Ausführungsplanung

Die Umsetzung eines ressourcenschonenden Bauablaufs erfordert eine umfassende Planung. Dabei den gesamten Prozessumfang im Blick zu haben und zu optimieren, ist mit Herausforderungen verbunden. Die folgenden Abschnitte erläutern, wie digitale Methoden und Werkzeuge bei der Ausführungsplanung unterstützen können.

Bauprozesse können mithilfe von BIM detailliert geplant werden, wodurch Fehler im Vorfeld sichtbar werden und bereits vor der Bauausführung behoben werden können. Dafür wird das dreidimensionale Gebäudemodell mit einem Terminplan verknüpft. Der Bauablauf wird visualisiert und ausgewertet. Da sich die gesamte Planung an einem zentralen Gebäudemodell orientiert, können benötigte Materialmengen genau berechnet werden. Das reduziert Abfall und schont Ressourcen. Der Terminplan ist darüber hinaus automatisiert erstellbar, indem Prozesskomponenten mit Aufwandswerten vordefiniert werden* Teizer, J.; Melzner, J.; Wolf, M.; Golovina, O. und König, M. (2017): Automatisierte 4D-Bauablaufvisualisierung und Ist-Datenerfassung zur Planung und Steuerung von Bauprozessen. In: Bauingenieur, 129-135 (abgerufen am: 18.11.2022). .

Digitale Logistikmodelle tragen zu einer effizienten und ressourcenschonenden Projektdurchführung bei. Gerade im Anlagenbau sind digitale Modelle erforderlich, jedoch nur bedingt vorhanden. Oft ist die Erstellung der Logistikmodelle mit einem hohen Aufwand verbunden oder entsprechende IT steht nicht zur Verfügung. BIM bietet in diesem Zusammenhang das Potenzial, mit geringem Aufwand vorhandene Gebäudemodelle durch entsprechende Logistikbeschreibungen zu ergänzen und in Logistikmodelle zu überführen. Hierfür wurde konkret für den Großanlagenbau eine praxistaugliche Methodik entwickelt* Stolipin, J.; Jessen, U.; Wenzel, S.; Weber, J. und König, M. (2020): Schlussbericht zum Projekt BIMLog – BIM-basierte Logistikplanung und -steuerung im Großanlagenbau (abgerufen am: 18.11.2022). .

Die digitale Fertigung ist bereits in verschiedenen Industrien der Standard und hat zur Steigerung der Produktivität beigetragen. In der Baubranche besteht bisher eine gewisse Abneigung demgegenüber, obwohl z. B. additive Fertigungsverfahren zur Herstellung von form- und materialoptimierten Bauteilen genutzt werden könnten* Universität Innsbruck, Arbeitsbereich für Baumanagement, Baubetrieb und Tunnelbau, Hg. (2022): Tagungsband zum 31. BBB-Assistent:innentreffen Innsbruck 2022 (online), Studia Verlag, ISBN 978-3-99105-026-1 (abgerufen am: 18.11.2022). . Damit ließe sich die Ressourceneffizienz deutlich steigern. Eines der womöglich ausschlaggebendsten Hindernisse ist der zusätzliche Planungsaufwand. 3D-Modelle müssen eine hohe Detailtiefe aufweisen und Prozessinformationen aus der Fertigung sind in die Planung zu integrieren* Slepicka, M.; Vilgertshofer, S. und Borrmann, A. (2022): Fabrication information modeling: interfacing building information modeling with digital fabrication. In: Construction Robotics. ISSN 2509-811X. doi:10.1007/s41693-022-00075-2 . BIM und die Form der integrierten Projektabwicklung, bei der das fertigende Unternehmen frühzeitig Einfluss auf die Planung nehmen kann, erleichtern die Umsetzung* Ng, M. S.; Graser, K. und Hall, D. M. (2021): Digital fabrication, BIM and early contractor involvement in design in construction projects: a comparative case study. In: Architectural Engineering and Design Management, 1-17 (abgerufen am: 18.11.2022). . Eine Methode beschrieben als „Fabrication Information Modelling“ ermöglicht die Ergänzung von fertigungsrelevanten Daten in einem BIM-Modell* Slepicka, M.; Vilgertshofer, S. und Borrmann, A. (2022): Fabrication information modeling: interfacing building information modeling with digital fabrication. In: Construction Robotics. ISSN 2509-811X. doi:10.1007/s41693-022-00075-2 .

Ein BIM-Modell eignet sich für die Validierung der Gebäudeplanung, insbesondere an den Schnittstellen der verschiedenen Gewerke wie Architektur, Tragwerksplanung und TGA-Planung. Unstimmigkeiten können vor der Bauausführung durch eine automatisierte Kollisionskontrolle identifiziert werden. Das reduziert Fehler auf der Baustelle und vermeidet unerwartete Änderungen. Nacharbeiten entfallen und Abfall wird reduziert. In einer Fallstudie konnte damit eine Reduktion von 4,3 bis 15,2 % an Bau- und Abbruchabfall erreicht werden* Won, J.; Cheng, J. C. P. und Lee, G. (2016): Quantification of construction waste prevented by BIM-based design validation: Case studies in South Korea. In: Waste management (New York, N.Y.), 49, 170-180. Waste management (New York, N.Y.). doi:10.1016/j.wasman.2015.12.026 .