3D-Animation einer Außenansicht des Livsvitenskapsbygget (Lifescience-Gebäude) in Oslo Quelle: Ratio Arkitekter AS
Abb. 1: 3D-Animation des Livsvitenskapsbygget in Oslo Quelle: Ratio Arkitekter AS

Planung | Ausführung

15. July 2021 | Teilen auf:

BIM und Brandschutz in Norwegen

Praxisbeispiel Livsvitenskapsbygget in Oslo

In der 2020er-Ausgabe des Index für die digitale Wirtschaft und Gesellschaft (DESI) belegten die nordischen Staaten die vorderen Plätze. Auch wenn die Digitalisierung im Bauwesen nicht direkt untersucht wird, verwundert es nicht, dass Norwegen eine Pionierrolle in der BIM-Anwendung besitzt. Der Beitrag teilt generelle Erfahrungen aus Norwegen sowie ein Praxisbeispiel: das Livsvitenskapsbygget.

Von Felix Schrader. In Norwegen gibt es nur noch wenige Neubauprojekte, in denen die Planung durch die großen Fachgebiete Architektur, Tragwerksplanung, TGA und Elektro nicht mithilfe des Building Information Modeling (BIM) erfolgt. Norwegische BIM-Spezialisten wie Erik Kolstad (Norconsult AS) und Yassir Fayyaz (C3 BIM AS) sind sich dabei einig, dass die Entwicklung von BIM in der norwegischen Baubranche ohne einen Bauherrn wie Statsbygg als staatlicher und zugleich größter norwegischer Bauverwalter längst nicht so weit fortgeschritten wäre. Statsbygg hat schon früh das Potenzial von BIM erkannt und bereits 2003 bei einem Pilotprojekt die Anforderung gestellt, das Projekt in BIM zu planen. Die positiven Ergebnisse aus dem Pilotprojekt und weiteren Projekten haben zu einer stetig expandierenden BIM-Strategie geführt, die so weit ging, dass sich Statsbygg 2011 selbst auferlegt hat, dass alle eigenen Projekte in BIM geplant werden sollen.

Von den Planern wurde die nötige Hardware und Software gefordert. Der Aufwand für die Entwicklung von BIM-Techniken und -Prozessen sowie die Planung in BIM wurden im Gegenzug nach Aufwand vergütet.

Dieser offensiven BIM-Strategie haben sich in den Folgejahren immer mehr große öffentliche Bauverwalter wie Sykehusbygg (Norwegens staatl. Bauverwaltung für Krankenhäuser) und diverse größere kommunale und später auch private Bauherren angeschlossen, wodurch ein starker Entwicklungsimpuls ausgelöst wurde.

BIM-Projekt Livsvitenskapsbygget

In Oslo wird derzeit das Livsvitenskapsbygget (= Lifescience-Gebäude) mit einer Gesamtfläche von ca. 98.000 m2 gebaut. Das Gebäude soll künftig große Teile des akademischen Umfelds für Lifescience an der Universität Oslo und der Klinik für Labormedizin am Osloer Uniklinikum beherbergen und ein Arbeitsplatz für rund 1.600 Angestellte und 1.600 Studierende sein, die in den Bereichen Lifescience, Medizin, Chemie und Pharmazie forschen und lehren. Mit dem Ziel ein international führendes, interdisziplinäres Forschungsmilieu im Bereich Lifescience mit hochtechnologischer Ausrüstung zu schaffen, sind die Anforderungen seitens der Nutzer an den Umfang und die Komplexität der technischen Installationen und Ausrüstungen der Forschungslabore immens. Hinzu kommen Anforderungen an Generalität und Flexibilität, um auf künftige Entwicklungen in der Forschung reagieren zu können, sowie Sicherheitsanordnungen für teils hochsensible Forschungslabore. An Laboren sind u.a. ein Labor der biologischen Sicherstufe S3, ein Radioaktivlabor sowie diverse Labore mit umfangreichen Gasinstallationen geplant, deren Komplexität steigt, da sie aus betrieblichen Gründen nicht im Erdgeschoss an einer Außenwand liegen, sondern in den Obergeschossen mitten im Gebäude. Die Sicherheitsanforderungen und erforderlichen Risikoanalysen betreffen neben dem Brandschutz weitere Bereiche, deren Anforderungen z.T. im Konflikt zueinander stehen.

Zusätzlich zu den Laboren kommen große Bürolandschaften und ein über vier Geschosse offenes Atrium mit mehreren Lichthöfen hinzu, dessen erste beiden Etagen die Möglichkeit für Versammlungen von bis zu 3.500 Personen bieten sollen. Für den Brandschutz ergeben sich beim Livsvitenskapsbygget somit diverse Minenfelder oder – positiv ausgedrückt – Spielwiesen, auf denen sich der Planer austoben kann.

Planung und Ausführung in allen Bereichen komplex

Der hohe technische Aufwand und Installationsgrad wird durch folgende Zahlen deutlich: Das Livsvitenskapsbygget wird mehr als 650 unterschiedliche technische Systeme enthalten. Es wird mit knapp 80 verschiedenen Gasen versorgt, wovon ca. 50 rohrgebunden sind, die über ein insgesamt ca. 18 km langes Rohrdistributionsnetz von zwei zentralen Gaszentralen, zehn oberirdischen lokalen Gaszentralen sowie diversen Laborgaszentralen für Sondergase an die Entnahmepunkte verteilt werden. 530 Laborabzüge und die Anforderung für redundante Lüftung einiger Labore sorgen für ein Ventilationskanalnetz von ca. 55 km (siehe Abb. 2). Diese Randbedingungen und Anforderungen machen die Planung und Ausführung des Gebäudes für alle Fachdisziplinen zu einer komplexen Aufgabe, bei der eine frühe, interaktive und gleichzeitig interdisziplinäre Planung erforderlich ist.

Für diese Aufgabe hat Statsbygg als Bauherr detaillierte Strategien u.a. für die Digitalisierung und die Implementierung von Lean entwickelt, die sowohl die Planung als auch die Ausführung umfassen. Die ausführenden Bauunternehmen sind über ein Collaboration-Projektvertragsmodell an der Ausführungsplanung beteiligt. Eine umfassende Anwendung von BIM, in die alle Fachdisziplinen und die Ausführenden eingebunden sind, ist ein wesentliches Element in diesen Strategien.

Abb. 2: Hauptführungswege der Lüftungskanäle und Rohre am Livsvitenskapsbygget Quelle: Erichsen & Horgen A

BIM im Brandschutz

Der Brandschutz gehört in Norwegen zu den letzten Fachdisziplinen, die in die Planung am BIM-Modell einbezogen wurden. Norconsult hat sein erstes BIM-Projekt im Brandschutz 2015 durchgeführt. Seit 2018 hat die Modellierung des Brandschutzes im BIM mit mehreren Großprojekten deutlich an Fahrt aufgenommen. Die Voraussetzungen für die Brandschutzmodellierung im BIM sind im Vergleich zu den Fachdisziplinen Architektur, Tragwerksplanung, TGA und Elektro grundsätzlich verschieden. Im Unterschied zu diesen besitzt der Brandschutzplaner an sich keine eigenen Bauteile in der Planung. Als Brandschutzplaner ist man „nur“ Prämissengeber, der den Bauteilen anderer Fachdisziplinen und vornehmlich denen des Architekten Anforderungen zuordnet. Daraus ergeben sich verschiedene BIM-Strategien im Brandschutz. Eine Strategie ist, dass der Brandschutzplaner das BIM-Modell des Architekten „bereichert“, indem er in dieses die Brandschutzanforderungen der relevanten Bauteile einfügt, die sich dann visualisieren lassen.

Dafür gibt es mehrere Programme, die als Add-in z.B. im Revit funktionieren. Da der Architekt einem anderen Planer i.d.R. keinen Zugriff auf sein BIM-Modell gewährt, arbeitet der Brandschutzplaner mit einer Kopie. Wenn das kopierte BIM-Modell des Architekten durch Brandschutzanforderungen bereichert ist, kann mithilfe des Add-in-Programms eine Übertragungsdatei erzeugt werden, die der Architekt in sein „echtes“ BIM-Modell einlesen kann. Dieses Vorgehen bringt z.T. diverse Probleme an der Schnittstelle zwischen dem Architekten und dem Brandschutzplaner mit sich. Es setzt voraus, dass das BIM-Modell des Architekten bereits eine hohe Reife erreicht hat. Denn Änderungen führen bei dieser Strategie zu einem erheblichen Mehraufwand und erhöhen das Risiko für Fehler. Des Weiteren müssen die Längen der Wandobjekte im BIM-Modell des Architekten auf die Längen der Wandanforderungen im Brandschutz abgestimmt sein. Bei großen Projekten bedeutet dies einen erheblichen Abstimmungsaufwand zwischen Architekten und Brandschutzplaner in der Modellierung. […]

Weiterlesen? Der vollständige Artikel ist in Ausgabe 3.2021 des FeuerTrutz Magazins (Juni 2021) erschienen. Dabei werden die Gründe für den Einsatz eines digitalen 3D-BIM-Brandschutzmodells beschrieben und wie dieses im weiteren Planungsablauf genutzt wurde.

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Veranstaltungshinweis BIM World MUNICH 2021
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