Die Vorteile von BIM

Wie Schalungsplanung mit BIM funktioniert

Nach einer Beauftragung der Planungsleistungen erhalten die MEVA-Ingenieure das Gebäudemodell vom Planer oder Bauunternehmer. „Die BIM-Anforderungen sind bereits vom Kunden definiert. Daher besteht unsere Rolle eher darin, den bidirektionalen Austausch von Informationen – Gebäudemodelle, technische Informationen und Zeichnungen – sicherzustellen, als den ganzheitlichen Prozess zu gestalten“, erläutert Hannes Endriss, Chief Technology Officer des MEVA-Softwarepartners BIM².

Ein konkretes Beispiel ist die Planung der Betoniertakte mit der entsprechenden Schalungskonstruktion, um mittels der technischen Möglichkeiten zügige Abläufe auf der Baustelle und die Einhaltung statischer Anforderungen sicherzustellen. Klare Kommunikation sowie die Bearbeitung und der Austausch der Dateien und Modelle ist dafür notwendig.

Auf der Grundlage des Gebäudemodells werden Schalungsmodelle erstellt. Mit seiner Programmierkompetenz haben die BIM²-Ingenieure Schalungsfamilien und zugehörige Algorithmen auf Basis von Autodesk Revit entwickelt, um die Paneele und Zubehör einfach im Modell zu platzieren. „Die Verwendung dieser Produktfamilien stellt sicher, dass alle erforderlichen Informationen – wie die Gebäudegeometrie, alphanumerische Parameter wie die Taktplanung oder Sichtbetonanforderungen für Wände – im Modell enthalten sind. So wird die Automatisierung von Teilen des Schalungslayouts ermöglicht“, so Hannes Endriss weiter.

Diese Automatisierung sichert die Produktivität und Effizienz des Entwurfs: Sie ermöglicht, Tausende von Bauteilen mit einer einzigen Klickserie zu platzieren. Alternativ kann der Schalmeister verschiedene Parameter eingeben, sodass die Software das 3D-Modell und andere Details generiert. So verfügt beispielsweise das britische MEVA-Konstruktionsteam über ein eigens entwickeltes Tool für das automatische Klettersystem MAC. Damit werden Parameter wie die Größe von Trägern schnell eingegeben und die Software erstellt in Sekundenschnelle das entsprechende 3D-Modell. Anschließend werden auch die Zeichnungen automatisiert, indem Maße, Beschriftungen und Legenden hinzugefügt werden. Mit wenigen Klicks ist das Zeichnungslayout eingerichtet.

Der schwierige Teil ist die Betoniertaktplanung, da die Schalung bei jedem Takt für eine bestimmte Zeit bestehen muss, ehe sie entfernt und an anderer Stelle wieder eingesetzt werden kann. Hierfür müssen die Bauphasen im BIM-Modell angegeben oder mit dem Projektteam vereinbart werden. „Dies ist in der Regel ein iterativer Prozess, der den Input der Statiker, des Bauunternehmers und des Schalungslieferanten sowie deren Zusammenarbeit erfordert“, erläutert Hannes Endriss von BIM². So müssen die Höhen, Breiten und Stärken der zu betonierenden Abschnitte und der Betondruck mit den Elementgrößen und -stärken abgeglichen werden, um die richtigen Layouts auf Grundlage der verfügbaren Schalungen zu finden. Nach der Abstimmung kann das Modell dann an die Taktpläne angepasst werden.

Da die Schalungsprozesse temporär sind, werden die von den MEVA Planern oder dem BIM²-Team erstellten 3D-Schalungsmodelle von den Planern und Bauunternehmern referenziert (oder verlinkt), anstatt direkt in das zentrale Modell integriert zu werden. Dies hat den Vorteil, dass jeder Projektbeteiligte den Schalungsentwurf als separate Ebene innerhalb des Projektmodells betrachten kann, ohne die Leistungsfähigkeit und Größe der ursprünglichen zentralen Modelldatei zu belasten. Zu beachten ist allerdings, dass einige Systeme verlorene Einbauteile wie Ankerplatten für Kletterschalungssysteme benötigen. Da sie nach Fertigstellung des Gebäudes einen integralen Bestandteil darstellen, müssen diese in die Modelldatei eingearbeitet werden.

Wie Schalung von BIM profitiert

Ein großes Plus von BIM ist die verbesserte Visualisierung durch 3D-Modelle. So lassen sich unterschiedliche Vorgänge betrachten und mögliche gegenseitige Beeinflussungen oder Störungen erkennen. Die Visualisierung des Endprodukts in 3D bringt Klarheit und Transparenz in den Prozess und hilft, die Funktionalität der Entwurfsvorschläge bereits sicherzustellen beziehungsweise Störungen und Fehler zu erkennen, bevor die Arbeiten auf der Baustelle beginnen.

Kollisionen verschiedener Bauteile werden vorzeitig wesentlich einfacher und zuverlässiger detektiert als im Zusammenspiel von 2D-Zeichnungen. Dazu tragen integrierte automatische Werkzeuge in der Modellierungssoftware bei, die somit zeitaufwendige und teure Nacharbeiten verhindern.

Die Zusammenarbeit zwischen Teams und Projektbeteiligten wird durch BIM und 3D-Schalungsmodelle wesentlich vereinfacht. Informationen und Änderungswünsche werden während der Bauphase miteinander und direkt über die Modelle ausgetauscht und aktualisiert. Das ist komfortabler als die Kommunikation per E-Mail oder mit Besprechungsnotizen. So lassen sich Aufgaben schneller identifizieren und eindeutig zuweisen. „Das Modell wird entweder in den physischen Planungsbesprechungen gezeigt oder auf einer kollaborativen Plattform geteilt und diskutiert. Die Visualisierung und Simulationen sind ein immenser Vorteil“, fährt Hannes Endriss fort. „Sie helfen auch den Mitarbeitern vor Ort, den Entwurf besser zu verstehen, weil sie sehen können, woran sie bauen.“

BIM hilft dem Schalungsteam bei der effizienten Erstellung genauer Pläne. Nach dem Input der erforderlichen Schalungsfamilien in das Modell können schnell Stücklisten erstellt und zur weiteren Auswertung an das ERP-System gesendet werden. Betoniervorgänge werden anhand von Parametern analysiert und in 4D (Zeit) oder 5D (Kosten) simuliert, so dass genaue Prognosen für die Arbeitsplanung und Baukosten erstellt werden können. Auch der Vergleich unterschiedlicher Varianten und Lösungsvorschläge lässt sich wesentlich schneller bewerkstelligen und bewerten. Nicht zuletzt lassen sich Materiallieferungen effizienter planen und auf den Bauablauf abstimmen.

Was BIM für die Schalungsplanung bewirkt

Noch ist der Einsatz von BIM in der Schalungsplanung nicht alltäglich – hat sich aber bei vielen Projekten bereits bewährt. MEVA sieht in dieser Technologie große Chancen, um die Zusammenarbeit mit Kunden weiter zu erleichtern. „Unsere Software ermöglicht es, Schalungsvorschläge zu entwickeln, die viel genauer sind, weil wir sie gründlich in 3D geplant haben. Dies gibt den Kunden Sicherheit“, so BIM-Experte Hannes Endriss. Die Zusammenarbeit wird vereinfacht und gefördert, der Bauprozess verläuft flüssiger und mit weniger Problemen.

Allerdings können die Vorzüge von Building Information Modelling nur dann vollständig und erfolgreich umgesetzt werden, wenn alle Beteiligten das gleiche Ziel verfolgen: einen vollständig optimierten Bauprozess. Ist dies der Fall, kann BIM das volle Potenzial ausschöpfen und einen Mehrwert für alle Projektbeteiligten schaffen. MEVA und sein Partnerunternehmen BIM² verfolgen diesen Ansatz gemeinsam – zugunsten von partnerschaftlichen, kooperativen Beziehungen.

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