Das grösste, vorgefertigte Holz-Hybridhochhaus der Schweiz trägt den Namen Arbo. (lat. Baum). und gehört zum Suurstoffi Areal, Baufeld 1. Auch dieses Ensemble gibt es natürlich zweimal. Einmal Digital und schon bald real.
Text: Robert Schütz.
Das Suurstoffi Areal in Rotkreuz (Kanton Zug) ist ein umfangreiches Bauprojekt, das aus mehreren Teilbereichen und Bauabschnitten besteht. Auf dem Baufeld 1-Campus entsteht derzeit in unmittelbarer Nähe zum Bahnhof Rotzkreuz ein dreiteiliger Gebäudekomplex. Gerade die Nähe zu den Bahngleisen und der geringe Platz auf der Baustelle, war nur eine der Herausforderungen. Das Baufeld 1 gehört zu dem nachhaltig, gemischt genutztes Quartier Suurstoffi, und wird zukünftig Raum für rund 1500 Bewohner, bis zu 2000 Studierende und über 2500 Arbeitsplätze bieten. Und: Hier steht schon bald das höchste Holz-Hypridhaus der Schweiz, das den lateinischen Namen „Abro“ trägt, was ins Deutsch übersetzt „Baum“ bedeutet. Im Juli 2017 wurde die Baubewilligung für das neuste Teilprojekt des Suurstoffi erteilt. Im Februar 2018 wurde schliesslich der Grundstein gelegt für das CHF 185 Mio Projekt. Nun entstehen hier in kürzester Zeit 26 000 m2 vermietbarer Büro- und Gewerbefläche, wovon ca. 70% von der Hochschule Luzern genutzt werden, welche die Immobilie langfristig mieten wird. Schon Ende August 2019 sollen das Institut für Finanzdienstleistungen (IFZ) sowie das Institut für Informatik ihr Neues Domzil nutzen können. Die zweite Etappe des Projekts voraussichtlich ab Frühjahr 2020 bezugsfähig sein. Ein enges Zeitfenster. Doch Dank BIM sollte das kein Problem sein.
„Lean construction“ schont Ressourcen
Nicht nur die Planungsmethode-BIM ist hier für die termingerechte Fertigstellung innerhalb des Budgetrahmes verantwortlich. Auf Nachfragen bei den Verantwortlichen findet hier noch ein weiteres Verfahren Anwendung, das vielleicht noch weniger bekannt ist: Lean Construction. Laut Aussage von Frau Birgitta Schock, hat die Lean-Methode zusätzlich die Aufgabe, die Ursachen von Verschwendung zu erkennen, zu reduzieren und Mehrwert zu schaffen. Weiter erläutert die Architektin und Partnerin des Büro schockguyan GmbH, die bei diesem Projekt für die Implementierung der Lean-Methode gemeinsam mit DS-Consulting GmbH verantwortlich ist: „Lean ist eine Methode und eine Philosophie, welche auf der Veränderung von Verhaltensmustern basiert und Verantwortung und Kontrolle den Beteiligten überträgt.“ Verschwendung steht in diesem Sinne für Respektlosigkeit gegenüber den Menschen und den natürlichen Ressourcen. Ein Ansatz, der gerade hier in Rotkreuz ganz selbstverständlich ist. Handelt es sich doch um ein integriertes, verkehrsfreies Areal, das nach den Grundsätzen der Nachhaltigkeit geplant und betrieben wird, wie es Tobias Achermann formuliert. Er ist CEO der Zug Estates AG und vertritt hier die Bauherrschaft.
Das Zusammenspiel von BIM, Lean und Logistik
Die Lean-Methode ist nicht neu und gibt es seit Mitte der 90er Jahre. Im beschrieben Projekt Im Baufeld 1 am Suurstoffi ist es allerdings das erste Mal, dass die Lean Prozessplanung direkt mit dem BIM verknüpft wird. „Das Zusammenspiel von Lean, BIM und Logistik war von Anfang an ein Muss“, erklärt Birgitta Schock. Die spezielle Herausforderung hier beim Baufeld 1, direkt an den Gleisen am Bahnhof Rotkreuz, war ganz klar die kurze Bauzeit, der geringe Platz und die beschränkte Zufahrtsmöglichkeit. Hier spielte somit die Logistikplanung, als Teil der gesamten Planung, eine ganz wichtige Rolle. Für das perfekte Zusammenspiel wurden alle Informationen über das Model koordiniert. Die Kollaboration funktioniert daher perfekt, von der Bestellung über die Lieferung bis zur Ausführung auf der Baustelle. Für alle am Prozess Beteiligten, wurde von dem IT-Beratungsunternehmen Kaulquappe AG, eine auf open-BIM basierende Datenbank bereitgestellt, die es ermöglicht eine gemeinsame Sprache für das Objekt zu entwickeln. Julian Aman, BIM-Manager bei Kaulquappe, betont in diesem Zusammenhang: „Die Planungsmethode BIM wird hier sehr ernsthaft umgesetzt. Es gibt keinen Prozess, der nicht modelbasiert abläuft.“ Wie wichtig den Planern und der Bauherrschaft, das Thema BIM ist, zeigt auch, dass man bei beim Generalplaner der Archobau AG, das GP-Leitungsteam um die Funktion des BIM-Managements aufgestockt hat und auch die Verantwortungen z.B. hinsichtlich Baulogistik und Lean-Construction Management übernommen hat. Seitens der Bauherrschaft wurde das projektbezogene Qualitätsmanagement um das PQM BIM erweitert. Alle diese Arbeiten erfolgen modellbasiert. Pro Büro gibt es eine Person, die für BIM verantwortlich ist. Eine Sache überrascht dann doch etwas, innerhalb dieser digitalen und virtuellen Welt und in Zeiten wo viele bereits das papierlose Büros anstreben: Es ist die Nutzung von gedruckten Karten – den sogenannten Kanban-Karten – auf der Baustelle. Diese werden wie folgt eingesetzt: Die Information zur Kontrolle der Arbeitsschritte und der verbauten Materialien und Bauteile erfolgt direkt aus den Modeldaten; die werden auf die besagten Kanban-Karten gedruckt, die dann wiederrum in Papierform an eine Vorrichtung an der Wand eingesteckt werden. Am Abend, nach Fertigstellung der Aufgabe werden diese Karte dann umgedreht, auf die grüne Seite. Grün steht auch hier für erledig und weiter geht’s. Abschliessend werden diese gedruckten Karten mit dem Handscanner über einen Strichcode ausgelesen; die Updates fliessen so an das digitale Model zurück. Insgesamt greifen damit alle Massnahmen perfekt ineinander und führen zum gewünschten Ergebnis. Peter Diggelmann von der Archobau AG, die hier für die Generalplanung zuständig ist, bringt den Nutzen beim Einsatz der digitalen Planungsmethode sehr schön auf den Punkt, indem der sagt: „Aufgrund von BIM war es möglich die Baustelle in der kurzen Zeit auf den Stand zu bringen, wie wir ihn heute haben.“ Ohne BIM, so glaube ich, wäre das nicht möglich gewesen.
Alle profitieren vom BIM-Modell
Im Zentrum der Planung steht das BIM-Modell mit Datenbank. Auch beteiligte Bauunternehmen und Zulieferer konnten von der BIM-Methode stark profitieren. So auch das innovative Holzbauunternehmen Erne, das hier für die Herstellung der Holzelemente für zwei Gebäude, die in Holz-Hybrid-Bauweise entstehen, zuständig ist. Die Daten hierfür lassen sich ebenfalls aus dem 3D-Modell gewinnen. So kann man die einzelnen Module bequem und exakt im Werk vorproduzieren. Die Anlieferung erfolgt dann nach Fertigstellung „Just on Time“ auf der Baustelle. Dieser Fertigungsmethode spart Lagerraum und verkürzt die Bauzeit erheblich. Insgesamt wird bei diesem Projekt die Arbeit von rund 260 Beteiligten von 40 verschiedenen Firmen mit Hilfe der BIM-Methode koordiniert. Hinzukommen ein umfangreicher Anforderungskatalog und das Raumprogramm. Ganz wichtige Arbeitsschritte betreffen die Kostenplanung und -schätzung sowie die Ausschreibung. Für die hierfür erforderliche Ermittlung der Mengen, diente das 3D-Modell ebenfalls als verlässliche und unkomplizierte Datenquelle.
Ganz wichtig ist natürlich die Schaffung der gemeinsamen Planungs- und Informationsstruktur, der Lean Grobterminplan und sukzessive Verfeinerung sowie die anschliessende Übergabe der ermittelten Mengenangaben und Termine an die Logistik. Die gesamte virtuelle Zusammenarbeit aller am Projekt beteiligten basiert hier auf dem Konzept openBIM. Spezielle Daten- und Collaborationsformate wie etwa IFC, BCF, IDM, MVD machen es möglich. Ein ganz entscheidender Vorteil bei open BIM-Standard ist: Alle Projektbeteiligten können sich mit eigener, für ihre Zwecke geeigneter Software beteiligen. Jedem Berechtigten steht so der Zugang und der Nutzen des Daten-Modells offen. Im Anschluss erfolgt der Datenaustausch über den IFC-Standard. Die Hierarchien und Regeln für alle Elemente wurden entsprechend diesem Standard entwickelt. Die Kommunikation im Planungsteam zwischen Planer, Unternehmer und Bauherr basiert auf diesem einen Modell. Für das Issue Management wird zudem das BIM Collaboration Format (BCF) verwendet. Um zu überprüfen, ob die Ausführungen mit der Planung im 3D-IFC-Model übereinstimmen, wird Auf der Baustelle wird mit einer Punktwolke gemessen. Bei Abweichungen wird dann wieder eine neue BCF Issue erstellt.
Information delivery Manual (IDM)
Alle Informationen zur Planung und für den Bau werden in einer einzigen Datenbasis zentral gespeichert. Hier können alle auf die Daten zugreifen und diese bearbeiten und nutzen. Diese einzige Quelle wird auch „Single Source of Truth“ (SSOT) genannt. Die wöchentliche Planungskoordination aller Planern und Unternehmer erfolgt in einer ICE-Sessions. Insgesamt werden hier beim Suurstoffi Projekt an die 50 IFC Modelle aus verschiedenen Fachbereichen aktualisiert. Mittels Kollisionsprüfung können so Fehler behoben werden. Wichtig ist, dass die Modelle regelbasiert, geometrisch kontrolliert werden. Der Projektabwicklungsplan ist strukturgebende Methode und wurde im Prozess der digitalen Planung vorab definiert und durch Feedback laufend angepasst. Zusätzlich zum BAP wurde ein spezifisches Information Delivery Manual (IDM) für das Projekt mit den Planern entwickelt, um auf bestimmte Software und das Team zu reagieren.
Abschliessend kann man somit zusammenfassen: Das gute Ergebnis wurde durch den Einsatz und die geschickte Kombination der Planungsmethoden BIM und Lean und der perfekten Logistik erreicht. Gleiches gilt für die höhere Transparenz während des gesamten Ablaufs. Ohne den Einsatz und das Zusammenspiel von BIM, LEAN und Logistik wäre das zu dem Zeitpunkt nicht möglich gewesen. Dieses Projekt liefert für alle ganz sicher eine Fülle neuer Erfahrung und wichtiger Erkenntnisse.
