WERNER SÜBAI: FÜR UND WIDER VON BUILDING INFORMATION MODELING

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Dreidimensionale Planung und Parametrisierung unterstützen und optimieren in unvergleichlicher Weise die umfängliche Betrachtung architektonischer Aufgabenstellungen sowie die qualitative Bestimmung planerisch-konstruktiver Lösungen. Zudem präzisieren sie die Integration und Koordination planerischer Vorgaben und Notwendigkeiten der an der Objektplanung beteiligten Fachplaner. Ein großer Schritt im Hinblick auf frühzeitige Qualitätssicherung in der Planung mit Ausrichtung auf Standards, modulare Betrachtungen und Festlegungen sowie die frühe Definition von Vorfertigungs- und Elementierungsmöglichkeiten. So weit, so gut.

Innovative Neuerungen des Planungsprozesses

Versuchen wir diese Aspekte etwas genauer zu beleuchten, bröckelt die Fassade der kernigen Aussagen von Softwareindustrie, Prozessoptimierern und Projektsteuerern. Postuliert werden unter anderem Aussagen, die eine Verringerung der Fehlerquote im Planungsprozess von mehr als 50 Prozent ankündigen oder zu jeder Zeit Sicherheit über Flächen, Massen und Kosten versprechen. Welchen Bestand haben diese und vergleichbar pauschale Aussagen im Zusammenhang mit der Planung in 3D? Gestalten und Planen ist ein Prozess, geprägt von der Abstraktion hin zur Realisierung eines in der nahen Zukunft fertigzustellenden Projektes. Dieser Prozess verläuft in unterschiedlichen Maßstäben. Der Detaillierungsgrad der Planung nimmt in diesem Prozess in Richtung Umsetzungszeitpunkt zu. Die Reaktion der Planung, also Änderungen im Planungsprozess, schließen erst mit der Fertigstellung des Gebäudes ab. Dieses Moment ist nachvollziehbar und beruht auf möglichen Programmänderungen, die in der Folge planerisch korrigiert werden müssen oder auf konstruktiven und funktionalen Einsteuerungen qualitativer oder wirtschaftlicher Notwendigkeit. Diese Freiheit lässt sich kein Bauherr nehmen.

© Interboden / HPP

Verschiebung der Planungsphasen

Der beschriebene Ablauf stellt die aktuell gelebte Realität dar und bildet folgerichtig auch den Kontext ab, in dem sich alle Planungsbeteiligten bewegen. Gute Gründe für dieses Vorgehen liefert der über viele Generationen geprägte und bewährte Planungsprozess sowie die Manifestierung dieses Prozesses und der verschiedenen Leistungsphasen in der HOAI, der inhaltlichen und rechtlichen Grundlage von Architekten- und Ingenieurleistungen in Deutschland. Die Planung von Architektur in 3D sowie die Möglichkeit der Planung mit der BIM-Methodik unterbricht dieses von der Planungs- und Bauindustrie bisher gepflegte Vorgehen an neuralgischen Punkten. Der notwendige Grad der Detaillierung durch die Modellplanung und die BIM-Methodik verschiebt sich in frühere Phasen des Planungsprozesses als bis dato notwendig und gelebt. Zu einem sehr frühen Zeitpunkt sind detaillierte und exakte geometrische und inhaltliche Festlegung notwendig, um das Modell ab einem vereinbarten Zeitpunkt zielgerichtet aufsetzen zu können. Die Veränderung des Modells in späteren Planungsphasen ist nicht so einfach möglich wie das punktuelle Verändern und Austauschen eines Plans. Durch diese, der 3D-Planung geschuldete, frühe geometrische und inhaltliche Festlegung kommt es zu planerischen Verlagerungen aus den HOAI-Leistungsphasen 5 und 6 in die Leistungsphase 3. Ebenso kommt es zu Verschiebungen aus den HOAI-Leistungsphasen 6 und 7 in die Leistungsphase 5.

Darüber hinaus kann das 3D-Modell mit Informationen angereichert werden, die sich auf den Bauablauf sowie den Lebenszyklus nach der Fertigstellung des Gebäudes beziehen. Dieser Phasenverschiebung durch die komplexere, präzisere und dichtere Planung im Modell, wird das aktuelle Verständnis des Planungs- und Umsetzungsprozesses, planbezogenes Dokumentieren von Architektur in einem rein geometrischen Verständnis der Zeichnung, nicht mehr gerecht. Grundlage für die Kommunikation von allen Planungsbeteiligten ist nicht mehr der zweidimensionale Plan, der ausgedruckt in der Mitte des Tisches liegt. Denn 3D bedeutet Datenmodell und nicht Plandaten.

Aus einer Datei je Darstellungsebene in der 2D-Planung wird eine Datei für alle Planungsinhalte.

Umbruch in Bezug auf das Denken, Planen und Umsetzen von Architektur

Die Transition von zweidimensionaler in dreidimensionale Planung führt zu einem bisher nicht dagewesenen Umbruch in Bezug auf das Denken, Planen und Umsetzen von Architektur. Beim Wandel von der Tusche- zur CAD-Zeichnung war zwar das Werkzeug ein anderes, jedoch blieb das Ziel dasselbe: eine technische Zeichnung aus Linien, Bögen, Schraffuren und unterschiedlichen Strichstärken mit entsprechenden maßlichen und inhaltlichen Erläuterungen zu erstellen. Von analoger Zeichnung zur digitalen Zeichnung nach dem Prinzip „What you see is what you get“. Dieses Prinzip wandelt sich mit 3D und der BIM-Methode radikal: 2D-Pläne werden nicht gezeichnet, sondern aus dem Modell abgeleitet, respektive generiert. Im grafischen Ergebnis muss sich der Planer den Möglichkeiten der Software unterwerfen, dasselbe gilt für Behörden, Bauherrn und Fachplaner. Diese Umstände führen aktuell zu einem großen Schulungsbedarf bei allen Beteiligten sowie der Notwendigkeit Planungs- und Unternehmensstandards, jedenfalls teilweise, neu zu definieren. Zudem müssen größere Projekte technisch von Fachpersonal begleitet werden, um neben der planerisch inhaltlichen Konsistenz auch die Konsistenz der digitalen Information sowie den generierten 2D-Planprodukten zu gewährleisten. So hat sich im Planungsumfeld der 3D-Planung und BIM-Methode binnen kürzester Zeit ein ganzes neues Aufgabenfeld rund um das BIM-Management entwickelt. Schlussendlich entsteht für das Architekturbüro prozessual als auch wirtschaftlich ein zusätzlicher Aufwand.

Unser Planungsumfeld – Bauherren, Berater und Behörden – benötigt jedoch (noch) Pläne zum Verständnis und zur Prüfung der Planinhalte: eine weitere große Herausforderung neben der Leistungsverschiebung in den Planungsphasen des Architekten. Diese Situation wird sich nur langsam verändern und bedeutet für Architekten in Deutschland vorerst weiterhin die Abbildung des Planungsprozesses in 2D sowie 3D. Einen solchen Plan in gewohnter Lesbarkeit und nach Vorgabe der Planzeichenverordnung zusätzlich zu generieren, bedarf umfänglicher Bearbeitung. Dieses Moment wird von der Software-Industrie oftmals verschwiegen und von Bauherren nicht verstanden und übersehen.

Diese Tatsache verhängt die theoretischen Vorzüge der 3D-Planung sowie der BIM-Planungsmethodik zurzeit noch und führt zu Mehraufwand und Stagnation bei Architekten: Alles was im veränderten Planungsprozess nicht so läuft, wie es sich das Planungsumfeld vorstellt, wird in der Regel erst einmal an den Architekten adressiert: Aus Unverständnis wird der Architekt häufig als alleiniger Verursacher dieser neuerlichen Probleme gesehen – was er aber nicht ist.

Neue Komplexität der Planung

Eine weitere, grundsätzliche Herausforderung stellt die Einbettung intelligenter Qualitätssicherungsprozesse beim Objektplaner dar, die eindeutig einen zusätzlichen Aufwand im Vergleich zur konventionellen, zweidimensionalen CAD-Planung, notwendig macht. Der durch die 3D-Planung entwickelte Mehraufwand lässt sich gut am Beispiel der Integration der Schlitz- und Durchbruchsplanung verdeutlichen. In der 2D-Welt wurde bislang vom Haustechniker eine CAD-Datei geliefert, die der Architekt als Referenz über seine eigene Planung legen konnte. Damit war – abgesehen von der fachlichen Koordination und Prüfung der TGA-Planung – der Aufwand abgeschlossen. In der BIM-Welt müssen Schlitze und Durchbrüche nun Teil des Architekturmodells werden. Eine einfache Unterlegung des Haustechnikmodells reicht nicht mehr – aus zwei Gründen: Erstens würde ein solches angehängtes Modell in 2D-Plänen (abgeleitet aus dem Architekturmodell) nicht dargestellt. Zweitens wird eine Kollisionsprüfung zwischen Haustechnik und Objektplanung erst sinnvoll, wenn Schlitze und Durchbrüche tatsächlich als „Öffnungen“ im Architekturmodell vorhanden sind. Der planerische, ebenso wie der koordinatorische Aufwand steigen. Zudem enthält das Architekturmodell nun planerische Aussagen, die originär nicht in der Verantwortungssphäre des Architekten verankert sind.

Wir planen seit zehn Jahren in unserem Büro mit 3D-Software und nutzen selektiv die BIM-Planungsmethodik. Auf 20 Architekten kommt bei uns aktuell ein 3D/ BIM Koordinator, der Teams und Projekte übergreifend unterstützt. Derzeit planen wir mit BIM in unserem Büro zwei der größten Quartiersentwicklungsprojekte, die aktuell in Deutschland realisiert werden: Das südliche Überseequartier in Hamburg sowie das FOUR Frankfurt. Neben diesen durch ihre Dimension komplexen Projekten nutzen wir BIM bei anderen Projekten aufgrund des hohen Anspruchs an die bauliche Modularisierung. So zum Beispiel bei unserem Projekt The Cradle im Düsseldorfer Medienhafen im Sinne eines baukonstruktiven und transparenten Materialkreislaufs: Nach dem Cradle-to-Cradle®-Prinzip geplant, werden Bauteile katalogisiert, ihnen spezifische Informationen zugewiesen und ein späterer Rückbau von vorneherein mitgedacht.

Um die Vorteile in Bezug auf den Planungsprozess sowie die Optimierung der Planungsinhalte der 3D- bzw. BIM-Planungsmethode zielgerichtet und erfolgreich in die Zukunft tragen zu können, bedarf es aus unserer Sicht einer verstärkten Wahrnehmung und Akzeptanz hervorgerufener Friktionen und Planungs- bzw. Leistungsverschiebungen im Planungsumfeld: bei Bauherren, Fachplanern, Beratern und Genehmigungsbehörden.

Aus heutiger Sicht und auf der Grundlage unserer bisherigen Planungserfahrung lassen sich nachfolgende Faktoren ableiten, die wesentlichen Einfluss auf den Erfolg der 3D-Planung –inhaltlich und wirtschaftlich, besitzen:

  • Im Vorfeld der 3D-Planung sind die Prinzipien „Open BIM“ versus „Closed BIM“ mit allen Konsequenzen auf die Zusammenarbeit mit allen an der Planung Beteiligten zu klären.
  • Die Planung im 3D-Modell sollte erst dann gestartet werden, wenn Konzept und Entwurf final abgestimmt und freigegeben sind.
  • Die Tiefe der LODs ist vor Planungsbeginn genau zu klären. Im Besonderen sollte Klarheit über die Auswirkung dieser Festlegungen auf den Planungsprozess bestehen.
  • Die „Generierung“ von 2D-Plänen aus dem 3D-Modell muss inhaltlich und zeitlich einvernehmlich abgestimmt sein, bevor die Planung in 3D beginnt. Zusätzliche Planstände können nur mit Aufwand erstellt werden.
  • Änderungen im Modell sollten zu jedem Zeitpunkt nur mit umfänglicher Erläuterung aller Konsequenzen auf Zeit, Qualität und Budget vorgenommen werden.
  • Der theoretische Vorteil der präzisen 3D-/ BIM-Planung mit ihren Möglichkeiten und Erwartungen sollte mit dem Planungsumfeld abgeglichen und so projektspezifisch dem Anspruch an 3D-Planung und Attribuierung realistisch an die Projektnotwendigkeit in Planung, Umsetzung und Betrieb angepasst werden.

Letzteres scheint aus unserer Erfahrung sehr wertvoll, um weiterhin erfolgreich Architektur zu realisieren. Zudem kann diese Betrachtung immer wieder, mit zeitlichem Fortschritt des Planungsprozesses, angepasst und aktualisiert werden – keine prinzip- sondern situationsbezogene Ausrichtung des Planungsprozesses. Dies ist ein wichtiger oder gar der grundsätzlichste Erfolgsfaktor für die zukunftsgerichtete Entwicklung und Planung von Architektur; und das nicht erst seit Einführung von 3D-Planung und BIM-Methodik: Diesem Prinzip unterliegen wir Architekten in unserer Arbeit seit jeher.


WERNER SÜBAI

studierte Architektur an der Bergischen Universität Wuppertal. Nachdem er Ende der Achtziger Jahre zunächst im Büro Oberdeck und Petzinka arbeitete, kam er 1989 zu HPP, wo er ab 1999 zunächst Projektpartner und seit 2008 als Gesellschafter im Düsseldorfer Büro tätig ist, sowie seit 2018 Senior Partner der HPP Architekten GmbH ist. Seit Mitte der Neunzigerjahre ist er auch auf die Bearbeitung der Wachstumsmärkte in China und Osteuropa fokussiert.

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