Wie BIM bei der Planung energieeffizienter Gebäude gefördert wird
Gebäude müssen energieeffizienter werden. Nicht nur, weil Wladimir Putin droht, Deutschland den Gashahn abzudrehen und bislang jedes zweite Wohngebäude mit dem fossilen Brennstoff beheizt wird. Nur wenn die Energieeffizienz der 19 Millionen Wohn- und zwei Millionen übrigen Gebäude hierzulande steigt, wird die Bundesregierung - wie im 2021 novellierten Klimaschutzgesetz festgelegt - bis 2045 klimaneutral.
Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Immobilienbesitzer mehr erneuerbare Energien nutzen und 14 Millionen Bestandsgebäude von Grund auf energetisch sanieren, hat das Umweltbundesamt berechnet. Building Information Modeling (BIM) kann dabei einen gewaltigen Beitrag leisten. Davon ist die Regierung des Landes Nordrhein-Westfalen überzeugt.
Bauherrn bekommen zweimal im Jahr bis zu 18.000 Euro pro Vorhaben
Deshalb fördert sie den Einsatz von BIM bei der Planung von Neubauten sowie Sanierungen ab sofort im Rahmen des Programms „Progres.nrw“. Das Bundesland übernimmt pro Bauvorhaben 60 Prozent der Kosten für BIM-Planungsleistungen, wenn diese einen Beitrag zur Verbesserung der energetischen Qualität eines Gebäudes leisten.
Der Zuschuss ist allerdings bei 15.000 Euro oder 20 Prozent der gesamten Planungskosten nach HOAI gedeckelt. Die maximale Fördersumme erhöht sich auf 18.000 Euro je Bauvorhaben, wenn ein Bestandsgebäude im Rahmen einer Sanierung digital erfasst werden muss. Bauherren können die Förderung jedes Jahr für zwei Bauvorhaben beantragen.
Antragsteller müssen BIM-Modelle im Datenformat IFC erstellen lassen
Um sie zu erhalten, muss der beauftragte Planer oder Architekt ein attribuiertes – also mit geometrischen und bauphysikalischen Informationen hinterlegtes – Verzeichnis der vorgesehenen Bauteile und Elemente vorlegen. Auf Verlangen ist ein koordiniertes dreidimensionales Datenmodell im Format IFC (Industry Foundation Classes) mindestens im Modelldetaillierungsgrad (MDG) 300 einzureichen. Antragsteller müssen versichern, dass ihr Planer ein solches erstellt.
Dieses 3D-Modell kann während des Baus des Gebäudes auch zu einem As-built-Modell (MDG 500) fortgeschrieben werden. Dieses bildet dann nicht die Planung für das Bauwerk ab, sondern stellt dieses im MDG 500 genauso dar, wie es wirklich umgesetzt wurde.
Der Nachweis, dass die Energieeffizienz des Gebäudes mit BIM geplant und optimiert wurde, erfolgt dann auf Basis des As-built-Modells. Dieses muss mit dem frei verfügbaren Open.IFC-Viewer der Open-Design-Alliance auszulesen sein.
Offener Datenstandard IFC erleichtert Zusammenarbeit aller Beteiligten
Der offene Datenstandard IFC ist bei der energetischen Sanierung sowie der Planung und Realisierung energieeffizienter Gebäude besonders wichtig. Denn bei solchen Projekten gibt es vom Architekten und TGA-Planer über den Energieberater bis hin zu den ausführenden Handwerksbetrieben meist eine große Zahl von Beteiligten mit oft unterschiedlicher Softwareausstattung.
Im Handwerk gebräuchliche Lösungen sind dabei nicht immer mit den Modellierungs- und Planungstools von Architekten und Ingenieuren kompatibel. Dennoch müssen sie mit denselben Daten arbeiten können. Dies gelingt mit IFC.
BIM-Modelle sind Grundlage für Simulationen des Energieverhaltens eines Gebäudes
Erst mit dem offenen Standard können auch Softwareanwendungen für die Simulation des thermischen Verhaltens und des Strombedarfs eines Bauwerks die in den bei der Arbeit mit BIM erstellten Gebäudemodellen enthaltenen Informationen nutzen.
Derartige Berechnungen sind unerlässlich, um bereits bei der Planung eines Neubaus zu ermitteln, wie dieser idealerweise auszurichten oder Wand- und Fensterflächen so zu verteilen sind, dass das Gebäude später möglichst wenig Energie verbraucht.
Bei Sanierungsprojekten helfen thermische Simulationen, optimal auf den Bedarf des Bestandsgebäudes abgestimmte Heiz- und Klimatechnik zu finden.
Passive Strategien sparen Energie und Baukosten
Simulationen zeigen Architekten und Planern auch, mit welchen passiven Strategien sie den thermischen Komfort in einem Gebäude am besten herstellen können, erklärt das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Planen und Bauen in einem Technischen Bericht über energetische Simulationen.
Große Fensterflächen etwa holten auch in Herbst und Winter Licht und Wärme der Sonne ins Gebäude. Bewusst platzierte Speichermassen halten diese Energie längere Zeit im Haus. Eine Verschattungsanlage oder Querlüftung kühle dieses dagegen im Sommer.
So lasse sich bei der technischen Gebäudeausrüstung ein „Over Engineering“ vermeiden und viel graue Energie sparen, die für Herstellung, Lieferung und Montage überdimensionierter Gebäudetechnik benötigt würde, heißt es in dem Bericht.
Simulationen sind die Schlüsseltechnologie für klimaschonendes Bauen und Sanieren
Nutzen BIM-basierte Simulationstools Künstliche Intelligenz, können sie bei der Suche nach der optimalen Variante des Gebäudes zudem in kurzer Zeit erheblich mehr Einflussgrößen und deren gegenseitige Abhängigkeiten analysieren, als ein Planer dies könnte.
Energiesimulationen werden so dank BIM nicht nur zur Schlüsseltechnologie für klimaschonendes Bauen und Sanieren. Sie sorgen auch dafür, dass es die Nutzer und Bewohner von Gebäuden im Winter künftig auch dann kuschelig warm haben, wenn sie Wohnhäuser und Büros nicht mit Gas aus Russland beheizen.
