»Was den Reiz der digitalen Arbeit ­ausmacht.« Im Gespräch mit kadawittfeldarchitektur

Alle sprechen über die Digitalisierung: Was machen nun die Ingenieure und Architekten? Wir schauten bei kadawittfeldarchitektur in Aachen rein, das Team plante mit dem Bau des neuen DFB und seiner Akademie in Frankfurt a. M. zum ersten Mal komplett digital. Was die Architekten aus dem Projekt insgesamt mitgenommen haben, wo die Herausforderungen und Chancen in der alltäglichen Arbeit mit digitalen Prozessen liegen, darüber haben wir uns mit Kilian Kada (Geschäftsführender Gesellschafter | Partner), Aldrik Lichtwark (Projektkoordinator und BIM-Experte) sowie Carina Faustmann (Projekt-BIM-Koordinatorin) in Aachen unterhalten.

Die neue DFB-Akademie in Frankfurt a. M.

„Der Sport formt das Haus“, so die Architekten von kadawittfeldarchitektur zu ihrem Entwurf zum Bau des neuen DFB und seiner Akademie in Frankfurt a. M.. Aktuell steigt der Rohbau stetig in die Höhe auf einem Gelände südlich der Frankfurter Kernstadt, dort, wo einmal im Galopp im Oval geritten wurde. Der Neubau mit einer BGF von rund 57 000 m² bette sich, so die Architekten, trotz des großen Bauvolumens „relativ verträglich“ in die umgebende Landschaft ein. Man könnte auch sagen, das mit seinen Sport- und Freiflächen sehr komplexe und von zahlreichen Anforderungen bestimmte Volumen profitiert von der Großzügigkeit der Flächen, die es im Außenraum vorfindet.

„Alles unter einem Dach“ war die zweite Maxime, unter der kadawittfeldarchitektur das vollständige Raumprogramm integrieren wollten und auch untergebracht haben. Das bereits aus großer Flughöhe sichtbare Dach ist als fünfte Fassade zeichenhaft gestaltet. Unter dessen komplex geformter Stahl- und Stahlbeton-Konstruktion liegen demnächst die Verwaltung und die Akademie mit ihren unterschiedlichen Funktionen zu einem Gesamtensemble gefügt.

Die Bauten sind mit einem in Nord-Süd-Richtung verlaufenden, verglasten Sportboulevard verbunden und werden zentral über ihn erschlossen. So soll ein Gebäudeensemble mit Campus-Charakter entstehen, das im Wechselspiel von Architektur, Sportanlagen, bewaldeten Zonen sowie gestalteten Plätzen und Lichtungen städtebaulich zwischen offener Landschaft mit altem und schützenswertem Baumbestand und einem vorstädtischen Wohngebiet vermittelt soll.

Der Entwurf, der nun langsam Form annimmt und aus dessen Werden die Wettbewerbsgewinner und Verantwortlichen für die Leistungsphasen 1 bis 4 und die funktionale Leistungsbeschreibung nun herausgenommen wurden – jetzt ist ein GÜ an Bord –, ist das Ergebnis eines Realisierungswettbewerbs aus dem Jahr 2015, an dem schließlich 35 Teams aktiv dabei waren.

Das Gewinnerteam aus Aachen nimmt dem fragenden Redakteur gleich die erste Illusion, dass mittlerweile alles von Anfang an auf digitalen Werkzeugen und integralen Digitalplattformen aufgesetzt wird: „Wir beginnen immer noch und bis heute ganz klassisch mit Papiermodellen“, so Kilian Kada, „zeichnen dann 3D und visualisieren die ersten Ansichten, innen und außen. Das ist auch immer noch der übliche Weg in den meisten großen wie kleineren Wettbewerben: Wir sollen Tafeln mit Text und Abbildungen einreichen. Plus Präsentationsmodell. Sehr analog das Ganze!“

Sehr analog das Ganze? Aber ist das wirklich so? Kann man in Zeiten, in denen perfekte Visualisierungen dazu herausfordern, sehr genau hinzuschauen, ob man nicht doch schon auf ein fertiggestelltes Gebäude blickt, hier noch Handarbeit vermuten? Tatsächlich ist die ganze Sache dann doch nicht mehr analog:

Aldrik Lichtwark (AL): „Zwar wird auch in Wett­bewerben schon mit 3D-Modellen gearbeitet, aber nicht mit einem BIM-Modell. Die Arbeit mit 3D-Modellen ermöglicht es, schnell räumliche Bilder zu erzeugen und schnell Änderungen oder weitergehende entwurfliche Entscheidungen treffen zu können.“

Kilian Kada (KK): „Wir haben in der Wettbewerbs­phase schon mit 3D-Modellen gearbeitet, damit kannst du ja auch eine erfahrene Jury überzeugen. Aber hier waren wir noch nicht so weit, unser Modell in eine integrale Planung zu überführen. Sieh es als ‚internes‘ 3D-Modell, mit dem wir Visualisierungen machen oder Animationen. Mittlerweile beginnen wir allerdings schon im Entwurf mit BIM-tauglichen Programmen zu zeichnen. Dennoch bestehen wir ganz bewusst darauf, dass immer noch physische Modelle gebaut, dass Zeichnungen und Skizzen gemacht werden. In der Entwurfsfindung beeinflussen sich dann in zahlreichen Diskussionen die digitale und die analoge Seite des Arbeitens. Ganz praktisch geht das heute so, dass wir Ansichten als Screenshot erstellen, über die wir dann Skizzenpapier legen und auf dem Papier weiterarbeiten. Was wir hier erkennen, fließt wieder zurück in das virtuelle Modell. Das ist zumindest heute noch unsere Haltung.“

Carina Faustmann (CF): „Es wäre auch viel zu früh, in der Entwurfsphase z. B. schon über Wände in ihrem exakten Aufbau und ihrer richtigen Dimensionierung im Millimeterbereich nachzudenken. Ich denke, dass man ohne all das, was das Notwendige ist, am Anfang viel freier ist, über den richtigen Entwurf nachzuforschen.“

Was nicht bedeutet, man könne im Projektverlauf klar von einander getrennte Bearbeitungsphasen benennen. Beim DFB-Projekt kam die analog/digitale Verschmelzung bereits in einem frühen Stadium. Es gab die klassische planerische Arbeit, die in ein BIM-Modell überführt wurde und die entwurfliche Feinjustierung am bauteilorientierten Modell, hier allerdings in einer wesentlich einfacheren Geometrie.

Was war bei der DFB-Akademie die große Herausforderung? Wie schon gesagt, war das hier präsentierte Projekt für kadawittfeldarchitektur ein Erstling. Noch nie vorher hatten die Architekten derart komplett in BIM gearbeitet wie bei dem Fußballakademie-Projekt.

CF: „Für uns war dieses Projekt in vielerlei Hinsicht ein Startprojekt.“

AL: „Insbesondere auch deshalb, weil wir hier die Zusammenarbeit mit den externen Partnern intensiv betrieben haben. Bisher hatten wir die bauteilorientierte 3D-Planung eher noch intern ausprobiert. Bei der DFB-Akademie kam der Anspruch, sie komplett mit BIM zu machen, von zwei Seiten: vom Bauherrn, aber auch von uns. Uns war schnell klar, dass wir bei diesem Projekt mit unseren bisherigen Prozessen nicht so erfolgreich sein würden. Und vom DFB kam ebenfalls das Signal, dass man mit BIM planen wolle. Wobei der DFB hier auf seinen TGA-Planer reagiert hatte, der die BIM-Methode für den Neubau sehr forciert hatte. Im Bereich der TGA gibt es den Anspruch, Planung und insbesondere die Dimensionierung der Gebäudeausrüstung bereits im frühen Planungsprozess so zu schärfen, dass man am Ende keine Überdimensionierung hat. Also braucht die TGA exakte Volumen, Oberflächen und keine allgemeinen Zahlenwerte aus irgendwelchen Norm-Tabellen. Damit waren wir gefordert, ein Modell zu liefern, das nicht nur unseren eigenen Ansprüchen genügt, sondern eben auch denen der TGA.

Neben dem TGA-Planer haben wir das Modell noch mit den Tragwerksplanern für Massivbau und Stahlbau wegen der komplexen Dachform, der Bauphysik für Simulationsrechnungen und dem Brandschutz für die Entrauchungssimulation geteil … Hier die richtige Detailtiefe für jeden Anspruch in unserem Modell zu realisieren, das ist dann die Herausforderung! Der eine Fachplaner braucht da mehr, der andere viel weniger.“

CF: „An diesem Punkt ist dann meist das größte Problem der Schnittstellenkompatibilität zwischen den unterschiedlichen Tools der unterschiedlichen Hersteller. Hier verlieren wir immer noch viel zu viel Zeit!“

Gab es Schwierigkeiten mit der BIM-Methode beim DFB-Projekt?

AL: „Allgemein war das Projekt schwierig, weil wir ja immer noch auf zwei Beinen unterwegs sind: Zum einen wird selbstverständlich verlangt, dass wir sämtliche digitale Planung in voller Breite auch in Papierform zu liefern haben! Dazu kommt das digitale Modell mit sämtlichen Informationen! Das Problem dabei ist zudem noch, dass man manchmal die Informationen aus dem digitalen Modell gar nicht so einfach aufs Papier bekommt, da müssen wir manchmal ganz schön tricksen, um den 2D-Druck hinzubekommen.“

CF: „Und tatsächlich sind auch die 3D-Informa­tionen teils auch gar nicht auf dem Papier darstellbar, jedenfalls nicht so, dass sie auf der Baustelle zu gebrauchen wären.“

AL: „Manchmal sind diese Prozesse sehr mühsam und, weil die Probleme darin eigentlich überflüssig sind, auch sehr nervenaufreibend. Andererseits muss man sagen, dass wir mit dem Projekt sicherlich mehr Schwierigkeiten gehabt hätten, hätten wir es nicht mit der BIM-Methode bearbeitet. Denn es ist ja viel einfacher, wenn alle an einem ‚Dokument‘ arbeiten. Und mit dem Planmanagement aus dem Modell, mit dem man die Fehleranfälligkeit der Pläne minimieren kann, haben wir absolute Vorteile gegenüber der konventionellen Planung. Beim DFB-Projekt kam noch hinzu, dass es schließlich ein GÜ-Projekt wurde, d. h., wir mussten mit dem Modell ein möglichst dichtes Informationspaket so übergeben können, dass man in unserem Sinne auch weiterarbeiten konnte. Hier offenbart sich dann auch ein wesentlicher Vorzug des BIM-Modells als ‚Single Source of Truth‘ , in dem alles vorhanden sein sollte, was für den Bau und den späteren Unterhalt des Gebäudes benötig wird.“

Gab es in diesem Zusammenhang ein Arbeitsspeicherproblem?

AL: „Ja, das kam und kommt immer wieder vor.“

Arbeitet ihr mit einer Cloud?

AL: „Nein. Noch nicht. Bezogen auf das Handling der Daten gehen wir zurzeit noch so vor, dass Datenmenge und Datenfluss immer noch der Infrastruktur angepasst werden. Dabei haben wir manches auch gar nicht im Griff, teils erhalten wir von den Fachplanern Modelle, in denen sie die kompletten Produktinformationen der Hersteller eingefügt haben;  das kann sich dann schon mal auf einige Gigabytes summieren. Wenn der Hersteller den Kasten – der uns als „Kasten“ im Plan ausreicht – bis auf den letzten Kondensator bestückt hat …“

Wo liegt neben BIM das Digitale in dem Projekt?

CF: „Du hattest gerade den 3D-Druck erwähnt, nein, der spielte hier keine Rolle. Aber wir haben mehrere Renderings und auch einen Film aus den Modell-Daten produziert.“

Film?!

KK: „Wir sollten schnell nach dem Wettbewerbs-entscheid ein Video machen. Nun haben wir hier bei uns einen Architekten, der Visualisierungen kann, aber eben auch bewegte Bilder. Wir haben lediglich einen professionellen Sprecher ‚eingekauft‘, ansonsten ist dieser Film unser ganz eigenes Werk, von den Bildern bis hin zum Storyboard. Da siehst du, dass wir als Architekten immer flexibler sein müssen, um unseren Kunden auch solche Dinge bieten zu können. Aber ganz ehrlich: Das macht ja durchaus auch den Reiz unserer Arbeit aus!“

Was nehmt ihr aus einem solchen Startprojekt für weitere Arbeiten mit?

AL: „Wir gehen gerade erst los und der Weg ist längst nicht zuende gegangen, da ist noch viel zu tun. Was wir mitnehmen ist, dass es richtig war, in dieser Weise eine solche Aufgabe anzugehen.“

CF: „Vielleicht sind wir bei diesem Projekt – der DFB-Akademie – ein wenig zu sehr mit Liebe zum Detail hineingegangen. Das werden wir in Zukunft sicher nicht mehr in jedem Projekt so umsetzen müssen. Ich kann mir durchaus vorstellen, dass das reduzierter und einfacher geht. So reicht es vollkommen aus, eine Gipskartonwand lediglich als ein Element ganz ohne Spezifika zu kennzeichnen. Das reicht für einen funktionierenden IFC-Export nämlich völlig aus.“

AL: „Und tatsächlich detaillieren wir – und ich glaube das machen nicht nur wir so – nur bis zum Maßstab 1 : 50, die Detailplanung wird immer noch klassisch in 2D gemacht. Einen Aspekt möchte ich noch nennen, mit dem ich zunächst überhaupt nicht gerechnet habe. Im Augenblick ist es noch so, dass der ganze BIM-Prozess viele Brüche hat, die Durchgängigkeit ist einfach nur theoretisch vorhanden oder nur bei Standardkisten! Als das Projekt nun ein GÜ-Verfahren wurde, konnten wir den nachfolgenden Architekten unser natives Modell übergeben. Das heißt, die hatten damit eine Arbeitsgrundlage, die für sie Gold wert war.“

A propos „Gold“: Fliesst da Geld?

AL: „Nein, in diesem konkreten Fall nicht. Wir hätten uns auch sperren können, aber tatsächlich ist eine solche Übergabe auch in unserem Interesse.“

CF: „Das ist ganz klar im Sinne des Projekts. Wir wollen doch alle, dass das am Ende auch gut aussieht! Aber auch ganz praktisch geschaut: Mit Blick auf die Komplexität der Planung des Daches möchte ich nicht wissen, wie oft unsere Nachfolger, wenn sie in 2D wieder gestartet wären, da bei uns auf der Matte gestanden hätten. Ich vermute jeden zweiten Tag! Damit ist die Modell-Weitergabe für alle Seiten ein Mehrwert.“

Immer wieder bei Null anfangen?

Wer an digitale Daten denkt, kommt vielleicht auch auf die Idee, man könne den erworbenen Datenschatz zweit-, dritt-, mehrfach verwerten. Richtig in Datenbanken abgelegt, reiche es dann aus, ein neues Projekt aus dem Datenvolumen der Vorgängerprojekte „auf Knopfdruck“ zu generieren. Das Team von kadawittfeldarchitektur sieht das allerdings anders.

Nimmt man die erarbeiteten Gestaltungs­elemente als eine Art Baukasten für kommende Projekte?

AL: „Wir nutzen hier keinen Baukasten, aus dem wir uns für die kommenden Projekte bedienen, um ein schnelles Ergebnis zu haben! Wir sind hier eher an der Optimierung des Workflows interessiert. Wir schauen dabei darauf, wer mit wem zu welcher Zeit was macht. Das aber nicht, um ein Ergebnis zu verschlanken in dem Sinne, als dass wir schnell das immer Gleiche oder Ähnliche produzieren. Ich sehe hier eher die Möglichkeit, auf Erfahrungen zurückgreifen zu können und Fehler zu korrigieren, sie in jedem Falle nicht zu wiederholen. Wie in der analogen Welt auch, würde ich sagen. Die Tools geben uns die Möglichkeiten der Workflow-Optimierung.“

KK: „Wir sind natürlich immer auf der Suche nach Werkzeugen, die die Prozesse schlank halten. Aber wir wollen unsere Haltung, unsere Architektursprache in den Entwurf bringen, wir sehen uns nicht als vom Profit getriebene Unternehmer.“

Also beginnt ihr mit der Erstellung des BIM-Modells immer wieder bei Null?

AL: „Die Modellierung beim eigenen Fachmodell, bei uns dem Architekturmodell, startet tatsächlich immer wieder bei Null. Was sich weiterentwickeln kann, ist die grundlegende Struktur, die ich dem Ganzen zugrunde lege. Darüber kann ich allerdings auch eine Effizienz steigern. Effizienzsteigerung bekomme ich zum Beispiel damit hin, dass ich Prozesse so vordefiniere, dass sämtliche am Modell arbeitenden Kollegen dem auch folgen können, weil alles auf die Arbeitsweise eines jeden Beteiligten angepasst ist.“

CF: „Bei uns ist die Möglichkeit einer Standardisierung im Planungsprozess auf die Detailtiefe der Bauteile bezogen – Decken- oder Wandaufbauten zum Beispiel. Die Gebäudestruktur, also das Übergreifende, bearbeiten wir immer wieder neu, da können wir gar nicht so produzieren wie die Automobilindustrie. An Anfang muss man das Programm mit Bauteilen füttern. Bei den genannten Details macht eine Standardisierung wieder Sinn, hier muss der entwerfende Kollege ja nicht zwangsläufig alles neu erfinden, hier kann er auf die von uns detaillierten Standards zurückgreifen. Dabei sind unsere Standards unbedingt kompatibel zu den Dimensionierungen der Hersteller. Mittlerweile haben viele Hersteller schon eigene Produktekataloge, die wir in unsere Modell-Planung implementieren könnten. In der Praxis funktoniert das allerdings noch nicht so gut; beispielsweise, weil die Detailtiefe zu groß ist und damit das Datenvolumen. Aber der Trend ist klar; die Firmen arbeiten hier mit Hochdruck, um uns ihre Werkzeuge bereitzustellen.“

Ist das Digitale geliebt? Was bringt euch das eigentlich?

KK: „Hier sind wir noch in einem Prozess. Wir schauen gerade, wie wir BIM sinnvoll einsetzen können. Vielleicht werden wir in Zukunft mehr Mitarbeiter auf diesem Leistungsfeld haben, wir achten aber darauf, dass uns dabei nicht die architektonische Qualität abhanden kommt! Natürlich gibt es auch eine gestalterische Freiheit. Wenn man die Programme beherrscht! Ich persönlich würde aber niemals auf ein physisches Modell aus Pappe verzichten wollen. Nicht zuletzt: Die aus den 3D-Modellen generierten Bilder sind aber auch ganz praktisch, wenn wir den Bauherrn überzeugen wollen. Damit werden sie zum Marketing-Instrument.“

BIM Koordinatoren und BIM Wissen: Was hat sich bei euch entwickelt in der Arbeit mit der DFB-Akademie?

CF: „Ich glaube, dass wir mittlerweile die meisten Hürden geschafft haben. So ist der überwiegende Teil der MitarbeiterInnen in das Thema voll integriert und in den BIM-Prozess eingestimmt. Wir schulen auch zu diesem Thema regelmäßig intern. Zudem ist das für BIM-Themen verantwortliche Team schon ordentlich gewachsen, neben Aldrik und mir sind das jetzt noch gut eine Handvoll KollegInnen, die hier BIM-Kompetenzen erworben haben. Ich glaube, man kann sagen, dass das DFB-Projekt hier der Auslöser war, BIM über das ganze Büro zu denken. Mittlerweile gibt es für jedes Projekt bei uns einen Verantwortlichen für das BIM-Modell. Mit denen treffen wir uns in regelmäßigen Abständen, um aus deren Erfahrungen neue Erkenntnisse aus der 3D-Modellierung zu generieren, Vorlagen anzupassen und uns einfach weiterzuentwickeln. Und weil sich auch die Programme so schnell ändern, werden wir aus dem Schulen auch nicht herauskommen … die nächsten Jahrzehnte!

Schwindet die Offenheit BIM gegenüber eigentlich mit zunehmendem Lebensalter?!

Und weil der Autor dieses Textes der jüngste nicht mehr ist, interessierte ihn zum Abschluss noch die Frage, ob das Thema der Digitalisierung denn das ganze Team mitnimmt, also auch generationenübergreifend, oder ob es Widerstände gibt, die sich gegen das schnellere, papierreduzierte und datengestützte Planen richten.

CF: „Nein, überhaupt nicht! Klar, am Anfang musste man bei den älteren Kollegen mehr Energie aufwenden, um sie für die Thematik zu knacken, aber am Ende haben auch diese Skeptiker Spaß an dieser Arbeitsform gefunden. Aber man merkt schon, dass Uni-Absolventen da schneller sind, die haben die meisten Tools schon im Studium kennengelernt und sind von daher schon wesentlich näher dran.“ Be. K.

Als wesentlich am Projekt Beteiligte sollen genannt sein: Brendel Ingenieure (übergeordnete Gesamtkoordination, TGA-Planung) und R&P Ruffert mit schlaich bergermann partner (Statik & Tragwerk).

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