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In der Schweiz, aber auch rund um die Welt steigt die Zahl der mit BIM realisierten Bauprojekte stark an. Dabei müssen es nicht zwingend nur Wohn- oder Bürogebäude sein, auch Brücken oder Aquarien werden inzwischen digital geplant.
Unweit der norwegischen Hauptstadt Oslo überspannt die freitragende Randselva-Brücke den gleichnamigen Fluss. 634 Meter ist sie lang. Die Konstruktion erforderte über 200'000 Bewehrungsabschnitte, 200 separate Betonierphasen und über 250 Vorspannkabelanker. Das sind keine ungewöhnlichen Zahlen im Brückenbau. Das Ungewöhnliche an der Randselva-Brücke ist, dass nicht eine einzige 2D-Zeichnung von ihr angefertigt wurde. Die Brücke ist nicht die längste Brücke, aber sie ist die längste Brücke der Welt, die ohne Papierplan gebaut worden ist.
Das gesamte Projekt wurde von Anfang bis Ende ausschliesslich in BIM ausgeführt. Alle Mitwirkenden verliessen sich ausschliesslich auf das 3D-Modell. Die norwegische Strassenbaubehörde förderte die Verwendung von BIM bei diesem Projekt. Sie stellte fest, dass die Zahl der Änderungsanträge während der Bauphase zurückging, wenn BIM bei früheren Projekten eingesetzt wurde. Da das Planungsteam aus vier verschiedenen Ländern – Norwegen, Dänemark, Finnland und Polen – stammte, war die gemeinsame Nutzung von Modellen von der Planungsphase bis zum Bau der Brücke unerlässlich. Alle Mitarbeitenden wurden mit einem Tablet ausgestattet, damit sie auf das 3D-Modell zugreifen konnten. Der Einsatz von BIM ermöglichte es Konstrukteurinnen und Konstrukteuren, ein äusserst effizientes und nachhaltiges Design zu entwerfen, das mit traditionellen Methoden nicht möglich gewesen wäre. Der Bau der Randselva-Brücke dauerte drei Jahre und sie wurde aus vorgefertigten Betonelementen errichtet, die vor Ort mithilfe von Kränen montiert wurden. Diese Technik führte zu einer minimalen Beeinträchtigung des Verkehrs sowie der Fussgängerinnen und Fussgänger.
Mit dem künstlich angelegten Stadtteil «Aarhus Ø» wurde unweit vom Zentrum der dänischen Hafenstadt neuer Wohnraum geschaffen. Eines der jüngsten Bauprojekte trägt mit 400 neuen Apartments massgeblich dazu bei. «The Lighthouse» vom Architekturbüro 3XN architects aus Kopenhagen macht seinem Namen alle Ehre: Direkt am Ufer des Hafenviertels gelegen, ragt das 142 Meter hohe Wohngebäude wie ein Leuchtturm empor. Es ist das höchste Wohngebäude Dänemarks. Die öffentlich zugängliche oberste Etage öffnet den Blick auf Stadt und Hafen.
Die Dachform des Gebäudes ist komplex. Es ist eine Stahl-Glas-Konstruktion, eine Art Krone wie bei einem Leuchtturm. Bei der Konstruktion dieser Krone hat die Planung mit Building Information Modeling (BIM) massgeblich geholfen. Denn der Platz auf der obersten Etage war knapp. Die Anordnung der Aufzüge und ihrer Maschinenräume war eine Herausforderung, die dank BIM einfacher zu bewältigen war. Vier Schindler 7000 wurden im Lighthouse installiert. Die 3D-Modelle der Aufzüge und der Maschinenräume wurden im Gebäudemodell eingesetzt. Dadurch konnte Schindler den Partnerinnen und Partnern aus diversen Winkeln aufzeigen, wie und weshalb die Maschinenräume auf der obersten Etage platziert werden müssen. Die Zusammenarbeit mit den Kundinnen und den Architekten war im 3D-Modell viel einfacher. Die dreidimensionale Darstellung hilft, dass alle Parteien schnell dasselbe Verständnis von einer Problemstellung haben.
Alle involvierten Parteien waren jederzeit über die aktuelle Entwicklung informiert. Schliesslich wurden die Aufzugskomponenten für die Maschinenräume in die vorgefertigten Elemente am Boden eingebaut. Mit einem Kran wurden sie anschliessend in die Höhe transportiert und platziert. Ein cleverer und spektakulärer Abschluss eines spannenden Auftrags.
Der Bau eines Aquariums ist kompliziert. Aber der Bau eines spektakulären Aquariums aus dem 21. Jahrhundert in einem denkmalgeschützten Bahnhof aus dem 19. Jahrhundert ist eine andere Dimension. Die St. Louis Union Station im Herzen der Innenstadt von St. Louis wurde 1894 eröffnet und entwickelte sich schnell zu einem der grössten und verkehrsreichsten Passagierbahnhöfe der Welt. Das ikonische Bauwerk umfasst ein 11,5 Hektar grosses Bahnhofsgebäude, ein Kopfgebäude und eine Mittelstation. 1978 wurde die Union Station geschlossen, da der Bahnhof innerhalb St. Louis verlegt wurde. 1985 wurde die Anlage wiedereröffnet, nachdem sie in einen Festivalmarktplatz mit Shoppingmöglichkeiten, Restaurants und Hotels umgewandelt worden war. Nun sollte auch noch ein Aquarium hinzukommen. In die denkmalgeschützten Bahnhofsgebäude wurde eine Unterwasserwelt auf 120'000 Quadratmetern geplant. Das Aquarium ist für 13'000 Wassertiere aus den Flüssen und Ozeanen der Welt konzipiert. Sie sind auf zwei Etagen in 1,3 Millionen Gallonen Wasser untergebracht. Die grosse Schwierigkeit beim Umbau: Die gesamte bestehende Infrastruktur musste erhalten bleiben.
Die einzig verfügbaren Pläne jedoch stammten noch aus dem 19. Jahrhundert. Hier kam Building Modeling Information ins Spiel. Die digitale Planung spielte die zentrale Rolle beim Aquariumprojekt. Mit Laserscannern vermassen die Planerinnen und Planer die gesamte St. Louis Union Station und erstellten eine 3D- Punktwolke. Das Laserscanning ermöglichte es den Teammitgliedern, die bestehenden Bedingungen genau zu beurteilen und zukünftige Planungsprobleme, die das Projekt möglicherweise verzögern oder erschweren würden, zu entschärfen. Mit Robotern wurden gar die unterirdischen Versorgungsleitungen erfasst. Nur so war es möglich, das 10'000 Meter lange Wasserrohrleitungssystem zu entwerfen, zu koordinieren und zu installieren. Darüber hinaus wurde Augmented Reality eingesetzt, um die 3D-Modelle mit der Situation vor Ort zu vergleichen.
Eine Echtzeit-Softwareplattform ermöglichte es allen Mitarbeitenden vor Ort, die Pläne mit einem iPad oder Smartphone zu betrachten. So konnten Probleme, wie zum Besipiel eine fehlerhafte Installation, im System sogleich markiert und danach schnell korrigiert werden. Selbst Subunternehmer konnten auf diese Plattform zugreifen. Das Aquarium wurde gemäss vorgegebenem Zeitplan fertiggestellt. Anfang 2020 wurde der 45 Millionen US-Dollar teure Bau eröffnet. Pro Jahr haben bereits über eine Million Besucherinnen und Besucherdie Unterwassertiere bestaunt.
340 Meter schraubt sich der Uptown Tower im Süden der Stadt Dubai in die Höhe. Rund 23'000 Lastwagen mit über 140'000 Kubikmetern Beton und rund 30'000 Tonnen Stahl wurden für die Konstruktion des eindrücklichen Turms benötigt. Die kristallartige und vollständig verglaste Gebäudestruktur, die sich nach oben hin verjüngt, ist der Optik eines Diamanten nachempfunden. Die Besucherinnen und Besucher der obersten Etagen geniessen einen atemberaubenden Blick auf das Hafenviertel und die ikonische Skyline Dubais. Der Uptown Tower ist ein gemischt genutztes Projekt und bietet auf 81 Stockwerken Wohnungen, ein Fünf-Sterne-Hotel sowie Restaurants und Einzelhandelsflächen.
Täglich gehen 3500 Personen im Uptown Tower ein und aus. Schindler konnte 14 Aufzüge des Typs Schindler 7000 – darunter neun Doppeldeckeraufzüge, eine Premiere im Nahen Osten – sowie 13 Aufzüge des Typs Schindler 5500 und acht Fahrtreppen des Typs Schindler 9300 installieren. Aneinandergereiht wären die Aufzugsschächte über zwei Kilometer lang. Für eine optimale Mobilität im Gebäude sorgt zudem das Transitmanagementsystem Schindler PORT.Die Bauzeit des Towers fiel mitten in die Corona-Pandemie. Das Schindler-Installationsteam von Uptown reagierte schnell auf die neuen Gegebenheiten: Das Team zog von öffentlichen Unterkünften in Privatwohnungen. So konnten Ansteckungen auf ein Minimum begrenzt werden. Die Temperaturen in Dubai erreichen im Sommer regelmässig 40 Grad bei einer Luftfeuchtigkeit von 90 Prozent – das stellte für die Arbeiter ein erhebliches Sicherheitsrisiko während der Bauarbeiten dar. Hier erwies sich der Roboter Schindler R.I.S.E. von unschätzbarem Wert. Der Installationsroboter bohrt selbstständig Löcher im Schacht und setzt Schrauben in die Wände.
Die Planung mit Building Information Modeling war in dieser Situation ein enorm grosser Vorteil. Kollisionen und Konflikte konnten vorgängig mit den Partnerunternehmen im 3D-Modell geklärt und ausgeräumt werden. Neben der Planung des Gebäudes war BIM auch hilfreich bei der Platzierung des Materials. Jedes Subunternehmen konnte den Platzbedarf für sein Baumaterial im 3D-Modell eintragen. Auf der Baustelle selbst hat es dank der Vorarbeiten am digitalen Modell kaum Schwierigkeiten gegeben. Alles lief wie am Schnürchen, berichtete das Schindler-Team vor Ort. Etwas, das für Baustellen dieser Grössenordnung unüblich ist.
Der Neubau des Kantonsspitals Aarau wird mit 128 Metern Länge, 143 Metern Breite und 46 Metern Höhe das grösste Spitalgebäude der Schweiz. Das Gebäudekonzept des neuen Kantonsspitals setzt auf Funktionalität und auf kurze Wege für das Personal und die Patientinnen und Patienten. Auf einer Fläche von rund 110'000 m2 sind künftig 472 stationäre Betten, 130 tagesklinische Plätze und 18 Operationssäle geplant. Der Neubau ist in drei Hauptbereiche gegliedert: Ambulatorien, Funktionsbereiche und Bettenstationen. Trotzdem bilden die Bereiche im Gesamtbau eine Einheit. Totalunternehmer für das Projekt ist der Baukonzern Implenia, die Baumeisterarbeiten verantwortet die Marti-Gruppe.
Die gesamte Planung erfolgt nach der BIM-Methode in 19 Disziplinen und mit rund 200 Teilmodellen, die zu einem Gesamtmodell zusammengeführt werden. Mittels eines projektbezogenen Qualitätsmanagements wird sichergestellt, dass die einschlägigen Normen und Vorgaben eingehalten werden. Schindler plant, liefert und installiert 31 Anlagen für den Spitalneubau: 29 Schindler 5500 sowie zwei Warenaufzüge (Boltshauser), die als Feuerwehrlifte ausgerüstet sind. Auch die Aufzugsanlagen werden von den Schindler-Ingenieurinnen und -Ingenieuren mit BIM geplant und ins Gesamtmodell integriert.
Der Rohbau wird ohne Papierpläne mit der BIM-to-Field-Methodik erstellt. Auf der Baustelle stehen an verschiedenen Standorten sogenannte Planhäuschen. Diese sind mit einem grossen Bildschirm ausgestattet, auf dem sich die Bauarbeiter und Planerinnen die Pläne anschauen und diese besprechen können. Zudem sind die Vorarbeiter auf der Baustelle mit Tablets und Lasereinheiten ausgerüstet. Sie können jederzeit und überall auf das 3D- Gebäudemodell zugreifen und alle relevanten Daten direkt im BIM-Modell abrufen und per Laser auf den Bau übertragen.
Dank der Planung nach BIM-Methode können alle Bauwerksdaten für die künftige Bewirtschaftung des Gebäudes im Rahmen des spitaleigenen Facility Managements eingesetzt werden. Beim Neubau des Kantonsspitals Aarau handelt es sich um eines der bisher grössten BIM-Projekte in der Schweiz. Der Neubau wird gemäss dem derzeit höchsten Baustandard Minergie-P-ECO realisiert und erfüllt damit maximal Ansprüche an Qualität, Komfort und Energie. 2026 soll der 600-Millionen-Franken-Neubau den Betrieb aufnehmen.