Artikel erschienen am 16.04.2015
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Bauwerke für Industrie 4.0

Von Dipl.-Ing. Frank Puller, Braunschweig

Für den Bauherrn ist die Überlegung wichtig, welchen Einfluss die Industrie 4.0 mit digital vernetzten Fertigungsanlagen, 3-D-Druck und neuartigen Industrierobotern, die ohne Schutzzäune direkt mit Menschen zusammen arbeiten, auf die Produktion haben wird.

Die verfahrenstechnischen Überlegungen spielen im Industriebau und Wirtschaftsbau eine große Rolle.

Die Entscheidungen in der Planungszeit haben einen sehr großen Einfluss auf die späteren Baukosten.

Der Planer muss sich auch auf einen neuen Planungsrhythmus einstellen, für den er moderne Instrumente wie BIM (Building Information Modeling) mit einbinden wird.

Schon in frühen Planungsphasen wird mit allen Beteiligten am Gesamtmodell das Bauwerk konzipiert. Dabei werden für Entwurfsvarianten verschiedene Tragwerksraster untersucht und verschiedene Baustoffe analysiert, was
insbesondere vor dem Hintergrund teilweise stark
schwankender Preissituationen von großer Bedeutung ist.

Durch eine alle Planungsbeteiligten integrierende Gesamtplanung mit Anwendung von BIM wird gleichzeitig ein Gesamtmodell des zukünftigen Bauwerks entwickelt, welches eine gute Übersicht über den kosten- und terminmäßigen Ablauf der Gebäudeerrichtung gibt.

Ferner wird dadurch eine Kollisionskontrolle der Installations- und Produktionstrassen sichergestellt. Damit werden spätere Änderungskosten minimiert. So kann ein auf die verfahrenstechnischen Abläufe abgestimmtes optimiertes Gebäuderaster gefunden werden.

Bei der Wahl des Tragrasters ist zu bedenken, dass selbstverständlich weit gespannte Tragwerke mit wenigen Stützen realisiert werden können. Dies ist jedoch im Allgemeinen teurer als ein auf die verfahrenstechnischen Abläufe abgestimmtes und optimiertes Gebäuderaster.

Tragwerksplanung berücksichtigt Bauablauf

Ein wichtiger Aspekt ist ein Taktverfahren, bei dem möglichst gleichzeitig in verschiedenen Gebäudebereichen gearbeitet wird. Eine effiziente Tragwerksplanung berücksichtigt bereits den möglichen Bauablauf und optimiert diesen auch durch den sinnvollen Einsatz von Halbfertig- oder Fertigteilen. Eine zeitlich optimierte Bauwerkserrichtung spart nicht nur rein baustellenbezogene Kosten, wie z. B. die Baustelleneinrichtung, sondern auch Miet- und Zinskosten. Eine Optimierung der Tragwerksplanung kann auch darin liegen, dass z. B. aussteifende Wände nicht unbedingt in einer Achse übereinander liegen müssen. So kann eine aussteifende Wand nur mit Stützen im darunterliegenden Geschoss fortgeführt werden, wenn die aussteifende Funktion durch eine Wand an einer anderen Stelle ersetzt wird und die aussteifenden Kräfte über die Scheibenwirkung der Decken dort hingeleitet werden. Die hier exemplarisch aufgeführten Parameter sollen aufzeigen, wie durch moderne Planungsmethoden und eine frühzeitige Abstimmung zwischen Bauherrn, Architekt und Tragwerksplaner die Baukosten und Termine zum Wohle des Bauherrn beeinflusst werden können.

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