Digitalisierung der Schalungsplanung

Building Information Modeling ist die digitale Antwort der Bauwirtschaft auf den technologischen Fortschritt. Lange Zeit galt die Branche als schwer digitalisierbar. Während Architekten und Bauzeichner früher Stift und Papier durch Computer und Software ersetzten, dauerte es noch eine Weile, bis vollständig digitale Lösungen bereitstanden. Mit BIM werden sämtliche Informationen des Bauprojekts zusammen mit einem dreidimensionalen Modell in einer digitalen Datenbank gesammelt, koordiniert, abgestimmt.

Digitalisierung ausprobiert

Wie genau die Projektabwicklung einer vollständig digitalisierten und konsequent papierlosen Baustelle abläuft, erprobt das Ingenieur-, Planungs- und Beratungsunternehmen Basler & Hofmann AG im Rahmen eines eigenen Pilotprojekts. Das Schweizer Unternehmen errichtet an seinem Standort in Esslingen, im Kanton Zürich, einen dreigeschossigen Erweiterungsbau für ein bestehendes Bürohaus. Das Unternehmen übernahm im eigenen Bauprojekt die Gesamtprojektleitung, die Projektierung aller Gewerke im BIM-Modell und die BIM-Koordination. Die bauliche Umsetzung des Projekts erfolgt ausschließlich auf Basis des digitalen Modells.

Closed BIM

Die zentrale Anforderung des Bauherrn lautet: Das ganze Bauwerk ist von allen Beteiligten und für alle Gewerke ausschließlich in einem einzigen BIM-Modell, also in einer einzigen Datenbank, zu planen. Diese Arbeitsmethode wird in der Fachsprache als „big closed BIM“ bezeichnet und steht für fachübergreifendes Arbeiten (big) in einer definierten Software (closed).

Der Nutzen dieses digitalen Projekts reicht allerdings noch weiter. Die Basler & Hofmann AG will mit diesem Innovationsprojekt nicht nur die Koordination der Modelle optimieren, sondern integral planen und einen digitalen Zwilling des Gebäudes erschaffen. Dieses integrale Modell dient über die Erstellung des Bauwerks hinaus und kann verwendet werden, um später etwaige Umbauten, Umnutzungen und das Facility Management zu simulieren.

Dieser umfassende Ansatz bedeutet eine Umstellung für den Bauherrn, Anwender und Planer. Viele Entscheidungen mussten deutlich früher getroffen werden als bei einem konventionellen Planungsprozess. Alle Fragen und Abhängigkeiten wurden daher noch im Modell geklärt.

Digitale Entwicklung begleitet

In diesem Zusammenhang hat die Basler & Hofmann AG mit der Marti AG auch das verantwortliche Bauunternehmen frühzeitig in den Prozess miteinbezogen. Alessandro Walpen, BIM-Verantwortlicher der ausführenden Marti AG, erklärt: „Für uns war es ideal, so früh im Projekt miteinbezogen zu werden. Wir konnten so einen Beitrag zur Optimierung der Planung geben.“ Auf der Suche nach einem Partner, der die digitalen Entwicklungen begleiten und vorantreiben kann, wendete sich der Bauunternehmer an Meva. „Die Idee der integralen Planungen von Basler & Hofmann hat uns sehr gut gefallen“, sagt Walpen. „Daher wollten wir diesen digitalen Ansatz für uns selbst nach Möglichkeit auch im Rohbau verstärkt nutzen. Meva bot dabei fortschrittliche Entwicklungen im Bereich BIM.“

Im digitalen Schalungsmodell werden die einzelnen Takte separat dargestellt, das vereinfacht die Anwendung. Abb.: MEVA

 

Digitale Schalung

Das Schalungsunternehmen hat die digitale Entwicklung bereits früh als Chance für die Schalungsplanung erkannt und brachte mit der Fachabteilung IT-Engineering Services die eigene digitale Schalungsfamilie auf den Computer. Heute stehen in modernen Planungstools die Modelle der einzelnen Schalungssysteme zur Verfügung und ermöglichen flexible dreidimensionale Planungen. „3D-Planungen haben gerade bei komplexen Geometrien den Vorteil, dass die Bauabläufe transparenter sind und sich dadurch einfacher umsetzen lassen“, erklärt Michael Estermann, Geschäftsführer der Meva Schalungs-Systeme AG in der Schweiz.

Referenziertes Modell

Oft entwerfen die Anwendungstechniker bei Meva daher aus 2D-Plänen ihre dreidimensionalen Modelle, um die Planung so exakt wie möglich zu gestalten. Die Basler & Hofmann AG stellte für ihr Projekt ein umfassendes Modell zur Verfügung. In einem referenzierten Modell des neuen Erweiterungsbaus konnten die digitalen Schalungselemente somit eingefügt werden. In Bezug auf die Schalungstechnik galt es dabei zunächst auf die Fragestellungen bezüglich Taktvorgaben, Betonqualität, Schalungsüberstand, Sichtbetonanforderungen einzugehen.

Im Untergeschoss waren zwei unterschiedliche Höhen in der Bodenplatte vorgesehen. Die Wände ringsum sind durch verschiedene Winkel ein wenig zueinander versetzt und ergeben 13 unterschiedliche Abschnitte. Gleichzeitig gibt es zwei Versprünge in der darüberliegenden Decke, die zu den Abschnitten der Bodenplatte jedoch nicht parallel sind. Neben den erforderlichen IT-Kenntnissen sind damit weiterhin planerische Fähigkeiten gefordert. Dies wird am Beispiel der Decken über dem Erdgeschoss deutlich.

Noch bevor auf der Baustelle der erste Spatenstich gemacht wurde, war der digitale Bauplan inklusive Schalung fertiggestellt. Über ein verknüpftes Modell konnte Meva die Planung passgenau in das Modell des Ingenieurunternehmens einfügen und nutzten dabei dieselbe Software. Auf der Baustelle konnten die digitalen Informationen über eine Cloud abgerufen werden. Jeder Takt ist separat in einer eigenen Ansicht dargestellt und kommt so direkt auf das Tablet.

Die frühzeitige und vollständige Planung gewährleistet das Arbeiten ohne Baustopps und Unterbrechungen. Alessandro Walpen von Marti resümiert: „Keine rollende Planung bedeutet für uns, dass wir von Anfang an exakt arbeiten können. Das Planmanagement entfällt und macht uns schneller.“

www.meva.de