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Mit BIM und Pilz

Digitale Methoden können nachhaltiges Bauen enorm voranbringen – wenn man es richtig angeht

Digitalisierung wird auch bei Immobilien als das Nonplusultra gehandelt. Smart-Buildings, so einerseits das Versprechen, könnten besser werden, indem sie die individuellen Bedürfnisse jedes Nutzers berücksichtigen. Facility-Management werde effizienter, der CO₂-Ausstoß dadurch deutlich reduziert. Spektakuläre Hightech-Projekte sorgen regelmäßig für Aufsehen, stehen andererseits aber auch in der Kritik: zu teuer, zu komplex und daher nicht praktikabel. Die Revolution findet im Schatten davon statt. Digitalisierung am Bau wird im praktischen Alltag mit drei Buchstaben geschrieben: BIM – Building Information Modeling, im Deutschen auch als Bauwerksdatenmodellierung bezeichnet. Mit diesem Verfahren können alle Beteiligten Gebäude planen, bauen und betreiben. Durch Software werden dabei alle relevanten Bauwerksdaten modelliert, kombiniert und erfasst, sodass Architekten, Ingenieure, Haustechniker und Facilitymanager darauf zugreifen können. Das verspricht neben Kostensenkung auch mehr Nachhaltigkeit – perspektivisch zumindest.

„Studien zur Digitalisierung zeigen, dass die Baubranche noch am Anfang steht“, so Jürgen Utz, der die Akademie der Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) leitet. Die Herausforderungen der Standardisierung, Datengröße und -verfügbarkeit seien mittelfristig lösbar. Nicht absehbar sei, wie schnell mögliche Vorteile digitaler Planungsmethoden greifen. „Der Klima- und Ressourcenschutz kann aber nicht warten, konsequente Nachhaltigkeit ist jetzt notwendig – schließlich erzeugen neue Gebäude Pfad­ab­hän­gigkeiten bei Ressourcen und Energie.“

Nachhaltiges Bauen und Betreiben ermöglicht das Zertifizierungssystem der DGNB schon heute. „Weiter verbesserte und neue digitale Werkzeuge werden in Zukunft zusätzliche Unterstützung bei Entscheidungen zu Nachhaltigkeitsaspekten bieten“, prognostiziert Utz, „sind aber keine Prämisse für mehr Nachhaltigkeit.“

Nachhaltige Häuser bestehen konsequenterweise aus nachhaltigen Baustoffen, also aus biologischen oder recycelten Materialien. Diese sind zwar oft nicht so belastbar wie etwa Beton. Doch die statischen Grenzen lassen sich erheblich erweitern. Bei der Planung können die geometrische Form und der innere Kräftefluss eines Entwurfs wie im Ingenieurwesen üblich berechnet werden.

Was sich traditionell lediglich in zwei Dimensionen anwenden ließ, wurde bei Prototypen bereits in einer buchstäblich neuen Dimension realisiert. Mit computergestützten Methoden lässt die grafische Statik sich auf die dritte Dimension erweitern. So können Architekten nachwachsende statt herkömmliche Baustoffe einsetzen.

Unter dem Titel „Beyond Mining – Urban Growth“ präsentierte Philippe Block, Professor für Technology in der Architektur an der ETH Zürich, mit seinem Team sowie Forschern des Karlsruher Instituts Technologie schon 2017 bei der Seoul Biennale of Architecture and Urbanism ihren „MycoTree“: eine Struktur aus Pilzmyzelium und Bambus. „Deren Geometrie haben wir mit Methoden grafischer Statik entworfen, um lediglich Druckkräfte in das Material einzuleiten“, erläutert Block. Die Festigkeit des myzeliumgebundenen Baustoffs ist sehr gering. Langfristig jedoch, so Block, seien myzeliumgebundene Baustoffe in Verbindung mit digitalen Produktionsmethoden als Alternative zu gängigen Baumaterialien einsetzbar. Lars Klaaßen