Keine Digitalisierung in der Baubranche? Das stimmt nicht ganz. Nicht nur heutzutage werden immer mehr digitale Lösungen für Probleme in der Baubranche eingesetzt. Wir schauen uns an, welche digitalen Prozesse schon in vergangenen Jahrzehnten bedeutend für das Bauwesen waren
Die Baubranche und die Digitalisierung standen lange Zeit sozusagen auf Kriegsfuß miteinander. Die Baubranche sei zu wenig digitalisiert, vieles liefe noch auf Papier und per Handschlag, hieß es lange Zeit von Experten und das tut es immer noch. Doch ist die Baubranche wirklich so immun gegen das digitale Zeitalter? Werfen wir doch einen Blick zurück und schauen uns anhand einiger Beispiele an, welche Rolle die Digitalisierung in den vergangenen Jahrzehnten in der Baubranche gespielt hat.
Seit der Entwicklung des ersten funktionsfähigen Computers in den frühen 1940er-Jahren zur Automatisierung von Berechnungen gab es zahlreiche Fortschritte und digitale Innovationen. Viele dieser Innovationen haben auch das Bauwesen grundlegend verändern können. Doch welche waren das?
Von CAD-Software zum BIM-Bauen
Neben den computergestützten Berechnungsprogrammen sind vor allem Programme zum Erstellen von digitalen Zeichnungen aktuell sehr relevant. Der Vorreiter der aktuellen CAD-Software (Computer-Aided Design) zur Erstellung von digitalen Zeichnungen wurde in den 1950er- und 1960er-Jahren entwickelt. Doch erst zu Beginn der 1990er-Jahre wurde mit der Skulptur El Peix d’Or für die Olympischen Spiele 1992 in Barcelona eine Pionierleistung mithilfe der Software vollbracht und die Leistungsfähigkeit von CAD in der Baubranche wurde erkannt.
Die Vorteile der digitalen Berechnungen und Zeichnungen liegen ausdrücklich in der einfachen Modifizierbarkeit und Vervielfältigung. Jedoch sind FE- und CAD-Software getrennt voneinander entwickelt worden und es gab zwischen ihnen anfänglich keine bis kaum offene Schnittstellen. Das hat sich verändert. Heutzutage hat die Kompatibilität dieser Programme aufgrund der BIM-Arbeitsmethodik eine immer bedeutendere Rolle im gemeinsamen Planungsprozess von Bauingenieuren, Architekten und weiteren Fachplanern.
Eine gute und transparente Kommunikation zwischen den Gewerken und Baubeteiligten bildet die Grundlage für den Erfolg eines Bauvorhabens. Nach dem Leitbild der BIM-Arbeitsmethodik rückt der interdisziplinäre Datenaustausch in den Mittelpunkt. Im BIM-Workflow findet ein (digitaler) Datenaustausch neben der zwischenmenschlichen Ebene vor allem zwischen den verwendeten Softwareprogrammen statt.
Visuelle Programmierung
Eine technische Grundlage des digitalen Entwerfens liegt in der textbasierten oder visuellen Computerprogrammierung, in der eine Reihe von Prozessen miteinander verknüpft werden, sodass ein ausführbares Programm entsteht. Bei der VP geschieht dies durch die Anordnung von sogenannten grafischen Algorithmeneditoren. Im Unterschied dazu fußt die textbasierte Programmierung auf vordefinierten Befehlen, einer regelgebenden Syntax, unmittelbar gefolgt von den jeweiligen Parametern. Die Anfänge von VP liegen in den 1970-er Jahren. Ihre Stärken wurden in den nachfolgenden Jahren schnell von den Softwareentwicklern der Architektur-, Ingenieur- und Baubranche erkannt und entsprechende Algorithmeneditoren für weitere Programmfamilien entwickelt.
Die Vor- und Nachteile der Parametrisierung
Parametrisches Entwerfen fand ebenso eine Einzug in die Baubranche. Insbesondere im Ingenieurbau wurden früh textbasierte Eingabefiles von FE-Modellen parametrisiert, wohingegen erst Anfang der 1990er-Jahre über den Umweg von Animationssoftware parametrische Methoden Eingang in den Architekturentwurf fanden.
Durch die Parametrisierung eines Modells kann zum einen flexibel auf Änderungen während des Entwurfsprozesses reagiert werden. Zum anderen können effizient Variantenstudien, insbesondere in der Vorplanungsphase oder in Wettbewerben, durchgeführt oder bei entsprechender Programmierung Modelle universell für mehrere Projekte verwendet werden. Weiterhin sind automatisierte Optimierungsprozesse möglich.
Andererseits ergibt sich infolge der Parametrisierung zu Planungsbeginn ein erhöhter Zeit- und Modellierungsaufwand. Zudem ist der Prozess für Einsteiger schwieriger umzusetzen, da im Voraus eine gut durchdachte Parameterwahl sowie Modellierungsstruktur notwendig ist und durch eine Verwechslung von Variablen leicht Fehler entstehen können.
Die digitale Zukunft der Baubranche
Software auf Basis visueller Programmierung wird im Bauwesen noch vergleichsweise selten eingesetzt, insbesondere wenn nicht nur ein geometrisches Modell erzeugt, sondern auch ein BIM-Modell abgeleitet werden soll. Doch das Konzept hat Zukunftspotenzial. Ähnlich sieht es bei CAD-Software und ähnlichen digitalen Prozessen aus. Der Bedarf nach innovativen und integralen Planungsansätzen für zeiteffiziente und umfangreiche Entscheidungsgrundlagen in der Baubranche wächst. Somit dürfte künftig wohl immer mehr auf digitale Tools zurückgegriffen werden, die eine verlässliche Unterstützung für die Bauprojekte von Morgen liefern.
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