Drees & Sommer Immobilienkolumne – Verlässliche Daten ab der ersten Stunde
In herkömmlichen Planungsprozessen kommen die benötigten Daten allerdings erst später, im Verlauf der folgenden Projektphasen, zusammen. Abhilfe schafft die innovative Methode der digitalen Projektentwicklung. Sie ermöglicht es, frühzeitig, schnell und effizient eine Datengrundlage zu schaffen – selbst bei komplexen Gebäudestrukturen. Statt Monate wie bei herkömmlichen Ansätzen beansprucht der Prozess nur wenige Wochen und bietet rechtzeitig Klarheit über mögliche Planungsvarianten. Dabei geht es um eine neue Herangehensweise, die die Ansätze der Digitalisierung und Modularisierung schon sehr früh kombiniert, eine durchgängige Abbildung des Projekts von Anfang bis zum Ende liefert und somit für eine valide Daten- und Entscheidungsgrundlage sorgt.
Die gemeinsam von Drees & Sommer und dem Fachbereich „Entwerfen und Digitales Konstruieren“ der Hochschule Mainz entwickelte innovative Methode bietet viele Vorteile. So schöpft sie etwa die Stärken einer digitalen Planungslogik voll aus. Beispielsweise werden Geometrien nicht mehr gezeichnet, sondern über variable Parameter programmiert. Dadurch lassen sich, anders als in einer herkömmlichen Planung, sehr effizient unterschiedliche Grundkörper in großer Anzahl hinsichtlich ihrer geometrischen und planerischen Randbedingungen analysieren und vergleichen. Das ermöglicht eine hohe Flexibilität bei Änderungen sowie eine fundierte Entscheidungsgrundlage für alternative Planungen – etwa, wenn aus einem Labor ein Bürogebäude werden soll.
Als Basis für den ergänzenden Planungsansatz der Modularisierung wird die parametrische Analyse und Auswertung von limitierenden Entwurfsfaktoren genutzt. Im Kern heißt das, dass Digitalisierung und Modularisierung miteinander verknüpft werden, um im Zusammenspiel deren volles Potenzial nutzen zu können. Die Wertschöpfungskette umfasst dabei alle Bereiche der Planung. Und sie zieht sich von der Entscheidung zur Gebäudekubatur über eine effiziente Geschossplanung bis zur Auswertung von Flächen, Kosten und Zeiten.
Bebauungs- und Gebäudeparameter im Rahmen der Analyse beliebig variierbar
Im ersten Schritt gilt es, die einschränkenden Faktoren eines möglichen Baugrundstücks zu analysieren: Dazu zählen etwa die Umgebung, die Ausrichtung und die Geometrie des Grundstücks oder auch die Vorgaben aus dem Bebauungsplan. Hinzu kommen Regelungen des Bauplanungsrechts, darunter die mögliche Geschosszahl, Grundflächenzahl (GRZ) und Geschossflächenzahl (GFZ) sowie Baulinien und Grenzen. Die modulare Planung befasst sich ergänzend mit der Rasterung und Zonierung des Baukörpers. Das zur Verfügung stehende Tool entwickelt mit diesen Ausgangsdaten im nächsten Schritt verschiedene Varianten in Hinblick auf Gebäudeart, Größe, Form usw. Und es macht Vorschläge, wie das Gebäude konkret aussehen könnte. Auf der Basis eines kleinstmöglichen Rasters berechnen unsere Modularisierungs-Spezialisten dabei Grundrisszuschnitte, Fassade, Flächen und Innenwände. Auch den Ausbau und die TGA-Module sowie baurechtliche Ansprüche berücksichtigen wir und errechnen das Optimum. Ganze Raumgruppen bzw. Büro- oder Raumeinheiten samt Kosten und Flächen lassen sich auf diese Weise präzise planen. Die Standardisierung des Grundausbaus in Geschossflächen ist die Voraussetzung der Wandelbarkeit. Der Mieterausbau basiert auf den vordefinierten Einrichtungsbausteinen – Labor- und Büromodule. Das bedeutet auch eine hohe Nutzungsflexibilität im Lebenszyklus. Die Fläche kann anhand eines Katalogs mit Nutzungsmodulen individuell zusammengestellt und konfiguriert werden. Die Geschossplanung wird exemplarisch mit verschiedenen Aufteilungsszenarien dargestellt. Die Bereiche können flexibel skaliert und somit ein optimaler Nutzungsmix gefunden werden. Die Ausarbeitung der Einrichtungsbausteine erfolgt nach dem Vorbild des „plug&work“ zur Realisierung einer flexiblen Grundrissgestaltung.
Nachhaltige Gebäude durch digitale Planung
Die digitale Projektentwicklung kann als den Schritt vor der digitalen Planungsmethode Building Information Modeling, kurz BIM, verstanden werden. Einer der Vorteile der Methode ist genau die frühe Integration der Daten in ein BIM-fähiges Raster. Die für BIM benötigte Informationsdichte erfolgt erst im weiteren Planungsprozess. Gleichwohl dient das entstandene Modell als direkt verwendbare Basis zur Planung in der BIM-Umgebung.
Die Erfassung der Daten im BIM-Modell ist ein wichtiger Faktor für die Planung nachhaltiger Gebäude. Welche Bauprodukte und -materialien genau eingesetzt werden, wie groß ihr ökologischer Fußabdruck ist und welchen Wert die eingesetzten Materialien haben, wird in einem sogenannten Building Circularity Passport festgehalten. Ähnlich dem Energieausweis enthält er alle relevanten Informationen zur Kreislauffähigkeit der verbauten Produkte. Verknüpft mit einem digitalen Zwilling des Gebäudes erhalten Eigentümer somit automatisch einen digitalen Plan für den späteren Rückbau.
Dieser Circularity-Ausweis erfasst dabei nahezu jede Schicht, jede Tür und jeden Balken. Um diese Menge an Informationen beherrschbar zu machen, sollen die Daten im Idealfall mit BIM verknüpft werden. Erstmals geschieht das aktuell im Düsseldorfer Holzhybrid-Bürogebäude The Cradle: Alle Informationen werden digital erfasst, sodass der Building Circularity Passport entweder direkt aus dem BIM-Modell erstellt oder einfach in den digitalen Zwilling integriert werden kann. Sämtliche Materialien werden über eine ID mit den zugehörigen Bauteilinformationen verknüpft und lassen sich somit im BIM-Modell jederzeit lokalisieren. Außerdem helfen eindeutige Ampel-Farbskalen dabei, unterschiedliche Qualitäten zu identifizieren und zu bewerten. Damit wird nicht nur der Planungs- und Bauprozess erleichtert: Wenn ein Labor- oder Produktionsgebäude am Ende seiner Nutzungszeit um- und rückgebaut wird, liegt automatisch ein digitaler Plan mit allen wichtigen Informationen vor.
Vorteile bezüglich der Nachhaltigkeit der geplanten Gebäude entstehen bei der Anwendung der digitalen Projektentwicklung außerdem durch die konstruktive Trennung der Teilsysteme und ihre Standardisierung, die als Voraussetzung für ihre Trenn- und Wandelbarkeit gelten. Durch die konsequente Trennung der langfristigen von der mittel- und kurzfristigen Gebäudesubstanz ergibt sich eine höhere Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit.
Fazit
Im Unterschied zu herkömmlichen Planungsmethoden zeigt die Methode der digitalen Projektentwicklung bereits in der Projektinitiierungsphase effizient, schnell und vor allem ergebnisoffen eine Vielzahl an belastbaren Planungsvarianten auf. Abhängigkeiten der unterschiedlichen Parameter sind dabei schnell in einer Szenarioanalyse darstellbar. Durch die parametrische Gebäudeanalyse kann die effizienteste Kubatur für das spezifische Grundstück ermittelt werden. Diese Daten und der Vergleich der unterschiedlichen Szenarien helfen Bauherren, eine qualifizierte Entscheidung über den weiteren Projektverlauf zu treffen.
Über den Autor:
Lars Nixdorff ist Architekt und Senior Teamleiter bei der Drees & Sommer SE am Standort Frankfurt am Main. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen in der integralen Planung sowie der Generalplanung von Großprojekten im Bereich Industrie- und Verwaltungsbau.
Drees & Sommer: Innovativer Partner für Beraten, Planen, Bauen und Betreiben.
Als führendes europäisches Beratungs-, Planungs- und Projektmanagementunternehmen begleitet Drees & Sommer private und öffentliche Bauherren sowie Investoren seit 50 Jahren in allen Fragen rund um Immobilien und Infrastruktur – analog und digital. Durch zukunftsweisende Beratung bietet das Unternehmen Lösungen für erfolgreiche Gebäude, renditestarke Portfolios, leistungsfähige Infrastruktur und lebenswerte Städte an. In interdisziplinären Teams unterstützen die rund 4.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an weltweit 46 Standorten Auftraggeber unterschiedlichster Branchen. Alle Leistungen erbringt das partnergeführte Unternehmen unter der Prämisse, Ökonomie und Ökologie zu vereinen. Diese ganzheitliche Herangehensweise heißt bei Drees & Sommer „the blue way“.
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