Für Kurzentschlossene besteht noch die Möglichkeit der Teilnahme an dem diesjährigen Expertenforum unseres Centermitglieds HILTI teilzunehmen.
Unter dem Motto „BIM- Was brauchen wir noch zum Erwachsen werden?“ findet die Tagung am 19. Mai in Hamburg statt und es erwarten Sie spannende Vorträge und Diskussionsrunden zum Thema BIM und die digitale Baustelle.
Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.hilti.de/content/hilti/E3/DE/de/engineering/news-and-references/expertenforum.html
Im Rahmen der Studie soll gemeinsam der aktuelle Stand der Technik zu bereits verfügbaren Erfassungsmethoden ermittelt, konkrete Anwendungsfälle formuliert sowie „Pain Points“, Grenzen und Möglichkeiten reflektiert werden.
Im weiteren Verlauf der Veranstaltung hatten die Teilnehmer die Gelegenheit an einer praktischen Vorführung des Boston Dynamics Spot-Roboters teilzunehmen, die freundlicherweise durch den Lehrstuhl gia von Prof. Jörg Blankenbach angeboten wurde.
Der in diesem konkreten Anwendungsfall mit einem „BLK 360“-Lasercanner des Herstellers Leica Geosystems part of Hexagon ausgestattete Roboter-Hund hat ad hoc einen Laserscan der Veranstaltungslocation durchgeführt und den Teilnehmern somit einen Einblick in den roboterunterstützten Workflow gegeben.
Abschließend für die praktische Vorführung wurde auch ein Dronenflug mit einer modifizierten „Mavic Air 2“ des Herstellers DJI vorgenommen und auch mit Hilfe dieses Werkzeugs ein Übersichtsscan der Location durchgeführt.
Vielen Dank an die anwesenden Teilnehmer unserer Partner Viega GmbH & Co. KG und Eiffage Infra-Bau für den angeregten Austausch.
Viel Erfolg für den weiteren Verlauf des Projektes!
Auch die möglichst detaillierte Erfassung von bereits bestehenden Gebäuden liegt im Fokus der aktuellen Forschung, um die Wertschöpfungskette der Digitalisierungsmethodik bereits in der frühen Phase eines Bauvorhabens voll auszureizen.
Herr Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Blankenbach, Leiter des Geodätischen Institut und Lehrstuhl für Bauinformatik & Geoinformationssysteme (gia) an der RWTH Aachen und Gesellschafter des BIM Center Aachen, führt derzeit mehrere Projekte durch, bei denen zum Beispiel mithilfe eines Roboters die vollautomatische Erfassung eines Bestandsgebäudes durchgeführt wird.
Das Institut verfügt über einen vierbeinigen Roboter „Spot“ von Boston Dynamics, der in diesem konkreten Anwendungsfall um einen Laserscanner des Herstellers Leica erweitert wird und sich autonom durch einen Gebäudekontext bewegen kann.
Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung der autonomen Navigation des Roboters in Innenräumen sowie die Erzeugung und Auswertung eines hochauflösenden Laserscans.
Heute fand ein spannender und produktiver Kooperationsworkshop zwischen dem Center Building and Infrastructure Engineering und BIM Center Aachen mit 10 Unternehmen aus dem Modulbau, Gebäudetechnik, Planung und Anlagenbau statt. Im Zentrum des Workshops stand der RWTH Aachen Campus und die Frage, wie Unternehmen zum Projekterfolg durch intelligente Lösungen und stärkere Kollaboration beitragen können. Wir bedanken uns bei allen Teilnehmenden für ihre Beiträge: Viega GmbH & Co. KG, Oventrop GmbH & Co. KG, Hilti Group, TROX GmbH, Eiffage, ALHO Systembau AG, BFT Cognos GmbH, Algeco GmbH, KLEUSBERG GmbH & Co. KG
Nach der Begrüßung durch Vertreter der beiden veranstaltenden Center Herr Prof. Jakob Beetz und Lev Kirnats sowie Dr. -Ing. Carl Richter und einer anschließenden Vorstellungsrunde folgten Impulsvorträge von Herr Prof. Beetz vom BIM Center Aachen zur Standardisierte Digital-Schnittstellen im Bauwesen – digitale Perspektiven auf die Zusammenarbeit, Frau Matlinska von BFT Planung zur Koordination in modellbasierten Projekten sowie die Vorstellung des Reallabors Modulo als Kristallisationspunkt zur Erforschung und Erprobung von Modulbauten von dem Geschäftsführer Herrn Dr. Feuerborn der RWTH Aachen Campus.
Im Anschluss bekamen die Teilnehmer die Möglichkeit sich in verschiedenen Diskussionsrunden über aktuelle Themen bzw. neue Projektideen auszutauschen, bevor zum Ende des Workshops eine gemeinsame Forschungsroadmap definiert und die nächsten Schritte festgelegt wurden.
Das BIM Center Aachen dankt dem CBI für die gemeinsame und erfolgreiche Durchführung des Workshops und dem aus beiden Mitgliedern zusammengesetzten Konsortium für die Teilnahme und rege Diskussion!
In der Regel ist Modulares Bauen heute 10 % – 20 % teurer als mit konventionellen Bauverfahren. Problem sind nicht die Kosten für die Gebäudehülle und den Innenausbau, an denen Modulares Bauen häufig ansetzt, sondern der steigende Grad der Haustechnik, sowie deren handwerkliche und kostenintensive Montage auf der Baustelle. Verglichen mit den durchschnittlichen Baukosten, sind die Kosten bei gebäudetechnischen Anlagen nahezu doppelt so stark gestiegen und weisen gegenwärtig nur einen geringen Vorfertigungsgradauf. Gegenwärtig fehlen auf der Anbieterseite eine technologische Konvergenz bei Lösungen von modularen TGA-Verbundsystemen und auf der Nachfrageseite Konsens und Akzeptanz hinsichtlich der Vorteile und Potenziale der Modularisierung. Im Folgenden soll aufgezeigt werden welche Potenziale TGA-Verbundsysteme haben und was dem Erfolg dieser noch im Weg steht.
✔️ Je nach Bauwerk gehören Bauteile der TGA mit ca. 60 – 250 Tsd. Bauteilen zum komplexesten Gewerk im Bauablauf. Modulare TGA-Verbundsysteme könnten durch Vorfertigung die Koordinationskosten auf der Baustelle deutlich senken, zur Verkürzung der Bauzeit und Erhöhung des Arbeitsschutzes beitragen, sowie bedingt durch den Arbeitskräftefachmangel, steigenden Montagekosten entgegenwirken.
✔️ Nachhaltigkeitsfonds im Immobilienbereich werden die klassische Bewertung nach dem magischen Dreieck um Nachhaltigkeitskriterien erweitern. Bei einer transparenten Darlegung von positiven Umweltauswirkungen bspw. über Kriterienkataloge von Nachhaltigkeitszertifikaten, werden Anreize für TGA-Verbundsysteme und allgemein für Modulares Bauen steigen.
✔️ Oftmals wird unter dem Begriff Modularisierung eine volumetrische, Container-basierte Umsetzung („Schachtelbauweise“) verstanden. Modulare TGA-Verbundsysteme treffen hingegen auf eine hohe Akzeptanz und stehen nicht in Bezug mit den Imageproblemen des modularen Hochbaus.
✔️ Innovationspartnerschaften zwischen Anbietern aus dem Hochbau und technischen Anlagen könnten die Anlaufkosten für die Integration von TGA-Verbundsystemen deutlich senken. Dies könnte zu Kostenvorteilen führen und ersehnte Skaleneffekte auslösen.
Neben den oben genannten Chancen bestehen leider auch noch einige Hemmnisse, die den Erfolg von modularen TGA-Verbundsystemen bremsen.
⚠️ Modulare TGA-Verbundsysteme setzen eine vereinheitlichte Planungsgrundlagevoraus. In Deutschland haben 16 Bundesländer jeweils unterschiedliche Bauordnungen mit eigenen Auflagen bspw. im Hinblick auf den Brandschutz und die Abnahme technischer Anlagen.
⚠️ Der Einsatz von vorgefertigten TGA-Verbundsystemen kann nicht ohne Weiteres im Nachhinein erfolgen, sondern muss bereits in den Ausschreibungsunterlagen berücksichtigt werden. Gegenwärtig fehlen Vorlagen und Prozeduren für Ausschreibungsunterlagen, Festlegung auf Systeme seitens der Hersteller und damit auch Vergleichbarkeit und Kostentransparenz im Markt.
⚠️ Die Umstellung vom Komponentenhersteller zum Systemanbieter erfordert fortschrittliche Produktionsabläufe, die jedoch mit hohen Kosten verbunden sind. Diese Anlaufkosten scheuen Produkthersteller gegenwärtig aufgrund der – trotz Pandemie – guten Konjunkturlage und somit geringem Innovationsdruck.
⚠️ Geltende Rahmenwerke (Bauverträge, Baupraktiken, Vergabeverfahren) streben eine klare Zuordnung von Haftungsrisiken an, die eine gewerkeübergreifende und systemische Denkweise hemmen und die Zergliederung von Verantwortlichkeiten, Kompetenzen und Disziplinen fördern.
Auch wenn vereinzelte Hersteller und Zulieferer bereits erste Lösungen adressieren, befindet sich der Markt bei modularen TGA-Verbundsystemen noch in der Findungsphase. Im Bereich der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) scheuen viele Anbietern noch die Komplexität und folglich auch eine gewerkeübergreifende Systembauweise, weswegen modulare TGA-Verbundsysteme zwar ein aufstrebendes – gegenwärtig jedoch noch ein Nischen-Dasein hegen.
Die ganze Veröffentlichung des BIM Centers Aachen gibt es hier „Modular. Digital. Integriert. Vorgefertigt.“.
Die Kongressmesse „modularesBAUEN 2021“ fand dieses Jahr zum ersten Mal statt und war mit über 150 Teilnehmern ein voller Erfolg. Dies zeigt, dass das Thema Modulares Bauen in den letzten Jahren an Relevanz gewonnen hat und dass die Branche sich als solche auch stark entwickelt hat. Das BIM Center Aachen wurde durch unseren Prokuristen Lev Kirnats mit einem Beitrag vertreten und auch unser Mitglied Viega GmbH & Co. KG war mit Isabel Hammerschmidt präsent. Im Vortrag wurde die intelligten Einbindung von technischen Anlagen in den Modulbau beleuchtet und das Potential für die domänenübergreifende Zusammenarbeit zwischen dem Hochbau und den TGA-Gewerken motiviert. Wir bedanken uns bei den Organisatoren, Center Building and Infrastructure Engineering, AACHEN BUILDING EXPERTS e.V. und TEMA AG für den tollen Rahmen. Bis zum nächsten Jahr!
Grundsätzlich lassen sich Errichtungsmethoden nach der Montagereihenfolge vor Ort in drei Kategorien einteilen: modulare (Off-site), konventionelle (On-site) und hybride Bauverfahren. Modulare Bauverfahren unterscheiden sich grundlegend von Konventionellen hinsichtlich Lieferketten, Technologien und Bauprozessen.
Im Folgenden werden zunächst die wesentlichen Unterschiede zwischen modularem und konventionellem Bauen erläutert und im Anschluss einige Fakten zur aktuellen Entwicklung in der Baubranche aufgezeigt.
Bei der modularen Vorfertigung wird ein „Inside-Out“-Ansatz zum Bau von Baugruppen verwendet. Zum Beispiel kann eine Sanitäreinheit einer Abfolge von Rahmen, Innenfläche, Elektrik, Sanitär, Mechanik, Isolierung, Außenverkleidung und Beschichtung folgen. Entscheidend hierbei ist, dass ein Planungsstand nach der Übergabe an die Vorfertigung hinsichtlich des technischen Entwurfs nicht mehr abgeändert wird („Design-Freeze“). Die Moduleinheiten werden unter optimierten Produktionsbedingungen in einer präzisen, ressourceneffizienten Fließfertigung computergestützt, teilautomatisiert hergestellt, was Einschränkungen durch Witterung und Verzögerungen durch vorangestellte Gewerke vermeidet. Durch die Phasenüberschreitung der Vorfertigung mit der Gründung kann der Realisierungsprozess beschleunigt werden.
Traditionelle Bauverfahren arbeiten hingegen nach einem „Outside-In“-Ansatz. Im Zuge eines Bauzyklus arbeiten die Gewerke übereinander bzw. aufeinander aufbauend. Oftmals werden hybride Bauweisen angewandt, bei denen Abschnitte in traditionellen Bauverfahren vor Ort errichtet werden, die aufgrund von programmatischen Anforderungen, wie bspw. großen Öffnungen und Spannweiten nur schwer in der Fabrik vormontiert werden können.
Insbesondere der steigende Grad der Haustechnik führt bei einer konventionellen Realisierung, mit stark zergliederten Montage- und Installationsprozessen, zu einer Überforderung der zu koordinierenden Gesamtplanung. Infolgedessen entstehen nicht selten Zeit- und Kostenüberschreitungen. Im Vergleich zu einer konventionellen Montage werden potenzielle Konstruktionsprobleme auf der Baustelle in die Entwicklung vorverlagert und damit vom eigentlichen „Ort des Problems“ entkoppelt. Durch eine Zusammenfassung der technischen Gewerke in sogenannte modulare TGA-Verbundsysteme (bspw. Heizzentrale, Lüftungszentrale, Technikschacht, Medientrassen) können wesentlich kürzere Realisierungszeitspannen erreicht werden. Durch vorgedachte Lösungen verschlankt sich der Entscheidungsfindungsprozess auf die bestehenden Optionen bzw. daraus ableitende Anpassungen. Daraus ergeben sich Vorteile hinsichtlich Produktivität, Arbeitssicherheit, Qualität, Reduktion der Bauabfälle und Nachhaltigkeit.
👉 Gemessen am Gesamtumsatz des Baugewerbes von 135,19 Mrd. Euro im Jahr 2019 spielt das Thema Modulares Bauen gegenwärtig mit 2,75 Mrd. Euro und 2 % Marktanteileine untergeordnete Rolle.
👉 Während der Gesamtumsatz des Baugewerbes im Vergleich zum Referenzjahr 2008 insgesamt um ca. 44 % gewachsen ist, stieg der Umsatz im Modulbau um 112 % an.
👉 Während im Jahr 2012 ca. 14 Tsd. Wohngebäude unter Einsatz von Fertigteilen errichtet worden sind, waren es 2019 bereits 19 Tsd. Dies ist ein Anstieg von ca. 40 % und entspricht etwa einem Viertel aller fertiggestellten Wohngebäude. Bei Nichtwohngebäuden werden sogar 40 % aller Gebäude unter dem Einsatz von Fertigbauelementen errichtet.
👉 In der Regel ist Modulares Bauen heute dennoch 10 % – 20 % teurer als mit konventionellen Bauverfahren. Problem sind nicht die Kosten für die Gebäudehülle und den Innenausbau, an denen Modulares Bauen häufig ansetzt, sondern der steigende Grad der Haustechnik.
👉 91 % aller befragten Planer einer Studie zum kostengünstigen Wohnungsbau sehen den größtmöglichen wirtschaftlichen Nutzen in der Einbeziehung von gebäudetechnischen Anlagen in die Vorfertigung.
Auch wenn vereinzelte Hersteller und Zulieferer bereits erste Lösungen adressieren, befindet sich der Markt für modulare TGA-Verbundsysteme noch in der Findungsphase, weist jedoch enormes Zukunftspotential auf.
Die ganze Veröffentlichung des BIM Centers Aachen gibt es hier „Modular. Digital. Integriert. Vorgefertigt.„.
