ibr - Informationen Bau-Rationalisierung 3/2018

Fassade 4.0 – innovativ, nachhaltig, intelligent

Schon seit vielen Jahrtausenden ist die Gestaltung der Außenwände eines Gebäudes ein wichtiger Bereich der Architektur. Insbesondere die Seite eines Gebäudes, die einer Straße oder einem Platz zugewandt ist, wird aufwendiger gestaltet. Der Begriff „Fassade“ bezieht sich dabei einerseits auf die Konstruktionsweise, andererseits auf die Gestaltungsart oder das Material. Es gibt neben Glasfassaden auch Fassaden aus Holz, Naturstein oder Putz.

Industrie 4.0, das ist die momentan letzte Stufe der industriellen Revolution. Sie ist gekennzeichnet durch Vernetzung auf Basis von cyber-physischen Systemen. Doch was haben Fassaden mit 4.0 zu tun? Gibt es hier eine ähnliche Entwicklungsdynamik?

Im 18. Jahrhundert begann die Industrialisierung (Industrie 1.0). Produktionsanlagen wurden durch den Einsatz von Wasser- und Dampfkraft mechanisiert. Bei Fassaden änderte sich vor allem der Stil. Der üppige Barock wurde vom Klassizismus abgelöst. Mit Industrie 2.0 ist die Elektrifizierung der Produktion für eine arbeitsteilige Massenfertigung gegen Ende des 19. Jahrhunderts gemeint. In dieser Zeit suchte die Klassische Moderne in der Architektursprache maximale Transparenz. Es entstanden großformatige Glasflächen, losgelöst vom Tragwerk des Gebäudes. Die hierfür notwendige Trennung von Gebäudehülle und Gebäudetragwerk wurde durch die Einführung der Skelettkonstruktionen ermöglicht. Ist das die Fassade 2.0?

Ab den 1970er Jahren spricht man von Industrie 3.0. Diese Ära ist gekennzeichnet durch den zunehmenden Einsatz von Elektronik und IT. Fassade 3.0 ist vielleicht die Einführung der Wärmedämmung von Gebäudehüllen. Die Ölkrisen ab 1973 und die Einführung von Wärmeschutzund Energieeinsparverordnungen haben die Konstruktion von Fassaden wesentlich verändert. Der Wandaufbau (nicht nur bei Glasfassaden) aber auch die Fensterkonstruktionen werden komplexer, um eine bessere Wärmedämmung zu erreichen und um Sonnenenergie und Tageslicht zu nutzen. Teilweise wird die Gebäudetechnik in die Fassade integriert.

Innovative Fassadensysteme können tatsächlich noch eine ganze Menge mehr. Die darin enthaltene Technologie bezieht sich nicht mehr nur auf das Gebäude. Die Fassaden wirken und beziehen sich auf urbane Räume, ökologische Systeme oder das Energieversorgungsnetz. Beurteilen Sie selbst, ob die folgenden Beispiele aus Forschung und Baupraxis dem Maßstab von Industrie 4.0 standhalten und als Fassade 4.0 bezeichnet werden können.

Intelligentes Glas

Glasfassaden sind im modernen Städtebau nicht mehr wegzudenken. Sie sind ein Sinnbild für moderne Gebäude. Doch Sie haben auch einige Nachteile, vor allem, wenn über einen längeren Zeitraum die Sonne scheint. Intelligentes Glas kann vorrangig dort sinnvoll eingesetzt werden. Bereits auf der BAU 2013 stellten wir mit ECONTROL®, ein dimmbares Glas vor, das als schaltbare Sonnenschutzverglasung erfolgreich im Einsatz ist. Heute gibt es etliche Hersteller. Schaltbare Verglasung kann auf verschiedenen physikalischen Effekten beruhen:

• der Orientierung von Kristallen oder Flüssigkristallen im elektrischen Feld (LCD, PDLC; SPD),
• der Phasentrennung in Polymermischungen in Abhängigkeit von der Temperatur (Thermotropie),
• der Farbänderung in Abhängigkeit von Lichteinfall und Temperatur (Photochromie, Thermochromie),
• der Farbänderung in Abhängigkeit von elektrischer Ladung (Elektrochromie) (ECONTROL®) oder
• der H2 Gasphasenreaktion mit WO3 und Lantaniden (Gasochromie).

Schaltbare Verglasung ist wie eine Sonnenbrille für das Gebäude. Das Glas färbt sich bei Sonneneinstrahlung ein und hält damit bis zu 90 Prozent der Wärme draußen. Das bedeutet ein angenehmes Raumklima bei freiem Blick nach draußen. Bei Bedarf kann intelligentes Glas auch intransparent geschaltet werden. Auf zusätzliche Lösungen für Sonnenund Sichtschutz kann verzichtet werden. Mit geeigneter Sensorik und der richtigen App wird das Ganze auch intelligent. Natürlich könnte man Verschattung und Sichtschutz auch anders erreichen, doch eine Umfrage von haustec.de zeigt: Mehr als die Hälfte (62 Prozent) der Umfrageteilnehmer sehen einen hohen Nutzen in dieser Technologie. Viele gebaute Beispiele belegen diese Ansicht.

Gebäudehülle als Solarkraftwerk

Den Architekten des Grosspeter Towers in Basel waren die üblichen Photovoltaikelemente zu technoid. Die Vorgabe der Bauherrin war jedoch ein in jeder Beziehung nachhaltiges Gebäude zu bauen. Da ist Photovoltaik geradezu Pflicht. Die Lösung: Die Fassade besteht zu je 50 Prozent aus transparenten und nicht transparenten Teilen. Der nicht transparente Fassadenteil verfügt über eine vollintegrierte Photovoltaikanlage, deren Struktur sich an die Architektur anpasst. Dies war nur möglich, weil die verwendeten Solarmodule seit 2014 nicht mehr nur in Standardgrößen, sondern auch kunden- und projektspezifisch gefertigt werden. Mit dem Grosspeter Tower haben die Basler Architekten Burckhardt+Partner AG mehrere Preise gewonnen.

Im Rahmen des EU geförderten Projektes PVme (organic PhotoVoltaic systems in manufactured building elements) arbeitete ein europäisches Konsortium aus Unternehmen und Forschungseinrichtungen ebenfalls an Lösungen für Solarfassaden. Organische Photovoltaik (OPV)-Elemente sollten in bestehende zwei Fassadenelemente integriert werden. Dazu wurden unter anderem rund 20 Quadratmeter der vorhandenen Glasfassade eines Bestandsgebäudes in Antwerpen mit OPV-Glaslaminaten in der ursprünglichen Gebäudeoptik nachgerüstet. Dreißig neu entwickelte PV-Stahlelemente wurden in das Firmengebäude integriert und installiert. Zuvor mussten Lösungen für die präzise Herstellung der OPV-Folie, ihre Integration in ein Glas-Glas-BiPV-Modul (BiPV=gebäudeintegrierte Photovoltaik) und die Herstellung einer dauerhaften Verbindung zwischen der Folie und der Stahlkassette gefunden werden.

Das Projekt hat gezeigt, dass mit der gefundenen Lösung auch die Nachrüstung bestehender Gebäudehüllen zum Solarkraftwerk unter Beibehaltung der ursprünglichen Ästhetik möglich ist. Die beteiligten Unternehmen planen eine Weiterentwicklung und europaweite Vermarktung von solaraktiven Stahl-Fassadenelementen. Die Ergebnisse der aktuellen Produktvariante Solarfolie auf Stahlkassettenelementen sollen langfristig auch auf die Sandwichpanelvariante übertragen werden.

Dabei ist es gar nicht so einfach, PV-Fassaden fit für den Massenmarkt zu machen. Die Anforderungen unterscheiden sich deutlich von denen, die an Standardmodule gestellt werden. Neben einem guten Wirkungsgrad müssen sie ästhetischen und gestalterischen Kriterien ebenso gerecht werden wie den Anforderungen an konventionelle Fassaden. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel haben deshalb untersucht, wie bautechnische und baurechtliche Rahmenbedingungen für PV-Fassadenkomponenten verbessert werden können.

Intelligente multifunktionale Fassadenelemente

Intelligente multifunktionale Fassaden können noch ein bisschen mehr, als „nur“ Solarstrom zu erzeugen. Immer mehr Funktionen werden in die Fassade integriert. Ein aktuelles Beispiel ist der Smart Green Tower in Freiburg, der derzeit auf dem ehemaligen Güterbahnhof errichtet wird. Die innovative Fassade ist multifunktional und intelligent. Photovoltaik-Lamellen übernehmen gleichzeitig die Verschattung. Spezielle Verschaltungskonzepte sollen dafür sorgen, dass auch bei einer Teilverschattung die PV-Module effizient arbeiten. Die Konstruktion der Fassade soll auf die Wärmeund Kälteversorgung der dahinterliegenden Räume abgestimmt werden. Der erzeugte PV-Strom wird direkt im Gebäude verbraucht. Energieüberschüsse werden im Gebäude gespeichert, um das Stromnetz zu entlasten. Das Projekt wird vom FraunhoferInstitut für Solare Energiesysteme ISE wissenschaftlich begleitet.

In einem von der Förderinitiative Solares Bauen/ Energieeffiziente Stadt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt ist ebenfalls die Entwicklung eines modularen, intelligenten Fassadenelements mit organischer Photovoltaik, selektivbeschichtetem und aktiv regelbarem Sonnenschutz, Sensorik und Dämmung geplant. Die Komponenten sollen über ein intelligentes Gesamtregelungskonzept gesteuert werden. Der Fokus liegt vor allem auf der intelligenten Verknüpfung der verschiedenen Funktionen. Die Vorteile einer intelligenten Verknüpfung von Technik im Gebäude durch Smart Home beziehungsweise Gebäudeautomation ist bereits belegt. Da macht es Sinn, dies auch für Fassadenelemente zu versuchen. Das im Projekt entwickelte Fassadenelement ist für den Einsatz an Fassaden von Mehrfamilienhäusern gedacht. Ein hoher Vorfertigungsgrad und die modulare Bauweise sollen einen wirtschaftlichen Einsatz in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglichen. Ein Teil der Fassade eines mehrgeschossigen Wohngebäudes im INNOPARK Kitzingen soll zu Testzwecken mit den multifunktionalen Fassadenelementen belegt werden.

Was die Fassade sonst noch kann

Begrünte Fassaden oder Fassaden mit photokatalytisch wirksamen Oberflächen tragen nachweislich zur Minderung der Konzentration von gesundheitsschädlichen Stickoxiden und Feinstaubpartikeln bei. Fassadenbepflanzungen verbessern darüber hinaus auch das Stadt- und Raumklima, mindern Überhitzung, produzieren Sauerstoff und sorgen für mehr Artenvielfalt. Photokatalytisch wirksame Oberflächen haben zusätzlich auch eine selbstreinigende Wirkung.

Smarte Fassaden regeln nicht nur Tageslicht und Sonnenschutz. Sie können auch zeitplangesteuert Werbe- und Infobotschaften anzeigen. Ein Beispiel ist die Media-Jalousie der mediabiose GmbH aus München. Durch eine einzigartige Kombination von Innenjalousie und LED behalten die Glasteile ihre volle Transparenz und Sonnenschutzfunktion, sind aber gleichzeitig als digitaler Informationsträger einsetzbar. Mit dieser Technologie können sogar bestehende Fenster nachgerüstet und in lebendige Werbeplattformen verwandelt werden. Durch die Media-Jalousie wird die Fassade digital, sozial, content-getrieben und emotional. Neue Botschaften werden einfach über die Cloud des Anbieters auf die Fassade übertragen.

Smarte Fassaden kommen aus dem 3D-Drucker. So haben Architekten der Technischen Universtiät München ein stabiles multifunktionales und lichtdurchlässiges Fassadenelement entwickelt, das sich per 3D-Druck produzieren lässt. Zellen im Inneren sorgen für Stabilität und schaffen gleichzeitig luftgefüllte Hohlräume für eine optimale Dämmung. Wölbungen des Materials spenden Schatten. Eingelagerte, dünne Röhren lassen die Luft von einer Seite zur anderen zirkulieren, was eine optimale Belüftung gewährleistet. Die mikrostrukturierte Oberfläche sorgt für optimale Akustik. All diese Funktionen sind skalierbar und lassen sich ohne zusätzliche Kosten individuell an verschiedene Anforderungen anpassen. Sensorik oder Steuerungstechnik ist überflüssig. Auch Forscher der Technischen Universität Darmstadt und Delft leisten Pionierarbeit beim Einsatz von 3D-Druck im Fassadenbau. Mit Kunststoff drucken geht schon sehr gut, bei Beton wird fleißig geforscht. Der wichtige Fassadenbaustoff Glas macht es den Forschern noch immer sehr schwer.

Diese Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Doch eins ist klar: Auch die Bauforschung hat künftig immer kürzere Innovationszyklen. Immer mehr innovative Materialien und Verfahren, Produkte und Systeme werden den Architekten zur Verfügung stehen, um Fassaden intelligenter und nachhaltiger – eben einfach smarter zu machen.

Ebenso wie die Industrie 4.0 steht die Fassade 4.0 noch am Anfang ihrer Entwicklung. Doch das enorme Potenzial für die Veränderung der Städte und Gebäude ist schon heute klar erkennbar.

Die Bauwirtschaft gilt in der Gesellschaft immer noch als altmodisch und unattraktiv. Im Projekt „Frauen in der Bauwirtschaft – Potentiale stärker erschließen“ hat die RG-Bau festgestellt, dass speziell Frauen in Bauberufen deutlich unterrepräsentiert sind, vor allem in gewerblich-technischen Berufen.

Gründe für die geringe Zahl von Frauen am Bau

Die Gründe für die wenigen Frauen in der Bauwirtschaft sind vielfältig. Alte Rollenbilder herrschen immer noch vor, auch in den Betrieben. Der Glaube, Frauen bringen Unruhe ins Unternehmen, hält sich hartnäckig. Und auch die Personalverantwortlichen haben Frauen bisher nicht im Blick bei der Besetzung offener Stellen. Einer der wichtigsten Gründe liegt aber in der Vergangenheit, denn bis 1994 waren Frauen am Bau in West-Deutschland gesetzlich verboten. Darum ist es kaum verwunderlich, dass Vorbilder fehlen!

Hinzu kommen die vielen Vorurteile gegenüber der Branche. Eltern als Influencer sehen die Arbeitszeiten und die körperliche Arbeit als Handicap. Das wollen sie ihren Kindern nicht zumuten und raten ihnen lieber zu anderen Berufen in anderen Branchen. Außerdem hat der Bau mit starker Konkurrenz am Arbeitsmarkt zu kämpfen, die stationäre Industrie beispielsweise lockt viele junge Fachkräfte zu sich.

Ein weiterer Grund für die geringe Anzahl an Frauen auf dem Bau ist die Motivation. Die Frauen müssen einen Bauberuf wollen! Leider müssen sie sich immer noch zu oft gegen Vorurteile durchsetzen, sei es in der Familie, im Freundeskreis oder im Betrieb bei Kollegen. Darum ist es wichtig, dass sie gestandene Persönlichkeiten sind und sich vom rauen Ton der Branche nicht abschrecken lassen. Trotzdem konnte in dem Projekt festgestellt werden, dass es grundsätzlich genügend interessierte Frauen gibt, die Unternehmen müssen sich nur ihnen gegenüber öffnen und sie für sich gewinnen.

Das Gender-Pay-Gap dagegen spielt in der Bauwirtschaft weniger eine Rolle. Die Lohnungleichheit ist hier weniger ausgeprägt als in anderen Branchen. Es gibt eine starke Gewerkschaft, gute Tarifverträge und viel Transparenz. Das sind gute Gründe – nicht nur für Frauen – in der Bauwirtschaft tätig zu werden.

Mögliche Lösungen Frauen für die Bauwirtschaft zu gewinnen

Vielen jungen Menschen und damit auch vielen Frauen kennen die Vielzahl der Bauberufe nicht. Mehr Aufklärungsarbeit und Informationen, beispielsweise in den Schulen oder eine stärkere Nachwuchsförderung in Richtung Bauberufe, könnten hilfreich sein.

In den Unternehmen selbst sollte eine Willkommenskultur etabliert werden. Es reicht nicht, dass die Geschäftsführung offen gegenüber Frauen ist. Auch die Mitarbeiter sollten aufgeschlossen gegenüber Kolleginnen sein, die nicht im Büro arbeiten. In Seminaren können sie beispielsweise den respektvollen Umgang erlernen.

Die Vorbildfunktion von Frauen in der Bauwirtschaft ist enorm wichtig, da es noch viel zu wenige gibt. Dafür könnten mehr Frauen in höheren Positionen eingestellt werden, um zusätzlich erfolgreiche Vorbilder zu schaffen.

Es sind aber nicht nur die Unternehmen, die Verantwortung übernehmen sollten. Auch politische Rahmenbedingungen müssen geschaffen werden. Solange es beispielsweise nicht genügend (bezahlbare) Ganztageskindergärten gibt, wird das Problem nicht zu lösen sein. Die Vereinbarkeit von Familie und Beruf ist immer noch ein schwieriges Thema – aber nicht nur auf dem Bau, sondern in vielen Sparten. Zudem betrifft das nicht nur Frauen. Auch Väter wollen Elternzeit nehmen. Im Zuge der Digitalisierung ist hier eine Flexibilisierung möglich.

Durch Digitalisierung das Interesse von Frauen für die Bauwirtschaft wecken

Mithilfe von neuen digitalen Methoden wie BIM (Building Information Modeling) und anderen neuen Managementmethoden lassen sich Planungsund Bauprozesse flexibler gestalten. Bestehende Prozesse im Unternehmen können neu strukturiert werden und es entstehen Möglichkeiten zur Flexibilisierung der Einsatzorte, sodass Familie und Beruf besser vereinbar sind. Neue Berufsbilder entstehen, zum Beispiel BIM-Manager oder BIM-Koordinator, die flexible Arbeitszeitmodelle ermöglichen und hochqualifizierte Frauen ansprechen.

Ein Beispiel aus der Praxis: Marina Stiber, Dipl.-Ing. Architektin und BIM-Managerin

Für das oben erwähnte Projekt wurden Vorbildfrauen aus der Bauwirtschaft befragt, warum sie sich für einen Beruf in der Baubranche entschieden haben. Das Beispiel von Frau Stiber zeigt, dass es für sie viele Gründe für diese Entscheidung gibt.

In der Schule waren Kunst und Mathematik die Leistungskurse von Marina Stiber. Die Kombination aus Kreativität und Zahlen hat sie schon immer fasziniert, darum war es für sie naheliegend, Architektur zu studieren. Zwar haben ihr Lehrer und Berufsberater davon abgeraten, denn Verdienst- und Beschäftigungsmöglichkeiten seien zu gering, aber Freunde und Familie wussten, dass sie die richtige Wahl getroffen hatte und unterstützten sie.

Angefangen hat Marina Stiber zunächst als Werkstudentin bei einer größeren Bauunternehmung. Nach ihrem Diplom wurde sie übernommen und konnte sich insbesondere im Bereich der Digitalisierung, speziell BIM, weiterentwickeln. So schaffte sie den Sprung von der BIM-Modelliererin, später zur BIM-Koordinatorin und ist heute BIM-Managerin. Die Aufgaben stellen sie immer wieder vor neue Herausforderungen, und mit den Aufgaben wächst auch ihr Grad an Verantwortung, aber gerade diese Entwicklung macht für sie ihren Beruf so abwechslungsreich und attraktiv. „Es ist toll, neue Entwicklungsthemen live zu erleben, es wird nie langweilig“, sagt sie selbst.

Frau Stiber wird oft gefragt „Was macht eigentlich eine BIM-Managerin?“ Dieses relativ neue Tätigkeitsfeld hat sich mit zunehmender Nutzung von BIM in Bauvorhaben entwickelt. Sie ist Ansprechpartnerin für alle Baubeteiligten auf der Auftraggeberund der Ausführungsseite und berät, kontrolliert und koordiniert.

Seit einiger Zeit betreut Marina Stiber einige Studenten im Rahmen eines BIM-Moduls an der Hochschule und gibt ihr Wissen direkt an die nachfolgenden Generationen weiter. Eine gute Gelegenheit, mit dem Baunachwuchs ins Gespräch zu kommen. Sie bedauert aber, dass sich offensichtlich vorwiegend Männer für das Angebot interessieren. Neue Tätigkeitsfelder im BIM-Bereich bieten ihrer Meinung nach sehr gute Beschäftigungsmöglichkeiten für Frauen, da Arbeitszeit und -ort flexibel sein können. Eine Anwesenheit auf der Baustelle ist nicht erforderlich, alle Arbeiten können bequem vom Büro oder Home Office aus erledigt werden.

Frau Stiber appelliert an junge Frauen in der Berufsorientierung, die Baubranche nicht auszuklammern, sondern auch hier Praktika zu absolvieren. Sie selbst ist das beste Beispiel für einen erfolgreichen Lebenslauf am Bau. Während des Studiums absolvierte sie ein BauPraktikum, fand Spaß daran und ging ihren Weg. „Es ist schon lange Zeit, mit den Klischees und Vorurteilen aufzuräumen“, findet die BIM-Managerin und ruft die jungen Frauen auf: „Habt keine Angst vor Bauberufen! Es gibt viele Wege und Möglichkeiten und es wird nie langweilig, weil immer neue Aufgaben auf einen warten.“

Zusammenfassend kann gesagt werden

Während außerhalb Europas Frauen am Bau völlig normal sind, werden in Deutschland ihre Potentiale für den Bauarbeitsmarkt noch zu selten erkannt. Frauen würden nicht nur den Fachkräftemangel mildern, sondern auch das Image der Branche verbessern. Sie haben ein anderes Führungsverhalten, mehr kommunikative Kompetenzen und überzeugen durch hohes Engagement. Sie könnten die ganze Branche attraktiver gestalten. Es wäre eine Win-Win-Situation für beide Seiten.

• Mehr Informationen zum Thema sind online unter: www.frauenambau.de
• Bestellung der Handlungsempfehlung „Potentiale von Frauen für die Bauwirtschaft besser erschließen und nutzen“ per E-Mail an: megerlin@rkw.de

Digitalisierung und insbesondre die Methode BIM (Building Information Modeling) müssen in die Aus- und Weiterbildung aufgenommen werden, soll die digitale Transformation der Bauwirtschaft in Deutschland erfolgreich verlaufen. Qualifizierte Ausund Weiterbildungsangebote bilden das Fundament dafür, denn nur so werden auch die kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) der Bauwirtschaft von der Digitalisierung profitieren können.

Welche zentralen Schulungsinhalte werden gebraucht?

BIM-Schulungsinhalte sollten möglichst breit angelegt werden. Zusätzlich zu den Basiskenntnissen sollten auch Spezialkenntnisse zum modellorientierten Objektaufbau, zur BIM-Einführung in Unternehmen und BIM-Projekten sowie zu Softwarewerkzeugen und zur Koordination und Datenübermittlung die Schulungsangebote zum Thema BIM komplettieren.

Richtlinien für eine Standardisierung, also für Standards über die Ausbildungsinhalte und qualitative Standards, gibt es noch nicht, werden aber aktuell definiert.

Der VDI (Verein Deutscher Ingenieure) hat gemeinsam mit dem buildingSMART e. V. im Rahmen der BIM-Richtlinienreihe VDI 2552 einen Ausbildungsstandard erarbeitet. Auf die Erstellung einer bundesweit einheitlichen Richtlinie zur Fort- und Weiterbildung (VDI/BS 2552 Blatt 8.1 (Basismodul)) hatten sich die Akteure Ende 2017 verständigt. Sie zielt auf die Qualitätssicherung der Aus-, Fort- und Weiterbildungsmaßnahmen rund um die Methode BIM, indem sie zum einen Kompetenzen, Qualifikationen und Lehrinhalte zur Vermittlung von BIM-Basiskenntnissen definiert und zum anderen Rahmenbedingungen für den Ablauf festlegt. Die Veröffentlichung der endgültigen Fassung ist für Ende 2018 geplant.

Parallel dazu wird an zusätzlichen Richtlinien zur BIM-Qualifikation gearbeitet, die das Basismodul ergänzen sollen. Auf der Grundlage der VDI/BuildingSMART 2552 Blatt 8.1 ist beispielsweise die Entwicklung eines Vertiefungsmoduls geplant.

Wie ist die Struktur der BIM-Lehrinhalte?

Oft unterscheiden sich die Lehrinhalte nach Zielgruppen, also Planung, Ausführung oder Facility Management. Die Struktur der Lehrinhalte orientiert sich meist an zentralen projektbezogenen Arbeitsrollen und deren Zuständigkeiten und Verantwortungsbereichen in Unternehmen: BIM-Manager, BIM-Koordinator und BIM-Konstrukteur.

Im Zentrum einer BIM-Management-Schulung stehen insbesondere BIM-Technologien, BIM-Projektanforderungen wie auch Grundlagen für eine effektive BIM-Einführung. Den Teilnehmern wird vermittelt, welche organisatorischen und technischen Aufgaben sie in der Rolle des BIM-Managers wahrnehmen müssen, um im Sinne der Unternehmensstrategie den BIM-Prozess steuern und betrieblich verankern zu können. Entsprechende Lehrinhalte reichen vom BIM-Organisationsmanagement, über den BIM-Workflow bis hin zum BIM-Execution-Plan und anderes mehr.

Basis für eine Ausbildung zum BIM-Koordinator ist der Austausch von Modellen und Informationen, um Modelle aus verschiedenen Software-Umgebungen koordinieren, auswerten und analysieren zu können. Hierfür bieten die openBIM-Grundsätze von buildingSMART eine inhaltliche Basis. Lehrinhalte sind zum Beispiel der IFCund BCF-Datenaustausch, die Qualitätsprüfung am IFC-Modell, das Umsetzen von BIM-Richtlinien sowie der BIM-Execution-Plan.

Zentrales Ausbildungsziel zum BIM-Konstrukteur ist die Gewerkespezifische Vermittlung von Konzepten und Arbeitsweisen am konkreten BIM-Projekt. Die Lehrinhalte konzentrieren sich sowohl auf die Vorentwurfs-, Entwurfs-, Ausführungs- und Detailplanung am BIM-Modell als auch auf das Erstellen eigener Bibliotheken entsprechend der BIM-Richtlinien sowie auf den IFC-Modellaustausch und vieles mehr.

Welche überbetrieblichen Ausbildungsangebote zur Methode BIM gibt es?

Bisher werden im Rahmen der Ausbildungsangebote Grundlagen der BIM-Planungsmethode im Selbststudium, über Webinare oder in speziellen BIM-Kursen, BIM-Seminaren und BIM-Workshops vermittelt. Dieses Angebot ist sehr breit gefächert und in seiner qualitativen Ausrichtung eher heterogen. Hochschulen, BIM-Dienstleister, Bausoftware-Anbieter, Architektur- und Ingenieurkammern, der TÜV Süd aber auch das „Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Planen und Bauen“ bieten verschiedene Kurse an.

BIM-Basiskurse, die an der VDI-Richtlinie VDI/BS 2552 Blatt 8.1 orientiert sind, umfassen Lehrinhalte, die sich unter anderem auf die Einführung, Richtlinien, Anwendungsformen, Werkzeuge, Modellaufbau, Qualitätssicherung und rechtliche Grundlagen beziehen. Zudem werden BIM-Professional-(Basis)-Kurse und darauf aufbauende BIM-Professional-Kurse angeboten.

Es werden aber auch Lehrangebote zum interdisziplinären und branchenübergreifenden BIM-Grundlagenwissen vermittelt, die an das buildingSMART-Vorgehen angelehnt sind. Spezielle BIM-Kenntnisse, die an den projektbezogenen Arbeitsrollen orientiert sind, beziehen sich auf die Ausbildung zum BIMKonstrukteur, BIM-Koordinator oder BIM-Manager. Sie sind auf unterschiedliche Zielgruppen ausgerichtet und enthalten die entsprechenden Lehrinhalte, die zuvor kurz dargelegt wurden.

Was bietet die Lehre an Hochschulen zur Arbeitsmethode BIM an?

Als Lehrangebot an Hochschulen ist die Planungsmethode BIM vorwiegend im Rahmen von Vorlesungen, Workshops, praktischen Übungen und diversen Abschlussarbeiten längst angekommen. Meist handelt es sich dabei um Lehrangebote für fortgeschrittene Semester.

Mitglieder des Arbeitskreises für Bauinformatik an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben bereits 2015 Lehrinhalte zur Ausbildung von BIM-Kompetenzen festgelegt. Ihre Intention ist es, einen Ausbildungsstandard zu definieren und das Lehrangebot in Bezug auf ihre Qualität vergleichbar zu machen.

Zudem befasst sich der Lehrstuhl Informatik im Bauwesen in Forschung und Lehre an der RUB bereits seit mehreren Jahren mit Entwicklungs- und Anwendungsmöglichkeiten von BIM. In verschiedenen Bachelor- und Master-Veranstaltungen werden Basics sowie spezielle Anwendungen des digitalen Planens und Bauens vermittelt.

Auch das Institut für numerische Methoden und Informatik im Bauwesen der TU Darmstadt hat seit längerer Zeit die BIM-Modellierung und daran angegliederte Koordinations-, Analyse- und Berechnungsprozesse in ihre Ausbildungspläne aufgenommen.

Daneben stellt der Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation der TU München eine Vielfalt an Bachelorund Masterstudiengängen zu BIM und angrenzenden Fachdisziplinen der Bauinformatik bereit.

Die Bergische Universität Wuppertal bietet ihren Studenten ein BIM-Labor und verschiedene digitale Werkzeuge an. Auch wurde hier eine berufsbegleitende Qualifizierung zu „BIM im Master Architektur und Bauingenieurwesen“ etabliert sowie die Weiterbildung „BIM in der Bauausführung“, die aus den folgenden Modulen besteht: BIM-Strategie, Daten- und Workflow-Management, Planung und Planungsprüfung, BIM-Kostenkalkulation, Terminplanung sowie Dokumentation, Abnahme und Mängel et cetera.

Seit Sommer dieses Jahres verfügt auch die HafenCity Universität Hamburg über ein BIMForschungslab, das Building Innovation Lab (BIMLab@HCU). Hier sollen vielfältige Themen zu digitalen sich überschneidenden und sich beeinflussenden Prozessen und neue Perspektiven sowie praxisnahe Möglichkeiten erarbeitet werden.

Aber auch die Privatwirtschaft engagiert sich in der Hochschulausbildung beim Thema BIM: Schüco und Goldbeck unterstützen zum Beispiel die Hochschule Ostwestfalen-Lippe mit einer Stiftungsprofessur für Digitales Bauen am Standort in Detmold.

Was sollte in der Ausund Weiterbildung bei Thema Digitalisierung und BIM in naher Zukunft im Fokus stehen?

BIM wird bisher nur zögerlich auf breiter Basis in das Studium integriert, obwohl sich BIM längst auf einen Großteil der Ausbildungsinhalte auswirkt.

Neben dem Ausbau von Forschungsaktivitäten zur Digitalisierung und speziell zu BIM an den Hochschulen sollte zusätzlich auch der Rechtsrahmen für Dozenten so ausgebaut werden, dass eine höhere Flexibilität kurzfristiger Anpassungen von entsprechenden Lehrinhalten und -formen möglich wird.

Zentraler Punkt für die BIM-Aus- und -Weiterbildungsangebote ist, diese nicht allein auf Softwareschulungen auszurichten. Vielmehr sollten die Zusammenhänge der BIM-Methode vermittelt werden. Dies ist die Voraussetzung dafür, dass Fachkräfte benötigte Kompetenzen in Richtung steuernder und integrativer Bereiche erwerben und ihnen gerecht werden können.

Eine zentrale Herausforderung stellen externe Unterstützungsangebote dar, deren PreisLeistungsverhältnis der Zielgruppe der KMU in der Bauwirtschaft angemessen ist.

Die bereits vorhandenen niedrigschwelligen Angebote zur Vermittlung von Digitalisierungskompetenz an KMU der Baubranche sind sehr heterogen. Ansätze dies zu bündeln, bieten bisher die bundesweiten Kompetenzzentren, die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Förderschwerpunktes „Mittelstand-Digital – Strategien zur digitalen Transformation der Unternehmensprozesse“ gefördert werden. Sie sind regional aufgestellt und arbeiten mit entsprechenden fachlichen Einrichtungen zusammen.

Dringender Handlungsbedarf besteht in der überbetrieblichen Ausund Weiterbildung, die an Hochschulen, Weiterbildungseinrichtungen und Fachakademien auf der Basis eines abgestimmten Grundkonzepts umzusetzen wäre und Anknüpfungspunkte zur betrieblichen Ausund Weiterbildung herstellen könnte. Es gibt bisher keine bundesweiten Standards hierzu, jedoch bereits regionale Ansätze. Die Hochschulen, Ausund Fortbildungsstätten nehmen allerdings bisher noch keine Schlüsselposition ein, die BIM-Methode nachhaltig in Unternehmen, gerade auch in kleinen und mittelständischen Betrieben der Bauwirtschaft, zu verankern.

Das RKW fördert den Baunachwuchs

Das RKW Kompetenzzentrum bietet mit dem Wettbewerb „Auf IT gebaut“ jungen Talenten eine Plattform, ihre digitalen Ideen einem breiten Publikum zu präsentieren. In vier Wettbewerbsbereichen, Baubetriebswirtschaft, Bauingenieurwesen, Architektur und Handwerk und Technik, werden insgesamt 20.000 Euro sowie Sachpreise vergeben. Erstmals wird in diesem Jahr ein Sonderpreis für Startups ausgelobt. Der Sonderpreis wird mit 2.000 Euro prämiert. Teilnehmer können sich bis zum 11. November 2018 anmelden, letzter Abgabetermin für die Arbeiten ist der 25. November 2018.

Die Digitalisierung ist in der Baubranche angekommen, in Planungsbüros, Bauunternehmen und im Bauhandwerk. Darum sucht das RKW Kompetenzzentrum für seinen Wettbewerb „Auf IT gebaut“ junge Talente, die die Digitalisierung der Branche voranbringen möchten. Studenten, Auszubildende, junge Berufstätige und Gründer sind aufgerufen, ihre digitalen Arbeiten und Lösungen einzureichen.

Der Wettbewerb wird von den Sozialpartnern der Bauwirtschaft, namhaften Bauverbänden sowie zahlreichen Unternehmen der Bauwirtschaft unterstützt. Die Schirmherrschaft hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie übernommen.

Auf der Webseite des Wettbewerbs www.aufitgebaut.de sind alle weiteren Informationen zur Teilnahme und den bisherigen ausgezeichneten Arbeiten zu finden. Die RG-Bau im RKW Kompetenzzentrum freut sich auf viele digitale, spannende und kreative Wettbewerbsarbeiten.

… so lautet der Slogan auf der Website des BIM Cluster Hessen e. V.

Aber wer steckt eigentlich dahinter? Wer engagiert sich hier? Welche Ziele und welchen Zweck verfolgt das Cluster? … An wen richtet sich das Cluster eigentlich … und wie erfahren Unternehmen mehr über die Aktivitäten?

Wer engagiert sich im hessischen BIM-Cluster?

Ein Blick auf die Mitgliederstruktur des Clusters zeigt, dass sich hier Interessensvertreter der Wertschöpfungskette Bau zusammengeschlossen haben, um das Thema in den Fokus ihrer Mitglieder zu rücken. Die Zielgruppe des Vereins ist klar: Es sind alle am Bau Beteiligten: Architekten, Ingenieure, Verbände und Kammern. Daneben sind Universitäten, privatwirtschaftliche Unternehmen und Privatpersonen Mitglied in dem Verein.

Diese Heterogenität lässt erkennen, BIM wird über kurz oder lang für jeden ein wichtiges Thema werden, der mit der Bauwirtschaft zu tun hat. Die Vorteile liegen auf der Hand und trotzdem steht die Methode in Deutschland noch ganz am Anfang. Und genau hier setzt das Cluster aus Hessen an, wie so viele andere es deutschlandweit auch tun. Die Mitglieder möchten vor Ort die Möglichkeiten und Chancen von BIM aufzeigen und stehen jedem offen gegenüber, der sich mit dem Thema befassen, BIM kennenlernen oder sich ebenfalls engagieren möchte.

Der BIM-Cluster Hessen e. V. versteht sich als Dialog-Plattform zur Etablierung der digitalen Methode in der Wertschöpfungskette Bau und berücksichtigt auch den Klein- und Mittelstand. Die RGBau ist für das RKW Kompetenzzentrum Gründungsmitglied und unterstützt von Anfang an die Ziele und diese mittelstandsorientierte Ausrichtung.

Aktivitäten des BIM Cluster Hessen e. V.

Das vergleichsweise junge BIM Cluster Hessen e. V. hat direkt nach der Gründung Arbeitsgruppen zu verschiedenen fachlichen Themen eingerichtet. Hier tauschen sich Experten über folgende Gebiete aus:

• BIM im Bereich Infrastruktur
• BIM im Bereich Hochbau
• Digitalisierung als Changemanagement
• Veranstaltungen, Publikationen, Award
• Weiterbildung
• Rechtsthemen (Haftung, Vertragsgestaltung, Urheberrechtsschutz, Vergaberecht)

2. BIM-Symposium in Hessen

Die Ergebnisse dieser Arbeitsgruppen werden am 7. November 2018 in einem zweiten BIM-Symposium des Clusters präsentiert. Nach dem ersten Symposium in Hessen „BIM Beginnen“ vor einem Jahr steht bei dieser Veranstaltung die Praxis im Mittelpunkt. Planer und Unternehmen werden ihre Erfahrungen mit der digitalen Methode vorstellen. Einen Tag lang präsentiert sich dann die Baubranche aus Hessen und zeigt, dass auch hier die Wertschöpfungskette Bau digital und innovativ ist. Gleichzeitig haben die Teilnehmer ausreichend Gelegenheit, sich untereinander kennenzulernen, sich auszutauschen und ihr Netzwerk zu erweitern.

Ein besonderer Höhepunkt wird zum Abschluss des Symposiums die erstmalige Verleihung des BIM-Awards sein. In dem Wettbewerb werden Projekte aus Hessen ausgezeichnet, für die nachgewiesen wird, dass sie modellbasiert bearbeitet und umgesetzt wurden.

Auch dieses Cluster beweist mit seinen Aktivitäten, dass die Digitalisierung, vor allem BIM, in der Baubranche angekommen ist. Und trotzdem die Architekten, Ingenieure und die bauausführenden Unternehmen ausgelastet sind, bleibt das Interesse an der Methode weiterhin groß. Wer sich ebenfalls im BIM-Cluster-Hessen e. V. engagieren möchte, ist herzlich eingeladen, dem Verein beizutreten. Aber auch wer sich einfach nur informieren möchte, sollte an dem Symposium im November teilnehmen. Das Programm und die Anmeldemöglichkeiten werden in Kürze auf der Webseite des Vereins www.bim-cluster-hessen.org veröffentlicht.

Alle zwei Jahre findet die BAU, Weltleitmesse für Architektur, Materialien und Systeme in München statt. Vom 14. bis 19. Januar 2019 trifft sich die Branche, um sich über die Vielfalt und die Innovationen in der Bauwirtschaft zu informieren und zum Netzwerken. Auch die RG-Bau wird wieder mit zwei Messeständen und vier Veranstaltungen im Rahmenprogramm der Messe vor Ort sein und ihre Themen, Arbeitsergebnisse und vieles mehr vorstellen. Ergänzt wird der Auftritt in diesem Jahr durch weitere Vorträge der RG-Bau im Treffpunkt Handwerk.

Vier Leitthemen geben der Messe den Takt vor: 1. Digital: Prozesse + Architektur, 2. Vernetzt: Wohnen + Arbeiten, 3. Integral: Systeme + Konstruktion und 4. Smart: Licht + Gebäude. Mit den Messeständen und dem Rahmenprogramm greift die RG-Bau diese Themen auf, und auch im Januar 2019 werden wieder verschiedene Mitaussteller das Angebot an den Messeständen ergänzen.

Die RG-Bau ist vor Ort in Halle B0, Stand 100 und in Halle C5, Stand 205

In der Halle B0, die umgangssprachlich auch „Verbändehalle“ genannt wird, werden unter anderem am Stand 100 die Offensive Gutes Bauen, der SmartHome Initiative Deutschland e. V. und die VHV Versicherungen dabei sein. Es werden nicht nur die Projekte der RG-Bau und der Mitaussteller gezeigt, sondern hier treffen sich auch die Teilnehmer der Veranstaltungen und können weiter über die vorgestellten Themen diskutieren und ihr Netzwerk erweitern.

In der Halle C5, der neuen IT-Halle der Messe, wird am Stand 205 der Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ mit seinen eingereichten Arbeiten vorgestellt. Hier werden die innovativen digitalen Lösungen für die Bauwirtschaft gezeigt, die der Baunachwuchs und Startups der Branche entwickelt haben. Auch an diesem Stand ergänzen Mitaussteller, die planen-bauen 4.0 GmbH und der buildingSMART e. V., das Informationsangebot der RG-Bau.

Fachveranstaltungen der RG-Bau im Rahmenprogramm der Messe

Zu einem kompletten Messeauftritt der RG-Bau gehören auch Fachveranstaltungen und Vorträge.

Den Anfang macht am Dienstag, 15. Januar 2019 die Veranstaltung „Digitales Planen, Bauen und Betreiben“. Im Fokus wird in diesem Jahr die Anwendung der digitalen Methode im gesamten Lebenszyklus von Gebäuden stehen. Es werden sowohl Vertreter aus der Planung, der Bauausführung und des Facility Managements über ihre Erfahrungen mit der Methode BIM berichten und einen kleinen Einblick in ihren digitalen Unternehmensalltag geben.

Ein besonderes Highlight dieser Veranstaltung ist die Preisverleihung im Wettbewerb „Auf IT gebaut“. Die ausgezeichneten Arbeiten zeigen, wie technologieorientiert und zukunftsfähig die Branche ist. Zum anschließenden Get-together treffen sich Preisträger und Partner des Wettbewerbs auf dem Messestand der RG-Bau in der Halle B0.

• Mehr zu Information und Anmeldung unter www.rkw.link/digibau19.

Am Mittwoch, 16. Januar 2019 werden in der Konferenz „Digitale Bauarbeitswelt - Wandel der Beschäftigung im Zuge der Digitalisierung“ die Ergebnisse der RG-Bau-Studie zu den Auswirkungen des digitalen Wandels auf die Bauarbeitswelt präsentiert. Anschließend diskutieren hochrangige Vertreter der Sozialpartner der Bauwirtschaft die möglichen Veränderungen für die Beschäftigten und neue Anforderungen an die Fachkräfte der Branche. Dabei stehen verschiedene Fragen im Fokus: Wie verändert sich die Bauarbeitswelt? Welche Beschäftigtengruppen sind besonders betroffen? Welche Anforderungen kommen auf die Mitarbeiter in kleinen und mittleren Bauunternehmen zu und wie können die Unternehmen mit diesem Transformationsprozess umgehen? Wie sehen die neuen Ansätze in der Ausund Weiterbildung der Mitarbeiter und Auszubildenden aus?

• Mehr zu Information und Anmeldung unter www.rkw.link/Bauarbeitswelt.

Immer mehr Nachwuchskräfte und Erfahrene aus der Bauwirtschaft sehen in der Digitalisierung die Möglichkeit für neue Geschäftsfelder. Darum wird die RG-bau erstmals den Workshop „Startup meets Bau-Mittelstand“ am Donnerstag, 17. Januar 2019 durchführen. BIM, RFID, Augmented oder Virtual Reality, all diese Methoden und Technologien bieten gerade jungen und kreativen Köpfen ein weites Feld für die Selbstständigkeit. In dem Workshop wird darum jungen Gründern die Möglichkeit gegeben, auf Unternehmensvertreter der Branche zu treffen und sich direkt mit ihnen auszutauschen und Kontakte zu knüpfen.

Die Ergebnisse dieses Workshops werden am Nachmittag im „Digital Village“ in der Messehalle C5 präsentiert. Hier werden die jungen Startups die Gelegenheit haben, sich und ihre Lösungen einem breiten Publikum zu präsentieren.

• Mehr zu Information und Anmeldung unter www.rkw.link/Startupbau

Am Freitag, 18. Januar 2019 findet die Veranstaltung „Fassade 4.0 – innovativ, intelligent, nachhaltig“ statt. Fassaden schützen das Gebäude vor Umwelteinflüssen wie Kälte oder Feuchtigkeit. Moderne Fassaden können jedoch viel mehr. Begrünt oder mit photokatalytischen Oberflächen tragen sie zur Verbesserung der Luft in urbanen Räumen bei. Photovoltaik-Folie auf Glasfassaden oder Beton, der gleichzeitig Solarzelle ist, machen Häuser zu ihrem eigenen Kraftwerk. Intelligente Gebäudefassaden können künftig selbstständig auf ihre Umwelt reagieren und so Komfort und Energieeffizienz von Gebäuden verbessern. In der Veranstaltung werden aktuelle Beispiele innovativer Fassadenkonstruktionen aus Forschung und Praxis vorgestellt.

• Mehr zu Information und Anmeldung unter www.rkw.link/Fassade

Am letzten Messetag, 19. Januar 2019, wird in zwei Vorträgen der RG-Bau im Treffpunkt Handwerk in der Messehalle C6 das Thema Fachkräftesicherung aufgegriffen. Dabei werden die Möglichkeiten bei der Werbung um Azubis vorgestellt und welches Potenzial Frauen für die Bauwirtschaft haben.

Weitere Informationen zum Messeauftritt und die Programme finden Sie online unter www.rkw.link/BAU19 und in der nächsten Ausgabe der IBR ausführlich.