Gebäudeinformationstechnologien — Nachhaltige Datennutzung für ein interdisziplinäres Planungsteam

Building Information Modeling ist mehr als ein Begriff — es ist ein Paradigmenwechsel für die gesamte Baubranche. Diese Erkenntnis stand am Anfang der Master-Thesis, die 2019 an der Donau-Universität Krems im Lehrgang Future Building Solutions – Sustainable Design eingereicht wurde. Betreut von Prof. DI Clemens Resch vom Department für Bauen und Umwelt.

Ausgangssituation und Forschungsfrage

Bei heutigen Projekten erzeugt ein multidisziplinäres Planungsteam enorme Datenmengen — mit verschiedenen Software-Werkzeugen, in verschiedenen Formaten. Diese Daten sind von anderen Teammitgliedern nicht automatisch verwertbar. Die zentrale Frage der Arbeit: Ist es mit den am Markt vorhandenen Softwarewerkzeugen möglich, eine durchgängige digitale Gebäudeplanung durchzuführen? Und was sind die notwendigen Komponenten für eine funktionierende BIM-Planung?

Methode und Vorgehen

Die Grundlage bildet eine umfassende Literatur- und Internetrecherche zu verfügbaren BIM-Werkzeugen und dem Stand der Standardisierung im deutschsprachigen Raum. Als Referenzrahmen diente die BIM4Infra-Publikation „Umsetzung des Stufenplans — Digitales Planen und Bauen" mit ihren 20 BIM-Anwendungsfällen.

Diese Anwendungsfälle wurden in einem konkreten Fallbeispiel — einem hypothetischen Einfamilienhaus — mit verfügbarer Software getestet und evaluiert. Drei Szenarien wurden dabei durchgespielt:

• Einstieg: Minimale BIM-Integration mit Standard-Werkzeugen
• Aufbruch: Strukturierte Zusammenarbeit auf gemeinsamer Plattform
• Höchstleistung: Vollständig digitaler, datengetriebener Planungsprozess

Ergebnisse

Das Ergebnis ist ein anwendbarer BIM-Prozess, der auf den drei definierten Stufenplan-Szenarien aufbaut und mit dem Schweizer Ansatz zu BIM verknüpft wurde. Ein wesentliches Ergebnis: Wenn ausreichend Interesse an neuen Technologien vorhanden ist, haben auch kleine und mittelständische Planungsbüros die Möglichkeit, mit überschaubarem Aufwand in die Digitalisierung der Bauwirtschaft einzusteigen.

Die Arbeit beschreibt außerdem die Chancen und Risiken der Digitalisierung und stellt verschiedene Aspekte digitaler Planung dar — bestätigt durch Expertenmeinungen aus der Praxis.

Relevanz heute

Was 2019 noch als Momentum-Aufnahme beschrieben werden musste, ist heute Realität: BIM ist in Österreich und Europa zur Planungsanforderung geworden. Die in der Thesis entwickelten Prozesse und Szenarien bildeten die konzeptuelle Grundlage für die spätere Ausrichtung von BIMbeam als Studio für ganzheitliche BIM-Beratung.

Klimaneutrale Gebäude: Mitarbeit am Positionspapier der IG Lebenszyklus BAU

Im Oktober 2020 veröffentlichte die IG Lebenszyklus BAU das Positionspapier „Klimaneutrale Gebäude" — einen Praxisleitfaden für Städte, Gemeinden, Stadtentwicklung, BauträgerInnen und EnergieversorgInnen. Felix Hitthaler hat in der Arbeitsgruppe mitgearbeitet, die dieses Dokument erarbeitet hat.

Was ist die IG Lebenszyklus BAU?

Die IG Lebenszyklus BAU ist eine österreichische Interessensgemeinschaft, die sich seit ihrer Gründung als Sprachrohr der Immobilienbranche für lebenszyklusorientierte Planung, Errichtung, Betrieb und Finanzierung von Gebäuden engagiert. Die Organisation hat in den Bereichen Organisation, Prozesse, Technologie und Projektkultur wegweisende Beiträge zum erfolgreichen lebenszyklusorientierten Hochbau geleistet.

Die Arbeitsgruppe "Klimaneutrale Gebäude"

Die Arbeitsgruppe konstituierte sich im Jänner 2020 — angespornt von nationalen und internationalen Entwicklungen: dem Pariser Klimaschutzabkommen, dem Green Deal der EU, der weltweiten „Fridays for Future"-Bewegung und dem österreichischen Ziel, bis 2040 klimaneutral zu sein.

Das Ziel: Neutral und unabhängig den CO₂-Fußabdruck eines Gebäudes zu erstellen, der erstmals nicht nur die klimaschädlichen Emissionen der Planung, der Errichtung und des Energiebedarfs betrachtet — sondern auch die Emissionen jener Mobilität berücksichtigt, die das Gebäude durch seinen Standort hervorruft.

Beitrag von BIMbeam

Felix Hitthaler, MSc, BIMbeam e.U., hat in der Arbeitsgruppe mitgearbeitet und an der inhaltlichen Erarbeitung des Leitfadens mitgewirkt. Die Arbeitsgruppe arbeitete nach dem Prinzip maximaler Transparenz: Sämtliche Zwischenergebnisse wurden offen kommuniziert, alle Aussagen abgestimmt — der Leitfaden entstand auf Basis von Einstimmigkeit.

Methodik und Ergebnisse

Die Berechnungen basieren auf dem 20/80-Prinzip: 20% Aufwand liefern 80% Genauigkeit. Alle CO₂-Werte wurden berechnet (nicht gemessen) und mit einem Sicherheitsaufschlag von 10% versehen. Die Ergebnisse wurden mit Kennwerten aus Forschungsprojekten und Praxiswerten verglichen und durch ein Peer-Review-Verfahren abgesichert.

Das Positionspapier richtet sich an alle am Bau beteiligten Akteure und liefert konkrete Größenordnungen für CO₂-Emissionen verschiedener Gebäudetypen — als Entscheidungsgrundlage für eine klimafreundlichere Bauzukunft.

LINEAR Authorized Training Partner — Zertifizierung und Schulungspraxis

Seit 2020 ist BIMbeam offizieller LINEAR Authorized Training Partner. Die Zertifizierung durch LINEAR — The BIM Engineering Software (Aachen) — bestätigt die Qualifikation, praxisnahe und normkonforme Schulungen für die gesamte LINEAR-Softwaresuite durchzuführen.

Was ist LINEAR?

LINEAR ist die führende BIM-Engineering-Software für die technische Gebäudeausrüstung (TGA/HKLS), vollständig integriert in Autodesk Revit und AutoCAD. Kein Export, kein Datenverlust — alle Berechnungen und Konstruktionen laufen direkt im BIM-Modell:

• Heizung: Heizlastberechnung nach EN 12831, Rohrnetzberechnung, Heizkörper- und FBH-Konstruktion
• Kälte: Kühllastberechnung, Rohrnetzberechnung, Kälteanlagenkonstruktion
• Lüftung: Luftkanalnetzberechnung, Dimensionierung nach Norm, vollständige Lüftungsanlage
• Sanitär: Trinkwasserplanung (DVGW), Abwasserplanung, vollständige Rohrnetzberechnung
• Gas: Gasplanungsberechnung und Konstruktion
• Elektro: Elektrotechnische Planung für Revit

Schulungspraxis bei BIMbeam

Seit der Zertifizierung hat BIMbeam zahlreiche Unternehmen in der Anwendung von LINEAR geschult — von kleinen Planungsbüros bis zu internationalen Ingenieurfirmen. Die Schulungen sind praxisnah aufgebaut: Gearbeitet wird direkt am eigenen Projekt des Teilnehmers, mit realen Modellen und messbaren Ergebnissen.

Bisherige Schulungskunden umfassen u.a.: Heinze-Stockfisch-Grabis + Partner GmbH, pde Integrale Planung GmbH, CES clean energy solutions GesmbH, Stiefmüller Hohenauer & Partner GmbH, Hopferwieser + Steinmayr Installations GmbH, Equans Gebäudetechnik GmbH, ILF CE Austria GmbH, Chemgineering International GmbH.

Lehraufträge und akademische Lehre

Parallel zur Schulungspraxis war Felix Hitthaler von 2016 bis 2023 mit einem Lehrauftrag an der FH Technikum Wien tätig (Studiengang Erneuerbare Energietechnologien — Vorlesungen, Konstruktionsübungen und HKLS mit Autodesk Revit) und von 2021 bis 2024 an der Donau-Universität Krems (Building Innovation — Digitalisierung in der Gebäudetechnik).

BIM Demo: Interaktives 3D-Gebäudemodell mit vollständiger HKLS-Koordination

Das BIMbeam Demo-Modell ist ein vollständiges, interaktiv schaltbares 3D-Gebäudemodell — direkt im Browser, ohne Plugin. Es zeigt, was ein koordiniertes Informationsmodell in der Praxis leistet: Tragwerk, Decken, MEP-Leitungsführung und HKLS-Systeme sind als separate, schaltbare Layer organisiert.

Aufbau des Modells

• Layer 01 — Tragwerk (weiß): Stützen, Träger, Außenwände als Skelettstruktur
• Layer 02 — Decken (lime): Deckenplatten und Bodenaufbauten je Geschoss
• Layer 03 — MEP (orange): Leitungsführung der Haustechnikgewerke
• Layer 04 — HKLS (cyan): Heizungs-, Lüftungs- und Sanitärinstallationen

Was das Modell demonstriert

Das Demo zeigt den Kernnutzen eines koordinierten BIM-Modells: Alle Gewerke sind räumlich koordiniert, Kollisionen wurden bereits in der Planungsphase erkannt und aufgelöst. Die Layerstruktur ermöglicht es, einzelne Gewerke gezielt ein- und auszublenden — wie es in der täglichen Koordinationsarbeit Standard ist.

Die 3D-Navigation im Browser (Drehen, Zoom, Layer-Schalten) macht die Komplexität eines realen BIM-Modells für Auftraggeber und Nicht-Fachleute zugänglich — ohne spezielle Software.

Energetische Sanierung eines historischen Bauernhofes zum Energie Plus Haus

Bachelorarbeit im Studiengang Urbane Erneuerbare Energietechnologien an der FH Technikum Wien, betreut von DI Christoph Muss. Das Objekt: Ein altes Bauernhaus aus dem 17. Jahrhundert im Zentrum von Innichen (San Candido), Südtirol — unter Beachtung des Ensembleschutzes zum Energie Plus Haus umgebaut.

Ausgangslage

Das Gebäude war zum Zeitpunkt der Untersuchung lediglich über den Sommer bewohnbar. Insbesondere das Obergeschoss war praktisch nicht beheizbar, und die Beheizung einzelner Räume entsprach nicht mehr den Komfortstandards des 21. Jahrhunderts. Das Erdgeschoss — mit einzigartigem historischen Innenbereich — sollte soweit technisch möglich erhalten bleiben.

Konzept und Maßnahmen

Die Arbeit entwickelte ein integrales Sanierungskonzept, das historische Bausubstanz und moderne Energietechnik verbindet:

• Thermische Hülle Erdgeschoss: Strohballenäußendämmung mit Lehmputz — regionale, ökologische Materialien, die gleichzeitig die historische Außenansicht respektieren
• Obergeschoss: Passivhaus-Neubau in Holzleichtbauweise — bewusst als Kontrast zum historischen Erdgeschoss, als Brücke zwischen Geschichte und Gegenwart
• Energieversorgung: Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung, Luft-Luft-Wärmepumpe, Solarthermieanlage
• Plus-Energie-Standard: Großzügige Photovoltaikanlage; zusätzlich wurde eine Variante mit Biomasse aus dem zur Bauernschaft gehörenden Wald und 25 kWh Batteriespeicher rechnerisch untersucht

Berechnungsmethodik

Der Neubauteil wurde mit dem Passivhausprojektierungspaket (PHPP) berechnet. Für die Photovoltaik- und solarthermische Anlage wurden Simulationen mit T*SOL und PV*SOL durchgeführt. Schlagwörter: Plus Energie Haus, Thermische Sanierung, Bauernhaus, Ökologische Baustoffe, Photovoltaik.

Relevanz heute

Was 2012 als studentische Untersuchung begann, ist heute Arbeitsalltag von BIMbeam: die Integration von Energiekonzepten in die frühe Planungsphase, der Einsatz ökologischer Baustoffe und die Simulation von Energiebilanzen als Entscheidungsgrundlage. Die Bachelorarbeit markiert den Beginn einer konsequenten Auseinandersetzung mit nachhaltigem Bauen.

Penthouse in Asunción — Stampferde im 22. Stock und Haustechnik aus Vorarlberg

2015, während der Zeit als Gebäudetechnikplaner bei GMI – Ing. Peter Messner GmbH in Dornbirn (Vorarlberg): Ein Anruf mit einer ungewöhnlichen Aufgabe. Ein Penthouse im 22. Stockwerk eines Hochhauses in Asunción, Paraguay soll ein integrales Haustechnikkonzept bekommen — 10.500 Kilometer entfernt, in einem vollkommen anderen Klima, mit einer konstruktiven Besonderheit, die in mitteleuropäischen Büros selten auf dem Tisch liegt.

Die Besonderheit: 160 Tonnen Stampferde im 22. Stock

Der Bauherr hatte sich für Stampflehmkonstruktion entschieden — im Hochhaus, im obersten Geschoss. 160 Tonnen Erde wurden in den 22. Stock gebracht. Stampflehmwände und -böden sollten nicht nur ästhetisch wirken, sondern als aktive Kühlelemente funktionieren: Die hohe Wärmespeicherkapazität des Lehms puffert die intensive Sonneneinstrahlung, die thermische Masse reguliert die Raumtemperatur und reduziert den Kühlbedarf erheblich — ein Prinzip, das aus der traditionellen Lehmbauarchitektur bekannt ist, hier aber in einem modernen Hochhaus-Kontext neu interpretiert wurde.

Haustechnikkonzept mit Komponenten aus Vorarlberg

Die Planungsaufgabe umfasste Kühlung und Wohnraumlüftung für das Penthouse. Die Herausforderung: Ein Konzept entwickeln, das die thermische Masse des Stampflehms aktiv nutzt, gleichzeitig aber mit Komponenten realisierbar ist, die international beschaffbar und wartbar sind. Die Systemplanung und Auslegung erfolgte in Vorarlberg — mit Komponenten aus dem deutschsprachigen Raum, die dann in Paraguay verbaut wurden.

Das Projekt zeigt exemplarisch, was damals noch ohne BIM-Tools im heutigen Sinne funktionierte: präzise Systemauslegung, klare Schnittstellendefinition, saubere Dokumentation — die Grundprinzipien, die BIMbeam heute modellbasiert umsetzt.

Was das Projekt für die heutige BIMbeam-Praxis bedeutet

Paraguay war ein frühes Beispiel dafür, dass Gebäudetechnik nicht ortsgebunden ist — und dass die Qualität einer Planung von der Methode abhängt, nicht vom Standort des Büros. Dieses Verständnis ist in die Arbeitsweise von BIMbeam eingeflossen: Remotebetreuung, modellbasierte Übergabe, klare Dokumentation als Basis für internationale Zusammenarbeit.

Und die Stampferde im 22. Stock? Ein Reminder, dass die besten passiven Energiekonzepte manchmal uralte Baustoffe sind — richtig eingesetzt, richtig berechnet.

Kreislaufwirtschaft im Bau — warum Rückbaubarkeit von Anfang an ins Modell gehört

Gebäude sind die größten Materialspeicher unserer Zeit. Ein Wohngebäude bindet im Schnitt mehrere hundert Tonnen Beton, Stahl, Dämmung, Gips und Holz — für 50, 80, manchmal 100 Jahre. Was heute verbaut wird, bestimmt, was morgen recycliert, deponiert oder als Ressource zurückgewonnen werden kann. Kreislaufwirtschaft im Bau ist keine Zusatzoption. Es ist eine Planungsanforderung.

Das Problem mit der Baubranche heute

Über 50 % des europäischen Abfallaufkommens stammt aus dem Bauwesen. Der Großteil davon ist nicht recyclingfähig — nicht weil die Materialien grundsätzlich wertlos wären, sondern weil sie so verbaut wurden, dass eine Trennung nicht mehr möglich ist. Verbundmaterialien, verklebte Schichten, fehlende Dokumentation: Das Gebäude als Black Box.

Gleichzeitig wird der Bauprozess für rund 40 % der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich gemacht — wenn man den gesamten Lebenszyklus betrachtet, also Herstellung, Betrieb und Rückbau. Die Betriebsenergie allein zu optimieren reicht nicht mehr.

Was Kreislaufwirtschaft im Planungskontext bedeutet

Für BIMbeam ist Kreislaufwirtschaft kein Nachhaltigkeits-Label, das am Ende einer Planung aufgeklebt wird. Es ist eine Anforderung, die von Phase 1 an im Modell verankert sein muss:

• Materialpassport im Modell: Jedes Bauteil mit Materialzusammensetzung, Herkunft, Rückbaubarkeit und Recyclingpotenzial als IFC-Parameter. Das Modell wird zur Ressourcendokumentation.
• Trennbarkeit als Designprinzip: Schichten mit unterschiedlichen Lebensdauern müssen trennbar bleiben — Tragwerk (60–100 Jahre), Hülle (30–50 Jahre), Technik (15–25 Jahre), Innenausbau (10–15 Jahre). Das sogenannte Shearing Layers-Prinzip nach Stewart Brand.
• Lebenszyklus-CO₂ als Kennzahl: Nicht nur Betriebsenergie, sondern graue Energie (Herstellung, Transport, Entsorgung) als Planungsgröße. Lifecycle Assessment (LCA) als Standardwerkzeug ab Konzeptphase.
• Reparierbarkeit und Anpassbarkeit: Gebäude, die in 30 Jahren noch nutzbar sind, weil sie auf veränderte Nutzungsanforderungen reagieren können — ohne Totalabriss.

BIM als Enabler für Kreislaufwirtschaft

Ein vollständiges BIM-Modell nach IFC-Standard ist die beste Grundlage für kreislaufwirtschaftliche Planung — weil es alle Informationen an einem Ort hält, dauerhaft lesbar und softwareunabhängig. Der Materialpassport ist kein zusätzliches Dokument, sondern das Modell selbst.

In der Praxis bedeutet das: Parameter definieren, die über den Bau hinaus Bestand haben. Nicht nur was verbaut wird, sondern wie — mit welchen Verbindungen, in welchen Mengen, mit welchem Rückbaupfad. Die Information, die heute im Modell steckt, ist in 40 Jahren Gold wert für den, der das Gebäude rückbaut oder umbaut.

Verbindung zur IG Lebenszyklus BAU

Die Mitarbeit in der Arbeitsgruppe zum Positionspapier „Klimaneutrale Gebäude" der IG Lebenszyklus BAU (2020) hat dieses Verständnis geschärft. Der dort entwickelte CO₂-Fußabdruck-Ansatz — über 100 Jahre Lebenszyklus, inklusive Mobilität und Rückbau — entspricht exakt dem, was Kreislaufwirtschaft im Bau braucht: eine ganzheitliche Sichtweise, die über die Baustelle hinausgeht.

Österreich hat das Potenzial, hier eine Vorreiterrolle einzunehmen. Die Werkzeuge sind vorhanden: IFC, IDS, LCA-Tools, offene Materialdatenbanken. Was fehlt, ist die konsequente Integration in den Planungsalltag — von Phase 1 an, nicht als Anhang zum Einreichplan.

Was BIMbeam konkret anbietet

Kreislaufwirtschaft als Planungsanforderung kann in jedes BIM-Projekt integriert werden — unabhängig von Größe oder Typus. BIMbeam unterstützt bei der Definition kreislaufwirtschaftlicher IFC-Parameter, der Strukturierung des Materialpassports im Modell, der Auswahl und Dokumentation rückbaufreundlicher Verbindungen sowie der Einbindung von LCA-Kenngrößen in die frühe Konzeptphase.