As-Built-Dokumentation Rohbau Campus Jade Hochschule Oldenburg

Generelle Zielsetzung
Ziel des Umsetzungsprojektes ist es, den Mehrwert einer digitalen Gebäudeerfassung im Bestand für die Planung und Ausführung eines Bauvorhabens darzustellen. Die Grundlagen für eine belastbare Planung werden gelegt und auch die Ausführung profitiert von einer genauen Datengrundlage. Im Rahmen des Umsetzungsprojekts wird beispielhaft dargestellt, wie die Verwertung eines As-built-Modells aussehen könnte.

Ausgangslage
Auf dem Campus der Jade Hochschule in Oldenburg wird ein Studierenden Service Center (SSC) errichtet. Das Gebäude wird im laufenden Betrieb aufgestockt. Im zweigeschoßigen Bestandsbau befinden sich mit der Mensa und dem Rechenzentrum zwei hoch frequentierte Bereiche der Hochschule.
Die Aufstockung führt den monolithischen Charakter des Gebäudes fort, hebt sich gleichzeitig über die Fassadengestaltung deutlich vom Bestand ab. Während der bestehende Kubus in Massivbauweise errichtet und mit anthrazitfarbenen Faserzementplatten bekleidet wurde, wird die Aufstockung im Kontrast dazu in Leichtbauweise ausgeführt und mit hellen, vertikalen Aluminiumpanelen verkleidet. Diese sind als zweite Haut vor die eigentliche Pfosten-Riegel-Fassade gesetzt, um Haustechnikelemente auf dem Bestandsdach, wie bspw. die Küchenabluft, gekonnt zu kaschieren. Das ambitionierte Raumprogramm des Studierenden Service Centrums machte eine nahezu vollflächige Bebauung des Bestands unter Berücksichtigung der vorhandenen Erschließung erforderlich. Um die optimale Belichtung der Räume bei der besonderen Tiefe des Bestandes zu gewährleisten, wurden zwei Innenhöfe vorgesehen: einer dient der Unterbringung der Haustechnik und einer soll als Dachterrasse den Mitarbeitern des SSC zur Verfügung gestellt werden.
Die Tragkonstruktion der Aufstockung besteht aus einem Stahltragwerk, welches durch die beiden aus dem Bestand hochgeführten Erschließungskerne aus Stahlbeton ausgesteift wird. Die Leichtbauweise wurde aufgrund ihres hohen Vorfertigungsgrades, ihres geringen Eigengewichts und dem Wunsch einer großzügig verglasten Fassade zur Belichtung der vorgesehen Büro- und Seminarbereiche gewählt.

Arbeitsweise zwischen Planer und ausführender Firma
Das örtliche Architekturbüro arbeitet seit Jahren mit Informationsmodellen. Auch wenn diese Auftraggeberseitig vertraglich häufig nicht gefordert werden, ist es für die Architekten selbstverständlich u. a. Fragen des Entwurfes mittels Modell zu visualisieren und zu klären. Der eigene Qualitätsanspruch an Arbeitsweise und an das Projekt selbst sind dabei maßgebend. Im Fall des SSC wurde das Bauwerksmodell auch mit dem Stahlbauer mittels IFC ausgetauscht, der darauf basierend sein eigenes Fachmodell erstellte. Auch dies war kein Vertragsbestandteil, aber beide sahen den Mehrwert im Austausch der Modelldaten, vertraglich geschuldete Leistung und Haftungsfragen waren hier nachrangig.

Bauablauf
Durch den laufenden Betrieb der Mensa und des Rechenzentrums entstanden erhöhte Anforderungen an den Bauablauf und die Logistik. Im ersten Schritt wurden die Erschließungskerne für die Bauwerksaussteifung hergestellt. Durch den großen Vorfertigungsgrad der Stahlkonstruktion war ein hohes Maß an Planungsgenauigkeit erforderlich, welche nur bedingt über die vorhandenen Bestandsunterlagen gewährleistet werden konnte. Aufgrund des knappen Planungszeitraumes und unter Abwägung der Risiken entschied man sich jedoch gegen ein zusätzliches Bestandsaufmaß. Im Zuge der Erstellung der Erschließungskerne stellte sich heraus, dass diese leicht verdreht waren und man mit den planerisch vorgegebenen Bezugspunkten nur bedingt arbeiten konnte. Der Versuch, die sich neu ergebenen baukonstruktiven Fragestellungen zunächst am Plan zu klären, zeigte sich ergebnislos. Architekten und Stahlbauer lösten diese Herausforderung gemeinsam, indem sie auf der Baustelle festlegten, welche Bezugspunkte anzusetzen und welche baukonstruktiven Gegebenheiten zu berücksichtigen sind.
Im Bereich des Bauens im Bestand ist diese Vorgehensweise alltäglich: Die vorhandene Planungsgrundlage stellt im Allgemeinen den Planungszustand dar, der eine durchaus sehr unterschiedliche Detaillierung aufweist. Der tatsächliche Ausführungsstand wurde planerisch meist nicht dokumentiert oder ergänzt und zudem ggf. unzureichend archiviert, sodass u. a. auf Grund dessen im Bestandsbau ein hoher Grad an „Unvorhergesehen“ zu erwarten ist. Im Falle einer Sanierung/ Modernisierung oder Erweiterung erfordert dies ein gewisses Maß an Flexibilität, Improvisationsvermögen und macht vor allem Sachverstand der Planungs- und Baubeteiligten erforderlich. Die dadurch entstehenden Risiken werden in der Regel vernachlässigt oder in Kauf genommen.

Soll-Ist-Vergleich mittels 3D-Laserscanning
Das Ziel des Projektes war die beispielhafte Demonstration der Möglichkeiten eines Soll-Ist-Vergleiches mittels moderner dreidimensionaler Messverfahren. Dabei wurde das in der Planung entstandene Informations-Modell mit einer mittels 3D-Laserscanning erfassten Punktwolke des Ist-Zustandes verglichen. Die Ergebnisse können beispielsweise zur Qualitätskontrolle oder zur Fortschreibung des Modells für den Betrieb dienen.
Zum Zeitpunkt der Baubesichtigung und des Aufmaßes waren das Stahltragwerk und die Trapezdecke des SSC bereits gestellt und die Erschließungskerne hochgeführt, so dass die Abbrucharbeiten am vorhandenen Dach möglich waren. Der Zeitpunkt eignete sich sehr gut zur Vermessung des Rohbaus, da die Fassaden- und Ausbauarbeiten noch bevorstanden und kein zusätzliches Material die Baustelle blockierte.

Abgleich mit der Planung
Der Rohbau inklusive der den Neubau erschließenden Treppenhäuser wurde innerhalb einer Stunde mittels 3D-Laserscanning millimetergenau erfasst. Die anschließend ausgewerteten Messdaten wurden mit dem Planungsmodell überlagert. Dabei zeigte sich, dass besonders im Bereich der Treppenhäuser große Abweichungen in einer Größenordnung von bis zu 16 cm auftreten. Zu begründen waren diese weit über die üblichen Bautoleranzen hinausgehenden Abweichungen vor allem durch Planungsgrundlage, die die As-built Situation des Bestandes nicht darstellten, so dass im Zuge der Planung der Erweiterung keine Kenntnis der Ungenauigkeit vor lag. Die besonders für den Stahlbau relevanten Abweichungen zur bisherigen Planung konnten bei diesem Projekt bauseitig gelöst werden.

Fazit
Der Mehrwert einer digitalen Bestandserfassung ist vielseitig: die Punktwolke nimmt nicht nur den visuellen IST-Zustand des Gebäudes auf, sondern ermöglicht es auch an unterschiedlichen Stellen Maß zu nehmen, um diese in planerische Überlegungen einfließen zu lassen. Auch ist die Bereitstellung der Punktwolke Browser-basiert, so dass die Kommunikation an Hand dessen sehr einfach ist und man aus dem Büro Sachverhalte im Planungsteam und auf der Baustelle schnell und unkompliziert klären kann, ohne große Datenmengen zu hosten oder gar zu verschicken. Das 3D-Laserscanning ist sehr schnell und exakt, so dass hierfür nur geringe Kosten entstehen und man unmittelbar auf die Ergebnisse zurückgreifen kann, um sie für die weitere Planung, die Ausführung oder auch den späteren Betrieb zu verwenden. Auch bieten die Aufnahmepunkte die Möglichkeit, sich die Panoramafotos anzusehen, die im Zuge des Scans entstanden sind. Letztlich kann der 3D-Scan natürlich nur Objekte aufnehmen, die auch visuell erfassbar sind, so dass es letztlich nur eine Ergänzung zur Bestandserfassung, die wesentlich mehr Informationen als die geometrischen Parameter beinhaltet, darstellen kann. Allerdings stellt das 3D-Laserscanning eine ideale Planungsgrundlage für Bauteil-Vorfertigungen dar.
Aber nicht nur die Planung profitiert von dieser Methode, auch die Ausführung: Das Abrechnungswesen komplexer Geometrien erfährt eine große Erleichterung, denn es lässt sich schnell und unkompliziert ein belastbares Aufmaß über diesen Weg generieren. So werden in Summe Unsicherheiten minimiert und Risiken zu reduziert.
Es gilt: Am Anfang eines Bauvorhabens sollte zwischen Auftraggeber und Planungsbeteiligten abgewogen werden, welche Informationen für den weiteren Planungs- und Bauprozess im Bestand unabdingbar sind und in welchem Umfang der Auftraggeber bereit ist, die zeitlichen und monetären Risiken zu tragen, die bei einer unzureichenden Planungsgrundlage des Bestandes eintreten können. So lässt sich gemeinsam die Qualität des Bauvorhabens steigern, Kosten reduzieren und Zeit gewinnen. „Unvorhergesehenes“ wird es womöglich dennoch geben, aber in einem geringeren Umfang.

Weitere Informationen zum Thema “Bauen im Bestand” finden Sie auch in unserem Technischen Bericht.