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Der Paradigmenwechsel kommt

Wann kann BIM im Deutschen Bauwesen eingesetzt werden?

 

Prof. Dr.-Ing. Joaquin Diaz ist Dekan im Fachbereich Bauwesen an der TH Mittelhessen und Vorstandsvorsitzender Bundesverband Bausoftware

Prof. Dr.-Ing. Joaquin Diaz ist Dekan im Fachbereich Bauwesen an der TH Mittelhessen und Vorstandsvorsitzender Bundesverband Bausoftware
(Foto: BVBS)

Die gesamte Bauwirtschaft steht insbesondere im deutschsprachigen Raum vor einem Paradigmenwechsel. Es geht darum, alle Prozesse des Planens und Bauens planungs- und ausführungssicherer zu gestalten und darüber hinaus transparenter sowie informationstechnisch zukunftssicherer zu machen. Hiobs-Botschaften, insbesondere bei großen Projekten, gibt es zu Hauf. Auch unter Berücksichtigung der internationalen Entwicklungen (z.B. in England, Schweden, Finnland, Dänemark, USA, Australien etc.), gibt es keine Alternative zu Building Information Modeling (BIM). BIM ist die einzige Arbeitsweise (und die einzige Technologie), die bei der Verwirklichung dieser Verbesserungen und Anforderungen unterstützen kann. BIM nutzt die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT), um die Lebenszyklus-Prozesse eines Bauwerkes und seiner Umgebung zu optimieren und um die Prozesse sicherer, transparenter und produktiver für die Nutzer zu gestalten.

Heute behindern sich viele Organisationen im Bauwesen mit ihren multidisziplinären Teams bei der täglichen Arbeit. Dies ist insbesondere auf die dürftige und nicht durchgängige Kommunikation zurückzuführen. Diese neue Denkweise wird jetzt zwar massiv über Weiterbildungsveranstaltungen der Verbände, Kammern und insbesondere in den Hochschulen in die Praxis eingeführt; es wird aber sicherlich noch einige Jahre dauern, bis die neue Herangehensweise in der Praxis über alle Gewerke angekommen ist. Und letztendlich geht es bei BIM auch um eine integrale, Gewerke-übergreifende Betrachtung. Die neuen Modellierungstechniken werden die fragmentierte Prozessbearbeitung im Bauwesen nicht gänzlich abschaffen, allerdings können sie mit dem interdisziplinären Ansatz die Teamleistung erhöhen. Andere Branchen wie Maschinenbau, Anlagenbau, Flugzeugbau, Automobilbau haben die Anpassung der Prozesse bereits vor vielen Jahren zum großen Nutzen der Branchen umgesetzt. Diese Anpassung und die Änderung der herkömmlichen Denkweise durch die generelle Einführung von BIM scheint unvermeidlich zu sein.

BIM unterstützt die Lebenszyklus-Bewertung und damit die Integration aller Prozesse über den gesamten Lebenszyklus eines Bauvorhabens. Der Schwerpunkt liegt dabei bei der Erstellung, der Verdichtung und konsequenten Wiederverwendung digitaler Informationen (Informationsaustausch) von allen Beteiligten während des gesamten Lebenszyklus (siehe Bild 1). In der Bauindustrie entstehen durch Informationsverluste bei der Zusammenarbeit aufgrund der hohen Fragmentierung Ineffizienzen, die durch den BIM-Einsatz reduziert werden können.

 

BIM als Prozesseinheit

BIM kann als virtuelles Prozessmodell verstanden werden, das alle Aspekte und Systeme einer baulichen Anlage umfasst. Alle Teammitglieder (Eigentümer, Architekten, Ingenieure, Bauunternehmer, Subunternehmer, Lieferanten etc.) können die notwendige Zusammenarbeit effizienter gestalten als bei herkömmlicher Planungs- und Bauweise. Da im Rahmen der BIM-Modellierung ein ganzheitliches Modell erstellt wird, passen die am Bau Beteiligten das Modell stetig nach den Projektspezifikationen und Design-Änderungen an. Dabei wird das Modell so genau wie möglich definiert, bevor es physisch entsteht.

 

Aktuelle Akzeptanz von BIM in der Bauindustrie

Die BIM-Implementierung ist technologisch gesehen inzwischen weit voran geschritten. Die internationale Baubranche hat in den letzten Jahren ein deutliches Wachstum verzeichnet. In den letzten sechs bis sieben Jahren sind viele Projekte mit BIM umgesetzt und dokumentiert worden. Diese sind vornehmlich in Finnland, Schweden, Norwegen, Frankreich, Singapur, USA, UK und Australien verwirklicht worden. Deutschland spielt bei der Umsetzung eine untergeordnete Rolle, obwohl der internationale Umsetzungs-Prozess seit vielen Jahren kritisch observiert wird. Diese Projekte zeigen deutlich, dass durch den BIM-Einsatz der Bauprozess und die Lebenszyklusbetrachtung leichter darzustellen sind. Bei vielen, international laufenden Projekten konnte nachgewiesen werden, dass das Ergebnis umweltverträglicher als bei herkömmlicher Planungs- und Bauweise erstellt werden kann.

Im Bericht von McGraw Hill (2012) „The Business Value of BIM in North America“ wurde veröffentlicht, das sich der BIM-Einsatz in der Bauindustrie in Nordamerika von 17 % im Jahre 2007 bis zu 71 % im Jahre 2012 entwickelt hat. Eine weitere Studie von McGraw-Hill aus dem Jahre 2010 („Green BIM. How BIM is Green Design and Construction“) hat gezeigt, dass 36 % der europäischen Bauindustrie BIM nutzt.

 

BIM-Implementierung im Deutschen Markt

Die BIM-Implementierung in der deutschen Bauwirtschaft läuft der internationalen hinterher. Die Gründe sind wie oben beschrieben vielfältig. Wenn deutsche Bauunternehmen anstreben, im internationalen Wettbewerb langfristig zu bestehen, dann müssen sie sicherstellen, dass sie die Kosten im Griff haben, die Qualität garantieren können, bessere Umweltverträglichkeit erreichen etc. Daher ist eine Änderung der Art und Weise der Planung und Durchführung erforderlich. Trotz des Paradigmenwechsels ist es eine große Herausforderung für alle Beteiligten. Die IT-Tools sind bereits verfügbar, erfordern allerdings eine hohe Kompetenz bei der Nutzung. Die meisten Mitarbeiter haben die Arbeitsweise allerdings nicht gelernt, so dass das integrale, BIM-basierte Planen und Bauen erhebliche Probleme verursacht.

Im deutschen Markt werden überwiegend folgende klassischen BIM-Systeme verwendet: „Allplan BIM“ (Nemetschek), „Revit“ (Autodesk) und „ArchiCAD“ (Graphisoft/Nemetschek). Diese sind auf dem deutschen Markt vielfach anzutreffen. Die Verwendung des Begriffs BIM ist allerdings immer noch nicht üblich und an vielen Stellen auch nicht erwünscht. Im internationalen Bereich sind „Revit“ und „ArchiCAD“ häufig anzutreffen. Mit diesen beiden Produkten wird im internationalem Bereich (z.B. USA, Australien) der Begriff BIM häufig assoziiert. Ein mögliches Hindernis für die Entfaltung von BIM im deutschsprachigem Raum kann auch sein, dass die „BIM-Sprache“ englisch ist. Dies ist für jene Länder, in denen die Verwendung der englischen Sprache eher unüblich oder nicht notwendig ist, eine Barriere.

Ein weiterer möglicher Grund für die schwache BIM-Akzeptanz in Deutschland kann sein, dass man in Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern schon seit sehr vielen Jahren 3D entwirft und konstruiert, so dass hier bereits eine hohe Planungsqualität erreicht wurde. Der nächste Schritt (BIM) erscheint nicht notwendig, da der Qualitätssprung nicht offensichtlich ist und BIM häufig als ein 3D-Design-Tool missverstanden wird. Dieses Missverständnis kann eine Erklärung für die langsame Einführung und Umsetzung von BIM im deutschen Markt sein.

Die Fragmentierung (Zersplitterung) der deutschen Bauwirtschaft ist ebenfalls ein Hindernis für die BIM Umsetzung. Bei einigen öffentlichen Bau-Projekten wurde der Einsatz von BIM-Tools konkret erprobt. Die Ergebnisse wurden von einigen Beteiligten eher negativ, von anderen eher positiv bewertet. Es gab quasi keine Untersuchung, bei der sich alle am Bauprojekt Beteiligten positiv geäußert haben. Dies liegt allerdings auch daran, dass häufig das Grundverständnis und die Handlungskompetenz in der Tiefe fehlen. Daher werden sogenannte BIM-Assistenten oder BIM-Koordinatoren verlangt, die die Qualität des Informationsaustauschs erhöhen sollen. Einige Länder (z.B. Finnland) haben gute Erfahrungen hiermit gesammelt.

Eine weitere wichtige Frage, die bei der Anwendung von BIM in Betracht gezogen werden muss, ist die rechtssichere Beziehung zwischen den verschiedenen Unternehmen und Institutionen, die im Prozess eingebunden sind. Wie sehen die Planungs- und Ausführungsverträge aus? Wie wird die Zusammenarbeit (Kollaboration) honoriert? Wie können Probleme/Mängel/Schäden eindeutig zugeordnet werden? Wie können die Kenntnisstände vereinheitlicht werden? Wie können Barrieren zwischen den Parteien reduziert werden?

Derzeit überwiegen die offenen Fragen und Probleme in der deutschen Bauwirtschaft. Allerdings wird insbesondere von einigen großen Bauunternehmen  der Einsatz von BIM erfolgreich als strategisches Element verwendet. Auf Bundesebene ist durch die Reformkommission ebenfalls ein Umdenken zu erkennen, wenn auch nur langsam. Dies scheint eine Schlüsselrolle zu sein, um den BIM-Prozess erfolgreich in Deutschland zu etablieren.

Prof. Dr.-Ing. Joaquin Diaz ist Dekan im Fachbereich Bauwesen an der TH Mittelhessen und Vorstandsvorsitzender Bundesverband Bausoftware e.V. (BVBS).

Dieser Beitrag wurde in der Computer Spezial 1/2015 veröffentlicht.

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