2. Fachkongress Konstruktiver Ingenieurbau - Juni 2024 131 BIM2Field bei vorgefertigten Elementen im Holz- und Stahlbau Rainer Abt cadwork informatik Software GmbH, Sindelfingen Das Bauen mit vorgefertigten Elementen ist weitgehend digitalisiert. Aus dem produktionsorientierten 3D-Gebäudemodell werden Daten für die Beschaffung, die Produktion, die Vorfertigung und die Logistik abgeleitet. Hingegen hat sich die Montage seit Jahrzehnten kaum verändert. Mit der vorgestellten Technik und entsprechenden Verfahren wird diese Lücke geschlossen. BIM2Field in einer bislang unerreichten Präzision und Geschwindigkeit. Maße sind am Bau zu prüfen Dieser Spruch „ziert“ viele Pläne, passt aber in mehrfacher Hinsicht nicht mehr in die heutige Zeit.- Zum einen arbeiten sowohl Holzals auch Stahlbauer mit vorgefertigten Elementen, deren Planung und Produktion lange vor dem Zeitpunkt beginnt, an dem man ein Maß auf der Baustelle prüfen kann. Erst kurz vor der Montage werden die Vorgewerke fertig. Die wesentliche Aufgabe bei der Montage ist also, die maßhaltigen Elemente auf der vorhandenen Betonbasis zu vermitteln und millimetergenau zu platzieren Zum anderen widerspricht es dem Ziel im BIM-basierten Planungsprozess, dass Planungsentscheidungen früh getroffen und nicht mehr geändert werden. Man stützt daher die eigene Detailplanung und Fertigung auf die Planungsgrundlagen der anderen Gewerke. Schlussendlich ist man darauf angewiesen, dass die Vorgewerke ihre Bauteile nach genau diesen Planungsgrundlagen in der Realität herstellen. Bauwerke werden im cadwork detailliert geplant. Die Grundlage dieser Planung können BIM-Modelle sein oder, speziell beim Bauen im Bestand, die aufgemessene, vorhandene Geometrie. Dieses Aufmaß hat cadwork im Jahre 2008 durch eine Kooperation mit Leica revolutioniert. Das Koordinatensystem eines Leica-Tachymeters und das Koordinatensystem vom cadwork 3D wird dazu synchronisiert. So können Sie den Bestand schon auf der Baustelle im 3D konstruieren, während die erforderlichen Maße live vom Tachymeter erfasst werden. Das Ergebnis ist ein präzises, virtuelles Modell der vorhandenen Geometrie. Anschließend erfolgt die weitere 3D-Planung des zu erstellenden Gebäudes im Büro. Aus diesem virtuellen Gebäudemodell werden Pläne, Listen und Maschinendaten abgeleitet und es entstehen äußerst präzise Bauelemente, die auf der Baustelle zusammengefügt werden. Bleibt noch die Frage, wie die präzise geplanten und gefertigten Bauelemente ihren Platz auf der vorhandenen Ist-Geometrie der Vorgewerke finden. In den meisten Fällen kommen dafür Bandmaß, Meterstab, Wasserwaage und Nivelliergerät zum Einsatz. Diese seit Jahrzehnten verwendeten Verfahren sind zeitaufwändig, ungenau und teuer, bei entsprechender Größe und Komplexität des Gebäudes unbrauchbar. Die Lösung bringt moderne Vermessungstechnik in Kombination mit passenden Montagekonzepten und Verbindungsmitteln. Das Vermessungswesen kennt zwei Verfahren: Mit einem Aufmaß wird die reale Geometrie in ein virtuelles Gebäudemodell übertragen und mittels Absteckung die geplante Sollgeometrie auf die vorhandene Ist-Situation übertragen. Dafür werden Tachymeter verwendet, die man in zwei Kategorien einteilen kann: Manuelle und automatische Tachymeter. Beiden ist gemein, dass die Messgenauigkeiten auf hohem Niveau liegen. Die Genauigkeit der Entfernungsmessung beträgt ungefähr 1-mm auf 100-m, die Winkelgenauigkeit zwischen 1 und 2,5-mm auf 100-m. Manuelle Tachymeter, beispielsweise die Leica Builder iCB50 und iCB70, werden beim Aufmaß von Hand auf den erforderlichen Punkt gerichtet, bevor die Messung des Punktes dreidimensional erfolgt. Gemessen wird die X, Y und Z-Koordinate der Punkte, ergänzt durch weitere Attribute. So können auch schwer zugängliche Punkte, beispielsweise in großer Höhe, ohne Hilfsmittel erfasst werden. Automatische Tachymeter, beispielsweise die Leica Robotic-Totalstationen iCR70 oder iCR80, fahren motorisch auf den gewählten Punkt. Entweder reflektorlos auf einer beliebigen Oberfläche oder durch die Verfolgung eines Prismas. Damit kann man im Ein-Mann-Betrieb Geometrie aufmessen und Punkte abstecken, beispielsweise die Außenkanten von Wänden oder die Lage von Stützen. Das vereinfacht und beschleunigt die Montage enorm und erhöht die Präzision erheblich. Passend zu diesen Möglichkeiten gibt es seit wenigen Jahren Steckverbinder von verschiedenen Herstellern. Das vorgefertigte Element enthält die Verbinder, beispielsweise in der Schwelle einer Wand. Auf der Baustelle wird nicht mehr die Außenkante des Bauelementes abgesteckt, sondern die exakte Position des Bolzenankers, auf den das Bauelement mit den Verbindern in der Schwelle aufgesteckt wird. Damit erhält das Bauelement millimetergenau die korrekte Lage und Höhe. Insgesamt schließt man mit dieser Technik die letzte Lücke im sonst rein digitalen Planungs- und Bauprozess von Holz- und Stahlbaukonstruktionen und kann die Präzision der Vorfertigung auf die Baustelle übertragen.