7/2019

BIM in der Konzeptplanung von Flughäfen

Flughäfen sind faszinierend und komplex. Im Idealfall folgt ihre Planung einer Vision, einer durchdachten Strategie, die alle organisatorischen, finanziellen, politischen und sozialen Aspekte berücksichtigt. 

In der realen Welt ist das leider nur selten der Fall. In großen und langlaufenden Projekten herrscht erstaunlich oft eine Kultur der Kurzatmigkeit. Gefragt sind Ad-hoc-Lösungen für aktuelle Probleme, früher oder später geht das Gesamtbild verloren.

Wir wollen unseren Kunden bereits in einem frühen Projektstadium helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen. Deshalb arbeitet amd.sigma seit einiger Zeit mit „Building Information Modeling“, kurz BIM. Warum wir das mit Überzeugung tun, lesen Sie hier.

Digitalisierung in Architektur und Planung

Als in den 1990er Jahren erste computergestützte Tools Einzug in Planungsabteilungen und Architekturbüros hielten, war das ein Meilenstein. Mit Hilfe des „Computer Aided Design“ konnten Produkte, Bauteile oder Gebäude erstmals viel rationeller konstruiert werden. CAD-Software veränderte die Arbeit von Architekten und Ingenieuren von Grund auf.

Ein ähnlicher Innovationsschub vollzieht sich seit einigen Jahren mit der Einführung von BIM. Während klassische CAD-Tools das technische Zeichnen unterstützen, stellt BIM strukturierte Daten in einem digitalen Modell dar. Darüber hinaus ist BIM eine kollaborative Software: Mehrere Planer arbeiten gleichzeitig an ein und demselben Modell. Dadurch wird die Koordination unter den Fachleuten verbessert, die Kostensicherheit steigt. Für Kunden bedeutet das vor allem eines: Risikominimierung.

Vier Pluspunkte von BIM bei der Flughafenplanung

1. Komplexität managen:
Flughäfen besitzen eine Fülle von Informationen, die für die Planung neuer Projekte wertvoll sind: Bestandspläne, Statistiken und Gutachten, Nutzer-Anforderungen. BIM ermöglicht es, unterschiedliche Daten zuverlässig zu erfassen und zu verwalten. Dieser erste Schritt ist entscheidend, um die Bestandssituation ganzheitlich zu bewerten. Es waren übrigens die komplexen Anforderungen, die Planer am Flughafen Heathrow 1986 dazu veranlasst haben, Pionierarbeit beim Einsatz von RUCAPS, dem Vorgänger von BIM, zu leisten.

2. Mehr und bessere Kommunikation:
Dank der zentralisierten Struktur von BIM können große Teams gleichzeitig an demselben Modell arbeiten. Dadurch verringert sich die Gefahr, dass Missverständnisse oder mangelnde Kommunikation zwischen den Beteiligten zu Fehlern führen. BIM-Modelle haben sich bei amd.sigma auch im Austausch mit externen Partnern bewährt, ganz gleich ob diese Gepäckförderanlagen planen oder hochwertige Renderings produzieren.

3. Visualisierung:
Meist müssen wir Entscheidungsträgern sehr schnell Szenarien präsentieren. BIM bietet eine Mischung aus konventionellen 2D-Grafiken (Plänen, Schnitten) und 3D-Ansichten. So können Alternativen optimal kommuniziert werden. Selbst unter erfahrenen Architekten und Ingenieuren kommt es oft zu Missverständnissen, wenn Planungen oder Teile daraus diskutiert werden. Zumal dann, wenn weitere Experten, etwa Investoren oder Manager, an der Diskussion teilnehmen. Noch größer wird die Herausforderung, wenn es um die Visualisierung von Masterplänen geht, die für die meisten Menschen einen ungewohnt großen Umfang und langen Zeithorizont aufweisen.

4. Tiefe der Informationen:
BIM bietet die Möglichkeit, eine vierte Dimension strukturierter Daten darzustellen (z.B. Netto-/Bruttogrundfläche, Planungs-Phasen, Kostenschätzung und alternative Optionen). Stakeholder entwickeln so ein Gefühl für jedes Szenario. Um die relevanten Daten für jedes Projekt bzw. jeden Stakeholder herauszuarbeiten, nutzen wir die parametrischen Tools von BIM – unabhängig davon, ob es sich um die Planung für eine ganze Airport-City handelt oder um eine detaillierte Situation innerhalb eines Gebäudes, wie zum Beispiel eine Sicherheitskontrolle.

Unterschiedliche Scopes, ein gemeinsames Tool

Als strategische Berater und Flughafenplaner begleiten wir Projekte, die von der Masterplanung bis zur Entwicklung von Gebäudekonzepten reichen. Um Komplexität zu bewältigen und Risiken zu minimieren, gehen wir das Problem von zwei Seiten an: Wir nutzen die Expertise unseres Teams und die Systematik von BIM. Beides kombiniert schafft den größten Mehrwert für die Kunden, wie die folgenden Beispiele zeigen.

Masterplan-BER 2040

Bild 1. Masterplanung: Die 3D-Modelle visualisieren nicht nur die Entwicklung des BER-Campus bis 2040, sondern enthalten auch die Daten für die Berechnung aller Flächen und der Kostenschätzung.

Airport City Development
Bild 2. Airport-City Studie:
Für die Entwicklung wurden für den Kunden verschiedene urbane Konzepte untersucht und verglichen. Variiert wurden Parameter wie Grundstücksausnutzung, Bruttogrundfläche der Gebäude, Anteil der versiegelten Fläche und einer ersten Kostenschätzung – alle im selben Modell.
Building Layout Planning
Bild 3. Terminalerweiterung: Für dieses Projekt wurden alternative Optionen entwickelt und iterativ mit den Kunden besprochen. Dafür wurden BIM-Modelle als Grundlage für die Visualisierung und Informationsgewinnung verwendet. Dieser Ansatz half uns, das Gebäudekonzept, die Passagierströme und das Nutzungskonzept integral zu entwickeln.  Im Modell hinterlegt sind wichtige Daten wie Bruttogrundfläche, Fläche pro Nutzer und Anzahl von Prozessen (z.B. Check-in, security lines, Länge / Anzahl der Gepäckausgabe und Passkontrollen).
Improved collaboration between stakeholders
Bild 4. Frühe Integration von Fachplanern: Diese Bilder zeigen die Integration der Planung Gepäckförderanlage in die Planung des Terminalgebäudes in einem frühen Konzeptstadium. Dies ermöglicht die rechtzeitige Identifizierung von Engpässen und Konflikten, wodurch die Projektentwicklung agiler wird.

Von CAD zu BIM – ein nahtloser Übergang?

Der Umstieg auf eine völlig neue Visualisierungs- und Kollaborationsmethode birgt viele Herausforderungen und verändert die Zusammenarbeit innerhalb des Teams. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass BIM Teams zwingt, schon in frühen Phasen der Konzeptentwicklung ungewöhnlich tief in Detailüberlegungen einzusteigen.

Wir begegnen dem momentan auf zweierlei Weise. Einerseits beginnen wir mit einem sehr kleinen Bündel an Faktoren. Nachdem wir die belastbaren Faktoren für unseren Scope identifiziert haben, entwickeln wir ein Template, um zu verhindern, dass die Teammitglieder abgelenkt werden und zu viel Zeit für detaillierte Modellierungen verlieren. Unsere zweite Strategie besteht darin, einen Schritt zurückzutreten und weiter zu planen, indem wir freihändig skizzieren, bevor wir in die Software einsteigen. Da die BIM-Software wenig Spielraum bietet, wie Modelle strukturiert und ausgerichtet werden, müssen wir planen, bevor wir das Modell erstellen.

Insgesamt ist die Umstellung von CAD auf BIM kein leichter Wandel, da es von allen Beteiligten ein Umlernen von Prozessen und eine höhere Bereitschaft zur offenen Zusammenarbeit benötigt. Bei amd.sigma führen wir seit fast einem Jahr regelmäßig interne Schulungen für unsere Mitarbeiter durch. Die Ergebnisse sind sehr zufriedenstellend, weil wir sehen, welchen Mehrwert die Methode unseren Kunden bietet.

BIM bald Grundlage für behördliche Genehmigungsprozesse?

Der Einsatz von BIM ist weltweit noch auf einem unterschiedlichen Stand: In Großbritannien, den USA und Australien ist BIM schon weit verbreitet und auch in rechtlicher Hinsicht vergleichsweise ausgereift. Andere Märkte testen noch oder müssen sich erst anpassen. Dennoch spüren wir bereits heute einen gewissen Druck ? sowohl durch den Markt als auch vom Gesetzgeber. Deutschland hat sich beispielsweise verpflichtet, bis 2020 für alle Infrastruktur- und Großprojekte eine verbindliche BIM-Anforderung zu stellen.

Obwohl wir BIM derzeit hauptsächlich in der Phase der Projekt-Konzeption für Kunden einsetzen, also bevor die eigentliche HOAI Planung startet, halten wir es für wahrscheinlich, dass das Modell in Zukunft zwingende Basis für behördlichen Prüfungs- und Genehmigungsprozesse wird. Wenn es so weit ist, wollen wir gemeinsam mit unseren Auftraggebern natürlich die Nase vorn haben.

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Pedro Oliveira

Pedro Oliveira ist Senior Consultant bei amd.sigma und verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung als Architekt. Er ist Experte für Autodesk revit BIM-Software.

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BIM in der Konzeptplanung von Flughäfen


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