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Eine Themenzeitung von Mediaplanet

www.smart-leben.ch BAU Ein Spital in

der Dimension « Big BIM » 08

Arch_Tec_LAb Das Forschungslabor der Zukunft 13  – 15

Google für Baustoffe Aus brachial wird digital 22

Zukunft der Schweizer Bauwirtschaft

Inside BIM

Alles, was Sie über die Methode der Stunde wissen müssen 06 Foto: Einblicke – Ausblicke © Copyright 2016Planergemeinschaft Archipel Anzeige

Zukunft bauen Construire l’avenir Costruire il futuro www.bauen-digital.ch | www.buildingsmart.ch


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Inhaltsverzeichnis

Digitalisierung im Bau: eine Revolution BIM braucht eine ausgeprägte Methodenkompetenz Ein Spitalbau in der Dimension «BIG BIM» Im Gespräch mit Architekten Der Homo BIM Neue Denkweisen in Planung, Umsetzung und Betrieb Sechs Experten aus der Baubranche im Diskurs

04 07 08 10 11 12 17

Das Gebäude lebt mit dem Facility-Management Planen 4.0 Real Estate wird digital Der digitalisierte Bau und die Nachhaltigkeit Wettbewerbsfähigkeit und Industrie Digitale Kette in der Architekturausbildung

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Editorial

Bauen mit Verstand Mit digitalen Methoden können wir bessere Bauwerke planen und sie besser ausführen. Aber nur, wenn wir neue Organisationsstrukturen und Projektabläufe schaffen. von Martin Fischer

treiben sind oder den Benutzern nicht das geben, was sie brauchen. Leider werden die Kriterien, die den Wert eines Baus definieren, zu häufig zu ungenau definiert und nicht systematisch genug zur Formulierung und Auswahl von guten Planungsentwürfen gebraucht. Hier ermöglichen es digitale Methoden wie virtuelle Welten Benutzern und Betreibern, schon in frühen

Martin Fischer Professor, Stanford University, Kalifornien

«Du, Schatz, das umgebaute Spital ist echt ein Hit! Es ist so viel schöner und praktischer als vorher. Ich fühlte mich überraschend wohl bei meinem Arztbesuch heute Nachmittag. Den Ärzten und Krankenschwestern scheint es auch zu gefallen. Und in der Zeitung stand ja, dass alles termin- und kostengerecht fertig wurde und auch die Umweltbelastung um die Hälfte reduziert wurde.» Leider sind solche Worte eher die Ausnahme als die Norm. Aber das muss nicht so sein. Als Baufachmann bin ich stolz darauf, mitzuhelfen, die Bauten zu generieren, die unser heutiges Leben ermöglichen. Aber ich bin nicht stolz auf die vielen Bauten, die zu spät fertig werden, zu viel kosten, umständlich zum Be-

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Du bist ja schon ein Idiot, wenn du nicht das beste Hilfsmittel brauchst, um deine Arbeit zu machen. Projektphasen den zukünftigen Bau erleben zu lassen und so herauszufinden, was ihnen denn wirklich wichtig ist. Das Projektteam kann dann schnell mit multidisziplinären parametrischen Methoden Entwurfsvarianten entwickeln und anhand der Kriterien vergleichen, um die beste Variante zu finden. So konnten wir, zum Beispiel, in drei Sekunden eine Dachkonstruktionsvariante für ein Fussballstadion für 65 000 Zuschauer

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entwerfen und berechnen. Dadurch berücksichtigten wir über 12 000 Varianten, was dann zu einer Konstruktion führte, die gegenüber der besten von 39 Varianten, die der Bauingenieur mit konventionellen Methoden kreiert hatte, fast 20 Prozent Stahl einsparte. Was könnte man erreichen, wenn man für jede architektonische Idee schnell die besten integrierten Ingenieurlösungen erarbeiten könnte? Dazu kommt es aber selten, weil Projektteams fast nie zur gleichen Zeit und mit gemeinsamen Zielen angestellt werden. Wie erfolgreich wäre eine Fussballmannschaft, die für jedes Spiel die Verteidigung, das Mittelfeld und den Sturm aus den jeweils billigsten Anbietern zusammenstellen würde? Dazu käme noch, den Verteidigern nur die Spielzüge hinter der Mittellinie und den Angreifern die Spielzüge vor der Mittellinie zu zeigen. Und es wäre reiner Zufall, wenn einige der Spieler schon einmal zusammengespielt hätten. Zu viele Bauprojektteams werden aber ungefähr so zusammengestellt. Solche fragmentierten Projektorganisationen führen dann oft zu unkoordinierten Projektinformationen, die dann zu Nacharbeiten und nicht zum Erfolg eines Baus führen. Unkoordinierte und unvollständige Daten erlauben es dann auch nicht, den Bau effizient zu unterhalten. Auf führenden Baustellen in den USA wird schon seit über zehn Jahren dank der

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multidisziplinären und termingerechten Planungskoordination mit Building Information Modeling (BIM) nahezu

sie dann auch mit konsequenter Sicht auf den gesamtheitlichen Projekterfolg ausführen. Das zu erreichen, hängt hundertprozentig nur von uns ab. Ich freue mich auf die erfolgreichen Bauten, wenn Schweizer Bauherren, Planer und Baufirmen digitale Methoden mit schweizerischer Sorgfalt konsequent einsetzen werden, um so den Kunden und der Gesellschaft eine grössere Wertschöpfung zu ermöglichen. 

Wie gut könnte ein Bau gelingen, wenn Schweizer sorgfältig und zielstrebig mit digitalen Methoden arbeiten würden?

Prof. Dr. Martin Fischer ist Professor für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik an der Stanford Universität, Kalifornien. Gleichzeitig ist er Direktor des Center for Integrated Facility Engineering (CIFE) und koordiniert Forschungen zu gebäudeabhängiger Energieeffizienz für das Precourt Institute for Energy Efficiency. Er ist zudem Fakultätsmitglied am « Woods Institute for Environment » und Mitglied des « Emmett Interdisciplinary Program in Environment and Resources ». Seine preisgekrönten Forschungsergebnisse werden weltweit von grossen Industrieunternehmen, aber auch mittelständischen Planungsbüros und Bauunternehmen genutzt und spielen auf Regierungsebene eine zunehmende Rolle.

konfliktfrei gearbeitet. Es gibt also heute keine Ausreden mehr, dass Bauarbeiter mit unvollständigen und unkoordinierten Informationen bauen müssen. In diesem Zusammenhang höre ich jeden Tag die Stimme meines Vaters: «Also, du bist ja schon ein Idiot, wenn du weisst, dass es ein besseres Hilfsmittel gibt, und du setzt es nicht ein, weil du zu faul bist, es dir zu holen.» Das wurde mir so gesagt, als ich als Zwölfjähriger beim Bau unseres Hauses mithalf und einen mir anvertrauten Job nur so lala gemacht habe. Zusammenfassend geht es doch darum, dass wir mit Hilfe von digitalen Methoden bessere Projekte definieren und

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Industry Director und Projektleitung : Sarah Schlagenhauf Managing Director  : Fredrik Colfach Produktions- und Redaktionsleitung : Marcel Koller Layout und Bildbearbeitung : Xenia Palacios Kontaktdaten Tel  : +41 (0)43 540 73 00 E-Mail  : redaktion.ch@mediaplanet.com Fotos  : iStock /ZVG Druck  : DZZ Druckzentrum Zürich AG Distribution  : Tages-Anzeiger Anzeige

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Digitale Transformation

Digitalisierung im Bau : eine Revolution Die digitale Transformation verändert die Bauwirtschaft grundlegend. Sie ersetzt die gewohnten Werkzeuge und bringt neue Methoden hervor.

F

von Stefan Kühnis

ast schon nostalgisch romantisch mutet der Blick zurück an: Mit Stolz erinnern wir uns an die handwerklichen Meisterleistungen, durch die ein Gotthardtunnel oder ein Empire State Building beispielsweise entstehen konnten. In passgenauer Teamarbeit wurden solche Bauten erstellt, mit Manneskraft und herkömmlichen Werkzeugen. Schon heute gibt es andere Werkzeuge, mit denen wir noch genauer, noch effektiver und noch schneller bauen können. Und doch sind wir mit den Methoden, wie wir heute bauen, eigentlich noch sehr nahe bei dieser Vergangenheit. Die Zukunft wird nämlich ganz anders aussehen. Es ist eine exponentielle Entwicklung im Gang, die immer schneller wird, die immer breiter Einzug hält. Wir kommen von der Pionierphase in eine Zeit, in der Themen der Digitalisierung, allen voran das Building Information Modeling (BIM), von vielen kleinen und grossen Unternehmen angegangen werden. In den nächsten zwei

bis drei Jahren, so erwarten es die meisten Experten, wird sich die Planungsbranche umfassend mit BIM beschäftigen. Von dort aus wird sich diese Methode weiterentwickeln. Denn die konsequente Digitalisierung aller planungs-, realisierungs- und betriebsrelevanten

chen die Optimierung von Prozessen über den gesamten Projekt-Lebenszyklus hinweg möglich. Sprechen wir heute noch immer von den einzelnen Phasen eines Bauprojektes, werden wir künftig von Aktivitäten sprechen.

In den nächsten zwei bis drei Jahren, so erwarten es die meisten Experten, wird sich die Planungsbranche umfassend mit BIM beschäftigen.

Bleiben wir vorerst aber noch bei den Phasen, zum Beispiel bei der Phase der Planung. Natürlich hat die digitale Technologie auch hier schon lange Einzug gehalten. Doch genau betrachtet arbeitet man mit ihr immer noch ganz ähnlich wie mit einem Zeichenbrett. In 95 Prozent der Fälle werden schlicht Pläne gezeichnet und Striche ausgetauscht, aber keine intelligenten Informationen. Die Methoden der Arbeitsentwicklung haben sich noch nicht verändert. Noch heute legen wir Informationen an vielen verschiedenen Orten ab und häufig legen wir sie mehrfach ab – die immer gleichen Informationen. Jede Disziplin macht ihre eigenen Bauwerksplanungen, die am Ende des Tages zusammengefügt werden. Das ist eine koordinierte

Bauwerksdaten und deren durchgängige Kombination und Vernetzung ma-

Phase 1: Planung

Planung, die heute parallel oder seriell passiert. Jeder macht es und schickt es weiter.

In 95 Prozent der Fälle werden schlicht Pläne gezeichnet und Striche ausgetauscht, aber keine intelligenten Informationen. Doch das alles wird nicht mehr lange so sein. Ein Planer kann bereits heute viel mehr machen, als nur Pläne zu zeichnen. Die Digitalisierung erlaubt uns ein modellbasiertes Planen, Bauen und Kommunizieren. Mit BIM können wir

alle vorhandenen Informationen in einem Modell vereinen, in höherer Qualität und im gleichen Umfang. So vermeiden wir Redundanzen, und das führt dazu, dass wir qualitativ bessere Entscheidungen in kürzerer Zeit treffen können. Hier sprechen wir von der integralen Planung: Jede Information beeinflusst modellbasierend jede einzelne Disziplin. Das ist schneller, effektiver, günstiger und qualitativ besser – sowohl in der Planung als auch in der Realisierung und in der Bewirtschaftung. Braucht es dafür neue Standards? Ja, die braucht es. Für die Planung benötigt man vor allem ein Datenaustauschmodell. Das ist vorhanden, seit drei Jahren gibt es einen ISO-Standard, seit Oktober 2016 einen EN-Standard und ab 2017 wird es einen SN-EN-Standard sowie einen SIA-Standard geben. Damit ist jedoch noch nicht geregelt, wer wem was liefert. Auch mit einem Datenaustauschmodell braucht es noch immer Vereinbarungen. In dieser Frage werden weitere Standards nötig, hier stecken wir noch immer in den Kinderschuhen.

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Das Dokument wurde von der Credit Suisse Group AG und/oder den mit ihr verbundenen Unternehmen (nachfolgend «CS») mit grösster Sorgfalt erstellt und es stellt keine Anlageberatung dar oder basiert nicht auf andere Weise auf einer Berücksichtigung der persönlichen Umstände des Empfängers. Der Inhalt ist nicht rechtsverbindlich. Die CS lehnt jede Haftung für die Verwendung dieser Informationen ab. Zu den Hauptrisiken von Immobilienanlagen zählen die begrenzte Liquidität im Immobilienmarkt, Änderungen der Hypothekarzinssätze, die subjektive Bewertung von Immobilien, immanente Risiken im Zusammenhang mit dem Bau von Gebäuden sowie Umweltrisiken (z.B. Bodenkontaminierung). Copyright © 2016 Credit Suisse Group AG und/oder mit ihr verbundene Unternehmen.


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Phase 2: Realisierung

Revolution mit Ansage

Digitale Bauwerksmodelle vermeiden aber nicht nur das mehrfache Erfassen und Führen von gleichen Informationen, sie können auch die Fehleranfälligkeit massiv reduzieren. Und die ist heute noch viel zu hoch. Im schlimmsten Fall müssen Mängel beseitigt werden, wenn das Bauwerk eigentlich schon fertig gebaut ist. Auch um Nachweise für Behörden zu erbringen, um die Nachhaltigkeit zu untermauern oder die Energieeffizienz zu bestimmen, baut man die Gebäude mehrmals in verschiedensten Dateiformaten und Darstellungsformen auf, macht vieles immer wieder neu. Das wäre nicht nötig. Digitale Bauwerksmodelle können das besser. Die Bauleitung und das Baumanagement haben künftig ein Modell vor sich, das den Bauablauf simuliert. Ob und wo es noch Optimierungspotenzial gibt, lässt sich laufend durchspielen, bis hin zur Logistik. Auch eine Baufortschrittskontrolle wird viel einfacher. Was draussen gebaut wird, lässt sich drinnen mit dem Modell abgleichen. Zeitplan, Kosten, Abweichungen, auf alles kann sofort reagiert werden. Und sollte es am Ende des Tages trotz der massiv reduzierten Fehleranfälligkeit noch Mängel geben, speist man diese direkt ins Modell ein und die Information ist für alle Parteien direkt verfügbar. Auch die digitale Fabrikation wird vermehrt Einzug halten. Das erkennt man bereits heute im Holzbau, man merkt es nun aber auch in klassischen Gewerben. Zum Beispiel haben Bagger digitale Informationen für den Aushub und sind dadurch viel schneller. Hinzu kommt eine digitale Fabrikation von Materialien und Kunststoffen, von Backsteinen und Mauern. Auch in der Gebäudetechnik und im Sanitär-Bereich wird der Vorfertigungsgrad durch die Digitalisierung laufend steigen. Und einiges werden Roboter erledigen. Spannend wird das dann, wenn die Planungsdaten aus dem Modell direkt zur Herstellung von komplizierten Mauern verwendet werden können. Heute müssen Roboter noch mit Informationen versorgt werden, in der Zukunft dürften sie durchgängig selber arbeiten. Solche Roboter drängen auf die Baustelle, denn Maschinen können serielle Arbeiten nun mal viel effektiver, schneller und präziser erledigen als der Mensch. Das alles heisst allerdings nicht, dass das Handwerk aussterben wird. Die Digitalisierung beeinflusst nur die Werkzeuge und die Methoden. Die Kenntnis der Disziplin und des Materials, die beispielsweise ein Schreiner haben muss, diesen Aspekt kann sie nicht ersetzen.

Diese Gedanken und Prognosen sind alle nicht neu. Teilweise sind sie schon 40 Jahre alt. Die Bauwirtschaft ist manchmal etwas träge und das hat durchaus die verschiedensten Gründe. Zum Beispiel, dass es so viele verschiedene Disziplinen gibt, so viele beteiligte Unternehmen, die teilweise weniger als zehn Angestellte haben. Und sie beschäftigt sich mit greifbaren Realitäten. Wie sollte sie also von der virtuellen Welt profitieren können? Das zeigt: Die traditionellen Denkmuster stellen die erste Hürde dar, die genommen werden muss, um die Potenziale der Digitalisierung im Bau nutzen zu können. Ob Hoch-, Tief- oder Tunnelbau: Gewohnte Herangehens- und

Die digitale Transformation wird einen qualitativen Sprung ermöglichen, von dem alle Beteiligten profitieren können. Man muss sich jedoch aktiv einbringen und nicht einfach zuwarten. Denkweisen, wie etwa die Planung in 2D, auf die man sich zum Teil seit Jahrhunderten verlassen hat, müssen aufgebrochen werden. Vieles, was bisher als absolut gültig betrachtet wurde, muss zumindest hinterfragt werden. Die digitale Transformation wird einen qualitativen Sprung ermöglichen, von dem alle Beteiligten profitieren können. Man muss sich jedoch aktiv einbringen und nicht einfach zuwarten. Sonst wird es ungemütlich. Selbstverständlich sind dazu auch Partnerschaften und Kooperationen nötig, die über die bisherigen brancheninternen und -verwandten Vernetzungen hinausgehen. 

Digitale Bauwelt

Wie ein unsichtbares Netz durchdringt das Internet sämtliche Lebensbereiche und stellt immer und überall Anknüpfungspunkte für alles und jeden bereit. Bereits heute wird es von mehr Maschinen und intelligenten Gegenständen als von Menschen genutzt. Dies tun sie, um ebendiesen das Leben in vielen Bereichen einfacher zu machen – meistens unbemerkt, wie der Kühlschrank, der etwas automatisch nachbestellt, sobald sich der Vorrat dem Ende zuneigt. Wir sprechen hier vom Internet of Things. Auch die Baubranche digitalisiert sich. Heute wird digital geplant. BIM beschreibt diese Methode. BIM steht für Building Information Modeling oder Building Information Management. Welche Variante man bevorzugt, hängt im Prinzip nur davon ab, wo man den Schwerpunkt setzt – in der Modellierung oder im Management der Bauwerksdaten. In jedem Fall ist aber klar : Die Vernetzung der Welt und die Digitalisierung der Baubranche fordern neue Fähigkeiten.

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6 www.smart-leben.ch BIM

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BIM

Kurz erklärt BIM

An BIM führt nichts mehr vorbei. Doch die Methode kann nicht einfach über Nacht eingeführt werden. Sie muss gelebt werden. von Stefan Kühnis

BIM steht für Building Information Modeling und ist eigentlich nichts Neu-

es. Schon vor über 20 Jahren kam das Thema auf. Aktuell versteht man unter dem Überbegriff BIM ein zentrales, digitales Gebäudemodell, dessen Daten immer mehr Beteiligte abrufen können – interdisziplinär und über den ganzen Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg. Die Darstellung abstrakter Betriebsabläufe schafft Verständnis, die Übergabe von Informationen von der Planungsphase in die Realisierungsphase und dann in die Betriebsphase wird einfacher und vor allem gehen dabei keiner-

lei Informationen mehr verloren. Diese Interdisziplinarität ist eine der zentralen Stärken von BIM. Es zwingt zum Diskurs und zur Zusammenarbeit. Alle Beteiligten profitieren davon. Heute ist allen bewusst: BIM ist die Zukunft und wer sich damit nicht beschäftigt, kann viel verlieren. Zum Beispiel ganze Teilbereiche eines Auftrages für einen Architekten. Sie können die Hoheit über die Koordination verlieren. Dann sind sie nur noch Zulieferer und stellen nur noch Projektpläne zur Verfügung. Die gesamte Koordination, die macht dann beispielsweise ein BIM-Ko-

ordinator, den ein grosses Unternehmen ohnehin haben wird oder den Unternehmen ganz spezifisch zur Verfügung stellen werden. BIM lässt sich jedoch nicht einfach so über Nacht einführen. Man muss vorbereitet sein. BIM verändert ganze Prozesse und Arbeitsweisen. Diese Umstellung braucht mehrere Monate oder sogar Jahre. Es muss gelebt werden. Viele haben das noch nicht erkannt. Vor allem haben einige noch nicht erkannt, dass diese Umstellung nicht nur Zeit und Geld kostet, sondern auch sehr viel Zeit und Geld spart. 

Bauherren

FacilityManager Die Gebäudebewirtschafter, die nach der Planungs- und Realisierungsphase intensiv mit dem Gebäude zu tun haben, warten bereits sehnsüchtig darauf, dass sich BIM durchsetzt. Viel zu häufig müssen sie viel zu viele Informationen selber erarbeiten, die durch den Einsatz von BIM in den ersten beiden Phasen bereits vorhanden wären. Das FacilityManagement wird dank BIM schon viel früher Einfluss nehmen können. Das schafft neue Rechte für das FacilityManagement, aber auch neue Pflichten.

Bauherren wollen mehr Qualität, mehr Planungssicherheit und weniger Fehler. Sie wollen schneller, effektiver, günstiger und besser bauen können. Sie wissen genau, wo sie am meisten Zeit, Geld und Qualität verlieren. Sie haben genug davon, dass immer nachträglich etliche Fehler ausgemerzt werden müssen, die man mit BIM problemlos eliminieren könnte. Von ihnen kommt deshalb auch der grösste Druck. Und wer einmal mit BIM gearbeitet hat, wird das nicht nur für grössere Bauprojekte nutzen wollen, sondern bis hin zum Einfamilienhaus.

Building Information Modeling: Ist eine Planungsmethode im Bauwesen, die die Erzeugung und die Verwaltung von digitalen, virtuellen Darstellungen mitsamt den physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks beinhaltet. Die Bauwerksmodelle stellen dabei eine Informationsdatenbank rund um das Bauwerk dar. Sie sind eine verlässliche Quelle für Entscheidungen während des gesamten Lebenszyklus, von der strategischen Planung bis zum Rückbau. Little BIM ist ein gebräuchlicher Ausdruck für die Anwendung der BIM-Methode beschränkt auf eine Disziplin und beschreibt damit eine Insellösung. In einigen BIM-Anwenderkreisen wird Little BIM auch Lonely BIM genannt.

Big

Big BIM ist ein gebräuchlicher Ausdruck für die durchgängige und interdisziplinäre Anwendung der BIM-Methode über den Lebenszyklus eines Bauwerkes. In einigen BIM-Anwenderkreisen wird Big BIM auch Social BIM genannt. Beim « Closed BIM » arbeiten alle Planer mit der gleichen Softwarelösung an einem Projekt. Open BIM ist ein universeller Kooperationsansatz im Bereich Entwurf, Bau und Betrieb von Gebäuden, basierend auf offenen Standards und Arbeitsabläufen. Open BIM ist eine Initiative von mehreren führenden Softwareanbietern unter Verwendung des offenen Building-Smart-Datenmodells. Der geforderte Fertigstellungsgrad des Bauwerksmodells (Level of Development/Level of Definition/Level of Detail) ist abhängig von der Leistungsphase und der Fachdisziplin. Inhaltlich muss der Fertigstellungsgrad den fachlich notwendigen Planungsinformationen und der beauftragten Planungsleistung zu der jeweiligen Leistungsphase entsprechen. Der Fertigstellungsgrad beschreibt auch, wie belastbar die Informationen eines Bauwerksmodells für eine bestimmte Auswertung sind.

Planer und Architekten Was BIM für wen verändert

Hier beginnen die Projekte konkret zu werden. Planer und Architekten müssen ihre Daten bereits in ein digitales Bauwerksmodell einpflegen. Wer ein Gebäude bloss mit dem Tusche-Stift zeichnet, wird in Zukunft keine Ausschreibungen mehr gewinnen können. Das verlangt nach Investitionen, nach Software, aber vor allem nach einer völlig neu durchdachten Arbeitsweise.

Bauarbeiter Auch Mitarbeitende auf dem Bau werden die Veränderungen durch BIM spüren. Digitale Informationen reduzieren den Zeitaufwand und die Fehleranfälligkeit. Roboter und Drohnen werden auf der Baustelle Einzug halten. Sie können verschiedene Aufgaben besser erledigen als der Mensch. Autonome, sich selbst zusammensetzende Systeme, ein hoher Vorfertigungsgrad, das alles wird die Baustelle verändern. Aber es wird den Bauarbeiter nicht ersetzen. Vor allem werden seine Werkzeuge und die Arbeitsmethoden andere sein. Und er wird weniger Fehler machen.

Ingenieure BIM-Koordinatoren Ein neues Berufsfeld wird der BIM-Koordinator sein. Entweder stellen ihn die Architekten und behalten so die Hoheit über die Koordination des Projektes, oder grössere Unternehmen mit regelmässigen Bauprojekten stellen selber einen. Eine dritte Variante: Es wird Firmen geben, die sich nur auf die BIM-Koordination spezialisieren. Ein BIMKoordinator braucht natürlich eine gewisse Bau-Erfahrung und sollte bereits Projektleiter gewesen sein. Er muss Terminologien und Möglichkeiten kennen. Leider fassen Ausbildungsmöglichkeiten dazu erst sehr langsamem Fuss. Doch erste Hochschulen entwickeln nun solche Lehrgänge.

Auch Ingenieure werden all ihre Systeme im gleichen Modell planen und einpflegen: ob Heizung, Klimakälte oder Lüftung, ob Sanitäranlagen oder vieles mehr. Die einzelnen Pläne werden im Modell übereinandergelegt und Hürden und Hindernisse werden sofort ersichtlich. Die einzelnen Systeme lassen sich abgleichen und optimal aufeinander abstimmen. Ingenieure werden also sowohl Daten in ein BIM einpflegen als auch Daten aus einem BIM nutzen.


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MEDIAPLANET Bildung

« BIM erfordert eine ausgeprägte Methodenkompetenz » Die künftigen Planungs-, Bau- und Betriebsprozesse beim Bauen erfordern ein klares Umdenken. Davon ist Prof. Manfred Huber überzeugt. von Werner Müller

Partnern eine integrale Planung. Alle Informationen sind an einem Ort abgelegt und stehen jederzeit zur Verfügung. Es gibt keine parallelen Planungen mehr. So können alle Beteiligten Architektur, Gebäudetechnik, aber auch Termine und Kosten schneller und einfacher nachvollziehen.

Prof. Manfred Huber dipl. Arch. ETH SIA, MAS VDC FHNW

Die Planungs-, Bau- und Immobilienbranche steht vor grossen Veränderungen. Was ist dabei die grosse Herausforderung?

Seit fast 600 Jahren verwenden wir beim Planen und Bauen dasselbe Werkzeug: den Plan. Das wird sich mit den neuen digitalen Systemen grundsätzlich ändern. Die Einführung des Computers im Architekturbüro hat das CAD (Computer-aided Design) ermöglicht, die Art der Zusammenarbeit aber kaum beeinflusst. Mit BIM haben wir nun eine Methode, die digitale und integrale Gebäudemodelle ermöglicht. Das grundsätzliche Wissen des Architekten bleibt das gleiche, die Methode und die Möglichkeiten der Zusammenarbeit und der Projektabwicklung ändern sich aber radikal. Das ist die grosse Herausforderung. Wird das Bauen dadurch komplizierter?

Nein, ich habe das Gefühl, es wird einfacher. Dies setzt natürlich voraus, dass man sich auf das neue System einlässt und sich intensiv damit befasst. BIM erfordert vom Architekten und seinen

CAD war gestern, BIM ist heute und vor allem morgen. Wie schafft man dieses Umdenken, diesen Sprung in die Zukunft?

Man muss sich bewusst sein, dass wir uns vom Plan als klassischem Informationsträger und Werkzeug verabschieden müssen. Ich vergleiche den Entwicklungssprung etwa mit der Entwicklung

Das grundsätzliche Wissen des Architekten bleibt das gleiche, die Methode und die Möglichkeiten der Zusammenarbeit und der Projektabwicklung ändern sich aber radikal. vom alten Holzofen zur neuesten Energiezentrale. Es reicht aber nicht aus, das Werkzeug und die Betriebsanleitung in den Händen zu haben. Man muss sich wirklich ernsthaft mit der neuen Methode des Bauens auseinandersetzen und sie auch verstehen.

Welche Berufe betrifft diese Entwicklung besonders?

Bauen mit BIM betrifft eigentlich jeden, der mit einem Projekt zu tun hat. Das reicht vom Bauherrn und Investor über

Das Wichtigste an diesem Prozess ist die Offenheit für die disziplinenübergreifende Zusammenarbeit und die Erlangung der Methodenkompetenz. den Architekten, Planer, den Gebäudetechniker und den Baumeister bis hin zum Betreiber, Facility-Manager und Nutzer eines Gebäudes. Je früher sich die einzelnen Akteure damit befassen, umso besser. Welche Auswirkungen hat das auf die Ausbildung von jungen Berufsleuten?

Jungen Berufsleuten ist nicht nur das disziplinspezifische Wissen zu vermitteln. Wichtig ist das Vermitteln der neuen Art der Zusammenarbeit. Dabei ist die Arbeitsmethode besonders zentral. Das Wichtigste an diesem Prozess ist die Offenheit für die disziplinenübergreifende Zusammenarbeit und die Erlangung der Methodenkompetenz.

rung der Qualität werden neu gewichtet. Besonders gefragt sind neu das prozessorientierte, integrale Denken und die Kommunikation mit allen am Bau Beteiligten. Wie kann ein Architekt oder Planer im mittleren Alter den Anschluss an die neuen Technologien schaffen?

Bei einer gewissen Gruppe von Architekten und Planern ist zweifellos eine Verunsicherung zu spüren. Der Entwicklungsschritt ist ja auch wirklich gross. Ich sehe aber nicht nur den Wandel, sondern auch die riesigen Chancen, die daraus entstehen. Es lohnt sich durchaus, sich mit Neugier und Interesse darauf einzulassen und sich diese Methodenkompetenz anzueignen. Das Angebot von Weiterbildungskursen in Form von CAS/MAS an den Fachhochschulen wird immer grösser. Als Architekt muss man sich intensiv damit auseinandersetzen. Wie weit sind wir in der Schweiz auf dem BIM-Weg?

In Teilen von Europa und den USA ist die Selbstverständlichkeit von BIM als Methode schon weiter fortgeschritten. In der Schweiz sind wir noch nicht ganz so weit. Die technischen Hilfsmittel sind alle vorhanden. Die Kenntnisse, wie wir in Zukunft zusammenarbeiten werden, entwickeln sich erst. Die Bauwirtschaft ist zudem auf einheitliche Standards angewiesen. Da haben wir noch eine grössere Wegstrecke vor uns. 

Aus- und Weiterbildung « Digitales Bauen » In der Schweiz gibt es verschiedene Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten zum Thema Digitales Bauen an den Fachhochschulen. Die Lehrgänge sind als CAS-/MAS-Einheiten aufgebaut. Dadurch lassen sich die beruflichen Erfahrungen mit den Fähigkeiten und Möglichkeiten des innovativen Bauens kombinieren.

Digitales Bauen ermöglicht • kreatives Entwerfen • innovatives Planen • effizientes Ausführen • erfolgreiches und nachhaltiges Nutzen durch eine intelligente Informationsverarbeitung. Es fördert ganzheitliches Denken und das Prozessverständnis, die Effektivität und Effizienz im Bauwesen !

Welche Fähigkeiten sind bei den neu entstehenden Berufsbildern besonders gefragt?

Das Fachwissen des Architekten ist nach wie vor zentral. Das Erkennen des Ziels, die Definition der Inhalte und die Siche-

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© Copyright 2016Planergemeinschaft Archipel

Big Bim

Aussenperspektive – Stand Wettbewerb 2014.

Ein Spitalbau in der Dimension « Big BIM » Der Neubau am Inselspital in Bern ist eines der ersten BIM-Projekte, die in der Schweiz geplant und realisiert werden. von Werner Müller

Ein Masterplan steht über dem Gesamtprojekt

Der erstellte Masterplan soll möglichst

« Ein BIM-Projekt ist ein Lernprozess für alle. » kurze Wege für Patienten und Mitarbeitende sowie effiziente Patientenprozesse und Abläufe schaffen. Der Aufbau der neuen Gebäude gestaltet sich entsprechend diesen Anforderungen. Im Erdgeschoss befinden sich die Ambulatorien, welche direkt an die Diagnose mit Bildgebung und Labor angebunden sind. Die Interventionsräume und Operationssäle sind auf dem darüberliegenden Geschoss verortet. Ein Stockwerk weiter oben befinden sich die Überwachungsstationen und Tageskliniken. Büros und die Pflegestationen befinden sich in den oberen Geschossen und vervollständigen das Gebäude. Der Aufbau der Gebäude ermöglicht es, auf zukünftige Entwicklungen flexibel reagieren zu können. Wo heute ein Operationssaal steht,

Flexibles Raumprogramm

Im Rahmen des Masterplans ist die umfassende Neugestaltung des Inselareals in mehreren Etappen geplant. Der Neubau im Baubereich 12 ist in seiner gestalterischen Anordnung von Gebäude, Park und Aussenräumen als eine Art «Stadt in der Stadt» konzipiert. Mit seiner abgestuften Gebäudeform fügt sich der Neubau des Spitalgebäudes in den bestehenden räumlichen Kontext mit den zahlreichen kleineren Gebäuden ein und nimmt bereits Bezug auf die künftigen, grösseren Bauten. Der Bau wird 60 Meter hoch. Mit seinem geplanten Minergie-PEco-Standard ist das Gebäude ein Pionierprojekt. Dieser hohe Minergie-Standard wurde für Spitalbauten bisher noch nie definiert. Grösstes BIM-Projekt der Schweiz

Die Neugestaltung des Inselspitals bei laufendem Spitalbetrieb ist derzeit wohl eines der grössten und anspruchsvollsten Bauprojekte, die von Anfang an mit BIM geplant werden. Seit rund zwei Jahren läuft die Planung dieses Baubereiches. «Als wir vor zwei Jahren mit dem Projekt begonnen haben, hatte keiner der Beteiligten vertiefte Erfahrung mit

Atrium – Stand Wettbewerb 2014

BIM. Wir haben uns von Anfang an alles neu erarbeitet», sagt Zafer Bildir, Dipl.Ing. Architekt AKNW und als Bereichsleiter Architektur und Koordinator in der Planergemeinschaft Archipel tätig. «Das Wichtigste dabei war, dass vom ersten Tag an nicht nur die Generalplaner, sondern auch die Gebäudetechniker aus allen Sparten und die Spitalplaner © Copyright 2016Planergemeinschaft Archipel

muss in zehn Jahren eine andere Nutzung der Räume möglich sein. Das war eine der wichtigsten Grundforderungen bei der Projektausschreibung.

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D

as Berner Inselspital gleicht derzeit einer einzigen riesigen Baustelle. Der Vergleich mit einer Operation am offenen Herzen könnte treffender nicht sein, denn hier entsteht unter anderem das neue Schweizer Herz- und Gefässzentrum. In einem mehrstufigen Grossprojekt werden ganze Teile des bestehenden Spitals rückgebaut, neu erstellt und die räumlichen Möglichkeiten erweitert. Für die Planung und Realisation des aktuellen Neubaus, dem Baubereich 12, hat sich die Planergemeinschaft Archipel zusammengeschlossen. Sie besteht aus den beiden Berner Büros GWJ Architektur und IAAG Architekten sowie dem Kölner Architekturbüro Astoc. Die Planergemeinschaft hat den Auftrag in einem international ausgeschriebenen Architekturwettbewerb für sich gewonnen.

«Beim Arbeiten mit BIM müssen alle ein bisschen näher zusammenarbeiten.» in das Projekt involviert waren und am gleichen Tisch sassen.» Etwa 100 Personen sind derzeit in die Planung dieses Megaprojektes involviert. Es ist vorgesehen, dass Anfang 2017 die Baubewilligung vorliegen sollte und ab kommendem Juni die eigentliche Bauphase starten kann. Kein gewöhnlicher Bau

Spitalbauten sind nie gewöhnliche Bauprojekte, sei es vom Bauvolumen oder von der Komplexität der neu entstehenden Räume her. Die oberirdische Geschossfläche in diesem Baubereich beträgt 64 000 Quadratmeter. Im Sockel befinden sich fünf Behandlungsgeschosse mit Ambulatorien, Operationssälen, bildgebender Diagnostik und IMC-Units (Intermediate-Care). In den Türmen darüber befinden sich zehn Betten- und Bürogeschosse. «Insgesamt sind in diesem Baubereich 3500 Räume geplant. Diese sind bis ins letzte Detail, bis zum Bodenbelag, der spitaltechnischen Einrichtung und der Türklinke, durchgeplant und in einer riesigen Datenbank festgehalten», erklärt Zafer Bildir weiter. «Wir realisieren dieses Projekt im höchsten Detaillierungsgrad Big BIM.» Der Architekt ist überzeugt von BIM als künftigem Planungsstandard. «Wir haben so zu jedem Zeitpunkt

Patientenzimmer – Stand Wettbewerb 2014

die absolute Planungssicherheit, sehen alle Gewerke in 3D-Modellen und können diese Informationen allen Beteiligten zum gleichen Zeitpunkt topaktuell

« Alle Informationen sind tagesaktuell vorhanden. » auf jedem Computer oder Tablet zur Verfügung stellen.» Genauso ist es mit der Planung der Termine und der Kosten. Bei einer konsequenten Projektarbeit mit BIM kann es keine unvorhergesehenen Überraschungen im zeitlichen oder finanziellen Rahmen mehr geben. Von den gewonnenen Erfahrungen profitieren

Die vorher verstreuten Kliniken werden in beieinanderliegenden Zentren zusammengeführt. So verkürzt der Masterplan Wege, fördert die Zusammenarbeit und spart schliesslich Zeit und Geld.

So weit die Planung. Die ganze Zeitspanne von der Grundidee über den politischen Prozess, die Projektierung, die baurechtliche Stufe bis hin zur Bauausführung erstreckt sich bei diesem Projekt über 15 Jahre. «So ein Bauprojekt realisiert man als Architekt vermutlich nur ein Mal im Leben», sagt Zafer Bildir. Er ist dafür extra in die Schweiz gezogen. Zudem kommt die neue Planung und Erarbeitung des Projektes mit BIM als besondere Herausforderung hinzu. Die Planer auf allen Stufen leisten hier Pionierarbeit und werden diese Kenntnisse künftig auch bei anderen Bauten anwenden können. Eines ist klar: Die Erweiterung des Berner Inselspitals ist ein Leuchtturmprojekt. Mit Blick auf die kommenden Erweiterungen und Neubauten, etwa im Bereich des Universitätsspitals in Zürich, kann man von den jetzt in Bern gewonnenen Erfahrungen in Planung und Bau mit BIM als System nur profitieren. 


e v li

ON TOUR 20 17 / 2. STAFFEL Bradford College, UK I Bond Bryan Architects I www.bondbryan.com

BIM ARENA LUZERN ZÜRICH BASEL BERN ST. GALLEN

MODERATOR

BIM ist eine grosse Herausforderung. Als Pionier in der BIM-Forschung teile ich gerne mit Ihnen mein Wissen und meine Erfahrungen zur BIM-Methode.

Prof. Manfred Huber, dipl. Arch. ETH SIA Kompetenzzentrum Digitales Entwerfen und Bauen FHNW

ERFAHREN SIE «LIVE», WIE DER ARCHITEKT DURCH BIM OFFEN MIT DEN ANDEREN DISZIPLINEN ZUSAMMENARBEITET.

MEIN MODELL & SEIN MODELL Wie sind Modelle zu strukturieren, damit sie die Bedürfnisse der unterschiedlichen Disziplinen erfüllen?

steigerconcept ag

JägerPartner AG Bauingenieure sia usic

Architekt

Bauingenieur

Dipl. Ing. Architekt AKH SIA Leitender BIM Manager

Dipl. Bauing. FH/SIA

Henric Oldekop

Thomas Luginbühl

KOLLABORATION IM SPITALBAU Wie kollaboriert das Architektur-Planungsteam mit der BIM-Koordination? Projekt:

Neubau Spitalgebäude Baubereich 12, Inselspital Bern

Archipel / GWJARCHITEKTUR / IAAG Architekten / ASTOC

Zafer Bildir Dipl. Ing. Architekt (AKNW) Planungsleitung ARCH/GP

Architektin und BIM Koordinatorin Florence Herrmann Dipl. Architektin (FH)

STATIKMODELL VS. TRAGWERKSMODELL Warum generiert der Ingenieur zwei Modelle und welche Daten des Architekten dienen als Grundlage? Prof. Manfred Huber

Benz Hubler Dipl. Architekt ETH BIM-Koordinator

BEWIRTSCHAFTUNG DER INFORMATIONEN MIT BIM Der Umgang mit gefilterten Informationen während der Planungsphase ist entscheidend für den Erfolg. Prof. Manfred Huber

BIM UND HOLZBAU Wie kann man als kleines Architekturbüro die Vorteile von BIM zusammen mit dem Holzbauingenieur nutzen?

konzeptS GmbH

SJB Kempter Fitze AG

Gesamtprojektleiter Pascal Scheidegger dipl. Architekt FH

Holzbauingenieur Beni Signer Bauingenieur BSc.

BIM GEFORDERT! – BIM GELIEFERT! Was heisst es für ein Architekturbüro wenn BIM gefordert wird und wie gestaltet sich der Austausch mit dem Auftraggeber? Projekt:

Erlenmatt Baufeld A, Basel Losinger Marazzi AG

Morger Partner Architekten AG

GEBÄUDETECHNIK

JULI 2017

KOORDINATION

MAI 2017

MÄRZ 2017

INGENIEUR

DIE ARCHITEKTUR MIT GEBÄUDETECHNIK! Wie begegnen sich Architekt und Gebäudetechniker in einer BIM-Planung? Wer hat wann, welche Aufgaben?

matti ragraz hitz architekten ag

Grünig&Partner AG

Architekt Christof Räss dipl. Hochbauzeichner BIM Koordinator

Gebäudetechnik-Ingenieur Joel Delay BIM Verantwortlicher G+P Gebäudetechnik-Ingenieur FH

AUSSPARUNGS-WORKFLOW Wie und von wem werden Aussparungen für das Gebäude modelliert? Prof. Manfred Huber

MODELLBASIERTE ELEKTROPLANUNG Mehrwert durch eine BIM-Koordination, in der Elektroplanung.

Domenig Architekten

Scherler AG

Architekt Nils Kortenbach BSc Architektur

Elektro-Ingenieur Martin Winiger Dipl. El.Tech. HF

Architektin Mareen Hoppe M. Arch. Dipl.-Ing. (FH) BIM-Verantwortliche Bereich Architektur

WEITERE INFORMATIONEN UND ANMELDUNG:

www.idc.ch/bim-live-arena

AUF REGE DISKUSSIONEN UND EINEN SPANNENDEN GEDANKENAUSTAUSCH FREUEN SICH:

www.idc.ch


10 www.smart-leben.ch

MEDIAPLANET

WerkstattberichtE

« Mit BIM als Methode muss man sich auseinandersetzen » Jedes Planer-Team geht anders um mit den Herausforderungen der Zeit. Wir haben bei Architekten nachgefragt, die bereits heute in Sachen BIM vorne dabei sind. von Werner Müller

OOS AG Arbeiten mit BIM hat einen Kulturwandel zur Folge

OOS Zürich ist ein inhabergeführtes Architekturbüro mit rund einem Dutzend Mitarbeitenden. Die Kernkompetenz liegt in der Beratung, dem Design und der Planung von Corporate Architecture. Das Team bearbeitet Projekte aus den Bereichen Architektur, Innenarchitektur, Städtebau, Szenografie und Branding. Für die gesamten Entwurfs-, Planungs- und Bauphasen nutzen die Architekten, nebst anderen Methoden, auch BIM. Die Arbeit mit dieser neuen Methode war ein bewusster Entscheid. Er wurde gefällt, ohne dass jemand wusste, wohin die Reise genau gehen wird. « Die Umstellung auf BIM war ein längerer Prozess, der vor etwa sieben Jahren mit einer Studienreise nach Kalifornien begonnen hatte », erklärt Andreas Derrer, dipl. Arch. FH/SIA und Mitgründer des Architekturbüros. Daraufhin bildete sich Anna Pál, Mit-

arbeiterin von OOS, an der FHNW mit dem MAS-Kurs « Digitales Bauen » gezielt weiter und brachte die gewonnenen Erfahrungen in die neuen Projekte mit ein. Heute ist sie im Team verantwortlich für die Entwicklung und Implementierung von BIM.

« BIM ist für uns ganz klar die Zukunft. » Die Arbeit mit den neuen Methoden, Prozessen und Tools hatte einen Kulturwandel zur Folge. Dabei müssen sich alle Mitarbeitenden intensiv mit dem Thema auseinandersetzen, was die Umstellung zu einem längerfristigen Projekt macht. Das ganze Architektenteam stellte sich der Herausforderung und arbeitet heute bei allen Projekten mit BIM. «Je nach Art und Grösse einer Aufgabe ist die Tiefe der BIM-Anwendung unter-

schiedlich. Es war aber von Anfang an klar, dass wir nicht zweigleisig arbeiten können», betont Andreas Derrer. Die Arbeit mit den modernsten Techniken und Methoden erfordert, nebst dem Grundhandwerk eines Architekten, auch andere Fähigkeiten. Besonders gefragt sind Offenheit für Neues, Kommunikation und Teamfähigkeit. Für OOS hat sich ein bedeutender Vorteil von BIM herauskristallisiert: Mit BIM hat der Architekt eine Methodik, die direkt auf die relevanten Informationen zugreift und damit die Steuerung eines Projektes vereinfacht. 

Big-BIM-Projekt – Büro- und Laborneubau Allergiecampus Davos

Matti Ragaz Hitz Architekten AG

haben wir mit der Planung von Umbau und Erweiterung des Kompetenzzentrums Demenz in Belp begonnen. Heute sind wir so weit fortgeschritten, dass

Mit BIM das Gebäude virtuell bauen

Vor rund anderthalb Jahren haben Urs Schär, dipl. Architekt FH, und Christof Räss, dipl. Hochbauzeichner, von der Matti Ragaz Hitz Architekten AG in Bern-Liebefeld an einem SIA-Kongress die BIM-Methode kennengelernt. Dabei haben sie schnell festgestellt, dass sie diese Entwicklung aufnehmen wollen. «Wir wollen das Büro weiterbringen und uns mit BIM neue Perspektiven eröffnen», sagt Christof Räss. Zusammen mit Urs Schär und Jan Glauser bildet er die Projektgruppe BIM im Architekturbüro. Um ihre Fachkompetenzen entsprechend auszubauen, bilden sie sich an der Fachhochschule FHNW weiter. Dabei ist es für sie nicht nur die Software, die das Arbeiten mit BIM ausmacht. Sie bedeutet das Werkzeug, das es zu beherrschen gilt. Viel wichtiger ist es aber, die Prozesse und die Methode zu verstehen. «Als BIM-Pilotprojekt

FSP Architekten AG Voll und ganz auf BIM gesetzt

2011 war für die FSP Architekten AG ein Meilenstein. Mit einem Generationenwechsel und neuen Inhabern rüstete sich das Architekturbüro für die Her-

Mit BIM auf Erfolgskurs – OOS-Partner ( v. o. l. n. u. r. ) : Andreas Derrer, Jan Gloeckner, Gonçalo Manteigas, Christoph Kellenberger.

« Viel wichtiger ist es, die Prozesse und die Methode zu verstehen.  »

Urs Schär und Christof Räss vor dem virtuellen Gebäude.

ausforderungen der Zukunft. Dazu folgte auch der Umzug von Wettingen nach Spreitenbach, wo die Firma organisatorisch und gestalterisch mit ihren rund 50 Mitarbeitern heute unter einem Dach arbeitet. Mit dem Inhaber- und Domizilwechsel kam auch die Bereitschaft, den

wir im kommenden Januar mit der Bauphase starten können», bestätigt Christof Räss. Ein zweites Projekt in dieser Methode ist bereits aufgegleist. Matti Ragaz Hitz Architekten ist ein von vier Partnern geführtes Architekturbüro mit rund 30 Mitarbeitern. Sie decken das gesamte architektonische Spektrum ab, sind besonders fokussiert auf Wettbewerbe und Ausführungsplanung. «Mit der Anwendung der Methode BIM wollen wir ein Gebäude virtuell bauen, um die Fehler auf der echten Bau-

Bewusst für den BIM-Weg entschieden

«Wir haben uns ganz klar für die Arbeit mit BIM entschieden und befinden uns

«  Wir wollen von Beginn an vorne dabei sein. »

Die BIM-Lab-Kerngruppe : Urs Huber, Selim Manjusak (Virtual Reality), Raman Misinovic (Prozesse).

BIM-Pilotprojekt Domicil Kompetenzzentrum Demenz Oberried, Belp.

BIM-Prozess erlebbar machen

BIM-Planungsprozess als Herausforderung anzunehmen.

heute in der zweiten Phase dieses Prozesses», sagt Urs Huber, BIM-Projektverantwortlicher bei FSP Architekten. Alle neuen Projekte werden heute von Beginn an mit BIM gestartet. Er sieht diesen Prozess als die « BIM-Chain » mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad. « Wir warten nicht darauf, wie sich die Planungs- und Bauprozesse verändern, sondern wir wollen diese mitgestalten », so Urs Huber weiter. Dazu gehört auch, dass sich die Mitarbeiter entsprechend

stelle zu vermeiden», definiert Urs Schär sein Verständnis für diesen Prozess. Ziel ist es, BIM in allen Bereichen anzuwenden und einen möglichst hohen Level zu erreichen. «Das ist aber auch immer von den beteiligten Partnern, den Fachplanern, abhängig», meint Schär. Indem sie Ziele definieren und Resultate aufzeigen, gelingt es, die Kollegen zu motivieren und von der Methode zu begeistern. Anfänglich ist das zwar für alle Beteiligten ein erhöhter Aufwand. Haben sich die Prozesse aber einmal eingespielt, profitieren alle, vom Bauherrn über den GU, den Architekten bis hin zu den Fachplanern.  

Innovation und Forschung, Kunst und Kultur – fsp. Bürowelt.

aus- und weiterbilden. Strategischen Input holen sich die Architekten regelmässig sowohl an der Stanford University in Kalifornien oder an den Fachhochschulen durch entsprechende Weiterbildungen. Aber auch der Weg über die praktischen Erfahrungen, beispielsweise aus dem Holzbau oder der Automobilindustrie, bringen wichtige Erkenntnisse.

Seit rund einem Jahr ist bei FSP Architekten der BIM-Prozess erlebbar. Die Architekten aus Spreitenbach haben auch ihre Räumlichkeiten auf die Planungsprozesse mit BIM abgestimmt. So gibt es ein eigentliches Regiezimmer für BIM-Koordinationssitzungen im Team mit allen am Lösungsprozess beteiligten Mitarbeitern. Ebenso wurde ein völlig vom Tageslicht abgeschotteter Dunkelraum eingerichtet. Darin können intern oder extern alle denkbaren Ansichten und Sichtwinkel in 3D projiziert und erlebt werden. Ein grosses technisches Equipment ist dazu nötig, bis die projektierten Bauten mit allen möglichen Schattenkonstellationen und Materialisierungen in drei Dimensionen sichtbar werden. «Die Bauherren der Zukunft werden diesen Anspruch an ein Planungsunternehmen stellen. Und dazu wollen wir die Leader in der digitalen Kette sein», bestätigt BIM-Projektleiter Urs Huber.  


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MEDIAPLANET Evolution

Der Homo lapicidarius Der Steinmetz (auch Homo lapicidarius) ist die älteste und ursprünglichste Art aus der Ordnung der Bau-Beteiligten. Er tauchte bereits vor rund 40 000 Jahren erstmals auf, ist heute aber in weiten Gebieten ausgestorben.

Der Homo architectus

Der Homo CAD

Der Homo BIM

Der Architekt (auch Homo architectus) ist eine heute noch weitverbreitete Art aus der Ordnung der BauwerksKreateure. Er tauchte bereits vor mehreren Jahrhunderten erstmals auf. Aus seiner Art entwickelten sich weitere Arten wie der Homo CAD oder der Homo BIM.

Der CAD-Mensch (auch Homo CAD) ist eine heute weitverbreitete Art aus der Ordnung der Bau-Beteiligten. Er gehört zur Unterordnung der EDV-basierten technischen Zeichner und dort zu den Familien der Architekten, Bauingenieure, Maschinenbauer und Elektrotechniker. Der CADMensch tauchte in den 1950erJahren erstmals auf.

Der BIM-Mensch (auch Homo BIM oder BIMKoordinator) ist nach der bauwirtschaftlichen Systematik eine höhere Anlaufstelle aus der Ordnung der Bau-Beteiligten. Er gehört zur Unterordnung der Koordinatoren und dort zur Familie der künftig dominierenden Figuren in einem Bauprojekt. Der BIM-Mensch ist erst seit wenigen Jahren belegt und entwickelte sich sowohl aus der Art des Homo architectus und des Homo CAD als auch aus der Art der Projektleiter.

BIM in der Praxis Das denkt die deutsche Baubranche über BIM*. Das Thema Building Information Modeling (BIM) ist seit mehreren Jahren ein fester Begriff bei der Planung und Umsetzung von Bauprojekten. Doch wie weit hat sich die Planungsmethode bisher in der Praxis wirklich durchgesetzt? Diese aktuellen Zahlen geben uns einen Eindruck, wie es beim grossen Bruder in Sachen BIM aussieht.

83 %

40 %

61 %

kennen die BIM-Methode.

sind ganz oder teilweise der Meinung, dass Projekte mit BIM besser geplant werden können.

die nicht mit BIM arbeiten, empfinden bewährte Planungsmethoden als NICHT ausreichend.

37 %

34 %

15 %

schätzen, dass sich die Planungsmethode BIM flächendeckend durchgesetzt haben wird.

der Unternehmen wollen sich in Zukunft mit der BIM-Methode auseinandersetzen bzw. diese anwenden.

finden die BIM-Methode als Planungsmethode ungeeignet.

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mtextur.com – Baumaterial-Hub für CAD- und BIM-Texturen Fotorealistische Oberflächen von Baumaterialien, sogenannte Texturen, sind aus Visualisierungen und Renderings nicht mehr wegzudenken. Damit lassen sich bereits in einer frühen Planungsphase Materialien durchspielen und aufeinander abstimmen. Zudem wird ein Rendering erst durch die Wahl der richtigen Baumaterial-Textur so richtig verführerisch. In der kostenlosen Datenbank mtextur.com sind über 15’000 herstellerreferenzierter BaumaterialTexturen für das Schweizer Bauwesen vereint. Mit verschiedenen Suchkriterien – Materialtyp, Farbe, Anwendung oder Hersteller – sind sie einfach und effizient auffindbar. Das Spektrum reicht von A wie Asphalt bis Z wie Ziegel. Sämtliche Baumaterialien sind digital so aufbereitet, dass endlos kachelbare CAD-Texturen frei downloadbar sind. BIM-relevante Informationen werden dazu direkt mitgeliefert. So werden neben der CAD-Textur auch materialspezifische Informationen als pdf-Datei bereitgestellt. Darin sind Hersteller (URL, Email, Adresse), Produktlinie, Materialname und technische Kennwerte übersichtlich und standardisiert zusammengefasst. Referenzobjekte aus der Praxis oder Links zu Herstellern bieten Planern und Bauherrschaften eine einfache Möglichkeit, per Mausklick mit den zuständigen Personen in Kontakt zu treten. So werden die informierten CAD- & BIM-Texturen zum veritablen Planungstool, die sich in jeder CAD-Software nahtlos in das digitale Gebäudemodell integrieren. mtextur.com ist Content-Partner führender CAD- & BIM-Software, zum Beispiel von Vectorworks Architektur (vectorworks.ch). Die digitalen Baumaterialien sind zudem

mit der Bauprodukteplattform von CRB (prd.crb.ch) direkt vernetzt. Mit dieser einmaligen Anbindung an die gängigen Schweizer Baustandards (eBKP, NPK) profitieren Architekten und Ingenieure in ihrer gewohnten Arbeitsumgebung von dieser exklusiven Vernetzung – und dies kostenlos. Führende Schweizer Baumaterial-Hersteller sämtlicher Sparten sind Teil des Schweizer Baumaterialhubs. Durch die direkte Verlinkung jedes digitalen Materials zum Hersteller – beispielsweise zu holcimpartner.net – schliesst sich die digitale Planungskette. So ergibt sich im BIM-Zeitalter eine praktische Vereinfachung im Planungsalltag: Ausführungsplanung und Ausschreibungen werden nun materialspezifisch direkt an das 3D-Modell gekoppelt und mittels Rendering materialgetreu visualisiert. www.mtextur.com [.ch .de .eu]

Quellen : Umfrage im Auftrag von * B raun, Steffen; Rieck, Dr. Alexander; Köhler-Hamme, Carmen: Ergebnisse der BIM-Studie für Planer und Ausführende «digitale Planungsund Fertigungsmethoden», 2015; Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Online-Umfrage mit 378 Befragten unter Planern, Fachplanern, Ausführenden und Subunternehmern der Baubranche. / www.iao.fraunhofer.de/lang-de/ueber-uns/presse-und-medien/1623-digitales-bauen-noch-zukunftsmusik.html, Stand : Feb. 2016 / www.detail.de/fileadmin/uploads/BIM-Studie_CKH__150706.pdf, Stand: Feb. 2016 / www.allplan.com/de/infografiken/bim-in-der-praxis.html

Der Schweizer Baumaterial-Hub mtextur.com ( .ch .de .eu ) ist seit 2006 online. Allein 2016 wurde sie in der Schweiz von über 51’000 Usern genutzt ( weltweit über 230’000 ) und lieferte dabei mehr als 2,4 Mio CAD- & BIM-Texturen aus.


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MEDIAPLANET

Neue Planungskultur

Neue Denkweisen in Planung, Umsetzung und Betrieb Der Markt verlangt nach effizienteren und optimierten Planungen, Kosten, Projektdauern – und allem voran, mehr Qualität. Das erfordert ein Umdenken. von Stefan Kühnis

D

ie digitale Revolution brauchte in der Bauwirtschaft Zeit. Doch nun steht sie vor der Tür. Was Revolutionen so mit sich bringen: ein komplettes Umdenken in jeder einzelnen Phase und Disziplin. Was lange währt …

Genau deshalb hat es auch so lange gedauert, bis die Bauwirtschaft an diesen Punkt kam, wo sie nun ist. Die Idee zu den digitalen Bauwerksmodellen ist nämlich schon Jahrzehnte alt. Doch es brauchte viel Zeit von der ersten Idee bis zum Zeitpunkt, in dem nun die Werkzeuge und Standards da sind. Das hat verschiedene Gründe. Die Bauwirtschaft kann träge sein, ausserdem hat sie eine schwierige Ausgangslage, kennt sie doch so viele verschiedene Phasen und Disziplinen, die von so vielen unterschiedlichen und teils sehr kleinen Unternehmen realisiert werden. Planungskultur

Das ist ganz besonders in der Schweiz mit ihren vielen KMU ein Problem. Im Ausland, wo eine andere Planungskultur herrscht, werden häufig sämtliche Projektphasen von einem einzigen Unternehmen realisiert. In der Schweiz

müssen die verschiedenen Softwares der diversen KMU miteinander kommunizieren können, was nach mehr Regeln verlangt. Auch war der finanzielle Druck im Ausland häufig noch etwas grösser. In Grossbritannien beispielsweise gab es einen starken Druck seitens der Regierung, die rund um ihre vielen Gebäude seit Langem auf BIM setzt und merkte, dass die hohen Investitionen sehr schnell kompensiert werden. Der Return on Investment sei bereits nach weniger als zwei Jahren erreicht, heisst es von dort. Auch Skandinavien oder die Niederlande sind viel weiter, dort ist die Nutzung von BIM bei öffentlich finanzierten Bauvorhaben seit vielen Jahren vorgeschrieben. Andere Denkweise von A bis Z

Doch das alles hält nun auch in der Schweiz Einzug. BIM verändert den gesamten Planungs-, Umsetzungs- und Betriebsprozess. Es erleichtert die Zusammenarbeit der einzelnen am Projekt beteiligten Firmen, schafft Projekträume, die gar nicht mehr am gleichen geografischen Ort sein müssen, und erlaubt Koordinationssitzungen, die es ermöglichen, jedes einzelne Detail mit dem gesamten Projekt abzugleichen und optimal aufeinander abzustimmen. Die eingesetzten Softwares sind heute schon so

weit, dass kaum mehr etwas fehlt, sondern eher vieles noch gar nicht genutzt wird. Die meisten Beteiligten haben gemerkt, was BIM für die Zukunft und für sie selbst bedeutet. Es ist keine Frage

Die Zeit, in der Aufträge ins Ausland vergeben wurden, wenn BIM gefordert war, ist nun vorbei. mehr, ob man das machen will, sondern nur noch eine Frage, wie man künftig effizienter und besser arbeiten kann. Die Zeit, in der Aufträge ins Ausland vergeben wurden, wenn BIM gefordert war, ist nun vorbei. Internationale Investoren fragen danach und die digitale Planung wurde bereits zur Selbstverständlichkeit. Die Rechnung geht auf

Es gibt die verschiedensten Statistiken rund um Kosten und Nutzen von BIM. Gewisse Zahlen müssen auch bestimmt mit Vorsicht genossen werden. Trotz-

dem zeigen einige Beispiele, wie viel drinliegt. Nehmen wir den Bau des derzeit höchsten Gebäudes in der Schweiz, des Roche-Towers in Basel. Wenn dank einer modellbasierten Kollisionsprüfung beispielsweise zehn Prozent der Bausumme aufgrund von frühzeitig erkannten Planungsfehlern eingespart werden konnten, sprechen wir von 55 Millionen Schweizer Franken. Das ist bereits eine Menge Geld. Da sich der Projektablauf dauernd überwachen lässt, werden unvorhersehbare Verzögerungen fast ausgeschlossen. Ohne solche Änderungsprozesse, die auch Überstunden, späte Projekt-Finalisierung sowie tiefe Produktivität und Kundenloyalität umfassen, können rund 15 bis 20 Prozent Kosten eingespart werden. Am Beispiel des 550-Millionen-Baus der Roche

sprechen wir also von über 100 Millionen Schweizer Franken. Und nehmen wir die Betriebsphase mit in die Berechnungen auf, werden die Zahlen noch eindrücklicher. Verschiedene Datenerhebungen zeigen, dass bereits nach einigen Jahren die Summe der Kosten für die Bewirtschaftung den Investitionskosten für den Gebäudebau entspricht. Besonders für Unternehmen im Spitaloder Produktionswesen schafft der Einbezug des Facility-Managements in die Planung und Realisierung einen massiven Mehrwert. Und BIM schafft für das Facility-Management eine Menge Vorteile und Sparmöglichkeiten. Wer also von Beginn weg auf BIM setzt und dafür ein bisschen etwas investiert, gewinnt in jeder folgenden Phase ein Vielfaches zurück. 

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Ausgezeichnet !

Visualisierung : wörner traxler richter

swiss

Für die Planung des Felix-PlatterSpitals mit BIM wurde die BAM Swiss AG im Jahr 2016 mit zwei Awards ausgezeichnet: mit dem «Building Smart Award» in der Kategorie Operation and Maintenance Using Open Technology sowie mit dem « BIM Cluster Stuttgart Award » in der Kategorie Prozesse/Organisation. www.bam-swiss.ch

« Building the present, creating the future » Der Spitalbau steht unter Kostendruck. Das erfordert eine hohe Planungseffizienz. BIM (Building Information Modeling) hilft dabei.

Das Felix-Platter-Spital (FPS) in Basel erhält einen Neubau. Bei der Ausschreibung gab es vor allem ein klares Kriterium: Der Neubau muss mit BIM realisiert werden. Jochen Dietmeier von der BAM Swiss AG weiss, warum das so war. Dipl. Ing. SIA Jochen Dietmeier Technischer Leiter

Weshalb setzte das Felix-PlatterSpital bereits 2013 voll auf BIM ? Das FPS ist ein visionärer Bauherr, der die revolutionäre Methode und deren Benefits für alle Planungsbeteiligten schon frühzeitig erkannte und forderte. Durch die Transparenz, die BIM verspricht, setzt

das FPS insbesondere auf Stabilität in Sachen Kosten und Nutzen. Was sind die wichtigsten Vorteile von BIM für das FPS ? BIM macht Kosten und Timing frühzeitig und für alle Planungsbeteiligten transparent. Das gesetzte Kostendach bei der Spitalplanung konnte von Beginn an mit fundierter Datengrundlage kalkuliert werden, die Zeitpläne können jederzeit bis ins Detail angepasst werden. Alle Planungselemente sind im Modell bis auf kleinste Details untereinander verknüpft und auf Knopfdruck aktualisierbar. Weniger Planungsfehler sowie verbesserte Dokumentation und Kommunikation kommen als Argumente hinzu. Auch der Gebäudebetrieb sowie diverse Abläufe

können früh mit fundierter Datengrundlage erkannt, geplant und optimiert werden. Lohnt sich der Mehraufwand, der für eine BIM-Planung von allen Planungsbeteiligten erbracht werden muss? Definitiv. Beim Projekt FPS haben wir Pionierarbeit geleistet. Die Planung mit BIM erfordert neben einer enormen Fleissarbeit für die Erstellung der Daten in der Anfangsphase ein extrem aufwändiges Datenmanagement. Die Qualifikation und Ausbildung unserer Mitarbeiter zu BIM-Spezialisten war für unser gesamtes Team spannendes Neuland und wurde unterstützt durch erfahrene BIM-Kollegen aus der Konzerngruppe. Der erste

Wow-Effekt nach enormer Fleissarbeit und Datenflut war das erste koordinierte Modell. Hier wurde allen klar, welchen überwältigenden Mehrwert BIM für den Prozess bringt. Führt noch ein Weg an BIM vorbei? Nein, BIM ist bereits die Gegenwart. Wir leben BIM. Wir sehen unsere Investition in diese Technologie als absolut richtig und zukunftsfähig. Auch deshalb, weil BIM die Chance für eine neue, zugewandte Art der Zusammenarbeit zwischen Bauherr, Planungsteam und dem ausführenden Unternehmen bietet. Der Informationszugang für alle Beteiligten ermöglicht Partnerschaften auf Augenhöhe und ein zeitgemässes, modernes Management der Offenheit und des Miteinanders.


© Andrea Diglas

« Alle unter einem Dach » Arch_Tec_Lab, das soziale Forschungslabor der Zukunft

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Lust auf mehr… Weiterbildung an der ETH Zürich Master of Advanced Studies (MAS, MBA) – Architecture and Digital Fabrication – Architecture, Real Estate, Construction ARC – Collective Housing – Entwicklung und Zusammenarbeit NADEL – Gesamtprojektleitung Bau – Geschichte und Theorie der Architektur – Housing – Landscape Architecture – Management, Technology, and Economics – MBA Supply Chain Management – Medizinphysik – Mobilität der Zukunft – Nutrition and Health – Raumplanung – Sustainable Water Resources – Urban Design

Diploma of Advanced Studies (DAS) – Angewandte Statistik (DAS, CAS) – Informationstechnologie und Elektrotechnik – Militärwissenschaften – Pharmazie – Raumplanung – Spitalpharmazie – Verkehrsingenieurwesen Certificate of Advanced Studies (CAS) – Angewandte Erdwissenschaften – Architecture, Real Estate, Construction ARC in Digitalisierung – Entwicklung und Zusammenarbeit NADEL – Informatik – International Policy and Advocacy

– Klinische Pharmazie – Nutrition for Disease Prevention and Health – Mobilität der Zukunft: Systemaspekte – Mobilität der Zukunft: Technologie-Potenziale – Mobilität der Zukunft: Neue Geschäftsmodelle – Pharmaceuticals – From Research to Market – Public Governance and Administration – Radiopharmazie, Radiopharmazeutische Chemie – Raumplanung – Räumliche Informationssysteme – Risiko und Sicherheit technischer Systeme – Unternehmensführung für Architekten und Ingenieure

Zentrum für Weiterbildung, www.ethz.ch/weiterbildung

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14 www.smart-leben.ch Arch_tec_lab

Im September 2016 wurde das neue Forschungsgebäude des Instituts für Technologie in der Architektur auf der ETH Hönggerberg eröffnet. Der Neubau ist einzigartig in vielerlei Hinsicht : Das Konzept und die Planung wurden durch mehrere Professuren und einen Projektleiter im Teamwork durchgeführt. Die Nutzer planten ihr eigenes Gebäude. Der Bau vereint die neusten Technologien im Bauwesen und ist in sich ein gebauter und gelebter Prototyp. Ein ganzes Institut unter einem Dach mit viel Gemeinschaftsfläche für Austausch und Interaktion durchbricht konventionelle Denkstrukturen. Sechs Hauptakteure erzählen vom Bauen der Zukunft aus ihrer Sicht, von ihren Forschungsfeldern und von deren Anwendung beim Arch_Tec_Lab. von Britta Vodicka

Ultraleichte Tragstrukturen

Prof. Dr. Philippe Block Professor für Architektur und Tragwerk

« This building functions really well ! Here we can imagine the future. »

Professor Block ist Mitglied des Instituts für Technologie in der Architektur und eines der Kernmitglieder des Nationalen Forschungsschwerpunkts NCCR in digitaler Fabrikation. «Das Gebäude reflektiert Offenheit und die Wichtigkeit, die wir als Institut der Zusammenarbeit und dem Gedankenaustausch geben. Es ist ein extrem soziales Gebäude.» Blocks Team beschäftigt sich mit der Entwicklung von Strukturen, welche um vieles leichter sind als herkömmliche Tragwerke, indem sie auf einfache Strukturen aus der Baugeschichte zurückblicken, beispielsweise einen Bogen als statisches Element. «Wir versuchen auf effizientere Art zu bauen.» Zurzeit forscht das Team unter anderem zusammen mit Professor Dr. Arno Schlüter an einer Bodenplatte, die aus nur zwei Zentimetern nicht-armiertem Beton besteht und worin die ganze Gebäudetechnik «in kondensierter Form»

integriert ist. Man stelle sich vor, was dies hinsichtlich der Dimension eines mehrstöckigen Gebäudes bedeutet: Man gewinnt ein zusätzliches Geschoss alle drei bis vier Stockwerke ! Die Schalloptimierung wird in diesem Fall nicht wie bis anhin durch Masse, sondern durch die Steifigkeit des Materials erzielt, wie dies in der Luftfahrt üblich ist. Nebst der theoretischen Entwicklung ermöglicht das Arch_Tec_Lab auch Tests an Prototypen im Massstab eins zu eins in der Robotikhalle im unteren Stock. Das Arch_Tec_Lab selbst stellt das weltweit grösste je realisierte Projekt digitaler Montage dar und zeigt eine Reihe innovativer Forschungsergebnisse im Tragwerkbau. «In prototypischen Anwendungen möchten wir zeigen, dass das nicht nur wilde akademische Ideen sind, sondern, dass wir auch tun, was wir sagen.» 

« Ich bin gewissermassen stolz und liebe den Bau ! Der gesamte Entstehungsprozess hat mich auf allen Ebenen extrem herausgefordert.»

Prof. Sacha Menz Professor für Architektur und Bauprozess

um neue Planungs- und Fabrikationsprozesse generierte. Dem gegenüber steht als Mehrwert die soziale Interaktion, welche durch einen erhöhten Anteil an Gemeinschaftsfläche zulasten der Zellenbüros stattfindet. «Wo früher Doodle nötig war, da begegnet man sich jetzt so.» Durch den offenen Gemeinschaftsraum finden unzählige informelle Gespräche statt, die den interdisziplinären Austausch beschleunigen. Teile dieses Raums können durch Ausstellungen oder Experimente individuell genutzt oder durch Möblierungen personifiziert werden. Dieser Umgang mit Autonomie, Kommunikation und Offenheit reflektiert den hier herrschenden Forschungsgeist. «Wenn wir das Bauen verändern wollen, dann ist das mehr als nur ein technologischer Schritt. Wir müssen dabei auch die menschlichen Eigenschaften und Anliegen berücksichtigen.» 

Aussenansicht Südwest.

© Andrea Diglas

«Der Bau hat einiges bewegt. Er hat Wellen geschlagen bis über die europäischen Grenzen hinaus.» Professor Menz wird als geistiger Vater des Arch_Tec_Lab gehandelt: Der Bau versinnbildlicht im Massstab eins zu eins die gemeinsame Vision des Instituts für Technologie in der Architektur. Die Professuren sind sich einig: «Wir können das Bauen nicht neu erfinden, aber am Bauen forschen und die Zukunft des Bauens ergründen.» Ohne interessierte Partner in der Industrie ist dieser Brückenschlag zwischen Forschung und Handwerk jedoch nicht möglich. Das Lab lädt daher die Industrie zum regen Austausch ein. Die Digitalisierung, welche vermehrt Einzug auf diversen Ebenen der Bauprozesse hält, soll ebenso stark gewichtet werden wie der nachhaltig reduzierte Einsatz von Energie, Materialien und Landressourcen. Dieses gemeinsame Credo führte zu einem gemeinschaftlichen Planungsansatz, welcher wieder-

© Andrea Diglas

Ein neues Credo vereint

Montage eines vorgtefertigten Fachwerkträgers.

« Wir waren ein sehr gutes Team, das war wichtig. Dadurch konnten Sachen entstehen, die sonst keine Chance hätten zu entstehen. » Guido Züger Architektur und Gesamtleitung Planung

Der Mensch in der Planung Es mag erstaunen, dass am Eingang ins digitale Zeitalter, wo man angesichts der digitalen Vernetzung beschliessen könnte, von zu Hause aus zu arbeiten, man sich die physische Begegnung dennoch wünscht. Hier ist die Schwelle aufeinander zuzugehen niedrig, und man trifft sich, auch durch Zufall. «Da war das Bedürfnis: Alle unter einem Dach. Aber man hatte noch keine Ahnung, wie das Dach aussehen soll.» Eine Spezialität im Planungsprozess des Holzdachs ist sein hohes Mass an Vorfertigung, sodass die Montage auf der Baustelle selbst sehr rasch erfolgt. Das Dach integriert mehrere Funktionen,

wie die Dachhaut, natürliche und künstliche Beleuchtung, die Raumakustik und die Sprinkleranlage. Schon in einer frühen Entwurfsphase wurden die entsprechenden Fachplaner hinzugezogen und Details ausgearbeitet. Die spezielle Entwicklung der Dachplanung und des Herstellungsprozesses machte auch die frühe Wahl und den Einbezug des Holzbauunternehmers nötig. Das Arch_Tec_Lab ist ein Gebäude als Gesamtsystem, so ist jede Disziplin integraler Bestandteil. Vernetztes Denken und Kommunizieren sowie der interdisziplinäre digitale Planungsprozess am Modell brachten alle Beteiligten enger

zusammen. Es wurde transparent und im Sinne des Projektes gedacht und gehandelt. «Auch dies ist eine elementare Erkenntnis: Die Voraussetzung für eine produktive Zusammenarbeit, ob mit digitalen Mitteln oder nicht, ist und bleibt eine intensive Kommunikation von Mensch zu Mensch.» 


MEDIAPLANET

Der emissionsfreie Betrieb Arch_Tec_Lab einen möglichst emissionsarmen Betrieb des Gebäudes sicherstellt. Am Beispiel der Wärme- und Kälteversorgung bedeutet dies, dass das Gebäude an das «Anergienetz» des Campus ETH Hönggerberg angeschlossen wird und somit von Erdwärmespeichern und der Abwärme anderer Gebäude profitieren kann. Der gesamte Planungsprozess wurde von Anfang an intensiv vom Building Information Modeling (BIM) begleitet. Simulationen von Wärmebedarf und Tageslicht anhand von Modellen dienten der Optimierung. Mit der Erstellung des Arch_Tec_Lab ist es in Bezug auf Nachhaltigkeit und Energie aber noch nicht getan: Teilbereiche des Gebäudes können in einen «Forschungsmodus» versetzt werden, der die Regelung bestimmter Teilsyste-

me und die Aufzeichnung und Auswertung von Daten erlaubt, um einen effizienten und komfortablen Betrieb zu ermöglichen. «Forschung am Gebäude zu erproben ist wichtig. Ein Gebäude und seine Nutzer sind gnadenlos: Entweder es funktioniert, oder es funktioniert nicht.» 

« Das Schweizer Umfeld ist sehr gut. Da sind ein Wille und ein Wunsch nach Innovation vorhanden. »

© Andrea Diglas

Prof. Dr. Arno Schlüter Professor für Architektur und Gebäudesysteme

Hatte die Forschung neuer Gebäudetechnologien früher eine eher untergeordnete Bedeutung, so findet, seitdem die Themen Energiewende und Nachhaltigkeit an Gewicht gewonnen haben, ein Wandel in deren Bedeutung statt. Viel Wissen um diese Technologien ist bereits vorhanden, die Integration durch Architekten und Planer jedoch noch nicht selbstverständlich. «Nachhaltigkeit und Energie müssen nebst Städtebau, Konstruktion, Ökonomie und anderen ein gleichwertiger Parameter in Entwurf und Planung werden. Und die Kernfrage, die sich somit aufdrängt, ist: Wie wandeln sich die Architektur und das Bauen?» «Zero Emission Low Ex» heisst das an der ETH unter Professor Hansjürg Leibundgut entwickelte Konzept für die Gebäudetechnik, welche auch beim

Portalsystem mit den Industrierobotern.

Prof. Fabio Gramazio und Prof. Matthias Kohler Professur für Architektur und Digitale Fabrikation

« Mit dem Roboter können wir Betonwände auf der Baustelle ohne Schalung bauen – das ist so elegant wie ökologisch. »

© Andrea Diglas

Die Sinnlichkeit der Digitalisierung Beim Betreten der Halle zieht das Holzdach sofort die Aufmerksamkeit auf sich. Ein beeindruckendes Regelwerk aus Holzstäben zieht in Wellen über die Köpfe hinweg. Es taucht den Raum in eine ruhige, warme Stimmung. Man würde nicht erwarten, dass diese stimmungsvolle Architektur Ausdruck einer digitalen Entwurfstechnik mittels Programmieren und robotischer Montage ist. Die Digitalisierung im Bauwesen kann die bestehende Baukultur erweitern und bringt eine Veränderung der Architektur und ihrer Räume mit sich, so die These. Das Arch_Tec_Lab macht diese neue, digitale Architektur erlebbar. Das Dach wurde Schicht für Schicht aus 48 624 Holzlatten aufgebaut, und jede genagelte Verbindung ist aufgrund der Algorithmen unterschiedlich ausformuliert. Durch die digitale Berechnung entstehen kleine Variationen, welche die Struktur und den Rhythmus des Daches beleben – trotz oder dank der Digitalisierung.

Bauverfahren für Wände und Stützen aus Beton ohne Verschalung werden derzeit am Lehrstuhl erforscht. Die Muster stehen wie Artefakte in der Halle. Sie verleiten zum Berühren. Wenn keine Schalungsbretter mehr nötig sind: Wie gerade müssen Wände dann noch sein? In der digitalen Materialität ist die Antwort zu suchen. Die Art, wie das Material verarbeitet werden kann, führt zu den robotischen Produktionsprozessen, welche gestalterisch gelenkt werden können. Man darf gespannt sein auf die Ausdrucksmöglichkeiten und Räume, die die Digitalisierung für die Architektur erschliesst. «Das Robotic Fabrication Lab ist ein Ort, wo aus Ideen die Bauprozesse der Zukunft entstehen. Wir denken und arbeiten an einer zeitgenössischen Theorie der Architektur, aber wir sind auch Macher, wollen unsere Ideen gebaut sehen!» 

Professurgeschoss mit Piazza und peripher angeordneter Galerie.

« Der 3D-Druck hat grosses Potenzial für die Architektur, denn er ist wohl die radikalste Ausprägung von digitaler Fabrikation. » Prof. Benjamin Dillenburger Assistenzprofessor für digitale Bautechnologien

Die organischen Strukturen des 3D-Drucks Die Forschung beschäftigt sich mit der Frage, wie sich 3D-Druckverfahren auch auf den architektonischen Massstab skalieren lassen. Im Kontext von Digitaler Fabrikation ist von 3D-Druck die Rede, wenn Material durch digitale Informationen kontrolliert mit Energie additiv zu Objekten verbunden wird. Im Idealfall bedeuten dadurch komplexe Bauteile und geringe Stückzahlen keinen Mehraufwand mehr. Der Anspruch an Gebäude und deren Bauteile steigt ständig: «Wenn wir den Materialverbrauch optimieren möchten oder verschiedene Systeme platz-

sparend integrieren wollen oder einfach neue ästhetische Wege gehen möchten, führt dies immer zu komplizierten Teilen, für die sich der 3D-Druck hervorragend eignen kann.» In der Fabrikation des Arch_Tec_Lab ist diese Art von 3D-Druck noch nicht zur Anwendung gelangt. Muster dieser Fertigungsprozesse, deren Forschung sich zurzeit hauptsächlich auf den Einsatz von Beton ohne Schalung konzentriert, sind jedoch zeitweise in der grossen Halle des Arch_Tec_Lab zu bewundern. Wie experimentelle Kunstwerke wirken die gedrehten Säulen und

gekurvten Wandstücke. Man denkt an kunstvolle Korallenstrukturen beim Anblick der Decken-Paneele, welche mit unfassbar wenig Materialstärke diverse Funktionen integrieren können. Mit der Digitalisierung der Architektur und der Bauprozesse scheint eine organisch anmutende Formensprache Einzug in die Architektur zu halten. «Es ist gerade eine spannende Zeit für Architekten, in der wir aus diesem ungeheuren Potenzial sinnvolle Anwendungen entwickeln, die einen Mehrwert für die Architektur und den Bauprozess bedeuten.» 


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Thomas Wehrle Bereichsleiter Spezialbau Dipl. Ing. ( FH ), MAS BAE

LückenLoses BIM? IM DatenfLuss zuM Bauprojekt.

ERNE-Portalroboter, modernster und grösster Portalroboter Europas

Beim Datenaustausch mit BIM gehen noch immer viele Informationen verloren. Diese Lücken gilt es zu schliessen. Zum Beispiel, indem man einem 3D-Modell eine vierte und fünfte Dimension zufügt.

Building Information Modeling (BIM) hat als Grundidee, nicht alles mehrmals neu aufbauen zu müssen. Doch so weit sind wir heute noch nicht. Denn: «Leider klammern viele den Wortteil Information noch aus», sagt Thomas Wehrle, CTO der ERNE AG Holzbau. «Man macht 3-D-Modelle und denkt, man mache BIM. Aber wenn das BIM wäre, müssten die einzelnen Elemente wissen, was sie sind.»

3-D-Modelle, die wir jedoch anders nutzen, und zwischendrin befindet sich das Engineering, das auch 3-D-Modelle zeichnet, die aber eine andere Basis haben als das Architektur-Modell. Hier gibt es noch viele Lücken und hier bringt man heute keinen Datenaustausch hin. Die Softwares können untereinander nicht kommunizieren, die Schnittstellen funktionieren nicht und es gehen deshalb sehr viele Daten verloren.»

In einem 3-D-Modell ist eine Wand ein Volumenkörper mit einer Länge, einer Breite und einer Höhe. Mehr weiss die Wand nicht, nicht einmal, dass sie eine Wand ist. «Wenn man aber ein Gebäude baut, will man dem Bauherrn ein digitales Modell zur Verfügung stellen, das ihm sagt, welche Anforderungen wie zu erfüllen sind – beispielsweise an die Bauphysik oder die Brandschutz-Eigenschaften einer Wand», sagt Wehrle. «Nur so schafft man eine digitale Kette von der Architektur über die Fachplaner und Produktionsbetriebe bis hin zum Facility-Management. Und nur dann kann man wirklich von BIM sprechen. Doch heute sind die Schnittstellen zwischen den einzelnen Disziplinen lückenhaft.»

Datenbank als vierte und fünfte Dimension Zwar ist man sich des Problems bewusst und versucht es zu lösen, doch das wird nicht von heute auf morgen gelingen. Die ERNE AG Holzbau hat einen anderen Ansatz, um Daten auszutauschen: eine Datenbank, von welcher aus man gebäuderelevante Informationen herausfiltern kann. «Wir haben eine eigene Engineering-Abteilung und versuchen mit unseren eigenen Projekten Berechnungen anzustellen sowie Daten über verschiedene Software-Typen auszutauschen», sagt Wehrle. «Ob als Totalunternehmer oder Teil eines GP-Teams, haben wir mit vielen Fachplanern zu tun, mit denen wir möglichst effizient kommunizieren müssen. Wir arbeiten deshalb vermehrt mit Fachplanern, die uns ein 3-D-Modell liefern können. Auch von Architekten wünschen wir uns eine Struktur der Informationen, die wir ihnen vorgeben, die sie in ihr System einpflegen und die wir so weiterverwenden können. So können wir eine Datenbank erarbeiten und pflegen, mit Verlinkungen zur Kalkulation rund um die Produktions- und Montagekosten. Wir lösen uns damit vom 3-D-Modell, das somit nur noch wenige Informationen enthält, und schaffen eine vierte und fünfte Dimension in der Datenbank. Um diese Daten zu visualisieren, arbeiten wir mit einer Facility-Software. So versuchen wir das The-

Das Engineering ist willig, der Austausch ist schwach «Die Architekten, Bauherren und Investoren setzen sich alle aus der Perspektive der Planungsebene mit BIM auseinander», sagt Wehrle. «Ein Produktionsbetrieb, der sich mit den Informationen aus einem digitalen Bauwerksmodell beschäftigt, hat jedoch nicht den Anspruch, das Modell in die Fachplanung weiterzugeben. Er will damit eine Maschine ansteuern. Die Architektur plant digital, im Sinne eines 3-D-Modells, wir als Produktionsbetrieb haben hoch informierte

erne aG Holzbau Als führende Schweizer HolzbauUnternehmung ist die ERNE AG Holzbau eine innovationsstarke Anbieterin von Gebäudelösungen im Element-, Modul-, Hybrid- und Stahlleichtbau und integralen Fenster- und Fassaden-Systemen. Gehobene Innenausbaulösungen, traditionelle Schreinereiarbeiten und ein umfassender Service-Dienst runden das Leistungsprofil für Neubau- und Sanierungsprojekte ab.

Credit: Oscar Tuazon Zome Alloy, 2016 Copyright Oscar Tuazon Photography Stefan Altenburger, Switzerland

Robotergefertigtes Holzdach des Forschungsgebäudes für digitale Fabrikation der ETH Zürich

ma BIM und die Digitalisierung derzeit zu handhaben.» BIM ist eine Wolke Wehrle betont, dass man sich der Digitalisierung nicht verwehren kann, auch nicht BIM. «Aber heute ist BIM noch eine riesige Wolke», sagt er, «keiner kann sagen, was sinnvoll ist und was nicht. Man muss probieren, sich des Themas annehmen und es in kleinen Schritten erarbeiten. BIM heisst nämlich vor allem sich zu einigen, in welcher Phase welche Daten die relevanten Daten sind. Und: Wenn man mit BIM bauen will, muss die Qualität vom ersten Modell an besser und viel genauer werden.» Neben der Nutzung von BIM für unsere eigene Vorfertigung setzten wir es nunmehr auch auf unseren Baustellen im gesamten Bauablauf ein. Nach anfänglichen Schwierigkeiten, gelang es uns so, nicht nur die eigenen Planungsprozesse zu optimieren, sondern auch die Bauprozesse unserer Sub-Unternehmer. Dies sind erste kleine Erfolge, die uns ermutigen, auch weiterhin als Teil eines GP-Teams oder in der Rolle des TUs auf BIM zu setzen.

Dreidimensional modellierte, digital geplante und auf dem ERNE-Portalroboter gefertigte Holzkonstruktion anlässlich der Art Basel 2016


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MEDIAPLANET ExpertenDiskurs

Wohin führt die Digitalisierung in der Baubranche ? Mit der Digitalisierung stehen Architekten und Planer vor einer gewaltigen Entwicklung. Wie wird in Zukunft gebaut? Wir haben Experten um ihre Meinung gebeten. von Werner Müller

?

1. Was sind für Sie derzeit die grössten Herausforderungen in der Schweizer Bauwirtschaft ? 2. Wie sehen Sie die aktuelle Entwicklung der Digitalisierung beim Bauen ? 3. Welchen Stellenwert geben Sie BIM heute, und wo stehen wir in zehn Jahren ? 4. Wird sich BIM sowohl international als auch in der Schweiz als neuer Standard für Planung und Bau durchsetzen ?

1. Herausforderungen gibt es einige. Eine ökonomische Herausforde-

1. Die zwei grössten Herausforderungen sind, einerseits die im Bauwesen Tätigen mit dem notwendigen, zusätzlichen Know-how zu versorgen und andererseits dafür zu sorgen, dass die verschiedenen Akteure des Bauwesens sowohl auf organisatorischer als auch auf datentechnischer Ebene kooperieren können. Es gibt bereits fundiertes Praxiswissen in der Schweiz. International wirkt der SIA in der CEN-Normierung mit und beobachtet sehr genau, was die guten und schlechten Erfahrungen im Ausland sind.

rung sind die tiefen Preise in der Bauwirtschaft. Sie stellen nicht nur für die Auftragnehmer ein Problem dar, sondern lohnen sich im Endeffekt auch für die Bauherren kaum. Sie wirken sich negativ auf die Qualität am Bau aus und vernachlässigen die langfristige Optik. Eine andere Problematik ist der herrschende Fachkräftemangel in unserer Branche.

2. Die Bauprozesse sind in Bewegung. Die Digitalisierung beim Bauen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Es ist davon auszugehen, dass unsere heutigen Prozesse durch die Digitalisierung mittelfristig grundlegende Änderungen erfahren werden. Dr. Benjamin Wittwer Direktor der Dachorganisation « bauenschweiz »

3. BIM ist gegenwärtig in aller Munde. Auch wenn BIM in der Praxis hierzulande noch kaum angekommen ist, wird diese Methode vermutlich über kurz oder lang Einzug halten. Derzeit sind aber unzählige Fragen rund um BIM noch offen. Digitalisierung ist denn auch nicht das Allerheilmittel gegen alle bestehenden Probleme. Themen wie die übermässige Preisgewichtung oder der vorhandene Fachkräftemangel werden auch mit BIM nicht einfach vom Tisch sein.

2. Wir sind in den vergangenen zwei Jahren gut in Fahrt gekommen

Hans-Georg Bächtold dipl. Forst-Ing. ETH/SIA, Raumplaner ETH/NDS, Geschäftsführer SIA

4. Es ist sinnvoll, dass sich die betroffenen Kreise gemeinsam des Themas annehmen, bevor BIM einfach zum neuen Standard erklärt wird. Wenn sich alle hierfür einsetzen, dann dürfte dem Planen und Bauen mit BIM wohl nichts mehr im Wege stehen. 

1. Mit einer soliden Bildungslandschaft als Basis steht die Schweiz ganz vorne in Sachen Qualität am Bau. Die Herausforderung liegt in der Kompetenz der Zusammenarbeit und des Datenmanagements; diese sind durch die gängige Praxis nicht optimal organisiert. Diese zwei Faktoren stellen die grössten Herausforderungen dar. Weiter steht die wertschöpfende Nutzung von disruptiven Technologien zunehmend im Fokus.

Bauabwicklung und verhilft uns damit zu einer deutlichen Qualitätssteigerung beim Planen, Bauen und Betreiben. Die Digitalisierung alleine erbringt keinen Mehrwert, die Form der Zusammenarbeit ist anzupassen.

Betreibens gibt uns heute schon die Möglichkeit, auf die stark gestiegenen Anforderungen zu reagieren und Antworten auf die hohe Komplexität zu finden. Nutzen wir sie. Die Weiterentwicklung der digitalen Planungs- und Bauprozesse wird uns rasch zusätzliche neue Ansätze in der Abwicklung geben, die wir heute nur erahnen können.

Peter Scherer Leiter der Geschäftsstelle « Bauen digital Schweiz »

4. BIM ist schon heute Realität. Die Nutzung digitaler Bauwerksmo-

2. Derzeit wird viel diskutiert, aber nur wenig gehandelt, es herrscht Verunsicherung über die eigene Transparenz. Die Schweiz hat die globalen Risiken noch nicht erkannt. Firmen, welche sich des Schadensausmasses bewusst sind, treiben aus eigener Motivation das Thema voran. 3. BIM wird heute vielfach als Marketing verwendet und noch zu sel-

ten in der Zusammenarbeit eingesetzt. In zehn Jahren wird diese Verlagerung abgeschlossen sein. Mit BIM lässt sich dann kein Marketing mehr machen, es ist Bestandteil der täglichen Arbeit. Durch BIM werden jedoch neue Möglichkeiten erschlossen und damit wird die Reise der Digitalisierung fortgesetzt. BIM ist nur ein kleiner, erster Schritt.

delle als Informationsdatenbanken in Kombination mit neuen Formen der Projektabwicklung wird sich rasch flächendeckend durchsetzen. Die Vorteile sind für alle Anspruchsgruppen augenscheinlich. Neue Entwicklungen werden diesen Prozess beschleunigen. 

4. Ja, daran gibt es keinen Zweifel. Wobei es zu bedenken gilt, dass wir die Worthülse BIM sowohl international (ISO, CEN) wie auch national zuerst noch fertig definieren müssen. 

1. In meinen Augen ist das ganz klar die Konkurrenzfähigkeit. Und das meine ich nicht qualitativ, sondern wirtschaftlich. Ich betrachte dabei besonders den Konkurrenzkampf in der Planungs- und Baubranche im innereuropäischen Raum.

1. Die digitale Transformation verändert die Art und Weise der Infor-

mationsbeschaffung und greift in die fundierten Planungs- und Entscheidungsprozesse, mit unmittelbarer Auswirkung auf die Geschäftsmodelle, ein. Der Wille ist der Motor für den Wandel und nur zu oft wird dieser durch Normen und Politik gebremst. Unterschiedlicher könnten diese Geschwindigkeiten nicht sein, in der diese Veränderungen stattfinden. Die Kunst und zugleich die Herausforderung wird es sein, diesen Wandel gemeinsam zu vollziehen!

2. Wir befinden uns mittendrin in einer enormen Entwicklung. Und

die Schweiz ist da weit fortgeschritten. Die Nutzung von Tablets auf der Baustelle ist bei uns Alltag. Was noch nicht funktioniert, ist der Übergang von der Planungs- in die Ausführungsphase. Die BIM-Chain hat noch keine Kettenfunktion.

3. Ich sehe das eher differenziert. Wir können heute auch ohne BIM Prof. Sacha Menz Institute of Technology in Architecture, Faculty of Architecture, ETH Zurich

es eine etablierte Methode sein, wie bereits heute die Planung nachhaltiger Gebäude. Wir müssen bis dahin aber aufpassen, dass durch die Standardisierung von Daten und der digital gestützten Arbeitsprozesse nicht die Vielfältigkeit der Baukultur leidet: In jedem Projekt gibt es nicht standardisierbare Themen. denden Digitalisierung. Da gibt es Veränderungen. Die aktuell als neu empfundenen, digital gestützten Prozesse werden ein Standard werden und auf die Baubranche abfärben. 

2. Die Digitalisierung unterstützt neue Methoden und Formen der

3. Die Methode des digitalen, modellbasierenden Planens, Bauens und

3. In zehn Jahren werden wir nicht mehr von BIM reden, dann wird

4. Die Frage ist zu schwarz-weiss: BIM ist ein Teil der sowieso stattfin-

1. Die Komplexität im Entwurf, Bau und Betrieb von Bauwerken hat massiv zugenommen. Ebenfalls sind die Anforderungen seitens Auftraggeber, Nutzer, Betreiber und der Gesellschaft an unsere bebaute Umwelt berechtigterweise hoch. Heute entsprechen aber weder die verwendeten Prozesse noch die eingesetzten Werkzeuge den stark veränderten Randbedingungen.

Prof. Manfred Huber dipl. Arch. ETH SIA, MAS VDC FHNW

und die Kooperation hat begonnen (www.netzwerk-digital.ch). Mit dem Merkblatt BIM SIA 2051 ist aktuell ein solides Dokument in der Vernehmlassung, das einen belastbaren Primärprozess beschreibt.

bauen. Alle reden derzeit von BIM und dass damit alles besser wird. Solange wir aber die Methodik noch nicht verstanden haben, verändert sich wenig. Die Schweiz tut gut daran, ein entsprechendes Regelwerk zum digitalen Bauen zu erstellen. Erste Schritte vom SIA sind in Arbeit. Die Regelwerke sollten aber aus der Praxis heraus entstehen. Wenn ich bedenke, dass in den 80er-Jahren die Erstellung des CAD-Merkblattes zehn Jahre benötigte, wage ich keine Prognose.

4. Internationale Vergleiche sind schwierig. Die USA und die Schweiz

beispielsweise haben eine völlig unterschiedliche Baukultur. Wir sollten den Schweizer BIM-Weg weitergehen und ein möglichst gutes Regelwerk schaffen. 

Paul Curschellas Mitbegründer buildingSMART Schweiz mit Bauen digital Schweiz und an der ETH verantwortlich für das Projekt der eidgenössischen Kommission für Technologie und Innovation für den Aufbau der Swiss BIM Library

2. Bauen ist lokal. Die Digitalisierung bricht diese geschlossene Sicht auf, bietet neue Möglichkeiten und neue Geschäftsmodelle. Die Konsequenz ist klar: Planer, Architekten und Ingenieure stellen um und nutzen diese Chance. Mit BIM erreicht die Planung im Gesamtprozess eine bis dato nie erreichte Qualität ! 3. Unsere Welt wird zunehmend digital – auch die Baubranche, das «di-

gitale Bauen» wird die Bauindustrie grenzüberschreitend umkrempeln. Alles, was digitalisierbar ist, wird digitalisiert!

4. Die Folge ist klar, Building Information Modeling ( BIM ) setzt sich als Informationsstandard und zunehmend als Baustandard für alle Beteiligten durch, auch für die Planer, Architekten und Ingenieure wie für die Unternehmungen und Bauprodukthersteller. 


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MEDIAPLANET

Facility-Management

Das Gebäude lebt mit dem Facility-Management Gebaut ist schnell. Für den Rest seiner Lebensdauer wird ein Gebäude dann aber nicht mehr von den Architekten, Bauherren und Bauarbeitern begleitet, sondern vom Facility-Management ( FM ). Es muss deshalb unbedingt schon in die Bauphase einbezogen werden. von Stefan Kühnis

O

b Neubau, Umbau oder Sanierung: Am Anfang steht immer eine Idee. Man will ein Gebäude bauen, das einem bestimmten Zweck dienen soll. Zum Beispiel ein Wohnhaus, ein Bürogebäude oder Produktionsanlagen. Diese Idee

und dieser Zweck nehmen direkt Einfluss darauf, welche Materialien gewählt werden und wie das Gebäude geplant und gebaut wird. Veränderung als Konstante

Doch eigentlich beginnt sein Leben erst danach. Es wird genutzt, bewirtschaftet

und instandgehalten. Anlagen und Gebäudesysteme werden implementiert, optimiert und ersetzt. Die Zeit bringt neue Bedürfnisse, neue Anforderungen und neue Herausforderungen. Und da nichts jemals so konstant ist wie die Veränderung, kann aus einem Büro plötzlich ein Labor werden, aus einem Rein-

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raum plötzlich ein Wohnraum, aus einem Kindergarten plötzlich ein Altersheim. All das lässt sich kaum vorhersehen – schon gar nicht während der Planungsphase. Immobilien müssen also flexibler sein, dürfen sich nicht durch Immobilität auszeichnen. Ein gut durchdachtes Gebäude erlaubt deshalb eine Umnutzung ohne grossen Aufwand, mit einer noch immer optimalen Energieeffizienz und mit einfachen Möglichkeiten zur Modernisierung. Das alles stellt natürlich hohe Anforderungen an ein gut durchdachtes Gebäudekonzept.

Anlagen und Gebäudesysteme werden implementiert, optimiert und ersetzt.

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Wenn man nichts denkt und einfach baut, ist das der schlimmste Fall. Wenn man zu viel denkt, wird es auch zu teuer. Leider drehen sich die meisten Gedanken während der Planungs- und Bauphase noch immer rund um die Baukosten. Die Nutzungskosten spielen seltener eine Rolle, dabei überschreiten sie schon nach einigen Jahren die Kosten der ganzen Bauphase. Die heutigen teils sehr komplexen Anlagen und Einrichtungen verlangen eine solide Informationsbasis, um effizient betrieben werden zu können. Bei permanenter Umnutzung eines Gebäudes wird diese Situation immer prekärer. Damit das FacilityManagement ein Gebäude stets effizient und kostenoptimiert bewirtschaften

kann, muss es möglichst früh Einfluss nehmen und seine Bedürfnisse und sein Know-how schon in die Planungs- und

Wird ein Gebäude mit BIM gebaut, können Informationen aus einer Phase in jeder weiteren Phase nützlich sein. Realisierungsphase einbringen können. Noch heute arbeiten Architekten und Facility-Management aber viel zu selten zusammen. Das muss sich unbedingt ändern. Die alleinige Fokussierung auf die Erstellungskosten eines Gebäudes wird nicht länger akzeptiert. Künftig sollen Gebäude erstellt werden, welche über den gesamten Lebenszyklus in allen Belangen optimiert sind. Das Facility-Management schreit nach BIM

Wird ein Gebäude mit BIM gebaut, können Informationen aus einer Phase in jeder weiteren Phase nützlich sein. So wird die Zusammenarbeit zwischen Architekten, Bauherren und den FacilityManagern – also während des gesamten Lebenszyklus – stark erleichtert. Bei der Übergabe von der Bauphase in die Betriebsphase gehen viel zu viele Informationen verloren. Der Bewirtschafter muss diese dann mühsam neu erarbeiten und zusammentragen. Wechselt der FM-Provider, macht dieser alles noch einmal. In der FM-Branche wartet man deshalb mit Sehnsucht darauf, dass sich BIM flächendeckend durchsetzt. Das Warten hat hoffentlich bald ein Ende. 


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MEDIAPLANET Zukunftsperspektive

Planen 4.0 – BIM für Fortgeschrittene Mit der Einführung der Digitalisierung beim Bauen und der Arbeit mit BIM ist ein erster Schritt getan. Die wirklich fundamentalen Entwicklungen stehen aber erst noch an. von Werner Müller

P

lanen 4.0 steht für eine neue Art der Konzeption und für ein neues, nachhaltiges Planungsverständnis bei Gebäuden. Die technologischen Möglichkeiten des Industrie-4.0-Zeitalters sollen auch beim Planen und Bauen genutzt werden. «Als Ergebnis steht die konsequente Datenentwicklung entlang der Wertschöpfungskette und des Lebenszyklus eines Bauwerkes», sagt Urs von Arx, CEO der HHM Gruppe. Planen 4.0 setzt auf die Ziele des Bauens 4.0: mehr Nachhaltigkeit, Modularisierung, Nutzung der industriellen Fertigung und Steigerung der Qualität. «Mit Planen 4.0 reduzieren Ingenieure die Schnittstellen und die Komplexität, sie vermeiden Kommunikationsbrüche und sorgen für mehr Transparenz», so von Arx weiter.

digitale Bestandesaufnahme erlaubt die Modellierung und das schnelle Durchspielen von Optionen, um vorhandene Strukturen optimal zu nutzen», erklärt Urs von Arx. Mit der konsequent dezentralen Gebäudetechnik gewinnt der Bauherr mehr Flexibilität zur individuellen Nutzung des Gebäudes zurück. Arbeiten mit dem digitalen Zwilling

Mit der Übergabe eines Gebäudes an die Bauherrschaft oder die Nutzer bekommen diese einen digitalen Zwilling des erstellten Baus. «Dieser Zwilling mit seinen Bauteilen wird via Internet

of Things mit dem Gebäude verbunden sein und sich über die Zeit mit diesem verändern. Er hilft beim Life-Cycle-Management des Gebäudes und der Anlagen. Das digitale Modell bietet aber bereits in der Planung und der Realisation wesentliche Chancen», wagt Urs von Arx einen Blick in die Zukunft. Die Software rechnet Varianten für den optimierten Materialeinsatz oder verbesserte Abläufe durch. Ingenieure belasten sich in Zukunft nicht mehr mit Aufgaben, die Maschinen besser und schneller erledigen können. Sie behalten künftig vielmehr die Komplexität im Auge.

System- und Vorfabrikation gehören auch zu Industrie 4.0

Nachhaltigkeit muss zum Leitmotiv des zukünftigen Bauens werden. Sie entwickelt sich von der blossen Label-Auslegung hin zum integralen Bestandteil des Planens und Realisierens. Nachhaltige Planungsprozesse und Ergebnisse zeigen sich etwa im Verständnis für Kreisläufe, im schonenden Ressourceneinsatz und in der Reduktion von Abfall. Eine wesentliche Erfolgskomponente auf diesem Weg ist die Nutzung der Erkenntnisse aus der industriellen Fertigung. In der Forschung und Lehre sollen

die Themen Modularisierbarkeit am Bau und Vorfabrikation in Verbindung mit den digitalen Möglichkeiten mehr Gewicht bekommen. Die Baukosten können dank der Modularität genauer bemessen werden, auch die Qualität steigt. Beides erhöht die Planungssicherheit. Bei diesem Entwicklungsprozess sind gerade die Ingenieure zusammen mit den Architekten besonders gefordert, Planungs- und Bauprozesse neu zu denken und radikal zu verändern. 

« Mit Planen 4.0 reduzieren Ingenieure die Schnittstellen und die Komplexität, sie vermeiden Kommunikationsbrüche und sorgen für mehr Transparenz .» Transformationsprozess über alle Gewerke

Das Zeitalter der dezentralen Gebäudetechnik als eine Konsequenz des neuen Planens hat schon begonnen. Nicht nur bei Neu-, auch bei Bestandesbauten bieten sich vielfältige Möglichkeiten. Digitale Planungstechnologien machen den Weg frei für Lösungen bei der sinnvollen Ertüchtigung der Gebäudestrukturen. «Planen 4.0 ist ein Transformationsprozess über alle Gewerke. Die Anzeige

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MEDIAPLANET

Real Estate

Real Estate wird digital Die Immobilienwirtschaft muss sich eine Digitalisierungsstrategie zurechtlegen und sich die Frage beantworten, welche digitalen Trends für sie relevante digitale Trends sind. von Stefan Kühnis

D

ie Digitalisierung steht im Fokus praktisch aller Wirtschaftszweige. Chancen und Risiken werden durchleuchtet, Szenarien erstellt, die totale Veränderung unserer Gesellschaft vorausgesagt. Doch kaum ein Wirtschaftszweig hinkt bei der Digitalisierung so weit hinterher wie die Immobilienwirtschaft. Sie muss dringend auf den digitalen Zug aufspringen. Denn die jederzeitige Verfügbarkeit von Daten und deren Nutzung mit immer leistungsfähigeren mobilen Geräten wird für private und professionelle Eigentümer, Mieter, Bauherren und Bewirtschafter unentbehrlich werden. Innovationen wie Robotik werden den Bereich Instandhaltung verändern, Drohnen die Gebäudeinspektion, Trends wie Sensorik im Heimbereich werden zu neuen Geschäftsmodellen führen. Diese Themen bergen auch Gefahren, denn sie können bestehende Geschäftsmodelle und damit Unternehmen zerstören und Berufe überflüssig machen. Besonders gefährdet sind Unternehmen, die das eigene Geschäft nicht zunehmend mobilisieren und sich zu reaktiv oder passiv verhalten. Nicht viel besser wird es jenen gehen, welche die Entwicklung von Technologien zu wenig systematisch analysieren oder es verpassen, sich in digitale Ökosysteme zu integrieren.

Auswirkungen auf die Innovations- und Unternehmensstrategie, zeigt strategische Handlungsfelder auf und begleitet

Nur wer die digitalen Trends ausser Acht lässt und sich dem Fortschritt verschliesst, wird untergehen.

Die digitalen Trends erkennen

Viele Unternehmen bauen deshalb ein Innovationsmanagement auf und setzen dafür sehr viele Ressourcen ein. Sie sind sich bewusst, dass sie die digitalen

Trends möglichst frühzeitig erkennen müssen, um für die Zukunft fit zu bleiben. Sie tragen Inhalte zusammen, werten sie aus und stellen Überlegungen zur Relevanz eines Trends für das eigene Tä-

tigkeitsfeld zusammen. Dafür müssen sie sich der eigenen Rolle und der eigenen Prozesse bewusst sein, denn für jedes Unternehmen ist ein anderer Trend entscheidend. Diese Erkenntnis hat

die Umsetzung bis hin zu einem Ideenmanagement. Diese Veränderungen können sowohl Anwender als auch Anbieter zu grossen Gewinnern machen. Nur wer die digitalen Trends ausser Acht lässt und sich dem Fortschritt verschliesst, wird untergehen. Denn das sogenannte Digital Real Estate wird die gesamte Immobilienbranche erfassen und auf den Kopf stellen. Der Zug rollt bereits und gewinnt rasant an Tempo. Es ist Zeit, aufzuspringen und eine Digitalisierungsstrategie festzulegen. 

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Baustoff-Plattform

Google für Baustoffe Selbst vor Baustoffen wie Beton, Zement oder Kies macht die Digitalisierung nicht Halt. von Stefan Kühnis

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er bauen will, braucht Baustoffe. Ohne Zement, Beton, Mörtel oder Kies gäbe es nicht manches Gebäude. Das zeigt sich auch in der Produktion dieser Baustoffe: Mit einer jährlichen Weltproduktion von 2,8 Milliarden Tonnen ist Zement der meistverwendete Werkstoff überhaupt.

werke oder Lastwagen, aber sie schafft beispielsweise neue Kundenplattformen, die Informationen auf intelligente Art und Weise bereitstellen – für jede Kundengruppe individuell passend aufbereitet. Ist eine solche Plattform auf Basis einer Suchmaschine aufgebaut, kann der Nutzer nach Stichworten suchen und erhält dann Inhalte aus verschie-

denen Bereichen. Wer nach Sichtbeton, Zement, Kies oder Ähnlichem sucht, findet Informationen, Praxistipps, Expertenwissen und Fachliteratur. Er findet Referenzobjekte, die ihm Beispiele, Hintergrundinformationen und Produktangaben liefern. Er findet Produkte und passende Shops, inklusive praktischer Berechnungstools für den Alltag, kos-

Lange Geschichte

Diese Materialien nahmen bereits vor 10 000 Jahren ihre Rollen ein, zum Beispiel dauerhafter Kalkmörtel als Bindemittel in der Türkei oder gebrannter Kalk, den die Ägypter beim Bau der Pyramiden verwendeten. Etwas mehr als 200 Jahre vor Christus wurde in Karthago und in Kampanien eine Betonmischung aus Zement und Ziegelsplittern entwickelt. Die Römer machten daraus das Opus caementitium, aus dessen Namen das Wort Zement abgeleitet ist. Dieser Baustoff war sehr druckfest und wurde deshalb zum Bau von Wasserleitungen und Hafenmolen gebraucht, aber auch Fundamente und Bauwerke wie das Kolosseum und das Pantheon wurden unter Verwendung dieser betonartigen Mauerwerke gebaut – das Pantheon steht heute noch, das Kolosseum zu grossen Teilen ebenso. Bis zum modernen Betonbau gab es etliche weitere Schritte, aber die Grundlagen zu diesen Baustoffen waren bereits sehr früh gelegt und die Menschen erkannten deren Vorteile und Nutzen nicht erst vor Jahrhunderten, sondern schon vor Jahrtausenden.

tenlos und rund um die Uhr. Eine clevere Kundenplattform dient also quasi als Google für Baustoffe. Vorteile für Gross und Klein

Das ist einerseits für KMU interessant, die so verschiedenste Hilfestellungen finden, um die Wahl des richtigen Produkts zu vereinfachen. Gartenbauer

beispielsweise erhalten bei Projekten wie dem Anlegen einer Terrasse ganz

Die jahrhundertealte BaustoffBranche muss mit dem digitalen Wandel genauso Schritt halten wie andere Branchen auch. konkrete Produktvorschläge und finden Tipps für die Umsetzung. Grosskunden wiederum erhalten über digitale Shop-Lösungen die Möglichkeit, bereits verhandelte Bestellungen in kleineren Teilmengen für die Baustelle abzurufen – effizient und einfach. Während der Planungsphase liefern solche Informationen jede Menge Inspiration und Architekten und Planer finden CAD-BIM-Texturen, die erste Schritte zur Visualisierung und zur effizienten Planung ermöglichen. Dazu liefert das Google für Baustoffe aber auch konkrete Kaufmöglichkeiten und bietet Unterstützung selbst auf der Baustelle, zum Beispiel indem man in einer digitalen Community Fragen und Antworten austauschen kann. Hinzu kommen die vielen digitalen Möglichkeiten zur individuellen Weiterbildung. Nutzer können zeitlich flexibel und fachtechnisch ausgerichtet ihr Wissen trainieren, es über E-Learning-Tools testen und erweitern und schliesslich sogar Online-Assessments und Tests absolvieren und nötige oder nützliche Zertifikate erwerben. Bauen werden sie weiterhin mit den gewohnten Baustoffen. Wo, wann und wie mit ihnen gebaut wird, dazu hat die digitale Welt aber jede Menge Neues beizutragen. 

Aus brachial wird digital

Wenn wir heute an solche Baustoffe denken, sehen wir intuitiv Kies- oder Zementwerke vor uns, mächtige Maschinen und jede Menge Lastwagen. Wir denken an brachiale Arbeit. Aber auch davor macht die Digitalisierung nicht mehr Halt. Die jahrhundertealte Baustoff-Branche muss mit dem digitalen Wandel genauso Schritt halten wie andere Branchen auch. Die digitale Transformation ersetzt zwar keine Zement-

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MEDIAPLANET Nachhaltigkeit

Der digitalisierte Bau und die Nachhaltigkeit Richtig eingesetzt, kann die Digitalisierung sowohl der Nachhaltigkeit als auch dem Bauherrn nützen. von Martin Hitz

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ie Digitalisierung des Bauens wird uns ein intelligentes Gebäudemodell bringen, an dem alle Beteiligten über den ganzen Lebenszyklus eines Gebäudes gemeinsam arbeiten können. Was nützt das beim Bau von nachhaltigen Gebäuden, also solchen, die gut sind für Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt? Hier einige Gedanken dazu:

1. Einfacher optimieren, besser kommunizieren

Digitale Gebäudemodelle (BIM) sollen die Transparenz für alle am Bau Beteiligten, also auch für den Bauherrn, erhöhen. Sie ermöglichen es schon früh im Projekt, rasch und kostengünstig Varianten zu generieren und zu visualisieren. So können die Einflüsse von Projektänderungen auf Kosten, Material- oder Energiebedarf unmittelbar sichtbar gemacht werden. Das erleichtert das Optimieren hinsichtlich der Nachhaltigkeit; es verbessert aber auch die Kommunikation zwischen dem Bauherrn und den Planern.

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2. Effizienz und Qualität in der Planung

Die Digitalisierung verbessert die Arbeit in interdisziplinären Planerteams, was dem nachhaltigen Bauen an sich schon nützt. Sie beschleunigt den Planungsprozess, macht ihn effizienter, hilft, Fehler beim Planen und Umsetzen zu vermeiden. Sie vereinfacht auch die Suche nach material- und ressourcensparenden Gebäudekonzepten. Das spart Rohstoffe, graue Energie und damit auch Baukosten. Zu Ende gedacht, könnte BIM die Erarbeitung von Zertifizierungsunterlagen (beispielsweise für den Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz SNBS) weitgehend automatisieren und damit den Aufwand hierfür senken. 3. Die Sicht aufs ganze Leben

Eigentlich müsste die Digitalisierung dazu führen, dass vermehrt auf Basis eines Lebenszyklusansatzes geplant wird, der das ganze Gebäudeleben umfasst. Das bedeutet etwa, flexible Gebäude zu entwickeln, die künftige Nutzungsänderungen ohne übermässigen Aufwand ermöglichen. Solche Gebäude sind generell nachhaltiger und wertbeständiger als solche,

Nachhaltig gebaut: Verwaltungsgebäude Stampfenbachstrasse 30, Zürich, Bauherrschaft: Immobilienamt Kanton Zürich; Bild: Hochbauamt Kanton Zürich, Mark Röthlisberger

die nur für eine einzige Nutzung konzipiert wurden. Die Digitalisierung erleichtert es auch, die Komponenten der Gebäudetechnik so zu integrieren, dass sie an ihrem Lebensende ohne grössere Eingriffe in die Gebäudesubstanz ersetzt werden können (Systemtrennung). Ist die Gebäudetechnik auch noch vernetzt, kann sie die Mieter bei übermässigem Energieverbrauch informieren oder automatisch

den Service bestellen. Das hilft im Betrieb, Energie und Ressourcen zu sparen, was wiederum die Kosten senkt. Diese Aufzählung ist bei Weitem nicht vollständig. Was sie aber zeigt: Digitalisierung, BIM und das Internet der Dinge können das nachhaltige Bauen durchaus unterstützen. Am ehesten wird das gelingen, wenn auch der Bauherr und die Mieter davon profitieren. 

Martin Hitz ist Präsident des Netzwerks Nachhaltiges Bauen Schweiz NNBS ; dort vertritt er den Migros Genossenschaftsbund MGB. Weitere Informationen zum nachhaltigen Bauen auf www.snbs.ch


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MEDIAPLANET

Industrie

Wettbewerbsfähigkeit und Industrie Neue Arbeitsformen erfordern auch neue Denkweisen ! von Werner Müller

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ie Digitalisierung beeinflusst zunehmend unser Informationsund Konsumverhalten. Industrie 4.0 mag als Überbegriff über die aktuelle industrielle Entwicklung dienen. Jede Branche geht aber anders um mit diesem Schritt in die Zukunft. Eines ist jedoch in allen Bereichen gleich: Man kann dieser Entwicklung nicht ausweichen. Ist das nun die technische Revolution, die uns in den nächsten Jahren in eine unbekannte Zukunft führt? Auch in der Architektur- und Planungsbranche ruft die aktuelle Entwicklung in Richtung BIM nicht nur Begeisterung, sondern auch viele Fragen, Ängste und Verunsicherungen hervor. Nicht alle Planer und Architekten springen mit Begeisterung auf den BIM-Zug auf. Digitalisierung vermag nicht alle zu begeistern

Bauen bedeutet heute nicht mehr nur das Zusammenfügen von Baustoffen, sondern immer mehr auch das Zusammensetzen von vorgefertigten Bauteilen und spezialisierten Produkten. Fachleute sprechen dabei gerne vom Lego-Prinzip. Diese Produkte haben genau definierte Eigenschaften, aufgrund derer man sich für dieses oder jenes Produkt entscheidet. Aber sie enthalten auch Anforderungen an vor- oder nachgelagerte Produkte wie etwa Feuerwiderstandsklasse, Wärmedurchlässigkeit,

Druckfestigkeit, Farbe oder Beschaffenheit des Untergrunds. Mit der Digitalisierung findet die Planung unter Berücksichtigung dieser Abhängigkeiten und Rückkoppelungen bereits in frühen Phasen statt. Der Tenor an verschiedenen Veranstaltungen zu BIM und Digitalisierung beim Bauen ist klar: «Bauen besteht heute immer mehr aus dem Zusammensetzen von vorgefertigten Bauteilen.» Eine Entwicklung, die sich etwa mit dem Fahrdienst Uber oder der Ferien-Plattform AirBnB vergleichen lässt. Die Schweiz muss wettbewerbsfähig bleiben

Der Gebäudepark in der Schweiz verbraucht 48 Prozent der Energie und 70 Millionen Tonnen Baumaterial pro Jahr. Hierfür werden aktuell jährlich rund 60 Milliarden Franken eingesetzt. Egal, ob Verdichtung, Mobilität oder Energiewende: Mit den etablierten, konventionellen Methoden stossen wir zunehmend an Grenzen. Ohne den Einsatz neuer Informationstechnologien ist der intelligente Einsatz der Ressourcen über den optimierten Erstellungsprozess dieser Bauwerke kaum mehr möglich. Um in diesem Prozess vom globalen Wettbewerb nicht abgehängt zu werden, muss man sich mit den neuen Technologien und Arbeitssystemen auseinandersetzen. Dies gilt für die Baubranche, aber auch branchenübergreifend. Es bedarf also eines gemeinsamen Efforts der Schweizer Bauwirtschaft. 

Hinterfragen und mitreden

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Als redaktioneller Teil einer Plattform, der das Fortbestehen unabhängiger Architektinnen und Architekten am Herzen liegt, sehen wir die Chancen und Risiken von BIM. Wir appellieren an den Berufsstand, sich als aktive Partner in die Diskussion einzubringen und kritische Fragen zu stellen. Gastbeitrag von der E-Magazin-Redaktion swiss-architects.com

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n wessen Interesse ist es, dass BIM in der Schweizer Bauwirtschaft zum Standard wird? Gemäss unserer Wahrnehmung kommt BIM von aussen. Erfunden von branchenfremden Softwareentwicklern, stellt dieses Kommunikationstool hergebrachte Organisationsstrukturen in Frage. BIM bietet die

In anderen Ländern haben BIM-Libraries bereits wesentlich dazu beigetragen, das Potential der Digitalisierung für grössere Effizienz und erweiterte Wertschöpfung zu realisieren. Von dieser Entwicklung können auch die rund 7’500 kleineren, mittleren und grösseren Schweizer Bauteile-Hersteller profitieren. Die SwissBIMLibrary entsteht durch die Zusammenarbeit der Schweizer Bauindustrie, Bauen digital Schweiz und buildup, einem Spin-off der ETH Zürich. In der Swiss BIMLibrary können die Hersteller ihre digitalen Produkte für das Planen, Bauen und Betreiben von Bauwerken bereitstellen.

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BIM ist ein Hilfsmittel, das das Arbeiten vereinfachen und Kräfte einsparen kann. Chance einer starken Rationalisierung des Planungs- und Ausführungsprozesses und steigert somit die Effizienz. Ist das sinnvoll, und gilt dies für jede Architekturaufgabe? Wir wagen es zu bezweifeln. Im kleinen Rahmen dürfte der Aufwand mit BIM grösser sein als der Ertrag. BIM ist ein Hilfsmittel, das das Arbeiten vereinfachen und Kräfte einsparen kann. Aber wie lässt sich die freie, gestalterische Komponente der Architektur in systematisierte Abläufe integrieren? Und inwieweit ist der traditionelle Entstehungsprozess eines architektonischen Entwurfs durch BIM gefährdet, wenn Auftraggeber oder andere am Bau Beteiligte

selbst in frühen Entwurfsphasen noch weiterreichende Möglichkeiten der Kontrolle oder Einflussnahme haben als bisher? Die Karten werden neu gemischt

Ein Blick in die Mitgliederliste des deutschsprachigen Ablegers von «BuildingSMART» offenbart die Gewichtung der verschiedenen BIM-Protagonisten: Softwarehersteller, Fachund Normverbände sowie grosse Bauunternehmungen und Produzenten stehen an der Spitze. Wo bleiben da die Interessenvertreter der Architektinnen und Architekten? Es eröffnen sich neue Perspektiven und Karrieremöglichkeiten; das Bearbeiten von digitalen 3D-Modellen und deren Bewirtschaftung stellen Aufgabengebiete dar, die es in dieser Form bisher noch nicht gab. Die Deutungshoheit über den Inhalt des Modells und dessen Schicksal wie auch die BIM-Kategorie (open, closed, big, little etc.) müssen bei jedem Projekt neu definiert werden. Flexible BIM-Managerinnen und -Manager dürften hier ein breites, abwechslungsreiches Betätigungsfeld finden. Wie bei BIM selbst fehlen bisher auch bei der nötigen Aus- und Weiterbildung verbindliche Standards. Die Verantwortlichkeiten dafür scheinen noch nicht verteilt. Hier müssen sich Architektinnen und Architekten weit mehr einbringen, wollen sie nicht eines Tages vor vollendete BIM-Tatsachen gestellt werden. Abschliessend halten wir fest: Wenn wir heute von BIM sprechen, bleibt der Diskurs oft hypothetisch; dies macht es nicht einfach, konkrete Meinungen zu vertreten oder Ratschläge zu erteilen. 


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MEDIAPLANET Zahlen

Fakten zur Bauwirtschaft

407 m2

60 % 60 % der Siedlungsflächen sind versiegelt (Gebäude, Verkehrsflächen und andere Infrastrukturanlagen). (BFS 2013)

1/3 Die Gebäude verursachen ein Drittel der Treibhausgasemissionen in der Schweiz. (Bundesamt für Umwelt 2016)

Pro Person hat die Siedlungsfläche in der neusten Arealstatistik den Wert von 407 m2. (Bundesamt für Statistik 2013)

66 % 66 Prozent aller Gebäude werden mit Erdöl oder Erdgas beheizt. ( TEP Energy 2016 -> noch nicht publiziert )

80 % 7,5 Mio

60

80 % der eingedolten Gewässer befinden sich im Siedlungsgebiet. (BAFU 2016)

Tonnen

2015 entstanden im Hochbau 7,5 Millionen Tonnen Bauabfälle (inkl. Strassenaufbruch und Ausbauasphalt). (Wüest + Partner 2015)

1/7

Landesfläche Zwischen 1985 und 2009 wurde rund ein Siebtel der Landesfläche umgestaltet. (BFS 2013)

Milliarden Das Investitionsvolumen im Bau beträgt jährlich fast 60 Milliarden Franken. (Swissbau, 2016)

40 % Wir verbrauchen 40 Prozent unserer Energie für den Betrieb unserer Hoch- und Tiefbauten. (Schweizerische Energiestiftung 2016)

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© Copyright: Andreas Diglas / ITA/Arch-Tec-Lab AG

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Gemeinsam mit der ETH Zürich durften wir als Totalunternehmer das Arch_Tec_Lab realisieren. Ein Zero-Emissions-Gebäude mit einzigartiger Architektur und revolutionärem Tragwerk. Entstanden in fächerübergreifender Zusammenarbeit und digitaler Fabrikation.

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MEDIAPLANET

Studenten

Digitale Kette in der Architekturausbildung Architektur wird heute auf der Basis bestehender Parameter und Anforderungen entworfen, um eine bestmögliche Antwort auf zukünftige Bedürfnisse zu geben. Digitale Werkzeuge und Applikationen sind dafür unerlässlich und spielen in der heutigen Architekturausbildung eine immer wichtiger werdende Rolle. CAD-Tools sind nicht mehr länger ein einfaches Werkzeug, sondern dienen vermehrt als analytische Hilfsmittel der architektonischen Formfindung. Heutige Architektur-Absolventen müssen solche Entscheidungstools den eigenen Bedürfnissen anpassen können, um eigene Varianten und Lösungen zu bilden. von Philipp Hauzinger, CAD-Dozent an der Fachhochschule Nordwestschweiz, Institut Architektur und Michael Walczak, MA BFH Arch. | CAD-Dozent an der Fachhochschule Nordwestschweiz, Institut Architektur

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omputer-Aided-Design ( CAD ) hat sich in den letzten Jahren zum zentralen Werkzeug und Arbeitsinstrument für Architektinnen und Architekten entwickelt. Neben dem Beherrschen der klassischen 2D/3D-CAD-Werkzeuge nimmt der disziplinenübergreifende Datenaustausch eine immer wichtigere Rolle ein. Die Grenze zwischen den einzelnen Fachbereichen verschwindet und eine neue gemeinsame Sprache zwischen den einzelnen Disziplinen, abgestimmt auf die jeweilige Aufgabenstellung, entsteht. So werden heute bereits ab der ersten Entwurfsphase Varianten simuliert und geben dabei innert kürzester Zeit einen Rückschluss für das weitere Vorgehen ( zum Beispiel Kosten, Materialstudien, Nutzung ). Das daraus resultierende Zwischenresultat wird daraufhin architektonisch beurteilt und gewichtet, um diese Erkenntnisse dann erneut in den Entwurfsprozess einfliessen zu lassen. Dafür kommen heutzutage vermehrt neben den klassischen CAD-Softwares sogenannte Open-Source-Applikationen und Internet-Hubs zum Einsatz. Diese kann der Planer an seine eigenen Bedürfnisse anpassen, um individualisierte und massgeschneiderte Lösungen für die jeweilige Aufgabenstellung zu erhalten. So kann mit OpenstreetmapDaten ein Ort genau analysiert, verstanden und simuliert werden, und dies bereits im ersten Entwurfsstadium. So fliessen zum Beispiel Umwelteinflüsse wie Sonne (Energie) und Klima (Bauphysik) bereits in der frühen Planungsphase ein. Verändert man etwas an seinem Entwurf, erhält man in «real-time» ein Feedback zu den selbst definierten Analyseparametern. Anhand von verorteten Schemas und Diagrammen, welche aus den immensen, frei verfügbaren Daten-

mengen erstellt werden, lässt sich mit einem solchen parametrischen Modell der Kontext des Entwurfs eines Projektes besser verstehen. Zudem lassen sich durch den Einsatz sogenannter «Agenten-Systeme», die ein Gebäude bewohnen und nutzen, bereits in der Planung zukünftige Nutzungsmuster aufzeigen und die Stärken und Schwächen des geplanten räumlichen Organismus veranschaulichen. Informierte CAD-Modelle ( BIM ) sind unerlässliche Instrumente, um komplexe entwerferische Aufgaben sichtbar, anschaulich und besser verständlich zu machen. Beispielsweise werden heute mittels Renderings und Visualisierungen Baumaterialien im Vorfeld getestet, um die gewonnenen Erkenntnisse in die Konstruktion (Materialkennwerte), in die Ausschreibungsunterlagen und am Ende in die Produktion (CAD/CAM) zu übernehmen. Diese Methoden des Fassbarmachens der Entwurfsidee helfen den entwerfenden Architektinnen und Architekten und der Bauherrschaft bei der Entscheidungsfindung. 3D-Modelle und Renderings der simulierten Varianten werden gedruckt, von Hand weiterbearbeitet – Haptik, Material, Konstruktion – um sie dann erneut zu digitalisieren und der digitalen Kette zuzuführen. Dies ist unerlässlich, da die bestmögliche simulierte Lösung nicht zwangsläufig auch die bestmögliche architektonische Lösung darstellt. Dieser iterative Prozess (Trial & Error) verhilft der Architektur, eine optimale Lösung zu erarbeiten. Neben den technischen (was ist heute machbar), ökonomischen (Kosten) und ökologischen (Bauphysik und Materialwahl) Kriterien spielen dabei auch immer soziologische und kulturelle Aspekte eine massgebende Rolle innerhalb des Entwurfsprozesses, die sich (noch) nicht simulieren lassen.

Heutige Architekturstudierende bewegen sich genau in diesem Spannungsfeld und müssen die Brücke zwischen diesen vielfältigen Anforderungen und Applikationen schlagen. Fragen wie : « Was ist heute möglich und wird übermorgen immer noch richtig sein ? » stellen die ganze Disziplin und die damit verbundene Ausbildung vor spannende Herausforderungen.

Dieser Prozess der digitalen Kette wird in der heutigen Architekturausbildung immer wieder und wieder durchgespielt : Eine durchgehend digital/analoge Kette : von analog zu digital zu analog und wieder zurück. Unsichtbares wird nun mittels der digitalen Kette unmittelbar sicht- und produzierbar ! 

Analoge Nachbearbeitung von digital hergestellten Einzelteilen ( 3D-Print und Lasercutting ) aus dem Wahlpflichtfach « Parametrische Modelle ». Architekturstudent FHNW : Tobias Henz, Dozent Michael Walczak

Rendering und Materialvisualisierung « 24/7 – Modern Dance Event – Barcelona Pavillion » aus dem Grundkurs « CAD-DAC ». Architekturstudentin FHNW: Tanja Ulrich, Dozent Philipp Hauzinger

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MEDIAPLANET Zukunftskind

Traumhaus ? Glashaus ! Wir befinden uns in einem der interessantesten und innovativsten Gebäude der Schweiz : dem Arch_Tec_Lab. Unsere Mission: Wir treffen die zwölfjährige Naomi, die im Rahmen des Nationalen Zukunftstages die ETH Zürich, Departement Architektur, besucht. Wie gefällt ihr wohl das Gebäude? Was denkt sie darüber, dass hier Roboter am Werk waren? Und könnte sie sich vielleicht selbst vorstellen, eines Tages Architektin zu werden? von Anna Birkenmeier

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urz vor Mittag erscheint Naomi am vereinbarten Treffpunkt. Ein aufgewecktes Mädchen mit einem wachen, interessierten Blick. «Ich komme eben aus einer Architekturvorlesung. Es war mega spannend, auch wenn ich nicht alles verstanden habe», sagt sie und lacht. Naomi erzählt uns, dass ihr Vater

« Es ist schon toll, ein Haus nach den eigenen Vorstellungen zu planen und am Schluss das fertige Objekt zu sehen.  » auch Architekt ist und sie ihm manchmal bei seiner Arbeit über die Schultern schaut. Was uns brennend interessiert: Wie gefällt ihr das Arch_Tec_Lab? «Ich finde es sehr cool! Als ich den Raum

hier zum ersten Mal betreten habe, habe ich mich so klein gefühlt.» Tatsächlich überkam auch mich dieses Gefühl, als wir zum ersten Mal in den riesigen Raum mit der hohen Decke und den vielen Glasfronten kamen. Das wellenförmige Dach aus Holz gibt dem Raum wiederum Wärme. «Das Dach ist mir auch sofort aufgefallen. Die Form gefällt mir und dass es aus Holz ist », sagt Naomi. Und was weiss sie über dessen Entstehung? « Es wurde von Robotern gefertigt!» Stichwort Roboter: Wie findet sie die Vorstellung, dass Häuser eines Tages komplett von Robotern gebaut werden? «Ich finde es einerseits eine sehr spannende, andererseits aber auch eine komische Vorstellung. Irgendwie unrealistisch, dass ein Roboter etwas bauen kann, das normalerweise von Menschen gefertigt wird. Wenn ich heute entscheiden dürfte, würde ich lieber in einem Haus leben, das von Menschen gebaut wurde.» Naomi berichtet uns, dass das Haus, in dem sie lebt, von ihrem Papa entworfen wurde. «Es ist schon toll, ein Haus nach den eigenen Vorstellungen zu planen und am Schluss das fertige Objekt zu sehen. Man hat einen ganz anderen Bezug dazu.» Dann könnte sie sich vorstellen, eines Tages selbst Architektin zu werden? Nach kurzem Überlegen

meint sie, dass sie sich um ihren Berufswunsch noch keine Gedanken macht. «Als nächsten Schritt muss ich jetzt erst einmal die Gymiprüfung bestehen. » Und wie stellt sie sich ihr Traumhaus vor? «Es sollte aus ganz viel Glas bestehen

«  Es sollte aus ganz viel Glas bestehen und einen einzigen, grossen Raum haben, der durch Schiebetüren abgetrennt ist  !  » und einen einzigen, grossen Raum haben, der durch Schiebetüren abgetrennt ist ! » Zum Schluss: Was würde Naomi am Arch_Tec_Lab ändern? «Ich würde noch mehr Glas einsetzen», sagt sie bestimmt. Der Mittag ist um und für Naomi wartet die nächste Vorlesung. Zum Abschied sagt sie: «Im Arch_Tec_Lab zu arbeiten, muss schon cool sein.» 

Die zwölfjährige Naomi im Arch_Tec_Lab.

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Bauherrschaft: ETH Zürich, vertreten durch ETH Immobilien Architektur: Arch Tec Lab AG 8005 Zürich Generalunternehmung: HRS Real Estate AG 8050 Dachfenster: Velux Schweiz AG

Licht und Luft für Innovationen Das Arch-Tec-Lab ist der neue Stern am Schweizer Ingenieur- und Architekturhimmel. Das Projekt zeigt auf, was die Digitalisierung für das Bauen bedeutet und ist selbst Ergebnis von intensiver Forschung und Zusammenarbeit verschiedenster Disziplinen. Auch Velux ist mit seinen Produkten an diesem fortschrittlichen Projekt beteiligt. Nach sechs Jahren digitaler Planungs- und Bauprozesse öffnete das neuartige Gebäude, Arch-Tec-Lab, der ETH Zürich im September 2016 seine Türen. Auch Velux konnte einen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung des Projekts beigetragen und hat 136 Flachdachfenster der neuesten Generation im Dach des Projektes verbaut. Schon der Velux-Gründer Villum Kann Rasmussen war ein grosser Freund von Innovation und Fortschritt und immer bestrebt, seine Fenster nach dem neusten Stand der Technik zu produzieren und neue Ideen zu fördern. So ist auch das Arch-Tec-Lab ein hochinnovatives Projekt, das aufzeigt, wie die Digitalisierung zu einer ressourcenschonenden, emissionsfreien und verdichteten Bauweise beitragen kann. Velux konnte die Ausschreibung für das Projekt für sich entscheiden, unter anderem auch, weil die Dachfenster mit ihren technischen, funktionalen und digitalen Eigenschaften ideal in das Portfolio des Vorzeigeprojekts passen.

Der Neubau entstand als Gemeinschaftsprojekt des « Instituts für Technologie in der Architektur » der ETH Zürich und wurde auf dem Dach einer bestehenden Parkgarage des Campus Hönggerberg realisiert. Der gesamte Bau inklusive das geschwungene Holzdach wurde in Leichtbauweise erstellt. Ein einziger Portalroboter der Firma Erne fabrizierte im Werk die Dachbauteile aus Holz vor. Bereits bei der Produktion der Dachbögen wurden die Fensterkränze der Velux Flachdachfenster eingesetzt. Durch die Vormontage der Fensterkränze konnten die Dachfenster auf der Baustelle sehr schnell montiert werden und den Innenraum gegen die Witterung schützen. Die Flachdachfenster sind integraler Bestandteil der Belichtung der grossen Halle des Arch-Tec-Lab. Das eindrucksvolle Holzdach spannt über eine Fläche von 2308 m2. Rundherum ist der Bau mit einer Glasfassade eingefasst. « Das Tageslicht fällt über die Verglasung nur bis in eine Raumtiefe von ungefähr sieben Metern », erklärt Guido Züger. So war zenitales Tageslicht – im Sinne des Projektes mittels Dachfenster – für das Projekt unabdingbar, um die Mitte des Raums mit genügend Tageslicht auszustatten. Auch ist ein Teil der Fenster öffenbar und kann so zur Nachtauskühlung des Gebäudes genutzt werden.

Fotos : ©Andrea Diglas / VELUX Schweiz AG


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Digitalisierung New Work Silver Society Wissensgesellschaft Urbanisierung Individualisierung

Immobilien nächste Generation Verschiedene Megatrends zeichnen sich klar am Horizont ab. Wie sich die einzelnen Bereiche entwickeln und welchen Einfluss sie auf unser künftiges Leben haben, wird sich erst noch zeigen. Fest steht allerdings, dass die einzelnen Elemente nicht isoliert, sondern integriert zu betrachten sind. Die Vernetzung ist keine rein technische Frage: Sie verlangt die Zusammenarbeit der gesamten Immobilienbranche: der Architekten und Ingenieure, der Planer und Bauherren, der Bewirtschafter und Baumanager, der Eigentümer, Vermieter und Mieter. Dabei steht über allem die Forderung nach Nachhaltigkeit in sozialer, ökonomischer und ökologischer Hinsicht. Ein Beispiel dafür ist die Arbeitswelt von morgen: Die Vernetzung und die Digitalisierung erlauben uns, jederzeit und von überall in jeden Prozess einzugreifen. Durch das Zusammenspiel von Mensch und Technologie kann die Effizienz gesteigert, die Umweltbelastung gesenkt und gleichzeitig die soziale Interaktion aufrecht erhalten werden. Die Digitalisierung fördert zudem den Aufbau von neuen digitalen, internetbasierten Unternehmen. Diese werden nicht mehr zentral geführt. Situativ organisieren sie sich neu – kollaborative Arbeitsmodelle verwandeln die Wohnung in einen High-Tech-Arbeitsplatz. Einfach und sofort verfügbare Installationen ge-

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winnen an Bedeutung. Traditionelle Büros sind im Gegenzug bezüglich Technik, Infrastruktur und Raumgestaltung flexibler zu konzipieren und zu realisieren.

Kernbereiche verlangen, reagiert Livit mit neuen Modellen in der Vermietung, der Bewirtschaftung, im Facility- und Baumanagement.

Nachhaltig entwickelt

Überall integriert

Parallel zu dieser Dynamisierung der Arbeitswelt revolutioniert die Digitalisierung unser soziales Leben in seinen Strukturen und hinsichtlich Kommunikation. Künftig erfolgt die wirtschaftliche und soziale Wertschöpfung mehrheitlich daten- und wissensbasiert. Innovationen sind Treiber für Wachstum und Wettbewerb. Damit gewinnt der offene, transparente Zugang zu Wissen sowohl im privaten wie im geschäftlichen Bereich an Bedeutung. In der fortschreitenden Urbanisierung erkennt Livit eine relevante Veränderung: Das Anwachsen unserer Zentren bringt weitere Anforderungen an die Infrastruktur. Analog zur Stadtplanung fokussiert Livit auf die nachhaltige Entwicklung jeder einzelnen Immobilie unter Berücksichtigung neuer Lebensformen. So auch beim Trend zur Individualisierung mit der Nachfrage nach spezifischen Lebensräumen sowie mit massgeschneiderten Services rund um das Wohnen im Einzel- oder Kleinhaushalt. Auch im Geschäftsbereich, wo veränderte Kommunikations- und Einkaufsformen eine Flexibilisierung städtischer

Fundamentale Veränderungen resultieren nicht zuletzt aus der demografischen Entwicklung: Das Wachstum der Wohnbevölkerung und der Fakt, dass wir immer älter werden, stellt die Gesellschaft vor neue Herausforderungen. Mit der Rente erfolgt der Start in eine neue Phase der privaten Akti vität, mit entsprechenden Auswirkungen auf die Wohn- und die Arbeitsinfrastruktur. Dabei ist dieses Alterssegment nicht von Megatrends wie Individualisierung, Digitalisierung und Urbanisierung ausgeschlossen. Livit geht konsequent auf zukunftsrelevante Veränderungen ein. Dabei verstehen wir Vernetzung nicht alleine als technische Aufgabe, sondern als Auftrag, der alle Bereiche unseres künftigen Lebens, Wohnens und Arbeitens tangiert. Die Her ausforderung besteht für uns und unsere Partner darin, die unterschiedlichen Ansprüche in Angeboten zu vereinen, welche Eigentümer, Bewohner und Benutzer gleichermassen zufriedenstellen.

Zukunft der Schweizer Bauwirtschaft  
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