25. August 2019

Digitale Zukunft im Bauen: Hoch hinaus mit Holz und BIM

Sicht auf die Schmalseite des Holz-Hochhauses ‹Arbo› im Oktober 2018 (Bauherrschaft: Zug Estates AG, Zug; Architektur: Büro Konstrukt AG, Luzern; Manetsch Meyer Architekten AG, Zürich; Holzbauingenieure/Brandschutzplaner: Pirmin Jung Ingenieure AG, Rain; Holzbau: Erne AG Holzbau, Laufenburg). Die Aufnahme zeigt in den obersten, damals noch nicht geschlossenen Geschossen, wie das Hybridgebäude aufgebaut ist: Der Kern des ‹Baums› ist aus Beton; Stützen und Unterzüge sowie die Holz-Beton-Verbunddecken steuert der Holzbau bei. Ummantelt wird das Gebäude von einer Glasfassade mit aussenliegenden Metallrippen. BILD MICHAEL MEUTER, ZÜRICH/LIGNUM

Zürich (pm) – Ein Begriff ist heute in aller Munde: Building Information Modelling, kurz BIM. BIM zielt im Zuge der Digitalisierung auf eine Planung unter Einbezug aller Baubeteiligten und über den ganzen Lebenszyklus von Immobilien. Der Holzbau, bereits seit Jahrzehnten in der dreidimensionalen digitalen Welt zu Hause, ist prädestiniert für diese neue Organisationsform des Bauens. In Rotkreuz tritt er den Tatbeweis dafür an: mit hohen Bauten, wie sie der Holzbau hierzulande bisher noch nicht kannte.

Die ‹Suurstoffi› in Rotkreuz hat es in sich. Auf dem rund 100000 Quadratmeter grossen Areal entsteht seit einigen Jahren Stück für Stück ein durchmischtes, klimaneutrales Quartier, in dem sich Wohnen, Arbeiten und Freizeitaktivitäten durchdringen. Im Endausbau bietet die ‹Suurstoffi› Raum für rund 1500 Bewohner, an die 2000 Studierende und über 2500 Arbeitsplätze.

In diesem spannenden Umfeld zeigt der Holzbau Spitzenleistungen: Im letzten Sommer ist mit dem Bürogebäude ‹S22› das erste Holz-Hybrid-Hochhaus der Schweiz bezogen worden – ein Zehngeschosser. Die nationale Jury des Prix Lignum 2018 hat diese Premiere mit dem Silber-Preis gewürdigt.

Doch damit nicht genug. Auf einem anderen Baufeld in der ‹Suurstoffi› entsteht derzeit der neue Informatik- und Finanzcampus der Hochschule Luzern HSLU. Zwei der drei Gebäude werden in Holz-Hybrid-Bauweise erstellt. Das eine, wiederum ein Hochhaus, wird nach seiner Fertigstellung dieses Jahr mit 15 Geschossen und 60 Metern Bauhöhe das schweizweit höchste Holzgebäude sein. Der Bau hat einen passenden Namen: Er heisst ‹Arbo›, verkürzt aus dem lateinischen ‹arbor›, was soviel wie ‹Baum› bedeutet.

Holz bringt Ökologie und Wirtschaftlichkeit zusammen

Die Einbindung des Holzbaus ist Teil der Nachhaltigkeitsstrategie der Bauherrin Zug Estates. Diese konzipiert, entwickelt und bewirtschaftet Liegenschaften in der Region Zug mit einem Gesamtwert von 1,54 Milliarden Franken per Ende 2018. Auf dem ‹Suurstoffi›-Areal ist nicht nur das eingangs erwähnte erste Hybridhochhaus unter Nutzung modernster Holzbautechnologie entstanden, sondern zuvor wurden dort auch bereits neun Wohnhäuser mit 156 Wohnungen in Holz- und Holzhybridbauweise erstellt – die grösste Holzbausiedlung der Zentralschweiz.

‹Der Holzbau unterstützt sowohl unsere ökologischen als auch unsere ökonomischen Ziele›, sagt Tobias Achermann, CEO der Zug Estates Holding AG. Holz binde CO2 und vermeide zugleich Treibhausgasemissionen aus der Herstellung und dem Transport anderer Baumaterialien. Doch für Holz sprechen aus Sicht von Zug Estates auch handfeste wirtschaftliche Aspekte: ‹Die kürzere Bauzeit reduziert die Zinsen und führt zu früheren Mieteinnahmen›, erklärt Achermann. ‹Die Vorfabrikation sorgt für höhere Qualität, und Holz schafft ein angenehmeres Raumklima. Der hohe Detaillierungsgrad in der Planung verbessert die Kosten- und Terminsicherheit. Und: Der Holzbau ist BIM-tauglich.›

Arbeiten mit einem ‹digitalen Zwilling›

Worum geht es bei BIM? ‹BIM ist eine Planungsmethode, mit der ein Gebäude im Zusammenspiel aller Baubeteiligten digital bis zum fertigen Ebenbild modelliert wird, bevor es gebaut wird – samt vielen Zusatzinformationen, welche im aktuellen Planungsstand ausgewertet werden können›, fasst Hansueli Schmid von Lignum Technik den Ansatz zusammen.

Mit BIM, so Schmid, ergäben sich beim Bauen unschätzbare Vorteile. ‹Planerische Fehler, die früher erst auf der Baustelle ersichtlich wurden, sind heute schon im dreidimensionalen Modell ersichtlich und mit ein paar Klicks einfach und günstig zu korrigieren. Die Planung ist damit zwar aufwendiger – die Ersparnisse durch vermiedene Mängel, Bauunterbrüche und unvorhergesehene Regiearbeiten machen den Mehraufwand aber längstens wett›, zeigt sich Schmid überzeugt.

BIM als Weg zu konsequentem Lebenszyklus-Datenmanagement

‹BIM schafft Prozesssicherheit›, bekräftigt Holzbauingenieur Thomas Rohner, Vorstandsmitglied von Bauen digital Schweiz und seit 2015 Professor für Holzbau und BIM an der Berner Fachhochschule.

‹Waren traditionelle Entwurfsmethoden auf zweidimensionale technische Zeichnungen und Schemata beschränkt, hat die 3D-Modellierung erst einen vollständigen Prozess ermöglicht›, erläutert der BIM-Fachmann. ‹Je nach Reifegrad geht BIM sogar noch weiter und bezieht die Zeit als vierte ‚Dimension‘, die Kosten als die fünfte, die Nachhaltigkeit als sechste und das Facility Management als siebte Dimension mit ein.›

Der Holzbau, so Rohner, verfüge unter dieser neuen, von der Digitalisierung getriebenen Arbeitsweise über mehrere Startvorteile. ‹Zum ersten hat er eine dreissigjährige Erfahrung in der 3D-Modellierung, zum zweiten verfügt er über eine ebenso lange Erfahrung in der Vorfertigung, und zum dritten weiss er, wie man Produktionsdaten im 3D-Modell implementieren kann.› Im Austausch der Informationen mit allen anderen Planenden und Ausführenden gebe es auch im Holzbau durchaus noch Entwicklungspotential, sagt Rohner, aber die Produktion ab BIM-Modell habe die Bauweise im Griff.

Ausgefeilte Planung ermöglicht sportlichen Zeitplan

Davon profitiert der Bau des neuen HSLU-Campus in Rotkreuz. Bis die ersten Studierenden dort ein- und ausgehen können, muss ein enger Terminplan eingehalten werden. Die Baubewilligung kam im Juli 2017; der Grundstein wurde im Februar 2018 gelegt.

Im Zentrum der Planung für den neuen Campus der HSLU steht das BIM-Modell mit Datenbank. Darin werden alle bauteilrelevanten Informationen an einem Ort gesammelt und verwaltet – für etwa 40 verschiedene beteiligte Firmen mit Hunderten von Beschäftigten. Aus dem Modell werden unter anderem Werkpläne, Ausschreibungsdokumente und Mengenauswertungen für die Ausführung erstellt – es gibt auf der Baustelle keinen Prozess, der nicht modellbasiert abläuft.

Projektbeteilige wissen jederzeit genau, wann was auf die Bauteile angeliefert wird und wann wo welches Bauteil verbaut wird. Der Rückfluss von Informationen macht es möglich, dass die Datenbank auch für die Projektkontrolle verwendet werden kann: Denn die Ausführung wird laufend gemessen und mit der Planung abgeglichen.

Just-in-time-Holzbau als Kernelement im Bauablauf

Damit der Bezug wie geplant im Herbst 2019 erfolgen kann, setzt Zug Estates auf BIM in direkter Verknüpfung mit Lean Construction, einer ausgefeilten Logistikplanung und Holzbau auf der Höhe der Zeit. Zuständig dafür ist Erne Holzbau. Die Laufenburger Firma war bereits beim oben erwähnten ersten Holz-Hybridhochhaus ‹S22› auf dem ‹Suurstoffi›-Areal – ebenfalls ein BIM-Projekt – als Systemgeber, Holzbauingenieur und Realisierungspartner in führender Rolle beteiligt. Erne produziert alle Holzelemente im Werk aus dem dreidimensionalen Modell. Die Anlieferung erfolgt im Just-in-Time-Prinzip, was die Bauzeit vor Ort erheblich verkürzt. Pirmin Jung, Holzbauingenieur und Brandschutzplaner für ‹Arbo›, lobt den BIM-Prozess auch in der Brandschutzplanung als hocheffizient: Alle Eigenschaften liessen sich im Modell erfassen, woraus die Pläne für den Holzbau generiert wurden.

Kein Zweifel: Das ‹Suurstoffi›-Areal wird auf Jahre hinaus ein bevorzugter Ort sei, um sich von der Leistungsfähigkeit des heutigen Schweizer Holzbaus ein Bild zu machen.

 

Pressemitteilung: Lignum Holzwirtschaft Schweiz, Michael Meuter