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Die Informationssammlung – Aufbau, Adressaten und Navigationsmöglichkeiten

Mit den aufbereiteten Wissensinhalten wollen wir im Themenfeld des Nachhaltigen Bauens zum einen am Thema Interessierten einen Einstieg ermöglichen, beispielsweise bei ersten Überlegungen zur Einbeziehung des  Themas im Rahmen eines avisierten Bauvorhabens. Zum anderen richten sich die strukturiert zusammengestellten Inhalte auch an im Fach Tätige, die sie beispielsweise im Rahmen von Beratungen zur besseren Aufbereitung und Vorstellung der komplexen Sachverhalte verwenden können.

Generell sind die Inhalte der Webseite in verschiedene Kategorien untergliedert. Neben übergeordneten Themen, wie beispielsweise zur Integralen Planung oder zentralen Handlungsfeldern des Nachhaltigen Bauens sind die Kategorien jeweils mit Bezug zu verschiedenen Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerkes weiter untergliedert. An diesen mehrfach zugeordneten Wissensinhalten setzt auch das zentrale Steuerungselement der Webseite im oberen Navigationsbereich an.

Navigationsrad zur Repräsentation des Phasenmodells:

Navigationsleiste mit den verschiedenen ausgeleuchteten Kategorien des integralen Nachhaltigen Bauens:

Zu jeder Phase wie auch Kategorie werden in einer Übersichtsseite jeweils Information zu Hintergründen, Aufbereitung und Einordnung sowie Quellen gegeben. Die Kombination einer Kategorie- und einer Phasenauswahl in den Steuerelementen ermöglicht das gezielte Aufrufen der phasenbezogen strukturierten Inhalte. Damit können Sie direkt zu den für Sie relevanten Informationen navigieren.

Zielgruppen

Die Informationssammlung richtet sich einerseits an Nachhaltigkeitsberater, die Ihre Bauherren zielgerichtet im Planungsprozess mit relevanten Fragen und Antworten zur Seite stehen. Der Nachhaltigkeitsberater hat eine wichtige Rolle, um Nachhaltigkeitsthema in die Planungspraxis frühzeitig zu integrieren. Da eine Generalisierung aufgrund noch nicht verfestigter Berufsbilder schwierig ist, erlaubt das Mittel der Rolle des "Nachhaltigkeitsberater", die in der Praxis mit der Thematik vertrauten Akteure hinreichend zu adressieren.

Andererseits können sich interessierte Bauherren über das Themenfeld Nachhaltiges Bauen frühzeitig wie auch prozessbegleitend informieren.

Auf dieser Webseite informieren wir Sie phasenbegzogen über:

• Organisatorischen Empfehlungen

• Methoden und Instrumente

• Relevanten thematischen Aspekten der Nachhaltigkeit

• Generische Vorschläge für Bauteilanforderungen

• Inhaltliche und strukturelle Modellierungshinweise

Der Hintergrund und inhaltlicher Rahmen der Webseite

Forschungsprojekt BIM-basierte Integrale Planung (BIM2LCA4IP, 2017 – 2020)

Das durch das BMWi im Rahmen des ENOB Programms geförderte Forschungsprojekt "BIM2LCA4IP - BIM-basierte Integrale Planung" befasst sich mit der Realisierung einer planungsmethodischen und technologischen Optimierung nachhaltiger Planung mit einem besonderen Fokus auf der planungsbegleitenden Einbindung von Ökobilanzierungswerkzeugen und Bewertungssystemen in einen integralen BIM-basierten Planungsprozess. Die Inhalte basieren auf wissenschaftliche Analysen, existierende Richtlinie und Leitfäden zum Nachhaltigen Bauen der D-A-CH Region (Deutschland, Österreich, Schweiz) sowie der Erfahrungen aus der Analyse von Praxisobjekten.

Über uns

Unter der Koordination des KIT sind folgende Verbundpartner am Forschungsprojekt BIM2LCA4IP beteiligt, die an dieser Informationssammlung mitgewirkt haben.

KIT – Mit einer ganzheitlichen Sicht auf die gebaute Umwelt befasst sich das Fachgebiet Building Lifecycle Management an der Architekturfakultät des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit integralen Planungemethoden. In Lehre und Forschung werden dabei integrierte Konzepte und Methoden für die Anwendungsfelder eines auf Energieeffizienz sowie auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Bauens entwickelt und u.a. in IT-gestützte Hilfsmittel umgesetzt. Dabei spielen BIM-basierte Ansätze und Methoden sowie offene Datenstandards (bspw. IFC) eine wichtige Rolle. Durch den Transfer von Forschungsergebnissen in die planerische Praxis soll die Digitalisierung der Bauwirtschaft aktiv mitgestaltet werden. Als Sprecherin der buildingSMART Fachgruppe Nachhaltigkeit und durch Mitwirkung in der Arbeitsgruppe der VDI 2552 (BIM) gewährleistet die Leiterin der Professur BLM , Petra von Both, so zurzeit einen aktiver Transfer der Projektergebnisse (bspw. IFC-Schnittstellenbeschreibungen von BIM zur LCA sowie zum SBA) in die aktuellen Normungsaktivitäten.

Fraunhofer IBP – Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP wurde 1929 gegründet und zählt damit zu den erfahrensten und etabliertesten Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft. Insgesamt 264 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind an den Standorten – Stuttgart und Holzkirchen – beschäftigt. Das Jahresbudget beträgt 27,8 Millionen Euro, davon stammt ca. ein Drittel aus Industrieprojekten. Die Kompetenzen des Fraunhofer IBP konzentrieren sich auf Forschung, Entwicklung, Prüfung, Demonstration und Beratung auf den Gebieten der Bauphysik. Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung analysiert Produkte, Prozesse und Dienstleistungen unter ökologischen, ökonomischen, sozialen und technischen Gesichtspunkten. Die Analyse erfolgt entlang des gesamten Lebenswegs – von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und Nutzung bis zum Lebensende. Grundlage ist die lebenszyklusbezogene Prozessketten-, Stoff- und Energiestromanalyse.

DGNB – 2007 gegründet, ist die DGNB heute mit rund 1.500 Mitgliedsorganisationen Europas größtes Netzwerk für nachhaltiges Bauen. Ziel des Vereins ist es, Nachhaltigkeit in der Bau- und Immobilienwirtschaft zu fördern und im Bewusstsein der breiten Öffentlichkeit zu verankern. Mit dem DGNB Zertifizierungssystem hat die unabhängige Non-Profit-Organisation ein Planungs- und Optimierungstool zur Bewertung nachhaltiger Gebäude, Innenräume und Quartiere entwickelt, das dabei hilft, die reale Nachhaltigkeit in Bauprojekten zu erhöhen. Dabei fußt das DGNB System auf einem ganzheitlichen Nachhaltigkeitsverständnis, das die Umwelt, den Menschen und die Wirtschaftlichkeit gleichermaßen einbezieht. Über die Fort- und Weiterbildungsplattform DGNB Akademie wurden zudem bereits über 5.500 Personen in 45 Ländern zu Experten für nachhaltiges Bauen qualifiziert.

Intep – Integrale Planung GmbH forscht und berät zur Gesellschaft, Umwelt und Wirtschaft. Mit ihrer ganzheitlichen Sichtweise formt intep Ideen und Innovationen zu nachhaltigen Lösungen und unterstützt private Organisationen und öffentliche Institutionen zur nachhaltigen Entwicklung. Unsere Beratung und Forschung basiert auf einem integralen Ansatz: Die Vielfalt an beeinflussenden Themen wird genauso berücksichtigt wie der gesamte Lebenszyklus eines Bauwerkes oder einer Organisation. Zukunftsweisende Themenfelder wie BIM-basierte Integrale Planung, Life-Cycle-Assessment, Suffizienz, Kreislaufwirtschaft, 2000-Watt-Gesellschaft, Life-Cycle-Costing sowie Wohnen und Arbeiten mit geringen Umweltwirkungen werden grundlegend eingebunden. Intep hat ausgewiesene Praxiserfahrung in der Umsetzung und im Einbinden der integralen Planung in Strategien und Prozessen für unterschiedliche Stakeholder der gebauten Umwel.

Das Phasenmodell für die Integrale Planung

Zur besseren Einordnung der im Rahmen des Forschungsprojektes auf Seite der Prozesse und Organisation der Planung untersuchten Aspekte einer Integralen Planung wurde auf Basis einer umfänglichen Analyse ein Phasenmodell entwickelt. Im Folgenden wird dieses Modell vorgestellt, anhand dessen auch weitere auf dieser Webseite aufbereitete Inhalte im Planungs-, Erstellungs- und Betreibungsprozess der gebauten Umwelt verortet werden können.

Entwicklung einer Phasenstruktur

Um komplexe Planungs- und Entwicklungsprozesse handhabbar zu gestalten, wird für die Projektplanung eine Grobstrukturierung in Phasen empfohlen. Diese ermöglicht es, Zwischenziele zu definieren und damit Planungsentscheidungen stufenweise zu treffen und zu überprüfen, um auch in einer verteilten Projektorganisation den Projektablauf an sich ändernde Bedingungen, Ereignisse oder Erkenntnisse anzupassen. Durch die Phasengliederung können mögliche Alternativen und Varianten schrittweise reduziert werden, um den Lösungsraum für die weitere Bearbeitung zu konkretisieren und mit jeder Phase eine Art Konsolidierung der Grundlagen für die weitere Planung zu schaffen (vgl. Aggteleky u. Bajna 1992, 21).

In der Produktentwicklung wird unter dem „Stage-Gate-Ansatz“ eine strikte Phasenstruktur verstanden. Dabei erfolgt eine Untergliederung der Aktivitäten in Phasen, die in ihrer Abfolge zeitlich gegliedert sind und durch Meilensteine getrennt werden. Der Übertritt in die nächste Phase erfolgt dabei erst durch Erreichen eines definierten Meilensteins, was im Prozessablauf durch ein Review auf Grundlage zuvor festgelegter Kriterien erfolgt. Werden die Kriterien nicht erfüllt, so muss in der Phase nachgearbeitet werden, bevor mit der nächsten Phase begonnen werden kann. Mit Hilfe dieses Ansatzes erfolgt eine Fokussierung auf die Ziele zu bestimmten Zeitpunkten der Entwicklung. Jedoch erfolgt eine Optimierung zunächst innerhalb der aktuellen Phase und nicht im Gesamtablauf (Bender u. Gericke 2016, 404). In solch einem strukturierten Innovationsprozess können die Entscheidungsleistungen zwar formalisiert werden, allerdings birgt eine strikte Auslegung – insbesondere bei fehlender Adaption an den Unternehmenskontext – die Gefahr der Erstarrung und Ablehnung.

Für den vorliegenden Projektkontext soll mit dem Ziel einer ganzheitlichen Optimierung der Planung hinsichtlich Nachhaltigkeit im Sinne einer Integralen Planung neben den eigentlichen Planungsphasen der gesamte Produkt- oder Gebäudelebenszyklus im Phasenmodell berücksichtigt werden. Den frühen Planungsphasen kommt dabei eine hohe Bedeutung zu. Um keine idealistische oder zu strikte Vorgehensstruktur zu entwickeln, sollte die Phasenstruktur auch das "klassische" Planungsverhalten angemessen berücksichtigen und daraufhin überprüfen, an welchen kritischen Stellen im Planungsprozess wichtige Entscheidungen über die Nachhaltigkeit eines Gebäudes getroffen werden und wie der Planungsprozess in Richtung einer Integralen Planung methodisch und informationstechnisch unterstützt werden kann und wo dieser gegebenenfalls strukturell verändert werden muss. Es gilt nicht, den bestehenden Planungsroutinen ein alternatives Konzept gegenüberzustellen, sondern diese aufzugreifen und an neuralgischen Punkten zu verbessern.

Ansatz zur Strukturierung eines Phasenmodells

Projekte entstehen im Kontext eines übergreifenden, lebensweltlichen Entwicklungsprozesses (z.B. politisch, gesellschaftlich, wirtschaftlich) und durch die Initiative einzelner Personen mit beispielsweise politischen, unternehmerischen oder persönlichen Zielen. Vor dem eigentlichen Beginn von bereits auf ein Projekt verweisenden Aktivitäten ist eine Übergangsphase zu explizieren (Beobachtung und Orientierung, latente Bedarfserkennung), die noch dem lebensweltlichen Kontext zuzuordnen ist, in der aber bereits eine Verknüpfung von Aktivitäten zur Entstehung eines Projektanlasses führt. Daran anschließende Aktivitäten wirken bereits auf die Etablierung und Konkretisierung eines Projektes.

Aus der Gegenüberstellung von Phasen- und Aktivitäten-Modellen (Abbildung 1) und der Struktur des am BLM entwickelten Metamodells (Abbildung 4) kann der übergreifende Prozess zunächst qualitativ in einen Bereich der Problembestimmung (Transformation zur abstrakten Beschreibung ® Problematisierung) und einen Bereich der Lösungsbestimmung (Transformation zur konkreten Maßnahme ® Planung und Realisierung) differenziert werden.

Lebensweltliche Planungsaufgaben sind i.d.R. durch eine hohe Unklarheit im Bereich der Problembestimmung gekennzeichnet. Da die Suche nach Lösungen zunächst zurückgestellt werden muss, bis über die Situation und die Zielkriterien eine Klärung erfolgt ist, bezeichnet Dörner dies als das Vorliegen einer dialektischen Barriere, die zu überwinden ist (vgl. Dörner 1979, 14).

Aus dem Metamodell des BLM zeigt sich die Problembestimmung als eine Kaskade von Selektionsentscheidungen mit einem inhaltlich-qualitativen und organisationalen Bezug. Mit dem Gewahrwerden von Bedürfnissen und Zielen sind bereits Vorstellungen verknüpft, die Einfluss darauf nehmen, welcher Personenkreis den Beteiligten und Betroffenen zugerechnet wird und welcher Kreis daraus inhaltlich an der Planung beteiligt wird. Das Planungsverständnis der Planungsbeteiligten beeinflusst wiederum die Selektion des Realitätsausschnittes, welcher als Entwicklungs- oder Planungsgegenstand expliziert wird. Mit den vorhandenen Kenntnissen und Erfahrungen in diesem Realitätsausschnitt wird wiederum ein Spektrum von Themen und Lösungsansätzen erkannt, die priorisiert und zur weiteren Bearbeitung ausgewählt werden. Diese Selektionsschritte bewirken – implizit oder explizit – eine Initialisierung des Projektes und sind damit als notwendiger und integraler Bestandteil einer Planung zu berücksichtigen. Dabei wird noch nicht die Lösung selbst determiniert, jedoch der Begriffsraum für mögliche Problemdefinitionen und damit mental verknüpfte Lösungsansätze eingegrenzt. Um eine hohe Varianz auf Ebene der verfügbaren Lösungsansätze zu erreichen, ist also bei diesem Selektionsprozess eine angemessene Varianz auf allen Ebenen anzustreben und zu reflektieren (vgl. Metamodell, Abbildung 4).

In der Immobilienwirtschaft erfolgt in den frühen Projektentwicklungsphasen, neben den Aktivitäten zur Zusammenführung von Standort, Kapital und Projektidee, insbesondere die Überprüfung der Plausibilität und Machbarkeit auf verschiedenen kritischen Ebenen, wie beispielsweise Markt und Risiken, aber auch der Bebaubarkeit oder der Nutzungskosten (vgl. Alda u. Hirscher 2016, 24, 25). Die Phase endet an einem Punkt, an dem über die Durchführung weiterer Schritte (z.B. Grundstückserwerb und Investition, Beauftragung der Entwurfs- und Genehmigungsplanung) entschieden werden kann. Da eine hohe Verlässlichkeit der Informationen zur Absicherung der Investitionsentscheidung beiträgt, werden zu diesem Zeitpunkt bereits wesentliche Grundzüge eines Projektes vorbestimmt, wie beispielsweise Qualitäts-, Zeit- und Kostenrahmen, aber auch objektbezogene Konkretisierungen, wie das städtebaulich-räumliche Konzept und die Baukörperdimensionen und dadurch bereits implizierte architektonische, konstruktive und technische Lösungsprinzipien. Damit ist diese Phase der Bedarfsplanung und Grundkonzeption bereits von besonderer Bedeutung für die Konzeption nachhaltiger Gebäude und erfordert im Sinne einer Integralen Planung bereits fachlich fundierte Architekten- und Ingenieurleistungen.

Darauf folgend sind aus einer übergeordneten Betrachtung zwei qualitativ unterschiedliche Phasen zu differenzieren, die im allgemeinen Verständnis mit den traditionellen Architekten- und Ingenieurleistungen im engeren Sinne verbunden werden. Mit Fokus auf die räumlich-architektonische, bautechnische und baurechtliche Konkretisierung ist die Entwurfs- und Genehmigungsplanung herauszustellen, die mit dem Erteilen einer baurechtlichen Genehmigung abschließt. Daran anschließend erfolgt mit der Ausführungsplanung eine technisch-konstruktive Spezifizierung der einzelnen Bauteile eines Gebäudes als Grundlage der Herstellung. Die Differenzierung dieser beiden Phasen wird häufig auch organisatorisch vollzogen, durch einen Wechsel in der Auftrags- und Rollenkonstellationen. Beispielsweise ist es in der Praxis häufig anzutreffen, dass die Ausführungsplanung als Vertragsleistung eines Unternehmers beauftragt wird und gegenüber der Entwurfsplanung zu einer neuen Auftragssituation führt: Von „Bauherr beauftragt Architekt“ hin zu „Bauherr beauftragt Unternehmer, Unternehmer beauftragt Architekt“.

Die bis hier beschriebenen Phasen der Konzipierung und Konkretisierung dienen letztlich der Vorbereitung zur Herstellung eines Gebäudes – den eigentlichen baulichen Eingriff in die Umwelt – und dem intendierten Ziel der Nutzung eines Gebäudes. Über diese Phasenabgrenzung hinausgehend, zeigen die Praxiserfahrungen der Projektpartner, dass bei zunehmend technisch anspruchsvollen Gebäudekonzepten am Ende der Herstellungsphase eine gesonderte Phase zur Inbetriebnahme der technischen Systeme herauszustellen ist. Dabei werden die technischen Systeme in mehreren Zyklen auf die lokalen und nutzerspezifischen Besonderheiten eingeregelt, was je nach Komplexität der Gebäudetechnik eine gesonderte Begleitung und Dokumentation sowie spezialisierte Kenntnisse und Erfahrungen erfordert.

Erweitert man darüber hinaus den Betrachtungsausschnitt auf den gesamten Produkt- oder Gebäudelebenszyklus mit dem Ziel einer ganzheitlichen Optimierung, so ist neben der Erst-Herstellungsphase und der intendierten Nutzungs- und Betriebsphase eine Phase der Bedarfsanpassung zu ergänzen (z.B. Erweiterung, Revitalisierung, Teil- oder Komplettrückbau). Die hierfür erforderlichen Vorbereitungen werden über die Phasen 1 bis 6 als Planungs- und Realisierungsphasen mit einem besonderen Planungsgegenstand abgebildet (®Bauen im Bestand).

Unter Berücksichtigung dieser Differenzierungsmerkmale wird zusammenfassend eine Gliederung mit acht Modellphasen für die Realisierung eines Bauvorhabens gemäß der Idee der Integralen Planung und der entsprechenden Optimierung in Bezug auf Nachhaltigkeit abgeleitet und mit folgenden Bezeichnungen vorgeschlagen:

Tabelle 2: Phasenstruktur BIM-basierte Integrale Planung

* Fachwelt der Architekten und Ingenieure

Abgrenzung gegenüber anderen Phasenmodellen

Die nach dem beschriebenen Ansatz abgeleitete Phasenstruktur des BIM2LCA4IP-Modells zeigt Parallelen mit anderen Phasenkonzepten, die im europäischen Kontext verwendet werden und nachfolgend kurz exemplarisch gegenübergestellt werden sollen.

Das Phasenkonzept des „RIBA [1] - Plan of Work“ weist wie das BIM2LCA4IP-Modell ebenfalls eine Hauptgliederung in acht Phasen auf, die insbesondere in den Phasen der Planung eine vergleichbare Abgrenzung entlang der Konkretisierung des Planungsgegentandes zeigen. Der Fokus der ersten Phase ist in der inhaltlichen Formulierung bereits etwas stärker auf die Perspektive des Architekten als Auftragnehmer und Leistungserbringer ausgerichtet. Die Phase der Bedarfsanpassung ist nicht mehr Gegenstand des RIBA-Modells (RIBA 2013).

Das Leistungsmodell „SIA [2] 112“ sieht eine Hauptgliederung in sechs Phasen vor, die den Prozess von der strategischen Planung bis zur Bewirtschaftung umfassen. Die Struktur ist damit etwas grober gefasst als im BIM2LCA4IP-Modell. Insbesondere die Phase „Projektierung“ schließt einen großen Bereich von planerischen Konkretisierungsschritte und Auswahlentscheidungen ein – von der Entwurfs-, Genehmigungs- bis zur Konstruktionsplanung –, die sich in der Konkretisierung des Planungsgegenstandes deutlich unterscheiden (SIA 112).

Die gegenwärtig für die digitale Bauwerksdokumentation im europäischen Kontext am weitesten spezifizierte „ÖNorm A6241-2“ nutzt zur Hauptgliederung bei der Modellierung eine Lebenszyklusgliederung in Anlehnung der EN 16310 (Ingenieurdienstleistungen), die den Lebenszyklus eines Bauwerks in 7 Phasen einteilt. Diese umfassen den Prozess von der Projektinitiative bis zur Endverwendung. Auch hier umfasst allein die Phase des „Entwurfes“ einen großen Bereich der planerischen Konkretisierung von der Konzepterarbeitung bis zur detaillierten Konstruktion. Die darunterliegende Gliederungsebene umfasst 17 Projektphasen und differenziert den Gesamtprozess nach Arbeitsschritten. Eine Gliederung entlang der Konkretisierung des Planungsgegenstandes, wie sie im BIM2LCA4IP-Modell konzipiert wurde, liegt hier somit nicht vor. (ÖNorm A6241-2).

Für das in Deutschland häufig zur Gliederung des Planungsprozesses verwendete Phasenmodell der „HOAI [3]“ erfolgt die Gliederung nach abgrenzbaren und damit abrechenbaren Planungsleistungen. Das Modell und ist von seinem Ansatz her, ähnlich dem RIBA-Modell, aus der Perspektive des Architekten als Auftragnehmer entwickelt. Die insgesamt 9 Leistungsphasen (Gebäudeplanung) weisen in einigen Bereichen eine ähnliche Abgrenzung der Phasen auf, wie das BIM2LCA4IP-Modell. Beim HOAI-Phasenmodell bleiben allerdings die der dem Auftrag vorausgehenden aber gleichwohl die Planung bereits einrahmenden Phasen unberücksichtigt. Insbesondere wird eine Bedarfsplanung durch den Auftraggeber bereits vorausgesetzt, so dass dieses Modell hier nicht dem Konzept der Integralen Planung folgt. Auch die Phasen der Nutzung nach Ablauf der Gewährleistungsfristen sind nicht mehr berücksichtigt. Es handelt sich also im engeren Sinn um ein Abrechnungsmodell und nicht um ein auf den Informationsbedarf ausgerichtetes Modell (HOAI 2013).

Die Phasenabgrenzung der o.g. Modelle wurden nachfolgend grafisch dargestellt.

Abbildung 8: Gegenüberstellung von Phasenmodellen im europäischen Kontext (Grafik: BLM/Rexroth)

[1] RIBA = Royal Institute of British Architects

[2] SIA = Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein

[3] HOAI = Honorarordnung für Architekten und Ingenieure