Visualisierung oder Simulation: mehr als bewegte Bilder

Visualisierung oder Simulation: Der Unterschied liegt nicht darin, ob sich im Bild etwas bewegt, sondern darin, wie der gezeigte Ablauf entsteht. Eine Visualisierung macht einen bereits festgelegten Ablauf sichtbar. Eine Simulation berechnet ihn aus Regeln, Leistungswerten und Abhängigkeiten und zeigt, was daraus folgt. In diesem Beitrag erfahren Sie, woran Sie beides erkennen und wann Sie welche Leistung brauchen.

Visualisierung: den geplanten Ablauf zeigen

Eine Visualisierung macht vorhandene Informationen sichtbar und verständlich. Im Bauwesen heißt das meist: Ein bestehender Terminplan wird mit einem 3D-Modell verknüpft. Dieses Vorgehen nennt man 4D-BIM.

Dann sieht man, welches Bauteil wann gebaut wird und in welchem Zustand sich das Bauwerk zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet. Für Abstimmungen mit Gremien, Anwohner:innen oder dem Projektteam ist das sehr wertvoll.

Auch wenn das Bauwerk im Modell wächst, Kräne sich drehen und Bauzustände wechseln: Im Kern bleibt die Visualisierung eine Darstellung vorgegebener Informationen. Sie zeigt, was im Terminplan steht. Ob das auch so umsetzbar ist, prüft sie nicht. Das gilt auch für jede Animation des Bauablaufs.

Vereinfacht gesagt: Visualisierung heißt „Zeige mir den geplanten Ablauf“.

Simulation: den Ablauf berechnen und prüfen

Eine Simulation geht einen Schritt weiter. Der Ablauf wird nicht nur dargestellt. Er entsteht erst aus den Regeln, Berechnungen und Abhängigkeiten, die im Modell hinterlegt sind. Dazu gehören zum Beispiel:

• Leistungsansätze und Aufwandswerte
• Mengen und die Dauern, die sich daraus ergeben
• Geräte und Ressourcen
• räumliche und zeitliche Abhängigkeiten
• Zwischenzustände des Bauwerks
• Logistik und Prozessketten

So entsteht ein deutlich genaueres Modell der geplanten Realität. Sie sehen nicht nur, wann etwas laut Terminplan passieren soll. Sie können nachvollziehen, warum ein Ablauf so entsteht und was sich ändert, wenn eine Annahme nicht stimmt.

Vereinfacht gesagt: Simulation heißt „Berechne den Ablauf aus definierten Annahmen und zeige mir, was daraus entsteht“.

Ein Beispiel: die Stütze am Tag 10

Der Unterschied wird an einem einzelnen Bauteil deutlich.

Visualisierung: Im Terminplan steht „Tag 10: Stütze einbauen“. Das Modell zeigt am Tag 10 die Stütze. Ob sie an diesem Tag tatsächlich stehen kann, bleibt offen.

Simulation: Bevor die Stütze gebaut werden kann, müssen Baustraße und Gründung fertig sein. Dafür braucht es bestimmte Geräte, Personal und Leistungen. Aus diesen Bedingungen berechnet die Simulation, wann die Stütze frühestens hergestellt werden kann. Liegt dieser Tag nach Tag 10, zeigt sich der Konflikt im Modell und nicht erst auf der Baustelle.

Eine Visualisierung kommuniziert einen Ablauf. Eine Simulation modelliert und überprüft einen Ablauf.Marlon Gilfert, COO & Leiter Process Engineering

Visualisierung oder Simulation: warum es für Bauherren zählt

Eine Visualisierung kann ein wichtiges Ergebnis einer Simulation sein. Die eigentliche Leistung steckt aber im Rechen- und Prozessmodell dahinter. Für Sie als Bauherr hat das drei praktische Folgen:

• Sie wissen, was Sie prüfen lassen. Ein animierter Terminplan zeigt, was geplant ist. Eine Simulation zeigt, ob es aufgeht. Nur die zweite hilft Ihnen, die Baubarkeit vor der Vergabe zu bewerten.
• Sie können Varianten vergleichen. Weil der Ablauf berechnet wird, lassen sich Annahmen ändern: ein zusätzlicher Kran, ein anderer Bauabschnitt, eine andere Anlieferung. Die Simulation zeigt, wie sich Dauer und Engpässe verschieben.
• Sie beschreiben die Leistung richtig. Wer eine Simulation braucht, aber nur 4D-BIM ausschreibt, bekommt schöne Bilder und keine Antworten. Fragen Sie deshalb, woraus der Ablauf im Modell entsteht.

Deshalb verknüpfen wir mit unserer Software dProB nicht nur Terminplan und 3D-Modell. Wir modellieren den Bauablauf über Prozesse, Leistungen und Abhängigkeiten und untersuchen ihn.

Wie groß der Unterschied sein kann, zeigt die Loeringhoff-Brücke. Dort musste eine rund 500 t schwere Stahlbrücke auf engstem Raum zum Fluss transportiert und gedreht werden. Eine Visualisierung hätte gezeigt, wie die Brücke zum geplanten Termin am Ufer steht. Die Simulation mit dem Gelände im Maßstab 1:1 zeigte etwas anderes: Die Zufahrt war zu eng, das Fahrgestell konnte nicht als komplette Einheit zum Ufer fahren. Die Schwerlast-Transporter mussten einzeln anfahren und wurden erst am Ufer zusammengesetzt. So war der Ablauf vor Baubeginn geklärt.

Fünf Fragen, die den Unterschied zeigen

In Angeboten und Präsentationen sehen beide Leistungen oft gleich aus. Mit diesen Fragen finden Sie heraus, was Sie tatsächlich bekommen:

• Woher kommen die Dauern der Vorgänge? Stehen sie fest im Terminplan, oder werden sie aus Mengen und Leistungswerten berechnet?
• Was passiert, wenn eine Annahme sich ändert? Muss jemand den Terminplan von Hand anpassen, oder rechnet das Modell den Ablauf neu?
• Sind Geräte, Personal und Flächen hinterlegt? Oder sind nur die Bauteile mit Terminen verknüpft?
• Erkennt das Modell Konflikte selbst? Zum Beispiel, wenn zwei Vorgänge denselben Kran brauchen oder eine Zufahrt noch blockiert ist.
• Lassen sich Varianten gegeneinander rechnen? Und zeigt das Ergebnis, welche Variante schneller, sicherer oder günstiger ist?

Lauten die Antworten „aus dem Terminplan“, „von Hand“ und „nein“, handelt es sich um eine Visualisierung. Das ist nicht falsch, aber es beantwortet eine andere Frage.

Fazit: Simulation prüft, was Visualisierung zeigt

Bewegte Bilder allein sagen nichts über die Qualität einer Planung. Eine Visualisierung macht einen Ablauf verständlich, eine Simulation prüft ihn. Wenn Sie wissen wollen, ob Ihr Bauablauf unter realen Bedingungen funktioniert, brauchen Sie ein Modell, das rechnet. Wie eine Bauablaufsimulation grundsätzlich funktioniert, lesen Sie in unserem Grundlagenartikel.