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Das Forschungsprojekt "Zukunftsorientierte Gebäudebewertung" (ZUG) fokussiert die Erkenntnisse über die Potenziale für Produktions- und Logistikgebäude mittelständischer Unternehmen der Automobil-, Automobilzulieferer- und Maschinenbaubranche unter besonderer Berücksichtigung der die Nutzung beschreibenden Funktionen. Da sich zukünftig Veränderungszyklen in Bezug auf Organisation und den damit einhergehenden sich verändernden Funktionen deutlich verkürzen werden, ist es umso bedeutender, das Potenzial der Gebäude – die Möglichkeiten der Anlage nach – zu erkennen. Dies ist für Neukonzeptionen wie auch für Umbauten/Sanierungen gleichermaßen von Interesse.

Die zentrale Frage lautet: "Was kann das Gebäude zukünftig leisten?" Oder auch: "Was kann das Gebäude – gemäß seiner Anlagen ("Erbanlagen") - im Rahmen des Wandels bezüglich seiner Funktionalitäten möglich machen und was nicht?" Im Umkehrschluss kann es auch heißen: "Für welche zukünftigen Funktionen und den damit einhergehenden Anforderungen wollen wir das Gebäude vorsehen?"

Das Gebäude als Organismus kann mit seiner Primär- und Sekundärstruktur, seiner Gebäude-DNA ©, ein Spektrum an funktionalen Möglichkeiten erfüllen, ohne dass damit maßgebende Folgekosten für zukünftige Veränderungen indiziert wären. Erst beim Verlassen des ihm spezifischen Spektrums erhöhen sich entweder die Aufwendungen zum Teil beträchtlich oder sie sind unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht möglich.

Sind beispielsweise Boden-/Deckenbelastungen für schwere Maschinen nicht vorgesehen und müssen daher nachträglich, im laufenden Prozess, integriert werden, entstehen teilweise sehr hohe Investitions- und Folgekosten. Sie ziehen nicht selten ein Vielfaches der Kosten nach sich, die entstehen gegenüber denen einer baulichen Berücksichtigung der entsprechenden Funktionen von Beginn an.

Die Kenntnis von Gebäudeelementen und Nutzungsmodulen ermöglicht eine exakte Bewertung der Zukunftsorientierung von Gebäuden, wenn ein Instrument für deren sinnhafter Verknüpfung zur Verfügung steht. Die Verbindung der Gebäudeelemente und der Nutzungsmodule erfolgt über gemeinsame, für die Wandlungsfähigkeit relevante Parameter. Die Parameter sind wie Koppelstücke, die entweder zusammenpassen oder nicht. Dieses "Koppeln" mittels einer Bewertungssystematik mündet in die Validierung mittels ausgewählter Beispielprojekte. Mit der Umsetzung in eine Programmstruktur entsteht das IT-gestützte Beratungstool, das mittelständische Unternehmen in vergleichsweise kurzer Zeit bezüglich der Zukunftsorientierung von Gebäuden entscheidungssicher machen soll.

Anwendungsfälle der ZUG-Software

Anwendungserzählungen

Datenmodell

Die Anwendung ZUG soll im Rahmen der Gebäudebewertung eingesetzt werden, wobei neben den allgemeinen Gebäudedaten auch die Nutzung im Vordergrund stehen soll. Als Gebäudearten kommen Industriebauten mit meist rechtwinkliger Struktur für die verarbeitende Industrie (Automobile, Automobilzulieferer, Maschinenbau) in Betracht. Das Gebäude wird in Bereiche zerlegt, die Teile von Geschossen oder auch ganze Geschosse umfassen können. Diesen Bereichen werden Module (= Nutzungseinheiten) zugeordnet, die als Arbeitsplätze, Maschinen oder sonstige für die Fertigung notwendige Objekte gesehen werden können. Die Nutzung des Gebäudes besteht dabei aus der Installation und Verwendung solcher Module, in diesem Sinne aus architektonischer und gebäudeplanerischer Sicht zunächst aus der Platzierung der Module im Gebäude. Zusätzlich sollen die Außenanlagen, der allgemeine Standort sowie rechtliche Rahmenbedingungen, die ihn betreffen, für die Bewertung des Gebäudes herangezogen werden.

Die gesamte Ausdehnung des Gebäudes wird mit Gesamtbreite und Gesamttiefe beschrieben. Dies bildet die größtmögliche Ausdehnung des Gebäudes ab. Bei einem L-förmigen Gebäude ist dies wiederum das Rechteck, indem der L-Körper liegt. Ein Gebäude besteht aus Geschossen, deren Form nicht mit den ermittelten Gebäudemaßen übereinstimmen muss. Dies ist bspw. bei Vor- oder Anbauten der Fall. Hier könnte man sich vorstellen, dass auf einem L-förmigen Erdgeschoss ein nur noch rechteckiges erstes Geschoss aufsitzt.

Die verschiedenen Bezeichnungen für die Flächenmaße für ein Geschoss sind Bruttogeschossfläche (gemessen an Außenkanten der Außenwände), Nettogeschossfläche (gemessen an den Innenkanten der Außenwände) sowie die Gesamtbereichsfläche, welche sich aus den Summen der einzelnen Bereiche zusammensetzt. Dabei gilt BGF > NGF > GBF. Für die Erstellung und Zuordnung von Bereichen dient die Nettogeschossfläche als Ausgangsbasis, wobei hier später für die Bereichseinteilung die unveränderliche Bauelemente (tragende Wände, tragende Stützen) dazu führen, dass ein ungenutzter Bereich als Differenz zwischen NGF und GBF entsteht, sodass die Beziehung GBF + UGB = NGF gilt. UGB steht für „ungenutzte Gebäudefläche“.

Die nachfolgende Abbildung zeigt deutlich, wie verschieden geformte Geschosse individuell erfasst werden. Die grüne gestrichelte Linie markiert dabei die Nettogeschossfläche und umschließt die innerhalb des Geschosses liegenden unveränderlichen Bereiche wie die im Beispiel vorhandene Stützenreihe.
Ein Dach wird nicht extra berücksichtigt. Es könnte als zusätzliches Geschoss angelegt werden, wenn die lichte Raumhöhe dies interessant erscheinen lässt, doch insbesondere für die dreieckige Form von Dächern gibt es keine entsprechende Datenstruktur. Die nachfolgende Grafik zeigt, dass das aufgesetzte Dach keine Nettogeschossfläche und damit auch keine spätere Möglichkeit bietet, Bereiche aufzunehmen. Sollte dennoch ein spezielles Modul im Dach platziert werden sollen oder können und damit ein Dach erfasst werden sollen, dann besteht die Möglichkeit, ein Geschoss für dieses Dach anzulegen. Es wird dann allerdings als gewöhnliches Geschoss verwendet.

Ein Geschoss und damit auch wiederum ein Gebäude besteht aus Bereichen, die nicht notwendigerweise mit tatsächlich verfügbaren Zimmern/Räumen übereinstimmen müssen. Vielmehr können Bereiche vorgegeben werden, die durch tragende und damit unveränderliche Elemente im Gebäude begrenzt werden. Die Anordnung von Bereichen im Gebäude kann in verschiedenen Varianten auftreten, d.h. es sind mehr als eine Bereichsaufteilung pro Gebäude möglich.
Die Abbildung zeigt, wie ein L-förmiges Geschoss in unterschiedlicher Weise mit Bereichen gefüllt wird. Deutlich wird, dass Ecken, Winkel und sonstige Unregelmäßigkeiten durch beliebige Bausituationen geglättet werden, d.h. es sind nur Rechtecke zur Bereichsbildung möglich. Der Platzverlust ist später annähernd nachvollziehbar, da für ein Geschoss die Gesamtmaße erfasst werden und mit der Anzahl der Geschosse verrechnet werden kann.

In den Bereichen und damit innerhalb des Gebäudes werden Maschinen, Arbeitsplätze oder sonstige Objekte platziert. Sie werden als vereinfachter Quader erfasst. Sie können zu Modulgruppen gruppiert werden.

Nutzungsdaten werden für Nutzungsmodule auf unterschiedlichen Ebenen erfasst. Es werden Einzelplatz-, Gruppen- und Bereichsebene unterschieden. Bereichsmodule setzen sich aus mehreren Gruppenmodulen zusammen, Gruppenmodule wiederum aus mehreren Einzelplatzmodulen. Einzelplatzmodule können darüber hinaus in ein Basismodul und diverse Zusatzeinrichtungen zerlegt werden.

Die Erfassung der Nutzungsmoduldaten erfolgt anhand von Modulparametern.

Die Gruppierung von Modulen kann auf sehr unterschiedliche Weisen erfolgen, die bei großen Unterschieden in den Dimensionen zu völlig anderen Flächen führen können. Auf der einen Seite soll verhindert werden, dass mit der Nutzungs-/Platzierungsanalyse auch automatisch eine Fabrik-Layout-Planung durchgeführt wird bzw. dieser Aspekt ist in der ersten Version der Software nicht von Bedeutung. Vielmehr sollen ja auch die Potenziale von neuen Gebäuden aufgedeckt werden, die keine exakte Kopie eines bestehenden darstellen. Da allerdings die Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten von Modulen untereinander sehr groß ist und zudem, wie die nächste Abbildung auch zeigt, zu großen Unterschieden hinsichtlich der Fläche führt, sollen insgesamt vier verschiedene Standardlayouts/-zuordnungen in einer Modulgruppe berücksichtigt werden. Dadurch soll dem Benutzer eine einfache Möglichkeit der Vor-Anordnung gegeben werden, ohne allzu sehr in die Layoutplanung vorzugreifen. Diese vier Grundmöglichkeiten sind mit Blick auf die Seitenverhältnisse Quadrat (1:1), Rechteck (1:2 und 1:3) sowie Straße.

Module werden in Bereichen platziert. Dabei werden die verschiedenen Kombinationsregeln zum Einsatz gebracht, wenn die eigentlichen Bereichsangaben nicht ausreichend sind, um alle (geplanten) Module innerhalb des Gebäudes aufzustellen. In der nachfolgenden Abbildung werden einige der Kombinationsmöglichkeiten genutzt, andere wiederum nicht. Diese Platzierung lässt sich für die verschiedenen Varianten, in denen die Bereiche angegeben sind, durchführen.

Fertige Software

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