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Gewerkeübergreifende Gebäudeplanung und BIM – Ein Gebäudeprojekt wirtschaftlich vergleichen

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Gewerkeübergreifende Gebäudeplanung und BIM – Ein Gebäudeprojekt wirtschaftlich vergleichen

Einleitung

Ein Gebäude bauen ist teuer. Ein Gebäude betreiben kostet ebenfalls Geld. Wie findest Du heraus, welche technische Lösung über viele Jahre wirtschaftlicher ist?

In diesem aiMOOC vergleichst Du zwei Heizungsvarianten, prüfst digitale Gebäudemodelle und löst typische Probleme aus der Praxis.

Zielgruppe: Auszubildende in Bautechnik, Technischer Gebäudeausrüstung, Anlagenmechanik SHK, Elektrotechnik und Technischem Systemplanen.

Lernformat: 8 kurze Lerneinheiten, etwa 45–60 Minuten Grundlagenarbeit, anschließend Übungen und ein eigener Projektauftrag.

Du lernst:

BIM: Gewerke digital koordinieren.
Anlagenschema: Heizungs-, Lüftungs- und Trinkwassersysteme verstehen.
Lebenszykluskosten: Zwei Varianten nachvollziehbar vergleichen.
Trinkwasserhygiene: Hygienerisiken erkennen.
Kollisionsprüfung: Planungsfehler systematisch bearbeiten.
Wirtschaftlichkeit: Entscheidungen mit Zahlen und Annahmen begründen.

Wichtig: Alle Gebäudedaten und Preise dieses Ausbildungsfalls sind frei erfunden. Sie dienen ausschließlich dem Lernen. Die Abbildungen zeigen allgemeine Beispiele, nicht das fiktive Projekt. Es werden keine persönlichen Projektdaten benötigt oder an externe KI-Dienste gesendet.

Der Ausbildungsfall: Lernwerkstatt Sonnenhof

Der Projektauftrag – 5 Minuten

Eine Kommune plant die fiktive Lernwerkstatt Sonnenhof mit 500 m² Nutzfläche. Das Gebäude benötigt Heizung, Trinkwarmwasser, Lüftung und Elektroinstallation.

Zwei Varianten stehen zur Wahl:

Variante A	Variante B
Gas-Brennwertheizung	Elektrische Wärmepumpe
Geringere Anfangsinvestition	Höhere Anfangsinvestition
Höherer angenommener Energieaufwand	Niedrigerer angenommener Energieaufwand

Dein Auftrag: Vergleiche beide Lösungen über 20 Jahre. Begründe, welche Variante unter den gegebenen Annahmen wirtschaftlicher ist.

Die Gebäudehülle, die Nutzung sowie die Lüftungs- und Trinkwasserverteilung werden für beide Varianten gleich angesetzt. Untersucht werden nur die unterschiedlichen Kosten der Wärmeerzeugung und zugehöriger Technik.

Das Gebäude im Lebenszyklus

Lebensphase	Wichtige Entscheidung
Planung	Technik und Kosten festlegen
Errichtung	Gewerke koordinieren
Betrieb	Energieverbrauch überwachen
Instandhaltung	Anlagen warten und erneuern
Umbau oder Rückbau	Weiterverwendung und Entsorgung planen

Merksatz: Der niedrigste Anschaffungspreis bedeutet nicht automatisch die niedrigsten Lebenszykluskosten.

Fachquelle: Umweltbundesamt – Lebenszykluskosten.

Lerneinheit 1: BIM verbindet die Gewerke

Dauer: 6 Minuten

Beispiel eines digitalen Gebäudemodells in FreeCAD.

BIM ist eine Arbeitsmethode, nicht nur ein 3D-Modell. Architektur, Tragwerk und Gebäudetechnik nutzen abgestimmte Informationen.

Gewerk	Beitrag zum gemeinsamen Modell
Architektur	Räume, Wände, Türen
Tragwerksplanung	Stützen, Decken, Unterzüge
Heizungstechnik	Wärmeerzeuger, Rohrleitungen
Lüftungstechnik	Luftkanäle, Lüftungsgeräte
Sanitärtechnik	Trinkwasserleitungen, Entnahmestellen
Elektrotechnik	Anschlüsse, Kabeltrassen, Steuerung

Beispiel einer grafischen Darstellung von BIM-Daten.

Drei wichtige Werkzeuge:

IFC: Offener Standard zum Austausch von Bauwerksdaten.
BCF: Offener Standard für die Kommunikation von Planungsproblemen.
CDE: Gemeinsame Datenumgebung für abgestimmte Informationen und Versionen.

Auch ohne eine gemeinsame Software können Fachleute koordiniert arbeiten. Dafür müssen Dateistände, Zuständigkeiten und Informationsanforderungen geklärt sein.

Mini-Aufgabe – Basis: Nenne drei Bauteile, die mindestens zwei Gewerke gemeinsam abstimmen müssen.

Feedback: Geeignete Beispiele sind Deckendurchbrüche, Technikschächte und Geräteanschlüsse. Sie beeinflussen gleichzeitig mehrere Fachmodelle.

Fachquellen: BIM Deutschland und buildingSMART – BCF.

Lerneinheit 2: Anlagenschemata verstehen

Dauer: 6 Minuten

Der Wärmepumpenkreislauf

Vereinfachtes Funktionsschema einer Wärmepumpe.

Eine Wärmepumpe nimmt Umweltwärme auf und hebt diese mithilfe elektrischer Energie auf ein nutzbares Temperaturniveau.

Entscheidend: Die Jahresarbeitszahl beschreibt das Verhältnis der über ein Jahr gelieferten Wärme zur eingesetzten elektrischen Energie. Sie ist kein fester Herstellerwert für jedes Gebäude.

Der Heizkreis

Schematische Darstellung eines wasserführenden Heizkreises.

Anlagenteil	Aufgabe
Wärmeerzeuger	Wärme bereitstellen
Umwälzpumpe	Heizungswasser bewegen
Heizflächen	Wärme an Räume abgeben
Regelung	Betrieb an den Bedarf anpassen

Lüftung und Wärmerückgewinnung

Beispiel eines Wärmeübertragers, wie er bei der Wärmerückgewinnung eingesetzt werden kann.

Eine Lüftungsanlage kann Wärme aus der Abluft auf die Außenluft übertragen. Eine konkrete Energieeinsparung muss für das jeweilige Gebäude ermittelt werden.

Die Lüftung ist in beiden Varianten des Ausbildungsfalls identisch und wird deshalb nicht als Unterschied in die Kostenrechnung aufgenommen.

Trinkwarmwasser: Energie trifft Hygiene

Schematische Darstellung einer Warmwasserzirkulation.

Bei der Warmwasserbereitung müssen Energieeffizienz und Trinkwasserhygiene gemeinsam betrachtet werden.

Achtung: Heizungswasser und Trinkwasser sind unterschiedliche Systeme. Die Trinkwasseranlage benötigt eine hygienegerechte Planung und einen bestimmungsgemäßen Betrieb.

Fachquelle: Umweltbundesamt – Trinkwarmwasserkonzepte mit Wärmepumpen.

Lerneinheit 3: Annahmen dokumentieren

Dauer: 5 Minuten

Ein fairer Vergleich benötigt dieselbe funktionale Leistung und einen klaren Betrachtungszeitraum.

Die fiktiven Projektdaten

Größe	Variante A: Gas	Variante B: Wärmepumpe
Nutzwärmebedarf pro Jahr	60.000 kWh	60.000 kWh
Angenommener Jahresnutzungsgrad	90 %	nicht verwendet
Angenommene Jahresarbeitszahl	nicht verwendet	3,0
Angenommener Energiepreis	0,105 €/kWh	0,20 €/kWh
Anfangsinvestition	120.000 €	160.000 €
Sonstige laufende Kosten pro Jahr	2.500 €	2.000 €
Betrachtungszeitraum	20 Jahre	20 Jahre

Was steckt hinter diesen Werten?

Der Nutzwärmebedarf von 60.000 kWh umfasst hier modellhaft Raumheizung und Trinkwarmwasser. Die Wartungs- und sonstigen laufenden Kosten sind pauschale Übungsannahmen.

Alle Werte sind fiktiv und ausdrücklich keine Marktpreisangaben. Die Jahresarbeitszahl für die gesamte Wärmeerzeugung muss in einem realen Projekt besonders mit Blick auf die Warmwasserbereitung überprüft werden.

Vergleichsgrenze: Identische Gebäudekosten bleiben außerhalb der Differenzrechnung. Ersatzinvestitionen, Rückbaukosten, Preissteigerungen, Zinsen und Förderungen sind in dieser ersten Übung noch nicht berücksichtigt. Die Rechnung ist deshalb ein vereinfachter Teilkostenvergleich und keine vollständige Lebenszykluskostenberechnung.

Lerneinheit 4: Energie und Betriebskosten berechnen

Dauer: 7 Minuten

Schritt 1: Endenergie ermitteln

Variante A – Gas:

60.000 kWh ÷ 0,90 = rund 66.667 kWh Gas pro Jahr

66.667 kWh × 0,105 €/kWh = rund 7.000 € pro Jahr

Variante B – Wärmepumpe:

60.000 kWh ÷ 3,0 = 20.000 kWh Strom pro Jahr

20.000 kWh × 0,20 €/kWh = 4.000 € pro Jahr

Schritt 2: Jährliche Kosten ergänzen

Jährliche Kosten	Variante A	Variante B
Energie	7.000 €	4.000 €
Wartung und sonstiger Betrieb	2.500 €	2.000 €
Gesamt	9.500 €	6.000 €

Zwischenergebnis: Variante B spart unter den gewählten Annahmen jährlich 3.500 €.

Interaktiver Energiefall: Die Jahresarbeitszahl sinkt

Die Wärmepumpe erreicht statt 3,0 nur noch eine Jahresarbeitszahl von 2,5.

Welche Strommenge benötigt sie jetzt für 60.000 kWh Wärme?

A: 24.000 kWh

B: 20.000 kWh

C: 30.000 kWh

Hilfe 1 – Orientierung

Überlege, welche zwei Größen in der Jahresarbeitszahl miteinander verglichen werden.

Hilfe 2 – Formel

Strombedarf = abgegebene Wärme ÷ Jahresarbeitszahl.

Hilfe 3 – Rechenweg

Setze 60.000 kWh und 2,5 in die Formel ein.

Rückmeldung mit Begründung

A ist richtig: 60.000 ÷ 2,5 = 24.000 kWh Strom.

B wäre nur bei einer Jahresarbeitszahl von 3,0 richtig. C würde zu einer Jahresarbeitszahl von 2,0 passen.

Folgerung: Bei unverändertem Strompreis steigen die Energiekosten auf 4.800 € jährlich. Die Wirtschaftlichkeit hängt also von der tatsächlich erreichten Effizienz ab.

Lerneinheit 5: Lebenszykluskosten vergleichen

Dauer: 7 Minuten

Vereinfachte Kostenrechnung über 20 Jahre

Rechenregel:

Vergleichskosten = Anfangsinvestition + jährliche Kosten × 20

Rechnung	Variante A	Variante B
Investition	120.000 €	160.000 €
Laufende Kosten für 20 Jahre	190.000 €	120.000 €
Vergleichskosten nach 20 Jahren	310.000 €	280.000 €

Ergebnis: Variante B ist unter diesen Annahmen um 30.000 € günstiger.

Die Mehrinvestition beträgt 40.000 €. Bei einer jährlichen Ersparnis von 3.500 € ergibt sich eine einfache rechnerische Amortisationszeit von etwa 11,4 Jahren.

Wichtig: Diese einfache Amortisationsrechnung berücksichtigt keine Verzinsung, keine Preisänderungen und keine ungleichmäßigen späteren Zahlungen.

Die Annahmen verändern die Entscheidung

Steigt der angenommene Strompreis für Variante B auf 0,30 €/kWh und bleiben alle anderen Werte gleich, ergibt sich:

20.000 kWh × 0,30 €/kWh = 6.000 € Energiekosten jährlich.

Neue Vergleichskosten B:

160.000 € + 20 × (6.000 € + 2.000 €) = 320.000 €.

Jetzt ist Variante A um 10.000 € günstiger.

Der Gleichstand beider Varianten liegt bei einem angenommenen Strompreis von 0,275 €/kWh, sofern alle übrigen Annahmen unverändert bleiben.

Lernregel: Ein Ergebnis ohne Angabe seiner Annahmen ist keine ausreichende Entscheidungsgrundlage.

Lerneinheit 6: Interaktiver Hygienefall

Dauer: 5 Minuten

Diagnose: Eine selten benutzte Entnahmestelle

In der Lernwerkstatt führt eine lange Trinkwasserleitung zu einem Ausgussbecken, das kaum genutzt wird.

Welche Maßnahme solltest Du bei der Planung zuerst prüfen?

A: Die Warmwassertemperatur pauschal absenken.

B: Den Bedarf prüfen, die Leitungsführung optimieren und regelmäßigen Wasserwechsel sicherstellen.

C: Die selten genutzte Leitung im Gebäudemodell ausblenden.

Hilfe 1 – Risiko erkennen

Welche Folgen kann eine lange Verweildauer von Trinkwasser haben?

Hilfe 2 – System betrachten

Betrachte Nutzung, Leitungsführung, Temperaturen und bestimmungsgemäßen Betrieb gemeinsam.

Hilfe 3 – Entscheidung vorbereiten

Eine bauliche Ursache sollte möglichst bereits in der Planung beseitigt werden.

Rückmeldung mit Begründung

B ist richtig.

Lange Stagnationszeiten können die Trinkwasserqualität beeinträchtigen. Unnötige Leitungsabschnitte sollten vermieden und ein bestimmungsgemäßer Betrieb ermöglicht werden.

A kann hygienische Risiken erhöhen. C beseitigt nur die Sichtbarkeit des Problems, nicht die Ursache.

Transfer: Bei einem Heizungswechsel muss die Trinkwarmwasserbereitung hygienisch geeignet bleiben. Energiesparen rechtfertigt keine Missachtung der Trinkwasseranforderungen.

Praxisgrenze: Bei einem realen hygienischen Verdachtsfall handeln qualifizierte Fachleute und der zuständige Betreiber nach den geltenden Anforderungen. Diese Übung ersetzt keine Gefährdungsanalyse.

Fachquellen: Umweltbundesamt – Trinkwasser verteilen und VDI 6023.

Lerneinheit 7: Interaktiver BIM-Diagnosefall

Dauer: 6 Minuten

Kollision zwischen Lüftung und Tragwerk

Beispiel einer digitalen Kollisionsprüfung. Rot markierte Stellen zeigen geometrische Konflikte.

Ein geplanter Lüftungskanal schneidet im gemeinsamen Modell einen tragenden Unterzug.

Wie gehst Du fachgerecht vor?

A: Den Unterzug ohne Rücksprache bearbeiten.

B: Die Kollision im Modell unsichtbar machen.

C: Den Konflikt dokumentieren und gemeinsam mit Lüftungs- und Tragwerksplanung lösen.

Hilfe 1 – Beteiligte

Welche Gewerke sind betroffen?

Hilfe 2 – Dokumentation

Welche Angaben braucht eine Koordinationsmeldung, damit der Konflikt nachvollziehbar bearbeitet werden kann?

Hilfe 3 – Vorgehensweise

Erstelle eine Meldung mit Ort, betroffenen Objekten, verantwortlicher Person, Bearbeitungsstand und Frist.

Rückmeldung mit Begründung

C ist richtig.

Die beteiligten Fachplanenden müssen eine abgestimmte Lösung entwickeln. Der Konflikt kann beispielsweise mit einer BCF-Meldung nachvollziehbar dokumentiert werden.

A gefährdet die Tragwerksplanung und wäre ohne statische Prüfung unzulässig. B verschleiert den Fehler.

Zusätzliche Prüfung: Auch Wartungs- und Montagefreiräume müssen berücksichtigt werden. Ein geometrisch kollisionsfreier Kanal ist noch nicht automatisch gut wartbar.

Vertiefung: Erklärung des BIM Collaboration Format, verlinkt im buildingSMART-Anwendungsfall.

Beispiel einer BIM-Koordinationsmeldung

Merkmal	Fiktiver Eintrag
Konflikt-ID	K-014
Ort	Technikflur im Erdgeschoss
Bauteile	Lüftungskanal und Unterzug
Betroffene	Lüftungsplanung und Tragwerksplanung
Vorgeschlagene Maßnahme	Leitungsführung gemeinsam prüfen
Status	Offen
Nachweis der Lösung	Aktualisiertes Fachmodell und erneute Prüfung

Fachquelle: buildingSMART – Kollisionsprüfung.

Lerneinheit 8: Entscheidung und Übergabe

Dauer: 5 Minuten

Eine gute Projektentscheidung beantwortet vier Fragen:

Wirtschaftlichkeit: Welche Variante ist unter welchen Annahmen günstiger?
Betriebssicherheit: Kann die Anlage zuverlässig und hygienisch betrieben werden?
Gebäudetechnik: Sind alle Gewerke fachlich koordiniert?
Informationsmanagement: Welche Daten werden für Betrieb und Wartung benötigt?

Für den Ausbildungsfall lautet die Entscheidung:

Variante B ist im vereinfachten Grundszenario mit 280.000 € gegenüber 310.000 € wirtschaftlicher. Bei veränderten Annahmen kann sich die Rangfolge umkehren.

Für eine reale Entscheidung fehlen unter anderem standortbezogene Berechnungen, nachgewiesene Anlagenwirkungsgrade, konkrete Angebote, Ersatzinvestitionen, Rückbaukosten, Preisentwicklungen, eine Kapitalwertbetrachtung und die Prüfung geltender Anforderungen.

BIM-Übergabe: Für die spätere Betriebsführung sollten unter anderem Anlagenkennungen, Standorte, technische Merkmale, Wartungsinformationen und aktuelle Dokumentationen festgelegt werden.

Die DIN EN ISO 19650 behandelt das Informationsmanagement. Die aktuelle DIN EN ISO 7817-1:2024-11 beschreibt die zweckbezogene Informationsbedarfstiefe und ersetzt die ältere DIN EN 17412-1.

Fachquelle: DIN Media – DIN EN ISO 7817-1:2024-11.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was beschreibt BIM am zutreffendsten? (Eine kooperative modellbasierte Arbeitsmethode) (!Eine bestimmte Zeichenanwendung) (!Ein Verfahren zur Stromerzeugung) (!Eine automatische Baugenehmigung)

Was wird in einem Koordinationsmodell zusammengeführt? (Fachmodelle verschiedener Planungsdisziplinen) (!Nur die Anschaffungspreise) (!Ausschließlich Bilder des Baufortschritts) (!Nur die Rechnungen der ausführenden Firmen)

Welcher Standard dient dem offenen Austausch von Bauwerksmodellen? (IFC) (!JPEG) (!MP3) (!PDF als alleiniger Modellstandard)

Wofür wird BCF im BIM-Prozess verwendet? (Zur Dokumentation und Abstimmung von Planungsproblemen) (!Zur Erzeugung von Heizenergie) (!Zum Ersatz der Tragwerksberechnung) (!Zur chemischen Trinkwasseraufbereitung)

Welche Kostenart gehört zu einer Lebenszykluskostenbetrachtung? (Wartungs- und Instandhaltungskosten) (!Ausschließlich die Planungskosten) (!Nur der Grundstückskaufpreis) (!Nur die erste Abschlagszahlung)

Wie hoch ist der gerundete Gasbedarf bei 60000 kWh Nutzwärme und 90 Prozent Jahresnutzungsgrad? (Etwa 66667 kWh) (!Etwa 54000 kWh) (!Etwa 20000 kWh) (!Etwa 90000 kWh)

Wie viel Strom benötigt die Wärmepumpe bei 60000 kWh abgegebener Wärme und einer Jahresarbeitszahl von 3? (20000 kWh) (!60000 kWh) (!180000 kWh) (!3000 kWh)

Wie hoch sind die vereinfachten Vergleichskosten von Variante B über 20 Jahre? (280000 Euro) (!160000 Euro) (!310000 Euro) (!400000 Euro)

Was ist eine mögliche Gefahr selten genutzter Trinkwasserleitungen? (Stagnation) (!Automatische Desinfektion) (!Höhere Wasserfrische) (!Garantierte Energieeinsparung)

Welche Folge hat ein angenommener Wärmepumpenstrompreis von 30 Cent pro kWh im Fallbeispiel bei sonst unveränderten Daten? (Variante A ist im Vergleich um 10000 Euro günstiger) (!Variante B spart weiterhin 30000 Euro) (!Beide Varianten kosten genau gleich viel) (!Die Energiepreise beeinflussen keine Betriebskosten)

Memory

Finde die passenden Begriffspaare.

Fachmodell	Gewerkespezifischer Teil des Bauwerksmodells
Koordinationsmodell	Zusammenführung mehrerer Fachmodelle
IFC	Offener Standard zum Austausch von Bauwerksdaten
BCF	Austausch von modellbezogenen Koordinationsmeldungen
Jahresarbeitszahl	Verhältnis von Jahreswärme zu Jahresstromverbrauch
Lebenszykluskosten	Kosten über festgelegte Lebensphasen
Stagnation	Längere Verweildauer von Wasser

Drag and Drop

Ordne die Gewerke ihren typischen Planungsinhalten zu.

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Tragwerksplanung	Stützen und Unterzüge
Heizungstechnik	Wärmeerzeuger und Heizkreise
Lüftungstechnik	Luftkanäle und Lüftungsgeräte
Sanitärtechnik	Trinkwasserleitungen und Entnahmestellen
Elektrotechnik	Stromanschlüsse und Kabeltrassen

Kreuzworträtsel

Fachmodell	Wie heißt ein gewerkespezifischer Teil des digitalen Bauwerksmodells?
Wartung	Wie heißt die regelmäßige Maßnahme zum Erhalt der Betriebsfähigkeit einer Anlage?
Stagnation	Wie heißt die längere Verweildauer von Wasser in einer Leitung?
Kollision	Wie heißt die unerwünschte räumliche Überschneidung zweier geplanter Bauteile?
Wärmepumpe	Welcher elektrische Wärmeerzeuger nutzt Umweltwärme?
Baukosten	Wie bezeichnet man die Aufwendungen für die Errichtung eines Gebäudes?

LearningApps

Hier kannst Du nach weiteren passenden Lernaufgaben suchen. Die Verfügbarkeit einzelner Übungen wurde nicht vorausgesetzt.

Lückentext

Die digitale und kooperative Planungsmethode heißt

.

Ein gewerkespezifisches Gebäudemodell wird als

bezeichnet.

Der offene Datenaustausch von Bauwerksmodellen kann mithilfe von

erfolgen.

Für die modellbezogene Kommunikation von Planungsproblemen wird häufig

eingesetzt.

Die über ein Jahr gelieferte Wärme im Verhältnis zum benötigten Wärmepumpenstrom beschreibt die

.

Die Phase, in der eine Anlage regelmäßig genutzt wird, heißt

.

Zu den laufenden Aufwendungen einer technischen Anlage gehören auch Kosten der

.

Ein langfristiger wirtschaftlicher Vergleich betrachtet die

.

Eine längere Verweildauer von Trinkwasser nennt man

.

Die unerwünschte geometrische Überschneidung von Bauteilen nennt man

.

Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben möglichst mit Papier, einer lokal verfügbaren Tabellenkalkulation oder einer geeigneten Fachsoftware. Ein externer KI-Dienst oder Upload ist nicht erforderlich.

Leicht

Basisaufgaben – Grundlagen sichern

Lebenszyklus-Plakat: Zeichne den Lebenszyklus der Lernwerkstatt mit fünf Stationen und jeweils einem typischen Kostenbeispiel.
BIM-Skizze: Zeichne einen Technikraum mit Heizgerät, Rohrleitung, Lüftungskanal und Elektroanschluss. Kennzeichne die zuständigen Gewerke.
Schema-Werkstatt: Zeichne einen einfachen Heizkreis und beschrifte Wärmeerzeuger, Pumpe, Heizfläche sowie Vor- und Rücklauf.
Kostenkarten: Sortiere fiktive Ausgaben in Anfangsinvestition, Energie, Wartung und spätere Instandsetzung.

Begründetes Feedback: Eine gute Basislösung unterscheidet Gebäudephasen und technische Systeme. Achte besonders darauf, dass ein Heizkreis nicht mit dem Trinkwassersystem verwechselt wird.

Standard

Anwendungsaufgaben – Den Ausbildungsfall bearbeiten

Energie-Rechnung: Berechne für beide Varianten den jährlichen Endenergiebedarf. Dokumentiere Formel, Einheit und Annahmen.
Kostenvergleich: Erstelle eine Tabelle für 20 Jahre und vergleiche Anfangsinvestition, jährliche Kosten sowie das Gesamtergebnis.
Hygiene-Check: Analysiere die selten genutzte Entnahmestelle und erstelle einen begründeten Verbesserungsvorschlag.
Koordinationsmeldung: Erstelle eine fiktive BCF-ähnliche Meldung zum Konflikt zwischen Lüftungskanal und Unterzug.

Begründetes Feedback: Richtiges Rechnen allein genügt nicht. Eine tragfähige Lösung zeigt die Herkunft der Werte, nennt Verantwortliche und erklärt, weshalb der gewählte Lösungsvorschlag fachlich sinnvoll ist.

Schwer

Transferaufgaben – Entscheidungen kritisch prüfen

Grenzpreis-Analyse: Ermittle den Strompreis, bei dem beide Varianten gleich teuer sind. Stelle Deine Rechnung grafisch dar.
Effizienz-Szenario: Prüfe die Gesamtkosten bei Jahresarbeitszahlen von 2,0, 2,5 und 3,5. Erläutere, warum unterschiedliche Betriebstemperaturen für das Ergebnis wichtig sein können.
Koordinationskonferenz: Spiele mit einer Gruppe die Rollen Architektur, Tragwerk, SHK, Elektro und Betreiber durch. Verhandelt eine Lösung für Technikraum, Wartungszugang und Trinkwasserführung.
Entscheidungsvorlage: Schreibe eine einseitige Empfehlung für die Kommune. Berücksichtige Kosten, Unsicherheiten, Hygiene, Energie und fehlende Umweltdaten.

Begründetes Feedback: Bei Transferaufgaben zählt nicht nur eine bevorzugte Variante. Überzeugend ist eine Entscheidung, die auch Gegenargumente, Grenzen und alternative Annahmen prüft.

Lernkontrolle

Bearbeite die folgenden fünf Aufgaben ohne vorgegebene Lösung. Begründe Deine Schlussfolgerungen.

Wirtschaftlichkeit: Erkläre, warum Variante B im Grundszenario günstiger ist, bei einem höheren Strompreis aber teurer werden kann. Welche Annahme ist dafür verantwortlich?
Trinkwasserhygiene: Eine besonders energiesparende Betriebsweise verschlechtert möglicherweise die hygienischen Bedingungen der Warmwasserinstallation. Entwickle einen fachlich begründeten Prüf- und Entscheidungsablauf.
Kollisionsprüfung: Ein Lüftungskanal ist nach einer Modelländerung geometrisch kollisionsfrei, lässt aber keinen ausreichenden Wartungsraum. Welche weiteren Prüfungen und Beteiligten sind erforderlich?
Informationsmanagement: Der Betreiber möchte zukünftig Anlagenwechsel, Energieverbrauch und Wartung dokumentieren. Leite daraus mindestens fünf sinnvolle Informationsanforderungen an die BIM-Übergabe ab.
Investitionsrechnung: Eine zusätzliche Wärmepumpenreparatur im elften Betriebsjahr kostet fiktiv 15.000 €. Zeige die Wirkung auf das Vergleichsergebnis und beurteile, welche anderen bislang nicht berücksichtigten Kosten eine Entscheidung noch verändern könnten.

Bewertungskriterien: Nachvollziehbarer Rechenweg, technisch geeignete Maßnahmen, gemeinsames Denken der Gewerke, transparente Annahmen und begründeter Umgang mit Unsicherheit.

Kontrollwert zu Aufgabe 5: Ohne Verzinsung oder weitere Änderungen erhöhen sich die Vergleichskosten der Wärmepumpenvariante von 280.000 € auf 295.000 €. Variante B bleibt dann im betrachteten Szenario um 15.000 € günstiger. Die Zahl allein ist aber noch keine vollständige Bewertung des Reparaturrisikos.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis erstellst Du eine kurze Projektmappe: Wirtschaftlichkeitsvergleich Lernwerkstatt Sonnenhof.

Darin sollen enthalten sein:

Projektbeschreibung: Gebäude, Nutzungsziel und beide technischen Varianten.
Gewerkeübersicht: Beteiligte Disziplinen und wichtige Schnittstellen.
Anlagenschema: Ein beschriftetes Heizungs- oder Trinkwarmwasserschema.
Annahmentabelle: Alle verwendeten Zahlen, Einheiten und Betrachtungsgrenzen.
Berechnung: Energiebedarf, Betriebskosten und Vergleichskosten über 20 Jahre.
Risikobetrachtung: Mindestens ein Hygiene- oder Koordinationsproblem mit Lösung.
Sensitivität: Mindestens eine veränderte Annahme und ihre Wirkung auf das Ergebnis.
Entscheidung: Empfehlung mit fachlicher Begründung und Benennung der Grenzen.

Bewertungsvorschlag:

Bereich	Punkte
Vollständigkeit und Nachvollziehbarkeit	20
Technische und gewerkeübergreifende Begründung	20
Rechenwege und Wirtschaftlichkeit	25
Sicherheit und Hygiene	15
Kritische Bewertung und Transfer	20
Gesamt	100

Wichtig: Im Lernnachweis verwendest Du die fiktiven Daten. Für ein reales Gebäudeprojekt wären nachgewiesene Daten, Fachplanung und die jeweils geltenden rechtlichen sowie technischen Anforderungen erforderlich.

OERs zum Thema

Wikipedia

Überprüfbare Fachquellen

Medien- und Lizenznachweise

Alle nachstehenden Bilder wurden als vorhandene Wikimedia-Commons-Dateien recherchiert. Die ausgewiesenen Lizenzangaben beziehen sich auf die jeweiligen Dateibeschreibungsseiten.

Eingebundene Abbildung	Urheber	Lizenz
FreeCAD 1.0 Light BIM Example	Maxwxyz	CC BY 4.0
Bim datamodel-2	Jørgen Emborg	Gemeinfrei laut Commons
Heatpump	Ilmari Karonen	Gemeinfrei laut Commons
Heizkreis Schema	-donald- und MatthiasDD	CC BY-SA 3.0
Heat exchanger	Jlfd, Wikimedia-Commons-Bearbeitung	CC0 1.0
Warmwasserzirkulation	GreenManXY	CC0 1.0
Instant Clash	BenjaminDavies88	CC BY-SA 4.0

Lizenzhinweis: Bei CC-BY- und CC-BY-SA-Medien sind Namensnennung, Lizenzverweis und gegebenenfalls Hinweise auf Bearbeitungen zu beachten. Die Originaldateiseiten enthalten die verbindlichen Einzelheiten.

Videohinweis: Die YouTube-Videos von DEUBIM, Ingenieurskunst und das verlinkte BCF-Erklärvideo wurden als vorhandene Videoressourcen recherchiert. Es wird keine freie Creative-Commons-Lizenz für diese Videos behauptet. Die Einbettung ist keine Freigabe zum Kopieren oder Bearbeiten. Beim Abspielen externer Medien können Daten an den jeweiligen Anbieter übertragen werden.

Die Bilder und Videos sind Lehrbeispiele. Ihre technischen Details sind nicht automatisch auf die Lernwerkstatt Sonnenhof übertragbar.