Artikel unterzeichnet von Cătălin Podaru, Geschäftsführerin der Unternehmensgruppe Leviatan Design & Ubitech Construcții.
Hatte die sozioökonomische Organisation des Menschen in der Vergangenheit keine so großen Auswirkungen auf die Umwelt und das Ökosystem, so beschleunigten sich die Dinge nach der industriellen Revolution, und heute können wir von einem Anthropozän auf dem Planeten sprechen, in dem die menschlichen Aktivitäten sowie die Beziehungen und Interaktionen zwischen den Menschen einen direkten und sichtbaren Einfluss auf die Umwelt haben.
In den letzten Jahren und insbesondere im letzten Jahr ist die Nachhaltigkeit angesichts des raschen gesellschaftlichen Wandels in Bezug auf das Klima, die Umwelt, die Ressourcen, aber auch die Lebensqualität insgesamt zu einem der wichtigsten Anliegen der internationalen politischen Entscheidungsträger geworden, was durch die konkreten Beschlüsse der Staaten auf der COP26 in Glasgow deutlich unterstrichen wurde.
Nachhaltigkeit ist heute kein Ideal mehr, sondern eine Notwendigkeit, die einen Wandel des sozialen und wirtschaftlichen Paradigmas, einschließlich des Geschäftsparadigmas, erfordert. Während die Grundsätze der Unternehmensführung in der Vergangenheit von Effizienz und Effektivität durch eine Aufteilung der Aktivitäten und Ressourcen in Bezug auf die vorgeschlagenen isolierten Ziele ausgingen, impliziert die Anwendung des Nachhaltigkeitsparadigmas nun die Integration isolierter Systeme in einen ganzheitlichen Ansatz. Dieser neue Managementansatz ermöglicht das Verständnis und die Integration von Aktivitäten, Interaktionen und Kongruenzen zwischen mehreren Systemen, die ansonsten undurchsichtig und schwer zu quantifizieren sind.
Die Autodesk Construction Cloud-Plattform war das Werkzeug, das wir brauchten, um die Beteiligten rund um das Projekt zu vereinen. Durch die Arbeit in der Common Data Enviroment von Autodesk Construction Cloud (bekannt unter dem Akronym CDE) werden Prozesse, Daten, Papier, Rollen und Projektversionen übersetzt und digital in einem gemeinsamen Arbeitsbereich, der einzigen Quelle der Projektwahrheit, gespeichert.
Das Bauwesen, das einen großen Einfluss sowohl auf die Wirtschaft als auch auf die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft hat, ist mit dem Problem der Komplexität konfrontiert, das sich in der Schwierigkeit widerspiegelt, die Rückverfolgbarkeit des Flusses der Interaktionen zwischen den Wirtschaftsakteuren vom Zeitpunkt der Gewinnung der Ressourcen, des Transports und der Verarbeitung der Baumaterialien, die dann Teil der Projekte sind, bis hin zu den Disziplinen, die auf der Baustelle in Betrieb genommen werden, um das Bauwerk zu realisieren, in ein überschaubares System zu integrieren, verglichen mit der Analyse der Leistung von getrennten Aktivitäten.
Darüber hinaus muss die Planung und Realisierung eines Gebäudes, eines gebauten Raums, als separates Mikrosystem sowohl die Anforderungen an die Nachhaltigkeit in Bezug auf den Energieverbrauch und die Umweltauswirkungen als auch die Betriebssicherheit und das Wohlbefinden über einen Zeitraum von 50 bis 100 Jahren und manchmal sogar länger erfüllen.
Um diesen ganzheitlichen Ansatz auf den gesamten Bauprozess anzuwenden, bedarf es integrierter Management- und Kollaborationswerkzeuge, ähnlich dem natürlichen Modell, die einen transparenten Zugang zu Informationen und Interaktionen zwischen allen an der Realisierung und dem Betrieb eines Gebäudes bis zu seiner Stilllegung beteiligten Akteuren ermöglichen.
Das BIM-Konzept (Building Information Model) ist ein komplexes und derzeit einzigartiges Instrument, das die Verwaltung dieses ganzheitlichen Ansatzes ermöglicht, indem es einen virtuellen Raum und ein virtuelles Modell schafft, in dem all diese Ressourcen mit ihren Spezifikationen und Interaktionen während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes integriert werden können.
Wir betrachten die gemeinsame Datenumgebung als ein Konzept, bei dem das 3D-BIM-Informationsmodell des Gebäudes zu einem digitalen Zwilling wird, der mit realen Informationen angereichert ist. Dies ist die optimale Methode und das optimale Werkzeug, um ein ganzheitliches Management des Informationsflusses zu ermöglichen, bei dem Akteure und Nutznießer Nachhaltigkeitsanforderungen stellen und durchsetzen können, mit komplexen Iterationen und Auswirkungen über einen sehr langen Zeitraum, die über den gesamten Realisierungsfluss eines Gebäudes, integrierte Governance, Rückverfolgbarkeit und Persistenz auferlegen. Diese Governance geht über die lokalen Leistungsinteressen der einzelnen Wirtschaftsakteure oder Nutznießer hinaus.
Die Governance der Nachhaltigkeit während des gesamten Prozesses hebt neue Quellen punktueller und globaler Rentabilität hervor und offenbart gleichzeitig eine neue Art von Kapital, nämlich das Naturkapital. Dieses bezieht sich auf das Wohlergehen der Gesellschaft in direkter Beziehung zur Natur und auf unmittelbare Vorteile, die monetäres Kapital nicht ersetzen und schon gar nicht vermitteln kann.
Für uns, Leviatan Design, als Planungsbüro, ist die Verwendung eines Informationsmodells des geplanten Raums in der Autodesk Construction Cloud Plattform das optimale Werkzeug, mit dem wir Governance-Regeln einführen können, angefangen von Regeln in Bezug auf die einzusetzenden Materialien, den Grad der Energieeffizienz oder den Kohlenstoff-Fußabdruck in der Produktionsphase dieser Materialien, aber auch die Bedingungen der Inbetriebnahme während des Baus. Darüber hinaus kann während des Planungs-, Ausführungs- und Betriebsprozesses die Einhaltung nachhaltiger Grundsätze als Input-Output aller an diesem System beteiligten Akteure auf transparente, nachvollziehbare und dauerhafte Weise integriert und überwacht werden. Diese Rückverfolgbarkeit und Dauerhaftigkeit der Maßnahmen sowie die komplexen Wechselwirkungen mit der wirtschaftlichen und finanziellen Seite können nun integriert und überwacht werden, so dass jeder Beteiligte zum richtigen Zeitpunkt Zugang zu den erforderlichen Informationen sowie zu den Regeln hat, die er bei seinen Interaktionen während des gesamten Lebenszyklus von Bau und Betrieb von Gebäuden einhalten muss.
Gemeinsam mit unserem Partner Graitec Romania – Platinum Autodesk Reseller in Rumänien, der uns seit Beginn des Digitalisierungsprozesses zur Seite steht, konnten wir die für unseren Tätigkeitsbereich am besten geeigneten Lösungen identifizieren und sie an die spezifischen Anforderungen unserer Projekte anpassen, um die von uns gesetzten Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Um die Dinge klarer zu machen, werden wir in allgemeiner Form einige konkrete Situationen und die Vorteile der Verwendung eines Gebäudedatenmodells in CDE-Autodesk Construction Cloud erläutern.
Die Nutznießer stellen Anforderungen an eine energieeffiziente Nutzung mit minimalen Kohlenstoffauswirkungen, geringen Wartungskosten und einem hohen Maß an Wohlbefinden für die Bewohner.
Zunächst stellt der Nutznießer des Gebäudes die betrieblichen und funktionalen Anforderungen an das Gebäude und die Leistungsziele, die er im Betrieb erreichen möchte. Die Planer setzen diese Anforderungen um, indem sie das 3D-Informationsmodell des Gebäudes im EDC erstellen. In diesem Ökosystem können alle Qualitäts- und Kooperationsflüsse zwischen den Disziplinen durchgesetzt werden, wodurch auch die Sichtbarkeit für den Nutznießer gewährleistet wird. Darüber hinaus können die Planer zusammen mit den Managern im Ausführungsbereich anhand des 3D-Modells die energetische und funktionale Leistung des Gebäudes simulieren, wobei auch die wirtschaftliche Seite der verschiedenen Simulationen berücksichtigt wird. Mit Hilfe von topografischen Scannern werden Datenbanken erstellt, die reale Informationen über das Relief, die Stadtplanung und die bestehende bebaute Umgebung enthalten und es ermöglichen, die Erfüllung der städtebaulichen Anforderungen und die Auswirkungen aus funktionaler und ästhetischer Sicht schnell und immersiv zu überprüfen.
Ohne technische Vorkenntnisse oder eine spezielle Ausbildung können der Begünstigte und die anderen Beteiligten das künftige Projekt mit den Spezifikationen, die in das bestehende Relief und den bebauten Raum integriert sind, in einer immersiven Weise sehen.
Diese Simulationen, die in der ersten Phase den Planern und Managern bei der Ausführung nützlich sind, können durch den Einsatz von Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Tools mit firmeneigener Software wie Enscape und Tools wie Hololens für die bewusste Entscheidungsfindung aller Beteiligten, sei es der Nutznießer, der Nutzer, der Investor und in naher Zukunft sogar die Behörden, zur Verfügung gestellt werden.
Die bewusste Akzeptanz der optimalen Version des Projekts, in der alle ursprünglich festgelegten und im Laufe des Projekts hinzugefügten Ziele zur Optimierung des Energieverbrauchs und der Umweltauswirkungen enthalten sind, macht dieses Informationsmodell zu einem INPUT für Materiallieferanten und Dienstleister sowie zu einer Plattform für die transparente Umsetzung der erforderlichen Abläufe für die Beschaffung, Genehmigung und Inbetriebnahme im Rahmen der zugewiesenen Budgets.
Der Auftragnehmer und der Berater (der Vertreter des Begünstigten) werden in der Lage sein, alle Zielvorgaben und Spezifikationen der Lieferanten auf einfache Weise zu verfolgen, und zwar in einer Weise, die eine Rückverfolgbarkeit und Rechenschaftspflicht in Echtzeit gewährleistet und so Reibungsverluste und Bürokratie verringert.
Während der Bauphase wird die Einbeziehung von Lieferanten und Auftragnehmern in die EDC die Abläufe vereinheitlichen und die Überwachung der Durchführung unter Einhaltung aller Qualitäts- und Umweltvorschriften erleichtern, was auch für die Beratungs- und Managementtätigkeit von Nutzen ist.
So kann der Berater, der ebenfalls Zugriff auf das Informationsmodell dieser Plattform hat, seine eigenen Abläufe im Zusammenhang mit der Realisierung des Gebäudes hinzufügen und alle Dokumente auf einfache, transparente und dauerhafte Weise erstellen.
Während der Ausführung wenden unsere Ubitech-Manager ihre eigenen Abläufe in CDE auf das Informationsmodell an und können alle Beobachtungen und Anfragen zur Behebung ihrer Nichteinhaltung in Echtzeit machen, mit Rückverfolgbarkeit in Bezug auf den Entwurf, die Lieferanten, die Dienstleister und die Umweltanforderungen sowie mit der Kosten- und Ressourcenzuweisung über die Zeit für die Realisierung des Gebäudes. Darüber hinaus beziehen die spezifischen Ausführungsabläufe, die auf das Informationsmodell angewendet werden können, alle Abteilungen ein – von der Beschaffung über die Ausführung bis hin zur Abrechnung in einem einheitlichen und integrierten Raum mit den Baustellenteams.
Die Nutzung des Informationsmodells in CDE hat es uns ermöglicht, die Qualität unserer Projekte zu steigern und die Ressourcen zu rationalisieren. Zum jetzigen Zeitpunkt können wir von einer Zeitersparnis von etwa 50 % bei vielen der für die Planungstätigkeit spezifischen Prozesse ausgehen. Auch in der Ausführungsphase konnten wir Zeiteinsparungen erzielen, indem wir die Zeit für die Durchführung von Qualitätskontrollen, SSM, die Kommunikation mit den Teams auf der Baustelle und die Erstellung der entsprechenden Dokumente um bis zu 30 % reduziert haben.
Die Vorfertigung von kundenspezifischen Bauelementen und die Robotik beginnen mit BIM, was eine praktikable Lösung für den Arbeitskräftemangel darstellt.
So können beispielsweise Lieferanten von vorgefertigten oder kundenspezifischen Elementen, die an die Baustelle geliefert werden sollen, mithilfe des Informationsmodells in CDE Informationen in ihren eigenen Produktionsablauf importieren, um die für die Fertigstellung des Bauwerks erforderlichen Materialien so schnell und optimal wie möglich zu liefern.
DIGITAL TWIN ist mehr als nur ein digitales Abbild der Konstruktion, es ist die Geschichte der Konstruktion.
Durch das Scannen des Gebäudes in den verschiedenen Ausführungsphasen und die Integration dieser Informationen in das CDE in Verbindung mit der Verwaltung der Ausgaben ergibt sich eine klare Rückverfolgbarkeit der Entwicklung des Gebäudes und ein vollständiges As Built, auf dessen Grundlage die Inbetriebnahme und die Übergabe an den Bauherrn erfolgen kann, um die Qualität der Arbeit und die Erreichung der Nutzungsziele zu zertifizieren.
Da das Prinzip der Nachhaltigkeit während der gesamten Lebensdauer und des Betriebs des Gebäudes angewandt werden muss, wird sich das vollständige 3D-BIM-Modell des Gebäudeentwurfs und der Ausführung in der Betriebsphase als sehr wertvoll erweisen, da darauf fortschrittliche Facility-Management-Lösungen und relevante Informationen für BIG DATA-Analysen angewendet werden können. Diese Daten offenbaren neue Rentabilitätsquellen und -muster im beständigsten Teil der Investition, nämlich in der Betriebs- und Stilllegungsphase, mit Kostensenkungen durch Energieeffizienz, Automatisierung, Robotisierung und Personalabbau.
Die Autodesk Construction Cloud-Lösung bietet zusammen mit der AEC-Suite einen ganzheitlichen Ansatz für das Bauwesen, aber nicht nur das, sie legt auch den Grundstein für einen echten Metavers, bei dem die Konstruktion auf einer 7D-Ebene zum Leben erweckt wird, bevor die Änderungen umgesetzt werden.
Die Nutzung der Autodesk Construction Cloud Platform und der von Autodesk bereitgestellten AEC-Suite hat unserer Arbeitsgruppe sowohl in der Planungs- als auch in der Ausführungsphase einen ganzheitlichen Ansatz für den Bauprozess ermöglicht, eine Integration von Entscheidungen unabhängig von Standort und spezifischen Interessen durch die Bereitstellung der sich ständig weiterentwickelnden Software-Tools. Die Bedeutung dieser Lösung ermöglicht die Schaffung einer Gesamtsteuerung der Projektrealisierung und die Integration der Prozesse und der Abläufe der Mitarbeiter. Die AEC-Lösungen und die Autodesk Construction Cloud-Plattform stellen für uns das grundlegende Werkzeug für die Realisierung des Planungs- und Ausführungsprozesses sowie für die Inbetriebnahme und Übergabe dar. Mit diesem Werkzeug zielt unsere Unternehmensgruppe darauf ab, Projekte und Dienstleistungen mit neuer Qualität und Mehrwert für alle Beteiligten und für den gesamten Lebenszyklus der Projekte zu realisieren.
