Der Digitale Zwilling ist die digitale, realistische Darstellung von Produkten, Designs und Prozessen. Als virtuelles Abbild eines Hauses zeigt das Tool, wie das Gebäude später in echt aussieht. Dabei werden auch der CO2-Fußabdruck, Verbrauch und die Energieeffizienz simuliert. Alles startet vor der Bauphase und läuft in Echtzeit ab.
Üblicherweise beginnt die Zusammenarbeit zwischen Architekten und Fachplanern, nachdem der Entwurf bereits steht. Ab diesem Zeitpunkt wird es schwierig, noch wesentlich einzugreifen. Außerdem ist nicht bekannt, mit welchen Betriebs- und Energiekosten Bauherren rechnen müssen. Man arbeitet eben sequentiell und Schritt für Schritt. Je genauer der Maßstab der Planung wird - meist ist der Bauantrag m 1:100 und die Werkplanung im 1:50 - desto genauer wird die Planung. Das muss ja schiefgehen.
Das hat uns schon immer frustriert, vor allem wenn man aus dem Schwabenland kommt und die meisten der Freunde und Bekannten in der Automobilindustrie arbeiten und ganz andere Planungsprozesse gewohnt sind als wir "vom Bau". Oft Schmunzeln die Automobildesigner, wenn wir über das Fügen von Bauteilen oder das Konstruieren sprechen. Wir Architekten freuen uns über einen Fugenabstand von 10mm, für die Automotive-Truppe sind Spaltmaße von 2-3mm völlig normal. Wie machen die das?
Sie bauen das gesamte Auto mit allen Teilen und Komponenten virtuell im Rechner auf bevor es produziert wird! Sie simulieren den Luftwiderstand, den Verbrauch, gestalten die Komponenten und integrieren Bauteile der Zulieferer in Ihr digitales Modell. Wenn der Vorstand das Auto dann "in echt" sehen will, wird es aus diesem Model heraus visualisiert, Farben, Licht und Schatten oder die Umgebung werden virtuell ergänzt. Das neue Fahrzeug soll den Entscheidern auf dem Mount Everest präsentiert werden? Oder in den Wasserschutz-Katakomben Tokios? Kein Problem, ist morgen fertig....
Das ist schon beeindruckend und für ambitionierte Gestalter wie uns echt frustrierend, denn beim Bauen läuft es leider wie Autos bauen vor 50 Jahren.
Natürlich profitiert die Automobilindustrie davon, nur vergleichsweise wenige "Player" zu haben und keine heterogenen Baugewerke aus vielen tausend meist kleineren Fachbetrieben, sondern wenige Zulieferer, die mitdenken und in den Prozess der Produktentwicklung eingebunden sind. Und dazu kommt, dass deren Stückzahl in die Tausende geht und wir meist an Unikaten arbeiten, die es eben nur einmal geben soll.
Dennoch können wir davon lernen und das ist genau was wir machen.
Mit dem Digital Twin von braunarchitecture ist die Planung transparent und rechtzeitig regulierbar: Bevor der Bauantrag gestellt wird, ermitteln wir die Leistungsfähigkeit des Gebäudes im Zusammenspiel mit Materialien, Haustechnik und Energiekonzept. Das macht Prozesse sowie Kosten transparent. Und es ermöglicht uns, bei Bedarf gegenzusteuern oder auch noch exklusive Kundenwünsche zu berücksichtigen.
#1 Der digital twin macht das Bauen transparent
„Der digital Twin ist eine realistische Simulation des geplanten Gebäudes. Ein großartiges Tool, um gemeinsam mit den Bauherren ihr individuelles und energieeffizientes Haus zu planen und optimieren. Motto: what you see is what you get.“
Entscheidend für die Qualität des Bauwerkes ist seine Planungstiefe. Sind umfangreiche Informationen des Bauwerkes, seiner Gewerke und Bauteile vorhanden und an einer zentralen Stelle dokumentiert? Bei größeren Bauvorhaben mit vielen tausend Quadratmetern ist eine solche Planungstechnologie eher üblich als bei Projekten unterhalb von 2500qm. Bei kleineren Projekten wie z.B. einer Villa sind selten Fachplaner beteiligt, die Konzepte für Haustechnik oder Brandschutz erarbeiten. Was dazu führt, dass während der Ausführung fast immer teuer nachgebessert werden muss.
Die schlechte Planung wird dann meistens dem Architekten angelastet. Schließlich ist er der erste Ansprechpartner für den Bauherren, wenn es um Mängel geht. Selbst wenn der Architekt diese nicht verschuldet hat.
Genau das passiert Ihnen mit uns nicht, weil wir mit dem Digital Twin planen. Das Spannende dabei ist, dass wir das digitale Modell über VR-Brillen mit allen Projektbeteiligten durchgehen: Fachplaner, Handwerker und Ihnen als Bauherr – wenn Sie mögen. Dabei entscheidet jeder Betrachter, was er sehen möchte. Das hat zwei Vorteile:
Missverständnisse oder gar Streitigkeiten zwischen den Fachbereichen sinken dramatisch, Fehler werden digital vor der Umsetzung auf der Baustelle erkannt und behoben.
Da alle beteiligt sind, kann sich keiner herausreden; „habe ich nicht gesehen/gewusst...". Das verbessert auch die Zusammenarbeit und den Zusammenhalt des Teams auf der Baustelle.
In der späteren Betriebsphase ist es auch möglich, Ist- und Sollzustände abzugleichen, also die Simulationen der Entwurfsphase mit den tatsächlichen Verbräuchen gegenüberzustellen. Das geschieht anhand von vier Messprotokollen, die wir dafür entwickelt haben. So betrachten wir z.B. den Wärmedurchgangswert (U-Wert) von Außenbauteilen, also wie gut funktioniert die Dämmung? Wir vergleichen den prognostizierten mit dem tatsächlichen Energieverbrauch und messen das eingesparte CO2 in Tonnen/Jahr.
Auch für Gebäudemanager oder Quartiersentwickler lohnen sich Bewirtschaftung und Planung mittels Digital Twin. Das Tool erstellt exakte Prognosen über Kosten, Prozesse und Energieeffizienz eines Objekts – vor und im laufenden Betrieb. Damit ist die Simulation leistungsfähiger, agiler und genauer als ein statisches CAD (Computer Aided Design). So lässt sich z.B. aufgrund von Wettervorhersagen ermitteln, welche Energie benötigt wird, um ein Gebäude zu heizen oder zu kühlen.
#2: Digitale Kontrolle über analoge Prozesse
Es geht im Kern um die Kontrolle analoger Prozesse auf unseren Baustellen. Das Wissensgefälle zwischen der Planung und der Ausführung vor Ort klafft meist weit auseinander. Übrigens in beide Richtungen, denn ein guter Handwerker weiß oft Details über seinen Fachbereich, den der Architekt und Planer nicht kennt. Es ist also wichtig, dass es einen Ort des Austausches und einen Ort des Zusammenführens von Informationen gibt. Genau das leistet der digitale Zwilling, der digital twin. Hier werden bis ins kleinste Detail Informationen zu den Einzelkomponenten digital verwaltet, optisch kontrolliert und bei Bedarf an die Beteiligten in Plänen oder PDF ausgeworfen.
Denken Sie z.B. daran, wie der Elektriker Kabeltrassen im Boden und der Installateur für Heizung und Sanitär Wasserleitungen verlegen. Beide arbeiten im gleichen geometrischen Raum und wollen Ihr Gewerk fachgerecht ausführen. Wenn dieser nicht geplant wurde oder beide sich vorher nicht abstimmen, kommt es zu Überschneidungen, die den Bodenaufbau erhöhen. Das ist einer der vielen Alpträume auf der Baustelle und schnell heißt es wieder: Das hätte der Architekt doch sehen (gemeint ist wohl "ahnen") müssen! Hat er aber nicht, weil er vielleicht keinen digitalen Twin nutzt oder sich auf die Handwerker verlassen hat.
Das betrifft auch die Kosten. Auch dafür liefert die digitale Kontrolle über die Planung liefert einen sehr wertvollen Beitrag: Wie oft kommt es vor, dass der Bauunternehmer bei den Mengen und Massen "nicht so genau" errechnet was wirklich verbaut wurde. Zumeist ist es mehr als bestellt und selten zum Vorteil des Bauherren. Die Erfahrung zeigt, dass es manchmal fast unmöglich ist alles korrekt zu erfassen, auch wenn der Handwerker das versucht. Wieviel laufende Meter wertvolles Kabel wurden tatsächlich verlegt, waren es 1340m oder doch 1570m? Der Digital Twin weiß das sehr genau, denn das Kabel wurde ja geplant und an der richtigen Stelle gezeichnet, bevor es eingebaut wurde.
Das ermöglicht uns zwei Dinge:
Wir kennen die exakten Mengen und Massen aller eingebauten Bauteile. Somit können wir jede Handwerkerrechnung auf Plausibilität prüfen, alles lässt sich nachweisen.
Wir wissen, ob das Bauteil an der richtigen Stelle verlegt wurde, da erst dadurch auch die exakten Mengen erreicht werden können.
Besonders eindrucksvoll ist das bei der Prüfung der eingebauten Stahlmengen der Bewehrungen im Beton. Inkl. Verschnitt und Überhängen der Stahlmatten zeigt uns der Digital Twin, wieviel Stahl abzurechnen ist. Das ist transparent und damit halten wir Kosten im Griff. Auch für den Handwerker und seinen Lieferanten ist das eine Absicherung. Und der Bauherr bekommt was er bestellt und nicht was der Unternehmer geliefert hat.
In 22 Jahren Baustellenpräsenz haben wir viel erlebt. Nicht immer war das eine kollisionsfreie Zusammenarbeit mit den Unternehmern. Und meist lag es an einer fehlenden Abstimmung oder falschen Angaben. Der Digital Twin schafft Planungssicherheit, so dass wir uns um wichtigere Dinge wie die Qualität des Bauwerkes kümmern können.
#3 Wie Sie den digitale für Ihr Projekt nutzen können
Mit diesem Wissen sollten Sie gewappnet sein für Ihre eigenen Projekte darauf zu achten, mit welchen Werkzeuge und Tools Ihre Planer, Architekten oder Ingenieure zu Werke gehen.
Tipp: Fragen Sie nach, ob der Planer bzw. Architekt mit dem Digital Twin arbeitet und er sich damit auskennt. Und bestehen Sie darauf, dass Ihre Projektpartner dieses Tool professionell einsetzen und nehmen Sie es in den Vertrag auf.
Wenn Sie dazu Fragen haben, sprechen Sie uns gerne an. Wir beraten Sie umfassend und gerne realisieren wir auch Ihr Bauvorhaben. Lassen Sie sich von unseren Projekten begeistern, die wir alle mit dem Digital Twin konzipiert und realisiert haben.
an, beide sind zu 100% mit dem digital twin konzipiert, geplant, ausgeschrieben und von uns leitend gebaut worden. Wir denken beide Projekte zeigen exemplarisch welche planerische und gestalterische Qualität in diesem Tool stecken.
Kontaktieren Sie uns gerne per Mail unter office@braunarchitecture.com. Oder schreiben Sie uns einen Kommentar, wir freuen uns auf Ihr Feedback.