Warum BIM immer noch falsch verstanden wird?

Posted on

Spricht man in Deutschland in der Baubranche von Digitalisierung fällt meistens auch das Wort BIM. Doch was genau ist BIM und wie definiert es sich? Ausgeschrieben heißt BIM „Building Information Modelling“ und beschreibt in erster Linie eine digitale Simulation des Bauprojekts. Diese erstreckt sich von der Planung über die Ausführung bis zur Bewirtschaftung und öfters sogar bis hin zum Rückbau.

Matthias Fiss, Head of strategic BIM & planning bei der CG Gruppe AG, beschreibt BIM auf diese Weise: „BIM ist ein intelligentes Cockpit, das uns hilft, die damit einhergehende Komplexität zu beherrschen“. Komplexität beschreibt es dabei sehr gut, wie Sie in dem folgenden Artikel lesen werden.

Doch warum wird es unbedingt benötigt?

Die Situation der deutschen Bauwirtschaft befindet bekanntermaßen momentan in einer großen Umwälzung. Bauprojekte werden komplexer, die Anfrage nach der Nachhaltigkeit steigt und die Qualität eines Bauwerks wird neuerdings über den Lebenszyklus bewertet. Hinzukommt der deutlich steigende Anteil der Wettbewerb am Markt. BIM soll dies nun unterstützen und vorantreiben, jedoch blieb bis vor kurzem das große Potential der Informationstechnologie zur Unterstützung der Bauabwicklung und der Projektbewirtschaftung ungenutzt. Bisher nutzen etwa nur ein Drittel der in der Bauwirtschaft beteiligten Unternehmen BIM. Damit sind wir Deutschen deutlich im Rückstand im Vergleich zu anderen Ländern wie Großbritannien, USA und den skandinavischen Ländern. Bei dem Spitzenreiten Dänemark werden beispielsweise bereits um die 78% der Bauvorhaben mit BIM-Planungsmethoden bewältigt. Dass es bei uns noch kein Standard ist, liegt vor allem an der Kleinteiligkeit der Immobilienbranche. Werden Immobilien hier in Deutschland so gut wie immer in privater Hand gebaut, geschieht das im Vergleich in Dänemark ausschließlich in öffentlicher. Dazu kommt, dass bereits 2007 Dänemarks Regierung gesetzlich festlegte, BIM in allen öffentlichen Brauprojekten einzusetzen. Durch den Stufenplan Digitales Planen und Bauen soll bis 2020 derselbe Fortschritt in Sachen BIM in Deutschland den Durchbruch finden, allerdings leider viel später.

Wie wird nun BIM definiert?

Um das zu beantworten schauen wir uns erstmal an, was BIM nicht ist. BIM ist kein Datenformat, es ist keine Software, es funktioniert nicht nur im Hochbau und es ist vor allem nicht neu auf dem Markt. BIM beschreibt viel mehr das dimensionale Planen. Den Kern bildet die 3-dimensionale Gebäudeplanung. Erweiterungen sind die 4-dimensionale Zeitplanung, die 5-dimensionale Kostenplanung und mittlerweile sogar die 6-dimensionale Kostenplanung für das Facility Management. Aufbauend auf die digitale Planung findet die digitale Simulation im virtuellen Raum statt, sogenannten BIM-Labs. Dort werden alle Gewerke zusammengeführt und auf Unstimmigkeiten geprüft.

Unter einem Building Information Model versteht man eine digitale Wiedergabe eines Bauprojektes mit großer Informationstiefe. Dabei stecken zum Beispiel in jedem Bauteil wichtige Informationen, wie Material, Lebensdauer, umweltrelevante Eigenschaften etc. Dabei ist wichtig zu beachten, dass ein Modell nicht nur aus einem einzigen Modell besteht, sondern aus mehreren Fachmodellen mit verschiedenen Informationen für das jeweilige Bauteil. Die ganzen Daten und Informationen ergeben dann eine einheitliche Datenbank, die alle Fachdisziplinen von TGA, Statik bis hin zum Facility Management beinhaltet.

Der Umstieg von der traditionellen Arbeitsweise zur modellbasierten Arbeitsweise ist meist nicht in einem Tag machbar. Daher wurden extra verschiedene technologische Stufen entwickelt, die einem als Leitziel dienen können. Diese vier technologischen Stufen tragen den Titel: little, big, closed und open BIM. „BIG BIM“ und „little bim“ bezieht sich auf die Nutzung von BIM. Little bim wird auch die BIM-Insel bezeichnet und signifiziert nur eine Disziplin in BIM. Ein einzelner Planer nutzt im Rahmen seiner disziplinspezifischen Aufgabe eine BIM-Software und erstellt ein einzelnes digitales Modell. Von diesem werden Pläne abgeleitet, allerdings findet keine Weiternutzung des Modells über andere statt, wodurch kaum Effizienzgewinne erzielt werden können. Open BIM steht im Gegensatz dazu für die gesamte Nutzung der modellbasierten Arbeitsweise und schöpft das volle Potential der Kommunikation zwischen den Beteiligten aus. Alle Fachdisziplinen werden über den gesamten Lebenszyklus modelliert und der Datenaustausch wird über Datenbanklösungen ermöglicht. Dabei kommen mehrere Softwares zum Einsatz.

Parallel dazu ist die Frage nach der Interoperabilität und der Möglichkeit des Datenaustauschs über die BIM-Softwares. „Closed BIM“ erlaubt daher keinen Datenaustausch über verschiedene Hersteller von Softwareprogrammen, sondern bezieht sich auf proprietäre Formate und Schnittstellen. Konträr dazu ist „Open BIM“. Es erlaubt den offenen Datenaustausch zwischen verschiedenen Herstellern. Extra dafür hat eine internationale Non-Profit-Organisation „buildingSMART“ ein herstellerunabhängiges Datenformat geschaffen, welches als Industry Fundation Classes (IFC) betitelt wird. Es ist ein offener Standard (ISO 16739) im Bauwesen zur digitalen Beschreibung und zum Austausch von BIM-Modellen und unterstützt daher gehend die Open BIM Umsetzung.

Ziel in der Implementierungsphase von BIM ist von little, closed BIM zu big, open BIM zu gelangen. Dieser Übergang muss schrittweise gestaltet werden und wird mittels vier verschiedenen Reifegradstufen einfacher. Die Ausgangssituation ist Stufe 0. Diese beschreibt in erster Linie die traditionelle Arbeitsweise, bei dem der Datenaustausch mittels Plänen auf Papier stattgefunden hat und einfache Zeichnungen durch CAD-Programmen Vorgabe waren. Darauffolgend kommt Stufe 1. Hier findet bereits ein Austausch einzelner Dateien statt, dennoch auf proprietären Herstellerformaten. In Stufe 2 ist die Datenqualität als Folge bereits ein Disziplinen-spezifisches BIM-Modell mit einer zentralen Verwaltung von Dateien und gemeinsamen Objektbibliotheken. In der letzten Stufe 3, ist das Austauschformat ein ISO-Standard und das Bauwerksmodell beinhaltet den gesamten Lebenszyklus. Die Modellverwaltung erfolgt mittels einer Cloud-basierten Lösung. Ziel soll es für alle BIM-orientierten Unternehmen sein, die Stufe 3 irgendwann zu erreichen um ein einheitliches Arbeiten zu ermöglichen.

Was sind die eindeutigen Vorteile von BIM?

Bei der Anwendung von BIM ergeben sich viele Vorteile für die Beteiligten zu denen sowohl die Bauherrenseite als auch die Projektbeteiligten gehören.

Der meist genannte und sicherlich auch der ausschlaggebende Punkt zur Einführung der Software ist die Kosten- und Zeiteinsparung, geschätzt auf 30%. Diese wird im Besonderen gewährleistet durch die Transparenz der Arbeitsweise. Aufgrund der BIM-Modelle können alle Änderungen und Vorhaben von jedem Beteiligten eingesehen und kommuniziert werden und bieten eine gute Entscheidungsgrundlage mit Auswirkung auf die Kontrolle von Qualität, Kosten und Termine. Ein wichtiger Punkt ist damit hergehend auch die Förderung der Zusammenarbeit aller Beteiligten (Kollaboration) und die Kommunikation auf gleicher Augenhöhe durch ein gemeinsames Modell. Dies wird ebenfalls durch die vielfältige Anwendungsfreundlichkeit begünstigt, da das Modell für alle Fachdisziplinen verfügbar ist. Man spart hierbei auch deutlich Zeit, da keine Mehrfacheingaben durch die Fachplaner mehr nötig sind. Dies bedeutet jedoch im Umkehrschluss eine Menge Daten, aber auch der Dokumentationswahn entfällt, da alle Daten im Datenmodell vermerkt werden. Die Kollaboration kann sogar so weit ausgebreitet werden, dass sie auch die Bürger mitbeteiligt. Ein virtuelles Gebäudemodell ist leichter verständlich und aussagekräftiger und so können Entwurfsideen und Änderungswünsche darstellbar gemacht werden.

Mit Bauablaufkontrollen und Kollisionsprüfungen können frühzeitig Planungsfehler aufgedeckt werden und ein reibungsloser Bauablauf sollte möglich sein. Dies spart vor allem Kosten und Zeit ein, da eine Änderung in einer späteren Phase des Planungsverlaufs immer eine hohe Kostenzunahme und Zeitverzögerung bewirkt anstatt in der Entwurfsplanung. Deutlich wird dabei auch eine Verlagerung des Hauptteils der Planung von der Werkplanung und Ausführung bei der traditionellen Arbeitsweise zu der Entwurfsplanung bei der modellbasierten Arbeitsweise.

Grundvoraussetzung für die Einführung von BIM und den damit verbundenen Vorteilen wäre klare vertragliche Regelungen, enge Zusammenarbeit der Beteiligten, teamorientierte Planung, eine BIM-fähige Software und ein offenes Austauschformat (IFC)

Was gibt es für Hürden für BIM und warum verschließen sich viele noch immer von der Planungssoftware?

Anders als die meisten vermuten sind Innovationsfeindlichkeit und Desinteresse nicht das größten Hemmnisse zur Einführung für die Planungssoftware. Nur unter 10% finden BIM zu komplex und weitere 10% wissen nicht wirklich über BIM Bescheid. Das wirkliche Hindernis liegt bei fehlendem Fachpersonal und die damit verbundenen zu hohen Kosten für die Innovation. Laut den Erfahrungen von BIM-Intensivnutzern dauert die Einführung von BIM ca. 1 Jahr. Da es hierzu bisher nur wenig Fachpersonal durch fehlende Ausbildung gibt, müssen die Schulungen neben den bereits laufenden Bauprojekten gestemmt werden. Viele kleine Büros fragen sich hierbei, wie sie die Innovationskosten im Gegensatz zu großen Unternehmen stemmen sollen. Hierbei muss jedoch beachtet werden, dass sich die Kosten für die Ausbildung der Mitarbeiter proportional zur Mitarbeiterzahl staffeln und kleinere Büros meistens eine dynamischere Struktur besitzen. Daher sollte gerade für diese der Umstieg auf BIM machbar sein.

Um weitere Hürden von BIM zu veranschaulichen, muss man sich zunächst die verschiedenen Betrachtungsbilder der Beteiligten, vor allem der unterschiedlichen Fachplaner, anschauen. Das Problem hier ist: BIM ist für viele ein umfassender Begriff und jeder versteht etwas anderes unter diesem. Für Bauunternehmer und Auftraggeber gilt BIM als große Chance, doch gerade die Architekten sehen BIM als ihren letzten verschwindenden Einfluss auf das Baugeschehen. Durch die Abwicklung von BIM-Projekten entstehen nämlich neue Aufgaben in Bezug auf die Verwaltung von Bauprojekten. Es gibt den BIM-Manager, der die Rolle der Gesamtprojektleitung hat und meist auf Auftraggeberseite handelt. Dann, auf der Auftragnehmerseite, gibt es die BIM-Koordinatoren der jeweiligen Fachdisziplinen und die BIM-Planer, die auch BIM-Modellierer genannt werden. Viele Architekten sind dabei der Meinung, nur noch die Umsetzung der Koordinatoren und Manager zu konstruieren und selbst keinen Einfluss mehr auf das Bauwerk zu haben. Ebenfalls entsteht durch die Verlagerung der Arbeit in die Vor- und die Entwurfsplanung ein Mehraufwand in ihrem Gebiet, der zunächst einmal von der HOAI (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure) nicht berücksichtigt worden ist. Also wer zahl den Architekten den zusätzlichen Arbeitsaufwand für die Erstellung eines 3D-Modells?

Weiterhin kommen Fragen auf wie z.B.: Wer haftet im Streitfall für die Richtigkeit der im Modell hinterlegten Daten? Wie lange halten BIM-Daten und wie sieht die Langzeitarchivierung der Modelldaten aus? Dies liegt vor allem an den fehlenden, dringend benötigten Vorgaben und Richtlinien. Die erste Richtlinie in dieser Art ist der Stufenplan, welcher vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur ins Leben gerufen wurde und bis 2020 erfüllt sein muss. Entwickelt wurde er von der „planen-bauen 4.0 Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens mbH“. Diese Gesellschaft hat das Ziel die Digitalisierung des Planens und Bauens in Deutschland einen Weg zu bereiten und wurde von den größten Verbänden der Planungs- und Bauwirtschaft gegründet. Sie legen fest, dass ab 2020 BIM mit Leistungsniveau 1 regelmäßig im gesamten Verkehrsinfrastrukturbau bei neu zu planenden Projekten Anwendung finden soll. Dies ist der erste Schritt Richtung Digitalisierung im Baugewerbe.

Fazit: BIM als Risiko oder als Chance?

Man kann nicht mehr leugnen: der Stellenwert von BIM für die tägliche Praxis der Bauwirtschaft nimmt seit Jahren beständig zu und wird den Markt zunehmend überfluten. Ob man BIM nun als Risiko der Chance dabei sieht, ist jedem selber überlassen. Allerdings sollte man sich darauf einstellen von dieser Welle erfasst zu werden und entweder, man schwimmt mit oder man ertrinkt.

Wir sehen BIM auf jeden Fall als Chance an, da Pilotprojekte deutlich zeigen, dass die Vorteile in Kosten und Zeit wirklich profitieren. Es verkürzt Projektzeiten und beschleunigt die Kostenschätzung. Ebenfalls verbessert es den Informationsfluss zwischen den Beteiligten und liefert Daten über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes. Nach den gescheiterten Großbaustellen in Deutschland, wie die Elbphilharmonie, Stuttgart 21 und Flughafen BER sehnt sich die deutsche Baubranche nach einem einheitlicheren und strukturierten Bau-System, welches durch BIM erfüllt wird. Momentan geschieht in den meisten Unternehmen nur die Umwandlung zu little closed BIM Variante, aber die Weichen für open big BIM sind gelegt durch die Entwicklung des neutralen offenen Datenformat IFC und den hochwertigeren Softwareprogrammen.

Durch Gründungen wie z.B. die „planen-bauen 4.0 GmbH“ oder Standardisierungen wie der Stufenplan wird ebenfalls ein Impuls von der Regierung geschaffen, BIM in der deutschen Bauwirtschaft zu implementieren und schaut man sich das Ausland an, erkennt man spätestens da, dass Deutschland dringend einen weiteren Schritt Richtung Digitalisierung und BIM wagen muss. Dabei dürfen sich nicht nur die großen Unternehmen angesprochen fühlen, sondern auch gerade die kleineren. Wichtig ist nun, dass die Bau-Wirtschaft und die Hochschulen reagieren und beginnen Fachpersonal für diese Bereiche auszubilden, denn an denen fehlt es noch deutlich am Markt. Danach steht BIM und der Digitalisierung kaum noch etwas im Wege.

 

Autor: Susanne Krafft