markus Gallenberger: An dieser Stelle kann ich mich ganz gut einbringen. Das Konzept der Building Lifecycle Intelligence ist darauf ausgelegt, Daten eines Gebäudes von der Planung über den Bau bis hin zum Betrieb zu sammeln und an einem zentralen Ort für alle Projektbeteiligten zu organisieren. In einem offenen, vernetzten Ökosystem werden Informationen aus jeder Lebenszyklus-Phase zusammengetragen, sodass sich sämtliche Änderungen am Bauwerk nachverfolgen lassen. Datenverluste und Fehlerquellen, die typischerweise beim interdisziplinären Informationsaustausch auftreten, können dank offener Protokolle und Standards minimiert werden. Dem digitalen Zwilling kommt auf dem Weg zu mehr Effizienz eine zentrale und wachsende Bedeutung zu.

CS: Was genau verbirgt sich hinter dem Begriff des digitalen Zwillings?

Markus Gallenberger: Der digitale Zwilling ist eine virtuelle Kopie eines realen Bauwerks, die sich mit dem physischen Original ständig im Gleichklang weiterentwickelt. Auf diese Weise lässt sich der Bau eines Gebäudes bereits in der Planungsphase simulieren. Aspekte der Nachhaltigkeit können ebenso vor Baubeginn berücksichtigt werden, wie geplante Sanierungen oder Veränderungen der Gebäudenutzung. Weil eine Projektion in die Zukunft möglich ist, kann nachhaltiger geplant, gebaut, betrieben und rückgebaut werden.

CS: Inwiefern prägt speziell die
Planungsphase diesen Lebens-
zyklus eines Gebäudes?

Markus Gallenberger: Aus ökonomischer und ökologischer Sicht ist die Planungsphase maßgebend, denn sie legt den Grundstein für ein effizientes Bauen. In der Planungsphase wird ein konsistentes Modell erstellt, auf das die Projektbeteiligten als zentrale Datenreferenz zu jeder Phase des Lebenszyklus zugreifen. Durch aktive Steuerung kann in der Planungsphase der größte Einfluss auf Lebenszykluskosten, die technische Realisierbarkeit und die Langlebigkeit eines Bauwerks genommen werden.

Ines Prokop: Mit digitalen Methoden haben wir die Möglichkeit, in einer ganz frühen Planungsphase die Gebäudestruktur oder auch den Materialeinsatz zu optimieren. So lässt sich eine CO2-Analyse durchführen und beurteilen, welches Material den CO2-Fußabdruck an welcher Stelle verringert. Dank solcher softwaregestützter Vergleichsstudien können Planer bereits in einem frühen Stadium mit den Bauherren in den Dialog treten, um gemeinsam die Bauwende zu bewerkstelligen.

CS: Welchen Beitrag kann die softwaregestützte Tragwerksplanung zu einem nachhaltigen und ressourceneffizienten Bauen leisten?

Ines Prokop: Die softwaregestützte Tragwerksplanung ist ein essenzieller Baustein bei der materialeffizienten Entwicklung nachhaltiger Tragwerke. Bei einem Massivbauwerk entfallen über 50 % der CO2-Emissionen, die durch den Bauprozess erzeugt werden, auf das Tragwerk. Das bedeutet, dass in der Bemessung von Tragwerken ein enormes Potenzial zur Einsparung von CO2 liegt. In den vergangenen Jahrzehnten haben wir verlernt, ressourceneffizient zu bauen, weil es vor allem schnell gehen musste. Die Klimaziele und die steigenden Preise für Baustoffe wie Stahl und Stahlbeton zwingen Tragwerksplaner nun dazu, Rohstoffe wieder sinnvoller einzusetzen. Software für die Tragwerksplanung ist als Werkzeug Grundvoraussetzung dafür, die richtige Balance zwischen Materialeffizienz und Nachhaltigkeit einerseits und einem wirtschaftlichen Bauprozess andererseits zu finden.

CS: Nun sind zahlreiche Branchen beteiligt. Beispielsweise Tragwerksplaner und Architekten. Um die Planung möglichst effizient zu gestalten, bietet es sich an, die Zusammenarbeit dieser Akteure zu optimieren. Wie kann das künftig gelingen?

Markus Gallenberger: Architekten, Tragwerksplaner und Prüfstatiker arbeiten beispielsweise allesamt mit speziellen Software-Lösungen, die auf ihre jeweiligen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Um die Disziplinen zusammenzubringen, lässt sich mit digitalen, softwaregestützten Lösungen ein Umfeld erzeugen, in dem der intelligente Datenaustausch zwischen Architekten und Tragwerksplanern weitgehend automatisiert vonstattengeht. Richtig eingesetzt, können die verschiedenen Gewerke nach dem Leitgedanken der Arbeitsmethode BIM effizienter, präziser und flexibler zusammenarbeiten – vor allem dann, wenn die Lösungen Open BIM unterstützen.

Ines Prokop: Darum setzen wir uns als BVBS auch seit Jahren für Open BIM und gute, verlustfreie Datenaustauschformate ein. Über gemeinsame Projektplattformen, sogenannte Common Data Environments, haben alle Projektbeteiligten Zugriff auf das Modell, das führt zu mehr Transparenz und verbessert die Zusammenarbeit der Planer.

CS: Frau Prokop, Sie als Beobachterin der Branche, wie bewerten Sie denn den aktuellen Entwicklungsstand von BIM?

Ines Prokop: BIM ist ein ganz wichtiges Element für die Digitalisierung der Baubranche. Gerade das kollaborative Arbeiten im Planungsprozess hat in den vergangenen Jahren eine positive Entwicklung genommen. Vor allem große Architektur- und Ingenieurbüros setzen BIM inzwischen standardmäßig ein. Auch in der Ausbildung ist BIM mittlerweile gut verankert. Um den nächsten Schritt zu gehen, ist es wichtig, insbesondere bei den Bauverwaltungen und den öffentlichen Bauherren dieses Wissen aufzubauen und soft- und hardwaretechnisch entsprechende Voraussetzung zu schaffen, um den gesamten Prozess mittelfristig zu digitalisieren.

CS: Neben IFC können Projektbeteiligte in der Planungsphase auch auf das Structural Analysis Format, kurz SAF, als Austauschformat von Daten zurückgreifen. Was ist SAF und inwieweit grenzt sich das Format von anderen Austauschformaten ab, Frau Prokop?

Ines Prokop: SAF ist ein vergleichsweise junges, herstellerneutrales Datenaustauschformat, das insbesondere den direkten, verlustfreien Austausch von Analysemodellen in der Tragwerksplanung vereinfacht und fördert. Dank verlustfreier Informationsübertragung entfällt das zeitaufwendige Neumodellieren auf Seiten des Tragwerksplaners. Das Format basiert auf Excel und ist damit besonders anwenderfreundlich, praktikabel und intuitiv, weil Bauingenieure mit Excel vertraut sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit SAF deutlich kleinere Datenmengen erzeugt werden als zum Beispiel mit IFC.

CS: SAF kann also dazu beitragen, BIM in der Tragwerksplanung voranzubringen. Welche Hürden müssen aber genommen werden, um die Akzeptanz von SAF zu erhöhen?

Ines Prokop: Zunächst muss man feststellen, dass sich der Kreis der Softwareanbieter, die SAF importieren und exportieren können, in den letzten zwei Jahren deutlich erweitert hat. Trotzdem verhalten sich viele Anwender noch zögerlich. Das hängt sicherlich damit zusammen, dass der Brückenbau als wichtiges Anwendungsgebiet bisher nicht ausreichend berücksichtigt wurde. Das muss sich ändern. Um mehr Anwender von dem Austauschformat zu begeistern und die Nutzerfreundlichkeit zu verbessern, planen wir außerdem, einen Arbeitskreis zu gründen, in dem wir Softwareanbieter und Softwareanwender zusammenbringen möchten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die besten Lösungen entstehen, wenn die Entwickler und die Nutzer im Austausch stehen. Mittelfristig soll SAF zudem zertifiziert werden, um mehr Vertrauen in das Austauschformat bei der Anwenderschaft zu schaffen.

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