BIM im Massivbau bei UCI Industrial Construction Services

3D-Modelle und Building Information Modeling (BIM) bieten Bauunternehmen zahlreiche Möglichkeiten, ihre Projekte und Arbeit zu optimieren. Ein Unternehmen, dass das Potential von BIM für den Rohbau entdeckt und den Wandel erfolgreich vollzogen hat, ist das amerikanische Bauunternehmen UCI Industrial Construction Services. Bis 2016 nutzte UCI eine klassische 2D-CAD-Lösung, um Zeichnungen für die Baustelle zu erstellen und basierend darauf Betonierarbeiten und den Einsatz von Schalungen durchzuführen. Das Thema BIM schien grundsätzlich interessant. Der Mehrwert als ausführendes Unternehmen war für UCI jedoch noch nicht offensichtlich. 

Das änderte sich als das Unternehmen im Rahmen eines Industriebau-Projekts die Möglichkeit hatte, in einer Baubesprechung mit dem 3D-Modell des Planungsbüros zu arbeiten. „Wir haben die Zeichnungen kein einziges Mal zur Hand genommen und trotzdem hatte ich durch das Modell einen wirklich guten Überblick über das Projekt“, erinnert sich Jeff Barley, Senior Vice President bei UCI Industrial Construction Services. „Das hatten ich so nicht erwartet. Weil wir nicht selbst in den Entwurf involviert sind, bin ich immer davon ausgegangen, dass das Modell auch keinen Mehrwert für uns und unseren Kunden hat.“ Stattdessen erfuhr das Bauunternehmen, wie wertvoll BIM durch die Fähigkeit zur Visualisierung ist, um allen am Projekt Beteiligten einen klaren Überblick zu geben und dem Team auf der Baustelle ein exaktes Bild zu vermitteln, was gebaut werden soll. „Viele Menschen auf der Baustelle denken sehr visuell. Ihnen etwas zu erklären ist eine Sache. Ihnen das gleiche zu zeigen eine völlig andere“, so Barley. Er verließ die Teambesprechung mit einem völlig neuen Blick auf BIM.

Mengenermittlung und Schalungsplanung mit 3D

Mit dieser neuen Sichtweise prüfte das Bauunternehmen alle Geschäftsbereiche, in denen BIM einen Mehrwert bieten konnte. Heute setzt das Unternehmen die BIM-Software Tekla Structures für die Kalkulation der Betonmengen sowie für die Planung von Schalung auf der Baustelle ein und nutzt ausführungsreife 3D-Betonmodelle, um den Teams auf der Baustelle bestmögliche Arbeitsanweisungen zu übermitteln. 

Auch im Rahmen der Schalplanung arbeitete der Bauunternehmer früher mit einer 2D-CAD-Lösung oder von Hand. Ziel der Umstellung auf Tekla Structures war es, schnell und einfach den Einsatz der Schalung auf der Baustelle zu planen, um die Zahl der Zeichnungen zu reduzieren oder sogar vollständig zu eliminieren. Das Team nutzt die Betongeometrie und Betoniereinheiten aus Tekla Structures und kann so mithilfe automatisierter und interaktiver Werkzeuge ein realistisches Modell der Schalung erstellen. Der Einsatz der Schalung auf der Baustelle kann so wesentlich optimiert werden. Das Team auf der Baustelle kann dabei direkt auf das 3D-Modell zugreifen. Alternativ können detaillierte Zeichnungen sowie exakte Massen direkt aus dem Modell abgeleitet werden, um das Bauwerk auszuführen. 

Arbeitsprozesse modellbasiert planen

In einem Projekt teilte UCI das künftige Gebäude beispielsweise in 80 Betoniereinheiten und ermittelte Mithilfe des Modells, in welcher Reihenfolge die Arbeiten mit den fünf Montagetrupps am effizientesten abgewickelt werden konnten. Den Teams auf der Baustelle wurden Videosequenzen zur Verfügung gestellt, welches Team zu welchem Zeitpunkt an welchem Betonierabschnitt arbeiten würde. Ein Abgleich mit den 2D-Zeichnungen verdeutlichte den Mehrwert des Modells. Als die 2D-Planung als Sequenzierung in Tekla Structures importiert wurde, zeigte sich, dass die Zeichnungen fehlerhaft waren.

Effizienter kommunizieren mit Trimble Connect

Heute erstellt das Bauunternehmen hoch-detaillierte Arbeitsanweisungen für die täglichen Aufgaben auf der Baustelle. UCI verwendet Trimble Connect, eine Cloud-basierte Lösung zur Projektzusammenarbeit, um den Teams ausführungsreife Tekla-Structures-Modelle zur Verfügung zu stellen. Die Mitarbeiter können die Modelle direkt auf der Baustelle auf ihrem iPad aus allen Blickwinkeln betrachten. Ein hoch-detailliertes Modell, das alle Informationen für die Ausführung beinhaltet (as-built), beschleunigt die Kommunikation mit den Teams und macht den gesamten Prozess deutlich effizienter.

UCI nutzt das 3D-Modell zudem zunehmend für eine korrekte Ermittlung der Betonmengen. Angesichts steigenden Projektdrucks und enger Zeitpläne muss die Kalkulation schnell Zahlen liefern. Nicht selten passieren allein beim Übertrag oder der Eingabe der Mengen Fehler. Mithilfe des 3D-Modells können die Zahlen schnell kontrolliert werden. Auch hier kann das Team Projekte schnell modellieren, um die Massen zu exportieren und mit der ursprünglichen Kalkulation zu vergleichen. Mittlerweile erhält das Unternehmen auch immer wieder vom Kunden die Eckdaten für ein Projekt und wird gebeten, eine modellbasierte Kalkulation durchzuführen. 

Die ungekürzte Version erschien im Magazin Bauprodukte Digital von Ernst & Sohn (April 2020).

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