Leitfaden für integrale Industriebauplanung für die Industrie 4.0

Abstract

Die vorliegende Arbeit geht der Forschungsfrage nach, welche Parameter in einem integralen Industriebauplanungsprozess berücksichtigt werden müssen. Der steigenden Komplexität der Anforderungen an ein Industriegebäude, im Sinne einer Industrie 4.0, muss in der Planung und Ausführung Rechnung getragen werden. Das Ziel ist, in einem Leitfaden bzw. Katalog die wichtigsten Parameter (Kennzeichnende Größen) zusammenzufassen. Dieser Katalog soll einen Überblick über die wichtigsten Themen und deren Ausgestaltung bieten. Vor allem in der frühen Planungsphase eines Industriebauprojektes soll Unterstützung im Entscheidungsprozess und der Zielformulierung geboten werden. Die Methode bzw. die Erarbeitung des Parameterkataloges und damit die Beantwortung der Forschungsfrage, wird auf zwei federführende Säulen gestellt.Die erste Säule wird durch eine Literaturrecherche gebildet und dient als inhaltliche Orientierung und Annäherung an das Thema. Die zweite Säule wird durch eine longitudinale Use Case Analyse gebildet. Hier werden von fünf realisierten Industriebauten jeweils die gleichen Stakeholder interviewt um das Expertinnenwissen abzufragen. Die Auswahl der jeweils gleichen Expertinnen solleine möglichst qualitätsvolle Vergleichbarkeit der Ergebnisse liefern. Die Literaturrecherche und die mit insgesamt fünfzehn Expertinnen durchgeführten Interviews zeigen, dass die Parameterin ihrer Formulierung naturgemäß Unterschiede aufweisen, es allerdings einen klaren Trend der Themen, Probleme und Verbesserungsvorschläge gibt. Im Themenbereich „Ziele der Gebäudeebene“ werden möglichst flexible Gebäude angestrebt, um die vielseitigen Nutzungsszenarien eines Industriebetriebes langfristig darstellen zu können. Das zweite wichtige Ziel auf Gebäudeebene ist eine möglichst hohe architektonische Qualität und ästhetische Ausgestaltung, um für hochqualifizierte Mitarbeiterinnen attraktiv zu sein und langfristig Freude an der Benutzung dieser Gebäude zu vermitteln sowie die Lebenszyklusdauer der Gebäude zu maximieren. Auf der Prozessebene zeigt sich, dass die wichtigsten Parameter für den Erfolg einer Industriebauprojektentwicklung der frühe Planungsschwerpunkt, klar organisierte Schnittstellen unter den Stakeholdern und die Kommunikationskultur im Planungsteam ausschlaggebend sind. Die Analyse hinsichtlich der konkreten technischen Umsetzung zeigt, dass vor allem orthogonale und logisch - einfache Grundrisstypologien mit robusten und für höhere Lasten ausgelegte Tragwerke entscheidend wichtig sind für die Umsetzung und die langfristige Nutzung von Industriegebäuden. Die haustechnischen Maßnahmen werden in diesem Zusammenhang ebenfalls thematisiert und die Anforderung vorallem an deren Adaption und der kapazitätsmäßigen Auslegung dargestellt. Es zeigt sich, dass für die Bewältigung einer Komplexität des Ausmaß der Planung, Realisierung und Nutzung eines hochtechnologischen Industriebaus, vor allem das Zusammenspiel auf den Ebenen der Zielformulierung, des Prozesses und der konkreten technischen Ausgestaltung notwendig ist. Die Erfolge auf den einzelnen Ebenen stellen keine hinreichenden Kriterien für einen Projekterfolg dar,sehr wohl allerdings notwendige Kriterien. Diese Arbeit möchte den Anstoß geben, sich stärker mit dem übergeordneten Zusammenspiel der verschiedenen Stakeholder und deren Zielen zu beschäftigen. Nach Meinung des Autors, gilt es auch den zu wenig beleuchteten Planungsprozess stärker zu betonen und zu gestalten, um ökologisch, ökonomisch und sozio-kulturell erfolgreiche Projekte zu realisieren

This thesis asks the scientific question, which parameters should be considered during an integral planning process for the industry. The growing complexity of the requirements on an industrial building has to be considered. Especially when dealing with the industry 4.0. The aim of this thesis is to establish an parameter catalogue or checklist with the most important parameters (characteristic dimension) as support for the early decision making process for industry projects.The methodical approach is separated into two main parts. The first one is an literature research which helps to get an quick overview over the theoretical problem. The second one is anlongitudinal multiple case study, in which interviews are held with relevant stakeholders of five realized industrial buildings. The interviews are held always with the same stakeholders of one project to gain an maximum in comparability. The literature research and the, overall fifteen interviews with experts are showing that parameters are different in their verbalization and phrasing but showing an common trend addressing problems and suggestions for improvements.Goals at the building level are mainly flexibility, to enable an maximum of use - scenarios, and architectural quality. On one hand, to win high qualified employees and on the other hand to communicate joy at the use of these buildings. These two parameters should lead to an higherlifecylce-span. On the process level, the leading parameters are the focus on early planing stages and the structured management of interfaces between all stakeholders. Also the culture of communication in the planing team is discussed. Dealing with the technical issues of such an process, the logic of the layout is critical. Also the robustness of the super structure is an important topic. It seems that the supporting structure should be over-designed and the heating,ventilation, air conditioning and refrigeration (HVACR) has to be expandable with little technical effort. However, the interaction of the parameters of all these levels should be a spired especiallythe parameters on the process level. Which is in the opinion of the author still under estimated,should be taken seriously. This thesis wants to suggest an deeper engagement with the interaction of all stakeholders an parameters on different levels to achieve successful projects regarding to economic, ecological and sociological - cultural points of view.