Digitalisierung in der Holzbaubranche
Ausgangslage
Es ist das Zeitalter der digitalen Revolution. Die angestrebte digitale Vernetzung der kompletten Wertschöpfungskette und die sich kontinuierlich weiterentwickelnden digitalen Werkzeuge und Methoden stellt den Arbeitsalltag vor laufend neue Herausforderungen.
Gerade das Baugewerbe sieht sich heute mit einem gewaltigen Wandel an Anforderungen konfrontiert: Bauen wird immer komplexer und anspruchsvoller. Es steht fest, dass dies in der nahen Zukunft noch weiter zunimmt.
Es sind zum einen die gesteigerten Wünsche der Bauherren bezüglich Gestaltung, Qualität, Kosten und Geschwindigkeit von Realisierungszeiten. Zum anderen spielen Themen wie Energieeffizienz, Smart Home und Nachhaltigkeit eine immer wichtigere Rolle. Zuletzt tragen aber auch technische Innovationen in der Baubranche allgemein dazu bei, dass sich die Komplexität steigert.
IST-Stand bei der Digitalisierung in der Baubranche allgemein
Viele Industriebereiche haben bereits mit der 3.industriellen Revolution, der Einführung von Computern und Robotern, ihre Prozesse rationalisiert und automatisiert, so auch die Zulieferbranchen der Bauwirtschaft. Hingegen hat sich das Bauhauptgewerbe inklusive der Bauplanung nicht stark verändert. Es werden zwar neue Werkzeuge und Geräte eingesetzt, Methoden und Prozesse wurden aber kaum angepasst: Die Standard-Planungsprozesse blieben die letzten 30 Jahre mehrheitlich unverändert; trotz CAD änderten sich die Arbeitsmethoden kaum. Zudem werden Gebäude auch heute noch grossmehrheitlich in Ortbauweise und mit einem hohen Anteil an manueller Arbeit realisiert.
Die Holzbaubranche ist bei der Digitalisierung ein Vorreiter
Die Holzbaubranche hat sich dagegen seit der Einführung der CNC-Technologie stetig weiterentwickelt. Die vorgefertigte Elementbauweise und die Modulbauweise haben sich in Europa als Standard etabliert. Holzbaufachleute sind hervorragend ausgebildet und die gesamte Holzbaubranche ist im Bereich der Produktion weitgehend digitalisiert. Dadurch hat sich ein grosses Wissen bezüglich Methoden und Prozessen im Bereich der digitalen Fertigung geformt, welches auf die Planung übertragen werden kann.
Die Methode BIM als nächster Entwicklungsschritt
Auch die Entwurfs- und Darstellungsmethoden haben sich rasant verändert: Vom Zeichnen mit Tusche über die CAAD-Programme bis hin zur dreidimensionalen Modellierung, von der Handzeichnung über die kolorierte CAAD-Perspektive bis hin zum Rendering. Aber nun folgt der nächste Entwicklungsschritt, nämlich das mit Informationen angereicherte digitale Modell, das die Arbeit unterschiedlicher Fachleute aus Fertigung und Planung vereint und als gemeinsame Grundlage dient, um den Entwurf, die Bauabläufe, den Betrieb und den Rückbau des Gebäudes zu optimieren. Building Information Modelling (BIM) oder auf deutsch „Bauwerksdatenmodellierung“ ist auf dem Vormarsch. Mit der neuen Planungsmethode und der Philosophie der Zusammenarbeit aller Projektpartner an einem gemeinsamen Datenmodell etablieren sich durchgängige, digitale Prozessketten. Die Kooperation basiert auf der Grundlage von 3D-Gebäudedatenmodellen, klar definierten Verantwortlichkeiten, Qualitätsvorgaben, Koordinations- und Kommunikationsabläufen. Das gesamte Bauvorhaben kann digital vorweggenommen werden, bevor es real umgesetzt wird. Probleme und Engpässe können dadurch schnell erkannt und möglichst vermieden, Abläufe und Termine präziser vorhergesagt werden. Ein weitere Digitalisierungsbaustein ist die Vernetzung. Damit sind nicht nur die Kooperation und Koordination von Projektpartnern in virtuellen Internet-Projekträumen gemeint. Auch die Verknüpfung physischer Objekte mit einer virtuellen Repräsentation im Internet, dem Internet der Dinge, wird den Holzbau in den nächsten Jahren verändern.
Digitalisierung bei Holzbau Henz
Die Praxis bei Holzbau Henz
Bei Holzbau Henz arbeiten wir seit Jahren mit digitalen Methoden. Alle relevanten Bauwerksdaten werden digital modelliert, kombiniert und erfasst. Werden Veränderungen an der Projektdatei bzw. am digitalen Modell vorgenommen, sind diese für alle am Bauprojekt Beteiligten unmittelbar verfügbar. Das verringert den Koordinations- und Arbeitsaufwand erheblich und sorgt für Planungs- und Umsetzungssicherheit, welche vor allem im Holzbau, mit seinem entscheidenden Vorteil des hohen Grades an Vorfertigung, unabdingbar ist.
Zwei Projektbeispiele:
Projekt 1: Digitales Modell eines Mehrfamilienhauses mit sieben Wohneinheiten in Holztafelbauweise
Jedes einzelne sichtbare Bauteil wird hier so dargestellt wie es tatsächlich gebaut wird. Bevor das erste Stück Holz angefasst wird, ist alles bis ins kleinste Detail in der Konstruktionssoftware (SEMA) digital erfasst. Hinter jedem Einzelteil stecken komplexe Programmierungen, Listenauswertungen und vor allem die Ansteuerungen für alle CNC-Anlagen und die teilautomatisierte Elementfertigungsstraße. Die technische Gebäudeausstattung (kurz TGA) wird zum Teil im Haus geplant aber auch von Partnerunternehmen und Fachplanern digital geliefert und eingeplant. Damit erreichen wir nahezu einen Vorfertigungsgrad von 100 % und das trotz individuell geplanten Gebäuden der Losgröße 1!
Projekt 2: Aufstockung in Holz an der Universitätsbibliothek in Trier
Aussicht für die Holzbaubranche
Der Holzbau steckt mittendrin in der Digitalisierung und die Holzbaubetriebe haben schon viel erreicht. Integrierte CAD-/CAM-, ERP-, MDE-, PPS-Lösungen und automatisierte Fertigungssysteme gehören in allen modernen Unternehmen zum Alltag. Mit den Softwarelösungen verschiedener Hersteller wird die Umsetzung der digitalen Transformation optimal unterstützt. Sie verschafft den Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil und macht sie fit für künftige Herausforderungen auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene.