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Digitales | 26.03.2020

Aus IZ13/2020, S. 1

Von Katja Bühren und Ulrich Schüppler

In diesem Artikel:
  • Unternehmen:
    Messe München, List-Gruppe, Socotec, planen-bauen 4.0, TÜV Süd Advimo, BuildingMinds, Bundesverband Bausoftware (BVBS)
  • Organisationen:
    Royal Institution of Chartered Surveyors (RICS), Hauptverband der Deutschen Bauindustrie (HDB), BAK Bundesarchitektenkammer, Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Bayerische Ingenieurekammer-Bau, BIM Deutschland
  • Personen:
    Guido Müller, Markus Thomzik, Robert Oettl, Martin Müller, Dirk Rehaag, Joachim Meyer, Jan Tulke, Dieter Babiel, Tobias Decker, Markus Hennecke, Jens Seiler, Franz Mald, Thomas Kirmayer

Schöne neue BIM-Welt

Quelle: Immobilien Zeitung, Urheberin: Katja Bühren
3D-Brillenübung auf der digitalBAU: Noch tut sich mancher schwer mit einer Technik, die für BIM im Betrieb mehr Durchblick verschaffen soll.

Quelle: Immobilien Zeitung, Urheberin: Katja Bühren

Das Interesse an digitalen Lösungen für Bau und Gebäudebetrieb nimmt zu - und die öffentliche Hand macht Druck. Doch Building Information Modeling (BIM) erfordert nicht nur Investitionen in Fortbildung und IT, es wirbelt auch die Rollenverteilung in den Bauprojekten durcheinander und stellt altbekannte Denkmuster auf den Kopf.

Es ist schwer einzuschätzen, welche gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Veränderungen das Coronavirus tatsächlich hervorruft. Aber eins ist klar: Ohne das Internet und die Digitalisierung wäre es viel schlimmer gekommen. An vielen Stellen zeigt sich jetzt, dass dort, wo Kommunikation und Zusammenarbeit über eine große Distanz und ohne persönlichen Kontakt vor ein paar Tagen noch als zu umständlich oder zu unsicher galten, digitale Arbeitsweisen erfolgreich eingesetzt werden. In Windeseile haben sich Menschen und Unternehmen darauf eingestellt. Vieles, was vor ein paar Tagen noch nicht möglich war, gehört jetzt zum Alltag.

Im krassen Gegensatz dazu steht, wie träge sich die Bau- und Immobilienwirtschaft in den vergangenen Jahren bei der Einführung von digitalen Arbeitsweisen und Building Information Modeling (BIM) bewegt hat. Zu teuer, zu aufwendig, zu kompliziert war vielerorts zu hören, wenn das Thema angesprochen wurde. Außerdem sorgte der Immobilienboom auf der einen Seite für prall gefüllte Auftragsbücher und klingende Kassen, während es gerade deshalb auf der anderen an Bereitschaft und Zeit mangelte, sich mit BIM und Digitalisierung intensiv auseinanderzusetzen. Langsam wie ein übervoll beladener Zug hat sich die als schwerfällig geltende Branche in Bewegung gesetzt. Sowohl die öffentliche Hand als auch verschiedene Unternehmen wollen das Thema nun aber entschieden anpacken.

Das Interesse an BIM wächst

Das steigende Interesse verdeutlichte zuletzt die Premiere der Messe digitalBAU Mitte Februar in Köln. Großer Andrang am Eingang, volle Gänge, viele Gespräche an den Ständen und sehr gut besuchte Foren: Die Veranstalter, die Messe München und der Bundesverband Bausoftware, zählten rund 10.000 Fachbesucher. Mehr als 270 Aussteller präsentierten Digitalisierungsthemen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Baubranche. Mit einer so großen Resonanz hatten die Veranstalter ursprünglich so gar nicht gerechnet, sie waren zu Beginn der Planungen von rund hundert Ausstellern ausgegangen. Für ein verstärktes Aufkommen von BIM-Themen spricht neben der erfolgreichen Premiere der digitalBAU auch die kontinuierlich steigende Besucherzahl der Messe BIM World Munich im Herbst - auch wenn die Teilnehme an beiden Veranstaltungen gemessen an der Größe der gesamten Baubranche nach wie vor gering ist.

Dabei gilt Building Information Modeling (BIM) inzwischen als das Wundermittel schlechthin, um die Bauwirtschaft fürs 21. Jahrhundert fit zu machen. Dieter Babiel, Hauptgeschäftsführer des Hauptverbands der Deutschen Bauindustrie, nannte auf der BIM World in München im vergangenen November einen ganzen Strauß an Möglichkeiten: vom Einbinden der Immobilie in die Kreislaufwirtschaft über die Übertragung von gefährlichen oder körperlich anstrengenden Tätigkeiten an Maschinen bis zur Erhöhung der Attraktivität der Bauwirtschaft als Arbeitgeber und nicht zuletzt eine Verbesserung ihrer Produktivität.

Eine gewaltige Geldverschwendung

Dass es beim letztgenannten Punkt deutliches Nachholpotenzial gibt, geht aus der Studie Zukunft Bau hervor, die das Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) Ende 2019 veröffentlichte. Demnach betrug der reale jährliche Zuwachs der Arbeitsproduktivität je geleisteter Erwerbstätigenstunde in der Baubranche zwischen 1998 und 2015 gerade mal 0,12%, in der Gesamtwirtschaft waren es 1,12%. Das ist zwar beileibe kein deutsches Alleinstellungsmerkmal, es belegt aber eine gewaltige Geldverschwendung.

Gerade die öffentliche Hand leidet bei Großprojekten regelmäßig darunter, dass Zeitpläne nicht eingehalten werden, dass Nachbesserungen in der Planung Nachforderungen der einzelnen Gewerke nach sich ziehen und am Ende das Ganze doppelt so teuer wird wie anfangs erwartet. Die Politik steht deswegen fast permanent in der Kritik, siehe Flughafen BER, Elbphilharmonie oder Stuttgart 21.

Daher drückt die Politik bei der Einführung von BIM inzwischen mächtig auf die Tube. Schon seit geraumer Zeit ist der Einsatz von BIM bei öffentlichen Projekten im Wert von über 5 Mio. Euro zu prüfen. Doch damit nicht genug.

Für bestimmte Projekte ist BIM schon verpflichtend

Seit Anfang des Jahres ist es Pflicht, neue Infrastrukturprojekte des Bundes mit BIM zu planen. Vor kurzem hat das Kompetenzzentrum BIM Deutschland, das von den Ministerien für Verkehr und Bau getragen wird, seine Arbeit aufgenommen. Es hat die Aufgabe, Informationen, Aktivitäten und Erkenntnisse rund um die Einführung von BIM zu sammeln und zu koordinieren und sowohl die öffentliche Hand als auch die Privatwirtschaft bei der Einführung von BIM zu unterstützen. Mittlerweile habe Deutschland bei der Einführung von BIM im europäischen Vergleich auch Boden gut gemacht, sagt Jan Tulke, Geschäftsführer von planen-bauen 4.0. Diese Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens leitet das Kompetenzzentrum BIM Deutschland.

Darüber hinaus gibt es deutschlandweit einige weitere Kompetenzzentren, die die Einführung der Methode unterstützen (siehe "Der Bund baut mehr BIM-Kompetenz auf"). Dazu gehört unter anderem das Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Planen und Bauen, das kleine und mittlere Unternehmen sowie Handwerksbetriebe bei der Digitalisierung und dem Einstieg in BIM unterstützt. Die Zentren haben sich einiges vorgenommen, denn der Informationsbedarf rund um BIM ist nach wie vor enorm. Andererseits sind die Ressourcen, sich mit der Thematik zu befassen, oft nicht besonders groß. Das gilt vor allem für die vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen in der Branche, zum Beispiel aufgrund hoher Auslastung oder der hohen Kosten, die mit der BIM-Einführung verbunden sind. So kann die Einrichtung eines einzelnen, voll funktionsfähigen BIM-Arbeitsplatzes leicht mehrere tausend Euro an Investitionen in IT und Fortbildung bedeuten.

Ohne Weiterbildung geht es nicht

Um den Einstieg in das komplexe Thema zu erleichtern, arbeitet die Bundesarchitektenkammer daran, ein flächendeckendes Weiterbildungsangebot aufzubauen und Leitfäden zu veröffentlichen. Dafür hat sie verschiedene Ad-hoc-Gruppen eingerichtet. So soll auf der kommenden Gewerbeimmobilienmesse Expo Real im Oktober ein Handbuch für die BIM-Einführung ins Planungsbüro veröffentlicht werden. Auch an einem Leitfaden "BIM im Bestand" arbeitet eine Gruppe, sagt Martin Müller Vizepräsident der Bundesarchitektenkammer, auf der digitalBAU.

Nicht nur für Architekten, auch für die technischen Planer wandeln sich mit der Methode die althergebrachten Prozesse. "BIM ändert die bisherigen Rollen von Mitarbeitern beziehungsweise von Beteiligten in einem Projekt", erläutert BIM-Spezialist Joachim Meyer. Er berät den Vorstand von Socotec Deutschland und war selbst jahrelang Geschäftsführer des mit Socotec fusionierten Unternehmens ZPP Ingenieure, das vor allem im Infrastrukturbereich tätig ist. Er beschreibt die Herausforderungen so: "Es gibt neben dem BIM-Manager innerhalb eines BIM-Prozesses auch die sogenannten Autoren, Koordinatoren und Nutzer: alle Rollen mit jeweils unterschiedlichen Erwartungen, aber auch unterschiedlichen Kenntnissen und Kompetenzen beim Einsatz von BIM. Was jeder einzelne dieser Beteiligten können sollte und wie die Aufgaben und Kompetenzen voneinander abzugrenzen sind, erarbeiten wir gerade gemeinsam mit vielen Branchenvertretern im VDI für eine Richtlinie."

Quelle: imago images, Urheber: Westend61

Quelle: imago images, Urheber: Westend61

BIM-Spezialisten müssen bei thematisch Unbeleckten immer noch mit viel Halbwissen und Vorurteilen aufräumen. Eine hartnäckige Fehlannahme seitens der Beteiligten an einem Bauprojekt besteht beispielsweise in der Annahme, BIM hätte in erster Linie etwas mit einem 3D-Gebäudemodell zu tun. Tatsächlich funktioniert BIM im Infrastrukturbereich dort gut ohne 3D-Modell, wo stets gleiche, standardisierte Teile verbaut werden. "Ein BIM-Projekt muss nicht unbedingt ein 3D-visualisierbares Geometriemodell enthalten", sagt Jens Seiler, BIM-Koordinator bei ZPP Ingenieure und Information Manager von Socotec Deutschland. "Wenn ich zum Beispiel das Auffahren eines Tunnels mit einer Tunnelbohrmaschine monitore, dann erfasse ich bereits Bauwerksinformationen, ohne sie an geometrisch modellierte Bauteile zu heften. Es ist aber sicherlich sinnvoll, Daten schon so zu erfassen, dass sie auch nachträglich noch über geeignete Parameter mit den relevanten Bauteilen verknüpft werden können."

Bisherige Standards reichen nicht aus

Andererseits ist das 3D-Modell, das ein Architekt mit einem sogenannten CAD-Programm entwirft, bestenfalls die Vorstufe zu BIM. Schon der Datenaustausch mit einem Tragwerks- oder Brandschutzplaner kann eine Herausforderung sein. "Wenn ich heute bereits in der Lage wäre, einen digitalen Plan weiterzugeben, wäre schon viel gewonnen", sagte Markus Hennecke, Vorstand der Bayerischen Ingenieurekammer-Bau auf der BIM-World in München.

Theoretisch sollte der Datenaustausch über den Standard der Industry Foundation Classes (IFC) an sich möglich sein. Doch ganz so einfach ist das nicht. "Es gibt in Projekten auch Informationen, die nicht für eine Ablage in IFC-Dateien geeignet sind", erklärt Koordinator Seiler. "Selbst wenn man z.B. Informationen wie Unfälle an einer Geometrie anheften wollte, unterliegen diese Informationen ja dem Datenschutz. Berechnungsvorgaben für Kalkulationen hingegen stellen gegebenenfalls Betriebsgeheimnisse dar, die ich nicht weitergeben will." Abgesehen von diesen Bedenken gibt es gar keine Software am Markt, die das gesamte Datenmodell austauscht. Da beispielsweise Statiker andere Daten aus einem Gebäudemodell benötigen als Brandschutzexperten, muss für jede Rolle im Planungsprozess ein eigenes Teilmodell definiert werden. Alles andere würde selbst mit modernster EDV jeglichen technischen Rahmen sprengen und die Modelle unerträglich langsam machen.

Softwarehersteller halten ihre Versprechen nicht

"In Bezug auf BIM sind viele Softwareanbieter nicht ehrlich", stellt Franz Madl fest, Geschäftsführer von pbb Architekten.Ingenieure. "Die Versprechungen darüber, was die Programme angeblich alles leisten können, erfüllen sich oft nicht. Die derzeitigen filebasierten Systeme haben keine Zukunft, die Datenmengen sind nicht mehr verarbeitbar." Madl weiß, wovon er spricht, er hat selbst Entwickler eingestellt und eine BIM-Datenbank aufgebaut, die Gebäudedaten für das Facility-Management aufbereitet. Es brauche Software, die in der Lage ist, den Produktlebenszyklus zu managen. Im Maschinenbau werden solche PLM-Programme bereits seit Jahrzehnten eingesetzt. Für den späteren Betrieb sind solche Anwendungen unerlässlich, weiß Dirk Rehaag, Vorstand für den Bereich Bau und Engineering bei der List-Gruppe: "Der Lebenszyklusgedanke von BIM beinhaltet, ein Datenmodell für den Betrieb der Immobilie zu haben, das auch tatsächlich genutzt wird. Darauf können dann Leistungen wie Wartung und Instandhaltung, die Gebäudesicherheit oder die Komforterhöhung für die Immobiliennutzer aufsetzen."

Um ein solches Datenmodell zu erstellen, legen die Beteiligten an einem funktionierenden BIM-Planungsprozess fest, dass täglich zu einem bestimmten Zeitpunkt alle relevanten Änderungen in ein gemeinsames Koordinationsmodell zurückgespielt werden. Dabei wäre es fatal, wenn Absprachen im Datensumpf verloren gingen. Statt E-Mails über persönliche Accounts auszutauschen, muss alle Kommunikation an einem mit BIM geplanten Projekt über eine gemeinsame Datenumgebung erfolgen, ein sogenanntes Common Data Environment (CDE). Wenn alle zeitlichen Fortschritte im Planungs- und Bauprozess sauber dokumentiert sind, sprechen Fachleute von BIM der vierten Dimension - kurz 4D-BIM.

Bei 5D-BIM gehört die Kostenkalkulation mit dazu

Damit ist das Ende der Fahnenstange aber längst nicht erreicht: Soll die Kostenplanung mit ins Modell (5D-BIM), so müssen auch die entsprechenden Softwaremodule für Kalkulation und Ausschreibung angedockt werden. Um zu dokumentieren, welche Kostensteigerung eine nachträgliche Planänderung auslösen kann, muss das Modell zudem Zugriff auf die Bauteilpreise der einzelnen Gebäudekomponenten haben. Das kann eine Herausforderung sein, wenn ein Zulieferer die Preise der Einzelteile gar nicht einzeln ausweist, sondern sein Angebot mit einem Paketpreis versehen hat.

In der Realität sieht das anders aus. "Häufig gibt es Datenbrüche und Akteure, die nicht miteinander reden wollen", sagte Robert Oettl, Geschäftsführer von TÜV Süd Advimo. Dabei könne man bereits in der Planungsphase zum Beispiel im Bereich Energieeinsparung verschiedene Modelle durchrechnen und sehen, welches im Betrieb am besten ist. Damit ein Gebäude kreislauffähig wird, also die eingesetzten Materialien nach ihrer Nutzungsdauer wieder sortenrein abmontiert und wiederverwendet werden können, müssten diese bereits in der Planung auch im Modell berücksichtigt und die entsprechenden Daten verfügbar gemacht werden, sagt etwa Thomas Kirmayer vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) und Leiter des Kompetenzzentrums Mittelstand 4.0 (siehe "BIM braucht Nachhaltigkeitsexperten").

Projekte müssen vom Ende her gedacht werden

Die durch BIM erzwungene Datentransparenz bringt die Beteiligten dann auch dazu, alte Verfahrensweisen hinter sich zu lassen. Der konsequente Einsatz von BIM über den gesamten Immobilienlebenszyklus etwa erfordert es, Projekte vom Ende her zu denken. Das heißt, im Idealfall wird der Rückbau eines Gebäudes bereits bei der Planung berücksichtigt. Nur so können die relevanten Daten in das digitale Modell eingefügt werden. Doch dafür müssen alle an Planung und Bau Beteiligten miteinander kommunizieren. Es gehe darum, den "Daten-Truck", der mit der Planung eines Projekts startet, über Entwicklung, Bau und Betrieb bis zum Rückbau mit den erforderlichen Daten zu beladen, erklärt Kirmayer. Deshalb muss man wissen, welche Daten die einzelnen Zielgruppen benötigen. Ganz wichtig dabei: Die Bereitschaft zur Zusammenarbeit aller an einem Projekt Beteiligten muss besser werden. Ohne eine gute Kooperation und Kommunikation ist es nicht möglich, erfolgreich an einem digitalen Modell zu arbeiten. Das war in den gut besuchten Foren auf der digitalBAU mehrfach zu hören.

Sind schließlich die Aspekte der Gebäudenachhaltigkeit im Modell erfasst, sprechen Fachleute von 6D-BIM. Wird zudem der laufenden Gebäudebetrieb berücksichtigt, ist die Stufe 7D-BIM erreicht. Die Schnittstellen dafür haben die Hersteller von Gebäudeverwaltungssoftware (CAFM) längst gebaut, aber die nötigen Daten aus der Projektphase in den Betrieb zu überspielen, hat seinen Preis.

Bei der Einführung von BIM genügt es außerdem nicht, allein auf die Belange der deutschen Branche zu schauen. Viele Aufträge werden auf internationaler Ebene vergeben. Um hier den deutschen Anforderungen und einer von kleinen und mittelständischen Unternehmen geprägten Branche, z.B. beim Setzen von Standards, Gehör zu verschaffen, fordern Experten die Unterstützung vom Bund. BIM Deutschland könnte die deutschen Forderungen auf internationaler Ebene vertreten.

Datensilos werden aufgebrochen

Daneben gibt es gemeinsame Initiativen von Unternehmen und Verbänden. So hat BuildingMinds, ein Tochterunternehmen des Aufzugherstellers Schindler, Ende Februar zusammen mit dem Immobilienverband RICS den Gebäudebetriebsstandard Ibos angekündigt. "Wir stellen bei Gesprächen mit Immobilienunternehmen immer wieder fest, dass viele Daten längst prozessiert und damit prinzipiell verfügbar sind", erklärt Tobias Decker, Produktchef bei BuildingMinds. "Allerdings sind diese Informationen bei näherem Hinsehen oft veraltet, unstrukturiert, nicht zugänglich oder befinden sich in voneinander getrennten Datensilos. Das wollen wir ändern."

Die praktische Umsetzung von BIM im Bestand betrifft nicht nur Aspekte wie den Gebäudebetrieb, sondern auch die Revitalisierung. So soll die Zentrale der Bundesbank mit Hilfe von BIM saniert werden. Aber "es ist als Bauherr gar nicht so einfach, mit BIM zu arbeiten", berichtete Guido Müller, bei der Bundesbank verantwortlich für den Bereich Baumanagement und die Sanierung der Zentrale in Frankfurt, auf der digitalBAU. Und das nicht nur, weil das rund 50 Jahre alte Gebäude mit einer Länge von 200 m, einer Höhe von 60 m und 130.000 m² Bruttogrundfläche inklusive Hochsicherheitstrakt außergewöhnlich ist. "Allein der Begriff BIM ist so nicht-definiert, dass alle etwas anderes darunter verstehen können. Wir müssen uns auf eine Sprache verständigen, damit zusammengearbeitet werden kann."

Geschäftsmodelle stehen auf dem Prüfstand

Um das bei der Planung zu erreichen, hat die Bundesbank in einem ersten Schritt ein BIM-Team zusammengestellt. Fünf Leute entwickeln Standards für die Bank, "weil es die noch nicht gibt". Die Kollegen aus dem Betrieb würden geschult und es werde an einer BIM-Strategie für die Bundesbank gearbeitet. Das alles sei schwierig und eine Herausforderung. "Woher soll ich wissen, was im Gebäudebetrieb in 20 Jahren gemessen werden soll?", fragte Müller mit Blick auf das Ziel, die Anforderungen des Betriebs bereits in der Planung zu berücksichtigen. Andererseits könnten Planungsfehler durch den digitalen Zwilling frühzeitig ausgeschlossen werden.

Am Ende könnte die Digitalisierung von Geschäftsmodellen im Gebäudebereich die ganze Immobilienbranche auf den Kopf stellen, glaubt Markus Thomzik, Professor für BWL und Facility-Management an der Westfälischen Hochschule in Gelsenkirchen. In einer voll digitalisierten Welt könnte zum Beispiel im Facility-Management eine Plattform die Reparatur eines Schadens organisieren und einen Monteur beauftragen. Dieser wird mit Hilfe einer VR-Brille, die ihn darüber informiert, wie er den Schaden beheben kann, zum Ort des Schadens geführt. Langfristig mit einem FM-Unternehmen geschlossene Verträge wären dann nicht mehr von Bedeutung. Das klingt nach Zukunftsmusik. Ein Ammenmärchen ist es allerdings nicht. Mit Blick darauf, wie schnell sich derzeit die Unternehmen an aktuelle Herausforderungen anpassen können, könnten die technischen Möglichkeiten schneller Alltag werden als erwartet.

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