Vorbild baues + partner: Vielschichtige und fortschrittliche BIM-Planung

Baues + partner nutzen ein Neubauprojekt der Gottschall + Sohn KG in Grevenbroich als Testobjekt für einen durchgängigen BIM-Planungsprozess mit ALLPLAN, FRILO, Archicad und Solibri.

BIM ist keine Software, sondern eine Arbeitsmethode – das zeigt das hochmoderne Multifunktionsgebäude, das demnächst auf dem Firmengelände der Gottschall & Sohn KG (Teil der GC-Gruppe) entstehen wird. Das Planungsbüro baues + partner verantwortet in dem Projekt Architektur, Tragwerksplanung sowie Wärme-, Schall- und Brandschutz und nahm das Bauvorhaben zum Anlass, BIM als umfassende Planungsmethode zu erproben. Inhaber Dr. Stefan Baues gewährt Einblicke in den vielschichtigen BIM-Planungsprozess.

Das Multifunktionsgebäude erweitert den Hauptfirmensitz der Gottschall & Sohn KG im niederrheinischen Grevenbroich. Der Fachgroßhandel für technische Gebäudeausstattung erhält damit neben umfangreichen neuen Schulungs- und Seminarräumen, eine Sanitärausstellung für Privatkund:innen und eine Kantine samt Küche. Zudem ist eine Kindertagesstätte der Stadt Grevenbroich vorgesehen.

Neben der Architektur (inklusive Innenarchitektur) übernahmen baues + partner auch die Tragwerksplanung, den Schall- und Wärmeschutz sowie die Umsetzung der Brandschutzanforderungen für das nicht unterkellerte Massivgebäude. Letzteres ist als zweigeschossiger Stahlbeton-Skelettbau mit einer tragenden Stahlbetonbodenplatte konzipiert. Die Stabilisierung erfolgt durch Stahlbetonwandscheiben, die über beide Stockwerke geführt werden. Die verschiedenen Nutzungsbereiche werden je nach Anforderung für Schallschutz und Brandschutz durch Mauerwerkswände getrennt.

Dr.-Ing. Stefan Baues, Geschäftsführer von baues + partner, glaubt zu wissen, warum er den Zuschlag für den Auftrag von Gottschall & Sohn KG bekommen hat: „Das Multifunktionsgebäude ist zwar kein riesiges, dafür aber ein sehr fortschrittliches Bauwerk. Das haben wir in unserem Büro zum Anlass genommen, in der Planungsmethode einen neuen, progressiven Weg einzuschlagen. Erstmals haben wir in einem Projekt durchgängig modellbasiert nach BIM geplant.“

Mit diesem Konzept habe man den Bauherrn begeistern können. Um die BIM-Planungsmethodik im Büro optimal implementieren zu können, durchlief Stefan Baues in der Vorbereitung auf die Objektplanung die vier Module des Qualifizierungsprogramms „BIM Standard Deutscher Architekten- und Ingenieurkammern“.

„Durch das Programm habe ich gelernt, dass der BIM-Planungsprozesse mehr ist, als Gebäudemodelle mit Informationen zu füllen“, erklärt der Ingenieur. „Vielmehr muss man sich Gedanken darüber machen, wie man sein Dokumenten-, Issue- und BIM-Management organisiert. Dabei ist wichtig, Kommunikationswege zwischen allen Planungsbeteiligten und die Verantwortlichkeiten der Planungsbeteiligten klar zu definieren.“ In dem Multifunktionsgebäude sieht er ein Projekt, das sich bestens dafür eignet, das Erlernte umzusetzen.

Um BIM gemäß den eigenen Zielvorgaben zu realisieren, sind feste Strukturen und eine klare Aufgabenverteilung innerhalb des Büros notwendig. Bei baues + partner gibt es in den Fachdisziplinen Architektur und Tragwerksplanung geschulte Mitarbeitende, die die verschiedenen Modelle handwerklich mit der entsprechenden Software erstellen. Hinzu kommen Projektleiter:innen für jede Disziplin. Sie sind bei den Vorbesprechungen dabei und wirken im Interesse der Fachdisziplin, die sie vertreten, auf das Konzept ein.

„Die Herausforderung bei der BIM-Planungsmethode besteht darin, diejenigen, die das Fachwissen haben, mit denen, die die Programme und Software beherrschen, zusammenzubringen“, sagt Stefan Baues, der aus eigener Erfahrung weiß, dass es ein langer Weg ist, bis die angestrebten Planungsprozesse tatsächlich im Büro abgebildet werden. Deshalb setzt er mittlerweile in seiner Firma zusätzlich eine Gesamtinformationskoordinatorin ein. Diese prüft alle Modelle, koordiniert das Gesamtprojekt und ist im ständigen Austausch mit den Projektleiter:innen der einzelnen Fachdisziplinen.

Als Planungsgrundlage des BIM-Projekts diente ein Architekturmodell in Archicad samt Tragwerksanalysemodell. Letzteres wurde nach der Fertigstellung der Vorentwürfe als SAF-Datei exportiert und für die statische Berechnung des Tragwerks an den BIM-Connector® der Statiksoftware FRILO übergeben. In FRILO bearbeitete der zuständige Tragwerksplaner dann das 3D-Modell, um später einen sauberen Lastabtrag gewährleisten zu können.

Anschließend wurde das überarbeitete Tragwerksanalysemodell an das Gebäudemodell GEO von FRILO übergeben, in dem der Statiker sowohl den vertikalen Lastabtrag als auch die Erdbebenlasten ermittelte. Für die statische Berechnung der Decken und Unterzüge sowie die Nachweisführung für Wände und Stützen aus Beton und für die Mauerwerkswände wurden dabei die entsprechenden Spezialprogramme von FRILO wie das Plattenprogramm PLT oder das Programm Stahlbetonstütze B5+ verwendet.

Bereits als die ersten Berechnungsergebnisse aus FRILO für die Vordimensionierung feststanden, begannen die Bauzeichner:innen, das Fachmodell Tragwerksplanung als Grundlage für den späteren Positionsplan in ALLPLAN zu erstellen. Stefan Baues erklärt: „In der Tragwerksplanung benötigen wir als Ergebnis einer prüffähigen Statik auch einen Positionsplan. Dafür erstellen wir das Fachmodell Tragwerksplanung frühzeitig zum Ende der Leistungsphase 2 in ALLPLAN.“

In dieses Fachmodell wurden alle in FRILO ermittelten statischen Berechnungsergebnisse kontinuierlich eingearbeitet. Sobald der Positionsplan fertig war, erstellte das Team von baues + partner in ALLPLAN die ersten Schalpläne. Dafür legte es die beiden Fachmodelle Architektur und Tragwerksplanung übereinander, um zu prüfen, ob alle Bauteile und Durchbrüche korrekt platziert wurden. Auf Basis der Schalpläne wurden anschließend ebenfalls in ALLPLAN die Bewehrungspläne für Bodenplatte, Stützen, Decken und Unterzüge sowie die Stahlkonstruktionspläne für die Fluchttreppe und einige Stahlvordächer mit Holzverkleidung angefertigt.

Nach Abschluss der statischen Berechnungen prüft der Tragwerksplaner, ob die konstruktiven Annahmen des Architekten im Hinblick auf die Dimensionierung und den Einsatz der Bauteile zutreffen und nimmt gegebenenfalls Anpassungen am Modell in ALLPLAN vor. Um eventuelle Unstimmigkeiten zwischen dem Ursprungsmodell aus Archicad und dem angepassten Modell aus ALLPLAN zu erkennen, griffen baues + partner hierbei auf Solibri zurück. Dort wurden die Modelle im Model Checker übereinandergelegt und auf Kollisionen überprüft. Für die Kollisionen und Unstimmigkeiten wurden Issues erstellt und in einem BCF-Report mit dem Architekten geteilt. Auf diese Weise wurde sichergestellt, dass in allen Modellen die gleichen Informationen hinterlegt sind.