Der moderne Holzbau hat in den letzten Jahren eine beeindruckende Entwicklung genommen. Bürogebäude, Wohnanlagen, Schulen, Bahnhöfe und Ladeparks entstehen aus Brettsperrholz und Brettschichtholz, oft in wenigen Wochen Montagezeit. Österreichische Hersteller liefern ihre Bauteile in ganz Europa und darüber hinaus. Die Hasslacher Gruppe etwa wurde 2026 bei den Austrian Green Planet Building Awards für das Projekt Cambridge South Station ausgezeichnet.
Hinter jedem dieser Projekte steht eine anspruchsvolle Planungsaufgabe. Jedes Bauteil ist ein Unikat mit eigenen Maßen, eigenem Aufbau und eigenen Öffnungen. Es muss aus Lamellen gepresst, zugeschnitten, bearbeitet und genau dann auf die Baustelle geliefert werden, wenn der Kran es braucht. In einer Zeit, in der die Schwäche im Hochbau den Wettbewerb verschärft, werden Liefertreue und Effizienz zum entscheidenden Vorteil. In diesem Beitrag zeigen wir, wo mathematische Optimierung in der Fertigung und Logistik von Holzbauteilen ansetzt.
Projektfertigung statt Serienproduktion
Die meisten Industriebetriebe fertigen Serien. Ein Hersteller von Brettsperrholz fertigt dagegen Projekte. Jedes Gebäude besteht aus Dutzenden oder Hunderten Elementen für Wände, Decken und Dächer, die alle unterschiedlich sind. Sie unterscheiden sich in Länge, Breite, Dicke, Lagenaufbau, Oberflächenqualität und Bearbeitung. Und alle müssen zu einem bestimmten Termin in einer bestimmten Reihenfolge auf der Baustelle sein.
Gleichzeitig laufen im Werk viele Projekte parallel und konkurrieren um dieselben Kapazitäten. Die Presse, die Abbundanlage und die Verladung sind begrenzt. Ein Projekt, das sich verzögert, kann andere Projekte mitreißen. Die Planung muss deshalb über alle Projekte hinweg abgestimmt werden, und sie muss flexibel genug sein, um auf Änderungen der Baustelle zu reagieren.
Verschnitt minimieren beim Zuschnitt
Brettsperrholz wird meist als große Rohplatte gepresst und danach in die einzelnen Elemente zugeschnitten. Wie die Elemente auf den Rohplatten angeordnet werden, entscheidet über den Verschnitt. Jeder Quadratmeter Verschnitt ist verlorenes Holz, verlorene Presszeit und verlorener Leim.
Die Anordnung von Elementen auf Rohplatten ist ein klassisches Zuschnittproblem, im Fachjargon Nesting. Das Modell entscheidet, welche Elemente gemeinsam aus einer Rohplatte geschnitten werden, wie sie angeordnet werden und welche Rohplattenformate dafür gepresst werden sollen. Dabei müssen die Elemente denselben Lagenaufbau und dieselbe Oberflächenqualität haben, und oft sollen Elemente desselben Projekts zusammenbleiben, damit die Verladung einfacher wird. Mit Metaheuristiken und gemischt ganzzahliger Optimierung lassen sich solche Probleme sehr gut lösen, und schon wenige Prozent weniger Verschnitt machen bei den großen Mengen einen erheblichen Unterschied. Mehr dazu auf unseren Seiten zu Metaheuristiken und zur MILP Modellierung.
Presse und Abbund richtig belegen
Die Presse ist in vielen Werken der Engpass. Jeder Pressvorgang braucht Zeit, bis der Leim ausgehärtet ist, und jeder Wechsel des Lagenaufbaus oder der Dicke kostet Rüstzeit. Die Reihenfolge der Pressvorgänge sollte deshalb so gewählt werden, dass ähnliche Aufbauten gebündelt werden, ohne dass dringende Projekte warten müssen.
Nach dem Pressen werden die Elemente auf CNC-Anlagen bearbeitet. Öffnungen für Fenster und Türen, Ausfräsungen für Installationen und Verbindungen werden hier hergestellt. Auch die Abbundanlage hat ihre Kapazitätsgrenzen, und die Bearbeitungszeit hängt stark vom Element ab. Ein Planungsmodell, das Presse und Abbund gemeinsam betrachtet, verhindert, dass sich Elemente zwischen den Stationen stauen oder Anlagen leer laufen. Für solche Ablaufprobleme mit vielen Regeln eignet sich besonders Constraint Programming.
Die Lamellen müssen rechtzeitig da sein
Brettsperrholz und Brettschichtholz bestehen aus getrockneten und gehobelten Lamellen. Bei integrierten Herstellern kommen diese aus dem eigenen Sägewerk. Die Planung der Lamellenproduktion muss deshalb mit der Pressenplanung abgestimmt sein. Welche Lamellen in welcher Festigkeitsklasse und Dimension werden in den nächsten Wochen gebraucht? Reicht die Kapazität der Trockenkammern? Welche Lamellen sollten auf Vorrat produziert werden?
Ein integriertes Modell verbindet die Projektplanung mit der Produktionsplanung im Sägewerk. So entsteht eine durchgängige Planung vom Rundholz bis zum fertigen Bauteil. Wie das Sägewerk selbst geplant wird, beschreiben wir im Beitrag zur Produktionsplanung im Sägewerk, und die Versorgung mit Rundholz im Beitrag zur Rundholzlogistik.
In der richtigen Reihenfolge auf die Baustelle
Auf der Baustelle zählt jede Stunde. Der Kran und das Montageteam sind teuer, und wenn ein Element fehlt oder in der falschen Reihenfolge kommt, steht die Montage still. Viele Holzbaustellen haben zudem wenig Platz für Zwischenlager, besonders in Innenstädten. Die Elemente müssen deshalb genau in der Reihenfolge kommen, in der sie montiert werden. In der Logistik heißt das Just in Sequence.
Für die Verladung bedeutet das eine anspruchsvolle Aufgabe. Die Elemente müssen so auf den Lkw geladen werden, dass das zuerst benötigte Element oben oder hinten liegt. Gleichzeitig müssen Achslasten, Ladungssicherung und die maximalen Abmessungen eingehalten werden. Große Elemente brauchen oft Sondertransporte mit Genehmigung und festen Fahrzeiten. Ein Optimierungsmodell plant Beladung und Lieferreihenfolge gemeinsam und sorgt dafür, dass möglichst wenige Lkw gebraucht werden, ohne die Montagereihenfolge zu verletzen.
Wenn sich die Baustelle ändert
Baustellen verändern sich laufend. Das Wetter verzögert die Montage, ein anderes Gewerk ist nicht rechtzeitig fertig, oder der Bauherr ändert kurzfristig einen Grundriss. Für die Fertigung bedeutet das, dass Liefertermine verschoben und Elemente umgeplant werden müssen, oft mit Folgen für andere Projekte.
Ein Planungsmodell, das alle Projekte und Kapazitäten kennt, kann in solchen Fällen schnell zeigen, welche Umplanung die geringsten Folgen hat. Es kann auch beantworten, welchen neuen Liefertermin das Werk verlässlich zusagen kann. Diese Fähigkeit zur schnellen, belastbaren Terminzusage ist im Wettbewerb ein echter Vorteil, weil Bauunternehmen und Generalunternehmer sich darauf verlassen können.
Kapazität für neue Projekte richtig zusagen
Schon im Angebot stellt sich die Frage, ob und wann ein Projekt gefertigt werden kann. Ein Vertrieb, der ohne Blick auf die Kapazität Termine zusagt, bringt die Fertigung in Schwierigkeiten. Ein Vertrieb, der zu vorsichtig ist, verliert Aufträge. Ein Modell, das die aktuelle Auslastung und die geplanten Projekte kennt, kann für jede Anfrage einen realistischen Fertigungszeitraum berechnen. So werden Angebote verlässlicher, und die Auslastung wird gleichmäßiger.
Gerade in Zeiten schwacher Baukonjunktur, in denen sich Aufträge verschieben und neue Segmente wie die serielle Sanierung mit vorgefertigten Holzelementen an Bedeutung gewinnen, ist diese Flexibilität wichtig. Wie Prognosen für Nachfrage und Beschaffung entstehen, zeigt unsere Seite zur Procurement Prediction.
Wie Hex bei Holzbauherstellern vorgeht
Hex ist das Team für mathematische Optimierung in der Anexia Digital Engineering Group. In einem Projekt bei einem Hersteller von Brettsperrholz oder Brettschichtholz beginnen wir meist mit einer konkreten Frage, etwa dem Verschnitt beim Zuschnitt oder der Belegung der Presse. Mit den Daten vergangener Projekte zeigen wir, wie viel eine optimierte Planung gebracht hätte.
Danach binden wir das Modell an die bestehenden Systeme an, von der CAD-Planung über das ERP bis zur Maschinensteuerung. Die Arbeitsvorbereitung bekommt Vorschläge für Zuschnitt, Pressenfolge, Abbund und Verladung und kann Änderungen schnell durchrechnen lassen. Die Anexia Gruppe bringt dafür die Softwareentwicklung und die Anbindung an bestehende Systeme mit. Mehr dazu auf unseren Seiten zur Datenintegration und im Beitrag zur Ergänzung bestehender Planungssoftware. Den größeren Zusammenhang beschreibt der Beitrag zur Supply Chain Optimierung.
Versandbereitstellung und Zwischenlager
Zwischen Fertigung und Verladung liegt oft eine Zeit, in der die fertigen Elemente im Werk gelagert werden. Dieser Platz ist knapp, und die großen Elemente brauchen viel Fläche und müssen vor Witterung geschützt werden. Wenn die Elemente in der falschen Reihenfolge ins Lager kommen, müssen sie beim Verladen umgestapelt werden, was Zeit kostet und das Risiko von Beschädigungen erhöht.
Ein Planungsmodell kann die Versandbereitstellung von Anfang an mitdenken. Es plant die Fertigungsreihenfolge so, dass die Elemente in der Reihenfolge fertig werden, in der sie verladen werden sollen, und weist ihnen Lagerplätze zu, die zur Verladung passen. So entsteht ein durchgängiger Fluss von der Presse über den Abbund bis auf den Lkw. Gerade bei großen Projekten mit vielen Lieferungen pro Tag spart das viel Zeit in der Verladung und reduziert Wartezeiten der Transporteure.
Auch die Transporte selbst lassen sich besser planen, wenn die Bereitstellung stimmt. Sondertransporte mit festen Fahrzeiten und Genehmigungen müssen verlässlich beladen werden können, und jeder Lkw, der am Werk warten muss, kostet Geld und bringt die Montage auf der Baustelle in Verzug.
Sie möchten Verschnitt senken und Liefertermine verlässlicher zusagen? Sprechen Sie mit unserem Mathematikteam. Wir zeigen Ihnen mit Ihren Projektdaten, wo die größten Hebel liegen.
Häufige Fragen
Wie viel Verschnitt lässt sich einsparen?
Das hängt vom heutigen Verfahren und vom Projektmix ab. Eine Auswertung vergangener Projekte zeigt schnell, wie groß das Potenzial in Ihrem Werk ist.
Kann das Modell mehrere Projekte gleichzeitig planen?
Ja. Gerade die gemeinsame Planung aller Projekte über Presse, Abbund und Verladung bringt den größten Nutzen.
Wird die Montagereihenfolge bei der Verladung berücksichtigt?
Ja. Die Reihenfolge der Montage ist eine feste Bedingung, und das Modell plant Beladung und Lieferungen so, dass sie eingehalten wird.
Können Daten aus CAD und BIM genutzt werden?
Ja. Geometrien, Lagenaufbauten und Bearbeitungen aus CAD- oder BIM-Modellen lassen sich direkt übernehmen und bilden die Grundlage für Zuschnitt, Pressenplanung und Verladung.