Im Gespräch: Thomas Wehrle, ERNE AG Holzbau

DBZ: Es wird aktuell viel über die Digitalisierung des Bauwesens gesprochen und geschrieben. Was sind aus Ihrer Perspektive die größten Herausforderungen für die Digitalisierung des Bauwesens?

Thomas Wehrle: Die Digitalisierung bzw. die digitale Planung und Fertigung sind in der Holzbauindustrie schon weit fortgeschritten. Was uns bei ERNE weiterhin beschäftigt, ist zum einen die Frage nach dem Datenmanagement, aber auch die der Datenqualität – von der Planung bis in den Betrieb. Wer nutzt welche Daten am Ende einer Realisierung und auf welcher Basis? Auf der des as-built-Modells der Architekten, und zwar den Datensatz, den wir als Totalunternehmer von der Planung bis in die Fertigung erstellt haben, oder einen separaten Datensatz, der auf die Anforderungen des Bauherrn angepasst ist, so dass er selber Prüfungen durchführen kann?
Ein Thema, das immer noch für Diskussionen sorgt, ist die Frage nach der Durchgängigkeit der Datenqualität. Die Daten, wie sie aus dem Architekturmodell, der Haustechnik oder dem Engineering kommen, sind für die Fertigung nicht 1:1 zu verwenden. Das liegt nicht an unterschiedlichen Arbeitskulturen oder dem fehlenden Verständnis füreinander, sondern eher an den unterschiedlichen Konstruktionsweisen und den daraus resultierenden Schnittstellen. Jede Disziplin zeichnet Modelle anders, als wir sie bräuchten.
Zum Beispiel stehen im Architekturmodell die Außen- und Innenwände auf dem Fertigfußboden, um die Raumzusammenhänge zu simulieren, für die Fertigung benötigen wir die Maße des Rohfußbodens, weil auch hier die Anschlüsse stattfinden. Für unsere Tätigkeit – von der Kalkulation bis zur Fertigung und Montage – müssen wir die Wände korrigieren und den Fußboden raumgerecht aufteilen. Dass hier eine potenzielle Fehlerquelle liegt, ist klar. Also übernehmen wir die 2D-Zeichnungen von Grundriss und Schnitt und bauen ein neues 3D-Modell für unsere Anforderungen selber auf. Effizienz ist etwas anderes.
Oder die Haustechnik, hier können Architekturmodelle in die Planung mit integriert werden, aber wenn die nach SIA-Norm bzw. SIA-Vorgaben geforderten Berechnungen und Simulationen geliefert werden müssen, stimmen die Parameter nicht überein. Hierfür müssen Bauteile verbunden werden, die für die Fertigung wieder separat darzustellen sind. Einen gemeinsamen Nenner zu finden, ist nicht einfach, auch der Ruf nach einem offiziellen Standard macht es nicht besser, denn was nach SIA-Norm passt, ist für andere Bereiche nicht praktikabel.

Ein praxisnahes Information Delivery Manual (IDM) zur Festlegung der Informationsanforderungen im Kontext von Lebenszyklusprozessen ist ein Baustein. Wir gehen noch einen Schritt weiter und prüfen, basierend auf einem schlanken Modell, die disziplinenbezogene Extraktion von Submodellen über einen eigens entwickelten Algorithmus. Die Regeln sind hinterlegt, und die benötigten Modelle mit den entsprechenden Anforderungen (für Statik, Simulation etc.) werden automatisch generiert, erprobt aus der Praxis. Das ist ein wichtiger Hebel für die Wertschöpfung und die Reduzierung des Informationsverlusts.

DBZ: Die Digitalisierung des Bauens bedingt umfassende Umwälzungen und die Neuorganisation von Büro- und Arbeitsprozessen. Welche Unterstützung wünschen Sie sich, um die bei Ihnen anstehenden Aufgaben zu meistern? (Zeitfenster 3–5 Jahre)

Thomas Wehrle: Verbindet man parametrische Planung mit Simulationen und digitalen Fertigungsmethoden, können ästhetisch wie funktional völlig neuartige Bauteile entstehen. Am Beispiel der Akustikwand, die für den Erweiterungsbau von Basler & Hofmann in Esslingen von Gramazio Kohler Research entworfen wurde, sieht man das Potential deutlich. 8.500 identische Holzelemente wurden anhand der relevanten Parameter für die Akustik programmiert und mit Hilfe einer Augmented Reality-Anwendung, die die exakte Lage jedes Bauelements visualisierte, exakt geschichtet. Für den Einsatz auf der Baustelle sind Geräte wie Googlebrillen oder eine Hololens noch zu anfällig, aber wenn die passende Technologie da ist, wird es schnell gehen.
 
Konkret arbeiten wir an einem Forschungsprojekt mit dem Institut Integrative Design | Masterstudio der FHNW an einem Tool für eine parametrische Fassade, welches die Effizienz bei der Herstellung von Fassadenelementen erhöhen soll, ohne die Gestaltungsfreiheit zu beeinträchtigen. Das auf Algorithmen basierende Tool ermöglicht auf der einen Seite ein intuitives Design, gibt jedoch kontinuierlich eine Rückmeldung zu Kosten sowie Fertigungsparametern wie Elementierung, Gewicht etc. Diese Faktoren unterstützen das Design und machen den Entwurf baubar – nicht zuletzt, weil die Daten aus dem Tool direkt für die Fertigung nutzbar sind. Übertragen auf andere Maßstäbe ergibt sich daraus ein enormes Potenzial für den kompletten Planungs- und Bauprozess.