Digitale Tools für das Bauen mit Holz - SWAP Architekten
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BIM & Holzbau
Digitale Tools
für das Bauen
mit Holz
Beim Neubau des Ilse-Wallentin-Hauses in Wien
wird deutlich, dass Bauen mit Holz nicht nur
klimagerecht ist, sondern sich zudem in besonderer
Weise für digitale Prozesse eignet. Die Architekten
zeigten sich dabei ebenso experimentierfreudig
wie die Tragwerksplaner und der Holzanbieter –
bis hin zum Monitoring des Holzes mit Sensoren.
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machen machen
BIM-Modell mit Holz-Skelettkonstruktion (braun)
sowie Erschließungskern und Sockelbau Stahl-Einbauteile weil Holzbauteile stets vorgefertigt werden –
in Stahlbeton (grau). verbinden die Träger mit weit innovativeren Techniken und Verfah-
und Stützen
ren als etwa im bis heute eher traditionell struk-
aus Holz.
turierten Mauerwerks- oder Betonbau. Der
hohe Vorfertigungsgrad erfordert bereits zu
einemsehr frühen Zeitpunkt sehr detailgenaue
Planungen, die sich am besten im engen Aus-
tausch mit allen Planungsbeteiligten sowie mit
parallelisierten Planungs- und Bauprozessen
erreichen lassen.
Das 3.000 Quadratmeter große Ilse-Wallen-
tin-Haus basiert auf einem Entwurf des Wiener
Büros SWAP Architekten, das gemeinsam mit
Delta Projektconsult einen von der Bundes
immobiliengesellschaft (BIG) modellhaft als
Holzbauprojekt und BIM-Pilotprojekt ausge-
lobten Architektenwettbewerb gewann. Ihren
Wettbewerbsbeitrag erstellten die als General-
planer beauftragten Architekten zwar noch
zweidimensional – ein erstes 3D-BIM-Modell ▶
STELLENANZEIGE
Lärchenholzfassade mit großflächiger Dreifachverglasung.
An der Hochschule München ist an der Fakultät
für Bauingenieurwesen ab dem Sommer
semester 2022 folgende Stelle zu besetzen:
W2Professur für digitale
Modellhaftes Holzbau- und
Autor: Roland Pawlitschko
Bilder: Hertha Hurnaus (auch Seite 32/33) ■ Bollinger+Grohmann BIM-Pilotprojekt Tragwerksplanung und
Die Wiener Universität für Bodenkultur (BOKU)
wurde 1872 zur wissenschaftlichen Ausbildung
Benannt nach der ersten Frau, die 1924 an der
BOKU promovierte, dient das neue Ilse-Wal- Werkstoffe im Massivbau
in der Land- und Forstwirtschaft gegründet.
Sie definiert sich heute als Life-Science-Uni-
lentin-Haus insbesondere als Bibliotheks- und
Seminarzentrum, das ergänzend zudem über (m/w/d)
versität und widmet sich damit insbesondere zahlreiche Institutsräume verfügt. Die Nach- Kennziffer: BV 0251
der Bewahrung, der Entwicklung und dem haltigkeit des im Herbst 2020 in Niedrigenergie
Schutz von Lebensraum und Lebensqualität. bauweise fertiggestellten Neubaus zeigt sich Erfahren Sie mehr in der detaillierten Stellenausschreibung
Mit 12.000 Studenten und 2.000 wissenschaft- nicht zuletzt darin, dass es mit 965 von 1.000 mög- unter: https://stellen.hm.edu/yv2bh
lichen Mitarbeitern und Professoren sieht sie lichen Punkten den österreichischen „klima Bewerben Sie sich über unser OnlinePortal
sich darüber hinaus als Vorreiterin und Impuls- aktiv-Gold“-Standard erreichte. bis zum 28.06.2021.
geberin „für Ideen und Strategien zur nachhal- Beispielhaft ist das Haus aber auch wegen
tigen Entwicklung in der Gesellschaft.“ Wenn eines konsequenten digitalen Planungsprozes- Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen!
eine solche Hochschule einen Neubau für ih- ses, der zugleich als Vorbild für weitere Uni-
ren Campus am Stadtrand von Wien plant, ist versitätsbauten dienen soll. Der nachwachsende
es fast schon selbstverständlich, dass sie sich und CO2-speichernde Baustoff Holz eignet sich
selbst hohe Maßstäbe setzt. in diesem Zusammenhang in besonderer Weise,
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Verformungsbilder
verdeutlichen die Tragwirkung. boku.html). Hiermit ließen sich beim Ilse-Wal- chitekten, die weit über die üblichen Kollisions
lentin-Haus manche räumlichen und gestalte- prüfungen hinausging. Hinzu kommt, dass das
rischen Entwurfsaspekte vermitteln, die für Tragwerk vor allem in den unteren beiden Ge-
eine frühzeitige Identifizierung der Nutzer mit schossen eine hohe Komplexität aufweist – nicht
ihrem zukünftigen Gebäude sorgten. obwohl, sondern gerade weil die übereinander-
liegenden biegesteifen Trägerroste so verblüf-
Gebäudeentwurf fend einfach konstruiert erscheinen. Zum an-
Im Mittelpunkt des Entwurfskonzepts stand deren diente das Tragwerksmodell als Vorlage
die Einbettung und Öffnung des Gebäudes in für das Holzbaumodell, auf dessen Grundlage
den umgebenden Grünraum sowie eine klar schließlich der Abbund und Zuschnitt der
ablesbare Holzkonstruktion. Auf diese Weise Holzbauteile erfolgte.
wird der Entwurf dem Anspruch der BOKU Das BIM-Modell war zwar Teil der Aus-
als grüne Universität im Grünen gerecht. schreibungsunterlagen – tatsächlich genutzt
Gleichzeitig entsteht durch die Lärchenholz- Lesen Sie auch wurde es jedoch nur von wenigen bietenden
fassade mit großflächiger Dreifachverglasung „BIM und Baum“, Firmen. Verantwortlich hierfür ist die Tatsache,
eine lichtdurchflutete Lern- und Arbeitsumge- Warum BIM für den dass nach wie vor längst nicht alle Firmen BIM-
bung, die nicht zuletzt durch die allgegenwär- Holzbau ideal geeignet basierte Ausschreibungen bewältigen können,
tigen Blickbezüge zum alten Baumbestand des ist, in Ausgabe unter anderem, weil sie noch immer nicht zwangs-
Grundstücks das Wohlbefinden der Studenten 1-2 | 2021 oder online: läufig einen Preisvorteil bedeuten. Aus diesem
und Lehrkräfte unterstützt. Umgekehrt macht build-ing.de/S173 Grund, aber auch wegen fehlender nationaler
die Verglasung das lebendige Universitätsleben und internationaler Standards, basierten die ▶
von außen sichtbar.
Mit Ausnahme des betonierten Sockel
geschosses und des mittigen Erschließungs- STELLENANZEIGE
kerns besteht das quadratische Gebäude voll-
ständig aus Holz. Stützen und Träger des vier-
geschossigen Holzskelettbaus sind in Fichten-
Brettschichtholz ausgeführt, während für die
Geschossdecken Fichten-Brettsperrholz zum
Einsatz kam. Dass der Holzanteil für die in den
Obergeschossen verbauten Materialen bei statt-
entstand mithilfe des Programms Revit jedoch nen sich in Echtzeit und unter Berücksichtigung lichen 78 Prozent liegt, ist nicht zuletzt auf das
gleich mit Beginn der Entwurfsphase. der Erschließungs- und Belichtungssituatio- komplett sichtbare Holztragwerk zurückzufüh-
Dieses Modell bildete letztlich den Aus- nen verschiedene Gebäude- bzw. Raumordnun- ren. Dessen ausgewogenes Zusammenspiel mit
gangspunkt für zahlreiche weitere Modelle: von gen planen und überprüfen lassen. Beide Tools den meist zurückhaltend weißen Möblierungen,
den Planungsmodellen für die Umgebung, die wurden bereits im Wettbewerb eingesetzt und den offen geführten Lüftungsleitungen und
Architektur, das Tragwerk, die technische Ge- lieferten keinen automatisierten Architektur- Kabeltrassen sowie den grauen Estrichböden
„
bäudeausstattung und die Elektroplanung bis entwurf. Vielmehr erlaubten sie ein besseres und Sichtbetonflächen des Erschließungskerns
hin zum Holzbaumodell des nach der Ausschrei Verständnis für komplexe Zusammenhänge – lässt eine angenehme und inspirierende Raum-
bung beauftragten Holzbauunternehmens. Im mit dem Ziel, das Projekt durch die Wahl der atmosphäre entstehen. Holz bestimmt dabei
Rahmen der Fortentwicklung und Abstim- bestmöglichen Varianten schnell und effizient klar das Erscheinungsbild der Innenräume,
mung der von den Planern jeweils unabhängig weiterzuentwickeln. ohne es jedoch unangenehm zu beherrschen.
bearbeiteten Modelle fanden alle zwei Wochen Hinzu kamen Baubesprechungen, die weit
Baubesprechungen mit dem Bauherrn statt, in über das Besprechen konventioneller Planmate Ausführungsplanung und
denen neben dem BIM-Modell eine Reihe wei- rialien hinausgingen. So erläuterten die Archi- Ausschreibung
terer digitaler Tools verwendet wurden. tekten ihren Entwurf unter anderem mit virtu Dreh- und Angelpunkt der Planung war das
Architekten als Software-Entwickler
ellen Gebäuderundgängen mittels VR-Brillen. Die Architekten 3D-Architekturmodell, das nach Fertigstellung
Hierzu hatten sie bereits im Vorfeld die Cloud- der architektonischen Rahmenbedingungen als
Ganz im Sinne des BIM-Pilotprojektgedan- lösung IVAN für Virtual-Reality-Modelle ent-
erläuterten Grundlage für das Tragwerksmodell der Inge-
kens und dem Wunsch nach interaktiver Zu- wickelt. Die Anwendung mit Revit-Schnitt- ihren Entwurf nieure von Bollinger+Grohmann diente. Un-
Bild: Bollinger+Grohmann
sammenarbeit kamen mehrere von SWAP ent- stelle verfügt über ein Export-Plugin, mit dem unter anderem ter allen Modellen spielte dieses Modell eine
wickelte Tools zum Einsatz – beispielsweise gleichsam auf Knopfdruck VR-optimierte Mo- mit virtuellen besondere Rolle. Zum einen sollte das Trag-
EVA-Rapid-Layouting, eine Software zur Un- delle auf die Plattform ivanize.com gestellt wer- werk im Ilse-Wallentin-Haus weitgehend sicht-
terstützung in den frühen Entwurfsphasen. den können – ganz gleich, ob es um virtuelle
Gebäude bar bleiben. Dies erforderte eine besondere pla-
Teile dieses Programms sind beispielsweise der Spaziergänge oder vordefinierte Standpunkte rundgängen nerische Sorgfalt jedes konstruktiven Details
Bauplatz- und Grundrisskonfigurator, mit de- mit 360°-Perspektiven geht (hub.ivanize.com/ mittels VR-Brillen. sowie eine intensive Abstimmung mit den Ar-
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meisten Angebote auf zweidimensionalem Während der Bauphase wurden schließlich hydwerten liefern. Konkrete belastbare Ergeb- schalungs- oder Austrocknungszeiten bedurfte.
Planmaterial, wodurch viele Synergien unge- Sensoren des Herstellers Wiiste montiert, die nisse liegen leider noch nicht vor, weil der Diese kurze Bauzeit spart nicht nur Kosten z. B.
nutzt blieben. Dass das letztlich ausführende nicht nur die Umgebungsbedingungen ein- unmittelbarnach Gebäudeeröffnung im Okto- für die Baustelleneinrichtung, sondern bedeutet
Holzbauunternehmen die einzige Ausnahme schließlich des Luftdrucks aufzeichneten, son- ber 2020 verhängte Lockdown die Nutzungs zugleich eine kürzere Störung des Universitäts-
bildete, ist nicht weiter verwunderlich. Schließ- dern auch Daten zur Temperatur und Feuchtig möglichkeiten der Räume einschränkte und es betriebs und eine geringere Belastung für die
lich gibt es im Holzbau aufgrund größtenteils keit im Inneren des Holzes lieferten. Platziert somit zu Verzerrungen bei den Messwerten Grundstücksnachbarn.
CNC-gesteuerter Fertigungsprozesse nur we- wurden die smartphonegroßen Geräte in fassa kam. Dass die gemeinsame Bearbeitung des von
nige Firmen, die über keine Erfahrung mit BIM dennahen Bereichen, die beispielsweise Gefahr SWAP Architekten koordinierten BIM-Mo-
verfügen. liefen, durch Regenwassereinträge zu durch- Fazit dells bei diesem Projekt so gut funktioniert hat,
Roland Pawlitschko feuchten. Witterungsbedingte oder z. B. durch Trotz des nur eingeschränkten Monitorings im liegt nicht zuletzt daran, dass das digitale Pla-
ist Architekt sowie Sensoren zur Überwachung defekte Wasserleitungen bedingte Bauschäden Betrieb lassen sich am Ende einige Erkennt- nen und Bauen seit Jahren zum selbstverständ-
freier Autor, Redakteur, der Holzqualität im Bauprozess am Holz wären damit sofort sichtbar geworden. nisse aus diesem Pilotprojekt ableiten – z. B., lichen Arbeits- und Forschungsgebiet des Büros
Übersetzer und Für Holzlieferanten ist digitales Arbeiten und Eine solche Qualitätsüberwachung ist bei dass der Baustoff Holz kein Kostentreiber war. gehört. Verbesserungspotenziale bestehen hin-
Architekturkritiker. Fertigen ebenso selbstverständlich wie für die diesem Projekt nicht zuletzt in Bezug auf Haf- Der in nur sechs Wochen fertiggestellte Holz- gegen vor allem im Bereich der baulichen Um-
Er kuratiert Ausstellun- Holzbauer, die die gelieferten Hölzer abbinden tungsfragen von großer Bedeutung, weil die rohbau und die Gesamtbauzeit von nur 14 Mo- setzung der Planung, weil nach wie vor zu viele
gen rund um das und zuschneiden. Das Ilse-Wallentin-Haus hat Oberflächenqualität des Rohbaus hier zugleich naten (vom Aushub bis zum bezugsfertig er- ausführende Firmen und Hersteller nicht in der
Thema Architektur in diesem Zusammenhang jedoch weit mehr zu die Ausbauqualität definiert. Von den Archi- richteten Gebäude) waren nur durch den Ein- Lage sind, ihre Leistungen bzw. Produkte in
und Öffentlichkeit, bieten. Der schwedisch-finnische Holzanbieter tekten wurden alle Holzoberflächen als Wohn- satz digitaler Werkzeuge und den hohen Vor- den digitalen Prozess einzubinden. Erst wenn
organisiert Architektur Stora Enso betrachtete das Haus ebenfalls als Sichtoberfläche definiert. Das heißt, dass jede fertigungsgrad möglich. Ein weiterer Vorteil auch dies der Fall ist, lassen sich aus BIM-Mo-
exkursionen und Pilotprojekt und unterstützte das ausführende Wand und jeder Träger zugleich eine fertige des Holzbaus mit seinen weitgehend fertigen dellen leistungsfähige FM-Modelle ableiten,
veröffentlicht Artikel Holzbauunternehmen Lieb Bau Weiz und das Oberfläche ist, auf die besondere Rücksicht ge- Oberflächen war, dass die Folgegewerke sofort die sämtliche im Gebäude verbauten Elemente
und Aufsätze in begleitende Monitoring mithilfe von Sensoren nommen werden muss. Alle frisch eingebauten nach Fertigstellung einer Etage mit ihren Ar- enthalten und somit auch den Betrieb signifi-
Büchern, Zeitschriften des Herstellers Yepzon. Diese lieferten wäh- Holzteile während des Baustellenbetriebs mit beiten beginnen konnten, weil es keiner Aus- kant vereinfachen können. ■
und Tageszeitungen. rend des Transports aus Ybbs an der Donau un- robusten Materialien schützend einzupacken,
ablässig Daten etwa zu aktuellen Umgebungs- wäre zu umständlich und zu teuer gewesen. ANZEIGE
temperaturen und -feuchtigkeitswerten sowie
zu potenziell schädigenden Erschütterungen. Digitales Monitoring im Betrieb
Solche Messungen der Umgebungsparame- Um die Performance des Gebäudes im Betrieb
ter sind zwar vor allem für Übersee-Holzliefe-
rungen mit Containern interessant, bieten aber
auch hier wertvolle Daten zum frühzeitigen Er-
kennen von Schäden und liefern eine präzise
untersuchen zu können, war in Zusammen
arbeit mit dem Institut für Holzforschungen in
Tulln von Anfang an ein umfangreiches Moni-
toring der haustechnischen Anlagen und ihrer
BIM BASIC E-Learning
nachvollziehbare Qualitätskontrolle des Hol-
zes. Bei jeder Holzlieferung wurde ein Sensor
Verbräuche geplant. Hiermit wurden die Über-
prüfung und Feinjustierung der technischen
mit 8 Wissensbausteinen & VDI/bs Zertifikat
auf der Ladefläche des Lastwagens montiert, Anlagen und der Regelungstechnik möglich.
der dank Track&Trace-Funktion auch Daten Ebenso lassen sich damit aber auch das Nutzer-
darüber lieferte, wo genau sich die Lieferung verhalten optimieren und eventuelle Mängel
gerade befand und wie lange sie bis zum Errei- verfolgen.
chen der Baustelle noch unterwegs sein würde. Waren Messungen dieser Art bereits im
Die entsprechenden Daten ließen sich mithilfe Rahmen der Nachhaltigkeitszertifizierung vor- Individual Qualification rter
Basic Module zertifizie
BIM-
eines Online-Dashboards darstellen und aus- gesehen, gingen die Facility Manager noch
Certification No. ■
lesen. einenSchritt weiter. Sie wollten mit webbasier-
Hinzu kommt die Kennzeichnung aller
Holzbauteile mit QR-Code-Labels, die mit-
ten Tools untersuchen, wie sich die zahlreichen
Holzoberflächen auf die Raumluftparameter
This is to certify that Experte
Max Mustermann has
hilfe des von Stora Enso entwickelten web auswirken. Denn obwohl das Ilse-Wallentin- successfully passed the
basierten Programms CLT360+ Informatio- Haus grundsätzlich eher als Lowtech-Gebäude exam for »individual Qualification«
nen z. B. über den genauen Einbauort auf der geplant war, mussten aufgrund der Arbeitsstät- (Basic Module) by
Baustelle, die Größe und das Gewicht liefer- tenverordnung im Bibliothekslesesaal und in buildingSMART international.
ten. Voraussetzung zum Abrufen dieser Daten den Seminarräumen mechanische Lüftungs-
war lediglich ein Smartphone mit entsprechend und Raumbefeuchtungsanlagen eingebaut wer- Veranstalter: EDUBIM GmbH
installierter App, die zur leichteren Orientie- den. Ziel dieses erweiterten Monitorings war
rung auch ein vereinfachtes 3D-Modell des es nun, die Messwerte dieser Räume mit den
Autorenbild: privat
Tragwerks beinhaltete. Der Einsatz dieser La- Messwerten der Räume mit natürlicher Fens-
bels reduzierte Fehlerquellen und Schnittstel- terlüftung zu vergleichen – mit Sensoren, die
lenprobleme und führte so zu mehr Sicherheit Messwerte sowohl zur Luftfeuchtigkeit und
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Artikel online lesen:
www.build-ing.de/S190 auf der Baustelle. Temperatur als auch zu VOC- und Formalde-
38Build-Ing. 3 | 2021
www.build-ing.de/online-seminare
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