Digitalisierung im Holzbau soll Planung vereinfachen

Das Bauen mit Holz gewinnt – nicht zuletzt aus ökologischen Gründen – stetig an Bedeutung. Damit auch komplexe Bauvorhaben möglichst einfach umgesetzt werden können, braucht es neue, digitale Ansätze in der Planung und der Zusammenarbeit der verschiedenen Akteure. Mit dieser Herausforderung haben sich Forschenden des Instituts für digitale Bau- und Holzwirtschaft IdBH der Berner Fachhochschule BFH gemeinsam mit Forschenden des Kompetenzzentrums Typologie & Planung in Architektur CCTP der Hochschule Luzern HSLU in gleich zwei Projekten beschäftigt: BIMwood und DeepWood. Beide Projekte wurden von Innosuisse, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung, unterstützt.  

BIMwood: Building Information Modeling im Holzbau

Mit dem aktuellen technologischen Stand im vorgefertigten Holzbau öffnen sich die Türen zur Industrie 4.0 im Bauen. Gleichzeitig setzt sich auf der Seite der Planung Building Information Modelling BIM als Methode immer mehr durch. Mit BIM findet eine digitale Vernetzung statt; die Qualität der Planung sollte verbessert, der Bauprozess beschleunigt und ein nachhaltiger Lebenszyklus von Gebäuden unterstützt werden.

In der Realität zeichnen die Erfahrungen ein anderes Bild: Der Druck zur Umsetzung von BIM steigt, es fehlen aber die konzeptionellen Grundlagen und Vereinbarungen, die den durchgängigen Datenfluss zwischen Planung und Ausführung ermöglichen. Auf Grund eines analog geprägten Planungsverständnisses, wird das Potenzial digitaler Möglichkeiten und neuer Methoden wenig ausgeschöpft. Das Fazit des Projektteams: In vielen Bereichen braucht es ein neues Verständnis, insbesondere bei den Prozessen, der Zielentwicklung, der Modellierung und den Schnittstellen. Weiter braucht es holzbaugerechte Entwurfs- und Planungsmethoden. Die Lösungsansätze, die das BIMwood Projektteam skizziert hat, sind noch nicht vollständig umsetzbar. Es fehlen unter anderem technische Lösungen und Vereinbarungen. Alle Akteure seien nun gefordert, in diese Richtung weiter zu denken.

An BIMwood waren neben den beiden Hochschulen mehrere Wirtschaftspartner: schaerholzbau ag, Pirmin Jung Schweiz AG, GKS Architekten Generalplaner AG, Design to Production GmbH und Wirkungsgrad Ingenieure AG.

DeepWood: Zusammenarbeit in einem gemeinsamen Modell

Das Projekt DeepWood stellte sich der Herausforderung, wie eine Zusammenarbeit mehrerer Disziplinen gleichzeitig in einem gemeinsamen Modell realisiert werden kann. Ausgehend von der Idee, dass in diesem Ansatz der «Lärm» der Schnittstellenprobleme aktueller BIM-Projekte ausgeschaltet werden kann, wurden in zwei Living Labs neue Strukturen für eine zukünftige echtzeitbasierte, unternehmensübergreifende und kollaborative Planung im Holzbau explorativ entwickelt und getestet. Parallel dazu wurde eine Performancematrix entwickelt, die Anleitung gibt, wie im vorgefertigten Holzbau Architekt*innen und Fachplanende konzertiert den Projektfortschritt holzbaugerecht bewältigen.

Die Kollaboration in den Living Labs und im Forschungsprojekt forderte das Projektteam. Abseits der Logik gängiger Architektur- und Bausoftware wurde Know-how im Modellieren auf einer Industrieplattform aufgebaut. Der Wunsch, keinen Schnittstellenproblemen zu begegnen, hat sich nicht ganz bewahrheitet. Auch der Aufbau von Know-how in der Praxis zur Modellierung auf der Industrieplattform gestaltete sich schwierig. Dennoch wurden in intensiven Workshops mit Expert*innen weltweit und ersten Anwendenden in der Schweiz Mehrwerte in der parametrisierten Planung und dem Component based Design-Ansatz identifiziert. Bislang starre Projektstrukturen können damit aufgelöst und über einen längeren Zeitraum können vertieft Variantenstudien parallel durchgeführt werden.

Das Projekt hat gezeigt: Auf der technischen Seite besteht noch Forschungsbedarf. Weiter ist die Eintrittsbarriere für Fachplanende sehr hoch, der Lock-in Effekt hat auch das Forschungsteam gefordert und der Aufbau qualifizierter Fachkräfte für die Modellierung stellt eine weitere Herausforderung dar.

Aus der Wirtschaft waren folgende Partner an dem Projekt beteiligt: Timbatec Holzbauingenieure Schweiz AG, Dassault Systèmes, Stuber Holz und Helbling PLM Solutions.