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Wenn BIM zu früh fragt: Die Herausforderung der TGA-Planung
In BIM-Projekten entsteht schnell der Eindruck, dass die TGA der Planung hinterherläuft. Architektur und Tragwerksplanung stehen bereits mit ihren Modellen bereit, während bei der TGA noch Systeme abgestimmt, Schächte angepasst und Berechnungen verfeinert werden. Jede Änderung hat Einfluss auf die anderen Disziplinen.
Aber woran liegt das eigentlich?
Sicherlich spielt die hohe technische Komplexität der TGA eine Rolle. Doch damit lässt sich das Problem nicht vollständig erklären. Ein wesentlicher Punkt liegt vielmehr darin, wann bestimmte Informationen in der Planung benötigt werden – und wann sie tatsächlich belastbar vorliegen können.
Die TGA plant keine isolierten Bauteile
Ein TGA-Modell besteht zwar aus vielen einzelnen Komponenten, diese sind aber selten unabhängig voneinander.
Eine Rohrleitung hängt beispielsweise von der erforderlichen Leistung, der Systemtemperatur, dem Volumenstrom und der hydraulischen Berechnung ab. Bei Lüftungsanlagen beeinflussen Luftmengen und Druckverluste die Dimensionierung von Kanälen und Komponenten. Änderungen an einem Teil des Systems können deshalb Auswirkungen auf viele andere Bereiche haben.
Das bedeutet: Eine Information entsteht in der TGA häufig nicht einfach dadurch, dass ein Planer einen Parameter in Revit einträgt. Sie ist das Ergebnis einer Kette von Entscheidungen und Berechnungen, die sich im Laufe der Planung weiterentwickelt.
TGA-Planer müssen die technischen Systeme dabei ganzheitlich betrachten. Eine Entscheidung für das Untergeschoss kann beispielsweise von der Planung der darüberliegenden Geschosse abhängen. Leitungswege, Dimensionierungen oder Schachtbelegungen lassen sich deshalb nicht immer isoliert für einen einzelnen Bereich festlegen, ohne die Auswirkungen auf das Gesamtsystem zu berücksichtigen.
Hier entstehen oft Spannungen mit dem BIM-Prozess.
Wenn der Schacht früher feststehen muss als die TGA
Ein gutes Beispiel dafür sind Schächte.
Bereits in frühen Leistungsphasen müssen Schächte in der Architektur berücksichtigt und räumlich eingeplant werden. Für die TGA ist zu diesem Zeitpunkt jedoch häufig noch nicht abschließend geklärt, welche Systeme tatsächlich durch den Schacht geführt werden und welche Dimensionen dafür benötigt werden.
Natürlich gibt es Planungsannahmen, die aus der Erfahrung heraus auch präzise sein können. Man kann abschätzen, welche Leitungen und Kanäle benötigt werden und welchen Platzbedarf sie voraussichtlich haben werden.
Aber eine solche Annahme ist nicht automatisch eine belastbare Planung.
Im weiteren Verlauf können sich beispielsweise Systementscheidungen ändern, Berechnungen zu anderen Dimensionen führen oder zusätzliche Anforderungen hinzukommen. Was in einer frühen Phase noch ausreichend groß dimensioniert erschien, kann später knapp werden. Deshalb werden Schächte in frühen Planungsphasen aus TGA-Sicht häufig lieber etwas großzügiger angesetzt. Eine spätere Verkleinerung ist in der Regel deutlich einfacher als eine notwendige Vergrößerung – insbesondere dann, wenn Architektur, Tragwerk oder bereits geplante Bauteile betroffen sind.
In der Praxis kann diese Vorgehensweise jedoch zum Konflikt werden: Ein größer angesetzter Schacht bedeutet schließlich auch weniger nutzbare Nettofläche. Was aus Sicht der TGA eine sinnvolle planerische Reserve darstellt, kann für Bauherr, Architektur oder Tragwerksplanung später wie unnötig beanspruchter Raum wirken.
Berechnungen verändern das Modell
Ein ähnliches Prinzip zeigt sich bei den Parametern der TGA-Modelle.
Mit zunehmender Planungstiefe werden Berechnungen detaillierter und die technischen Systeme konkreter. Dadurch verändern sich auch die Informationen im Modell.
Ein Volumenstrom in einer frühen Planungsphase kann beispielsweise auf einer Annahme beruhen. Mit fortschreitender Berechnung wird daraus ein genauerer Wert. Ähnliches gilt für Rohr- und Kanalquerschnitte, Leistungen, Druckverluste oder die Dimensionierung von Anlagenkomponenten.
Das bedeutet nicht, dass frühe Informationen falsch sind. Sie haben nur einen anderen Planungsstand.
Genau diese Unterscheidung wird im BIM-Prozess aus unserer Sicht häufig unterschätzt: Eine Information kann vorhanden sein, ohne bereits endgültig festzustehen.
Das Problem mit „früh verfügbaren“ Informationen
BIM-Prozesse verlangen Informationen zu definierten Zeitpunkten. Das ist grundsätzlich sinnvoll. Schließlich soll ein Modell nicht nur geometrisch koordiniert werden, sondern auch Informationen für die nächsten Planungs- und Entscheidungsprozesse bereitstellen.
Die Frage dabei:
Wie belastbar muss eine Information zu diesem Zeitpunkt tatsächlich sein?
Ein Planungswert aus der LP2 kann für eine Entscheidung vollkommen ausreichend sein. Für eine spätere Ausschreibung oder die Übergabe an einen anderen Prozess wäre derselbe Wert möglicherweise nicht genügend präzise.
Wenn diese Unterschiede nicht berücksichtigt werden, entsteht ein schwieriger Kreislauf: Die TGA muss Informationen liefern, obwohl die dafür notwendigen Entscheidungen noch nicht vollständig getroffen werden können. Werden diese Informationen anschließend als verbindlich betrachtet, können spätere Änderungen wie Fehler der TGA wirken – obwohl sie eigentlich eine normale Weiterentwicklung der Planung darstellen.
BIM braucht Entwicklung statt Momentaufnahmen
Damit wird auch deutlich, warum die reine Betrachtung von Modellständen oder einzelnen Parametern nicht immer ausreicht.
Ein TGA-Modell aus einer frühen Leistungsphase ist nicht einfach ein „unfertiges“ Modell eines späteren Zustands. Es bildet einen anderen Stand der Planung ab.
Entscheidend ist daher, Informationen mit ihrem jeweiligen Entwicklungsstand und ihrem Zweck zu betrachten:
- Was ist eine erste Planungsannahme?
- Was wurde bereits systematisch festgelegt?
- Welche Informationen basieren auf einer Berechnung?
- Welche Werte sind belastbar und welche können sich noch verändern?
- Für welchen nächsten Planungsschritt wird die Information benötigt?
Gerade bei interdisziplinären Übergaben ist diese Unterscheidung wichtig. Denn eine Information, die für die TGA intern noch eine Arbeitsgrundlage ist, kann von einer anderen Disziplin bereits als verbindliche Vorgabe interpretiert werden.
Was kann man besser machen?
Die Lösung liegt deshalb nicht darin, TGA-Informationen einfach später zu liefern. Ebenso wenig kann das Ziel sein, bereits in frühen Leistungsphasen jedes Detail endgültig festzulegen.
Sinnvoller ist es, den Entwicklungsstand von Informationen stärker in den BIM-Prozess einzubeziehen.
Dafür müssen Informationsanforderungen nicht nur definieren, welche Information benötigt wird, sondern auch, mit welcher Verbindlichkeit und für welchen Zweck sie zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt wird.
Besonders bei stark voneinander abhängigen TGA-Systemen sollte außerdem berücksichtigt werden, welche Informationen bereits feststehen und welche erst durch nachfolgende Berechnungen oder Systementscheidungen entstehen.
So kann ein BIM-Prozess mit der tatsächlichen Entwicklung der TGA-Planung umgehen, anstatt von ihr zu verlangen, Entscheidungen vorwegzunehmen.
Fazit
Die TGA ist im BIM-Prozess nicht zwangsläufig der Nachzügler. Sie arbeitet vielmehr mit einer anderen Planungssichtweise als andere Beteiligte im Projekt.
Schächte müssen früh koordiniert werden, obwohl die darin verlaufenden Systeme noch nicht vollständig feststehen. Berechnungen werden detaillierter, wodurch sich Dimensionen und Parameter verändern. Und Informationen, die in einer frühen Leistungsphase sinnvoll sind, müssen nicht zwangsläufig bereits die Qualität einer späteren Planungsphase besitzen.
Vielleicht muss dazu die Sichtweise der TGA-Planer im BIM-Prozess stärker berücksichtigt werden. Dafür braucht es aus unserer Sicht auch BIM-Manager, die das Zusammenspiel der TGA mit den weiteren Planungsbeteiligten nicht nur organisatorisch koordinieren, sondern die technischen Abhängigkeiten und deren Auswirkungen auf den Gesamtprozess verstehen.
