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Vom Bauen zum Montieren Digitale Prozesse revolutionieren die Baubranche

Im Maschinen- oder Fahrzeugbau längst Alltag, halten räumliche 3D-Computermodelle jetzt in der Baubranche Einzug. In der Elbphilharmonie kommt Building Information Modeling, kurz BIM, auch beim Innenausbau zum Einsatz.

Auf Basis digitaler Daten schrumpfen die Abweichungen zwischen den Maßen in den Plänen der Architekten und der Realität, wie sie die Handwerker auf der Baustelle vorfinden, gegen null. So werden hochkomplexe Vorhaben wie der Ausbau einer zweigeschossigen Penthousewohnung im obersten Stockwerk der Hamburger Elbphilharmonie überhaupt erst möglich.

Der anonyme Bauherr wünschte sich für sein exklusives Appartement die räumliche Anmutung des Großen Berliner Schauspielhauses, das als Stilikone des Expressionismus gilt, jedoch 1988 abgerissen wurde. 1918 hatte der Architekt Hans Poelzig das Haus mit einer Stuckdecke ausgestattet, die mit tropfenförmig herabhängenden Zapfen verkleidet war, so dass die Berliner ihr Revuetheater kurzerhand als "Tropfsteinhöhle" bezeichneten. Um die damalige Formensprache in der bereits fertig gestellten Bauhülle der Elbphilharmonie wieder aufleben zu lassen, setzt das Architekturbüro Brückner aus München als Generalplaner auf die Technik des Building Information Modeling, kurz BIM.

Digitalisierung beim Innenausbau

Durch diese Art des Bauens wird sich das Berufsbild des Handwerkers grundlegend ändern, glaubt Architekt Laurent Brückner. Bei Schotten & Hansen, einer auf hochwertigen Innenausbau spezialisierten Holzmanufaktur aus dem oberbayrischen Peiting, und der Schreinerei Ackermann aus Wiesenbronn bei Würzburg ist die Botschaft bereits angekommen. Beide Handwerksunternehmen tragen mit ihrem Know-how dazu bei, dass die moderne Interpretation des Berliner Schauspielhauses im 24. Stock über dem Wasser der Nordelbe Gestalt annimmt.

Rohbau wird millimetergenau mit 3D-Scanner vermessen

Bevor die Handwerker aber zum Zuge kamen, haben die Mitarbeiter vom Architekturbüro Brückner einen datenbankbasierten 3D-Plan erstellt. Da alle Bauteile mit dem Personenaufzug nach oben gebracht werden müssen, geht es nicht ohne eine präzise Vorfertigung.

Um bei der Montage Toleranzen zwischen den nach digitalen Plänen vorgefertigten Teilen und der Bauhülle zu vermeiden, wurde der leere Rohbau zunächst mit einem 3D-Laserscanner millimetergenau vermessen. In dieses 3D-Modell konnten die Entwürfe von Irena Richter eingerechnet werden. In Handskizzen hatte die Innenarchitektin die Ideen des Bauherrn visualisiert: Während die verglaste Außenwand den Blick auf den Hafen freigibt, bietet der Raum innen durch amorphe Formen geschützte Aufenthaltsbereiche mit einem höhlenartigen Bad und einer Treppe zum Schlafbereich auf der Empore.

Anschließend wurde am Bildschirm die Konstruktion vorangetrieben. Der Rechner zerlegte Unterkonstruktion, Wand- und Deckenschalen in Einzelteile, die später vor Ort wie ein modulares Baukastensystem wieder zusammengesetzt werden können. "Im Prinzip wird die Wohnung nicht gebaut, sondern montiert – wie bei Lego", erklärt Laurent Brückner.

BIM kein Fremdwort mehr

Wichtig ist dabei, dass alle beteiligten Unternehmen auf die gleiche Software setzen, damit an der Schnittstelle zwischen gestalterischer Planung und technischer Ausführung kein Informationsverlust entsteht. Im Falle der Penthousewohnung in der Elbphilharmonie wurde auf Rhino als Standardsoftware vertraut.

Damit kann auch die Ackermann GmbH umgehen. In dem unterfränkischen Traditionsbetrieb mit 120 Mitarbeitern wurden auf CNC-Bearbeitungszentren und von Robotern Wandelemente aus Leichtbeton gefräst. "Alle Teile müssen exakt durchnummeriert werden, damit es bei der Montage keinen Ärger gibt", erklärt Frank Ackermann, der den Schreinerbetrieb in dritter Generation zu einem kreativen Zulieferer für Laden- und Messebauer mit modernster Ausstattung entwickelt hat.

Vor zwölf Jahren wurde bei Ackermann schon das 1:10-Modell des Konzertsaals der Elbphilharmonie gefertigt, das den japanischen Akustikdesigner Yasuhisa Toyota bei seiner Suche nach dem perfekten Klang unterstützen sollte. "Damals haben wir uns noch eine blutige Nase geholt", meint Frank Ackermann mit Blick auf die Kosten. Aber der Lerneffekt dieses Auftrages wirkt bis heute nach. BIM ist bei Ackermann längst kein Fremdwort mehr.

Das kann auch Torben Hansen von sich behaupten. Der Geschäftsführer der Schotten & Hansen GmbH sieht im BIM unter anderem große Chancen, Bauberufe für die Jugend wieder attraktiver zu machen. "Wenn Lärm und Staub von den Baustellen verschwinden, weil nicht mehr gebohrt und gesägt wird, dann wollen auch wieder mehr Leute dort arbeiten", glaubt der Däne, dessen oberbayrischer Handwerksbetrieb schon heute auf spanende Arbeiten oft verzichten muss, weil sie zum Beispiel beim Ausbau von Yachten nicht erlaubt sind.

Komplexe Gestaltungsvisionen werden wahr

Zusammen mit dem Architekten Laurent Brückner und dem Wirtschaftsprüfer Andreas Konle hat Hansen in diesem Jahr das Unternehmen Cora gegründet, das die Idee des BIM auf hochwertigen Innenausbau überträgt. Mit dem selbstentwickelten Prozess des Digital Interior Manufacturing (DIM) wollen die Gründer von Cora Designer, Innenarchitekten und Bauherren dabei unterstützen, in bereits fertigen Bauhüllen komplexe Gestaltungsvisionen zu realisieren. Das Team aus internen Mitarbeitern und Kooperationspartnern schöpfe aus einer jahrzehntelangen Erfahrung im Umgang mit auserlesenen Materialien und klassischen handwerklichen Techniken, heißt es.

Was das konkret bedeutet, könnte unter dem Dach der Elbphilharmonie begutachtet werden. Aber die Eigentümer exklusiver Luxuswohnungen wünschen keine neugierigen Nachbarn und schweigen über die Kosten.

Vorteile des Digital Interior Manufacturing

Vermeidung von Bautoleranzen: Durchgängig einheitliche Datenformate eliminieren Schnittstellenrisiken von Beginn bis zum Abschluss des Projekts.

Höchste Präzision: Durch den parametrischen Planungsprozess werden Genauigkeiten von einem Zehntelmillimeter möglich, wodurch Kompromisse bei der Ausführung vermieden werden.

Probleme werden frühzeitig erkannt: Im 3D-Modell offenbaren sich Konflikte deutlich vor dem Produktionsbeginn und können bereits in der Planungsphase beseitigt werden.

CNC-gesteuerte Vorfertigung: Wenn alle beteiligten Gewerke diese Methode einsetzen, ermöglicht das die Umsetzung höchst komplexer Formen, Funktionen und Konstruktionen.

Zeiteffizienz: Durch die Anlieferung der vorgefertigten Teile „just in time“ auf die Baustelle werden Ausführungszeiten drastisch reduziert.

Herausragende Qualität: Alle Arbeiten und Bauteile werden unter kontrollierten Bedingungen ausgeführt und konfektioniert.

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