BIM: Das große Versprechen und die Wahrheit in der Praxis

Der anfängliche Hype scheint abgeflacht und die tägliche Berichterstattung lässt mittlerweile auch durchaus Raum für ungeschönte Aspekte. Dies führt nunmehr zu einer vergrößerten Zurückhaltung und Skepsis bei Fachplanern und Architekten. Nach wie vor gibt es – gefühlt – mehr Vorträge und Schulungen zum Thema Building Information Modeling (BIM), als dass es Unternehmen gibt, die danach arbeiten. Google zeigt etwa 19.500.000 Artikel zum Suchbegriff BIM. Ein Standard ist aber noch nicht klar definiert und vorhanden.

In der Diskussion, wo wir in Deutschland in Bezug auf BIM stehen, sollte man die Baubranche nicht über einen Kamm scheren. Es gibt unterschiedliche Anforderungen und unterschiedliche Entwicklungen für die diversen Branchenvertreter.

Ein Bauunternehmer hat andere Interessen wie ein Heizungsinstallateur. Ein TGA-Fachplaner hat andere Interessen wie ein Generalunternehmer. Ein Nutzer oder Betreiber betrachtet BIM noch einmal aus einem ganz anderen Winkel.

Wunsch vs. Realität

Wie so oft sind große, anfänglich komplexe Prozesse in kleine verständliche Schritte aufzuteilen, sodass die Angst bei allen Beteiligten genommen werden kann. Seit Jahren gibt es große Versprechen, dass sich Kosten aufgrund von Effizienzsteigerungen nach der Einführung von BIM sofort oder zeitnah um 20 bis 30 Prozent reduzieren. Genauso wird suggeriert, dass alles klar definiert ist und Software nach dem Prinzip "plug & play" funktioniert.

Die Wahrheit ist leider eine andere. Genau diese Erwartungen wurden und werden noch nicht erfüllt und die nicht klar definierten Prozesse, Gesetze und Richtlinien – eigentlich für Deutschland unüblich – führen zu einer Wartekultur und Investitionsverschiebungen. Es passiert zu lange nichts Verbindliches.

Natürlich gibt es bereits seit einigen Jahren, vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) veröffentlicht, einen "BIM-Leitfaden" und auch einen "Maßnahmenkatalog zur Nutzung von BIM in der öffentlichen Bauverwaltung", aber diese Dokumente und auch weitere haben nie einen verbindlichen Status erreicht.

Außerhalb der Baubranche wird das Thema Digitalisierung ernst genommen. Sogar so ernst, dass die ursprünglichen Softwareunternehmen nicht nur in der Automobilbranche eingestiegen sind, sondern jetzt auch Fuß fassen in der Baubranche. Google und Facebook bauen jetzt selbst! Sie lassen nicht mehr bauen.

Da Digitalisierung (auch in der Baubranche) eindeutig mehr ist als nur ein Trend, haben wir als mittelständisches Unternehmen bereits vor einigen Jahren beschlossen, BIM ernst zu nehmen. Sowieso hat man als Mittelständler die Pflicht, die Zeichen der Zeit zu erkennen, um nicht irgendwann unterzugehen.

Hinterfragen von bestehenden Planungsprozessen

Die BFT Planung GmbH als Teil der BFT Gruppe mit Sitz in Aachen arbeitet seit 2014 auch nach der BIM-Methodik. Als Gesamtplanungsbüro und Dienstleister für die Bauwirtschaft mit über 120 Mitarbeitern in den Bereichen Architektur, Tragwerksplanung, Technische Anlagen und Energietechnik sowie Infrastruktur und Umwelt bietet es aufgrund der vielen internen Schnittstellen gute Voraussetzungen, um BIM in der Planung anzuwenden. Die Projektstruktur wiederum – es werden jährlich etwa 600 Projekte bearbeitet – lässt eine wirtschaftlich flächendeckende Einführung eigentlich nicht zu.

Die Einführung und Optimierung von Planungsprozessen begleitet BFT bereits seit der Gründung des, immer noch inhabergeführten, Unternehmens im Jahr 1984. Um langfristig am Markt zu bestehen, ist ein ständiges Hinterfragen der eigenen Prozesse erforderlich. So wurde BIM auch nicht als Modeerscheinung wahrgenommen, sondern als Chance, sich erneut in vielerlei Hinsichten zu hinterfragen. Damit es für alle Mitarbeiter handhabbar bleibt, heißt es bei BFT von Anfang an: "BIM ist das, was wir daraus machen."

Wie bei vielen anderen auch, gehört die 3D-Konstruktion bereits seit Jahren zum Standardleistungspaket. Die praktische Anwendung der BIM-Methode geht aber viel weiter. BIM kann mehr. Was davon sinnvoll und wirtschaftlich einsetzbar ist und wie schnell man neue Methoden einführen möchte, das sollte jedes Büro bzw. jedes Unternehmen für sich herausfinden und festlegen.

Einführung der BIM-Methodik in der Praxis

Anfänglich wurde durch mehrere kurze, informative Veranstaltungen das gesamte Büro über das Thema BIM aufgeklärt. Zugegebenermaßen natürlich noch sehr oberflächlich und zum Teil auch noch mit Versprechungen, die sich später so nicht umsetzen ließen. Das ist aber zu diesem Zeitpunkt noch nicht relevant. Wichtig ist es, über diverse Veranstaltungen das Interesse der Mitarbeiter zu wecken. So konnte ein hoch motiviertes Team aus den eigenen Reihen gebildet und die ersten Schritte in die BIM-Welt gewagt werden.

Parallel zu der internen Entwicklung haben sich auch erste Kunden mit Anfragen in Richtung BIM gemeldet. Die Bandbreite ist auch hier sehr groß. Vom reinen 3D-Zeichnen bis hin zu intelligenten Modellen für die spätere Nutzung durch Facility-Management-Software ist alles dabei.

BFT hat sich entschieden, die ersten Schritte gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institutszentrum Schloss Birlinghoven (IZB-LD) zu gehen. Gemeinsam mit dem Leiter Liegenschaftsdienste des Instituts, Frank Krings, wurden Ziele festgelegt.

Bewusst wurde entschieden, ein kleines Bauvorhaben als "Testprojekt" anzugehen. Das Team um Frank Krings hat im Rahmen der Projektvorbereitungen das vollständige Campus-Gelände baulich in einem Modell abgebildet. In einem ersten Schritt waren zwei Geschosse des Gebäudes C5 zu modernisieren. Durch die enge Zusammenarbeit, hier mit einem externen Architekten sowie dem Bauherrn, und das gegenseitige Vertrauen, gemeinsam die Prozesse zu definieren und zu optimieren, kann man durchaus von einem ersten Erfolg in der BIM-Welt sprechen. Seitens BFT wurden die TGA sowie der Brandschutz geplant.

Parallel zum ersten Projekt wurden Workshops mit erfahrenen Beratern durchgeführt – sowohl um sich technisch weiterzubilden als auch um einen Einblick in die noch nicht ausgeschöpften Möglichkeiten zu erhalten. Das Ergebnis war ausschlaggebend für die Auswahl der richtigen Softwarepakete. Wir haben hier stets auf langjährige Partner gesetzt, die ebenso wie wir auf Kontinuität und Qualität setzen. An dieser Stelle sei der Hinweis erlaubt, dass eigentlich kein Softwarehaus die erforderlichen Schnittstellen ausreichend bedienen kann.

Es wird viel entwickelt und zugekauft. Ein gewisser Vertrauensvorschuss ist erforderlich. Schlimm ist nur, wenn man mit der falschen Erwartungshaltung startet. Heute darf man davon ausgehen, dass alle namhaften Software- und Produkthersteller sich mit BIM auseinandergesetzt haben und eventuell fehlende Schnittstellen mit Hochdruck bearbeiten.

Die Herausforderung für Planer

Mit einem kleinen und agilen Team wurde und wird gemeinsam mit der Unternehmensleitung die Planungsweise mittels BIM kontinuierlich weiterentwickelt. Die Herausforderung für alle Planer ist sicherlich, die verschiedenen kundenspezifischen Anforderungen und Wünsche effizient zu realisieren.

Die HOAI dient schon längst nicht mehr als Basis eines Standardvertragswerks für Planungsleistungen. Auch ohne BIM ist es zunehmend eine Herausforderung, genau die Leistungen vertraglich festzuhalten, welche vereinbart werden sollen. Die angefragten Leistungen bei Bauvorhaben, finanziert durch öffentliche Auftraggeber, weichen in großem Maße ab von zum Beispiel privaten Inverstoren, Projektentwicklern und Generalübernehmern.

Die Herausforderungen für Planer liegen in der projektspezifischen Anwendung der BIM-Methodik, um für jeden Kunden stets das optimale Ergebnis erzielen zu können und damit die eigene Wirtschaftlichkeit nicht aus den Augen zu verlieren. BIM steht für Qualität. Über die Prozessoptimierung steigt die Planungsqualität und bietet somit auch mehr Kostensicherheit. Idealerweise sogar eher als bisher die HOAI vorgibt.

Einführung von Standards: BIM wird LoGICL

Für die Mitarbeiter der BFT Gruppe stellte sich die schwierige Aufgabe, all das, was jahrelang praktiziert wurde, zu hinterfragen und ohne jegliche Vorbehalte Prozesse neu zu gestalten bzw. zu optimieren. Da derzeit in Deutschland noch kein abgestimmter Standard existiert, wurde ein praxisnaher Bürostandard festgelegt. Dieser basiert auf dem Level of Development, kurz LoD.

Der LoD (Fertigstellungsgrad) sagt aus, wie hoch der Informationsgehalt und der Detaillierungsgrad im digitalen Gebäudemodell sind. Er kann von der jeweiligen Disziplin oder Leistungsphase abhängig sein. Die LoDs gewinnen zunehmend an Bedeutung und sind ein äußerst wichtiges Kommunikationswerkzeug.

Der LoD wird aus den einzelnen Entwicklungsgraden LoG (Geometrie), LoI (Information), LoC (Koordinierung) und LoL (Logistik) zusammengesetzt (LoD = LoGICL). Jeder Entwicklungsgrad wird mit einer Zahl zwischen 1 und 5 definiert. Das bedeutet für Planungsprozesse nach HOAI, dass in der LoD-Welt Leistungsphasen zusammengefasst werden müssen.

Der LoG beschreibt den Detaillierungsgrad der geometrischen Darstellung eines digitalen Modells. Je nach Leistungsphase kann das ein Störkörper sein oder die 3D-Darstellung eines herstellerspezifischen Objektes.

Der LoI beschreibt den Informationsgehalt eines digitalen Modells in Form von Attributen. Die Attribute beschreiben zum Beispiel allgemeine charakteristische Eigenschaften eines BIM-Objektes, detaillierte herstellerspezifische Fachinformationen sowie Auslegungsdaten oder für den Betrieb erforderliche Daten.

Der LoC beschreibt, mit dem Aspekt der Koordinierung, ob Teilmodelle, Objekte oder Objektgruppen aufeinander abgestimmt sind. Es kann beispielsweise gefordert sein, dass bestehende Kollisionen gekennzeichnet sind oder dass Kollisionsfreiheit vorliegt.

Der logistische Entwicklungsgrad LoL verknüpft die Terminplanung über den gesamten Lebenszyklus. Hier werden zeitlich und räumlich die Grenzen für Fertigung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme von Komponenten gesetzt. Außerdem beinhaltet er betriebsrelevante Angaben zu Wartungsintervallen und Gewährleistungsfristen.

Weitere Standards wie VDI, ISO oder IFC

Sicherlich kann man heute viele herstellerbezogene Objekte, sogar zum großen Teil kostenlos, erwerben. Die vorhandenen Standards, wie beispielsweise VDI 3805 "Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung" bzw. DIN ISO 16757 "Datenstrukturen für elektronische Produktkataloge der Technischen Gebäudeausrüstung", sind zum Teil nicht allumfassend oder decken nicht alle Einsatzbereiche ab.

Dazu kommt, dass gerade in der Anfangszeit die Objekte viel Speicherplatz in Anspruch genommen haben, da Hersteller die Objekte zu detailliert darstellen (z.B. jede Schraube) und gerne Logos als Bild eingefügt haben. Des Weiteren sind Herstellerangaben in den Parametern vorhanden, die für die neutralen öffentlichen Ausschreibungen jedoch alle wieder entfernt werden müssen. Dies hat dazu geführt, dass Modelle zum Teil nicht mehr handhabbar waren.

Als unabhängiges Planungsbüro haben wir uns dafür entschieden, eine eigene Bibliothek anzulegen. Insbesondere die Einarbeitung der Information (LoI) nimmt viel Zeit in Anspruch. Die Attribute beschreiben zum Beispiel allgemeine charakteristische Eigenschaften eines BIM-Objektes, detaillierte spezifische Fachinformationen, Auslegungsdaten oder für den Betrieb erforderliche Daten. Als Basis dienten bei BFT die Tabellen des Verbandes für die Digitalisierung im Immobilienbetrieb, CAFM RING e.V.

Bei CAFM-Connect handelt es sich um eine Standardschnittstelle auf Basis des international anerkannten und verbreiteten IFC-Standards, über die relevante Gebäudedaten so ausgetauscht werden können, dass sie in Inhalt und Struktur beim absprachelosen Datenaustausch erhalten bleiben. Der Inhalt der Bauteilklassifikation wird in der VDI 2552 Blatt 9 "BIM-Klassifikationen" (derzeit noch in Planung) definiert. Die Systematisierung des Katalogs entspricht den Raumdaten nach DIN 277-2, den Bauteilinformationen nach DIN 276+x sowie den Dokumenten nach GEFMA 198.

Lediglich der logistische Entwicklungsgrad wurde bei BFT erst einmal hinten angestellt. Die Verknüpfung eines Terminplans mit dem Modell ist insbesondere für ausführende Unternehmen und Betreiber interessant. In der BIM-Modellentwicklungsmatrix (MEM) wird festgelegt, in welcher Leistungsphase man welchen BIM-Modellentwicklungsgrad, gegliedert nach Kostengruppen gemäß DIN 276-1, vorlegen muss.

Speicherort des gemeinsamen Modells

Ein weiteres Thema ist der Speicherort des Modells. Solange keine Dritten auf ein Modell zugreifen müssen, reicht sicherlich der eigene Server. Da aber in der Regel mehrere Parteien an einem Modell arbeiten und sowieso auch der Bauherr Zugriff haben möchte, muss der Speicherort für alle einfach zu erreichen sein.

Ein derzeit noch existierendes Problem ist die Cloudlösung mit Speicherorten auf Servern außerhalb von Deutschland bzw. außerhalb der EU. Fast alle öffentlichen Auftraggeber akzeptieren so eine Cloudlösung aus datenschutztechnischen Gründen nicht. Eine derzeit praktizierte Lösung ist der Serverzugriff über VPN. Dies ist jedoch keine Standardlösung und erfordert in der Regel bei allen Parteien Unterstützung der IT-Abteilung.

BIM-Anwender unter sich

Derzeit werden bei BFT mehrere Projekte nach der BIM-Methode geplant. Die Anforderungen sind stark unterschiedlich. Die internen BIM-Prozesse werden tagtäglich erweitert und optimiert. Positiv ist auch die Zusammenarbeit mit andere Unternehmen. Über den ccBIM e.V. (competence center for Building Information Modeling) werden sogenannte "BIMcafés" organisiert. Hier werden im Anschluss an Impulsvorträge Diskussionen geführt. In Zusammenarbeit mit Aachen Building Experts e.V. organisiert BFT ein BIM-Anwender-Treffen. Die Besonderheit hier ist, dass Geschäftsführer, Berater und Softwarevertreter ausgeladen sind. Es geht darum, dass Anwender voneinander lernen!

Beispielprojekt

Ein aktuelles Projekt ist die Errichtung einer Heizzentrale zur Versorgung einer Forschungseinrichtung mit mehreren Gebäuden. Die Heizzentrale besteht aus mehreren BHKW (Gesamtleistung 12,6 MWel) und Heizkesseln (Gesamtleistung 32 MWth) und weist eine sehr hohe Installationsdichte auf. Bauherrenseitig gab es keine Anforderungen in Bezug auf BIM. Trotzdem hat sich BFT Planung dafür entschieden, das Projekt mittels BIM zu planen, um so Vorteile, wie zum Beispiel die einfachere Kollisionsprüfung, aber vor allem die verbesserte Gesamtqualität hinsichtlich der Kostensicherheit, der frühzeitigen Detailtiefe und der gleichbleibend hohen Qualität von Plänen nutzen zu können. Auch dieser Bauherr sieht die Vorteile und überlegt, ob weitere Daten für den späteren Betrieb im Modell ergänzt werden sollen.

BIM war eine richtige Entscheidung

Trotz aller Schwierigkeiten, großer Investitionen, zum Teil negativer Berichterstattung und noch nicht ausgereifter Systeme kann BFT Planung heute schon sagen, dass BIM eine richtige Entscheidung war. Mit der Philosophie, sich auf die eigenen Stärken zu verlassen und mit Weitsicht neue Prozesse professionell und nachhaltig zu integrieren, hat das Gesamtplanungsbüro die Diskussion um BIM hinter sich gelassen und ist in der Praxis bereits einen großen Schritt weiter. Über die LoDs wird ein Qualitätsstandard definiert, der elementar wichtig ist. Jedes Büro und Unternehmen muss für sich die Vorteile der vielen Möglichkeiten erkennen, implementieren und anwenden. Somit kann auch jeder BIM.

"BIM ist das, was wir daraus machen."