Industrie 4.0 im Schulbau: Sachsens erste Schule in Holzbauweise

In Leipzig entsteht ein Vorzeigeprojekt des sächsischen Schulbaus: Die Kombination aus Holzmodulbau, BIM und Industrie 4.0 sichert eine schnelle Fertigstellung und höchste Ausführungsqualität.

Kaum eine deutsche Großstadt wächst derzeit so schnell wie Leipzig. Mit der Bevölkerung nimmt dabei auch der Bedarf an sozialer Infrastruktur zu. In der Konsequenz werden momentan in der sächsischen Metropole Dutzende Schulen neu gebaut, saniert, erweitert, reaktiviert und verdichtet. Unter den Neubauprojekten sticht eines besonders hervor, das gleich in mehrerlei Hinsicht Modellcharakter hat: Am Barnet-Licht-Platz entsteht Sachsens erste Schule in Holzbauweise. Das Projekt steht zudem für die Zukunft des digitalen Planens und Bauens in Deutschland. Durch den Einsatz von BIM und Parametrik in der Planung sowie hochautomatisierter Vorfertigungstechnologie konnte ein durchgängiger Industrie-4.0-Ansatz realisiert werden.

Neben seinen herausragenden Qualitäten als nachwachsender und klimafreundlicher Naturbaustoff liegt ein weiterer großer Vorteil von Holz darin, dass er besonders effizient und schnell von computergesteuerten Maschinen bearbeitet werden kann. Das führt zu einem hohen Vorfertigungsgrad unter kontrollierten Produktionsbedingungen und zu höchster Präzision. Dadurch lassen sich Holzkonstruktionen generell effizient bauen. Auf der Baustelle der Oberschule am Barnet-List-Platz (OSBPL) geht es allerdings noch schneller zu Werke als bei einem konventionellen Holzbau. Das viergeschossige Gebäude setzt sich aus vorgefertigten Raumzellen zusammen.

An drei Tagen pro Woche konnten von nur fünf Arbeitern täglich zehn bis 15 Module montiert werden. Die übrigen zwei Wochentage waren hingegen Anschlussarbeiten, Komplettierungen, Fügungen und Flurdecken vorbehalten. Eine Fassade aus Holz-Rhombus-Leisten verleiht dem Gebäude ein ansprechendes homogenes Äußeres und zeigt die nachhaltige Bauweise im Straßenbild.

Der Entwurf für den innovativen Holzbau stammt aus der Feder des Berliner Architekturbüros Kaden + Lager. Zum BIM-Projekt wurde das ganze jedoch erst durch die Pro Engineering by JC Development AG. Der ALLPLAN-Partner aus der Schweiz entwickelt individuelle, ganzheitliche Software-Lösungen auf Basis von ALLPLAN Architecture. Die als SmartParts und PythonParts realisierten parametrischen Planungsmodelle ermöglichen automatisierte Produktionsprozesse im Sinne der Industrie 4.0. So auch im Falle der neuen Oberschule in Leipzig. Für die spätere maschinelle Fertigung der Module durch den Generalunternehmer Kaufmann Bausysteme erzeugten die Ingenieure zunächst ein 3D-Gebäudemodell in ALLPLAN. Mithilfe eines eigens in der Software entwickelten SmartPart-Systems, das eine parametrisierte Erstellung der Bauteile erlaubt, generierten sie anschließend die Werkplanung der Tragstruktur direkt für die Fertigung auf CNC-Maschinen – File2Factory.

Mit den Cloudlösungen ALLPLAN Share und ALLPLAN Bimplus konnte das mühsame und fehleranfällige Verschicken von Files vermieden werden. Die Werkplanung wurde so problemlos nicht nur zwischen verschiedenen Projektbeteiligten koordiniert, sondern auch in die maschinelle Produktion überführt. Und das über Ländergrenzen hinweg: So erfolgte dank der smarten Daten aus Glarus (Schweiz) der Plattenabbund in Krems, die Fertigung der Nasszellen in Kalwang (beide Österreich) und die Herstellung der übrigen Raumzellen in Berlin, ehe die Bauteile letztendlich in Leipzig fehlerfrei zu einem Bauwerk gefügt wurden.

Dank der modularen Konstruktion in Verbindung mit einem BIM-basierten Industrie-4.0-Prozess konnte der Rohbau der über 8.000 Quadratmeter (BGF) großen Schule für 672 Schüler in lediglich zehn Wochen ab Oberkante Bodenplatte verwirklicht werden. Einer pünktlichen Eröffnung zum Schuljahresbeginn dürfte also nichts im Wege stehen. Viele Generationen von Schülern und Lehrern werden sich dann täglich über das besonders ökologische Bauwerk aus dem digitalen Baukasten freuen können.