CRB nello Swissbau Innovation Lab

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Ein Laboratorium (lat. laborare = arbeiten, leiden, sich abmühen) ist ein Ort, der oft mit fremdartigen Geräten, Warnhinweisen, ätzenden Gerüchen und ungewollten Explosionen in Verbindung gebracht wird. Im «Swissbau Innovation Lab» ist dies anders: Hier forschen unterschiedliche Praxispartner zum Thema BIM – Building Information Modelling – und entwickeln digitale Lösungen für das Bauen der Zukunft an realen Projekten. Die Ergebnisse werden im Rahmen einer Sonderschau für digitale Transformation an der Swissbau 2020 in Basel präsentiert. Der Beitrag gibt einen Einblick in die Aktivitäten von CRB.

Text: Tanja Heublein, Leiterin Entwicklung & Technologie, Robert Kühn, Projektleiter Entwicklung, und Stefan Reiser, Projektleiter Produktion

Am 27. März 2019 fanden sich über 60 Unternehmen und Institutionen aus Industrie, Forschung, Planung, Bau und Betrieb in den Räumlichkeiten der Messe Zürich zum Kick-off des «Swissbau Innovation Lab» ein. Im Rahmen der Veranstaltung wurden nach kurzen Elevator Pitches zu den Kompetenzen und Tätigkeitsfeldern der einzelnen Anwesenden sechs gewerkeübergreifende Teams gebildet, die bis zur kommenden Swissbau 2020 an digitalen Fallstudien für das Areal «uptownBasel» arbeiten. Auf dem rund 70 000 m2 grossen Gebiet soll ein Smart-Manufacturing-Hub mit rund 2000 Arbeitsplätzen entstehen, wozu bis zum Jahr 2025 neue Hallen erstellt und bestehende Gebäude umgenutzt werden. Das Gelände stellt somit eine ideale Ausgangsbasis für innovative neue Ideen und digitale Fallstudien dar. CRB widmet sich dem Fokus «Industrielle Prozesse und Methoden» und arbeitet gemeinsam mit den Unternehmen buildup, Debrunner Acifer Bewehrungen, Gruner AG und Raumgleiter AG am Innovationsprojekt «Yard».

What you see is what you get
Unter dem Motto «What you see is what you get» stehen im Innovationsprojekt «Yard» die Erhöhung der Bestellerkompetenz sowie die transparente Bereitstellung aller relevanten Projektinformationen für eine bessere Entscheidungsfindung im Vordergrund. Ziel ist es, den Besteller bzw. späteren Nutzer des Gebäudes aktiv in den laufenden Planungsprozess einzubeziehen, flexibel auf dessen Bedürfnisse einzugehen und ihn bestmöglich durch den gesamten Planungs- und Realisierungsprozess zu führen.

Um konkrete Anwendungsfälle aufzuzeigen, wurde innerhalb der Projektgruppe ein fiktives Gebäude (Ghost) entwickelt, das sich anforderungsorientiert transformieren lässt. Interdisziplinär in 3D entworfen und geplant, dient dieser «digitale Zwilling» nicht nur als Anschauungsobjekt und Informationsquelle für Planung, Bau und Betrieb, sondern auch als zentrales Navigationsinstrument für alle Projektbeteiligten. Der Besteller bzw. spätere Nutzer des Gebäudes wird durch eine fiktive Persona simuliert, Frau Stroll.

Der konkrete Anwendungsfall
Frau Stroll, die mit ihrer Firma spätere Nutzerin des Gebäudes sein wird, hat die Möglichkeit, massgeblich an der «Bestellung» mitzuwirken. Über eine interaktive Visualisierungsplattform ist sie in der Lage, jederzeit und ortsunabhängig den aktuellen Projektstand virtuell zu erleben. Für bestimmte Projektaspekte (Fassade und Innenausbau) kann sie Umsetzungsvarianten auswählen und das Gebäude flexibel konfigurieren. Dabei haben alle gestalterischen Aspekte auch Einfluss auf die Konstruktion und Technik. Da das Planungsteam die wesentlichen Schnittstellen klar definiert hat, können Tragwerk und Statik sowie das Haustechnikkonzept samt bauklimatischen Fragestellungen im 3D-Modell analysiert, bewertet und die Fachplanung bei Bedarf parametrisch angepasst werden. Alle Zusammenhänge zwischen dem architektonischen Konzept und der konstruktiven Umsetzung werden quasi «in Echtzeit» simuliert.

Das gesamte Gebäude ist wie ein Baukastensystem konzipiert. Alle Elemente (Bauteile) innerhalb des 3D-Modells sind typisiert. Entsprechend seiner Klasse verfügt jedes Bauteil über die jeweiligen Informationen aus dem elementbasierten Baukostenplan Hochbau eBKP-H und die erforderlichen Attribute aus dem Normpositionen-Katalog NPK. Diese Informationen zu Leistungen und Materialien, die das jeweilige Bauteil betreffen, können aus dem Modell strukturiert weiterverarbeitet werden, um ein Leistungsverzeichnis für die Auftragsabwicklung zu generieren. Zudem lassen sich anhand der definierten Attribute zu den Materialanforderungen die jeweils passenden Produkte für die Ausführung über eine Produkteplattform evaluieren. Das gewählte Produkt wird im Kontext des Modells bemustert und in einer automatisch generierten Stückliste erfasst. Sämtliche Produktinformationen sind somit phasengerecht und transparent abrufbar. Zur Optimierung der Logistikplanung werden alle Reports sowie Bestell- und Lieferzeitpunkte digital dokumentiert und stehen Frau Stroll bei Bedarf ebenfalls zur Verfügung. So hat sie jederzeit die volle Kontrolle über Planung, Beauftragung, Ausführung und Kosten. 

Die Besonderheiten des Projekts «Yard» sind somit eine grössere Effizienz in der Planung aufgrund des 3D-Modells, die gesicherte interdisziplinäre Zusammenarbeit, der einfache Informationsaustausch, eine flexible Gestaltung des Projekts sowie der aktive Einbezug des Bestellers in den Entwurfs- und Planungsprozess – ganz im Sinne von «What you see is what you get».

Der Beitrag von CRB
Gemäss Grundleistungsauftrag steht CRB für die Gewährleistung klarer und eindeutiger Prozesse für alle Projektbeteiligten. Innerhalb des Projekts «Yard» bringt CRB daher die CRB-Standards Baukostenplan Hochbau eBKP-H und Normpositionen-Katalog NPK ein, welche als bestehende Lösungen bereits heute auch im Kontext digitaler 3D-Modelle Unterstützung bieten. Für den Vergleich der verschiedenen Fassadenvarianten kommen ausserdem die Kennwerte der neuen CRB-Plattform werk-material.online zum Einsatz. Dies bietet folgende Vorteile: 

  • Eine modellbasierte Mengenermittlung nach Baukostenplan Hochbau eBKP-H und zugehörige Kostenkennwerte verbinden Informationen von Bauteilen mit der Kostenschätzung. Dies ermöglicht es Bestellern bzw. Nutzern, Variantenentscheide zu treffen und dabei direkt die jeweiligen Kosten zu kennen.
  • Ausführungsvarianten bilden die Grundlage für die Umsetzung und helfen dabei, Bedürfnisse seitens des Bestellers bzw. Nutzers abzuklären. Da die Ausführungsvarianten eng mit Produktanforderungen bzw. Produktdaten zusammenhängen, können ausführende Unternehmen und Bauproduktelieferanten über entsprechende Bauprodukteplattformen früh in den Prozess der Wertschöpfungskette einbezogen werden. Zudem lassen sich die Bedürfnisse seitens des Bestellers bzw. Nutzers transparenter darstellen. 
  • Sämtliche Informationen, welche im Rahmen der Planung in das 3D-Modell integriert werden, lassen sich ohne Informationsverlust von der Planung in die Ausführung überführen. Hierzu werden die notwendigen Ausführungsinformationen innerhalb des Planungsprozesses an die einzelnen Elemente im 3D-Modell angefügt. Die Ausführungsinformationen können dann entsprechend der vom Auftraggeber verlangten Granularität in ein Leistungsverzeichnis überführt werden.

Der Übergang von der Planung in die Leistungsbeschreibung ist einer der wichtigsten Schritte im Planungs- und Bauprozess. Sind Änderungen in Plänen und Modellen mit relativ wenig Aufwand realisierbar, zieht spätestens ab der Ausführung jede Mutation der ursprünglichen Gebäudeplanung Kosten nach sich. Diese Unstimmigkeiten und Verzögerungen gilt es zu vermeiden. Für die einheitliche Beschreibung von Bauleistungen bietet CRB seit Jahrzehnten den etablierten Normpositionen-Katalog NPK an. Dieser stellt sicher, dass die in der Planung definierten Qualitäten der Bauteile auch ausgeführt werden, und gewährleistet darüber hinaus für alle Beteiligten Rechtssicherheit hinsichtlich der erwarteten Leistungserbringung. Hierzu werden die Informationen für Leistungsverzeichnisse in einer hochstrukturierten, etablierten und verlässlichen Form abgebildet.

All diese Eigenschaften sollen auch in digitalen Planungsumgebungen, wie im Projekt «Yard» simuliert, genutzt werden können: Um aufzuzeigen, welche Möglichkeiten der Normpositionen-Katalog NPK in naher Zukunft bieten wird, wurde das aktuelle NPK-Kapitel 241 «Ortbetonbau» in eine neue Form überführt, wodurch Leistungen und Eigenschaften mit den modellierten Elementen verknüpft werden können. Aus dem 3D-Modell lässt sich so mit wenig Aufwand ein Leistungsverzeichnis erstellen. Auch dies wird innerhalb des Projekts «Yard» an einem konkreten Bauteil, einem Kragplattenanschluss, gezeigt.

Zum Schluss ein Blick hinter die Kulissen
Bei der gemeinsamen Arbeit am Projekt «Yard» geht es neben diversen fachlichen Fragestellungen und Herausforderungen, die gelöst werden wollen, auch um das Thema Kollaboration. So sehen sich die rund 20 involvierten Personen der Unternehmen buildup, CRB, Debrunner Acifer Bewehrungen, Gruner AG und Raumgleiter AG im Rahmen des Projekts plötzlich mit ganz neuen Herausforderungen konfrontiert: Neben dem eigentlichen Tagesgeschäft soll ein Innovationsprojekt umgesetzt werden, welches die digitale Transformation in der Bau- und Immobilienwirtschaft aufzeigt sowie die Besucherinnen und Besucher der Swissbau 2020 verblüfft und in seinen Bann zieht – und das alles bei unterschiedlichen Erwartungen, Fachdisziplinen und technischen Voraussetzungen der einzelnen Projektbeteiligten. Innovative Ideen erfordern daher nicht nur kreative Köpfe, sondern auch neuartige Infrastrukturen. 

Innovative Ideen erfordern daher nicht nur kreative Köpfe, sondern auch neuartige Infrastrukturen. Der «Decision Room» des Unternehmens Raumgleiter, in welchem die regelmässigen Projektbesprechungen stattfinden, bietet hierfür genau den richtigen Rahmen und wird seinem Namen in vollem Umfang gerecht: Hier wird gebrainstormt, diskutiert, koordiniert und – der Name verrät es – entschieden. Es bleibt spannend, wie sich das Projekt «Yard» bis zur Swissbau im Januar 2020 weiterentwickeln wird.

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