Die ersten Loesungen auf der Basis von Computer-aided-Design (CAD) wurden im Maschinenbau eingesetzt. Im Vermessungs- und Bauwesen sowie der Architektur wird seit ueber zehn Jahren elektronisch unterstuetzt gezeichnet. Doch koennen CAD-Systeme inzwischen wesentlich mehr: Sie praesentieren, simulieren und kalkulieren ganze Bauobjekte und verwalten sie zudem nach deren Fertigstellung. Einen CAD-Marktueberblick gibt Anne Christina Remus*.
Urspruenglich wurden CAD-Systeme zur Entlastung der Zeichner eingesetzt. Inzwischen haben sich viele Produkte vom zweidimensionalen Zeichensystem zum dreidimensionalen Konstruktionspaket entwickelt. Bei oeffentlichen Ausschreibungen gilt Computer-aided Design mittlerweile als Voraussetzung. Man trifft indes haeufig auf Architekturbueros, die CAD-Systeme angeschafft haben, um mit der Zeit zu gehen. Sie setzen sie aber leider nicht konsequent und umfassend ein. Gruende dafuer sind falsche Erwartungshaltungen, fehlende Ausbildung und Disziplin in der Nutzung der Systeme. Fuer Werner Preller, den verantwortlichen Architekten des 140000 Quadratmeter grossen Sued-West-Gewerbeparks Nuernberg, der 1997 fertiggestellt werden soll, war "die Zeit einfach reif fuer CAD". Hinzu kam, dass sich ein Projekt dieser Groessenordnung in manueller Arbeitsweise nicht mehr rationell planen liess.
Richard Fisch, Geschaeftsfuehrer des CAD-Anbieters HAN Dataport in Muenchen, fasst die Vorteile der CAD-Nutzung fuer Architekturbueros zusammen: "Planungsideen darstellen zu koennen und die Planungsqualitaet zu verbessern. Innovative Bueros erzielen durch den CAD-Einsatz eindeutiger Wettbewerbsvorteile."
In Deutschland existieren rund 60000 Ingenieur- und Architekturbueros. 90 Prozent davon bestehen aus ein bis zwei Leuten. Rund zehn Prozent der Bueros realisieren 70 Prozent des Umsatzes. Ob sich ein CAD-System fuer Kleinbetriebe mit so wenigen Mitarbeitern lohnt, laesst sich vorher nur abschaetzen, indem man zu errechnen versucht, wieviel Stunden am Tag das System genutzt werden wuerde. Helfried Ussner, Geschaeftsfuehrer der Ostberliner Firma Uni CAD gibt zu bedenken, dass in einem derartigen Betrieb nicht jeden Tag kontinuierlich acht Stunden am CAD-System gearbeitet wird.
30 Projekte komplett ueber CAD abgewickelt
Im Ueberlinger Architekturbuero Reinhardt, Zohner & Partner arbeiten von den elf festangestellten und vier freiberuflichen Mitarbeitern drei an CAD-Arbeitsplaetzen. Groessere Bueros wie beispielsweise die Anfang des Jahres fusionierten Architekten Bassewitz, Patschan, Hupertz und Limbrock in Hamburg, eines der groessten Bueros in Norddeutschland mit rund 100 Mitarbeitern, haben schon einige Jahre Erfahrungen gesammelt. 70 Prozent von ihnen haben inzwischen CAD-Kenntnisse, insgesamt 26 CAD-Arbeitsplaetze sind im Einsatz. Zirka 30 Projekte, die einen Umfang von einer bis zu 100 Millionen Mark haben, werden komplett ueber CAD abgewickelt.
"90 Prozent der Arbeiten im Architekturbuero sind 2D- und der Rest 3D-Zeichnungen. Ueberwiegend werden Entwurfs- und Ausfuehrungsplanung mit CAD gemacht. Alle weiteren Module werden weniger angenommen, weil ein Architekt natuerlich weiterhin auch schoepferisch taetig sein will", erklaert Helfried Ussner. Er sieht seine kuenftigen Auftraege daher mehr in Spezial-Dienstleistungen.
Wichtig ist auch, dass sich die Geometriedaten zwischen den unterschiedlichen CAD-Systemen ohne Datenverluste austauschen lassen. Hier gibt es Standardisierungs-Bestrebungen wie beispielsweise Step (Standard for the Exchange of Product Model Data). Anforderungen an die Benutzeroberflaeche beziehen sich auf eine einfache intuitive Bedienung, auch fuer Mitarbeiter, die nicht staendig mit dem Computer umgehen. Gefordert sind grafische Oberflaechen wie beispielsweise Windows.
Auch der ergonomische Aspekt ist wesentlich. In diesem Punkt unterscheiden sich die Softwareprodukte kaum noch. Mehr als 90 Prozent der Programme unterstuetzen laut einer Marktstudie des AEC- Reports die Zeichnungserstellung mittels assoziativer Bemassung und Schraffur.
Durch immer umfangreichere Bibliotheken fuer fast alle Bauelemente, bis hin zu Moebeln und Gegenstaenden aus dem Aussenbereich, wird die Konstruktionsarbeit effizienter.
Bibliotheken fuer die Konstruktionsarbeit
Bei der juengsten Erhebung des AEC-Reports ueber CAD-Systeme in den Bereichen Architektur und Bauwesen wurde deutlich, dass die Hersteller weniger auf sensationelle Innovationen Wert legen. Sie setzten vielmehr darauf, dem Anwender durch Produktpflege und Erweiterungen im Detail eine noch effizientere Nutzung ihrer Systeme zu ermoeglichen.
Wichtig ist, dass sich jedes Buero zunaechst ganz genau ueberlegt, worauf es besonderen Wert legt. Erst danach sollte man gezielt CAD-Systeme ansehen und sich ueber Anbieterunternehmen und deren Produkte erkundigen. Entscheidende Kriterien fuer die Auswahl sind neben der Funktionalitaet insbesondere die Verbreitung der angebotenen CAD-Loesung, die Soliditaet und Zuverlaessigkeit des Anbieters sowie Kommunikationsmoeglichkeiten mit anderen Programmen und Schnittstellen zur schon vorhandenen DV, beispielsweise kaufmaennischen Programmen auf PC-Basis, die man im Einsatz hat. Die Loesung sollte sich auch im Netz betreiben lassen oder Multiuser- und Multitasking-faehig sein, damit mehrere Planer an einem Projekt arbeiten koennen. Hier ist es wichtig, dass sich die Zugriffsrechte festlegen lassen.
Loesungen auf PCs oder Unix-Workstations
"Jedes Buero koennte und sollte CAD einsetzen. Es ist heutzutage nur schwierig, geeignete Fachkraefte zu bekommen", beschreibt die Architektin und Dozentin der Fachhochschule Hamburg und Buxtehude, Jasmin Arjang, die derzeitige Situation. "Die Ausbildung der Studenten an CAD-Systemen ist auf wenige Stunden beschraenkt. In Hamburg ist das Arbeiten mit CAD ein frei waehlbares Fach und erstreckt sich lediglich ueber ein Semester. Die Ausbildung direkt am CAD-System betraegt in diesem kurzen Zeitraum nur zirka vier Stunden pro Woche. Die Nachfrage unter den Studenten ist allerdings sehr gross."
Auch andere Hochschulen bieten eine CAD-Ausbildung, bei Architekten jedoch oftmals nur als Nebenfach und in einem geringen Umfang. Eine Verstaerkung dieser Aktivitaeten scheitert zum groessten Teil an der fehlenden Ausstattung mit Workstations. Einige Studenten versuchen anderweitig Praktika zu machen, denn die Arbeitsmarktsituation hat sich fuer die Absolventen geaendert. Noch vor zwei Jahren waren CAD-Kenntnisse nur "von Vorteil". Heute wird vermehrt "CAD-Erfahrung im praktischen Einsatz" gefordert.
Die Bandbreite der Rechnersysteme fuer den Einsatz von CAD-Software in Architektur und Bauwesen reicht von der Unix-basierenden Workstation mit RISC-Prozessor bis zum DOS-PC. Inzwischen hat sich hier auch Windows NT etabliert, wodurch die Anforderungen an Systemressourcen und -Performance gestiegen sind.
Bei der Auswahl der Softwareloesung stoesst man inzwischen auf eine deutliche Mehrheit von Programmen auf PC-Basis. Die meisten nutzen "Autocad" von Autodesk oder "Spirit" von Soft-Tech als Grundlage. Andere namhafte Anbieter wie Nemetschek, Han Dataport, IEZ und RIB bieten ihre Loesungen in erster Linie auf Unix-Systemen an. Durch Technologien wie RISC ist die Unix-Funktionalitaet zu einem mittlerweile erschwinglichen Preis zu haben. "Ein Unix-System ist sinnvoll, wenn man in Richtung 3D-Praesentation geht. Photorealismus, also Rendering, Ray-tracing und Animation ist immmer staerker im Kommen, um wettbewerbsfaehig zu bleiben", erklaert Jasmin Arjang. Und auch Ussner meint: "Bei 3D und bei hohen Datenmengen, die bewegt werden, sind Unix-Systeme schneller."
Beim Einsatz einer CAD-Loesung sind jedoch nicht nur die reinen Anschaffungskosten des CAD-Systems, das heisst die Systemeinheit, die Systemsoftware und das CAD-Programm anzusetzen.
Auch die Ausgaben fuer Peripheriegeraete wie einen DIN-A0-Plotter, einen Farb- oder Schwarzweissdrucker, die Schulung von mindestens zwei Mitarbeitern, einige Tage projektunterstuetzende Beratung vor Ort sowie die laufenden Kosten fuer Hard- und Softwareservice sowie Update-Kosten muessen in diese Rechnung mit einfliessen. Der Aufwand fuer die Anpassung oder Umstellung der Arbeitsorganisation laesst sich allerdings nur schwer beziffern.
Das Angebot an CAD-Loesungen in Architektur und Bauwesen ist mit ueber 60 CAD-Systemen umfangreich, doch der Markt ist noch lange nicht gesaettigt. Laut der jaehrlichen CAD/CAM-Marktanalyse des Heidelberger Architektur-Verlags Dressler erzielten die Systeme fuer 50000 bis 100000 Mark im Bereich Architektur und Bauwesen mit 63 Prozent den groessten Umsatzanteil, gefolgt mit 26 Prozent von der niedrigsten Preiskategorie bis 25 000 Mark.
Fuehrend im Loesungsmarkt ist in Deutschland laut Dataquest und der jaehrlichen Marktstudie des Dressler-Verlags der seit Anfang der 80er Jahre aktive Muenchner CAD-Anbieter Nemetschek Programmsystem GmbH. Seine Produkte "Allplan 300", "500" und "700" sowie "AVA Allright" laufen nach eigenen Angaben europaweit in mehr als 9500 Installationen. Die Hauptplattformen sind Unix-Systeme.
Die IEZ AG in Bensheim entstand 1981 aus einer Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Darmstadt. Momentan verfuegt der Anbieter ueber rund 6500 installierte CAD-Arbeitsplaetze mit seiner Loesung "Speedikon" auf Unix-Systemen. Mit der neuen Version "M" bietet IEZ eine Architekturloesung, die auf der CAD- Grundgrafiksoftware "Micro Station" basiert und auch unter Windows NT laeuft.
HAN Dataport in Wien und Muenchen ist 1985 aus den beiden Unternehmen HAN Engineering und Dataport entstanden und gehoert seit 1990 zur Kewill-Gruppe. Ihre Loesung "CAD 400" laeuft auf Unix- Systemen und besteht aus den Modulen Architektur, Bewehrung, Haustechnik, Einrichtungsplanung und Facility Management. Alle Planungsbereiche lassen sich durchgaengig in demselben Datenmodell bearbeiten.
Zahlreiche Partnerschaften in Deutschland
Ende 1993 haben IBM Deutschland und HAN Dataport eine Kooperation zur gemeinsamen Entwicklung und Vermarktung des Produkts geschlossen, wobei die Loesung auf Unix-Systemen von IBM und von HP angeboten wird.
Der CAD-Softwarehersteller Autodesk ist weltweit der fuenftgroesste PC-Software-Anbieter. In Deutschland gibt es rund 100000 Autocad- Installationen. Laut den Marktforschern der Gesellschaft fuer Konsumforschung in Nuernberg (GfK) nimmt davon der Anteil von Architektur und Bauwesen 38 Prozent ein. Einer der Loesungspartner von Autodesk in diesem Bereich ist das CAD-Studio Acad-Graph in Muenchen. Dieser Anbieter hat sich 1985 aus einem Architekturbuero entwickelt.
Das Hauptprodukt "Bitmap" wurde inzwischen ueber 3500mal verkauft. Ein weiterer starker Anbieter ist das bereits erwaehnte Unternehmen Soft-Tech mit Sitz in Neustadt, das die PC-basierte Loesung Spirit ueber Partner anbietet.
* Anne Christina Remus ist freie Autorin in Kuddewoerde bei Hamburg.