Artikel erschienen am 04.05.2018

BIM: Das Bauen wird digitalisiert

Building Information Modeling

Von Dipl.-Ing. Jan Laubach, Braunschweig | Dipl.-Ing. Jörn Stäbe, Braunschweig

Das Baugewerbe ist im Vergleich zu anderen Wirtschaftszweigen das Schlusslicht in der Digitalisierung. Und auch in der Produktivität hinkt die Bauindustrie seit Jahren hinterher. Das Zauberwort heißt Building Information Modeling (BIM)!

Jeder Bürger reibt sich verwundert die Augen, wenn er von Terminverzögerungen und Kostensteigerungen bei deutschen Bauvorhaben hört. Hat Deutschland keine qualifizierten Architekten und Ingenieure mehr? Was sind die Ursachen hierfür? Ein wesentliches Problem sind die zahlreichen Systembrüche in der Prozesskette von der Planung zum Bau und dann final beim Übergang in die Betriebsphase von Gebäuden. Was ist BIM und wo steht Deutschland bei der Einführung dieser Technologie?

Wofür steht eigentlich BIM?

BIM ist die Abkürzung für „Building Information Modeling“. Dabei ist BIM keine Software-Lösung, sondern beschreibt eine kooperative Arbeitsmethodik auf der Grundlage eines digitalen Modells eines Bauwerks. Alle für den Lebenszyklus (Planung-Bau-Betrieb) eines Gebäudes relevanten Informationen sollen konsistent erfasst, verwaltet und transparent ohne Systembruch zwischen den Beteiligten übergeben werden. Im Klartext: Der Baubetrieb bekommt vom Planer zukünftig nicht nur Plandaten, sondern er erhält ein digitales Modell eines Gebäudes, in dem die Plandaten gleich mit den notwendigen Massen und Produktbeschreibungen verknüpft sind. Der künftige Betreiber der Immobilie erhält künftig keine 25 DIN A4-Ordner als Dokumentation des Bauwerks, sondern ein digitales Modell,
in dem Bewirtschaftungsflächen, Wartungs­intervalle, Bauteildaten (z. B. welche Heizung mit welchen Leistungsdaten etc. installiert ist) dokumentiert sind. Das alles setzt voraus, dass viele Entscheidungen für das Errichten und den Betrieb des Gebäudes frühzeitig definiert werden müssen.

Wie weit ist Deutschland mit der Einführung von BIM?

Die Idee ist nicht neu. Bereits seit den späten 1970er-Jahren wurde an der Idee gearbeitet, grafische Daten mit alphanumerischen Objektinformationen (Massen, Produktinformationen etc.) zu verknüpfen. Gerade durch die negativen Erfahrungen bei nationalen Großprojekten in der jüngsten Vergangenheit wird die Einführung von BIM nun auch in Deutschland stark vorangetrieben. Der Stufenplan des BMVI (Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur) sieht die breite Implementierung von BIM als Standard für neu zu planende Projekte ab 2020 vor.

Verschiedene öffentliche und private Auftraggeber – wie z. B. auch die Deutsche Bahn – haben bereits heute schon BIM als Planungsstandard definiert. Unsere europäischen Nachbarn haben schon deutlich vor uns auf nationaler Ebene BIM-Standards verbindlich eingeführt.

Wo liegen die Probleme bei der Einführung von BIM?

Die Einführung von BIM, gerade auch bei den Planungsbüros, kostet Geld. Es werden Berater benötigt. Die BIM-Technologie stellt erhöhte Anforderungen an Hard- und Software. Mitarbeiter müssen geschult werden. Neue Funktionen im Unternehmen, wie z. B. BIM-Manager und BIM-Koordinatoren, müssen besetzt werden. Deutschland besitzt im Vergleich zu den europäischen und internationalen Nachbarn sehr kleinteilige Bürostrukturen, die diese Investitionen scheuen. Die Bauausführung ist in Deutschland durch den Mittelstand geprägt, für den die BIM-Einführung auch ein erheblicher Kraftakt ist. Auch die Produkthersteller hinken der BIM-Entwicklung hinterher. Nur wenige Hersteller sind heute schon in der Lage, den Planern ihre Produktinformationen für das Gebäudemodell digital zur Verfügung zu stellen. Und leider ist auch die Normierung in Deutschland noch nicht abgeschlossen. Es fehlen noch verbindliche Standards. Noch nicht abschließend geklärt ist auch die Frage, wie künftig die Haftung geregelt wird. Denn: Alle Projektbeteiligten arbeiten in einem Modell, das vom Architekten bereitgestellt wird.

Was ist am Ende des Tages nun der Vorteil von BIM?

Der große Vorteil von BIM beginnt bereits in der Planung: Alle Planungsbeteiligten arbeiten zeitgleich in einem digitalen Modell. Jeder Planungsbeteiligte kann den Stand der Planung des anderen sofort erkennen. Kollisionen – wie z. B. bei komplizierten Leitungskreuzungen – in der Planung werden unmittelbar angezeigt und nicht erst auf der Baustelle „in Situ“ bemerkt. Die konkrete Verknüpfung von Planungsdaten (grafisch) mit den Massen (alphanumerisch) soll sicherstellen, dass die Massenermittlungen im Zuge der Kostenermittlungen und der nachfolgenden Angebotseinholung auch tatsächlich der Planung entsprechen.

Sinnvoller Einsatz von BIM in die Planung der Technischen Ausrüstung

Nachträgliche Planungsänderungen führen sofort zu einer Massenanpassung in den Leistungsbeschreibungen und somit auch einer permanenten und zeitgleichen Anpassung der Kostenverfolgung. Der Bauunternehmer kann im digitalen Gebäudemodell konkret Bauabläufe simulieren und Terminpläne ableiten. Bei gestörten Bauabläufen kann schnellstmöglich am Computer ein geänderter Bauablauf eingestellt und die Terminaus­wirkungen konkret benannt werden. Die gesamte Baustellenlogistik und Warenlieferung kann über das digitale Modell gesteuert werden. Das dokumentenbasierte Arbeiten ermöglicht es, dem Betreiber alle notwendigen Betriebsdaten papierlos in einem Modell zu übergeben. Wartungshefte und Betriebsanleitungen liegen künftig nicht mehr „irgendwo“ im Heizungsraum, sondern werden den Beteiligten digital zur Verfügung gestellt. Und bei Schäden oder Ausfällen von Betriebseinrichtungen im Gebäude können sofort am Computer die technischen Daten des betroffenen Bauteils abgerufen und das Ersatzteil bestellt werden. Das alles wird über den Gesamtzyklus einer Immobilie aber nur dann effizient funktionieren, wenn folgende Grundsätze eingehalten werden:

  • Alle Beteiligten arbeiten konsequent in einem Modell.
  • Für das Modellieren gilt: So viele Daten im Modell hinterlegen wie nötig, aber so wenige wie möglich.
  • Die Daten im Modell müssen konsequent in allen Lebenszyklusphasen der Immobilie fortgeschrieben werden.

Gesamtfazit

BIM ist kein Allheilmittel, kann aber bei konsequenter Anwendung viele Systembrüche im derzeitigen Planungs-, Bau- und Betriebsprozess sinnvoll lösen. BIM wird bei richtiger Anwendung ein wesentliches Instrument für die Kosten-, Termin- und Qualitätssicherung im Bauwesen. BIM wird den Planungs- und Baumarkt verändern. Planung, Bau und Betrieb werden enger verknüpft miteinander arbeiten und somit frühzeitig und interdisziplinär ein optimales Konzept für die zu errichtende Immobilie entwickeln.

Fotos: iwb Ingenieurgesellschaft mbH; TACOS GmbH, Software RUKON®-TGA

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