Bau Software

Computer-Aided Design (CAD) ist ein wichtiger Grundbaustein für die digitale Planung von Bauwerken. Es erlaubt Planern präzise Zeichnungen und Modellierungen anzufertigen. Digitale Entwürfe können jederzeit bearbeitet und wieder verwendet werden. Neben der Verwendung von 2D-CAD, setzen Planungsbüros zunehmend auf 3D-CAD, das eine realistischere Modellierung ermöglicht. CAD ist außerdem ein wichtiger Baustein des BIM. Zu den beliebtesten CAD-Lösungen gehören AutoCAD, Vectorworks, MicroStation und BricsCAD.

Als Building Information Modeling (BIM) bezeichnet man die digitale Methode zur Planung, Ausführung und Verwaltung von Bauwerken. Im Kern steht der Einsatz verschiedener Softwareprogramme und die zentrale Verwaltung aller relevanten Daten in einem digitalen Modell. So ermöglicht BIM eine verbesserte Kollaboration zwischen den Projektbeteiligten, es hilft bei der frühzeitigen Fehlererkennung von z.B. Kollisionserkennung und ermöglicht ein umfangreiches Lebenszyklusmanagement des Bauwerks durch Betrieb- und Instandhaltungssimulationen. Beliebte BIM-Software sind Revit, ArchiCAD, Allplan und Tekla Structures.

Mit der fortschreitenden Digitalisierung der Baubranche stehen immer mehr Planungsdaten digital zur Verfügung. Big Data bedeutet die Sammlung, Analyse und Transfer der Daten zugunsten datengetriebener Entscheidungsfindungen. Die Vorteile liegen u.a. in genaueren Projektprognosen, Effizienzsteigerung durch Identifizierung von Optimierungspotenzialen und Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit durch bspw. Erkennung von Energieeinsparpotenzialen.

Aufbauend auf der digitalen Planung kann der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), Planern helfen effizienter zu arbeiten, Fehler zu minimieren und Ressourcen zu schonen.
Durch KI-gestützte Software können Modelle teils automatisiert generiert werden. Die hohe Datenmenge ermöglicht es Fehlerquellen, wie bspw. alte Versionen, programmatisch zu erkennen. Darüber hinaus ermöglicht KI, Einsparpotenziale an Material und Kosten zu identifizieren.

Das Internet of Things (IoT) verbindet physische Objekte mit digitalen Netzwerken. Hierdurch ist es in der Lage die Effizienz auf Baustellen und in der Gebäudeverwaltung zu steigern.
Bekannte Beispiele für IoT in der Baubranche sind Smart Buildings (Sensoren steuern Licht, Temperatur und Energieverbrauch des Gebäudes), Baumaschinen-Monitoring (Vernetzte Geräte melden Wartungsbedarf frühzeitig) und Baustellenüberwachung (Echtzeit-Daten von Baustellen ermöglichen es Abläufe zu optimieren).

Zum nachhaltigen Bauen gehört neben den verbauten Materialien auch der energieeffiziente Betrieb des fertigen Gebäudes. Damit dies bereits in der Planung berücksichtigt werden kann, können software-basierte Energiesimulationen angewandt werden. Hier werden u.a. Wärmebedarfsermittlung (Analyse von Heiz- und Kühlkonzepten), Tageslichtsimulation (Optimierung der natürlichen Beleuchtung), und CO2-Bilanzierung (Bewertung der Umweltbelastung eines Gebäudes) des Gebäudes erfasst. Darüber hinaus wird für das sog. Lebenszyklusmanagement ein digitaler Zwilling des Gebäudes gepflegt. Dieser kann durch Simulationen helfen, die Energieeffizienz des Gebäudes zu optimieren. Zu den gängigsten Softwarelösungen gehören DesignBuilder, EnergyPlus und IDA ICE.

Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) stellen für Planer neue Möglichkeiten dar Bauvorhaben zu visualisieren und zu präsentieren.

Durch VR können Planer Bauvorhaben bereits vor Baubeginn virtuell erlebbar machen. Das ermöglicht Planern und deren Kunden u.a. Änderungswünsche frühzeitig zu identifizieren und umzusetzen.

AR kann vor allem am Bau selber helfen. Bspw. können Ingenieure Modelle direkt auf der Baustelle mithilfe einer AR-Brille überlagern. Hierdurch erhält der Planer einen sehr präzisen SOLL-IST Vergleich.

Beliebte AR/VR-Software sind Unity Reflect, Enscape, Twinmotion und Fuzor

Nicht rein Software-basiert, aber definitiv digital unterstützt sind Robotik- und Drohneneinsatz auf Baustellen. Ziele des Einsatzes sind die Steigerung der Effizienz durch Automatisierung, Minimierung von Fehlern und die Erhöhung der Sicherheit.

So kann bspw. Robotik helfen Mauerwerk zu errichten oder Ziegel zu setzen. Autonome Baufahrzeuge versprechen eine Reduzierung von Arbeitskosten und höhere Präzision.

Drohnen hingegen können bei Vermessungen helfen, zur Baustellenüberwachung und damit der Projektkontrolle dienen, sowie helfen Sicherheitsrisiken zu identifizieren.

Essenzieller Bestandteil in der Planung eines Bauwerks ist die Tragwerksplanung. Software für diesen Bereich ermöglicht exakte Berechnungen und Simulationen. Hierbei sind Funktionen wie Finite-Elemente-Analyse (FEA) (Präzise Berechnungen zur Belastbarkeit von Strukturen), Lastanalysen (Simulationen von Wind-, Schnee- und Erdbebenlasten) und Optimierung des Materialeinsatzes (Reduziert Kosten und Ressourcenverbrauch) wichtig.

Beliebte Software im Bereich der Tragwerksplanung sind Dlubal RFEM, SCIA Engineer, RSTAB und Sofistik.

Gutes Projektmanagement ist ein wesentlicher Baustein für ein erfolgreiches Bauprojekt. Dabei geht es in erster Linie darum Ressourcen, Zeitpläne und Budgets zu verwalten. Wichtige Funktionen die Projektmanagement Software mitbringen sollte sind z.B. Gantt-Diagramme (Visualisierung des Baufortschritts), Ressourcenmanagement (u.a. Optimierung des Personaleinsatzes) und eine Kommunikationsplattform (Zusammenarbeit in Echtzeit). Häufig verwendete Software sind Primavera P6, Procore, Bexel Manager und PlanRadar.

Neben den Standardtools gibt es viele spezialisierte Anwendungen für bestimmte Bauprozesse, darunter Software für Kostenkalkulation, Baugrunduntersuchungen, Sicherheitsmanagement und Vorplanung/Grundlagenermittlung.

Als Beispiele können

• AVA-Software: Kostenplanung und Ausschreibungen (z. B. California.pro, ORCA AVA)
• Baugrund-Software: Bodenanalysen (z. B. GEO5, Plaxis)
• Sicherheitssoftware: Baustellen-Sicherheit (z. B. SEMA Safety Manager)
• Vorplanung/ Grundlagenermittlung (Syte)

genannt werden.

Moderne Software löst viele Herausforderungen der Bauindustrie. Durch den gezielten Einsatz von BIM, CAD, KI, IoT, AR/VR, Big Data, Baurobotik, Drohnen, Energiesimulation, Nachhaltigkeitssoftware, Statik- und Tragwerksplanung sowie Projektmanagement-Tools können Planungsbüros effizienter arbeiten, Kosten senken und nachhaltigere Bauwerke schaffen. Wer frühzeitig auf digitale Technologien setzt, sichert sich entscheidende Wettbewerbsvorteile in der sich wandelnden Bauwelt.