Daraus lässt sich etwas machen: Nirgends in Deutschland stehen so viele Kiefern wie in Brandenburg. Auf 70% der Waldfläche wächst die Baumart Kiefer. Das sind 735000 ha.
Bild Landesbetrieb Forst Brandenburg

Das Projekt ‹Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg› (DiKieHo) wird von den TU-Fachgebieten Nachhaltige Unternehmensentwicklung von Prof. Holger Kohl am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb und ‹CHORA conscious city – Städtebau und nachhaltige Stadtentwicklung› von Prof. Raoul Bunschoten bearbeitet. Darüber hinaus sind zwei Institute der Fraunhofer-Gesellschaft, das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik sowie das Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut an dem Projekt beteiligt.

‹Die einzelnen Prozesse und die dazugehörigen Informationen – von der Planung eines Hauses über den Holzeinschlag, den Transport des Holzes ins Sägewerk, die Weiterverarbeitung des Holzes in Fabriken, wo modulare Holzfertigbauteile für das jeweilige Haus hergestellt werden, bis zur Montage der Holzfertigbauteile auf der Baustelle – sollen miteinander digital vernetzt werden. Wir denken die Holzbauwirtschaft vom Wald bis auf die Baustelle grundlegend neu› sagt Prof. Holger Kohl, der das Projekt leitet. Er lehrt an der Technischen Universität Berlin das Fachgebiet ‹Nachhaltige Unternehmensentwicklung›.

Aufbauen auf der ‹Bauhütte 4.0›

‹DiKieHo› baut auf dem vorherigen Vorhaben ‹Bauhütte 4.0› auf, das mit Bezug zur Entstehung des Schumacher-Quartiers in Holzbauweise auf dem ehemaligen Flughafengelände Tegel (Lignum Journal online vom 14.4.2020) den Aufbau eines regionalen Clusters für innovativen Holzbau in Berlin verfolgte. Grundlagen zur Digitalisierung der bereits im Vorhaben ‹Bauhütte 4.0› modellierten Wertschöpfungskette werden nun im Projekt ‹DiKieHo› auf die brandenburgische Kiefer angewendet und erweitert.

‹Wir wollen die Wertschöpfungskette in ein Modell überführen, das für alle Interessengruppen, also Planerinnen, Architektinnen, Holzindustrie, Bauwirtschaft auf allen Ebenen des Wertschöpfungssystems, also der architektonisch-bebauungsplanerischen, der Produktionsebene und der eigentlichen Bauphase, und auf Ebene aller Interessengruppen entlang der Wertschöpfungskette jederzeit digital abrufbar und nutzbar ist. Das ist das Innovative. Es geht um die digitale Transformation der Bauwirtschaft›, erklärt Valentin Eingartner, der das Projekt am Fachgebiet Nachhaltige Unternehmensentwicklung koordiniert.

Effizienz und Nachhaltigkeit kombiniert

Bislang sind herkömmliche Bauvorhaben durch lange Planungsphasen geprägt. Zudem sind sie ineffizient sowie energie-, material- und kostenintensiv, weil die Beauftragung der Baufirmen für die unterschiedlichen Gewerke und auszuführenden Arbeiten auf der Baustelle sehr unterschiedlich und oftmals auch noch analog erfolgt. Dieser gesamte Planungs- und Bauprozess soll nun für alle Beteiligten durch ein Modell einer digitalen Wertschöpfungskette für das Bauen mit Holz unter Berücksichtigung innovativer Architekturkonzepte und neuester Technologien aus dem Bereich Industrie 4.0. vereinfacht werden.

So sollen bereits in der Planungsphase die Holzbedarfe für das geplante Gebäude digital ermittelt und mit den digital abrufbaren Informationen zu den regionalen Kieferbeständen abgeglichen werden. In die Planungsphase fällt auch die digitale Planung von modularen Holzbauelementen, die gepaart mit den passenden Konstruktionsprinzipien in Echtzeit visualisiert werden können. Gleichzeitig werden im Hintergrund kontinuierlich unterschiedliche Bauprinzipien verglichen und hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit bewertet. Das alles geschieht vor dem eigentlichen Baubeginn.

Durchgängig digital vom Baum bis zum Bau

Am Ende der Planungsphase sind alle Bedarfe bekannt. Mit Beginn der Umsetzungsphase können umgehend Bestellungen ausgelöst und die während der Planungsphase digital entworfenen modularen Holzbauelemente zur Anfertigung in Auftrag gegeben werden, die dann auf der Baustelle nur noch montiert werden. ‹Das heisst, wie die Informationen zu den Kieferbeständen in der Region sollen auch all diese notwendigen Informationen für den Bau des Gebäudes durchgängig, also an allen Stellen des Gebäudelebenszyklus zu jeder Zeit digital verfügbar sein›, sagt Valentin Eingartner. 

‹Der regionale Holzbau versteht sich als ein wichtiger Beitrag zu einem Paradigmenwechsel weg von einer linearen Wirtschaft, also einer Wegwerfwirtschaft, hin zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft mit verantwortungsvollem Ressourcenverbrauch›, sagt Holger Kohl. Durch die Verwendung von regionalem Holz als Baumaterial verkürzen sich Transportwege, die Gebäude aus Holz werden zudem zu CO2-Speichern, und dank der modularen Bauweise können die Gebäudeteile und sogar ganze Gebäude auch wiederverwendet werden. All das soll zu einer nachhaltigen, zirkulären Bauwirtschaft in der Region Berlin-Brandenburg beitragen.

Links Projekt TU Berlin | Bauhütte 4.0