Onboarding für BIM-Pilotprojekte Region Ost/Mitte/Süd

Für die Überbauung Nidfeld mit neuen Wohneinheiten für ca. 2'000 Einwohnern durften die gesamten Infrastrukturleitungen geplant werden. Die Ver- und Entsorgungsleitungen mussten in sehr schlechtem Baugrund (Grundwasser, Inertmaterial, schlechte Tragfähigkeit, Altlasten durch ehemalige Tankstelle) gebaut werden. Gleichzeitig wurden sämtliche alten Leitungen auf dem Areal rückgebaut und ein Trennsystem realisiert. Während dem Bau mussten die bestehenden Grundstückzufahrten und die Zufahrt zum Neubau Prodega aufrechterhalten werden. 

Das Siegerprojekt

Der Kanton Luzern will bis 2026 auf dem kantonseigenen Grundstück am Seetalplatz in Emmen ein zeitgemässes, funktionales Gebäude realisieren. Das neue Verwaltungsgebäude ermöglicht eine optimale und flexible Nutzung der Flächen. Das Areal in Emmen ist gut gelegen, die Anbindungen an den öffentlichen Verkehr sind ideal.

Im Rahmen eines zweistufigen Gesamtleistungswettbewerbs mit 16 Anbietern, wurde das Projekt Metropol von Losinger Marazzi und den Max Dudler Architekten als Siegerprojekt ermittelt. Im Projektteam ist Emch+Berger WSB AG für die Planung des Tragwerks, der Baugrube, der Werkleitungen und der Verkehrserschliessung verantwortlich.

Das Stimmvolk von Luzern hat den Kredit für den Bau des neuen Verwaltungsgebäudes am 28.11.2021 klar angenommen.

BIM-Methode

Bereits in der Wettbewerbsphase wird die BIM-Methodik vom Bauherrn bestellt. Die Grundlagen dazu sind in diversen Dokumenten, wie zum Beispiel das BIM-Pflichtenheft und der BIM-Nutzungsplan geregelt.

Alle relevanten Fachplaner haben bereits in der Wettbewerbsphase entsprechende Modelle geliefert. Diese wurden seitens der Bauherrschaft intensiv geprüft.

Der Baubereich A1 ist Teil der Überbauung Nidfeld in Kriens. Das Hochhaus beinhaltet Keller- und Technikflächen in den zwei Untergeschossen und 120 Wohnungen sowie Büroflächen in den Obergeschossen. Aufgrund des schlecht tragfähigen Bodens muss das Gebäude gepfählt werden. Dies erfordert ein durchdachtes statisches Konzept für die Untergeschosse, um differentielle Setzungen zu verhindern. Die Erdbebenaussteifung erfolgt durch zwei durchgehende Erschliessungskerne, der vertikale Lastabtrag durch Innen- und Fassadenstützen.

Die Planung wurde von Anfang an mit BIG-BIM, durchgeführt, mit laufendem Austausch und Koordination der digitalen Fachmodelle.

Die Wohnüberbauung Chrüzacher befindet sich im Zentrum von Hünenberg neben dem Alterszentrum Lindenpark. In den drei Gebäuden sind insgesamt 33 Wohnungen untergebracht.

Alle drei Gebäudeteile sind mit einer zentral liegenden Tiefgarage erschlossen. Jede Wohnung verfügt über einen grosszügigen Aussenbereich mit einer Dachterrasse oder einem überdeckten Balkon.

Als Fassadenverkleidung wird bewusst auf Klinker gesetzt, da in Hünenberg eine Tradition in der Verwendung von Klinker zu erkennen ist.

Die Planung von Emch+Berger WSB AG (Tragwerk, Baugrube und Kanalisation) erfolgte nach der BIM-Methode. Dies ermöglichte eine gleichbleibend hohe Qualität über die gesamte Planungszeit. Es wurden die folgenden Anwendungsfälle umgesetzt:

• Räumliche Koordination
  Die räumliche Koordination zwischen Tragwerk, Baugrube und Kanalisation erfolgte modellbasiert.
• Modellbasierte Submission
  Die Mengenermittlung für das Leistungsverzeichnis der Baugrube und des Baumeisters erfolgte anhand der Modelle.
• Planersitzungen
  Mit Hilfe der digitalen Modelle konnten die Planungssitzungen effizient abgehalten werden.
• BIM2Field - GNSS gesteuerte Bagger
  Für die Baugrube wurden GNSS gesteuerte Bagger eingesetzt. Als Grundlage für die Baggersteuerung wurde das Baugrubenmodell eingelesen. Ein paar wenige Achsen wurden vom Geometer noch abgesteckt, als Kontrolle.

Der Erweiterungsbau der Leister Technologies AG an der Riedstrasse in Sarnen umfasste eine neue Einstellhalle sowie 5 Obergeschosse in Betonbauweise. Die Einstellhalle ragt über die Obergeschosse hinaus und wurde statisch bereits auf eine spätere Erweiterung ausgelegt. Die Obergeschosse schliessen bündig an den bestehenden Bau. Der Rohbau wurde in Skelettbauweise erstellt, das heisst ein Stützentragsystem mit wenigen aussteifenden Kernen. Die Nutzlasten aus der Produktion sind mit 25to/ m2 sehr hoch. Diverse Anexbauten erfolgten in Stahl, wie zum Beispiel die Technikzentrale auf dem Dach, das freistehende, automatische Kleinteillager oder das Gaslager. Im bestehenden Bau selber erfolgten diverse kleinere Wandausbrüche und Verstärkungen.

Das gesamte Gebäude liegt in schlechttragfähigen Verlandungssedimenten und steht auf Vollverdrängerpfählen. Der Baugrubenaushub in den Verlandungssedimenten erfolgte im gespannten Grundwasser. Deshalb musste der untere Grundwasserspiegel mittels 4 Filterbunnen entlastet werden. Die Entlastung brachte bis zu 2500l/min. Das Projekt wurde nach der Big BIM Methode geplant. Die Emch+Berger WSB AG durfte auch die BIM Koordination des Projektes innehaben.

Das Grundstück am Binsböschenrain in Meggen wird in zwei Etappen überbaut. In der zweiten Etappe entstehen fünf neue Gebäude mit insgesamt 29 Mietwohnungen. Sämtliche Gebäude sind durch eine zentral liegende Tiefgarage erschlossen.　

Die Planung von Emch+Berger WSB AG (Tragwerk, Baugrube und Kanalisation) erfolgte nach der BIM-Methode. Dies ermöglichte eine gleichbleibend hohe Qualität über die gesamte Planungszeit.
Die räumliche Koordination zwischen Tragwerk, Baugrube und Kanalisation erfolgte modellbasiert.
Die Mengenermittlung für das Leistungsverzeichnis erfolgte anhand der Modelle.
Mit Hilfe der digitalen Modelle konnten auch die Planungssitzungen effizient abgehalten werden.
Ebenfalls profitierte der Baumeister von den Modellen.

Eine erfolgreiche ICE-Session bedingt eine adäquate Vorbereitung und die Selbstdisziplin der Fachplaner, dass diese ihre Modelle zum definierten Zeitpunkt liefern. Diese Taktung der Planungsarbeiten bringt, als positiver Nebeneffekt, eine gewisse Ruhe ins Projekt.

Jeweils vor der ICE-Session laden die Fachplaner ihre Modelle auf die digitale Plattform.

Anschliessend besteht die Aufgabe des BIM-Koordinators darin, die einzelnen Fachmodelle zu einem Koordinationsmodell zusammenzufügen und entsprechend zu prüfen. Die Prüfung umfasst nicht nur die Überschneidungen (Clashes), sondern auch die generelle Modellqualität und die Umsetzung des BIM-Projektabwicklungsplanes. Als Nebeneffekt wird auch die Planungsqualität der einzelnen Fachplaner und des Fachkoordinators HLKSE aufgezeigt. Die anspruchsvolle Aufgabe des BIM-Koordinators liegt oftmals darin, von den vielen Überschneidungen und Modellfehlern die relevantesten zu finden um diese an der ICE-Session zu thematisieren.
Während der ICE-Session führt der BIM-Koordinator durch die Sitzung. Dabei werden die offenen Themen (Issues) besprochen, Lösungen gesucht, Verantwortlichkeiten bestimmt und Entscheide getroffen.
Nach der ICE-Session wird das Koordinationsmodell inkl. den Issues auf die digitale Plattform geladen.

Eine erfolgreiche ICE-Session bedingt eine adäquate Vorbereitung und die Selbstdisziplin der Fachplaner, dass diese ihre Modelle zum definierten Zeitpunkt liefern. Diese Taktung der Planungsarbeiten bringt, als positiver Nebeneffekt, eine gewisse Ruhe ins Projekt.

Jeweils vor der ICE-Session laden die Fachplaner ihre Modelle auf die digitale Plattform.

Anschliessend besteht die Aufgabe des BIM-Koordinators darin, die einzelnen Fachmodelle zu einem Koordinationsmodell zusammenzufügen und entsprechend zu prüfen. Die Prüfung umfasst nicht nur die Überschneidungen (Clashes), sondern auch die generelle Modellqualität und die Umsetzung des BIM-Projektabwicklungsplanes. Als Nebeneffekt wird auch die Planungsqualität der einzelnen Fachplaner und des Fachkoordinators HLKSE aufgezeigt. Die anspruchsvolle Aufgabe des BIM-Koordinators liegt oftmals darin, von den vielen Überschneidungen und Modellfehlern die relevantesten zu finden um diese an der ICE-Session zu thematisieren.
Während der ICE-Session führt der BIM-Koordinator durch die Sitzung. Dabei werden die offenen Themen (Issues) besprochen, Lösungen gesucht, Verantwortlichkeiten bestimmt und Entscheide getroffen.
Nach der ICE-Session wird das Koordinationsmodell inkl. den Issues auf die digitale Plattform geladen.

Die Leistung von Emch+Berger WSB AG umfasst die BIM-Koordination (gemäss SIA Merkblatt 2051).

Ab der Phase Bauprojekt werden von den Fachplanern digitale Modelle verlangt. Als Hauptziele des BIM-Prozesses werden seitens der Bauherrschaft die räumliche Koordination und die modellbasierte Mengenermittlung genannt. Bei der BIM-Methode ist die ICE-Session, ähnlich einer Planungssitzung, ein sehr wichtiges Instrument. Dabei wird der neue Begriff ICE-Session bewusst verwendet, um das integrierte und modellbasierte Arbeiten des Planungsteams zu betonen. Die ICE-Session wird in regelmässigen Abständen durchgeführt, durchschnittlich alle 2 Wochen.

Die bestehende Schulhausanlage des GIBZ (Gewerblich-industrielles Bildungszentrum Zug) wird mit einem weiteren Trakt erweitert. Der neue Trakt 5 kommt in der bestehenden Tiefgarage West zu liegen. Das neue Gebäude wird auf 143 Mikropfählen fundiert. Aufgrund des relativ hoch liegenden Grundwassers entstehen anspruchsvolle Bauphasen. So werden die Mikropfähle von der Decke der bestehenden Tiefgarage gebohrt, durch die Decke und Bodenplatte. Das Bohrgestänge wird zwischen Bodenplatte und Decke in einem speziellen Stahlrohr geführt, aufgrund des drückenden Grundwassers.

BIG BIM als Planungsmethode

Der neue Schulhaustrakt 5 wurde als TU-Auftrag ausgeschrieben. Bereits in der TU-Submission wurde BIM als Planungsmethode vorausgesetzt. Das heisst, dass alle beteiligten Fachplaner digitale Modelle liefern müssen. Als Hauptziel seitens der Bauherrschaft wurde die räumliche Koordination genannt. Die digitalen Fachmodelle werden vor jeder Planersitzung zu einem Koordinationsmodell zusammengefügt. Aufgrund der einfachen Visualisierbarkeit werden Überschneidungen und Konflikte rechtzeitig erkannt. Ebenfalls können Problemstellungen einfacher erklärt werden, was zu schnelleren Entscheiden führt.
Als weiterer Anwendungsfall wurde die 3D-Aussparungsplanung umgesetzt. Der Fachkoordinator HLKSE liefert das koordinierte Aussparungsmodell zur Prüfung. Sind die Aussparungen aus statischer Sicht in Ordnung, werden diese im Tragwerksmodell als Öffnung modelliert.

Das Grundstück am Binsböschenrain in Meggen wurde in zwei Etappen überbaut. In der ersten Etappe entstanden neun Gebäude mit insgesamt 27 hochwertigen Wohnungen mit jeweils 200 m2 Wohnfläche. Aufgrund des durchdachten Umgebungskonzeptes ist die Erreichbarkeit aller Wohngeschosse ohne Treppenhaus gegeben. Zusätzlich sind sämtliche Gebäude durch eine zentral liegende Tiefgarage erschlossen.
Die Tragelemente sind in den Regelgeschossen immer gleich angeordnet und bestehen lediglich aus einem Kern und vier in der Fassade liegenden Stützen, wodurch eine flexible Raumeinteilung entsteht. Aufgrund der grossen Auskragung sind die Randträger vorgespannt.

Die Planung von Emch+Berger WSB AG (Tragwerk, Baugrube und Kanalisation) erfolgte nach der BIM-Methode. Dies ermöglichte eine gleichbleibend hohe Qualität über die gesamte Planungszeit. Die räumliche Koordination zwischen Tragwerk, Baugrube und Kanalisation erfolgte modellbasiert. Die Mengenermittlung für das Leistungsverzeichnis erfolgte anhand der Modelle. Mit Hilfe der digitalen Modelle konnten auch die Planungssitzungen effizient abgehalten werden. Ebenfalls profitierte der Baumeister von den Modellen.