Potenziale von BIM für die Nachhaltigkeit

Das Thema der Nachhaltigkeit treibt mittlerweile Politik, Bevölkerung und Unternehmen gleichermaßen um. Es werden stetig neue Klimaziele beschlossen und Konzepte gesucht, mit denen der CO2-Ausstoß verringert werden kann – allen voran im Bauwesen, stammen doch immerhin 14% der gesamten jährlichen CO2-Emissionen in Deutschland aus dem Gebäudesektor (Stand 2018). In diesem Zusammenhang betrifft die Nachhaltigkeit das Bauwerk als Ganzes: Ziel ist es, über die gesamte Lebensdauer hinweg eine umweltgerechte, ressourcenschonende und gleichzeitig wirtschaftliche Lösung zu erreichen. Dass die fortschreitende Digitalisierung zur Erreichung dieser Ziele beitragen kann, zeigt sich in der aktuellen Entwicklung der Baubranche.

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Schnittpunkt: Frühe integrale Planung

Nachhaltigkeit und BIM haben eine große Gemeinsamkeit: Sie setzen beide eine frühe integrale Planung voraus. So bestimmt die Entwurfsphase in besonderem Maße über die Nachhaltigkeit eines Gebäudes. Denn schon bei Setzung und Formfindung können Entscheidungen getroffen werden, die umweltrelevante Faktoren miteinbeziehen, etwa in Bezug auf die Sonneneinstrahlung oder Belüftung. Auch bei BIM geht es um eine ganzheitliche, frühe Planung vom Entwurf bis zum Rückbau eines Gebäudes. In AIA und BAP werden beispielsweise bereits vor Baubeginn Informationen zu Projekt, den Projektbeteiligten, den Projektzielen und Strategien, diese zu erreichen, festgelegt. So können Aspekte der Nachhaltigkeit ebenfalls in AIA und BAP beschlossen und als Projektziel verfolgt werden.

BIM-Daten für Nachhaltigkeitszertifizierung

Bislang werden im Rahmen von BIM keine Daten explizit für die Nachhaltigkeitsplanung abgefragt – obwohl das Potenzial bestünde. Im Rahmen eines Forschungsprojekts des Fraunhofer IBP wird verglichen, welche bestehenden BIM-Daten für die verschiedenen Steckbriefe einer DGNB Nachhaltigkeitszertifizierung verwendet werden können. Die Analyse zeigt, dass eine Vielzahl der dafür notwendigen Informationen direkt aus dem BIM-Modell entnommen werden können. Damit wird der Arbeitsaufwand für eine DGNB Zertifizierung durch den Einsatz von BIM stark reduziert; gleichzeitig wird die Qualität und Konsistenz der Nachhaltigkeitsinformationen erhöht.

Kurz- und langfristige ökologische Potenziale

Variantenuntersuchungen mittels Simulationen (auch über VR und AR) bergen das Potenzial, Entwurfsentscheidungen auf Grundlage von ökologischen Gesichtspunkten zu treffen. Hierbei sind insbesondere Beschattung, Besonnung, Thermik und Belüftung sowie akustische Effekte relevant. So lassen sich schon in der Entwurfsphase Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Faktoren erkennen und optimieren. Das bietet hinsichtlich der Energieversorgung, Mikroklima, Biodiversität und Mobilität viele neue Möglichkeiten – auch für den Bestand. Zukünftig werden sogar noch mehr Daten und Quellen nutzbar sein, die für Simulationen und Analysen eingesetzt werden können.

Abgesehen von Entscheidungen während des Planungs- und Bauprozesses kann BIM auch langfristig zu einem umweltschonenden Umgang mit Ressourcen und Baustoffen beitragen. Durch die frühzeitige Aufnahme von Informationen zu den eingesetzten Baustoffen (Materialdokumentation) in verlässlichen As-Built-Modellen, kann beispielsweise ein späterer Rückbau im Sinne der Kreislaufwirtschaft mitgeplant und auf Basis des Modells umgesetzt werden. Zudem können dank technischem Monitoring sowie Ist-Soll-Abgleichen die Verbräuche während des Betriebs reduziert werden.

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Die Entwurfsphase bestimmt in besonderen Maße über die Nachhaltigkeit eines Gebäudes – durch den Einsatz von BIM kann dieses Potenzial gänzlich ausgeschöpft werden.

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