Heider zeichnet Treppen in 3D & 2D

Im Durchschnitt plant, fertigt und montiert das Team von C. Heider Metallbau zwei bis drei Treppen im Monat. Neben diesen Aufträgen gehören ins Portfolio der Wuppertaler Geländer, Balkone, Vordächer und diverse Sonderanfertigungen. Junior-Chef und Betriebsleiter Christoph Heider (26) ist seit 2016 Metallbaumeister. Er ist als Betriebsleiter tätig, seine Eltern Claudia und Volker Heider führen die Geschäfte. In ein paar Jahren wird der Junior übernehmen. „Unser Unternehmen ist relativ breit aufgestellt“, sagt er. „Wir haben nicht das eine klassische Produkt, sondern wir werden oft mit neuen Situationen konfrontiert, auf die wir immer schnell und innovativ reagieren müssen.“

Bei ihren bundesweiten Aufträgen stehen der Familie Heider sechs Mitarbeiter zur Seite, darunter ein Auszubildender. Gezeichnet wird mit zwei eigens für die Metallbaubranche entwickelten CAD-Programmen von Tenado: eine 2D-Version und eine 3D-Version. Heider hat inzwischen Erfahrungen mit beiden Programmen gesammelt. Am Beispiel zweier Fluchttreppen schildert der Metallbaumeister, wann sich welche Version gut eignet: Eine Treppe steht im ostfriesischen Leer, die andere in Fulda. Letztgenannte ist zwar etwas kleiner als die in Leer, aber sie wurde in 3D geplant.

Fluchttreppe in 2D

Für die Planung, Fertigung und Montage der außenliegenden Fluchttreppe an einem Drogeriemarkt im ostfriesischen Leer galt es, einen zweiten Rettungsweg vom ersten bis in das zweite Obergeschoss über die Dachfläche herzustellen. Die stattliche Stützkonstruktion ragt nun vom Boden bis hinauf in die zweite Etage. Der Vorfertigungsgrad war recht hoch. Alle Teile wurden bei Heider vorgefertigt und zur Verzinkerei gebracht. Auf den ersten Blick war diese verzinkte Baustahl-Feuerschutz-Treppe mit einem Edelstahlhandlauf ein Standard-Bauvorhaben, und dennoch gilt dieses Objekt als die bislang teuerste Konstruktion, die bei Heider realisiert wurde. Grund für die hohen Kosten war der aufwändige Transport der Einzelteile durch einen sehr kleinen Zugang in den Hinterhof.

Metallbaumeister Christoph Heider erinnert sich gut: „Wir haben die Einzelteile damals mit Pritsche und Anhänger nach Leer verfrachtet. Die langsame Fahrt bis nach Leer mit der Zuglast des Anhängers war sehr mühsam. Für die Montage der Bauteile mussten wir dann mit einem 60-Tonnen-Autokran einen Mini-Kran übers Dach heben.“ Neben dieser begrenzten Zuwegung zur Montagestelle sowie der Montage der schweren Einzelteile stellte sich auch die Platzierung der vielen Einzelteile bis zum Montagepunkt als großer Aufwand heraus. Bis zu diesem Projekt planten die Wuppertaler Metallbauer noch ausschließlich in 2D. Inzwischen arbeiten sie auch mit einem 3D-CAD-Konstruktionsprogramm von Tenado.

Fluchttreppe in 3D

Für ein ganz ähnliches Bauvorhaben, eine Feuerschutz-Treppe in Fulda, hat Heider in 3D geplant. Diese Treppe ist zwar insgesamt kleiner, aber abgesehen davon stellte sich die Planung der fast baugleichen Treppe als insgesamt komfortabler dar. „Ich bin unheimlich begeistert von der 3D-Software“, schwärmt Heider. In der Regel kommen die relevanten Werkpläne vom Statiker oder vom Architekten. Nach dem Aufmaß vor Ort zeichnet Heider in der Regel erst einmal Orientierungslinien in 2D in den Plan.

Sein 3D-Programm bietet ihm von nahezu allen Lieferanten Halbzeuge in der Bibliothek an, auf die der Metallbauer zugreifen kann. Stück für Stück zieht er diese per Drag-and-drop in seine Vorlage. Punkt für Punkt lässt sich jedes Halbzeug in der dritten Dimension darstellen. Sobald die Zeichnung fertig ist, erstellt die Software auf Wunsch beispielsweise eine Isometrie. Heider nutzt diese Funktion gerne. Auch bei seinem laufenden Projekt in Fulda. Und auch für die Kommunikation mit Fachleuten, die eigentlich geschult sind, technische Zeichnungen lesen zu können. „Manchmal sind die Konstruktionen sehr komplex. Selbst ein geschultes Auge braucht einige Zeit, bis es die Komplexität erfasst hat“, sagt Heider. „Mit einer Isometrie können alle Projektbeteiligten, von meinen Mitarbeitern angefangen, bis hin zum Architekten und zum Bauherren, auf einen Schlag das ganze Projekt erfassen, denn man kann es in alle Richtungen drehen und von vielen Perspektiven aus betrachten. Das spart wertvolle Arbeitszeit.“

Digitales Metallbauhandwerk

Während es bislang üblich war, in 2D mit Strichen, Linien und Kreisen zu zeichnen, arbeitet man im 3D-Programm zwar auch noch mit Linien und Strichen, diese verwandelt das 3D-Programm jedoch in selbst gewählte Halbzeuge wie Stäbe, Profile oder Rahmen. Die Konstruktionselemente haben die Eigenschaften, die das Material im Lager auch hat wie Form, Größe, Gewicht und die spezifische Materialdichte. In der digitalen Bibliothek der Tenado-Programme sind hierzu über 5.000 Profile für Stabmaterial sowie zahlreiche Normteile hinterlegt, ebenso Herstellerkataloge führender Lieferanten der Metallbaubranche.

Sobald das Stabmaterial gewählt und gezeichnet ist, lässt es sich sofort in Stück- und Sägelisten auswerten: In jeder Zeichnung sind sämtliche Profile aufgeführt, sodass die exakte Anzahl von einem jedem Halbzeug in allen Formaten und Maßen gelistet ist – selbst, wie die einzelnen Teile zu sägen sind, erklärt das Programm. Heider hält das für eine Spielerei: „Das sollte man als Metallbauer auch so wissen.“ Was ihm aber enorm hilft, ist die vom Programm erstellte Liste. „Die brauche ich dann nur noch auszudrucken und meinem Lieferanten zu schicken.“ Das erspart viel Zeit. Dasselbe gilt für Flächenmaterial in 2D und 3D. Nutzt man die Generatoren der Software, müssen nur noch Maße eingegeben und Material sowie Aussehen festgelegt werden. Den Rest der Zeichnung erstellt die Software selbst. Generatoren gibt es für Treppen, Tore, Verbinder, Geländer, Zäune und Gitterroste. Speziell für Treppen und komplexe Treppentürme eignet sich der Generator Treppe gut.

Für weniger komplexe Treppen wie Wohnraumtreppen genügt in der Regel die 2D-Software. Ein weiteres Tool ist die Blechbearbeitung. Biegen, Verformen, Stanzen, Abkanten und Abwickeln – all das funktioniert schon digital. Ebenso realitätsnah ist die Funktion der Schweißvorbereitung. In der Software können Schweißnähte gesetzt und Schweißtypen festgelegt werden. Anmerkungen für den Schweißer lassen sich direkt in der Zeichnung darstellen oder alternativ als Liste ausgeben.

Fotorealistische Darstellungen

Im privaten Wohnungsbau beispielsweise ist die Arbeit mit dem 3D-Programm immer wieder ein beliebtes Werkzeug für die Kommunikation mit Laien-Bauherren. Bereits die 2D-Version verfügt über ein Fotovisualisierungs-Werkzeug. Kleine Fotomontagen sind damit schon möglich. Das 3D-Programm bietet etwas mehr: Hier können echte Renderings, also fotorealistische Abbildungen, erstellt werden. Die Ergebnisse können als PDF exportiert werden, die dem Kunden per E-Mail dem Auftrag beigelegt werden. Für den Austausch mit Architekten oder Statikern können Zeichnungen im DWG- oder DXF-Format im- und exportiert werden, auch PDFs lassen sich exportieren.

Die fotorealistisch dargestellten Renderings tragen zu einem besseren Verständnis des Bauvorhabens bei. Das bestätigt auch Heider: „Unlängst hatte ich mal einen Fall, da konnte sich ein Bauherr überhaupt nicht vorstellen, wie die von uns geplante Treppe in seinem Haus aussehen soll. Nach der Auftragsbestätigung habe ich dann ein Rendering angefertigt und konnte meinem Bauherren zeigen, wie sein Objekt am Ende aussieht. Das Ergebnis war ein glücklicher Bauherr.“ Solche zusätzlichen Leistungen sind allerdings immer etwas aufwändiger. Deshalb bietet sie Heider Metallbau nur on top an. Alle 2D-Zeichnungen dagegen sind inklusive.

2D versus 3D

Die 2D- und 3D-Programme sind zwei eigenständige CAD-Lösungen. Effizient wird es für den Metallbauer allerdings erst durch die Verknüpfung der beiden Programme. Die 2D-Zeichnung enthält bereits alle Materialeigenschaften, um auch als 3D-Modell dargestellt und weiterbearbeitet werden zu können. Hierzu importiert man die 2D-Zeichnung in das 3D-Programm. Der Hersteller Tenado wirbt für beide Programme mit einer einfachen Bedienung und verweist auf die intuitiven Zeichenwerkzeuge und die sogenannten „Generatoren“ für wiederkehrende Aufgaben wie Treppen, Tore, Geländer, Zäune und mehr. Die werkstattoptimierte Auswertung minimiert Fehler und reduziert den Verschnitt.

Je nach Komplexität und Bedarf nutzt Heider mal die 2D- und ein andermal die 3D-Variante. „Bei komplexen Details wie bei der Feuerschutz-Treppe entscheide ich mich eher für 3D, bei einfacheren Bauteilen für eine simple 2D-Zeichnung“, verrät er und fasst die Vorteile zusammen: „Beide Varianten bieten uns den wunderbaren Vorteil der Material- und Stabauswertung. Natürlich ist das sehr komfortabel und erleichtert uns Arbeit.“ In der 3D-Software sieht Heider noch mehr Benefits: „Ich kann ziemlich sicher sagen, dass es am Ende bei komplexeren Konstruktionen schneller mit der 3D-Software geht.“ Dabei kalkuliert Heider schon die teils recht langen Phasen der eigentlichen Konstruktion ein. „Lediglich die Bemaßungen muss man noch selbst erstellen. Ansonsten macht das Programm schon einiges selbstständig.“

Ein Beispiel: „Die normgerechte Papierzeichnung kann man sich sparen. Diese erstellt das Programm automatisch. Im 2D-Programm dagegen muss man alle Ansichten noch selbst erstellen.“ Ein weiterer nennenswerter Vorteil ist die im 3D-Programm enthaltene DASt-Richtlinie vom Deutschen Ausschuss für Stahlbau. „Dieses Gimmick ist für öffentliche Bauvorhaben  besonders interessant.“

Fazit

Die digitale Planung wird einfacher und vieles lässt sich ohne mehr Zeitaufwand individuell realisieren. Enge Zugänge bei der Montage vor Ort lassen sich damit zwar noch nicht bewältigen, aber immerhin werden die ersten Leistungsphasen leichter – egal, ob die Zeichnung in 2D oder 3D erstellt wird.