Digitale Werkzeuge für Planung und Fertigung: ein Bericht aus der Praxis

Der Beitrag untersucht, wie digitale Methoden und Werkzeuge das Entwerfen, Konstruieren und Bauen bereits heute prägen und welche zukünftigen Potenziale sich daraus ergeben. Während parametrische und digitalbasierte Ansätze lange Zeit vor allem bei komplexen Sonderbauten und internationalen Großprojekten Anwendung fanden, zeigen aktuelle Entwicklungen eine deutliche Verbreiterung ihres Einsatzfelds. Anhand der Projekte Stuttgart 21 und Kuwait International Airport (Terminal 2) werden die tiefgreifenden Veränderungen in Planungs‐ und Fertigungsprozessen detailliert dargestellt. Beide Fallstudien verdeutlichen, dass zentrale digitale Instrumente – wie parametrische Modellierung, programmierbare Schnittstellen, ein durchgängiges BIM‐Management sowie automatisierte Workflows zwischen Geometrie‐, FE‐ und Fertigungsmodellen – essenziell für die Bewältigung komplexer Anforderungen geworden sind. Die digitale Prozesskette ermöglicht eine präzisere Koordination, erhöhte Planungsqualität, eine verbesserte Kosten‐ und Terminkontrolle sowie eine signifikante Steigerung der Ressourceneffizienz. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen zeigt der Beitrag, dass digitale Methoden zunehmend auch in weniger komplexen Projekten einen Mehrwert bieten. Forschungs‐ und Pilotprojekte wie DigitalTWIN, das Plusenergiequartier P18 oder die White‐City‐Brücke in Baku illustrieren, wie durch integrale Datenmodelle, modulare Schnittstellenkonzepte und VR‐gestützte Abläufe die Zusammenarbeit zwischen Planung und Ausführung optimiert werden kann. Insbesondere im Bereich des nachhaltigen Bauens eröffnen BIM‐basierte Ansätze für Lebenszyklusanalysen, Ressourcenpässe und materialspezifische Datenintegration neue Möglichkeiten, ökologische Kennwerte bereits in frühen Planungsphasen präzise zu steuern. Insgesamt zeigt der Beitrag, dass sich der Schwerpunkt der Ingenieurarbeit zunehmend vom reinen Entwerfen und Bemessen hin zur Entwicklung digitaler Prozesse und Werkzeuge verlagert. Die Kombination aus modellbasierter Planung, automatisierten Schnittstellen und digital unterstützter Fertigung wird das Bauwesen grundlegend verändern. Trotz dieser Automatisierung bleibt die kritische Beurteilung und Steuerung durch Expertinnen und Experten unerlässlich, um Fehlentwicklungen zu vermeiden. Die Ausweitung digitaler Methoden auf ein breiteres Projektspektrum erhöht den Hebel für Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit erheblich und stellt somit einen zentralen Baustein für die Zukunft des Bauens dar.

This article investigates how digital methods and tools are reshaping contemporary design, structural engineering, and construction processes, and identifies emerging fields of application. While parametric and model‐based approaches were previously limited to highly complex or iconic projects, recent developments demonstrate their increasing relevance across a broader range of building tasks. Two major case studies – Stuttgart 21 and the Terminal 2 building of Kuwait International Airport – illustrate how integrated digital workflows, including parametric modelling, automated FE preprocessing, and BIM‐based coordination, have become indispensable for managing geometric complexity, ensuring information consistency, and enhancing the interface between design, engineering, and fabrication. The findings show that centralised data models and scripting‐based automation significantly improve planning efficiency, precision, and the ability to iterate design options. Moreover, digitally supported fabrication techniques, such as adaptive formwork and CNC‐based production, demonstrate how planning and manufacturing can be seamlessly connected to achieve higher quality and resource efficiency. The article further outlines how these methods extend to medium‐scale and renovation projects, supported by research initiatives such as DigitalTWIN and applied examples like the P18 energy‐plus district and the White City pedestrian bridge. Particularly in the context of sustainability, BIM‐integrated life cycle assessment and material passports enable more informed decision‐making in early design stages. The study concludes that digital process integration is becoming a key driver for improving efficiency, sustainability, and overall project performance in the built environment.