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Digitalisierung des Bauens in Praxis und Unterricht

Der Entwurfs- und Bauprozess erlebt zurzeit eine grössere, rasante Umbruchphase. Virtuelles Gebäudemodell, BIM (Building Information Modelling oder Gebäudedatenmodellierung), 3D-Druck oder digitale Fabrikation sind Schlagworte, die nicht nur in der Fachpresse diskutiert werden. Architekten, Bauingenieurinnen und alle beteiligten Fachplanerinnen und -planer erarbeiten ihre Lösungen zunehmend an einem gemeinsamen, virtuellen Gebäudemodell.

Text: Prof. Daniel A. Walser /
Bilder: Dennis Büchler, Larissa Cavegn, Harry Danuser, Samuel Mühlestein

Die Digitalisierung greift immer tiefer in unser Leben ein. In der Planung von Bauwerken ist sie allgegenwärtig. Anfänglich hat der Computer vor allem die Reissschiene ersetzt. Heute können die Räume im Beisein der Auftraggebenden über Visualisierungen in Echtzeit durchschritten und Entscheidungen direkt am virtuellen Gebäudemodell getroffen werden. Durch das Hinterlegen von Daten können Architektur, Statik, Baukosten, Termine, Details und vieles mehr einfacher koordiniert werden, was wiederum Planungssicherheit gibt.

Seit geraumer Zeit gibt es Bestrebungen, die verschiedenen Entwurfsschritte des Bauens über die Fachgrenzen hinaus näher zusammenzubringen. So arbeiten, zumindest theoretisch, alle mit denselben Grunddaten und gegenseitige Abhängigkeiten, die sich in traditionellen Verfahren oft erst zu einem späteren Zeitpunkt offenbarten, werden frühzeitig ins Projekt integriert.

Stand heute
All das wäre durchaus sinnvoll, bedeutet aber, dass vor allem grosse Büros diese Investitionen leisten und dass auch ein Kulturwandel beim Einsatz der Arbeitswerkzeuge stattfinden müsste. Kleinere Büros scheuten sich bis vor Kurzem noch vor dem Aufwand. Viele Fachplanende haben noch nicht umgestellt. Der spartenübergreifende Datenfluss ist bei Weitem noch nicht gewährleistet. Deshalb haben sich einige Fachplanerinnen und Fachplaner darauf spezialisiert, die Daten so aufzubereiten, dass auch andere Planerinnen und Planer damit arbeiten können und diese Daten direkt in der Produktion eingesetzt werden können.

Bei den grösseren Architekturbüros im Bündner Rheintal sind BIM und virtuelle Gebäudemodelle ein grosses Thema. Einige experimentieren derzeit noch mit den neuen Werkzeugen, andere wenden diese bereits regelmässig an. Noch werden längst nicht alle Projekte so durchgeplant, doch wird das die Zukunft sein.

Holzbau geht wohl am weitesten
In der Schweiz ist der Holzbau in Bezug auf die Anwendung neuer Technologien wohl am weitesten fortgeschritten. Hier fliesst die Planung direkt in die Produktion ein. Firmen wie Uffer in Savognin, welche im Jahr 2016 das Biathlon-Sportzentrum in Lantsch/Lenz mit dem Architekten Pablo Horvàth errichteten, produzieren bereits aufgrund von digitalen Daten, auch wenn sich die Planung noch weitgehend mit Schnitt und Grundriss befasst. Aber auch Künzli Holzbau in Davos steht weit vorne. So wurde das Personalhaus Canols Lenzerheide von Plan 4 Architekten mit Projektleiter Dominik Sutter, einem Absolventen der HTW Chur, im Jahr 2013 geplant und gebaut. Die Architekten planten den Schnitt und Grundriss und der Holzbauer fertigte eigene Pläne für die Produktion an.

Hier liegt noch grosses Entwicklungspotenzial. Doch macht die Präzision, die der Holzbauer benötigt, für den Architekten wirklich Sinn? Wohl eher nicht, denn sie würde ihn im Entwurfsprozess wohl eher hemmen.

Ähnlich sieht es für die Bauingenieurinnen im Verkehrswegebau aus. Hier wird bereits in der dritten Dimension geplant, doch auf der Baustelle wird schlussendlich konventionell gearbeitet. Bis hier ein Kulturwandel stattgefunden hat, wird noch einige Zeit vergehen.

Vorschlag der Student Samuel Mühlestein für einen Kunstraum in Chur, Fach: Digitaler Entwurf, Herbstsemester 2016. Vorschlag der Student Samuel Mühlestein für einen Kunstraum in Chur, Fach: Digitaler Entwurf, Herbstsemester 2016. Vorschlag der Student Dennis Büchler für einen Kunstraum in Chur, Fach: Digitaler Entwurf, Herbstsemester 2016. Vorschlag der Studentin Larissa Cavegn für einen Kunstraum in Chur, Fach: Digitaler Entwurf, Herbstsemester 2016. Vorschlag der Studentin Larissa Cavegn für einen Kunstraum in Chur, Fach: Digitaler Entwurf, Herbstsemester 2016.
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Vorschlag der Student Samuel Mühlestein für einen Kunstraum in Chur, Fach: Digitaler Entwurf, Herbstsemester 2016.

Die Hochschule ist gefordert
Die junge Generation von Architektinnen und Bauingenieuren muss die neuen Technologien in die Büros bringen. In der Architekturausbildung wird bewusst Wert darauf gelegt, dass die Studierenden diesen Umgang lernen, anwenden und weitergeben. Im Herbstsemester 2016 entwarfen die Architektur-Studierenden einen Kunstraum in Chur, wobei sie die Werkzeuge des virtuellen Gebäudemodells anwenden mussten.

Franco Cadruvi, ebenfalls Absolvent der HTW Chur, vermittelt im Unterricht zusammen mit Maurus Frei die Grundlagen zum virtuellen Gebäudemodell. Cadruvi betont immer wieder, dass das virtuelle Gebäudemodell keine besseren Gebäude hervorbringe. Es sei ein Werkzeug wie andere auch, welches helfe, effizient und zielgerichtet zu entwerfen. Im Büro diskutierten sie vor dem Projektstart, welchen Weg sie wählen sollten, um das Projekt zielführend abzuwickeln. Das Ziel sei nicht zwingend, schneller in der Projektierung zu sein, sondern mehr Zeit zu haben, um sich den essentiellen Aspekten im Arbeitsbereich der Architektinnen und Architekten vertiefter widmen zu können: der Entwicklung von Räumen und Orten für Menschen. So verliere man keine Zeit mit repetitiven, zeitaufwendigen Arbeiten.

Projektmodellierung als Dreiecksvermaschung (dreidimensionale Darstellung in der x, y und z-Achse)
Student: Harry Danuser, Projekt: Erschliessungsstrasse Radons an Savognin, Frühlingssemester 2017

Spezifische Themen im Kanton
Der Kanton Graubünden unterscheidet sich in seiner wirtschaftlichen und geographischen Struktur stark vom Mittelland. Die wirtschaftlichen Netze sind kleinflächig und die Distanzen aufgrund der Topografie weit. Dies führt vor allem in den Tälern zu einer gewerblichen und handwerklichen Bauwirtschaft. Diese Gegebenheiten bieten aber auch ein Potenzial: Solides Handwerk im Sinne von «Wissen um die Erstellung» von Architektur und Infrastrukturbauten bietet eine zuverlässige Grundlage für neue Technologien. Davon können alle profitieren.


DANIEL A. WALSER, PROF.

Daniel A. Walser ist Professor für Architektur- und Kulturgeschichte, Architekturtheorie und Städtebau am Institut für Bauen im alpinen Raum (IBAR).

 

Dies ist ein Beitrag des Magazins Wissensplatz der HTW Chur.

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