Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg (DiKieHo) - Teilvorhaben 1: Anwendungsszenarien für die digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 2: Integrationsmethodik und Referenzmodell für die digitale Vernetzung der Wertschöpfungskette auf Basis kieferbasierter Werkstoffe

Abstract

Steigender Holzbedarf und schwindende Fichtenverfügbarkeit erfordern regionale Alternativen für den urbanen, mehrgeschossigen Holzbau. Das Verbundvorhaben DiKieHo verfolgte das Ziel, die Wertschöpfungskette vom Wald bis zum Gebäude für die effiziente Nutzung regionalen Kiefernholzes digital zu vernetzen. Auf Basis der Integrierten Unternehmensmodellierung (IUM) wurden die bestehenden, stark fragmentierten Prozesse aller Wertschöpfungsstufen - Forstwirtschaft, Sägewerk, Vorfertigung, Bauplanung, Logistik, Montage sowie Instandhaltung und zirkuläre Gebäudeverwertung - systematisch erfasst und in Unternehmensmodellen abgebildet. Daraus entstanden eine Prozesslandkarte, ein Anforderungskatalog mit Mindest- und erweiterten Anforderungen sowie ein Validierungskonzept. Parallel ermittelte das Fraunhofer WKI werkstofftechnische Eigenschaften der Kiefer als Leitbaumart (VOC-Emissionen, Harzgehalt, Grobastigkeit, Brandschutz) und verknüpfte diese mit forstlichen Herkunftsdaten. Daraus resultierten ein vierlagiger Integrationsrahmen, ein RAMI-4.0-Referenzmodell mit konfigurierbaren Wertschöpfungsmodulen und ein webbasierter Prozesskonfigurator. Qualitätsanalysen zeigten eine hohe Ausbeute: über 50 % des Schnittholzes erreichten Stärkeklasse C30, das BSH die Festigkeitsklasse GL 24h, LVL-Träger orientierend die Klasse LVL 48P. Alle Ergebnisse liefen im digitalen Demonstrator Value Chain Digital Model (VCDM 2.0) zusammen – einer interaktiven Online-Plattform mit Dashboards für Forstwirtschaft, Vorfertigung, architektonisches Benchmarking und städtebauliche Prospektion, die Nachhaltigkeits-, Kosten- und Kreislaufwirtschaftskennzahlen entlang der Kette vergleichbar macht. Eine mobile Building-Scanner-App verknüpft einen digitalen Zwilling des physischen Demonstrators mit Fertigungs- und Materialdaten vor Ort. Beide Systeme wurden auf der BAU Messe 2025 präsentiert und in Experten-Workshops validiert.