Kosteneinsparung durch Optimierung des Planungsablaufes

1 - 1 - mh-software GmbH, Karlsruhe 

www. mh-software.de 

Tel.: 0721-62520-0 

Kosteneinsparung durch Optimierung des Planungsablaufs 

Oder Entwurf-Werkzeug beschleunigt Planung 

„Unser Planungsablauf hat sich seit Jahren bewährt“ oder „Wieso sollten wir den Ablauf ändern – es 

funktioniert doch einigermaßen“. Diese Aussagen sind menschlich, da Veränderungen ein Umdenken 

erfordern und somit mit Arbeit verbunden sind. Mit voranschreitender Technik sind Anpassungen des 

Arbeitsablaufs in Planungsbüros unverzichtbar. Büros, in denen mit dem Zeichenbrett gearbeitet wird, sind 

heute undenkbar. CAD-Systeme sind ein unverzichtbarer Bestandteil des Planungsalltages. Doch die 

Entwicklung bleibt nicht stehen. Mit welchen Werkzeugen der Planungsablauf zeitsparender und 

wirtschaftlicher gestaltet werden kann, bei gleichzeitig erhöhter Planungssicherheit, soll im Folgenden 

dargestellt werden. 

Problem: Der typische Planungsablauf 

Es bleibt festzuhalten, dass verschiedene Varianten gedanklich deutlich schneller erarbeitet werden können, 

als in einer Skizze oder gar in einem CAD-System. Mit der Komplexität eines Werkzeugs steigt der 

Detaillierungsgrad und damit der Aufwand für die Bearbeitung. Das Ziel muss folglich sein, ein mächtigeres 

und dadurch trägeres Werkzeug erst so spät wie möglich einzusetzen. Aber wie kann der Einsatz eines CAD- 

Systems hinausgezögert werden? 

Ein weiterer Grund verführt dazu, CAD-Systeme frühzeitig einzusetzen: In vielen Planungsbüros werden heute 

Berechnungsprogramme direkt in Verbindung mit CAD Programmen verwendet. Um dem Architekten die 

gewünschten Daten liefern zu können, werden gleich die mächtigen und für grundlegende Änderungen 

weniger geeigneten CAD-Systeme verwendet. Unausbleibliche Änderungen werden somit teuer bezahlt. 

Kosten für Bearbeitung 

Skizze 

Kopf 

Szenario 1: Heute typischer Planungsablauf 

CAD 

Berechnung 

Zeit 

Das Ziel in der Vorplanungsphase ist es, frühzeitig und mit geringem Aufwand zu Berechnungsergebnissen 

und Massen zu kommen. Für die Berechnung eines Heizungs-, Kälte- oder Luftkanalnetzes ist die 

Strangführung wesentlich und sollte grafisch definiert werden. Auf den ersten Blick naheliegend, drängt sich 

der Einsatz eines CAD-Systems auf. Die Anlagen werden ohne vorherige Dimensionierung konstruiert. In



Tel.: 0721-62520-0 

einer sich anschließenden (Nach-) Berechnung werden die im CAD-System „geschätzten“ Abmessungen 

festgeschrieben, was einer ingenieurmäßigen Vorgehensweise widerspricht. 

Ein weiteres Problem liegt in der stockwerkweisen 

Planung im CAD-System. Für eine Berechnung ist eine 

korrekte logische Verknüpfung aller Pläne unerlässlich. 

Der Aufwand, die Daten aufzubereiten, ist auch mit den 

in den CAD-Systemen 'scheinbar' integrierten Berechnungsprogrammen erheblich und wird durch 

nachträgliche Änderungen immer umfangreicher. Dies führt zu häufig dazu, auf korrekte Berechnungen zu 

verzichten. In der Praxis zeigt sich auch, dass in der Entwurfsphase CAD-Systeme für Ingenieure / Techniker 

keine geeigneten Werkzeuge für effektive Planungen sind. 

Ziel: Mit geringem Aufwand Berechnungsergebnisse und Massen erhalten 

Probleme: - Zu zeichnende Dimensionen liegen nicht vor 

- Abmessungen werden geschätzt 

- CAD arbeitet mit Stockwerkplänen, keine Bearbeitung des Gesamtmodells 

- großer zeitlicher Aufwand im CAD 

- CAD-System für Ingenieur / Techniker ungeeignetes Werkzeug 

Mit dem heute typischen Planungsablauf ist das Ziel nicht zu erreichen, da der zeichnerische Aufwand im 

CAD-System viel zu hoch ist. Auf jeden Fall muss die Berechnung vor dem Einsatz des CAD-Systemes 

liegen! 


Kopf 

Skizze 

Berechnung 

Szenario 2: Berechnung sollte vor CAD-Einsatz erfolgen 

CAD 

1. Lösungsschritt: Der Einsatz eines Entwurf-Werkzeugs 

Häufig wird in der TGA-Branche zuerst 

konstruiert und dann berechnet. Dies widerspricht 

einer ingenieurmäßigen Vorgehensweise. 

Zuerst berechnen! 

Zeit 

Der Planer muss dem Architekt bereits sehr frühzeitig Angaben z.B. über die Größe der 

Versorgungsschächte, Heiz-/Lüftungszentralen, Mauerdurchbrüche usw. liefern. Auch sollten die Daten für 

eine Ausschreibung meist lange vor der Ausführungsplanung vorliegen. Idealerweise sollten Berechnungen 

und Massenzusammenstellungen bereits frühzeitig und ohne großen Aufwand, möglichst als „Abfallprodukt“ 

einer mehr oder weniger genauen Zeichnung (Skizze) erstellt werden können.



Tel.: 0721-62520-0 

Eine Berechnung setzt das Vorliegen eines kompletten Anlagenmodells voraus. Da zum schnellen Erstellen 

eines Anlagenmodells CAD-Systeme ungeeignet sind, kommt ein Entwurf-Werkzeug (CAE-System) zum 

Einsatz. Im folgenden wird von einem CAE-System gesprochen, wobei ein „echtes“ CAE-System gemeint ist 

(siehe Kasten). 

Vorteile: 

• Eine deutlich schnellere grafische Erfassung als im CAD-System, wobei die komplette Anlage in 

einem Anlagenmodell erfasst wird, anstelle vieler unzusammenhängender Stockwerkzeichnungen. 

• Nahtlose Integration der Berechnungsprogramme. Zeichnung und Berechnung bilden eine Einheit. 

Berechnungen können sofort nach dem Zeichnen ohne Datenübergaben durchgeführt werden. 

• Änderungen (z.B. verschieben von Steigleitungen) werden im Anlagenmodell durchgeführt. Dieselben 

Änderungen sind in stockwerk-orientierten CAD-Systemen aufwändig und fehleranfällig. 

• Die Kontrolle / Analyse der Eingabedaten und Berechnungsergebnisse der kompletten Anlage ist eine 

der Hauptstärken eines CAE-Systems und trägt zur Planungssicherheit bei. 

• Erstellen von Massenauszügen. 

• Die Entwürfe eines CAE-Systems können häufig als DWG-Vorlage ohne umfangreiches Nacharbeiten 

im CAD geplottet werden. 

• Grob-Koordination mit anderen Gewerken 

Nachteil: 

Nur „echte“ CAE-Systeme sind Entwurf-Werkzeuge 

Der Begriff CAE wird von vielen Software-Anbietern verwendet, um die angebotenen Programme 

Ingenieuren schmackhaft zu machen. Wenn CAD-Systeme mehr oder weniger integrierte 

Berechnungen enthalten, handelt es sich jedoch nicht um Entwurf-Werkzeuge. Für Ingenieure und 

Techniker geeignete Werkzeuge setzen zeitlich deutlich vor dem Einsatz eines CAD-Systems an. 

CAD-Systeme sind für diesen Einsatzzweck aufgrund der aufwändigen Bedienung denkbar 

ungeeignet. Abhilfe schafften hier „echte“ CAE-Systeme, die auf die Aufgaben der Ingenieure und 

Techniker zugeschnitten sind. 

• Sofern eine detaillierte 3D-Konstruktion im CAD-System erforderlich ist, muss die CAE-Vorlage im 

CAD nochmals gezeichnet werden. 

Der Einsatz eines CAE-Systems führt automatisch zu einer höheren Planungsqualität. Nachträgliche 

Änderungen sind im CAE-System wesentlich einfacher nachzuführen als im CAD, sodass das aufwändige 

CAD-System später zum Einsatz kommt. Die berechneten Dimensionen können zur Konstruktion in einem 

CAD-System verwendet werden. Trotz des nochmaligen Zeichnens der Anlage wird der Gesamtaufwand der 

Planung verringert.



Tel.: 0721-62520-0 


Szenario 3: Einsatz eines CAE-Systems 

2. Lösungsschritt: Statt Konstruieren - Generieren von CAD-Plänen 

Der oben beschriebene Nachteil des nochmaligen Zeichnens der Anlage kann mit einem leistungsfähigen 

CAE-System beseitigt werden. Aus der im CAE-System erstellte Entwurfsplanung werden automatisch Pläne 

aller Stockwerke für das CAD-System generiert. Der Zeichner erhält eine perfekte Vorlage, was eine enorme 

Zeitersparnis bedeutet. Wichtig ist, dass die generierten Pläne nicht „dumme“ Blöcke oder Linien einer 

gewöhnlichen DWG-Zeichnung sind, sondern intelligente Objekte. Die generierte Zeichnung ist identisch mit 

einer Zeichnung, die der Zeichner direkt im CAD-System erstellt hätte und kann so unmittelbar mit den 

vollständigen Fähigkeiten des CAD-Systems weiterverarbeitet werden. Aktuell wird das Generieren der Pläne 

von mh-software für AutoCAD ® - MEP angeboten. 


Kopf 

Kopf 

Skizze 

Skizze 

Entwurf 

CAE-Berechnung 

Entwurf 


Szenario 4: CAE generiert „intelligente“ Pläne für CAD 

Einsparung 

CAD 

CAD 

Einsparung 

CAD-Pläne generieren 

Zeit 

Zeit



Tel.: 0721-62520-0 

Entwurf-Werkzeug generiert „intelligente“ Pläne für CAD



Tel.: 0721-62520-0 

Der Aufwand im CAD-System wird deutlich verringert. Die im CAE-System erstellten Entwürfe werden im 

CAD-System um Detailkonstruktionen, die Fein-Koordination mit anderen Gewerken und Schnitte ergänzt. 

Die Stärken eines CAE-Systems sind neben 

der schnellen Erfassung eines 

Anlagenmodells zweifellos die Flexibilität 

nachträglicher Änderungen. Hierdurch kommt 

dem Zeitpunkt der Generierung der CAD- 

Pläne eine besondere Bedeutung zu. Wird das 

CAD-System zu früh eingesetzt, müssen 

nachträgliche Änderungen aufwändig im CAD- 

System nachbearbeitet werden. Es ist daher 

sinnvoll, den Einsatz des CAD-System so spät 

wie möglich vorzunehmen, um das 

Einsparungspotenzial durch das CAE-System 

vollständig auszuschöpfen. 

Teilweise wird es auch möglich sein, komplett 

auf die Detailkonstruktion in einem CAD- 

System zu verzichten, sofern die erzeugten 

DWG-Pläne den Anforderungen bereits 

genügen. In diesem Fall ist die Einsparung 

natürlich am größten. Das Bestreben sollte 

immer darauf ausgerichtet sein, den Einsatz 

des aufwändigsten Werkzeugs (CAD-System) 

zu minimieren. 




Kopf 

Kopf 

Kopf 

Skizze 

S kizze 

S kizze 

Entwurf 


Einsparung 

CAD 

Früher Zeitpunkt des CAD-Einsatzes 

Entwurf 


Einsparung 

CAD 

Später Zeitpunkt des CAD-Einsatzes 

Entwurf 


Einsparung 

Verzicht auf den klassischen CAD-Einsatz 

Zeit 

Zeit 

Zeit



Tel.: 0721-62520-0 

CAE-System: ideal für Ingenieure / Techniker 

Wie aus dem zeitlichen Planungsablauf ersichtlich, sind CAE-Systeme maßgeschneiderte Werkzeuge für 

Ingenieure / Techniker. Bei einer Trennung der Arbeitsplätze verfügt sowohl der Zeichner mit dem CAD- 

System und der Ingenieur / Techniker mit dem CAE-System über ein aufgabenbezogenes, spezialisiertes 

Werkzeug. 


1 

Kopf 

2 

Skizze 

Der optimale Planungsablauf 

3 4 

Entwurf 


CAD 

Planungsphase Werkzeug Bearbeiter 

1. Vorplanung Kopf Ingenieur 

2. Skizze (optional) Papier Ingenieur 

3. Anlagenmodell erfassen „echtes“ CAE-System Zeichner oder Ingenieur 

4. berechnen, analysieren, optimieren „echtes“ CAE-System Ingenieur 

5. „Intelligente“ CAD-Pläne generieren „echtes“ CAE-System Zeichner oder Ingenieur 

6. Detailkonstruktion CAD-System Zeichner 

7. Nachrechnung (optional) „echtes“ CAE-System Ingenieur 

Zeit 

Natürlich ist es auch möglich, dass der Zeichner die (grafische) Erfassung der Anlage im CAE-System 

vornimmt und der Ingenieur / Techniker die Berechnung durchführt, analysiert und optimiert. Im Gegensatz zu 

Ingenieuren und Technikern fällt es erfahrungsgemäß Zeichnern zunächst schwer, die grafische Erfassung in 

einem CAE-System vorzunehmen, da sich dieses grundsätzlich von der Bedienung eines CAD-Systems 

unterscheidet. Anstelle, wie im CAD-System üblich, eine Anlage Objekt für Objekt, wie mit einem Baukasten 

zusammenzufügen, steht im CAE-System die stockwerkübergreifende Strangführung im Fokus. Aufgrund der 

Aufgabenstellung ist die Bedienung darauf zugeschnitten, schnellstmöglich Berechnungsergebnisse und 

Massen zusammen mit einer Entwurfsplanung zu erhalten. Unabhängig davon, wer die grafische Erfassung 

im CAE-System vornimmt - die Belohnung sind automatisch generierten CAD-Pläne, die der Zeichner in 

5 

6 

7



Tel.: 0721-62520-0 

seinem gewohnten CAD-System weiter bearbeiten kann. Sofern erforderlich, können die vom Zeichner 

modifizierten Pläne zu einer Nachrechnung wieder an das CAE-System übertragen werden, wo die 

Stockwerkpläne zu einem gesamten Anlagenmodell zusammengeführt werden und somit dem Planer die 

gewünschte Gesamtübersicht und Analysemöglichkeiten bieten.



Tel.: 0721-62520-0 

Arbeitsablauf – „echtes“ CAE-System und CAD-System: 

Am Beispiel einer Heizungsplanung 

„echtes“ CAE-System 

Gebäudedaten 

erfassen 

Gebäudemodell 

Heizkörper automatisch platzieren 

optional 

Heizlast 

Rohrnetz zeichnen 

Anlagenmodell 

Rohrnetz berechnen 

Anlagenmodell 

analysieren/korrigieren 

Anlagenmodell 

Doku 

Heizkörper- 

Auslegung 

DWG- 

Zeichnungen 

Rohrnetz übergeben 

Kontroll-Berechnung 

Anlagenmodell 

Generieren „intelligenter“ Pläne 

CAD-System 

IFC/Greenbuilding 

Daten aufbereiten 

Zeichnungen werden 

automatisch als 

Vorlage generiert 

Etagenweise Pläne für 

berechnetes Rohrnetz 

Korrekturen 

Anpassungen 

analysieren/korrigieren Berechnungsergebnisse übergeben 

Anlagenmodell Berechnetes 

Rohrnetz



Tel.: 0721-62520-0 

Analysen mit einem CAE-System gewährleisten Planungssicherheit 

Einem CAE-System stehen alle für die Berechnung erforderlichen Daten und 

Berechnungsergebnisse und die grafisch erfasste Anlage direkt und ohne Umwege zur Verfügung, 

wodurch bisher ungeahnte Möglichkeiten zur Analyse verschiedener Fragestellungen genutzt 

werden können. So kann z.B. das Netz mit beliebigen Werten eingefärbt werden, wobei die Farben 

über die Größe des Wertes Auskunft geben. 

Hierzu einige Beispiele: 

• Gibt es in einem Rohrnetz noch Teilstrecken mit nicht abgedrosselten Drücken? 

• Wo sind die Stellen mit den höchsten Strömungsgeschwindigkeiten? 

• Wird für Sammelleitungen Stahlrohr als Rohrmaterial verwendet? 

• In der Materialzusammenfassung wurde festgestellt, dass teilweise versehentlich Ventile 

eines falschen Herstellers verwendet wurden. Wo sitzen diese Ventile? 

• Mit welchen Nennweiten wurden die Verteil- und Steigleitungen ausgelegt? 

• Wo liegt der Hauptstrang (geschossübergreifend) im Anlagenmodell? 

Diese und ähnliche Fragestellungen lassen sich mit einem „echten“ CAE-System in kürzester Zeit 

direkt über die Grafik beantworten. 

Fazit: Einsparungen nur mit einem „echten“ CAE-System 

Die hier vorgestellte Planungsweise bietet im Vergleich zur heute typischen Vorgehensweise (Szenario 1) 

enorme Einsparpotenziale. Vorausgesetzt wird jedoch der Einsatz eines „echten“ CAE-Systems. Der Begriff 

CAE wird von vielen CAD-Systemen mit integrierten oder angedockten Berechnungen verwendet. Die 

Unterscheidung zu „echten“ CAE-Systemen ist wichtig, da nur diese den optimalen Planungsablauf 

unterstützen (siehe Kasten). Es kann nicht oft genug betont werden: Absolut entscheidend ist die Bearbeitung 

eines ständig verfügbaren Gesamtmodells. Nur mit einem vollständigen geschossübergreifenden 

Anlagenmodell können Berechnungen vor dem CAD-Einsatz durchgeführt werden. Quasi als Abfallprodukt 

erhält der Zeichner generierte Stockwerkspläne zur Bearbeitung im CAD. 

Die grafische Erfassung einer Anlage im CAE-System ist wesentlich schneller als im CAD-System, sodass 

sich der Einsatz des CAE-Systems alleine schon zur Generierung von Plänen lohnt. Genauso wie der Ersatz 

des Zeichenbrettes durch CAD-Systeme einen Produktivitätsschub bewirkten, wird in Zukunft der Einsatz 

eines „echten“ CAE-Systems unverzichtbar sein.



Tel.: 0721-62520-0 

Nur „echtes CAE“ erfüllt die Erfordernisse moderner Planung 

„echtes“ CAE 

z.B. mh-software 

Gesamtes 

Gebäude- und 

Anlagenmodell 

Grafische Darstellung 

der kompletten Anlage 

Bequeme und 

übersichtliche 

Kontrolle und Analyse 

Bei Bedarf: Trennung 

der Arbeitsplätze 

CAD und Berechnung 

Bei Bedarf: 

Berechnung mit Grafik 

auch ohne CAD 

Schnelles Generieren 

„intelligenter“ Pläne 

Geringer Aufwand 

für Einarbeitung 

und Schulung 

Stockwerkorientierte 

CAD-Systeme / 

„unechte“- CAE-Systeme 

Nicht bearbeitbares 

Modell 

Projekte müssen 

umständlich aufgeteilt 

werden – fehleranfällig 

und aufwändig 

Kontrolle aufwändig, 

unübersichtlich und 

fehlerträchtig 

Alle Arbeitsplätze 

mit CAD ausgestattet 

→ kostenintensiv 

Berechnung ohne 

grafische Kontrolle 

→ fehleranfällig 

Zuerst aufwändig im 

CAD zeichnen, 

dann rechnen 

Komplexes Programm 

erfordert hohen 

Aufwand für Schulung

Kosteneinsparung durch Optimierung des Planungsablaufes

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?