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Dienstag, 12. Dezember 2017

BIM

Auf dem Weg zum vernetzten Bauen

Von Fabian Kurmann | 9. März 2017 | Ausgabe 10

Der Baubranche steht ein weiterer Wandel bevor. Bisher haben sich nur wenige Unternehmen auf den Weg in eine digitale Zukunft gemacht.

Bau A (2)
Foto: Züblin AG

Viele Gewerke schaffen am Bau ein Werk. Bei der Planungsmethode BIM müssen alle Beteiligten durchgängig digital zusammenarbeiten.

Dreidimensionale Modellierung ist Technik aus dem letzten Jahrhundert, davon ist Heinz Ehrbahr überzeugt. „Wer denkt, BIM sei vor allem 3-D-Modellierung, hat es nicht begriffen“, sagt der Leiter Management Großprojekte bei der DB Netz AG. Er spricht von Building Information Modeling, kurz BIM (Definition: siehe Kasten), das schon seit einer Weile als die digitale Zukunft der Bauindustrie gehandelt wird.

Definition von BIM

Ehrbar muss es wissen, denn die Bahn gilt in Deutschland als einer der BIM-Pioniere. Materialmengen, jedes Bauteil mit Details, Statik, die Verteilung der Gebäudetechnik und ein Zeitplan, wann welches Teil wie an welchem Ort aufgebaut wird – all das leitet man idealerweise aus einem BIM-Modell ab. Erst erstellt man ein Gebäude virtuell, dann wird es real gebaut.

Und warum das alles? Laut einer Studie der Unternehmensberatung McKinsey wuchs die Produktivität der deutschen Gesamtwirtschaft seit 1995 um 1,32 % jährlich. Die heimische Baubranche hinkt mit 0,26 % jährlichem Produktivitätswachstum hinterher. Es besteht Aufholbedarf, für den BIM ein Mittel der Wahl wäre.


Wenn es nach Ehrbar geht, lohnt sich BIM vor allem in zwei Szenarien: „Sobald ich Wiederholungen habe, macht es Sinn, eine Standard-BIM-Lösung zu entwickeln, die ich dann multiplizieren kann.“ Typischer Fall seien Haltepunkte der Bahn, die nur noch leicht an örtliche Gegebenheiten angepasst werden müssten.

Der zweite Punkt betrifft häufig große Bauvorhaben: „Bei den komplexen Projekten geht es nicht zuerst um die Kosteneinsparung in der Planung, sondern um eine Verbesserung der Termin-, Kosten- und Bauqualität auf der Baustelle“, so der Großprojekte-Chef. Unter dem Strich gebe es auch dort Einsparpotenzial, schon durch die Vermeidung von Fehlern beim Bau.

Ein Modell allein reicht dafür aber nicht. „BIM wird vor allem durch neue Zusammenarbeitsformen eine Revolution in die Bauwirtschaft bringen und damit die dringend notwendige Produktivitätssteigerung einleiten“, glaubt Ehrbar. Neben Architekten und Planern sitzen bei BIM auch ausführende Bauunternehmen früh mit am Planungstisch. Sie bringen ihre Fachexpertise ein und füttern das Modell mit weiteren Daten.

Die Gebäudebetreiber nutzen später das gleiche Modell, um die Wartung von Gebäudekomponenten im Vorherein festzulegen, und wissen mit einem Klick, welche Leitung aus welchem Material in welcher Wand verläuft. Ein Betreiberwechsel ist ein Kinderspiel, denn alles, was man über ein Gebäude wissen muss, befindet sich bereits an einem zentralen Ort, in der Datenbank.

Die Umsetzung von BIM läuft aber nur langsam an. Es gibt einige große öffentliche Projekte wie die Elbphilharmonie, die Teile der neuen Methode verwendet haben, und einzelne Unternehmen, die den BIM-Prozess schon weit entwickelt haben, allerdings in geschlossenen Lösungen.

Erste Signale gibt es auch von der Politik. Das Bundesverkehrsministerium (BMVI) hat in seinem Stufenplan vier Pilotprojekte im Infrastrukturbereich ausgewählt, die derzeit mit BIM geplant werden. Zwei davon baut die Deutsche Bahn: den Rastatter Tunnel im Projekt Karlsruhe-Basel und die Filstalbrücke im Neubauprojekt Wendlingen-Ulm. „Unsere Vision ist, dass ab Ende 2020 alle neuen standardisierbaren und alle neuen komplexen Projekte mit BIM geplant werden“, sagt Ehrbar.

Auch das Bundesbauministerium (BMUB) hat in einem Rundschreiben im Januar erlassen, dass bei jedem vom Bund gebauten Projekt mit über 5 Mio. € Bauvolumen nun geprüft werden muss, ob es mit BIM realisiert werden soll. Erste Projekte werden nun digital geplant. „Das ist etwa der Fall beim Bau der deutschen Botschaft in Wien und beim Bau eines Laborgebäudes für das Bundesamt für Strahlenschutz in Berlin“, erklärt das Ministerium. „Fakt ist aber, dass nur ein geringer Teil aller Bundesbaumaßnahmen vom BIM-Erlass tangiert wird“, so ein Ministeriumssprecher. Damit bringt er die Entwicklung der Digitalisierung in der Bauwirtschaft auf den Punkt.

Die meisten beginnen jetzt erst, sich mit dem Thema zu beschäftigen. „Etwa 75 % der Unternehmen im Baumittelstand und größer haben sich zumindest einmal theoretisch mit BIM auseinandergesetzt“, sagt Helmut Bramann, Mitglied der Geschäftsführung beim Hauptverband der Deutschen Bauindustrie, mit Verweis auf aktuelle Verbandsumfragen. „Aber nur sehr wenige Branchenbeteiligte haben BIM-Projekte bisher tatsächlich ausgeführt“, räumt er ein. In der Bauindustrie seien es im Hochbau zwischen 10 % und 15 %, im Infrastrukturbau deutlich weniger.

Das liegt laut Bramann zum einen an Vergaberechtshemmnissen und bislang fehlenden Vorgaben der öffentlichen Hand, was sich aber gerade ändere. Zum anderen fehle es an Wissen. „Wir haben in der Branche insgesamt ein massives Defizit an Fachpersonal, das ein adäquates Prozessverständnis von BIM hat“, sagt Bramann. Dabei müsse man in den Grundlehrgängen noch nicht einmal mit Software umgehen. „Das Verständnis veränderter Zusammenarbeit respektive Prozesskultur ist wichtig“, so der Verbandsmann.

Auch die Technik selbst sei eine Herausforderung, weiß Ehrbar. „Die Datenmengen waren so groß, dass man an die Grenzen gestoßen ist und das Modell in Teilmodelle unterteilen musste“, sagt er mit Blick auf den Rastatter Tunnel. „Für ein Pilotprojekt ist das nicht dramatisch, aber für Probleme wie dieses wird man Lösungen finden müssen.“ Aber da sei man dran, sagt der Experte.

Dran ist man auch an der Normung, denn noch gibt es hauptsächlich Entwürfe für Standards. Beispielsweise die Richtlinie VDI 2552 Blatt 3 („Mengen und Controlling“), deren Entwurf im Januar veröffentlicht wurde. Die restlichen Blätter sind noch weniger weit. Auch die ISO 19650 ist seit März im Entwurf im Umlauf. Eine Ausnahme ist das bereits final standardisierte Format zum Datenaustausch IFC (Industrial Foundation Classes). Der Großteil der Richtlinien und Normen wird aber frühestens 2018 fertig werden.

Dabei wären diese hilfreich, um BIM in der hiesigen Unternehmensstruktur zu etablieren. In Deutschland gibt es viele Architekten- und Ingenieurbüros mit einer Handvoll Mitarbeiter. „Wichtig ist, dass einheitliche Standards formuliert sind, denn ein kleines Planungsbüro hat nicht die Ressourcen, um sieben verschiedene BIM-Standards zu bespielen“, sagt Ehrbar. Je schneller die Standardisierung komme, desto besser. „Wenn die erst mal da ist, wird der Schritt zu BIM genauso vollzogen werden wie damals von der Tuschezeichnung zu CAD“, ist er überzeugt (Anm. Red: CAD: Computer-Aided Design).

Auch kleine Unternehmen könnten die vernetzte Planungsmethode für sich nutzen, glaubt Gabriele Seitz, die beim Bund deutscher Architekten das Thema BIM betreut. „Ich sehe kein Problem darin, BIM auch im Ein- bis Zweimannbüro – das sind 80 % unserer 130 000 Architekten – einzusetzen. Bei kleinen Büros ist der Vorteil, dass man nicht lange über Prozesse nachdenken muss, sondern man probiert einfach mal aus.“

Den Ansatz „Learning by doing“ beobachtet Verbandsmann Helmut Bramann auch bei internationalen Playern der Bauwirtschaft. „Wir Deutschen wollen direkt alles perfekt machen und legen erst mal mit Standardisierung los, während die Angelsachsen direkt mit BIM-Projekten losgelegt haben.“

Aus diesem Grund hat die Bahn in ihrer Pilotierungsphase unternehmensspezifische Lösungen zugelassen. Langfristig will man aber nicht nur dort auf allgemeine Standards setzen. „Ansonsten werden Bauherren dauerhaft nur Partner nehmen können, die passende Softwarepakete nutzen“, gibt Bramann zu bedenken.

Interoperabilität gelte aber auch bei Menschen, sagt Gabriele Seitz. „Es müssen alle Gewerke im Prozess von A bis Z gemeinschaftlich und durchgehend digital arbeiten.“ Hier sieht sie aber noch einige Hürden. „Es gibt meines Wissens beispielsweise noch kaum Planer für technische Gebäudeausrüstung, die mit BIM arbeiten. Gerade hier wäre eine intensivere Zusammenarbeit am Bau notwendig.“ Heinz Ehrbar denkt noch weiter: Künftig gelte es, digitale Prozesse auch für den Betrieb von Bauwerken zu formulieren.

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