Die Zukunft des Betonfertigteilbaus ist intelligent – der Planungsprozess auch

Die moderne Vorfertigung verändert grundlegend, welche Leistungen ein Betonfertigteil übernehmen kann. Statt ausschließlich einzelne tragende Elemente herzustellen, produzieren Fertigteilwerke zunehmend vollständig ausgestattete Bauteile, die fertig für den multifunktionalen Einsatz auf der Baustelle eintreffen.

Außenwandplatten können beispielsweise bereits bei der werkseitigen Fertigung mit Wärmedämmung, integrierter Bewehrung, Elektroinstallationsrohren, Heiz- und Kühlleitungen, Fenstern, Türen sowie der vorgesehenen Oberflächenausführung ausgestattet werden. Holz-Beton-Hybridbauteile und werkseitig fertiggestellte Fassaden erweitern die Möglichkeiten zusätzlich. Dadurch lässt sich die Zahl der auf der Baustelle erforderlichen Gewerke reduzieren, während gleichzeitig eine konsistent hohe Qualität gewährleistet wird.

Dieser Ansatz bietet Vorteile über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg. Je mehr Arbeiten unter kontrollierten Werkbedingungen ausgeführt werden, desto geringer fallen Materialverluste, Transporte zur Baustelle und Bauzeiten aus. Gleichzeitig verbessern sich Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz. Integrierte Komponenten tragen darüber hinaus zu einer höheren thermischen Leistungsfähigkeit, längerer Lebensdauer, geringerem Instandhaltungsbedarf und einer effizienteren Ressourcennutzung bei.

Für Planende verändern diese Entwicklungen jedoch grundlegend die Anforderungen an die Fertigteilplanung. Jede zusätzliche Funktionsebene erhöht die Menge an Informationen, die innerhalb eines Bauteils koordiniert werden muss. Eine Fertigteilplatte wird damit zu einem intelligenten Bauteil, das architektonische, tragwerksplanerische, fertigungstechnische und montagetechnische Anforderungen gleichzeitig erfüllen muss.

Mit der zunehmenden Funktionalität der Fertigteile steigt auch die Komplexität ihrer Planung. Die Koordination von Bewehrung, Wärmedämmung, integrierten TGA-Komponenten, Aussparungen, Transportankern, Anschlussdetails, Einbau- und Befestigungsteilen sowie Oberflächengestaltung innerhalb eines einzigen Bauteils erfordert weit mehr als eine rein geometrische Modellierung. Jede Planungsentscheidung kann Auswirkungen auf Fertigung, Transport und Montage sowie letztlich auf die Leistungsfähigkeit des fertiggestellten Gebäudes haben.

Diese zunehmende Komplexität stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Werden immer mehr Funktionen in ein einzelnes Bauteil integriert, kann der Planungsaufwand stark ansteigen, sofern keine effizienten und hochautomatisierten Workflows zur Verfügung stehen. Die manuelle Bearbeitung von Hunderten oder gar Tausenden individueller Fertigteile bindet nicht nur wertvolle Ingenieurkapazitäten, sondern erhöht auch das Risiko von Inkonsistenzen, Koordinationsproblemen und kostspieligen Änderungen in späteren Projektphasen.

DfMA schafft den methodischen Rahmen, um die wachsende Komplexität des modernen Fertigteilbaus zu bewältigen. Anstatt Fertigung und Montage erst nach Abschluss der Planung zu berücksichtigen, integriert DfMA diese Anforderungen von Beginn an in den Planungsprozess. Dadurch können Projektteams Bauteile bereits vor Produktionsbeginn optimieren, Nacharbeiten reduzieren, die Montage vereinfachen und für besser planbare Projektergebnisse sorgen.

Die digitale Planung ist eine wesentliche Voraussetzung dafür. Building Information Modeling (BIM) stellt eine gemeinsame, zentrale Quelle für Projektinformationen bereit und vernetzt Architektur- und Ingenieurbüros, Fertigteilwerke sowie ausführende Unternehmen über ein einheitliches Modell. Fertigungstechnische Randbedingungen, Bewehrungsanforderungen, integrierte Komponenten und Montageabläufe können lange vor den baustellenseitigen Arbeiten koordiniert werden. Potenzielle Konflikte lassen sich dadurch zu einem Zeitpunkt lösen, an dem Änderungen noch schnell und kostengünstig umgesetzt werden können.

Für zunehmend intelligente Fertigteile gewinnt dieser vernetzte Ansatz zusätzlich an Bedeutung. Statt jede Wand, Decke oder Fassadenplatte als isoliertes Einzelbauteil zu betrachten, können Planende koordinierte Bauteile entwickeln, die sämtliche über den Projektlebenszyklus hinweg benötigten Informationen enthalten. Das Ergebnis ist ein reibungsloser Übergang von der Planung in die Fertigung und von der Fertigung auf die Baustelle – mit weniger Fehlern, geringerem manuellem Koordinationsaufwand und höherer Sicherheit, dass jedes Element seine vorgesehene Funktion zuverlässig erfüllt.

Ohne speziell auf den Fertigteilbau zugeschnittene digitale Workflows kann die zunehmende Komplexität schnell überfordern. Genau hier liegt die besondere Stärke von ALLPLAN Precast. Die eigens für den Fertigteilbau entwickelte Lösung ermöglicht es Ingenieur:innen, immer anspruchsvollere Fertigteile zu modellieren und gleichzeitig die intelligenten Beziehungen zwischen sämtlichen Komponenten aufrechtzuerhalten. Bewehrung, Einbauteile, Befestigungselemente und Aussparungen bleiben mit dem jeweils zugehörigen Bauteil verknüpft. Dadurch verhält sich das Modell wie ein konsistent koordiniertes Fertigbauteil statt wie eine Ansammlung voneinander unabhängiger Objekte.

Parametrische Modellierung und hoch automatisierte Workflows reduzieren wiederkehrende Planungsaufgaben zusätzlich. Projektteams können dadurch eine große Anzahl komplexer Fertigteile effizient verwalten und zugleich die Konsistenz im gesamten Projekt sicherstellen. Kommt es zu Änderungen, werden Produktionspläne, Bewehrungspläne, Mengenermittlungen und Fertigungsdaten automatisch aus dem Modell aktualisiert. Ein Großteil des manuellen Aufwands, der traditionell mit Planungsänderungen verbunden ist, entfällt damit.

Das Ergebnis ist ein Workflow, der auch bei zunehmender Komplexität des Projekts eine effiziente Planung ermöglicht. Der Planungsaufwand steigt nicht mehr zwangsläufig proportional zum Funktionsumfang der einzelnen Fertigteile. Ingenieurteams können vielmehr hochdetaillierte Bauteile mit einem hohen Vorfertigungsgrad weiterhin effizient und präzise planen und bereitstellen.

Dass dieser Ansatz bereits in realen Projekten erfolgreich eingesetzt wird, zeigt das preisgekrönte Wiener Wohnbauprojekt Wientalterrassen. Hier wurden mehr als 3.100 Betonfertigteile verbaut, die vor ihrer werkseitigen Herstellung vollständig mit ALLPLAN Precast geplant wurden. Der durchgängige digitale Workflow unterstützte die Koordination Tausender individueller Bauteile und trug gleichzeitig dazu bei, Bauzeit, Transportaufwand und Emissionen auf der Baustelle zu reduzieren. Das Projekt ist damit ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie eine intelligente Fertigteilplanung zur erfolgreichen Realisierung hochinnovativer Bauvorhaben beigetragen kann.