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Planungsprozess im Holzbau (leanWOOD)

Abstract und Vortrag: Sonja Geier

Modul III, Do., 27. September 2018, Planungsprozesse/Bemessung

Sonja Geier vom Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) der Hochschule Luzern war beteiligt am europäischen Forschungsprojekt leanWOOD, in dem es um optimierte Planungsprozesse für Gebäude in vorgefertigter Holzbauweise geht. In ihrem Vortrag erklärt sie, warum die Vorfertigung ein anderes Verständnis vom Bauen und andere Anforderungen an die Planung braucht und wie ein holzbaugerechter Planungsprozess aussehen sollte.

Es heißt immer, der Holzbau ist so kompliziert. Im Zuge des internationalen Forschungsprojekts leanWOOD haben wir insgesamt 23 Holzbauprojekte analysiert. Wir wollten wissen, wo die Probleme liegen und wie ein holzbaugerechter Planungsprozess auszusehen hat.

Auswertung Stundenaufwand im Planungs- und Bauprozess

Wir haben Büros gefragt, wie viele Stunden sie pro Phase arbeiten, und das Ergebnis – hier am Beispiel eines Mehrfamilienhauses, einer Sanierung mit gleichzeitiger Aufstockung im Holzelementbau – in einer Kurve aufgetragen: die tatsächlich aufgebrachten Stunden je Leistungsphase ebenso wie den Aufwand, der laut Honorarvergütung in der jeweiligen Phase abgerechnet werden kann. Daran kann man gut erkennen, dass gerade in den Phasen Ausschreibung und Vergabe sowie Ausführungsplanung die Linien stark voneinander abweichen. Warum haben wir eine ineffiziente Planung und einen Mehraufwand, der nicht über die Honorare vergütet werden kann? Es scheint, dass die Architekten im Holzbau „draufzahlen“.

Vorfertigung – ein anderes Verständnis vom Bauen

Bisher haben wir im Bauwesen vor Ort kleinformatige Elemente zusammengesetzt, wenn wir aber von Vorfertigung sprechen, dann sprechen wir von großformatigen Elementen mit einem hohen Vorfertigungsgrad. Aus der anderen Bauweise ergibt sich auch ein anderer Planungsablauf. Einen baubegleitenden Ablauf wie in der konventionellen Bauweise üblich lässt die Vorfertigung nicht zu. Das Planen eines vorgefertigten Holzgebäudes ist grundsätzlich nicht schwierig, im Gegenteil, es ist sogar leichter. Man muss nur wissen, dass ein anderes Verständnis vom Bauen dahinterliegt, und verstehen, wie das den Prozess beeinflusst. In der konventionellen, baubegleitenden Planung gibt es einen linearen Wissenszuwachs, bei der Vorfertigung hingegen muss zu Beginn das ganze Know-how erarbeitet werden, die Wissenskurve steigt hier zu Beginn stark an.

Vorfertigung – andere Anforderungen an die Planung

Was die Holzbauplanung auch schwieriger macht, ist der hohe Bedarf an interdisziplinärer Abstimmung. Der Tragwerksplaner muss beim Holzbau weit mehr bedenken als eine reine Tragwerksplanung. Rohbau, Tragwerk und Ausbau müssen zusammen geplant werden. Die reine Tragwerksplanung nimmt beim Holzbau ca. 15 Prozent ein, der Rest liegt in der Integration von Brandschutz, Schallschutz, Bauphysik, Einbauteilen und Durchbrüchen. Auch die Koordination mit dem Gebäudetechniker ist wichtig – die Leitungsführungen müssen rechtzeitig geplant werden. In der konventionellen Planung mit niedrigen Vorfertigungsgraden ist es üblich, die exakte Leitungsführung und -dimensionierung zum spätestmöglichen Zeitpunkt durchzuführen. Im vorgefertigten Holzbau ist dies nicht möglich – Leitungen und Durchbrüche müssen für die Produktion exakt festgelegt werden. Hier ist ein Umdenken notwendig.

Wie sieht ein holzbaugerechter Planungsprozess aus?

Es braucht

  • Synchronisation der interdisziplinären Zusammenarbeit
  • den sogenannten Design Freeze vor der Werkstattplanung
  • angemessene Planungszeit

Die abgeschlossene Planung vor der Werkstattplanung erfordert eine angemessene Zeit für die sorgfältige Abstimmung. Wird dies nicht beachtet, können durch erforderliche Nachbesserungen bis zu 15 Prozent Mehrkosten entstehen. Eine angemessene Planungszeit zu fordern, ist immer mit einem Argumentationsbedarf verbunden. Die Vorteile liegen aber auf der Hand: eine schnellere und vor allem reibungslose Umsetzung vor Ort, hohe Kostensicherheit, eine hohe Ausführungsqualität.

Das öffentliche Vergabesystem

Der Holzbau braucht einen Planungsprozess, in dem sich Planung und Ausführung besser (in Bezug auf Qualität, Termin- und Kostensicherheit) austauschen können. Idealerweise wird die erforderliche Holzbaukompetenz schon früh eingebunden. Die Grundprinzipien des freien Wettbewerbs trennen aber das Planungsteam vom Ausführungsteam.
Da in Österreich nur 11 Prozent der Umsätze im Holzbau aus öffentlichen Mitteln generiert werden und ein Anteil von 30 Prozent durchaus möglich scheint, lohnt es sich, alternative Möglichkeiten und Modelle anzuschauen.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Holzbaukompetenz frühzeitig einzubinden:

  • durch ein Holzbauingenieurbüro
  • durch die mandatierte Beratung durch ein Holzbauunternehmen. Hier ist die Transparenz und Gleichbehandlung im Vergabeverfahren zu berücksichtigen.

Eine andere Alternative sind Modelle, die einen frühzeitigen Vergabeprozess und damit eine kooperative Planung nach der Vergabe ermöglichen:

  • Gesamtleistungswettbewerb
  • Generalübernehmermodell Steiermark
  • funktionale Ausschreibung
  • […]

Das geeignete Modell ist aber immer abhängig von den spezifischen Herausforderungen im Projekt und dem Profil der Bauherrschaft. Auch klassische Einzelvergabeverfahren werden von holzbauerfahrenen Architekten geschätzt.

Einzelvergabeverfahren

Der Bauherr beauftragt Fachplaner und Unternehmer einzeln (Architekt, Fachplaner, Unternehmer). Das funktioniert gut, wenn wir einen holzbauerfahrenen Architekten haben und es sich um keine Sonderbauaufgabe handelt. Die Stärke des Verfahrens ist, dass man sehr präzise formulieren kann, was man haben will. Probleme gibt es bei innovativen Lösungen oder wenn das Know-how fehlt.

Gesamtleistungswettbewerb (Schweizer Modell)

Eine Variante der früheren Vergabe wird in der Schweiz mit dem Gesamtleistungswettbewerb angeboten. In der Wettbewerbsphase kooperieren Planende und Unternehmen. Für die Ausführung wird das Siegerteam mittels eines Totalunternehmerwerkvertrags beauftragt. Zumeist bindet der Holzbauunternehmer dann Planende und Ausführende mittels Subverträgen ein. Das nahezu idente Modell wird in der Steiermark unter dem Titel „Generalübernehmermodell Steiermark“ von der steiermärkischen Wohnbauförderung für den geförderten Wohnungsbau in Holz eingesetzt. Der Architekt sucht sich ein Holzbauunternehmen aus, um gemeinsam am Wettbewerb teilzunehmen. Der große Vorteil ist, dass der Bauherr mehrere Lösungsvorschläge und einen Preis hat. Die Schwäche ist, dass der Aufwand für einen Wettbewerb hoch ist.

Funktionale Ausschreibung

Die funktionale Ausschreibung bietet die Möglichkeit, das Wissen von Fertigung und Montage frühzeitig in die Planung einzubringen. Auch holzbauunerfahrene Architekturbüros können damit Kostensicherheit und Qualität im vorgefertigten Holzbau garantieren. Dabei geben die Architekten den gestalterischen Entwurf und die technischen Leitdetails vor. Auf dieser Basis kalkulieren die Generalunternehmen und geben Angebote ab. Das Verfahren ist für den vorgefertigten Holzbau von großem Vorteil, wenn es von einem professionellen Bauherrn durchgeführt wird. Bei der Frankfurter Schule zum Beispiel entwickelten die Architekten NKBAK Leitdetails, der Holzbauer holte als Generalunternehmer den Ingenieur mit ins Boot, der Bauherr beauftragte extern Architekt und Fachplaner. Man muss dazu wissen, dass die Architekten bis dahin kaum Erfahrung im Holzbau hatten. Die funktionale Ausschreibung funktioniert im Elementbau sehr gut, das Unternehmen kann sein Wissen gut einbringen, kann auch die mangelnde Erfahrung bei den Architekten kompensieren. Problematisch wird es, wenn der Bauherr die funktionale Ausschreibung nicht im Griff hat und die Schnittstellen nicht genau definiert sind.

Bauträgerwettbewerb Wien

Auch hier versucht man, im Wettbewerb Kooperationen zu initiieren, in diesem Fall zwischen Architekt und Bauträger.

Komplexität

Alle sagen, dass der Holzbau komplex ist. Aber warum? Im Zuge unserer detaillierten Fallstudien erforschte ich, welche Aspekte die Teams in der Umsetzung besonders forderten. Die recherchierten Kriterien wurden in vier Kategorien eingeteilt: Anforderungen, Prozess, Design und Konstruktion. Es zeigte sich, dass die größten Probleme in der Kategorie Prozess auftauchten. Der Prozess ist die eigentliche Herausforderung.
Daraus entwickelte ich den Kriterienkatalog und das Analysemodell für den vorgefertigten Holzbau (siehe Publikation „Analysemodell für das vorgefertigte Bauen mit Holz“). Es ist ein erster Schritt zur systematischen und typologischen Strukturierung des vorgefertigten Bauens mit Holz. Architektonische, funktionale und konstruktive Aspekte werden disziplinübergreifend in Bezug auf die projektspezifischen Anforderungen bewertet. Damit können Rückschlüsse auf die resultierende Komplexität in der Planung und Umsetzung gezogen werden.
Es gibt nicht den einen idealen Planungsprozess oder das eine ideale Vergabemodell für den Holzbau. Jedes Projekt ist einzigartig. Wichtig ist zu erkennen, wo die Herausforderungen liegen, dass man daraus das Design des Prozesses und das richtige Projektteam zusammensetzen, sowie mögliche Komplikationen im Prozess rechtzeitig erkennen kann. Hierzu erstellte ich im Zuge meiner Dissertation einen Kriterienkatalog. Die Weiterentwicklung für spezifische Anwendungsfälle (Kostenschätzung, Honorarermittlung, Kalkulation oder auch Wettbewerbsjurierung) und die automatisierte Eingabe und Ergebnisdarstellung sind aktuell in Planung.

Sonja Geier

studierte Architektur an der TU Graz und ist stellvertretende Leiterin am Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur an der Hochschule Luzern. Sonja Geier schloss im Sommer 2018 ihre Dissertation unter dem Titel „Analysemodell für das vorgefertigte Bauen mit Holz – Lösungsansatz zur Einschätzung und zum Umgang mit Komplexität“ erfolgreich ab.
www.hslu.ch/cctp

Links und Hinweise

leanWOOD – optimierte Planungsprozesse für Gebäude in vorgefertigter Holzbauweise
Internationales Forschungsprojekt unter der Koordination der Professur Entwerfen und Holzbau von Prof. Hermann Kaufmann an der TU München
Infos und Forschungsbericht: www.leanwood.eu

leanWOOD-Schlussdokumentation Schweiz der Hochschule Luzern
www.leanwood.ch, www.hslu.ch/cctp-projekte

Atlas Mehrgeschossiger Holzbau
Detail Business Information GmbH, München 2017, Euro 130,–
Zu bestellen unter: shop.proholz.at

Zuschnitt 70 – Planungsprozesse
www.zuschnitt.at

Analysemodell für das vorgefertigte Bauen mit Holz
Lösungsansätze zur Einschätzung und zum Umgang mit Komplexität
Sonja Geier, Dezember 2017
https://mediatum.ub.tum.de/1415118

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