Ernst & Sohn Sonderheft BIM 2016 by Ernst & Sohn

2016 Ernst & Sohn Special November 2016 A 61029

BIM – Building Information Modeling

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… im Diskurs … in der Ausbildung … und die Hersteller … in der Schalung … und die Software … im Ingenieurbau … im Tiefbau … und die Bauunternehmen

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Editorial

BIM war keine Modeerscheinung und kein Hype

Mitte 2013 entschied sich der Verlag Ernst & Sohn dem Thema „BIM“ ein Special zu widmen, das dazu beitragen sollte, BIM und die damit einhergehenden Veränderungen besser zu verstehen. Nun liegt das 4. BIM Special vor und wir stellen fest, BIM war keine Modeerscheinung und kein Hype – BIM ist im Deutschen Bauwesen angekommen. Darum ist es hohe Zeit, nicht bloß stets neue Definitionen von BIM zu liefern, sondern sich darauf einzustellen, dass BIM dabei ist, unsere Branche nachhaltig zu verändern. Das beinhaltet z. B. die Schaffung von neuen Normen und Standards, neue Arbeitsmethoden und auch einen geänderten Umgang mit Daten. Das gemeinschaftliche Arbeiten ist ein zentraler Aspekt der BIM-Methode, es erfordert jedoch einheitliche und durchgehend angewandte Regeln zur Erstellung, Weitergabe, Nutzung und Verwaltung von Daten. Dafür werden standardisierte Prozesse, sowie hersteller- und softwareunabhängige Datenstandards benötigt, um Daten unter den am Prozess Beteiligten austauschen zu können. Verläss liche, offene Standards sind hierbei unverzichtbar. Es existiert bereits eine Reihe von nationalen und auch internationalen Standards, sowohl für Prozesse als auch für Daten, doch ist die Entwicklung noch lange nicht abgeschlossen. International ist die „International Organization for Standardization“ (ISO) federführend, auf europäischer Ebene das „European Committee for Standardization“ (CEN). Und im April 2015 hat das Deutsche Institut für Normung (DIN) den Normenausschuss „Building Information Modeling“ mit z. Zt. 4 Arbeitskreisen gegründet: Strategie, BIMDaten, BIM-Management und Kataloge. Dieser Normenausschuss soll die internationalen Normungsaktivitäten spiegeln und die deutschen Interessen vertreten. Nationale Richtlinienarbeit wird aber auch seit Ende 2013 durch den Verein Deutsche Ingenieure (VDI) über den VDI-Koor dinierungskreis BIM geleistet. Hier arbeitet man mit über 80 Experten an der nationalen BIM-Richtlinie VDI 2552. Man kann gewiss darüber streiten, ob die Einführung BIM-basierter Planungs- und Bauprozesse zu rasant oder zu zögerlich voran schreitet, aber wohl kaum darüber, dass diese Einführung in Gang gesetzt ist. Viel wird darüber gesprochen, wie sich die Arbeitsweise der Planer, Architekten und auch der Bauausführenden verändern wird. Aber auch für die Hersteller von Bau- und Ausstattungsprodukten stehen die Zeichen auf Wandel. Produktentscheidungen dürf-

ten künftig viel früher getroffen werden als bisher: nicht erst mit der Ausschreibung, sondern womöglich schon in der Entwurfsphase des Projekts. Entsprechende Studien belegen, dass die am BIM-Prozess Beteiligten von den Herstellern der Bau- und Ausstattungsprodukte die Bereitstellung von 3D-BIM-Objektinformationen ihres Produktsortiments erwarten. Diese sollen nach Möglichkeit parametrisierbar und konfigurierbar sein um somit durchgängige und me dienbruchfreie Planungs-, Fertigungs- und Montageprozesse ermöglichen. Dabei werden alle relevanten Objektinformationen, wie Abmessungen, Ausführungen und Ausstattungen, technische Daten oder bauphysikalische Werte (z. B. U-Wert, Schalldämm-Maß usw.) in den Objektinformationen hinterlegt werden. Eine weitere Herausforderung bei der Einführung von BIM ist die vertragliche und somit rechtsrelevante Beziehung zwischen den verschiedenen Vertragspartnern. Die bisher verwendeten Planer- und Bauverträge sind für die Arbeit in BIM-Projekten nicht ohne weiteres geeignet. Auf vertraglicher Ebene muss besonders der zur BIM-Methode gehörende kooperative Ansatz abgebildet werden. Nur so ist eine reibungslose Umsetzung möglich. Hierbei ist zu klären, wie künftig die Planungs- und Ausführungsverträge aussehen und wie etwa Probleme der Zeitverzögerung, Mängel oder auch Schäden eindeutig zugeordnet werden können. Nicht zuletzt muss auch der Umgang mit den massenhaft anfallenden Bauprojektdaten geregelt werden. So stellt sich die Frage nach der Datenhoheit des Auftraggebers, der Vertraulichkeit und Datensicherheit des BIMModells sowie die Frage, wer Zugriffsrechte hat und wie Änderungen dokumentiert werden. Viele Fragen sind bereits geklärt, neue Herausforderungen werden sich stellen und ohne eine weitere Definition abliefern zu wollen, ließe sich sagen: Bim Ist Mehr. Eine anregende Lektüre wünscht Ihnen

Michael Fritz Geschäftsführer BVBS e.V. Bundesverband Bausoftware e.V.

Ernst & Sohn Special 2016 · BIM – Building Information Modeling

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Inhalt

Den Mehrwert aus Big Data erkennen Wir leben in einer Big Data-Welt. Das Informationsaufkommen bei Projekten nimmt exponentiell zu, genauso die globale Datenmasse. Wir leben zudem in einer Welt der Informationswirtschaft. Für Unternehmen, die Bauprojekte umsetzen, stellt sich daher die Frage, wie aus der Masse an Daten richtige Mehrwerte erzielt werden können, d. h.: Wie schlage ich Kapital aus den Projektinformationen, die ich selbst oder andere generieren, oder vor einiger Zeit generiert haben? Bei Großrojekten setzen deshalb immer mehr Unternehmen auf Lösungen von Newforma. Warum Sie den Wert Ihrer Projektinformationen voll ausschöpfen sollten, erfahren Sie im Artikel auf S. 30 f. (Grafik: Joshua Fisher, Newforma)

Special 2016 BIM – Building Information Modeling

Ernst & Sohn Special 2016 BIM – Building Information Modeling A61029 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21 D-10245 Berlin Telefon: (030) 4 70 31-200 Fax: (030) 4 70 31-270 info@ernst-und-sohn.de www.ernst-und-sohn.de

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EDITORIAL 3

Michael Fritz BIM war keine Modeerscheinung und kein Hype

BIM IM DISKURS 6 7 12 19 23 26 30 33 36 40 45 47 51 55 57

BIM – Brauch Ich Mehr? Bernhard Machnik Mehr davon bitte! – BIM heute und morgen Ulrich Hartmann, Jörg Rainer Noennig, Anja Jannack, Christopher Georgi I code, u_code, we code – massive Bürgerbeteiligung in der Stadtplanung Philipp Dohmen Von BIM zu BI Wilhelm Veenhuis „Das haben wir immer so gemacht“ trifft auf BIM Heribert Leutner BIM in der Projektentwicklung Alexandre Tartas Das digitale Bauen kapitalisieren Dietmar Bernert BIM-Experten gesucht Nadine List, Martin Haselbek Projekträume im Internet – Herausforderung für die IT-Sicherheit Jiri Hietanen, Andreas Kohlhaas Der (innere) Wert von IFC Andres Damjanov Digital geht nur bis zur Bürotür Holger de Groot BIM in Australien und Deutschland Matthias Aust, Günter Wenzel Die „immersive Planungsbesprechung“ – wie BIM von Virtual Reality profitiert BIM verschafft Durchblick Jochen Scholl BIM-Projekte: Haftung & Versicherungsschutz

BIM IN DER AUSBILDUNG 59 63

Christina Maaß BIM – Qualitätsverbesserung durch integrative Planung André Pilling Best Practices in der BIM-Ausbildung

BIM UND DIE HERSTELLER 66 70

Johannes Reischböck Wie digitale Zwillinge Planungs- und Bauprozesse verändern werden Oliver Geibig, Nils Krönert Effizienz in der Brandschutzplanung – Hilti Button für Brandabschottungen

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Inhalt

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Dennis Neumann, Benjamin Gottschalk, Josefine Niemand, Eberhard Rademeier, Heinz-Jürgen Zamzow Effizientes und einfaches Planen von Befestigungen Alexander Stollbert Mit BIM Lebenszykluskosten schon in der Ausschreibungsphase planen Matthias Jakisch, Michael Hocks Praktische Erfahrungen bei der Abrechnung einer BIM-Baumaßnahme Martin Peukert, Christian Glatte BIM kommt im Alltag an – Planer und Architekten legen los …

BIM IN DER SCHALUNG 84 BIM in der praktischen Anwendung Jens Lützow 86 BIM ist Kommunikation

BIM UND DIE SOFTWARE 89 92 94 96 99 100 103 106 108 111 113

Cornelius Preidel, Markus Tretheway Das BIM Integration Framework Verändere die Welt – das Design soll BIM bestimmen Christian Gold, Petra Stadler BIM-Talk im Hause ORCA Einfache Bedienbarkeit, intuitives Arbeiten, hohe Rentabilität AVA.relax BIM in der achten Generation AVA-Software aus der Cloud verändert den Arbeitsalltag Baukostenermittlung auf Basis von Bauwerksmodellen Andreas Schramm BIM-Integration in Projektraum: AWARO beim Fraport Planungsbüro Rohling AG: Gesamtplaner sind bei BIM im Vorteil Bauwerksmodelle als Grundsteine für Entscheidungsprozesse Projektmanagement – Neue Version: Asta Powerproject 14 ist da

BIM IM INGENIEURBAU 114 118 121 125 130

Jörg Schaller, Johannes Gnädinger, Leon Reith, Sebastian Freller, Michael Weizenegger GeoDesign – Konzept zur Integration von BIM und GIS in der Umweltplanung Helmut Wrede BIM ist jeder ... darum muss BIM offen sein Walter Rustler BIM und Statiksoftware – Szenarien und Erfolgsfaktoren beim Datenaustausch Jochen Hanff, Jürgen Melzner Modellbasiertes Bauprozessmanagement Thomas Leopoldseder BIM Best Practice für die Fertigteilindustrie

BIM IM TIEFBAU 133 136

Andreas Dieterle Modellorientiertes Arbeiten im Kanal- und Rohrleitungsbau Pelle Meholm Den Baugrund kennen – Risiken erkennen

BIM IN BAUUNTERNEHMEN 139 143 146

Alexander Kappes, Niklas Brandmann BIM-Level: Leistungskatalog für BIM-Projekte Wetterunabhängig Spielen – BIM erhöht Planungs- und Ausführungssicherheit BIM-Leitfaden des VDI für die Planungspraxis

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Impressum

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BIM – Brauch Ich Mehr? B wie Bedarf? Dank der „Reformkommission Bau von Großprojekten“ ist die Bauwelt mit Weisheiten wie „Erst planen, dann bauen“ bereichert worden. Zu den weiteren Empfehlungen der Kommission gehören u. a. die Nutzung von BIM und die gewissenhaft Ermittlung des Bedarfs zu Beginn eines Projekts. In Kombination entfalten beide Elemente – BIM und Bedarf – tatsächlich hohe Wirkung für die Festlegung der Planungsinhalte und weitergehend auch für die Nutzung des Gebäudes. Doch während BIM gerne katalogisiert, attribuiert und standardisiert, entsteht Bedarf aus Wünschen, Verlangen, manchmal Not. Können Wünsche digitalisiert werden?

I wie Ich? „Wenn sich alle an die Regeln halten, können wir es schaffen“, dachten wahrscheinlich die Väter der HOAI. Denn wenn Architekten einfach nur das tun würden, was in den HOAI-Leistungsbildern steht, wäre die Projektsteuerung wahrscheinlich nie geboren worden und BIM würde uns mehr als Methode, denn als Wunderwaffe gegen alle denkbaren Probleme vorgestellt. Steht bei Architekten zwischen Building und Modeling nur das Ego?

M wie Männer? Eindrucksvoll belegt das Thema BIM das Ungleichgewicht der Geschlechter im Bauingenieurwesen. BIM ist eine Männerdomäne. Building-Information-Men sind als Autoren, Seminarleiter, BIM-Manager etc. allgegenwärtig. Bestes Beispiel: Insgesamt 58 Autoren bzw. Co-Autoren haben die Beiträge im 2015er BIMHeft vom Ernst & Sohn-Verlag verfasst. 4 Frauen und 54 Männer. Wer koordiniert die Quote?

B wie Beenden? Reichlich nervös blicken die Architekten- und Ingenieurkammern auf das aktuelle Vertragsverletzungsverfahren der Europäischen Kommission. Gegen die Angriffe auf die Honorarordnung organisiert die Lobby Widerstand. Doch jenseits der schützenswerten Honorartabellen trägt eben diese Lobby selber zur Verwässerung der in der HOAI normativ verankerten Inhalte und Abläufe der Planung bei, indem eine interdisziplinäre Planung, höhere Detaillierungsgrade bereits im Entwurf, frühes Einbeziehen von Herstellern und Ausführenden etc. als BIM-Folge auf den Opfertisch der Digitalisierung gelegt werden. Wenn aber die Inhalte einer Verordnung nicht mehr zeitgemäß sind – ist das Ende dieser Verordnung dann nicht die logische Folge?

I wie Informationsflut? Die Verlockung zum Datensammeln ist groß, wir erleben es in allen Bereichen der Digitalisierung. Auch BIM wird sich dem nicht entziehen können. Die schiere Masse ist nicht das Problem. Sämtliche BIM-Daten eines Projekts lassen sich schon heute auf einer handelsüblichen 1–2 TB großen Festplatte abspeichern. Das entspricht etwa der Menge von einer halben Million Büchern. Obgleich weder der FM-Profi noch der private Hauseigentümer dies alles verwenden wird, scheint die Anhäufung von Datenmengen verlockender zu sein, als auf die Qualität von Erfahrung zu bauen. Ist weniger immer noch mehr und wer wird uns lehren, im Netzwerk die Abkürzungen zu finden?

M wie macht nichts? Daten sind der Rohstoff der Zukunft, heißt es, und ehrfurchtsvoll assoziiert man damit Werte. Dabei sind Rohstoffe nur wie die einzelne Farben eines Bildes, der Ton einer Melodie, das Wort eines Textes – für sich genommen relativ wertlose Elemente. Auch

IT-Daten sind zunächst einmal nur Zeichen oder Symbole. Fügt man sie jedoch intelligent zusammen, entstehen Informationen, die dann die Grundlage für Wissen bilden. Erst dann sind Werte generiert worden, wie das Bild, das Lied, das Buch. Diese erzeugten Informationen, dieses Wissen dürfen und müssen Schutz erfahren. Die Unbekümmertheit, mit der Daten ausgetauscht und gesammelt werden, lässt Zweifel aufkommen, ob den Erzeugern von Informationen und Wissen bewusst ist, dass sie Werte zu Markte tragen. Macht nichts, sind doch nur Daten?

B wie beherrschen? Stellen wir uns also vor, dass eines Tages alle Gebäudedaten problemlos digital generiert werden. Dann sind zwei übergeordnete Aufgaben entscheidend für den weiteren Erfolg: Die richtige Vernetzung der Daten und die Filterung der mit der Digitalisierung enorm anwachsenden Datenmengen je nach Aufgabenstellung und Anwendungsfall. Diejenigen, die Daten und Attribute generieren, sind die fleißigen Arbeitsbienen. Diejenigen, die Gebäudedaten vernetzen und filtern, haben die Macht. Denn sie entscheiden über Qualität. Das Vernetzen von einzelnen BIM-Elementen ist nämlich mehr wert als die Summe aller Einzelelemente. Wer programmiert die Filter?

I wie immobil? In der digitalisierten Welt ist die Analyse und Auswertung der gesammelten Daten dann von Wert, wenn damit Informationen über Bewegungen, Prozesse, Veränderungen verbunden sind. Systeme mit einmal definierten, dann aber statischen Daten sind die Karteileichen der Zukunft. Digitalen Datendokumentationen wird es wie den Akten in vergessenen Archiven ergehen. Sie verstauben. Wer kümmert sich um die Datenfriedhöfe? Das Internet vergisst nicht … Ist Digitalisierung und Immobilie ein Paradoxon?

M wie Management? Zu (Groß-)Projekten ist viel analysiert und diagnostiziert worden. Regelmäßig werden Managementfehler, Personalthemen, Organisationsverschulden oder Controllingdefizite als Ursache identifiziert. Zuweilen werden gar klerikale Bewertungssysteme wie Sünden oder Gebote bemüht. Dagegen werden angewendete Methoden oder Werkzeuge für Defizite selten verantwortlich gemacht. Trotzdem versprechen uns die BIM-Protagonisten Lösungen für (fast) alle Probleme. Doch wird auch BIM die baubegleitenden Änderungen und Störungen nicht signifikant reduzieren, denn es wird immer unprofessionelle Bauherren, launische Architekten und überforderte Ingenieure geben. BIM wie Building Information Mythos?

BIM – Building Independent Modeling? In absehbarer Zeit wird BIM etabliert sein, zunächst allerdings im Planungsprozess. Die konsequente Digitalisierung des Bauens ist die dann folgende, wesentlich tiefgreifendere Entwicklungsstufe. Mit den Daten als Rohstoff wird es in die Automatisierung gehen, die Roboter lernen gerade laufen. Es geht dabei nicht um die Vorfertigung von Bauelementen. Bau-Roboter mit künstlicher Intelligenz werden langfristig für das Bauen zuständig sein, so wie in den vielen anderen Branchen, in denen von Menschen verrichtete, jedoch unbezahlbare Tätigkeiten von Maschinen übernommen werden. Bauen als Handarbeit wird sich in Museumsdörfer zurückziehen. Auch der unprofessionelle, menschelnde Planungsbeteiligte wird eines Tages weitgehend ersetzbar sein. Ist der BIMGemeinde bewusst, dass sie gerade dabei ist, die Grundlagen für eine Entwicklung zu legen, in der erhebliche Teile der heutigen Architekten- und Ingenieurleistungen automatisiert stattfinden werden? hl

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Ernst & Sohn Special 2016 · BIM – Building Information Modeling

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BIM im Diskurs

Mehr davon bitte! – BIM heute und morgen Von Sand und Steinen, der Black Box BIM, dem Blick in die Glaskugel und anderem Bedenkenswerten Es tut sich was in Deutschland, so scheint es. BIM geht in die nächste Runde und viele machen mit. Das ist gut so, denn die Baubranche trägt im Branchenvergleich bekanntlich seit Jahren die rote Laterne in Punkto Digitalisierung. BIM soll nun helfen, die Versäumnisse der Vergangenheit aufzuholen und damit gleichzeitig auch die Produktivität der eigenen Wertschöpfungskette zu steigern – so zumindest die Hoffnung der Protagonisten. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) hat im vergangenen Dezember den Stufenplan für digitales Planen und Bauen veröffentlicht, quasi eine Roadmap mit den wichtigsten Zielen, die bis 2020 für öffentliche Projekte erreicht werden sollen. planen-bauen 4.0 ist in vielen Bereichen bemüht, den Stufenplan konkret zu gestalten, wie z. B. bei der Normierung und Erstellung der notwendigen Standards. Und auch im Bereich der Aus- und Weiterbildung existieren mittlerweile zahlreiche Angebote, die Interessierten die Möglichkeit eröffnen, sich tiefgreifender mit dem Themengebiet BIM auseinanderzusetzen. Hinzu kommen immer mehr Blogger, die sich in zahlreichen Foren des Themengebiets annehmen, mit ihren Beiträgen und Ideen dem Ganzen ein Gesicht verleihen und damit einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Philosophie von BIM leisten. Auch auf den Fachveranstaltungen und Fachkongressen gehört es fast schon zum guten Ton, in den Pausen über Level of Information (LOI) oder Common Data Environment (CDE) zu plaudern. Ja, man bekommt den Eindruck, als ob sich etwas tue in Deutschland.

–i– Einmal BIM mit allem Und dann ist da noch die andere Realität. Die des Tagesgeschäfts: Es gibt sie noch immer, die Projekte, in denen eine Planerin während der Leistungsphase fünf von einem anderen Fachplaner angesprochen wird, ob man mal eben schnell seine BIM-Datei per Mail rüberschicken könne. Oder die Anfrage des Gebäudebetreibers, der seine Daten-

Bild 1. Einmal mit allem

Bild 2. Sand und Steine

haltung nun auf BIM umstellen will, weil er nach dem Software-Update auch IFC-Dateien in sein CAFM-Programm einlesen kann. Welche Qualität die Informationen haben, bzw. unter welchen Gesichtspunkten die daraus gewonnenen Aussagen belastbar sein müssen, spielt dabei offensichtlich keine große Rolle. Dieser Pragmatismus erstaunt mich bisweilen. Man könnte sagen: BIM einfach gemacht! – ohne zuvor über die notwendigen Absprachen, Anforderungen oder Spezifikationen nachgedacht zu haben. Angstfrei. Das hat zugegebener Maßen einen gewissen Charme, in der Praxis wird man jedoch nach einer anfänglichen Euphorie feststellen müssen, dass die Ergebnisse weit hinter der Erwartungshaltung zurückbleiben und sich daraufhin Er- BIM – egal ob klein oder groß, ob offen nüchterung bei den Be- oder geschlossen – kann ohne zuvor ge teiligten einstellt. Aus troffene Vereinbarungen, nicht funktioniemeiner Sicht ein klarer ren. Es reicht nicht aus, einfach nur WortBeleg dafür, dass man hülsen zu verwenden. Um BIM richtig einohne Verständnis für zuführen und im Tagesgeschäft effektiv das notwendige Zusam- nutzen zu können, ist Kompetenz gefragt. menspiel der Projektbeteiligten und die exakte Definition der Anforderungen an die bereitgestellten Informationen, ein solches Projekt nicht erfolgreich aufsetzen kann. BIM – egal ob klein oder groß, ob offen oder geschlossen – kann ohne zuvor getroffene Vereinbarungen, nicht funktionieren. Es reicht nicht aus, einfach nur Worthülsen zu verwenden. Um BIM richtig einzuführen und im Tagesgeschäft effektiv nutzen zu können, ist Kompetenz gefragt. Und ist diese bisher nur unzureichend ausgeprägt, muss man sie eben extern hinzukaufen. Das Versprechen dahinter: Nimmt man die Sache ernst und begleitet das Projekt mit all seinen Tücken und Fallstricken, wächst man Stück für Stück in den Themenbereich hinein und ist beim nächsten Projekt schon ein kleines bisschen schlauer.

Ernst & Sohn Special 2016 · BIM – Building Information Modeling

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BIM im Diskurs

Bild 3. Black Box BIM

Bild 4. Tief hängende Früchte

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Stellenbezeichnung verbirgt, bleibt oftmals im Unklaren, weil Unternehmen häufig selbst nicht so genau wissen, was da noch alles auf sie zukommen wird. Es fällt daher Es sind aber nicht nur die ganz Großen der Branche, die schwer, die Anforderungen an den geeigneten Kandidaten den Trend für sich erkannt haben. Auch durch die politi- zu spezifizieren, der neben baufachlichem Wissen mehr schen Weichenstellungen der EU, insund mehr IT-technische Kenntnisse, besondere die Modernisierung des Ver- Durch den Trend zu der neuen Methode wie z. B. Scripting und Datenbanktechgaberechts, werden sich künftig auch wird eine gewisse Nachfrage nach so nologie mitbringen sollte. weitere Akteure der Branche mit dem genannten BIM-Experten generiert, die Was also tun? Hier hilft es nur, eiThema Digitalisierung beschäftigen die Fähigkeit besitzen, BIM im Unternehnen Schritt zurückzutreten und ein men einzuführen. Was sich jedoch im Einmüssen. klassisches Vorprojekt aufzusetzen, bei Ein besonderes Augenmerk verdie- zelnen konkret hinter einer solchen Steldem die Ziele in gemeinsamen Worknen dabei Generalunternehmen und lenbezeichnung verbirgt, bleibt oftmals im shops herausgearbeitet werden: Was Firmen im Bereich des Schlüsselfertig- Unklaren, weil Unternehmen häufig selbst soll eigentlichen gemacht werden? Wolbaus. Sätze wie „Wir bauen mit Sand nicht so genau wissen, was da noch alles len wir mit der Methode BIM langfrisund Steinen und nicht mit IT“ gehören auf sie zukommen wird. tig unsere Prozesse ganzheitlich unterlängst der Vergangenheit an. Stattdesstützen oder geht es (zunächst) nur um sen werden BIM-Labs installiert, in denen Kunden live die eine Softwareeinführung, mit der wir einen speziellen AnAuswirkung ihrer Änderungswünsche am Modell sehen wendungsfall abbilden wollen? Erst auf dieser Grundlage können und quasi auf Knopfdruck die entsprechenden kann eine Grobplanung für die BlackBox BIM erfolgen, Nachträge aus den daraus abgeleiteten Mengen und den und das notwendige Profil eines geeigneten Kandidaten damit verknüpften Kosten erhalten. Die Software für mo- aufgesetzt werden. Das ist klassisches Projektmanagement! dellbasierte Mengenermittlung (im Hochbau) hat mittler- Der oftmals zitierte Elefant, der in einzelne Portionen zerweile einen Reifegrad erreicht, der die Einführung von legt wird, bevor man ihn verspeist. BIM scheinbar mühelos werden lässt. Diese Neuausrichtung ist wichtig für eine Branche, – iv – die sich über Jahrzehnte vehement gegen Änderungen – insbesondere der digitalen Art – gewehrt hat. Es geht also Eines nach dem anderen voran. Ohne Frage ist es für diese Firmen eine gewaltige Herausforderung, sich mit digitalen Gebäudemodellen zu Aber werfen wir einen Blick auf das, was heute schon mit beschäftigen, wo zuvor Grundrisse den eigenen Schreib- BIM möglich ist: Während der Planungsphase erstellen die tisch und den des Zimmernachbarn bedeckten. Und auch einzelnen Projektbeteiligten ihre digitalen Teilmodelle und das Herstellen und Anpassen von Content, also der Ge- führen diese in regelmäßigen Abständen zu Koordinationsschäftslogik, die erkennen muss, welche geometrischen modellen zusammen. Je nach Anwendungsfall werden Informationen der jeweiligen Bauteile ausgelesen und ver- z. B. Kollisionsprüfungen und Mengenermittlungen durcharbeitet werden müssen, um die Mengenangabe einer be- geführt. Oder die Modelle werden für unterschiedliche Sistimmten Position in einem Leistungsverzeichnis zu füllen, mulationen genutzt und fördern in Besprechungen das Begreifen der Projektbeteiligten, wenn der Sachverhalt an stellt einen nicht zu unterschätzenden Aufwand dar. der einen oder anderen Stelle geometrisch zu komplex für eine zweidimensionale Darstellung ist. – iii – Zusätzlich unterstützt Software die Sicherung des verBlackbox BIM einbarten Qualitätsstandards der Modelle. Außerdem finden immer öfter anpassbare Softwareprodukte Einsatz in Durch den Trend zu der neuen Methode wird eine gewisse Projekten, die mittels Scripting und entsprechender BusiNachfrage nach sogenannten BIM-Experten generiert, die ness Logik die unterschiedlichsten Informationen aus dem die Fähigkeit besitzen, BIM im Unternehmen einzuführen. Modell extrahieren und dem jeweiligen Anbieter mundgeWas sich jedoch im Einzelnen konkret hinter einer solchen recht servieren. Diese Schweizer Taschenmesser der digi-

Sand und Steine

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BIM im Diskurs

Bild 5. Vernetzung

und Informationsplattform ist in dem BIM-Reifegrad modell ab Level 3 verbindlich vorgeschrieben. Dass man ein CDE nicht mit analogen Mitteln bewerkstelligen kann, dürfte jedem klar sein. Aber reicht ein klassischer digitaler Projektraum oder ein Dokumentenmanagementsystem aus, um die Anforderungen an ein CDE zu erfüllen? Die Funktionalität eines CDE geht weit über das Wesen einer digitalen, filebasierten Dateiablage mit integrierter Suchfunktion hinaus. Neben einigen integrierten Anwendungen, bietet der CDE vor allem die Möglichkeit, Informationen auf Bauteilebene zu verarbeiten. Es wird also nicht nur ein Stück Gebäudemodell als Datei hochgeladen und verwaltet. Vielmehr werden die einzelnen Bauteile des Gebäudemodells ausgelesen und stehen für weitere Auswertungen zur Verfügung. Mittlerweile gibt es in dieser Richtung einige Lösungen, die vielversprechende Ansätze zeigen.

talen Gebäudemodelle spielen – richtig eingesetzt – eine zentrale Rolle bei der Akzeptanz der Nutzer, da sie einfach in der Bedienung sind und relativ schnell an die spezi fischen Aufgabenstellungen angepasst werden können – – vi – die berühmten tief hängenden Früchte … Zusammenarbeit der Projektbeteiligten Während der Bauausführung werden Terminpläne mit dem Modell verknüpft und simulieren den Baufortschritt, das Mängelmanagement wird über das digitale Modell ab- Kollaboration bedeutet aber auch ein Umdenken bei den gebildet und zum Projektende unterstützen die aus dem Planungsbeteiligten. Im Gegensatz zur Kooperation stellt die Kollaboration ganz andere AnsprüModell abgeleiteten Mengen bei der che an die Zusammenarbeit: Eine zen Abrechnung. Schließlich wird das Ge- Wir müssen mittelfristig weg von dem Getrale Idee der Kollaboration ist das wechbäudemodell als digitales Abbild des danken, dass wir die erzeugten Daten nur selseitig beeinflussende und koordinierte real gebauten Objektes an den Eigentü- für unsere eigenen Prozesse erstellen und Einbringen der jeweiligen Projektbeteimer übergeben. Und in einigen Fällen nutzen. Erst durch das Teilen und die geligten zugunsten einer gemeinsamen nutzt der Betreiber die Informationen meinsame Nutzung von Informationen Problemlösung. Durch die neue Form aus dem digitalen Gebäudemodell, um können wir das Potential von BIM weiter der Zusammenarbeit der Projektbeteiligseinen Gebäudebetrieb zu unterstützen. ausschöpfen – so die Theorie. ten mit sich ergänzenden Fähigkeiten Soweit noch längst nicht gängige Praxis in allen Projekten, aber auch nichts wirklich Neues. Also und Stärken, kann etwas komplett Neues entstehen, das die einzelnen Projektbeteiligten von sich aus alleine nicht erreistellt sich die Frage, welche Schritte die nächsten sind. chen könnten. Ein echter Mehrwert für das Projekt! Wie die Bereitstellung für die Planungsphase relevan–v– ter Informationen zukünftig aussehen könnte, zeigt ein Bereitstellung von Informationen Beispiel des Unternehmens Flux Factory aus San Francisco. Das ursprünglich als Projekt aus dem Forschungs Wir müssen mittelfristig weg von dem Gedanken, dass labor X des amerikanischen Softwaregiganten Alphabet wir die erzeugten Daten nur für unsere eigenen Prozesse gegründete Unternehmen, beschäftigt sich seit 2010 mit erstellen und nutzen. Erst durch das Teilen und die ge- den Herausforderungen der Planung, die die stetig wachmeinsame Nutzung von Informationen können wir das Potential von BIM weiter ausschöpfen – so die Theorie. Das bedeutet, dass sowohl die horizontale, also phasenübergreifende Vernetzung von Projektbeteiligten, als auch die vertikale Vernetzung unterschiedlicher Fachrichtungen einer Phase erfolgen muss. In der Praxis setzt dies eine gemeinsame Datenplattform voraus, die die jeweils benötigten Daten so bereitstellt, dass andere Projektbeteiligte einfach und schnell darauf zugreifen können. Neben den organisatorischen Regeln, bedarf es dafür natürlich auch einer technischen Umsetzung. Aber zunächst stellt sich die Frage, welche funktionalen Anforderungen an eine gemeinsame Datenplattform gestellt werden. Ein Blick nach Großbritannien zeigt, wie sich die Briten diese Daten- und Informationsplattform vorstellen: In den öffentlich verfügbaren Spezifikationen Publicly Avail able Specification (PAS) wird der Begriff Common Data Bild 6. Kanban Environment, abgekürzt als CDE geprägt. Diese Daten-

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BIM im Diskurs

sende Weltbevölkerung mit sich bringt. Durch die neue Form der Zusammenarbeit anhand einer Software-Anwendung auf, Ein wesentlicher Fokus liegt dabei auf der Projektbeteiligten mit sich ergänzenwie sich die Steuerung von Abläufen mit Hilfe eines digitalen Gebäude der Vereinfachung, bzw. Automatisie- den Fähigkeiten und Stärken, kann etwas modells transparenter gestalten lassen. rung von Planungsprozessen sowie der komplett Neues entstehen, das die einzelnen Projektbeteiligten von sich aus alleine In der Anwendung lassen sich die Vernetzung der Planungsbeteiligten. geplanten Arbeitspakete den entspreIn dem Prototyp Metro zeigt Flux, nicht erreichen könnten. Ein echter Mehrchenden Bauteilen im digitalen Gebäude wie die bekannten Rahmenbedingun- wert für das Projekt! modell zuweisen. Auf der Baustelle gen eines Bebauungsgebietes in einem digitalen Umgebungsmodell eingepflegt wurden und so meldet sich der Vorarbeiter vor Ort mittels Touchscreen dem Planer eine schnelle Rückmeldung seines Entwurfs für sein jeweiliges Gewerk an und erhält eine tagesgenaue unter Berücksichtigung der spezifischen Umgebungspara- Auflistung der anstehenden Aufgaben unter Angabe der meter ermöglichen. Über das virtuelle Umgebungsmodell spezifischen Einbausituation. Die zuvor durchgeführte Lokönnen durch die Kombination von Bestandsgebäuden gistikplanung ermöglicht eine punktgenaue Bereitstellung mit den jeweils für das Grundstück hinterlegten baurecht- der benötigten Materialien und Werkzeuge. Nach Been lichen Auflagen Aussagen zur Machbarkeit eines Bauvor- digung der Aufgaben dokumentiert er die durchgeführten Arbeiten und bewertet den Status der Aufgaben neu. Das habens getroffen werden. schafft Transparenz und gibt den Projektverantwortlichen zeitnah Rückmeldung zum tatsächlichen Stand des Projek– vii – tes. Dass in Teamsitzungen nach endlosen Diskussionen Zeitfresser Datenmanagement Ampeln manuell auf „rot“ geschaltet werden, wenn Prozesse aus Sicht der Projektbeteiligten schlecht laufen, wäre Aber Flux stellt auch weitere Projekte vor, die die tagtäg damit überflüssig. lichen Aufgaben eines Planers vereinfachen sollen. Dazu gehört zweifelsfrei auch das Datenmanagement. Wer sich – ix – schon einmal mit dem Thema Datenmanagement beschäftigt hat, weiß welcher Aufwand für Konvertierung, Prü- Weitere Anwendungsfälle fung, Aktualisierung, Verteilung und Dokumentation von Informationen zwischen Systemen unterschiedlicher Na- Welche Auswirkung die Verknüpfung der digitalen Bauwerksmodelle mit Daten aus anderen Bereichen hat, wird tur üblicher Weise anfällt. In dem vorgestellten Projekt, können Informationen eindrucksvoll im Projekt quartzproject aufgezeigt. Hier aus unterschiedlichen Quellen, wie z. B. grafischen Auto- werden bekannte Informationen von verwendeten Bauren- und alphanumerischen Systemen über eine zentrale stoffen unter dem Aspekt der Lebenszyklusanalyse und Datenplattform so miteinander vernetzt werden, dass Än- dem Gesundheitsrisiko bereitgestellt, um daraus Aussagen derungen, die von einem Planungsbeteiligten in seiner zur Umweltverträglichkeit des Gebäudes oder eventuellen CAD-Umgebung gemacht werden, zur Laufzeit bei einem Gesundheitsbeeinträchtigungen durch die verwendeten weiteren Planungsbeteiligten in seiner Listenbearbeitung Baumaterialien zu treffen. aktualisiert werden. Sicherlich ein interessanter Ansatz, der Aber auch für das interne Projektcontrolling, also die das Thema Datenmanagement stark vereinfachen würde. Frage, ob Projekte im Planungsbüro wirtschaftlich abgebildet werden können, könnte die Auswertung der digitalen Gebäudemodelle eine sinnvolle Unterstützung bieten: Im – viii – Bereich des Nachtragsmanagements von PlanungsleistunBIM und Lean Management gen durch Änderungswünsche des Bauherren, bzw. der Ermittlung von anrechenbaren Kosten, könnten digitale Hat man sich auch schon einmal mit dem Thema Lean Ma- Gebäudemodelle durch Auswertung der verschiedenen nagement beschäftigt, liegt es nahe, die beiden Methoden Planungsstände unterstützen. BIM und Lean Construction Management (LCM) miteinanUnd sollte es im Zuge des eingeleiteten Vertragsverletder zu verzahnen. Mit BIM können die Konzepte von LCM zungsverfahrens der EU gegen Deutschland zu einem Kipim Tagesgeschäft noch pen der HOAI kommen, müssten Planer zukünftig über einfacher nutzbar ge- die interne Kalkulation von Projekten nachdenken, wenn Sollte es im Zuge des eingeleiteten Vermacht werden. Allein sie es bis dato nicht schon getan haben. Auch bei dieser tragsverletzungsverfahrens der EU gegen Deutschland zu einem Kippen der HOAI für den Bereich der Ver- Aufgabenstellung könnten Informationen aus dem digitakommen, müssten Planer zukünftig über die und Entsorgungslogistik len Gebäudemodell in Kombination mit den entsprecheninterne Kalkulation von Projekten nach liefert BIM die notwen- den Aufwandswerten eine Grundlage für die interne Kaldenken, wenn sie es bis dato nicht schon digen Informationen, kulation von Projekten sein. getan haben. um Volumenströme der zu bewegenden Mate –x– rialmengen mit den entsprechenden Zeit- und Ortsbezügen Der Blick in die Glaskugel zu unterstützen. Um ein Gefühl für die Unterstützung im Bereich der Ablaufsteuerung zu erhalten, lohnt es sich, einen Blick auf Dass Daten das Öl des 21. Jahrhunderts seien, ist inzwidas Projekt KanBIMTM von Rafael Sacks, dem Co-Autor schen eine wohlfeile These. Aber welche Potentiale ergeben des Standardwerks BIM-Handbook, zu werfen. Sacks zeigt sich konkret für eine zukünftige Nutzung von BIM? Die

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BIM im Diskurs

Auch das schon bekannte Modell der Londoner Parkraumbewirtschaftung nutzt Informationen aus den Sensoren einzelner Parkplätze im gesamten Stadtgebiet, um daraus über ein finanzielles Abgabensystem die Steuerung des Individualverkehrs in der City zu ermöglichen. Auf Makroebene zeigt das Beispiel der Solarkataster, wie durch die Verknüpfung von Geoinformationssystemen (GIS) mit statistischen Daten, wie z. B. der Sonneneinstrahlung, Aussagen über die Eignung von Dächern für Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen generiert werden können. Bild 7. Zukunftsaussichten (Fotos/Abb.: 1 Alex Kehr, 2 Alan Levine, 3 Thierry Ehrmann, 4 Ian Carroll, 5 Simon Cockell, 6 Oliver Tacke, 7 Eli Christman)

zentrale Idee dabei ist, dass Informationen, die ursprünglich für die Planung, die Bauausführung oder den Betrieb eines Gebäudes erstellt und vorgehalten wurden, zukünftig auch auf einer übergeordneten Ebene gemeinsam mit den Informationen anderer Gebäude genutzt werden können. Unter diesem Blickwinkel können Fragestellungen beantwortet werden, die außerhalb des Gebäudelebenszyklus eines einzelnen Gebäudes liegen. Die aggregierten Daten auf dieser Metaebene bilden damit die Basis für zukünftige Anwendungen, die weit über das heutige Verständnis von BIM hinausgehen könnten. Um diese Daten nutzbar zu machen, benötigt man eine übergeordnete Instanz, die sich um das Sammeln, Aufbereiten und zur Verfügung stellen kümmert. Wie das funktionieren kann, zeigt ein Beispiel aus Helsinki. Die dortige Stadtverwaltung hat bereits im Jahr 2011 damit begonnen, vorhandene Informationen des Statistikamts digital aufzubereiten und über eine offene Schnittstelle verfügbar zu machen. Die Daten sind öffentlich zugänglich und können kostenfrei – auch für kommerzielle Anwendungen – genutzt werden. Mittlerweile gibt es einige spezielle Apps, die auf dieser Grundlage Services zum Thema Mobilität oder Störmeldemanagement anbieten.

– xi – Dann mal los! Trotz aller Diskurse, Blogs, Bücher und Journals rund um BIM sind wir heute noch nicht viel weiter als bis zum Anfang des Themas vorgedrungen. Es ist gut, dass wir die ersten Schritte gehen, um uns mit der Technolo- Trotz aller Diskurse, Blogs, Bücher und gie vertraut zu machen. Journals rund um BIM sind wir heute noch Durch den kontinuier- nicht viel weiter als bis zum Anfang des lichen Einsatz der Me- Themas vorgedrungen. thode, wird der Umgang mit Modellen zukünftig zunehmend professioneller und selbstverständlich werden. Neue Anwendungsfälle werden hinzukommen, die Zusammenarbeit der Projektbeteiligten wird enger werden und durch die Möglichkeiten, Prozesse zu automatisieren, werden viele der zeitintensiven Handarbeiten im Projektgeschäft entfallen. Wenn wir es zukünftig schaffen, das Wissen, das in den Modellen steckt, auf Metaebene verfügbar zu machen und mit statistischen Daten aus unserer Umwelt zu verknüpfen, werden dadurch neue Anwendungsfälle erschlossen, die weit über das hinausgehen, was wir uns heute vorstellen. Deshalb: Mehr davon bitte! Bernhard Machnik Die verwendeten Fotos unterliegen der Creative Common Lizenz (CC BY 2.0) https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/

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I code, u_code, we code – massive Bürger beteiligung in der Stadtplanung Wie BIM Bürger und Planer an einen virtuellen Tisch bringt Szenen, die wir alle aus dem Fernsehen kennen: Bürger stehen wütend auf der Straße und verhindern, dass die Bagger ihre Arbeit tun können. Die Baustelle steht still, weil Bürger glauben, ihre Stadt, ihre Interessen verteidigen zu müssen. Doch verteidigen gegen wen? Vorher ging alles seinen bürokratischen Gang. Planungsverfahren, öffentliche Auslegung, Einspruchsfrist, Anhörungsverfahren. Wer wollte, der konnte doch Einfluss nehmen! Die Realität spricht offenbar eine andere Sprache. Zwischen Planern und Bürgern herrscht oft eins: Schweigen. Nicht nur für die beteiligten Unternehmen und Behörden ein Desaster, auch der Steuerzahler zahlt kräftig drauf. Bürgerproteste sind absolut kein allein deutsches Problem. Europaweit sind Großprojekte blockiert und verzögert, weil Interessensgruppen keine Einigung oder tragfähigen Kompromiss erzielen. Es ist also im öffentlichen Interesse hier Abhilfe zu schaffen. Und genau das ist Ziel des Projekts U_CODE. Stuttgart 21, Elbphilharmonie Hamburg oder Dresd ner Waldschlösschenbrücke – große Bauprojekte bergen oft riesiges Konfliktpotenzial. Gegensätzliche Interessen von Anwohnern, Umweltschützern, Wirtschaftsvertretern oder Politikern prallen aufeinander. Fühlt sich die Bevölkerung nicht ausreichend an Planungsprozessen beteiligt, können massive Proteste, Klagen und Verzögerungen die Folge sein.

–i– Öffentliche Großprojekte – zu Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie doch einfach den Bürger!

Bild 1. Geplanter Tiefbahnhof Stuttgart

paweit vernetzter Branchenverband kümmert sich das Sili con Saxony Cluster um die Verbreitung der U_CODE Ergebnisse. Doch welche neuen Medien und Methoden stehen für eine breite Beteiligung der Bevölkerung aktuell wirklich zur Verfügung? Wie setzt man diese sinnvoll ein? Wird die Bevölkerung damit wirklich erreicht? Wie kann man aus den massiven (Kommunikations-) Fehlern der Vergangenheit lernen? Kann man diese Erfahrungen in einer digi talen Plattform für Bürgerbeteiligung zusammenführen? Wie kann die „schweigende Mehrheit“ aktiviert und deren kreative Energien für den gesamten Planungsprozess freigesetzt und einbezogen werden? Wohin tendiert die Stimmung in der Bevölkerung und wie äußert sie sich beispielsweise in sozialen Medien und Netzwerken? Wo liegen aber auch Grenzen einer massiven Bürgerbeteiligung?

Das Forschungsprojekt „U_CODE: Urban Collective Design Environment: A New Tool for Enabling Expert Plan– ii – ners to Co-create and Communicate with Citizens in Urban Design“ wird bis Juli 2019 mit rund 3,6 Mio. € von der Bürgerbeteiligung heute EU gefördert . Die europäischen Projektpartner wollen mit Hilfe neuer Technologien und Medien die Beteiligung der Aktiv mitmachen, sich einbringen, das ist absolut erBürger von Anfang an signifikant erhöhen. Unter Feder- wünscht, auch und gerade bei öffentlich finanzierten Großprojekten. Bisher ist die Beteiligung meistens gering führung des WISSENSARCHITEKTUR Laboratory of oder kommt oft erst im Nachhinein und dann als Lawine, Knowledge Architecture der TU Dresden (Prof. Dr.-Ing. die alle überfordert. Aktuelle Verfahren Jörg Rainer Noennig), entwickelt das sind also offenkundig nicht mehr ganz neue europaweite Forschungsprojekt Öffentliche Auftraggeber sind an die heutipraxistauglich. Doch ebenso begrenzt nun Methoden und Prozesse, die die gen Verfahren gebunden und stehen oftmals sind bisher die Möglichkeiten, auch Einbeziehung der breiten Öffentlichkeit recht hilflos da. Meist haben die beauftragwenn unbestritten guter Wille und viel ermöglichen. Sie sollen Eskalationen ten Architekten und Stadtplaner ihre InforEngagement im Spiel ist. verhindern helfen. Conject, als größter mationen auf bunten Stelltafeln in öffentliÖffentliche Auftraggeber sind an Konsortialpartner, und Wissenschaft- chen Gebäuden präsentiert. Ein paar Monate ler der TU Dresden arbeiten dabei mit kann der staunende Bürger sie bewundern – die heutigen Verfahren gebunden und akademischen Partnern der TU Delft zu den Öffnungszeiten versteht sich. stehen oftmals recht hilflos da. Meist und dem ISEN (Institut Supérieur de haben die beauftragten Architekten l’Electronique et du Numérique) Toulon, sowie mit den und Stadtplaner ihre Informationen auf bunten Stelltafeln Firmen gmp Gerkan, Marg & Partner und Optis. Als euro- in öffentlichen Gebäuden präsentiert. Ein paar Monate

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– iii – Tag der offenen Tür im virtuellen Gebäude Virtuelle Begehungen eines zukünftigen Bauwerks sind längst kein technisches Zauberwerk mehr – auch die Technik dafür wird immer bezahlbarer. Waren bis vor kurzem noch Virtual Reality-Zelte (VR Caves) mit mehreren Projektionsflächen, entsprechend vielen Projektoren und speziellen VR-Brillen für 50.000 € und aufwärts notwendig, sind VR-Brillen heute schon fast Beiwerk zu jedem OberklasseSmartphone. Und das mit weitaus mehr Interaktionsmöglichkeiten mit der virtuellen Umgebung, als es VR Caves je vermochten. Eingebaute Gyroskope erfassen Bewegungen des Kopfes und Minimonitore projizieren für jedes Auge in Bild 2. Wasserwerfer in Aktion: In Stuttgart rückt die Polizei im September Echtzeit ein der Blickrichtung entsprechendes Bild, so dass 2010 den Demonstranten zu Leibe. ein äußerst realistischer räumlicher Eindruck entsteht. Die Verfügbarkeit und Kostenentwicklung erlaubt nun einen massiven Einsatz auch bei schmaleren Budgets. kann der staunende Bürger sie bewundern – zu den ÖffSelbst die Interaktion mit dem virtuellen Modell ist nungszeiten versteht sich. Die Sprache des Planers und des möglich. Mit entsprechenden Controllern, d. h. kleinen in der Hand gehaltenen Fernbedienungen, Architekten mit seinen großformatigen kann der Nutzer mit diesem in Kontakt Plänen und beeindruckenden Modellen Selbst die Interaktion mit dem virtuellen treten oder Menü-Funktionen aufrufen. ist für den interessierten Laien in der Modell ist möglich. Mit entsprechenden Regel jedoch zu abstrakt und oft nicht Controllern, d. h. kleinen in der Hand gehal- So kann er beispielsweise (mit dem Kopf durch die Wand) durch das Geverständlich. Das Lesen von Zeichnun- tenen Fernbedienungen, kann der Nutzer bäude hindurch „fliegen“, virtuelle Baugen mussten ja auch Experten erst erler- mit diesem in Kontakt treten oder Menüteile anklicken und sie nach ihren sichtnen. Das wird bei der Kommunikation Funktionen aufrufen. baren oder als Text hinterlegten Eigenmit dem Bürger leider oft vergessen. schaften untersuchen. Im virtuellen Modell kann der Virtuelle BIM-Modelle sind da weitaus anschaulicher, Nutzer eigene Markierungen und Kommentare hinter nicht nur für Experten. Was mit unseren Steuergeldern letztlich realisiert wer- lassen oder im Extremfall gar Bauteile verändern oder entden soll, bleibt derzeit also oft unklar. Bürger erfahren oft fernen, entsprechende Zugriffsrechte natürlich vorausgeerst am Ende, was aus buntem Papier zur steinernen Rea- setzt … Die Technologie ist massentauglich, zielte sie zunächst lität geworden ist. Ein bisschen mehr Informationen sollte man daher dem eigentlichen Bauherrn, dem Souverän, da auf den Spielekonsolenbereich, schreien die neuen Mögschon zukommen lassen, will man Überraschungen am lichkeiten jedoch geradezu nach einem Einsatz im BIMKontext. Einmal mehr wird klar, wie sich Konzepte und Ende vermeiden.

Bild 3. Rhizomdarstellung einer Textund Sentiment Analyse

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weitergeleitet werden. Das Erkennen von Meinungstendenzen, Problempunkten und Informationsdefiziten ist jedoch erfolgsentscheidend für einen gelungenen Bürgerdialog. In U_CODE erfassen neue Methoden der Sprachanalyse diese Tendenzen. Die so genannte Sentiment Analysis ist in der Lage, Texte und Schlüsselwörter beispielsweise aus sozialen Netzwerken, aber auch aus den Eingaben innerhalb von U_CODE selbst zu erkennen und zu verdichten. Sie können schließlich wertvolle Hinweise darüber geben, an welchen Punkten die Bürger im positiven wie im negativen Sinne besonders intensiv reagieren. Einseitig genutzt würde die systematische maschinelle Untersuchung von Bürger-Feedback wohl zu Recht Misstrauen erwecken. In U_CODE wird dieses Instrument daher transparent eingesetzt. So steht das aktuelle Bild der Stimmungslage allen zur Verfügung. Durch Navigation im Rhizom werden Ursache und Wirkung von Stimmungen für jeden erkennbar. Alle Teilnehmer können so transparent die öffentliche Diskussion verfolgen und durch aktive Beteiligung selbst Einfluss nehmen. Um einen einfachen und anschaulichen Zugang zu ermöglichen, werden die Ergebnisse der Text- und SentiBild 4. U_CODE Komponenten der Systemarchitektur ment Analysis in einem Rhizom visualisiert (Bild 3). Verschiedene planungsrelevante Kernbegriffe – beispielsweise verschiedene Gebäudeabschnitte oder Stadtbezirke – bilTechnologien aus dem Spielebereich und professionelle den die zentralen und größten Knoten im Netzwerk. Bei Anwendungsfälle aufeinander zu bewegen. Progressive den kleineren Knoten handelt es sich um Wörter, die häuCAD-Anbieter und engagierte Anwender haben das bereits fig zusammen mit den Kernbegriffen genannt werden. Auf erkannt und entwickeln erste Softwarelösungen für diese diese Weise können Ideen, Problemfelder und Meinungsimmersive Technologie. Für U_CODE ist sie durch ihre tendenzen sichtbar und zugänglich gemacht werden. Mit Anschaulichkeit und intuitiven Interaktionsmöglichkeiten einem Klick auf die Begriffe im Netzwerk werden dem wie geschaffen für den Dialog zwischen Planer oder dem Bürger die relevanten Öffentlichkeit und Experten. Diskussionsabschnitte angezeigt, soNicht jeder Kommentar im virtuellen Wie kann das Feedback der Betei- Modell, nicht jedes „like“, nicht jeder dass sie ihr Feedback zielgerichteter ligten in den Planungsprozess einflie- Änderungsvorschlag kann von einem Sachund mit klarem Bezug in die Diskusßen? Einige dieser Fragestellungen las- bearbeiter individuell bearbeitet, katalogision einbringen können. sen sich bereits mit heutigen BIM-Tech- siert, kategorisiert und weitergeleitet werNatürlich soll U_CODE weder nologien umsetzen. Die Ausweitung der den. Das Erkennen von Meinungstendenzen, Raum für öffentlich ausgelebte TräumeAufgabenstellung in den städtischen Problempunkten und Informationsdefiziten reien noch Plattform für destruktive Raum hinein erfordert jedoch neue ist jedoch erfolgsentscheidend für einen „Wutbürger“ sein. Der Spielraum für Konzepte der Visualisierung und Inter- gelungenen Bürgerdialog. Planer und Bürger hat durch Budgets, aktion. Im Projekt U_CODE arbeiten Richtlinien und Standortentscheidundaher Experten aus unterschiedlichen Unternehmen und gen gezogene faktische Grenzen. Diese Grenzen sind für Forschungseinrichtungen zusammen. Die komplexe Aufga- alle Mitplanenden bindend. Sie müssen transparent gebenstellung in U_CODE fordert nicht nur die Expertise der macht und offen kommuniziert werden. Einmal gefundene technischen Fachrichtungen heraus, vielmehr sind hierbei Lösungen sollten nicht beliebig oft auf dem Scheiterhaufen auch angewandte Linguistik und Me dienwissenschaft einer neu entfachten Massendiskussion geopfert werden. g efragt. Darum ist es wichtig, durch das Festlegen von Meilensteinen einmal getroffene Entscheidungen zu manifestieren, um den nächsten Schritt in der gemeinsamen Planung auf – iv – sicherer Grundlage weitergehen zu können. „StimmungsSentiment Analysis – Wie tickt der Bürger? barometer“ zeigen, wann diese Meilensteine erreicht sind. Bei so viel Kommunikation und Kollaboration ist eine koordinierende Plattform unerlässlich. Diese unterstützt alle erforderlichen Kommunikationsprozesse. Auch das schiere Volumen der anfallenden Kommunikation ist einerseits erwünscht, aber zugleich auch Herausforderung. Denn: nicht jeder Kommentar im virtuellen Modell, nicht jedes „like“, nicht jeder Änderungsvorschlag kann von einem Sachbearbeiter individuell bearbeitet, katalogisiert, kategorisiert und

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–v– BIM und das moderierte Modell (MoM) Wie kann die Bevölkerung Zugang zur digitalen Modellwelt bekommen und mit adäquaten Informationen versorgt werden, um gemeinsam mit Planern Ideen zu entwickeln, zu diskutieren, zu verbessern? Der gemeinschaftliche Mei-

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nungsbildungsprozess basiert auf komplexen Daten einzel- tive Beteiligung und konstruktive Diskussionen im Zusamner Bauvorhaben, aber auch auf recht abstrakten Stadtpla- menwirken von Bürgern und Experten wird ein echter nungsprozessen. Diese müssen für Laien transparent und gemeinsamer Realisierungsprozess implementiert. Die bisverständlich gemacht werden. In einem Moderationsschritt herigen Einbahnstraßen in der Kommunikation zwischen wird daher das komplexe Expertenmodell auf einen sinn- öffentlichem Bauherrn und Bürgern werden durch massenvollen Informationsgehalt zurechtgestutzt. Es entsteht das taugliche Informationsmedien und Mitgestaltungsmöglichmoderierte Modell (MoM), das genau die für den Bürger keiten in einem agilen Planungsprozess ersetzt. relevanten Informationen enthält. Der Public Project Playground – KreativspielBIM-Kundige, der hier an Model View In Zukunft entwerfen Experten und Bürger wiese für alle? Definitions (MVDs) denkt, liegt genau gemeinsam stadtplanerisch relevante BauU_CODE bindet erstmalig Bürger in richtig. MoMs sind Nutzersichten auf werke. Stadtplanung ist nicht mehr nur ein den kreativen Prozess ein. Hier ist der das Modell, mit dem Ziel, alles Über- technokratischer Planungsprozess, an desPublic Project Space eine weitere flüssige heraus zu filtern, damit der Be- sen Ende die Öffentlichkeit in Kenntnis geSchlüsselinnovation von U_CODE. trachter sich nicht in einer verwirren- setzt wird. Projektinformationen werden hier in den Informationsflut verliert. MoMs sind das modellbasierte Kommunikationsmedium zwi- einer für die breite Öffentlichkeit verständlichen Form aufschen der Öffentlichkeit im „Public Project Playground“ bereitet dargestellt. Bürger die sich eingehender mit der und den Experten im „Professional Project Space“ (siehe Planung beschäftigen wollen und sich aktiv mit Ideen und Kommentaren einbringen wollen, finden hier eine SpielBild 4: U_CODE Systemkomponenten). wiese, in dem intuitiv mit Entwurfsideen experimentiert werden kann. Es geht hier eher um Konzepte und Präferen– vi – zen, als um eine hohe Detailtiefe. Die spielerische, unterDie U_CODE Vision haltsame Herangehensweise soll ein Maximum an Beteiligung stimulieren. Bekannte Ansätze aus Spielekonsolen Tools und Webportale zur e-Partizipation und Bürgerbetei- und Mobilgeräten haben hier Pate gestanden. Das passiert ligung wurden bereits vielfach entwickelt und eingesetzt. nicht einsam und allein im stillen, digitalen Kämmerlein. Sie setzen auf das Einsammeln von Feedback über Fragen- Ideen und Entwürfe können kommuniziert werden. Komkataloge oder als Freitext. Interaktion und Einflussmög- munikationstools unterstützen die kollektive Meinungsbillichkeiten kommen dabei häufig zu kurz. dung und das Herausbilden bevorzugter Entwurfsideen.

Was macht U_CODE anders?

Co-Design Space – Verdichtung der Kreativphase

In Zukunft entwerfen Experten und Bürger gemeinsam stadtplanerisch relevante Bauwerke. Stadtplanung ist nicht mehr nur ein technokratischer Planungsprozess, an dessen Ende die Öffentlichkeit in Kenntnis gesetzt wird. U_CODE denkt BIM über den Gebäudehorizont hinaus und in den urbanen Raum hinein, und dies bereits in frühen Phasen der Stadtplanung. Schon in den frühesten Projektphasen sind Bürger involviert und können ihre Erfahrungen, Meinungen und Ideen einbringen. Durch ak-

Wie geht es weiter mit der Bürgerbeteiligung nach Abschluss der Kreativphase im Public Project Playground? Der Co-Design Space ist der Raum für die nächste Stufe der Planung. Er ist eine weitere Schlüssel-Innovation von U_CODE. Speziell in den entscheidenden frühen Projektphasen unterstützt dieser neue Typ des Partizipationsinterfaces eine kollektive Herangehensweise an das Planen im städ tischen Raum und fördert eine partnerschaftliche Einbezie-

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Bild 5. Stadtquartiere am Hafen von Marseille. Seit 1995 eine stadtplanerische Herausforderung (Fotos/Abb.: 1 dpa; 2 Marijan Murat/dpa; 3 KCAP, Arup, Vogt, Kunst+Herbert, gmp, Drees&Sommer, WES, ARGUS, bloominimages, on3studio, Luftbilder Matthias Friedel; 4 Christopher Georgi, TU Dresden; 5 Noennig, Wissensarchitektur TU Dresden; 6 Euroméditerranée).

hung von Fachleuten, wie Architekten, Stadtplanern und Projektentwicklern. In diesem gemeinsamen Entwurfsraum können verschiedene Methodologien des Co-Designs angewendet werden. Bewährte Verfahren, die bereits in einer Vielzahl von Projekten Anwendung fanden, allerdings bisher ohne die enge Einbindung in ein gesamtplanerisches System, werden unter Einbindung von BIM-Modellen auf der U_CODE-Plattform verfügbar gemacht. Erkenntnisse, Entwurfsideen, Strömungen und Meinungsbildungen, die im Co-Design Space entwickelt werden, sind in digitaler Form verfügbar und bilden den Input für eine zyklisch verbesserte Planung durch die beteiligten Experten.

den Dialog zwischen den sog. „professional experts“ (Planern) und den „citizen experts“ (Bürgern). Das schränkt die Kreativität des Architekten und Planers keineswegs ein, sondern versetzt sie in die Lage, nicht mehr „am Bürger vorbei“ zu planen. Resultat: bessere Passgenauigkeit der Planungen in einem aktiven bidirektionalen Dialog mit echten Einwirkungsmöglichkeiten. Durch die gemeinsame Erarbeitung der Entwurfsaufgabe im Co-Design Space wird ganz nebenbei auch noch eine wechselseitige Vertrauensbasis aufgebaut. Dieses führt langfristig zu einer Erhöhung der Akzeptanz künftiger Planungen.

Professional-Project Space – Unterstützung für den Planer!

Pokémon Go bringt Stubenhocker auf die Straße – kann U_CODE das auch?

Projekträume für professionelle Planer gibt es nicht erst seit U_CODE. Allerdings sind diese für Laien weder zugänglich geschweige denn verständlich. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass der Planer von der Außenwelt entkoppelt „im Elfenbeinturm“ arbeitet. Im regen Austausch von Ideen und Fachwissen könnte jedoch gemeinsam ein besseres „Produkt“ entstehen. Wo Bürger und Planer gemeinsam gearbeitet – also co-kreiert haben, wächst eine ganz andere, vertrauensvolle Beziehung zu den Objekten in Planung und Architektur. Die geringe Distanz zwischen den Beteiligten kann ungewohnt sein, deshalb moderiert U_CODE

Der öffentliche Raum, für den eine Planung entstehen soll, ist real und physisch vorhanden. Die Realität von U_CODE ist ebenfalls nicht ausschließlich virtuell. Wie bringt man virtuelle und physische Welten zusammen? Auch hier können Gamification-Ansätze weiterhelfen. Unsere Kids hocken ja – angeblich ständig – vor dem Smartphone, Bewegungsarmut vorprogrammiert ... Eine wohlfeile, aber falsche Klage – seit es Pokémon Go gibt. Man kann das finden, wie man will, aber plötzlich legen Stubenhocker Kilometer um Kilometer zurück, nur um zu Lande zu Wasser und in der Luft einen der knolligen Poké

Bild 6. Olympische Sommerspiele Hamburg 2024 (Studie)

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Das räumliche Stabwerksprogramm

Das ultimative FEM-Programm

BIM / Eurocodes

3D-Finite Elemente

Stahlbau

Formfindung

Verbindungen

Brückenbau

3D-Stabwerke

Stabilität und Dynamik

Beispiel 1: Euroméditerranée – Stadterneuerung in Marseille Das Euroméditerranée Projekt ist eine Gemeinschaftsinitiative der französischen Regierung und lokaler Organisationen. Mit 480 ha ist es das flächengrößte StadterneuerungsproWie wird U_CODE realisiert? jekt in Europa. Begonnen im Jahre Im Projekt U_CODE werden zu- 1995 und noch immer aktiv, ist es ein nächst neue Methoden für ein massi- Stadterneuerungsprojekt von natioves Co-Design entwinaler Signifikanz. Das ckelt. Kollaborations- Bei U_CODE sind es zwar keine am Hafen von Marexperten der TU Delft, Spielfiguren, wohl aber die geseille gelegene Areal ISEN Toulon und der plante Baumaßnahmen, die der ist eine stadtplaneriTU Dresden haben Bürger durch seine Handy- sche Herausforderung hierzu ein methodi- Kamera in einer angereicherten in sozialer, kultureller und wirtschaftlicher sches Framework ent- Realität (Augmented Reality) als Einblendung zu Gesicht bekommt. Hinsicht. Es soll die wickelt, mit dem eine Das BIM-Modell liefert hier die Bedeutung Marseilles signifikant größere ÖfGrundlage für eine realitätsnahe als eine der großen fentlichkeit erreicht Darstellung an Ort und Stelle. europäischen Metrowerden kann als bispolen unterstreichen her. Anschließend entwickeln die Software-Partner des und ausbauen. Die französische Inge U_CODE Konsortiums CONJECT nieurhochschule ISEN Toulon begleiund OPTIS hierzu die technischen tet die Bürgerbeteiligung im Projekt Euroméditerranée und bringt diese Umgebungen, in denen Bürger und Experten mit digitalen Modellen in- Erfahrungen ein. teragieren können. OPTIS, Entwickler von virtuellen Echtzeitumgebun- Beispiel 2: Olympische Sommer gen für die Flugzeug- und Autoin spiele Hamburg 2024 – Entwurf dustrie, implementiert Systeme zur und Bürgerwille Navigation und Interaktion in vir Die Architekten von Gerkan, Marg tuellen Gebäude- und Stadtwelten. und Partner (gmp) aus Hamburg, Erconject|aconex – laut Unternehmens- bauer der World Cup Stadien in Kapangaben weltweit größter Anbieter stadt, Durban, Port Elizabeth, Bra von Lösungen für das Building Life- silia und Manaus, sowie Vordenker cycle Management – entwickelt seine visionärer Großvorhaben im In- und Bauprozess-Management BIM-Platt- Ausland, steuern ihre beispiellose Erfahrung aus der Planung markanter form weiter zur Drehscheibe für die massive Bürgerbeteiligung und schmie urbaner Objekte und der Bewerbung det die Komponenten zu einer konsis- für die olympischen Sommerspiele tenten U_CODE Plattform zusam- 2024 bei. men. Darauf werden dann U_CODENach anfänglich positiver AufProjekte, also die Prozesse realer nahme kippte die öffentliche MeiStadtplanungsprojekte mit massiver nung in der Folge internationaler ErBürgerbeteiligung, umgesetzt. eignisse (Terroranschläge), des FIFA Skandals und einer unklaren FinanReality-Check – Ist das alles praxis zierungaussage seitens des Bundes. gerecht? So entschieden sich die Hamburger Natürlich ist die Anwendung in rea- Bürger in einem Votum mit 51,6 % len Projekten das Ziel von U_CODE. mehrheitlich knapp gegen Olympia.

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Daher fließen Erkenntnisse aus vergangenen realen Stadtplanungsprojekten von Anfang an in die Entwicklung von U_CODE ein. Starke Industriepartner und Praktiker aus der Planung und Umsetzung großer Bauvorhaben sind daher mit im Boot. Sie bringen Expertise aus mehreren Europäischen Großvorhaben ein.

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mon-Gesellen zu erwischen. Es geht an die frische Luft, man muss sich wirklich in der physischen Welt bewegen. Erst dann bekommt man die kleinen Kerle über die Handykamera im echten Gebüsch, hinter dem echten Baum zu Gesicht. Augmented Reality macht’s möglich. Bei U_CODE sind es zwar keine Spielfiguren, wohl aber die geplante Baumaßnahmen, die der Bürger durch seine Handy-Kamera in einer angereicherten Realität (Augmented Reality) als Einblendung zu Gesicht bekommt. Das BIM-Modell liefert hier die Grundlage für eine realitätsnahe Darstellung an Ort und Stelle.

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BIM im Diskurs

– vii –

viel Zeit, denn wir müssten dies alles sonst selbst abstimmen und entwickeln. Unterschiedliche Software-Hersteller Und was hat das alles mit BIM wie OPTIS und conject müssten ohne IFC viel Zeit in die zu tun? – Ein vorläufiges Fazit Entwicklung investieren, um komplexe Stadt- und Gebäudemodelle auszutauschen. Eine plattformübergreifende Arbeiten und Denken im Modell kann als klassische Ent- Kommunikation und Analyse von Bürger-Feedback aus wurfsmethode bezeichnet werden, die dem Architekten dem Stand wäre ohne das BIM Collaboration Format sozusagen inhärent in Fleisch und Blut übergegangen ist, (BCF) ebenfalls sehr aufwendig. welche nun durch BIM ins digitale Zeitalter gehoben wird. U_CODE zeigt, dass BIM nicht losgelöst als EinzelmeDadurch werden komplexe Informationen und massive thodik betrachtet werden darf. Die modellorientierte ArDatenmengen oft erst modellierbar und somit verständ- beitsweise an sich schafft neue Möglichkeiten. Neben BIM lich, nutzbar und entwerfbar gemacht. und IFC gibt es noch einige weitere MoDas gilt besonders, wenn eine gesamte U_CODE zeigt, dass BIM nicht losgelöst als dellstandards, U_CODE nutzt neben Stadt als Datenmodell für die einzelnen Einzelmethodik betrachtet werden darf. Die Bauwerksmodellen auch Stadtmodelle. Die U_CODE Plattform trägt dazu bei, Planungsstränge verwendet wird. Auch modellorientierte Arbeitsweise an sich dass öffentliche und private Bauherren mit Hilfe der Bürger und deren einge- schafft neue Möglichkeiten. Risiken schon im Vorfeld signifikant retragenen Daten soll dieses Modell immer weiter verfeinert, vervollständigt und aktuell gehalten duzieren können. Das heißt: weniger Verzögerungen bei werden, ganz im Sinne des aktuellen Trends einer Citizen Genehmigungsverfahren und weniger Baustopps durch Science sprich also dem Trend der Bürgerwissenschaften Bürgerproteste. Das schont Nerven und spart Steuergelder. folgend. In U_CODE ist der Gebäudebegriff im Akronym „BIM“ deshalb weiter gefasst. Im urbanen Kontext bezieht Ulrich Hartmann, Produktmanagement BIM, er sich auch auf Vorhaben von gebäudeübergreifender DiCONJECT AG | an aconex company; mension, also auch auf Stadtviertel, Infrastrukturelemente, Jörg Rainer Noennig, Head of Laboratory & wie Straßen, Bahntrassen, unterirdische Objekte und derAnja Jannack, Research Associate, TU Dresden – gleichen. Dabei wird deutlich, dass sich grundlegende KonWISSENSARCHITEKTUR Laboratory of Knowledge Architecture; Christopher Georgi, TU Dresden – zepte von BIM – und insbesondere Open BIM – hier als am Lehrstuhl für Angewandte Linguistik Schlüssel zur Zusammenarbeit bewähren. Offene BIMStandards bilden eine solide Grundlage, auf dem wir im Projekt U_CODE bauen können. Das spart unschätzbar www.conject.com

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BIM im Diskurs

Von BIM zu BI Von der Frage, wie BIM in einer Organisation implementiert werden kann und einem Ansatz der Erfolg verspricht, indem er ganz weit vom Modell weg rückt. Ein typisches erstes (natürlich vollkommen fiktives) Gespräch zum Thema BIM: –– „Wir möchten in diesem ausgewählten Projekt BIM machen und Sie sollen dies für uns umsetzen. Wir haben einen hohen Anspruch und hohe Erwartungen und wir sprechen hier von einem Mockup-Projekt, in dem Sie BIM erfolgreich für uns machen!“ –– „Gut, das freut mich und Ihr Vertrauen ehrt mich, wie lauten denn Ihre BIM Ziele in diesem Projekt?“ –– „Öhm?“ –– „Okay, wo ist denn Ihre BIM Strategie und welche Anwendungen wollen Sie denn verwirklicht haben?“ –– „Öhm?“ –– „Okay, keine definierten Ziele, keine Strategie und keine Anwendung geplant. Darf ich mal fragen, warum Sie BIM machen wollen?“ –– „Wir haben gehört, dass das gut ist, dass es Risiken mini miert und Kosten senkt, es ist so eine Software oder Methode, wir haben da widersprüchliche Angaben, aber wir sind bereit und motiviert und wir wollen mit der Digitalisierung gehen!“ –– „Darf ich Ihnen einen guten Rat geben? Lassen Sie es sein.“

keit haben, zu messen, ob BIM daran einen Anteil trägt, oder ob man nur Glück hatte und/oder nur ein gutes Team und das macht wahrscheinlich 80 % des Erfolges aus. Ohne Vision, ohne messbare Ziele und ohne Strategie sind alle Aktivitäten bestenfalls ein kurzfristiges Erhaschen von Potentialen.

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Man kommt um dieses sattsam bekannte Bild von den blinden Mönchen und dem Elefanten nicht herum, denn –i– es illustriert das derzeitige Herangehen an das Thema. BIM – ein nicht fassbares Thema (Acht blinde Mönche versuchen das Tier Elefant zu beschrieben, indem sie einzelne Köperteile berühren. Jeder Durch glückliche Fügung und ein Gespräch wie das obige, hat Recht mit dem was er beschreibt, z. B. der Fuß = eine das so natürlich nie stattfand, war dies der Start für drei Säule, aber dieser einzelne Aspekt wird dem Tier natürlich Workshops, in denen zum aller ersten Mal konsequent das in keiner Weise gerecht). Thema BIM strategisch angegangen wurde und man nicht Wobei sich freilich bei BIM eher das Bild eines Dinoversucht hat, BIM anhand eines Projektes (kurz davor sauriers, als das eines Elefanten aufdrängt und dementoder schon mitten drin) zu erschließen. sprechend langsam bewegt sich die Branche. Um einen Bei aller Liebe zu dem Thema und dem festen Glau- Elefanten respektive Dinosaurier zu beschreiben, nützt es ben, dass BIM, wenn man dies denn als Synonym für die nicht einen Projektleiter, an einem Projekt das Thema Digitalisierung der Baubranche verwenBIM ausprobieren zu lassen. Dieser beden darf, einen wirklichen, dringend Alle Versuche in einem Projekt „mal eben schreibt bestenfalls ein Köperteil, eine nötigen Fortschritt erzielen kann, so ist ein wenig BIM“ zu machen, werden scheiOrganisation braucht aber ein Gesamtdas Thema doch für viele Firmen nicht tern. Was nicht heißen soll, dass die Probild, bevor diese sich einzelnen Aspekfassbar. Und einen Projektleiter, an ei- jekte scheitern, können diese doch sogar ten widmet. nem ausgewählten Projekt „BIM“ aus- sehr erfolgreich sein. Aber man wird keine probieren zu lassen, ist kein sinnvolles Möglichkeit haben, zu messen, ob BIM daran – ii – Vorgehen. Ein Projektleiter, mit dem einen Anteil trägt, oder ob man nur Glück hatte und/oder nur ein gutes Team und das Readiness for Change Fokus auf das Projekt, kann nicht die Informationsbedürfnisse der Organisa- macht wahrscheinlich 80 % des Erfolges aus. Anders formuliert, es gibt die wundertion, für die er natürlich arbeitet, aus schöne WYSATI-Regel (what you see is all there is). Diese dem Projekt rückentwickeln. kognitive Verzerrung trifft man allenthalben an. Im ZuJa, es ist kompliziert und, nein, es ist nicht einfach zugänglich und alle Versuche in einem Projekt „mal eben sammenhang mit BIM bedeutet das, dass wir nur die Dinge sehen, die offensichtlich vorhanden sind und die ein wenig BIM“ zu machen, werden scheitern. Was nicht somit auch nur bewerten, was einfach zugänglich ist. Wir heißen soll, dass die Projekte scheitern, können diese doch sogar sehr erfolgreich sein. Aber man wird keine Möglich- vergleichen nicht mit allen zu Verfügung stehenden Daten,

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sondern mit den leicht verfügbaren. Bekannte Vorteile der Methode BIM sind vielleicht nur ein Einzelaspekt und mit großer Wahrscheinlichkeit für eine Organisation selber mäßig interessant. Dementsprechend wird das Engagement eher mager ausfallen. „Wir haben BIM ausprobiert (an einem Projekt) das bringt uns nichts.“ Man könnte auch sagen „Wir haben Digitalisierung ausprobiert, bringt auch nichts.“ „Ja, ihr habt ein Körperteil eines Elefanten erfühlt und zieht daraus Rückschlüsse auf das ganze Tier“ Welches Köperteil, lassen wir mal dahingestellt, aber ich persönlich habe aufgegeben, an so einer Stelle noch irgendetwas zu tun. Organisationen mit solchen Aussagen leben sowieso nicht mehr lange, warum mit Toten sprechen, es gibt doch genug Lebendige. Für eine zielgerichtet Bearbeitung braucht es ein BIM Komitee, das fest in der Organisation verankert ist, es braucht den Willen und die Zeit um das Thema anzugehen. Dieses Planungskomitee sollte die „Readiness for Change“ (mangels passendem deutschen Wort aus dem englischen Change-Management-Jargon übernommen) der Organisation bewerten können. Ohne diese Voraussetzungen zu kennen, wird es schwierig, einen Strategie-Prozess zu initialisieren. Dabei sollte beachtet werden, dass das Top-Level-Management involviert ist, dass adäquate Ressourcen bereitgestellt sind und dass aus jeder Ebene Personen eingebunden sind. Auch sollte eine Person, die den ganzen Ablauf gut kennt, ein Entscheidungsträger, der die Ressourcen (personell oder finanziell) freigeben kann ebenso an Bord sein wie Personen, deren Arbeit direkt mit den Veränderungen zu tun hat, hochmotivierte Individuen, die ständige Verbesserungen suchen und Personen, die Prozesse implementieren und einen Change-Prozess managen können. Vor allem braucht es aber das Verständnis, dass BIM kein einmaliges Event sondern eine kontinuierliche Entwicklung ist. Die mit dem Komitee angestrebte strategische Planung hilft sicherzustellen, dass eine Organisation bereit ist für die Implementation Vor allem braucht es aber das Verständnis, von neuen Prozessen dass BIM kein einmaliges Event sondern und Technologien und, eine kontinuierliche Entwicklung ist. dass sie über die notwendigen Ressourcen verfügt. Korrekt implementiert reduziert dies die Möglichkeit des Scheiterns und die von Rückschlägen. In einem glücklichen Falle war eine Organisation bereit, ein solches BIM-Komitee zu besetzen und wir haben ein dreistufiges Vorgehen vorgeschlagen, um sich dem Thema zu nähern – und zwar von oben. Die Annährung aus der Vogelperspektive hat nicht nur den Vorteil, dass auch Elefanten bzw. Dinosaurier von oben etwas kleiner wirken, man befindet sich außerdem auf vertrautem Gebiet, da man die Dinge aus der eigenen Perspektive betrachtet.

– iii – Dreistufiges Vorgehen Der Plan schlug ein strukturiertes, dreistufiges Vorgehen für die effektive Integration von BIM in einer Organisation vor:

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1. Strategische Planung Sie enthält die Schritte zur Planung des Einführens von BIM auf organisatorischer Ebene. Der Zweck ist es, Ziele zu definieren und eine Roadmap aufzusetzen, die Maßnahmen aufzeigt, wie diese Ziele erfüllt werden können. Die Annäherung folgt dabei der einfachen Logik: Mission, Vision, Ziele, Maßnahmen. Die Mission sollte sich dabei aus dem Leitbild der jeweiligen Organisation ergeben, sofern dies bekannt, gepflegt und ehrlich ist. Erstaunlicher Weise kennen ja viele Personen das Leitbild der eigenen Organisation nicht. In dieses muss sich aber das des BIM-Komitees nahtlos und widerspruchsfrei einreihen (Mission Statement). Deswegen ist es so wichtig, da diese Entwicklung von innen aus der Organisation entsteht und nicht von außen eingekauft wird. Im ersten Schritt erarbeitet man eine Missionsbeschreibung, in der steht, wofür das Komitee da ist, was es da tut und wie dies im Einklang mit den Unternehmenszielen steht. Mit der spannenderen Vision beschreibt man sodann, wo man als Organisation im Hinblick auf die Digitalisierung und BIM in 5, 10, 15 Jahren sein will. Wie will man in Zukunft arbeiten? Wem das zu visionär ist, der dreht die Frage einfach um. Die Methode „via negativa“ funktioniert auch hier. Das „Streben nach Glück“ ist ja nicht dasselbe, wie das „Vermeiden von Unglück“. Während wir nicht genau wissen, was uns glücklich macht, wissen wir sehr genau, was uns unglücklich macht und vor allen Dingen wissen wir auch, was wir dagegen unternehmen können. Bezogen auf die Vision heißt das: Wir stellen uns vor, wie wir Morgen arbeiten, ohne die Dinge, die uns heute am meisten stören. Was ist unbefriedigend, was führt immer zu Fehlern, was bedeutet immer Ärger … und wie vermeidet man das? Was braucht man morgen um die eigene Arbeit von heute besser, schneller, effektiver, entspannter, mit weniger Risiko machen zu können? Die Ergebnisse sind dann die Ziele. Z. B.: „Wir wollen in der Zukunft früh (im Vorprojekt) sehen, ob das neue Projekt in dem Portfolio unsere (hochgesteckten und von Oben verordneten) Klimaziele unterstützt, oder eher konterkariert.“ Ziele sind mannigfaltig, sie sind speziell und sie müssen im Gleichklang mit den Organisationszielen sein. Damit werden Ziele organisationspezifisch. Wenn Ziele nicht aus einer Organisation heraus entwickelt werden – „wir wollen mit BIM Kosten und Zeit sparen“ – sondern irgendwo abgeschrieben sind, werden diese zwangsläufig scheitern. Im letzten Schritt polt man dann die Ziele um auf Maßnahmen, die helfen, die Ziele zu erreichen. „Da w ollen wir hin, jetzt machen wir erst mal dies und das …“ Plan – Do – Act – Check, aber das weiß ja jeder, wie das geht. Was hier anders als bei allen anderen Vorgehensweisen zur BIM-Implementation ist? Man kann messen. Im Sinne von KPIs (Key Performance Indicators) schaut man sich an, ob die Maßnahmen denn auch wirklich helfen. Bringt BIM der Organisation einen Nutzen? Holistisch nicht zu beantworten, aber runtergebrochen auf Maßnahmen und hinterlegt mit Indikatoren, bekommt man auf einmal ein Instrument, um wirklich messen und bewerten zu können und zwar im Sinne einer kontinuierlichen Verbesserung.

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2. Implementations Planung (folgt bei abgeschlossener strategischer Planung) Im Anschluss an die strategische Planung, kann die Implementations Planung beginnen. Der Zweck dieses Schrittes ist es, detaillierte Leitfäden und Protokolle für die Implementation aufzusetzen. Die Implementations-Planung enthält Elemente in Form von Prozesskarten, die klar definieren wie BIM in die Praxis der Organisation integriert werden wird. Es wird auch definiert, wie Information erzeugt wird, wo diese gespeichert wird und wer etwas damit macht. Im Weiteren (und erst hier) wird die Infrastruktur (Hard- Software) geklärt und organisiert was halt notwendig ist, um die neuen Prozesse zu bearbeiten. In diesem Zuge gilt es auch, die Ausbildung für alle die mit BIM oder den entstehenden Daten umgehen müssen, zu organisieren, d. h. die Beteiligten in der Organisation werden befähigt, das was da entsteht, auch verwenden zu können. 3. Procurement Planung (folgt bei abgeschlossener Implementations-Planung) Vor dem Start eines Projektes müssen BIM-fähige Vertragsgrundlagen vorhanden sein. Diese Vertragsgrundlagen sind notwendig, um sicherzustellen, dass die Bedürfnisse des Bestellers erfüllt werden, und dass das gesamte Projektteam ein gemeinsames Verständnis von den abzuliefernden Ergebnissen (BIM-Deliverables) hat. Nur so wird eine erfolgreiche Implementation über den ganzen Lifecycle erfolgen können. Mit einer guten Grundlage zu Beginn des Projektes kann das Team einen effizienten BIM-Prozess für den eigenen und den Nutzen des Bestellers aufsetzen. Zu diesem letzten Schritt gehören Elemente wie Selektionskriterien, um die Auswahl von geeigneten Anbietern zu ermöglichen, Vertragstexte um die Lieferung klar zu definieren und die erste Version eines Standard BIM Project Execution Plans, um einen detaillierten BIM-Planungsprozess zu initiieren.

– iv – Im Einklang mit den Möglichkeiten Wir stehen heute am Ende der ersten dieser drei Stufen. Die Strategie steht, sie ist organisationsspezifisch und enthält Maßnahmen, von denen man genau weiß, warum man sie durchführt. Was folgt, ist der Abgleich der eigenen Aktivitäten mit dem Markt. Auch wenn es schmeichelhaft ist, ist es nicht immer gut der schnellste zu sein, denn man ist dann alleine. Man findet keinen am Markt, der das gewünschte liefern kann (oder auch nur versteht) und hat damit überinvestiert. Die Einführung von BIM ist eine Investition und als solche muss sie Benefits bringen – wie bei allem: ein schrittweises Vorgehen ergibt am meisten Sinn. Die Schritte können ambitioniert sein, aber sie müssen im Einklang mit den Möglichkeiten der aktuellen Situation stehen (Bild 2).

Da die Strategie eine intrinsische Motivation hat, standen die Informationsbedürfnisse der Organisation im Vordergrund. BIM war mithin nur noch eine Kausalität, wie sollte denn auch sonst das Gewünschte geliefert werden und diente zur Befriedigung dieser eigenen Bedürfnisse. Von oben nach unten ergibt sich eine Hierarchie von verschiedenen Schichten, die erstaunlich banal, aber doch bestechend logisch und sinnvoll sind. Ganz oben stehen die Informationsbedürfnisse der Organisation (OIA), was also der Besteller selber braucht. Dies sind eher Fragen zu dem Produkt, das in das Portfolio passen muss, als zu einem Projekt. Darunter stehen folgerichtig die Informationsanforderungen der Liegenschaft (LIA). Projektziel z. B. einer Schule ist ja nicht ein Gebäude, sondern Ausbildung betreiben zu können. Damit man eine Liegenschaft optimal betreiben kann, braucht es Informationen. Welche das sind, wird mit der LIA beschrieben. In Addition der OIA + LIA + projektspezifische Informationsbedürfnisse (eine innerstädtische Baustelle braucht vielleicht doch noch etwas anderes als eine auf der grünen Wiese) entstehen die AIA, die Auftraggeber-InformationsAnforderungen des Bauherrn. Ein schönes Werkzeug um diese zu vermitteln und sich über die Inhalte zu Vor dem Start eines Projektes müssen BIMverständigen, ist die im fähige Vertragsgrundlagen vorhanden sein. bim-blog.de veröffent- Diese Vertragsgrundlagen sind notwendig, lichte Gesamtprozess- um sicherzustellen, dass die Bedürfnisse des Bestellers erfüllt werden, und dass karte. Die AIA werden das gesamte Projektteam ein gemeinsames nun für die Beschaf- Verständnis von den abzuliefernden Ergebfung von Planungslei- nissen (BIM-Deliverables) hat. Nur so wird tungen verwendet. Die eine erfolgreiche Implementation über den Anbieter beantworten ganzen Lifecycle erfolgen können. in einem BIM-Abwicklungsplan (BAP), wie sie gedenken, die Anforderungen zu erfüllen. Daraufhin wird beauftragt und der Anbieter arbeitet seinen Plan detailliert als Master Information Delivery Plan (MIPD) aus, am besten bevor angefangen wird zu planen. In diesem MIDP wird auch das Common-Data-Environment festgelegt, also der Projektraum, in dem Grafik, Alphanumerik und Dokumente des Projektes verwaltet werden. Das mit der Planung wachsende Projektinformationsmodell beantwortet die in der AIA gestellten Fragen. Bei Inbetriebnahme wird das PIM in ein Liegenschaftsinformationsmodell (LIM) überführt, welches dann die Informationen bereithält, die in den LIA gefordert wurden.

–v– Planung der Planung Der Betrieb eines Gebäudes unterscheidet sich gar nicht so sehr von der Planung. Während in der Planung durch eine hoffentlich gute „Planung der Planung“ die Informationen kontinuierlich erzeugt und den Teilnehmern bereitgestellt werden, sind Informationsbedürfnisse im Betrieb eher spontan und ungeplant (z. B. Lift defekt). Nichts desto trotz braucht es dann Informationen (wo ist die Notversorgung? Hat er noch Garantie? Wen rufen wir an?)

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(Abb. 2 u. 3: Philipp Dohmen)

Eine spannende Entwicklung der OIA war der Wandel von einer folgerichtigen Projektsicht – „was kann BIM hier leisten?“ – zu einer Unternehmenssicht – welche Informationen brauche man, damit man seine eigene Arbeit besser machen kann? Auf Portfolio-Ebene interessiert das einzelne Modell nicht, sondern die Summe der Teile, die dann das Produkt ausmachen. Ein Immobilienportfolio zu managen, heißt Ausreißer erkennen, Risiken minimieren und Zusammenhänge se-

hen. Aufgrund von besseren, verfügbaren Informationen gilt es bessere strategische Entscheidungen zu treffen. Somit ist uns das „M“ vom BIM auf dem Wege abhandengekommen. Denn am Ende liefert BIM nur die Grundlage für „BI“, für Business Intelligence im Real Estate. Philipp Dohmen, bauen-digital, Schweiz www.bauen-digital.ch

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„Das haben wir immer so gemacht“ trifft auf BIM Von der Mengenermittlung und ihrer Relevanz für BIM Der Begriff „Mengenermittlung“ kommt im Stufenplan Digitales Planen und Bauen1 genau zweimal vor: einmal in Zusammenhang mit Mehrkosten bei Planungsänderungen und einmal in Zusammenhang mit Fachmodellen. Da die Mengen und deren Ermittlung in direkter Verbindung zu den Kosten einer Baumaßnahme stehen, haben sie eine zentrale Bedeutung. Der Autor erkennt stand heute in der Verarbeitung von Mengen aus BIMModellen nur die Arbeitsweise: Ein Bauteil hat eine Menge (z. B. eine Fläche) und diese wird für die Berechnungen herangezogen. Die Fragen, wie sich die Menge ableiten lässt, wird zur Zeit noch nicht gestellt und die weitergehende Frage, wie man eine nachprüfbare BIM-Mengenermittlung erhalten kann, erst recht nicht. Ein Spaßvogel hat einmal gesagt: „Zu 80 % besteht die VOB aus Regeln zum Abzug von Öffnungen“. Das stimmt zwar nicht, aber sie sind da, wie im Teil C Mauerarbeiten DIN 18330 5.21: „Es werden abgezogen bei Abrechnung nach Flächenmaß Öffnungen (auch raumhoch) und Durchdringungen, z. B. von Deckenplatten, Kragplatten, über 2,5 m2 Einzelgröße, dabei gelten die jeweils kleinsten Maße der Öffnung oder Durchdringung“.2 In Gesprächen und Überlegungen zum Einsatz von Mengenermittlungen aus BIM-Modellen kommt natürlich die Frage auf: Können wir diese alten Zöpfe In Gesprächen und Überlegungen zum Einsatz von Mengenermittlungen aus BIM- nicht einfach abschneiModellen kommt natürlich die Frage auf: den und zu „realen“ Können wir diese alten Zöpfe nicht einfach Mengen übergehen? abschneiden und zu „realen“ Mengen Häufig werden die Beübergehen? griffe „reale Mengen“ oder „wahre Mengen“ verwendet. Das hört sich gut an: Reale Mengen kann mit ehrlichen Mengen übersetzt werden. Aber worum geht es genau?

–i– Fläche ist nicht gleich Fläche Eine Wand, 8 m lang und 2,5 m hoch hat eine Fläche von 20 m2. Eine Tür 1 m × 2 m und ein Fenster 3 m × 1 m sind vorhanden. Die wahre Wandfläche beträgt 15 m2 (20 m2 – 2 m2 – 3 m2). Der Bauunternehmer und der Verputzer sagen aber: 17 m2 (20 m2 – 3 m2). Die Tür, da unter 2,5 m2, wird nicht abgezogen. Der Fliesenleger rechnet übrigens 20 m2 ab, da lt. VOB Teil C, DIN 18352 5.2.1 nur Öffnungen über 0,1 m2 abgezogen werden. Was soll das und woher kommt das? Ich habe angefangen zu suchen und zu lesen: In der ersten VOB von 1926 findet sich: „Tür- und Fensteröffnungen mit geputzten oder gefugten Leibungen unter 4 m2 Einzelgröße werden nicht abgezogen, dafür aber die Leibung nicht mitgemessen“.3 In der VOB von 19684 beträgt die Größe ebenfalls noch 4 m2. In der VOB 2012 schließlich nur noch 2,5 m2.

Im Bauwesen ist man es gewohnt, eine nachprüfbare Mengenermittlung zu erhalten. So ist z. B. jede Wand mit Länge und Höhe aufgeführt und die Öffnungen werden abgezogen (wenn die VOB es will). Die Wände sind in der Regel Geschossen und Räumen zugeordnet und ggf. gibt es eine eindeutige Wand-Nr. in der Mengenaufstellung und in der Zeichnung. Transparenz ist Trumpf. Diese kann natürlich auch im BIM-Prozess erzeugt werden, wären da nicht die Öffnungen ...

– ii – Vereinfachung von Mengen- und Kostenermittlung spätestens seit 1897 Wie man es bereits einem Buch von 1897 entnehmen kann, geht es nicht nur um eine Vereinfachung in der Mengenermittlung, es geht auch um eine Vereinfachung der Kostenermittlung für das Anlegen und Behandeln der Öffnungen (z. B. Verputzen der Leibungen). „Bei Berechnung von Putz- und Fugungsarbeiten im Äußern Im Bauwesen ist man es gewohnt, eine und Innern werden die nachprüfbare Mengenermittlung zu er Thüren und Fenster, halten. So ist z. B. jede Wand mit Länge und deren Leibungen ge- Höhe aufgeführt und die Öffnungen werden putzt bzw. gefugt wer- abgezogen (wenn die VOB es will). den, überhaupt nicht abgezogen; die Flächen der Öffnungen rechnet man dabei rund gleich den Flächen der Leibung, die natürlich nicht besonders hinzugerecht werden“.5 Auftraggeber und Auftragnehmer haben sich, wie man sehen kann, durchaus unterschiedlich in den Gewerken geeinigt. Denn schon 1724 hat Georg Paul Hönn in seinem Buch „Betrugs-Lexikon, worinnen die meisten Betrügereyen in allen Staenden …“ für die Baumeister empfohlen: „Abfassung einer wohl eingerichteten Bau Ordnung“.6 Mindestens seit 1926 ist eine solche empfohlene Bau-Ordnung mit der VOB vorhanden. Diese 90 Jahre „Abzug von Öffnungen“ bedeuten mindestens drei Generationen Bauleute. Also ein Verfahren, dass in den Gewerken, auf den Baustellen, in den Firmen, in den Verwaltungen, in der Ausbildung und in den Köpfen tief verankert ist.

– iii – Sinn der Aufmaßvorschriften 1942, also mitten im zweiten Weltkrieg, hat sich Rudolf Weilbier in dem Vorwort zum Buch „Aufmaß und Ab rechnung aller Bauarbeiten nach der VOB“ aus dem Bauweltverlag, Gedanken gemacht. Er sinniert unter der Überschrift „Der Sinn der Aufmaßvorschriften“7: „In einer Vorschrift, die wie die VOB im Übereinkommen aller Be teiligten den Sinn hat, Rechte und Pflichten, Leistungen

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und Lasten gleichmäßig zu verteilen, mag es auf den ersten Blick als das einfachste und nächstliegende erscheinen, wenn der folgende Grundsatz aufgestellt worden wäre: Nach einheitlichen Richtlinien wird nur die wirklich ausgeführte Leistung aufgemessen und in Rechnung gesetzt, ohne alle Zuschläge für Arbeitserschwernis, Verschnitt usw. und unter Abzug aller Öffnungen und Aussparungen und unter Hinzurechnung der Leibungen. Dieser so einfache Grundsatz stößt aber in der Praxis in den meisten Fällen auf Schwierigkeiten, weil ein solches Aufmessen und eine solche Abrechnung zu teuer wären. Will man einen Bau unter Abzug jeder Aussparung und jeder kleinen Öffnung und unter Hinzurechnung all der Leibungen der Öffnungen aufmessen und dieses Aufmaß in Abrechnungszeichnungen nachweisen, dann würde das vielen Arbeiten mehr Zeit und Arbeit beanspruchen, als im richtigen Verhältnis zum Aufwand der Putzarbeiten, der Kalk- und Leimfarben-Anstriche, der Tapezierungen. Der Genauigkeit sind hier durch die Kosten des Aufmaßes und der Abrechnung bestimmte Grenzen gesetzt. Daher ist Will man einen Bau unter Abzug jeder Ausbei der Aufstellung der sparung und jeder kleinen Öffnung und unter Vorschriften von dem Hinzurechnung all der Leibungen der ÖffnunGrundsatz ausgegangen gen aufmessen und dieses Aufmaß in Abrechworden: Der Aufwand nungszeichnungen nachweisen, dann würde an Zeit und Arbeit für das vielen Arbeiten mehr Zeit und Arbeit bedie Aufmessung und Abanspruchen, als im richtigen Verhältnis zum rechnung der Leistung Aufwand der Putzarbeiten, der Kalk- und muss in einem angemesLeimfarben-Anstriche, der Tapezierungen. senen Verhältnis zur Leistung selbst stehen. Deshalb kam man dazu, für die nicht abzuziehenden Öffnungen ein Höchstflächenmaß festzusetzen. Die Größe dieser Fläche wurde so begrenzt, dass die durch die Öffnung entstehende Mehrarbeit in der Massenberechnung abgegolten wird, indem man auf ihren Abzug verzichtet. Alle Öffnungen, die dieses Maß überschreiben, müssen abgezogen werden. Dafür kann aber für die Herstellung von schwierigen Anschlägen, ihren Leibungen usw. in der Leistungsbeschreibung eine besondere Vergütung vorgesehen werden.“8

Bild 1. Beispiel für eine Mengenberechnung aus dem Jahre 1897. Der Wandputz wird übersichtlich ermittelt und das gerundete Ergebnis bildet die Menge für die Position. Da hat sich bis heute nicht viel verändert.10

sind nicht in Abzug zu bringen, da bei Ihrer Herstellung eine Materialersparnis nicht eintritt.“

Hier wird es nun richtig interessant. Der Leser wird darauf hingewiesen, dass die Aufmaßvereinfachung für die Abrechnung mit dem Auftraggeber bitte nicht bei der Mate rialbestellung angewendet werden soll. Dann wären wohl zu viele Steine auf der Baustelle gewesen. Weitsichtig!

–v– Basis für die Akzeptanz von BIM im Bauprozess Wenn man diese Erfahrungen in den BIM-Bauprozess für die Materialbeschaffung bzw. für die Logistik übertragen wollte, wäre die einfach Erkenntnis: Für Materialbestellungen immer die realen Mengen zu verwenden. Dieser Rückblick in die Geschichte der Bauabrechnung zeigt uns, dass viele Fachleute sich enorme Gedanken gemacht haben und dass es viele Absprachen zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer gegeben hat und so Regel entstanden sind, die über viele Jahrzehnte Bestand hatten. Vielleicht sollten diese anerkannten Regeln der Technik doch nicht durch BIM umgeworfen werden. Der Widerstand in einigen Bereichen könnte groß sein und dadurch BIM die nötige Akzeptanz verwehren und die Einführung verzögern. Diese fehlende Akzeptanz könnte genau in den Bereichen auftreten, die auch schon im

– iv – Zu viele Steine Wir kommen noch einmal zurück auf „Das gesamte Baugewerbe. Handbuch des Hoch- und Tiefbauwesens“ aus dem Jahre 18979: „Bei allen diesen Berechnungen sind die Öffnungen mit durchgerechnet. Es werden aber aus dem Ergebnis der Massenberechnung die Materialien ausgezogen, und für deren Ermittlung müssen die Öffnungen demnach abgezogen werden. Es werden hierzu in Abzug gebracht alle Öffnungen, Türen, Fenster, Gurtbogen, Nischen u. f. f. bei deren Ausführung tatsächlich eine Ersparnis im Vergleich zum vollen Mauerwerk eintritt. Diese Öffnungen sind abzuziehen nach ihrem kleinsten bei Vollendung des Baues sich ergebenden Lichtmaße. Für die im Bogen geschlossenen Öffnungen ist eine entsprechende mittlere Höhe in Abzug zu bringen. Kleinere Öffnungen wie Fensterbrüstungsnischen, Rauch- und Ventilationsrohre und Luftisolierschichten

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Bild 2. Beispiel für eine strukturierte Mengenermittlung aus dem Jahre 1924

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Literatur:

Bild 3. Wand, Mengenermittlung, Modell MWM (Abb./Fotos: 1+2 Verlag Bonneß & Hachfeld,1897; 4 MWM)

GAEB-Datenaustausch weniger IT-Bereitschaft zeigen: den handwerklich orientieren Gewerken, in denen in der Regel Firmen mit geringer Mitarbeiterzahl tätig sind. 90 % der Bauunternehmer verwenden den GAEB-Datenaustausch11 und 53 % der Handwerker aus dem ZVSHK-Verband12. Eine Akzeptanz der BIM-Mengenermittlung ist die Basis für die Akzeptanz von BIM im Bauprozess. Bei einem Besuch auf der „BIM-Baustelle“ Berliner Schloss habe ich die Regelung für Vierung bei den Natursteinarbeiten kennengelernt: Raummaße unter 0,03 m³ werden mit 0,03 m³ abgerechnet13. Unter „Vierung“ versteht man ein steinernes Ersatzstück für eine Fehlstelle im Naturstein. Vierungen werden seit Jahrhunderten an Bauwerken, die in Naturstein erbaut wurden, angefertigt und seit 90 Jahren per VOB abgerechnet und aufgerundet. Ein Gewerk mit langer Tradition und trotzdem werden 3DModelle erstellt, an den Roboter gesendet und ein Sandsteinrohling gefräst. BIM im Mittelalterlichem Gewerk. Wir können stolz sein auf unsere Regelungen und Vereinfachungen. Vielleicht ermöglichen sie uns auch eine „Deutsche Arbeitsweise“ für die nachprüfbare BIM-Mengenermittlung. Vielleicht liegt auch ein Vorteil darin, nicht die Mengenermittlung aus anderen Ländern zu übernehmen. Auch eine Art Kompromiss ist vorstellbar. Der Bereich „Abzug von Öffnungen“ könnte vereinfacht werden: die Anzahl der Fälle könnte reduziert werden. Auf jeden Fall ist eine Absprache in der BIM-Mengenermittlung notwendig: wie soll in Deutschland verfahren werden? Softwaretechnisch sind die Anforderungen in den Griff zu bekommen. Die Softwarebrache in Deutschland ist es gewohnt, die VOB zu beachten. Wilhelm Veenhuis, MWM

[1] Stufenplan Digitales Planen und Bauen, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Dezember 2015 [2] VOB Ausgabe 2012, Beuth Verlag GmbH, DIN 18330, 5.2.1, Seite 420 [3] VOB Mai 1926, Bauwelt-Verlag, IIa. Putz- und Stuckarbeiten DIN 1964 D26, Seite 71 [4] Rudolf Weilbier, Aufmaß und Abrechnung aller Bauarbeiten nach der VOB, Bertelsmann Fachverlag, S. 152 [5] „Das gesamte Baugewerbe. Handbuch des Hoch- und Tiefbauwesens“ aus dem Verlag Bonneß & Hachfeld aus Potsdam (herausgegeben 1897) Band X, Seite 20 [6] Georg Paul Hönn, Betrugs-Lexikon, worinnen die meisten Betrügereyen in allen Staenden nebst denen darwieder guten Theils dienenden Mitteln entdecket von, Coburg 1724, http://www.zeno.org/Literatur/M/H%C3%B6nn,+Georg+ Paul/Werke/Betrugs-Lexikon/Bau-Meister (28.6.2016) [7] „Aufmaß und Abrechnung aller Bauarbeiten nach der VOB“ Wilhelm Steinmetz und Rudolf Weilbier, BauweltVerlag, Berlin 1942, Seite 8 und 9 [8] ebd. S.9 [9] „Das gesamte Baugewerbe. Handbuch des Hoch- und Tiefbauwesens“ aus dem Verlag Bonneß & Hachfeld aus Potsdam (herausgegeben 1897) Band X, Seite 19 [10] „Das gesamte Baugewerbe. Handbuch des Hoch- und Tiefbauwesens“ aus dem Verlag Bonneß & Hachfeld aus Potsdam (herausgegeben 1897) Band X, Seite 160 [11] „Marketingstrategie für einen flächendeckenden Einsatz von GAEB DA XML in Deutschland“ Endbericht 31.03.2014, Zukunft Bau, ein Forschungsprogramm des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)¸ im Auftrag des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) bearbeitet von BVBS – Bundesverband Bausoftware e.V., Seite 26 [12] Auswertung Zusatzumfrage GAEB, Zentralverband Sanitär Heizung Klima, November 2015, Präsentiert von: Dr. Thomas Müller in der GAEB AG 13 [13] VOB 2012, Teil C, Naturwerksteinarbeiten DIN 18332, 5.1.4 (Seite 451) [14] „Das gesamte Baugewerbe. Handbuch des Hoch- und Tiefbauwesens“ aus dem Verlag Bonneß & Hachfeld aus Potsdam (herausgegeben 1897) Band X, Seite 160

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Bild 1. Frankfurt am Main ist bezogen auf die Einwohnerzahl die Stadt mit dem größten Projektentwicklungsvolumen in Deutschland.

BIM in der Projektentwicklung Von durch Käufer gesetzten Standards, dem Startpunkt für BIM in der Projektentwicklung und der Einstiegsdroge 3D Die Projektentwicklerstudie von bulwiengesa* weist für 2016 ein Flächenvolumen an gewerblichen Immobilienprojekt entwicklungen in den sieben größten deutschen Städten von ca. 25,4 Mio. m² bzw. 122 Mrd. € aus. Das ist gewiss ein großer Markt für BIM, aber ist BIM auch für diesen Markt interessant? Um dieser Frage nachzugehen sind zunächst die verschiedenen Modelle und Prozesse der immobilienwirtschaft lichen Projektentwicklung zu beleuchten.

–i– Grundstücke, Ideen und viel Kapital

Anlass für Projektentwicklungen, nämlich dem, dass ein Investor für sein Kapital nach Anlagemöglichkeiten in Immobilien fragt. Kein Szenario für gewerbliche Projektentwicklungen ist die klassische Projektkonstellation mit einem Bauherrn, der auf eigene Kosten ein Bauwerk plant und baut und dieses auf Jahre hinaus nutzen will. Hier wird bereits eine schwierige Randbedingung für die Argumentation von BIM erkennbar, dass nämlich Life-Cycle-Betrachtungen, die ein wesentliches Argument für BIM sind und für Eigentümer und Betreiber hohe Relevanz haben, bei Projektentwicklern als Bewertungsgrundlage nicht im Vordergrund stehen – es sei denn, der Kunde verlangt danach. LifeCycle-Betrachtungen, die ein wesentliches Argument für BIM sind und für Eigentümer und Betreiber hohe Relevanz haben, stehen bei Projektentwicklern als Bewertungsgrundlage nicht im Vordergrund – es sei denn, der Kunde verlangt danach.

Ausgangspunkt für Projektentwicklungen ist in Deutschland nicht selten ein Grundstück, das einer anderen, meist höhenwertigen Nutzung zugeführt werden soll. Beispielsweise möchten Non-Property-Unternehmen, Kommunen oder Privateigentümer ihre Grundstücke verwerten, weil diese nicht mehr benötigt werden oder weil Einnahmen aus – ii – dem Verkauf generiert werden sollen. Die Käufer setzen die Standards Nun ist der Projektentwickler gefragt, Life-Cycle-Betrachtungen, die ein wesent eine zündende Idee und den passenden liches Argument für BIM sind und für Ähnlich den Projekt-Intentionen lässt Nutzer zu finden, so dass ein Projekt da- Eigentümer und Betreiber hohe Relevanz sich auch zwischen den im Markt agieraus werden kann. Der andere, weit ver- haben, stehen bei Projektentwicklern als renden Projektentwicklern unterscheibreitete Ausgangspunkt ist die Nach- Bewertungsgrundlage nicht im Vorderfrage nach Flächen, d. h. ein Nutzer grund – es sei denn, der Kunde verlangt den. Der klassische Trader-Developer sucht einen geeigneten Standort bzw. danach. verfolgt als Businessplan, einen Nutzer neue (Miet-)Flächen. Der Projektentund das Grundstück möglichst exklusiv wickler sorgt für das entsprechende Angebot und beschafft zu binden, das Projekt wirtschaftlich zu realisieren und sehr für diesen Nutzer das geeignete Grundstück oder Gebäude. schnell an einen Endinvestor zu verkaufen. Der gesicherte Die aktuellen finanzwirtschaftlichen und zinspolitischen Exit gehört häufig zu den Randbedingungen für die Rea Rahmenbedingungen führen verstärkt zu einem weiteren lisierung einer Projektentwicklung. Dagegen ist für den Investor-Developer das Projektentwicklungsgeschäft nur das Vehikel, um in seinem Portfolio die Anlageklasse Immobilien zu stärken. Hier ist also ein langfristiges Interesse an * bulwiengesa AG 2016, Projektentwicklerstudie Deutsche A -Städte der Immobilie gegeben, so dass die BIM-Vorteile umfängli-

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cher zum Tragen kommen können. Der Service-Developer ist der sehr spezielle Projektverlauf, der nicht vergleichbar als dritter im Bunde ist schließlich (nur) als Dienstleister, ist mit klassischen Planungsabläufen. Insbesondere die Traz. B. für kapitalanlegende Endinvestoren unterwegs. Die der-Developer, die trotz der in den Markt drängenden InArgumentation pro oder kontra BIM ist in diesem Fall mit vestor-Developer jedenfalls derzeit noch tonangebend sind, beiden vorgenannten Konstellationen vergleichbar. verfolgen regelmäßig das sogenannte Phasenmodell, das Projektentwickler sind auf den ersten Blick also unter- sich gegenüber den Institutionenmodellen und Gleichgeschiedlich stark motiviert, BIM eine Chance zu geben. An wichtsmodellen im deutschsprachigen Raum etabliert hat. schnellem und wirtschaftlichem Planen und Bauen sind Dieses Modell verläuft über fünf einzelne Stufen, von noch alle drei Typen interessiert, aber Aspekte des Gebäude denen die ersten beiden, die Projektinitiierung und die Probetriebs und der Bauunterhaltung sind für den Investorjektkonzeption, für einen BIM-Einsatz wenig geeignet Developer von deutlich größerer Bedeutung, als für den sind. Denn zunächst einmal werden Standort und Markt, Trader-Developer. Für Letzteren ist das Ziel seiner Ge- der Wettbewerb sowie Chancen und Risiken analysiert schäftsidee mit dem erfolgreichen Abschluss der Projekt- und erste Projektentwicklungsrechnungen aufgestellt, um vermarktung erreicht. Life-Cycle-Thedie Grundsatzentscheidungen zum Promen werden nur dann verfolgt, wenn Um bei den Projekten der klassischen jekt treffen zu können. Architekten undiese verkaufs- und erlösfördernde Ge- Projektentwickler anzukommen, müsste es terstützen in dieser Phase zu geringen BIM gelingen, die Gesamtheit aller Vorteile sichtspunkte mit sich bringen. Honoraren oder auf Akquisitionsbasis, von BIM – also über das eigentliche Planen Ingenieure werden meist nur zu spe Um bei den Projekten der klassiund Bauen hinausgehend und unabhängig ziellen, abgegrenzten Fragestellungen schen Projektentwickler anzukommen, vom partiellen Nutzen – als Standard zu hinzu gezogen. Dies ist kein Umfeld müsste es BIM gelingen, die Gesamtetablieren. für ein interdisziplinäres, koordiniertes heit aller Vorteile von BIM – also über Planen, und es besteht beim Projektentdas eigentliche Planen und Bauen hinausgehend und unabhängig vom partiellen Nutzen – als wickler wenig Motivation, in diesem frühen Stadium mehr Standard zu etablieren. Dann werden auch Projektent- als nur die unbedingt notwendigen Planungsarbeiten zu wickler, die kein eigenes Interesse an z. B. einer optimier- beauftragen. ten Betriebsphase der entwickelten und verkauften ImmoDenn noch steht ja gar nicht fest, ob die Idee der Probilie haben, BIM als „Asset“ anerkennen. Bestes Beispiel jektentwicklung tatsächlich in die Realität umgesetzt wird. für eine solche Etablierung ist die DGNB-Zertifizierung, Dabei muss gar nicht ein Stopp bzw. Scheitern des Prodie Käufer von Projektentwicklungen inzwischen als Stan- jekts der Grund für den Projektentwickler sein, sich von dard bei den Immobilien-Transaktionen einfordern. dem Projekt wieder zu trennen. Möglicherweise ergeben Mithin ist das Geschäftsfeld der Projektentwicklung sich bereits frühzeitig attraktive Chancen der Wertschöpein weiteres Beispiel dafür, dass weniger die Architekten fung. Für den Trader-Developer bestehen solche Wertund Ingenieure, sondern Bauherrn, Eigentümer und Nut- schöpfungspotenziale im Idealfall sieben Mal im Projektzer von BIM überzeugt werden müssen, wenn sich die verlauf. Nach dem Erwerb des Grundstücks bietet sich BIM-Idee zügig und nachhaltig in allen Segmenten der möglicherweise die Chance, dieses mit Gewinn weiter zu Bau- und Immobilienbranche durchsetzen soll. veräußern. Liegt ein schlüssiges Nutzungskonzept für ein attraktives Projekt vor, könnte sich die nächste Gelegenheit des vorzeitigen Ausstiegs ergeben. Erst recht in der – iii – nächsten Stufe, wenn ein Baurecht erwirkt werden konnte, Zu Beginn einer Projektentwicklung ist BIM unwichtig das eine hohe Grundstücksausnutzung ermöglicht. Auch nach Sicherstellung der Finanzierung mag es für den ProEin weiterer Umstand, der die Argumentation eines BIMjektentwickler wirtschaftlich sinnvoll sein, sich vom ProEinsatzes in der Projektentwicklung eher schwierig macht, jekt zu trennen. Es folgen dann noch die Stufen Baudurch-

Bild 2a. Sophienterrasse in Hamburg: Planen ohne Nutzer, in der Projekt entwicklung nicht ungewöhnlich

Bild 2b. Lighthouse Hamburg, eine sehr spezielle Form der Projekt entwicklung

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BIM im Diskurs

führung, Vermietung und schließlich die Vermarktung, mit deren Erfolg die Wertschöpfungsstufen abgeschlossen werden. Diese Darstellung soll verdeutlichen, dass bei Projektentwicklungen nicht unbedingt die perfekte (BIM-koordinierte) Planung, nicht 5-6-7-D, nicht die sinnhafte LifeCycle-Betrachtung im Vordergrund stehen, und deshalb der Einsatz von BIM in der Projektentwicklung jedenfalls in den frühen Phasen schwer zu argumentieren ist.

– iv – Funktionalausschreibung auf Basis der Entwurfsplanung ohne Mengenermittlung – wo ist das Argument für BIM? Zurück kommend auf die einzelnen Phasen der Projektentwicklung, wird nach der Projektkonzeption als dritte Stufe die Projektkonkretisierung gestartet, sofern zuvor die Projektidee allen Prüfungen standgehalten hat und das Grundstück, die Finanzierung und der Exit, also die Vermietung und Vermarktung, zumindest über Absichtserklärungen gesichert sind. In dieser Phase werden auch die (Entwurfs-) Planungen erarbeitet, theoretisch ist damit auch der Zeitpunkt für BIM gekommen. Aber selbst jetzt stellt sich noch die Frage nach Aufwand und Nutzen, denn der Projektentwickler wird die Planungshoheit üblicherweise nach der Leistungsphase 4 ganz bewusst auch schon wieder aus der Hand geben. Hintergrund hierfür ist die bei gewerblichen Immobilienprojekten bewährte Projektstruktur, die auf dem partnerschaftlichen Gedanken einer Projektrealisierung durch einen mit umfassenden Verantwortungen ausgestatteten Generalunternehmer aufbaut. Auch geht es bei der vom Projektentwickler veranlassten LP 1 – 4-Planungen nicht vorrangig darum, eine perfekt koordinierte Entwurfsplanung zu erzeugen. Vielmehr stehen Ziele wie Wirtschaftlichkeit, Wettbewerbs- und Vermarktungsfähigkeit sowie Drittverwendungsfähigkeit im Fokus. Diese Kriterien prägen entsprechend die technischen Inhalte der Planung, die dann zur Anlage der Ausschreibung und Vergabe der Generalunternehmerleistungen wird. Denn der Generalunternehmer wird nicht mittels Leistungsverzeichnissen, sondern auf der Grundlage einer Funktionalausschreibung, also einer Leistungsbeschrei-

Bild 3. HafenCity Hamburg – das große Stelldichein der Projektentwickler

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bung mit Leistungsprogramm, wie es gemäß HOAI korrekt heißt, gesucht und beauftragt. Inhalt einer solchen Ausschreibung sind Unterlagen, die das Bausoll spezifizieren, das im Auftragsfall zum Vertragssoll wird. Üblicherweise sind dies ausführliche Baubeschreibungen, die Entwurfsplanung mit sogenannten Leitdetails – also keine Ausführungsplanung – und weitere Qualitätsbeschreibungen sowie Dokumente zum Standort und sonstigen Besonderheiten. Während den Qualitätsbeschreibungen also viel Aufmerksamkeit gewidmet wird, werden Quantitäten nicht ermittelt. Anders als bei Leistungsverzeichnissen mit Positionen, Mengen und Einheitspreisen wird bei Funktionalausschreibungen das Mengenermittlungsrisiko ganz bewusst beim Auftragnehmer platziert. Quantitäten werden nur als SollWerte der zu liefernden Qualitätsziele vorgegeben. Dieses in der gewerblichen Projektentwicklung weit verbreitete Ausschreibungs- und Vergabemodell macht ein weiteres BIM-Argument, das gerade im Zusammenhang mit der Erhöhung der Kosten- und Terminsicherheit bei (Groß-)Projekten von den BIM-Protagonisten ins Feld geführt wird, zunichte. Die gerne proklamierten Vorteile von BIM, auf der Grundlage koordinierter, ausführungsreifer Pläne verlässliche Detailmengen für Ausschreibungen der einzelnen Gewerke anfertigen zu können, sind in dem o. g. Modell nicht relevant und für Projektentwickler uninteressant. Erst später, wenn der Generalunternehmer seine Subunternehmer sucht, kann diese BIM-Eigenschaft von Nutzen sein.

–v– Der planmäßige Bruch im Planungsverlauf als Startpunkt für BIM Eine weitere Besonderheit der Projektentwicklung gegenüber dem klassischen Planen und Bauen zeigt ebenfalls, dass ein Einsatz von BIM nicht unbedingt bereits unter dem Projektentwickler stattfinden muss oder sinnvoll ist. Als Vertragsform für die Beauftragung von Generalunternehmern wird der Globalpauschalvertrag passend zur Funktionalausschreibung gewählt. Darin werden Leistungsziele vereinbart und dem Auftragnehmer werden in abgegrenzten Rahmen Leistungsbestimmungsrechte für z. B. baukonstruktive oder haustechnische Detailanpassungen der Planung eingeräumt. Der Auftragnehmer übernimmt die Planungen des AG in seinen Verantwortungsbereich, einschließlich eventueller Planungslücken und unkoordinierter Bereiche. Der Generalunternehmer ist fortan für Ergänzungen der bisherigen Pläne aber besonders für deren Fortschreibung und für die komplette Ausführungsplanung verantwortlich. In der Regel setzt der Generalunternehmer für diese Planungsleistungen nicht die bisherigen, vom Projektentwickler engagierten Planer ein, sondern beauftragt Architekten und Ingenieure aus seinem Beritt. Dies führt zu einem weitgehenden Neustart in der Planung. Und genau dies ist der sinnvolle Zeitpunkt für den Beginn von BIM. Die aus dem Bruch der Planungszuständigkeit und -verantwortung resultierende Schnittstelle wird durch den Wechsel auf BIM kaum zusätzliche Reibungsverluste erleiden. Andere Planungs-, Ausschreibungs- und Vertragsformen kommen in der Projektentwicklung eher selten vor.

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Denn der Vorteil hoher Kostensicherheit bereits zum Zeitpunkt des GU-Vertragsabschlusses ist ein starkes Argument nicht nur für den ins Risiko gehenden Entwickler, sondern wird i. d. R. auch von den Finanzierungspartnern schlichtweg zur Voraussetzung für die Bereitstellung von Mitteln eingefordert. Außerdem spricht die Vereinfachung des Gewährleistungsmanagements für dieses Modell. Käufer von Projektentwicklungen, insbesondere wenn diese institutionelle Investoren sind, verlangen regelmäßig ein vertrag liches Konstrukt, in dem nur ein bonitätsstarker Partner vollumfänglich in der Gewährleistungspflicht steht.

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– vi – 3D als Einstiegsdroge Abschließend seien noch die aus Sicht der Projektentwicklung positiven Aspekte der 3D-Planung als Teil von BIM erwähnt, denn hier können zwei Themen für die Wirtschaftlichkeit und Vermarktung von Projekten gewinnbringend eingesetzt werden. Dies betrifft einerseits die Optimierung des Platzbedarfs für die haustechnischen Anlagen. Insbesondere beim Bürohausbau belasten die Flächen für vertikale Technikschächte und für Technikzentralen das Verhältnis zwischen Mietfläche und Gesamtfläche grundsätzlich negativ. Wenn die Haustechnik mit Hilfe der 3DPlanung flächeneffizienter installiert werden kann – zugunsten einer größeren Mietfläche – wird dies ganz im Sinne des Projektentwicklers sein. Ferner finden 3D-Darstellungen und -Animationen in der Vermarktung starke Verbreitung, der Weg zur Virtual und Augmented Reality wird bereits begangen. Derzeit werden die dreidimensionalen Visualisierungen meist noch auf der Grundlage von 2D-CAD-Daten erzeugt. Hier kann es also zu Effizienzsteigerungen kommen, wenn die BIM-Daten zur Verfügung stehen. Selbst wenn die BIM-Protagonisten zu Recht dar-

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auf hinweisen, dass BIM viel mehr als nur 3D ist, so sollte die Chance auf eine Etablierung von BIM in der Immo bilienwirtschaft über Vorzüge der 3D-Planung nicht verkannt werden.

– vii – BIM in der Projektentwicklung? Ein klares Jein Fazit: BIM wird sich in der Projektentwicklung nur dann mittelfristig etablieren, wenn die Käufer von Projekt entwicklungen in ihrer Rolle als langfristige BIM-Nutzer eine entsprechende Nachfrage generieren, so dass der Projektentwickler BIM als Standard mitzuliefern hat. Für den klassischen TraderDeveloper bringt BIM Selbst wenn die BIM-Protagonisten zu in den frühen Projekt- Recht darauf hinweisen, dass BIM viel phasen keine Vorteile mehr als nur 3D ist, so sollte die Chance mit sich. In diesen Mo- auf eine Etablierung von BIM in der Immodellen ist der sinnvolle bilienwirtschaft über Vorzüge der 3D-PlaZeitpunkt für den BIM- nung nicht verkannt werden. Start erst die Beauftragung des Generalunternehmers und der damit verbundenen Wechsel der Planungszuständigkeiten. Heribert Leutner Bild 4. Chance trifft Risiko, Projektentwicklung in London (Fotos: Heribert Leutner)

www.heribertleutner.com

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Das digitale Bauen kapitalisieren Vom Mehrwert aus Big Data, der Kluft zwischen IT und Nutzern und vom digitalen Umgang mit digitalen Informationen Auch die Bau- und Konstruktionsbranche befindet sich mitten im Umbruch. Seit einigen Jahrzehnten nun sind unsere DINA-X Dokumente digital. Aber wird mit diesen digitalen Informationen dann auch digital umgegangen? Wird der tatsächliche Wert von Big Data ausgeschöpft? Wie steht es um Streitigkeiten innerhalb eines Bauprojekts und welcher Zusammenhang besteht zwischen Claim Management-Prozessen und mangelnder Informationslage? Wir leben in einer Big Data-Welt. Das Informationsaufkommen bei Projekten nimmt exponentiell zu, genauso die globale Datenmasse. Wir leben zudem in einer Welt der Informationswirtschaft. Für Unternehmen, die Bauprojekte umsetzen, stellt sich daher die Frage, wie aus der Masse an Daten richAngesichts der vielen IT-Ansätze und Softtige Mehrwerte erzielt warelösungen, mit denen Unternehmen werden können, d. h.: täglich konfrontiert werden, besteht die Wie schlage ich KapiSchwierigkeit darin, den Überblick und eine tal aus den Projektinklare Vision zu behalten, wohin die Reise in formationen, die ich puncto Digitalisierung in Zukunft gehen soll. selbst oder andere generieren, oder vor einiger Zeit generiert haben? Bei Großprojekten wie auch dem Bau des 30 St. Mary Axe – besser bekannt als „The Gherkin“ – in London setzen deshalb immer mehr Unternehmen auf Lösungen von Newforma.

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Projektinformationen kapitalisieren Das Problem ist weniger, dass Ingenieure, Architekten und Bauunternehmen bis heute nicht gemerkt haben, dass sie auf einem digital generierten Datenschatz sitzen. Im Gegenteil: Es gibt kaum ein Unternehmen, das es bis heute unterlassen hat, das Thema Wissensmanagement anzusprechen. Vielmehr stellt sich schon seit langem die Frage, wie dieses „Rohöl“ raffiniert werden kann. Angesichts der vielen IT-Ansätze und Softwarelösungen, mit denen Unternehmen täglich konfrontiert werden, besteht die Schwierigkeit da rin, den Überblick und eine klare Vision zu behalten, wohin die Reise in puncto Digitalisierung in Zukunft gehen soll. Auf den ersten Blick sehen viele der neu auftauchenden Tools gut aus. Als Einzellösungen sind sie auch durchaus attraktiv. Die entscheidende Antwort auf die Frage, wie ein Unternehmen in den nächsten Jahrzehnten Informationen aus sämtlichen Projekten und auf Unternehmens-Niveau kapitalisieren soll, bleiben aber viele Lösungen schuldig. Historisch gesehen hat sich für dieses Problem in den Unternehmen die Rolle der EDV bzw. IT herausgebildet. Sie war dafür verantwortlich, dass Maschinen funktionierten und die Software nicht ihren Dienst versagte. Doch Bild 1. Mit dem Newforma Model Viewer können Markierungen direkt im Modell vorgenommen und Aufgaben versendet werden.

Bild 2. Man kann einer bestimmten BIM-Komponente Aufgaben zuweisen.

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BIM im Diskurs

– iii – Das Potenzial von Big Data richtig ausschöpfen

die Technologien wurden immer komplizierter, die Vielfalt an Servern, Netzen, Schnittstellen, Ablagesystemen und Austauschportalen etc. nahm zu. Auch die Sicherheitsanforderungen im Dokumentenmanagement stiegen an.

Projekte bestehen grundsätzlich aus einem Gleichgewicht zwischen dem Generieren und anschließendem Austausch von Informationen. Die Realität sieht jedoch anders aus: Es werden deutlich mehr Informationen ausgetauscht als generiert – im Verhältnis von weit über eins zu neun. Vor diesem Hintergrund muss das Informationsmanagement fest in der Strategie eines Unternehmens verankert sein, es darf keine Lücke zwischen IT und Unternehmungsführung geben. In der heutigen Informationswirtschaft ist Big Data nämlich nur dann ein Vorteil, wenn Unternehmen da- IT und EDV installieren eine Hard- oder raus Kapital schlagen Software bzw. entscheiden sich für einen können. Und das geht bestimmten Lösungsansatz, die Nutzer aber nur, wenn mithilfe von kommen in ihrer täglichen Arbeit und Projekthektik mit vielen dieser Ansätze nicht Projektinformationsmanagement Datensi- klar: sie sind zu langsam, zu mühsam, zu los überwunden wer- kompliziert oder liefern einfach nicht die den, keine Redundan- gesuchte Information. zen entstehen, sondern sämtliche Dokumente an einem einzigen Ort auffindbar und – ähnlich wie bei Google – leicht durchsuchbar sind.

– ii –

– iv –

Die Kluft zwischen IT und Nutzern

Claim Management – Was passiert, wenn die richtigen Informationen fehlen?

Bild 3. Aufgaben, die zu einer BIM-Komponente vergeben wurden, können nachverfolgt und ergänzende Unterlagen hinzugefügt werden.

In vielen Unternehmen entsteht dabei folgendes Problem: IT und EDV installieren eine Hard- oder Software bzw. entscheiden sich für einen bestimmten Lösungsansatz, die Nutzer aber kommen in ihrer täglichen Arbeit und Projekthektik mit vielen dieser Ansätze nicht klar: sie sind zu langsam, zu mühsam, zu kompliziert oder liefern einfach nicht die gesuchte Information. In Folge dessen agieren sie am Rand der Struktur und suchen neue Wege, um sich schneller und besser auszutauschen, schneller an Informationen zu gelangen und Probleme zu lösen. Diese Kluft zwischen IT und Nutzern ist bekannt, sie zu schließen die größte Herausforderung für die Branche.

Nicht nur wird das Potenzial von Big Data mit analogen Ansätzen verschwendet, mangelndes Informationsmanagement hat eine weitere Dimension. Aus dem Global Construction Dispute Report 2016 von Arcadis, einem internationalen Beratungs-, Projektmanagement- und Ingenieursdienstleistungsunternehmen, geht hervor, dass Streitigkeiten in der Bauindustrie weltweit im Schnitt 15 Monate dauern und 41,9 Mio. Dollar verschlingen. In Europa dauern sie mit 18,5 Monaten sogar noch länger. Sieht man sich die Ursachen dafür an, dann stehen an erster Stelle Interessenskonflikte, an zweiter Stelle unvoll-

Bild 4. In Doc Control lassen sich Planlisten aus einem BIM-Modell erstellen und die Versionierungen steuern.

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BIM im Diskurs

Bild 5. Mit dem Newforma BIM-Add-on synchronisiert man die Änderungen in seinem Revit-Model mit Doc Control (Abb.: Newforma).

ständige Informationen. Und auch auf Platz drei befindet sich ein Faktor, der mit fehlender Information bzw. mangelnder Informationslage zusammenhängt: fehlerhaftes Vertragsmanagement.

management weg in Richtung Informationsmanagement bewegt. Es handelt sich hierbei um eine Lösung, die Informationssilos in Unternehmen aufbricht bzw. sie gar nicht erst entstehen lässt, Informationen konsolidiert und somit die enorme Menge an Redundanzen und Duplikaten eliminiert. Sie stellt Informationen zudem mit ihren Querbe–v– ziehungen dar, damit diese nicht nur in Bruchteil von SeMit digitalen Informationen digital kunden gefunden, sondern auch interpretiert und in den umgehen richtigen Kontext gestellt werden können. Newforma bietet mit seiner Technologie und den pasDie Folge davon ist nicht nur aus ökonomischer, sondern senden Apps eine Lösung, die das einfache Strukturieren, auch unternehmerischer Sicht verheerend: die über Jahre Finden, Erfassen, Teilen, Überwachen und Wiederverwenhinweg aufgebaute Reputation eines den von projektbezogenen InformatioUnternehmens wird durch solche lang- Streitigkeiten in der Bauindustrie dauern nen ermöglicht. Mit ihr arbeiten und wierigen Prozesse zerstört; ganz abge- weltweit im Schnitt 15 Monate und verkommunizieren Projektteams effektiv, sehen vom Aufwand, den Unterneh- schlingen 41,9 Mio. Dollar. In Europa dauern standortunabhängig und stets mit der men und beteiligte Techniker betreiben sie mit 18,5 Monaten sogar noch länger. aktuellsten Information. müssen, um 18,5 Monate lang Informa- Sieht man sich die Ursachen dafür an, dann Das Softwarehaus konsolidiert die tionen aufzuarbeiten und sich vor ei- stehen an erster Stelle Interessenskonflikte, Projektinformationen aus Datensilos. an zweiter Stelle unvollständige Informationem Richter zu verteidigen. Das Projekt wird dadurch verschlankt, Da der Immobilienmarkt immer nen. Und auch auf Platz drei befindet sich ein Best Practices standarisiert, die Profitakomplexer wird und Erwartungen stei- Faktor, der mit fehlender Information bzw. bilität maximiert und die Reputation gen, sollten Unternehmen die beschrie- mangelnder Informationslage zusammeneines Unternehmens gesteigert. benen Tendenzen auf alle Fälle ernst hängt: fehlerhaftes Vertragsmanagement. Als analog sind dagegen Ansätze nehmen. Ein Großteil der Projekt-Streiwie EDMs, Elektronische Dokumenttigkeiten hat offensichtlich mit mangelnder InformationsManagement-Systeme, zu bezeichnen. Sie basieren auf eilage zu tun. Deshalb steht außer Frage, dass das Kernthema ner rigiden Ordnung, aus der man Dokumente (fast phyin den kommenden Jahren darin bestehen wird, mit digitasisch) wieder herausholen und dann öffnen muss. Angelen Informationen auch endlich digital umzugehen, nicht sichts der riesigen Datenmasse, die auf Anwender mehr analog. zukommt, ist ein solches Vorgehen jedoch nicht praktikabel. Zumindest nicht ohne erheblichen Mehraufwand.

– vi –

Alexandre Tartas, Vice President EMEA bei Newforma

Informationen mit Project Information Management sofort finden und Redundanzen vermeiden Die PIM-Lösung – Project Information Management – von Newforma ist ein Ansatz, der sich vom Dokumenten-

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BIM im Diskurs

BIM-Experten gesucht Von neuen Arbeitsprozessen und Berufsbildern sowie BIM an Universitäten und im Handwerk Die ersten Erfahrungen zeigen: Die Arbeit mit BIM macht das Bauen qualitativ hochwertiger, effizienter und besser kalkulierbar. Wie aber verändert BIM die Arbeitsabläufe und Anforderungen an die Mitarbeiter? Und welche Konsequenzen hat das auf die Ausbildung in der Bauindustrie? Wird BIM konsequent umgesetzt, bedeutet das, dass der Planungs- und Bauprozess neu strukturiert und angepasst wird. Nur dann lässt sich eine Optimierung des Bauablaufs erreichen. Idealerweise arbeitet ein Bauunternehmen nämlich bereits in der Angebotsphase mit einem BIM-Modell, dessen Daten dann für den kompletten Bauablauf bis hin zur Ausführung auf der Baustelle als Informationsgrundlage dienen. Dabei können beispielsweise verschiedene Ausführungsvarianten im Modell durchgerechnet werden. Gewinnt das Unternehmen die Ausschreibung, arbeitet das Team weiter mit dem Wird BIM konsequent umgesetzt, bedeutet ausgewählten Modell das, dass der Planungs- und Bauprozess und arbeitet dieses weineu strukturiert und angepasst wird. Nur ter aus. dann lässt sich eine Optimierung des Diese Vorteile haBauablaufs erreichen. Idealerweise arbeitet ben auch Verantwortliein Bauunternehmen nämlich bereits in der che in Politik und InAngebotsphase mit einem BIM-Modell, desdustrie bereits erkannt. sen Daten dann für den kompletten BauabVerkehrsminister Ale lauf bis hin zur Ausführung auf der Baustelle xander Dobrindt stellte als Informationsgrundlage dienen. Ende 2015 die Pläne zur stufenweisen Einführung von BIM bei der Planung und Durchführung großer Verkehrsprojekte vor. Nach einer Vorbereitungsphase bis 2017 und einer Pilot- und Testphase bis 2020 ist es demnach ab 2020 verpflichtend, BIM bei allen neuen Projekten des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur einzusetzen.

–i– Neue Arbeitsprozesse im Büro Die Arbeit nach der BIM-Methode bedeutet nicht nur die Umstellung auf eine neue Software. Dient ein Modell als zentrale Informationsquelle, hat dies tiefgreifende Auswirkungen auf die Arbeitsabläufe im Unternehmen. Das beginnt mit der Überlegung, welche Informationen zu welchem Zeitpunkt in das Gebäudemodell integriert werden müssen. Schließlich werden die unterschiedlichen Datensätze nur noch einmal erstellt und sind ab diesem Zeitpunkt über den gesamten Lebenszyklus ständiger Bestandteil des Modells. Dadurch werden mehrfache Dateneingaben stark reduziert und der Arbeitsaufwand für die Datenerfassung sinkt insgesamt. Im Unterschied zu einer nicht BIM-basierten Bauweise werden viele Informationen bereits zu einem früheren Zeitpunkt im Projekt benötigt. Dies bedeutet für viele Unternehmen eine große Umstellung der gewohnten Arbeitsweise. Doch sie macht sich mehr als bezahlt: Die Ingenieure können bereits zu diesem Zeitpunkt Probleme lösen und den Arbeitsablauf virtuell testen. Dadurch entstehen später bei der tatsächlichen Ausführung wesentlich weniger Verzögerungen oder Nachbesserungsbedarf.

– ii – … und auf der Baustelle Zusätzlich zu der Investition in eine BIM-Software-Lösung kann die Investition in neue Technologien wie Cloud Computing und mobilen Endgeräten für die Baustelle nötig sein. Ebenfalls sinnvoll ist die Vernetzung von Arbeitsmaschinen, um das Unternehmen für die Zukunft richtig auf-

Bild 1. Als zentrale Informationsquelle hat das BIM-Modell tiefgreifende Auswirkungen auf die Arbeitsabläufe im Unternehmen.

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BIM im Diskurs

zustellen. Durch die Ausstattung mit Maschinenkontrollsystemen wissen die Bauleiter jederzeit, welche Maschine wo und in welchem Betriebszustand im Einsatz ist. Bei Anzeichen von Verschleiß kann der Fuhrparkverantwortliche rechtzeitig für Ersatz sorgen, bevor das Gerät ganz ausfällt. Durch die Verknüpfung der Modelle mit den Geräten für Aufmaß und Positionierung auf der Baustelle können zusätzliche Absteck- und Kontrollmessungen von den Bauleitern selbst vorgenommen werden, ohne das Vermessungsbüro zu bemühen.

– iii – Vernetzung der Baustelle Idealerweise erfolgen Datenaustausch und –verwaltung zwischen den einzelnen Projektbeteiligten über eine übergreifende, zentrale Plattform. Dort stellen die am Bau beteiligten Parteien ihre Teilmodelle zur VerfüNeben den organisatorischen und technigung und sehen die schen Umstellungen entstehen auch neue Modelle anderer GeBerufsbilder oder bisherige ändern sich. Der klassische Bauzeichner beispielswerke ein. Die Projektweise, der die Rechen- und Planungsermanager weisen einzelgebnisse des Bauingenieurs auf Papier nen Personen oder oder in eine 2D-Zeichnung überträgt, erTeams bestimmte Aufweitert sein Aufgabenspektrum und übergaben in den Modellen nimmt auch Aufgaben eines Bautechnikers. zu und legen fest, wer auf welche Informationen zugreifen soll. Dadurch erhält jeder Anwender eine individuelle, an seine Anforderungen angepasste Informations- und Kommunikationsplattform. Während der Betrieb für die Stahlkonstruktion nur auf die relevanten Daten seines Gewerks zugreifen kann, ist er trotzdem in der Lage, den Fortschritt benachbarter Gewerke wie der Gebäudetechnik zu sehen und sich ein Bild von der gesamten Leistung zu machen.

– iv – Neue und veränderte Berufsbilder Neben den organisatorischen und technischen Umstellungen entstehen auch neue Berufsbilder oder bisherige än-

Bild 2. Ingenieure können mit Echtzeit-Informationen von der Baustelle Probleme lösen und den Arbeitsablauf virtuell testen.

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Bild 3. Das Studienangebot „BIM im Stahlbau“ soll junge Bauingenieure auf die digitale Zukunft vorbereiten.

dern sich. Der klassische Bauzeichner beispielsweise, der die Rechen- und Planungsergebnisse des Bauingenieurs auf Papier oder in eine 2D-Zeichnung überträgt, erweitert sein Aufgabenspektrum und übernimmt auch Aufgaben eines Bautechnikers. Daneben gibt es immer mehr BIM-Manager oder BIM-Consultants, die z. B. die Einführung und den Einsatz von BIM im Unternehmen oder die Anwendung in spezifischen Projekten betreuen. Außerdem stellen sie sicher, dass die Anwendung von BIM einer Gesamtstrategie im Unternehmen folgt, die beständig an sich verändernde Strukturen und Technologien angepasst wird. Die BIM-Manager beschäftigen sich mit BIM-Standards und Fragen der Interoperabilität und steuern, kontrollieren und koordinieren den Informationsfluss. Zudem lenken sie das Zusammenwirken der unterschiedlichen BIMWerkzeuge im Unternehmen.

–v– BIM an der Universität Auf alle am Bau Beteiligten kommen also neue Arbeitsweisen und Werkzeuge und damit neue Herausforderungen zu. Doch noch fehlt es an qualifizierten Arbeitskräften, die bereits Praxiserfahrung mit BIM gesammelt haben. Dies betrifft auch Nachwuchskräfte aus Studium und Ausbildung. Nicht zuletzt deshalb sieht der BIM-Stufenplan der Regierung auch vor, das Thema BIM in der Ausbildung voranzutreiben. aus eigener Initiative heraus behandeln die meisten Universitäten das Thema BIM bereits seit einiger Zeit in ihren Studiengängen, beispielsweise für angehende Bauingenieure und Architekten. Einige Lehrende sind auch in Gremien aktiv, um die notwendige Standardisierung voranzutreiben. Um die formelle Integration von BIM in die Lehre kümmert sich beispielsweise der Arbeitskreis Bauinformatik, dem Bauinformatik-Experten angehören, die an deutschsprachigen Hochschulen lehren und forschen. Dieser Arbeitskreis hat im letzten Jahr wichtige Lehrinhalte zum Thema BIM definiert, die Teil des Curriculums werden sollen. Trimble unterstützt die Universitäten und Fachhochschulen durch das „Tekla Campus“-Programm, das

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BIM im Diskurs

neben kostenfreien Softwarelizenzen für Studenten auch viele Lernhilfen und Tutorials bereitstellt. Einer der Nutzer von Tekla Campus ist die Ruhr-Universität Bochum. Gemeinsam wurde das Studienangebot „BIM im Stahlbau“ entwickelt. „An vielen Universitäten entstehen vielfältige Angebote zu BIM oder es werden entsprechende Konzepte in die aktuellen Lehrveranstaltungen integriert“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Markus König vom Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen der Ruhr-Universität Bochum. „Dabei geht es nicht um die Erlernung von neuen Tools, sondern um den Einsatz der neuen Möglichkeiten zur Verbesserung vielfältigen Aufgaben und Bauprozesse.“ An der Ruhr-Universität ist BIM bereits fester Bestandteil des Lehrangebots in den Fachgebieten Stahlbau, Massivbau, Baubetrieb und Informatik. Darüber hinaus gibt es eine eigene Veranstaltung, die sich speziell dem Thema Building Information Modeling widmet. „Ziel ist die Vermittlung von methodischen Kenntnissen, mit denen die Absolventen BIM-Prozesse in Unternehmen und öffentlichen Institutionen einführen, gestalten, überwachen und weiterentwickeln können“, so König. „Hierfür ist ein vertieftes Verständnis der zugrundeliegenden Methoden und Technologien erforderlich.“

Bild 4. Unterschiedliche Gewerke auf der Baustelle vor Ort können mit einem mobilen BIM-Viewer wie Tekla Field 3D jederzeit auf das aktuellste Gebäudemodell zugreifen (Fotos/Abb.: Trimble).

tete ein webbasiertes multimediales Lehr- und Lernkonzept im Bauhandwerk. Das dabei entwickelte handwerksgerechte Schulungskonzept führt die Teilnehmer in die Grundlagen der BIM-Methode ein. Es ist sowohl für die Ausbildung in Berufsschule und Meistervorbereitung als – vi – auch für die Weiterbildung geeignet. Der Fokus der LernDie BIM-Methode im Handwerk inhalte liegt dabei auf der Nutzung von BIM in der Bauplanung und -ausführung. Anhand eines Beispiels in Tekla Auch über die Lehre an den Universitäten hinaus ist eine BIMsight lernen die Teilnehmer, wie sich ein virtuelles Verbreitung von BIM in der Ausbildung zu erwarten. „Es Bauwerksmodell validieren lässt, wie Ablaufpläne abgeist abzusehen, dass fast alle am Bau Bestimmt und Änderungen kommuniziert teiligten in Zukunft eine Basiskompe- Noch wird BIM hauptsächlich in Planung werden und wie BIM die Projektdokutenz zu BIM besitzen sollten, damit das und Modellierung eingesetzt. Doch das mentation unterstützt. Ein besonderes Ziel ‚Erst digital, dann real bauen‘ er- größte Potenzial für Effizienzsteigerungen Augenmerk liegt auch auf der Arbeit reicht werden kann“, erläutert Prof. Kö- und Kosteneinsparungen liegt in der Kommit Material- und Stücklisten. Dieser nig. Noch wird BIM hauptsächlich in munikation zwischen Planung und Baupraxisorientierte und auf die TätigkeiPlanung und Modellierung eingesetzt. stelle anhand des BIM-Modells. ten im Bauhandwerk zugeschnittene Doch das größte Potenzial für EffiziKurs wird bereits von zehn Handwerksenzsteigerungen und Kosteneinsparungen liegt in der kammern angeboten, ein Ausbau der SchulungsproKommunikation zwischen Planung und Baustelle anhand gramme soll folgen. des BIM-Modells. Daher wird die Kenntnis der BIM-Methode auch für die vielen am Bau beteiligten Handwerks– vii – berufe immer wichtiger. Dies bedeutet nicht, dass sie die Arbeit eines Bauingenieurs übernehmen und mit der Voll- Fazit version einer BIM-Software wie Tekla Structures umgehen können müssen. Aber um den verlustfreien Informations- BIM ist also auf dem Weg, sich auch in der Ausbildung zu fluss zu gewährleisten, ist es sinnvoll, dass die unterschied- etablieren. Immer mehr Initiativen zur Integration in die lichen Gewerke auf der Baustelle vor Ort jederzeit auf das Ausbildungsinhalte zeigen, wie wichtig das Thema für die aktuellste Gebäudemodell zugreifen und die für sie rele- Zukunft der Bauindustrie ist. Damit alle Effizienzvorteile vanten Informationen einsehen können. Dazu sind BIM- klar zur Geltung kommen ist ein Verständnis für die BIMViewer von verschiedenen Anbietern erhältlich. Sie sind Methode bei allen am Bau Beteiligten, vom Handwerker oft kostenfrei verfügbar, wie beispielsweise Tekla BIMsight bis zum leitenden Ingenieur, vonnöten. Denn nur mit gut ausgebildeten Arbeitskräften lassen sich die zukünftigen von Trimble. Um BIM tatsächlich auf die Baustelle zu bringen und Herausforderungen der Bauindustrie meistern. das gesamte Potenzial der Methode auszuschöpfen, müsDietmar Bernert, sen auch Handwerker in ihrer Ausbildung auf die neuen Director Strategic Corporate Accounts bei Trimble Herausforderungen vorbereitet und mit den BIM-Prozessen vertraut gemacht werden. Das Heinz-Piest-Institut für Handwerkstechnik der Leibnitz Universität Hannover tes- www.teklastructures.com. / www.buildings.trimble.com

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BIM im Diskurs

Projekträume im Internet – Herausforderung für die IT-Sicherheit Von den Ergebnissen einer Studie zu IT-Trends, von Cyber-Angriffen und der Schwachstelle Mensch Wann immer Teams gemeinsam an Projekten arbeiten, stellt sich die Frage, wo die große Menge an Daten und Anwendungen abgelegt ist. Immer häufiger kommen dabei virtuelle Projekträume zum Einsatz und so stellt sich auch verstärkt die Frage, wie sicher die dort hinterlegten Daten eigentlich sind. Denn die zunehmende Digitalisierung macht natürlich auch angreifbar. Der Einzelkämpfer ist out, Teamwork ist angesagt. Zusammenarbeit ist zu einem wesentlichen Erfolgsfaktor geworden. Überall in der Wirtschaft ist das zu beobachten. Was in anderen Branchen Die Projekträume deutscher Anbieter sind in längst selbstverständlich ist, setzt sich auch der Regel sehr sicher. Dennoch lohnt sich in der Baubranche zuein genauer Blick. Welche Zertifikate liegen nehmend durch: das vor? Sollen die Daten in einem deutschen gemeinsame, parallele Rechenzentrum mit den dort gültigen Datenschutzrichtlinien gehostet werden oder Arbeiten in einer offespielt der Standort keine Rolle? Gewährt der nen Arbeitsumgebung. Anbieter Einblick in sein Rechenzentrum? BIM ist das Stichwort. Der kollaborativen Arbeitsmethode gehört laut Experten die Zukunft. Sie wird die Zusammenarbeit der am Bau Beteiligten grundlegend verändern (Bild 1).

–i– Virtuelle Räume zur Projektabwicklung Für die gemeinsame Projektabwicklung haben sich sogenannte virtuelle Projekträume bewährt, auch Virtual Data Rooms oder Projekt-Kommunikations-Management-Sys-

Bild 1. Projekträume bringen die Projektbeteiligten zusammen und sorgen für eine effiziente und strukturierte Zusammenarbeit: in einer offenen Arbeitsumgebung.

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teme (PKMS) genannt. Sie sind in der Baubranche mittlerweile recht bekannt und werden auch häufig genutzt. Das zeigen die Ergebnisse einer Befragung, die BRZ Anfang 2016 durchgeführt hat. Ca. 400 Unternehmen, darunter Investoren, Architekten, Planer, Fachingenieure sowie Unternehmen aus dem Hoch- und Tiefbau standen Rede und Antwort zu der aktuellen und zukünftigen Verwendung der unterschiedlichsten Technologien. 62 % der befragten Unternehmen gaben dabei an, virtuelle Projekträume zu kennen, von denen wiederum 46 % diese Plattformen auch nutzen (Bild 2). Hier werden Baupläne, Berechnungen, Verträge, Protokolle, Terminvorgaben, BIM-Modelle usw. verwaltet und archiviert – an einer zentralen Stelle. Alle am Bauvorhaben beteiligten Personen greifen im Projektraum auf die gleichen, aktuellen Daten zu: egal wann, egal wo. Über ein Rechtesystem lässt sich genau steuern, wer in welcher Phase des Projektes welche Dokumente sehen oder ändern darf. Neben dem effizienten und sicheren Austausch von Dokumenten, bieten virtuelle Projekträume die Möglichkeit per E-Mail oder Chat zu kommunizieren, Aufgaben können verteilt, Bautagebücher gepflegt und Mängel gemanagt werden.

– ii – Wie sicher ist ein Cloud-basierter Projektraum? Vielen Nutzern ist vermutlich gar nicht bewusst, dass das Arbeiten in einem Projektraum bedeutet, Cloud Computing zu betreiben. Auch die BRZ-Studie stützt diese These, denn die Frage, ob das Unternehmen bereits Dienste in die Cloud ausgelagert hat, beantworteten nur 25 % derjenigen, die die Technologie kennen mit „Ja“. Tatsächlich handelt es sich bei virtuellen Projekträumen um Cloud-basierte Lösungen. Entweder ist es eine reine Web-Applikation oder aber eine Lösung auf Basis von z. B. Microsoft SharePoint, bei der intelligente Schnittstellen die Kommunikation zusätzlich erleichtern (Bild 3). Der Zugriff darauf erfolgt per Internetbrowser. Voraussetzung für die Cloud-basierte Projektkommunikation ist also lediglich ein Internet-fähiges Endgerät (PC, Smartphone, Tablet …), ein Internetzugang und ein Browser. Cloud Computing wird häufig in einem Atemzug mit Bedenken bezüglich des Datenschutzes sowie der Sicherheit genannt. Sie sind die größte Hürde für eine weitere Verbreitung. Das belegen die unterschiedlichsten Studien. Aber ist die Angst vor einem unberechtigten Zugriff auf sensible Projektdaten oder vor einem Verlust der Daten berechtigt?

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Bild 2. Projekträume sind in der Baubranche inzwischen recht bekannt und werden auch häufig genutzt (Angaben in Prozent).

Die Projekträume deutscher Anbieter sind in der Regel sehr sicher. Dennoch lohnt sich ein genauer Blick. Welche Zertifikate liegen vor? Sollen die Daten in einem deutschen Rechenzentrum mit den dort gültigen Datenschutzrichtlinien gehostet werden oder spielt der Standort keine Rolle? Gewährt der Anbieter Einblick in sein Rechenzentrum? Ein anderer Punkt, der bei Cloud-Anwendungen gerne in Frage gestellt wird, ist die Verfügbarkeit der Daten. Auch hier haben Rechenzenten üblicherweise die Nase vorn, denn sie verfügen über eine performante, hochverfügbare und skalierbare IT-Infrastruktur. Nachzufragen lohnt sich auch hier. Welche Verfügbarkeit wird garantiert? Wann finden Wartungszeiten oder das Einspielen von Updates statt? Entscheidend ist es, die Sicherheitssysteme – Löschanlage, Notstromversorgung, Zugangskontrollen, redundante Anbindung, Virenscanner usw. – stets aktuell zu

halten und sich auch gegen neue Bedrohungen abzusichern. Das kann grundsätzlich natürlich auch bei einer eigenen Projektraum-Lösung, beispielsweise auf Basis von Sharepoint, die auf einem Server in den eigenen Firmenräumen läuft, gegeben sein. Der Aufwand, der betrieben werden muss, um Sicherheit, Stabilität und Performance sicherzustellen, lohnt sich in der Regel allerdings nicht.

– iii – Die Hälfte aller erfolgreichen Cyber-Angriffe hat nichts mit der Technik zu tun Bei der Sicherheitsdiskussion um Cloud Computing geht es häufig um die technische Abwehr eines unerlaubten Zugriffs von außen. Dabei lauert die größte Gefahr gar nicht außerhalb, sondern im Unternehmen.

Bild 3. Projekträume mit Outlook-Integration erleichtern das Arbeiten. In der gewohnten Office-Umgebung lassen sich Dokumente und E-Mails einfach abrufen und verwalten.

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– iv – Schwachstelle Mensch wird gezielt ausgenutzt „Social Engineering“ nennt es sich, wenn sich Hackerbanden ganz gezielt auf menschliche Eigenschaften – wie etwa Neugier oder Hilfsbereitschaft – konzentrieren und diese ausnutzen. Das Opfer wird verleitet, Schutzmechanismen zu umgehen oder unbewusst Schadprogramme zu installieren. So gelangen die Täter dann an schützenswerte Daten und Informationen. Leider werden diese Mittel, um CyberAngriffe erfolgreich auszuführen, immer beliebter. Das kann ganz harmlos mit einer E-Mail beginnen. Absender und Betreff wirken plausibel. Auch der Anhang, ein Word-, Excel- oder anderes Office-Dokument, vielleicht Bild 4. IT-Sicherheit ist für die Baubranche ein wichtiges Thema. Bedenkauch ein PDF, erscheint auf den ersten Blick gewöhnlich. lich: Organisatorische Maßnahmen werden vergleichsweise wenig um Ob der Empfänger den Anhang der E-Mail nun öffnet oder gesetzt; Angaben in Prozent (Quelle: BRZ-Studie „IT-Trends in der Bau nicht, hängt entscheidend davon ab, wie viel er von den branche“) (Abb.: BRZ). Strategien und Tricks krimineller Hackerbanden weiß. Ist er ahnungslos und öffnet den Anhang, hat er damit auch Denn gut die Hälfte aller erfolgreichen Cyber-Angriffe den Cyber-Kriminellen die Tür ins Unternehmen geöffnet. hängt nicht mit der Technik, sondern mit dem Nutzer zu- Ist er hingegen für Sicherheitsthemen sensibilisiert und ist sammen. Datendiebstahl spielt dabei ihm bewusst, dass der E-Mail-Anhang nur eine untergeordnete Rolle. Unwis- Denn gut die Hälfte aller erfolgreichen einen Trojaner beinhalten kann, der senheit, Unsicherheit, Nachlässigkeit Cyber-Angriffe hängt nicht mit der Technik, alle Daten verschlüsselt, die dann beim oder Bequemlichkeit der Anwender sondern mit dem Nutzer zusammen. DatenSynchronisieren auch in den Projektführen oft zu Angriffen, die sich leicht diebstahl spielt dabei nur eine untergeordraum gelangen können, hat er den Anhätten abwenden lassen können. Neben nete Rolle. Unwissenheit, Unsicherheit, griff auf das Unternehmen abgewehrt. technischen Maßnahmen sind es orga- Nachlässigkeit oder Bequemlichkeit der nisatorische Maßnahmen, in die min- Anwender führen oft zu Angriffen, die sich –v– destens genauso intensiv investiert wer- leicht hätten abwenden lassen können. Neben technischen Maßnahmen sind es orgaBei der Passwortsicherheit herrscht den sollte, um größtmögliche Sicherheit nisatorische Maßnahmen, in die mindestens Nachholbedarf zu erreichen. Die aktuelle BRZ-Studie macht genauso intensiv investiert werden sollte, Ein anderes Beispiel ist der sorglose deutlich: IT-Sicherheit ist für die Unter- um größtmögliche Sicherheit zu erreichen. Umgang mit Passwörtern. Fast überall nehmen ein wichtiges Thema. Mit über 90 % bestätigt die überwältigende Mehrheit der befragten wird heutzutage ein Passwort benötigt. Mit dieser großen Unternehmen, dass sie bereits Maßnahmen zum Schutz Menge an Passwörtern sind viele überfordert. Die KonseIhrer IT eingeleitet hat. quenz: Es werden einfache, leicht zu merkende Passwörter Allerdings ist das Bewusstsein, dass es dabei um mehr verwendet. Das ist zwar nachvollziehbar, aber auch gefährgeht, als ein Antivirenprogramm im Betrieb zu installieren, lich. Denn das, was sich der Nutzer leicht merken kann, ist vielleicht noch nicht überall vorhanden. Denn 96 % der Be- für Kriminelle genauso leicht zu knacken. fragten geben zwar an, technische IT-SicherheitsmaßnahUnd ist das Passwort erst einmal in fremde Hände gemen umzusetzen, aber organisatorische Maßnahmen, wie raten, lässt sich damit allerlei Schindluder betreiben. Der das Sensibilisieren der Mitarbeiter oder das Definieren von Hacker hat Einblick in die Korrespondenz, kann E-Mails Sicherheitsstufen im Betrieb, ergreifen mit (virenverseuchten) Anhängen veraktuell nur 36 % der befragten bauaus- Geschützt ist nur, wer dafür sorgt, dass der schicken, Dateien kopieren, löschen und führenden Unternehmen (Bild 4). veröffentlichen usw. Betrieb technisch und organisatorisch imDas ist ein bedenkliches Ergebnis, mer auf dem aktuellsten Sicherheitsstand zeigt es doch, dass die Sicherheitslücke ist. Im Unternehmen müssen eine Sicher– vi – Mensch von den Unternehmen kolossal heitskultur und ein Sicherheitsbewusstsein unterschätzt wird. Technisch sind die (Awareness) aufgebaut und gepflegt werden. Große Plattformen im Visier der Angreifer Unternehmen oft gut gerüstet. Sie verfü- Mitarbeiter müssen für relevante GefährdunDabei sind es nicht nur die einfachen gen über Firewall, Anti-Malware-Tools gen sensibilisiert werden und wissen, welPasswörter, die man tunlichst vermeiund andere Sicherheits-Systeme, mit de- che Folgen das eigene Verhalten für das Unden sollte. Auch der universelle Einsatz nen sich Eindringlinge abwehren lassen. ternehmen haben kann. In Zeiten der Digitaist riskant. Häufig verfügen Nutzer über Organisatorisch hingegen herrscht gro- lisierung kann es sich kein Betrieb mehr nur ein einziges Passwort für alle Konßer Nachholbedarf. Das fängt bei der leisten, weiter arglos und untätig zu bleiben. ten – gewechselt wird dieses nur selten, Passwortsicherheit an, geht über den arglosen Umgang mit E-Mail-Anhängen bis hin zum sorglo- wenn überhaupt. Gerne nehmen sich Cyber-Kriminelle sen Eintragen von Kontodaten bzw. Banking-Zugängen auf schlecht gesicherte Server vor, beispielsweise von Foren. Aber auch die großen Online-Dienste, die prinzipiell gut angeblich echten Bankportalen.

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gesichert sind, werden gerne für Attacken missbraucht. Von Angriffen wie z. B. auf den Internetkonzern Yahoo, bei dem Daten von mindestens 500 Millionen Nutzern gestohlen wurden, hört man beinahe täglich. Auch der Online Storage Anbieter Dropbox, der gerne als ProjektraumErsatz genutzt wird, wurde bereits Opfer eines Angriffs. Im Jahr 2012 wurden durch einen Hackerangriff geschätzte 68 Millionen User-Passwörter gestohlen. Kommt ein universelles Passwort zum Einsatz, haben die Kriminellen leichtes Spiel. Es muss nur ein Konto geknackt werden und schon hat man Zugang zu allen anderen Konten – man verliert quasi den Generalschlüssel für seine Daten. Wichtig ist es also, für jeden Dienst ein eigenes, sicheres Passwort zu verwenden. Dabei gibt es durchaus Tricks, wie sich kryptisch anmutende Passwörter leicht merken lassen.

– vii –

– viii – Checkliste IT-Sicherheit Organisatorisch

Technisch

Sensibilisieren und schulen der Belegschaft zu IT-Sicherheit. Dies beinhaltet:

•

aktuelle Updates für Software, Betriebssysteme und Browser gewährleisten

•

das Vermitteln von Basiswissen zu bösartiger Software und Social Engineering

•

professionelle Antivirensoftware, Firewall und Daten sicherung nutzen

•

das Erläutern von Schutzmaßnahmen, die der Mitarbeiter selbst vornehmen kann

•

geeignete Anti-Spam-Lösung verwenden

die stetige Information zu aktuellen Bedrohungen

•

Proxyserver mit Contentfilter und Log-Möglichkeit nutzen

•

das Formulieren betrieblicher Leitsätze im Umgang mit Internet und E-Mail

Organisierte Kriminalität kann jeden treffen Egal ob kleines Unternehmen oder großer Konzern – Plattformen für das Projektmanagement sind stark im Kommen und längst nicht mehr nur Großprojekten vorbehalten. Sie werden mehr und mehr auch bei kleinen und mittelgroßen Projekten eingesetzt. Die Tatsache, dass sie über das Internet erreichbar sind – und das rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr, ist Segen und Bürde zugleich. Denn, was auf der einen Seite die Projektkommunikation effizienter macht, setzt auf der anderen Seite, ausgefeilte Sicherheitskonzepte voraus. Geschützt ist nur, wer dafür sorgt, dass der Betrieb technisch und organisatorisch immer auf dem aktuellsten Sicherheitsstand ist. Im Unternehmen müssen eine Sicherheitskultur und ein Sicherheitsbewusstsein (Awareness) aufgebaut und gepflegt werden. Mitarbeiter müssen für relevante Gefährdungen sensibilisiert werden und wissen, welche Folgen das eigene Verhalten für das Unternehmen haben kann. In Zeiten der Digitalisierung kann es sich kein Betrieb mehr leisten, weiter arglos und untätig zu bleiben.

Weitere Informationen: Weitere Informationen zum Schutz des eigenen Unternehmens, finden sich auf www.brz.eu/it-sicherheit. Dort wird erklärt, wie man sichere Passwörter kreiert, die schwer zu knacken, aber dennoch leicht zu merken sind. Außerdem hat man hier auch die Möglichkeit, sich einem IT-Sicherheitscheck zu unterziehen oder sich über das Schulungsangebot zu informieren. Die IT-Studie kann hier angefordert werden: http://www.brz.eu/studien Nadine List, Unternehmenskommunikation BRZ Deutschland GmbH; Martin Haselbek, IT-Systems Projekte, BRZ Deutschland GmbH www.brz.eu

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Der (innere) Wert von IFC Von der starken IFC-Idee, ihren Eigenheiten sowie dem Umgang mit ihr und ihnen Die IFC -Idee ist stark. Allgemeine Zustimmung findet der Gedanke, dass unsere stark fragmentierte Bauindustrie von einem häufig angewandten offenen Standard für einen effektiven und zuverlässigen BIM-Datenaustausch zwischen verschiedenen Interessensgruppen profitieren könnte. IFC jedoch ist nicht die Gesamtlösung und es braucht mehr als einen Standard, um diese Idee Realität werden zu lassen. Die Komplettlösung müsste zur selben Zeit, alle relevanten technologischen, prozessualen und vertraglichen Probleme und Herausforderungen lösen. In diesem Artikel untersuchen wir den Wert von IFC und seine Rollen als Teil dieser Gesamtlösung. In diesem Sinn sorgt das IFC-Austauschformat nicht automatisch für Werte, aber es hat Potential und wartet nur darauf genutzt zu werden. Sollten Sie, lieber Leser, bisher noch nicht in die Welt von IFC und BIM eingetaucht sein, bitten wir Sie, die BIMGrundlagen an anderen Stellen nachzulesen. IFC hat seinen größten Wert im Datenaustausch zwischen Software-Anwendungen verschiedener Gewerke. Das gilt z. B. für den Datenexport eines Architekten zur Mengenermittlung oder Energie-Analyse. IFC ist deutlich schwächer im Austausch von Daten zwischen SoftwareProgrammen innerhalb einer Disziplin wie von Architekt zu Architekt. Derzeit ist es auch nicht besonders geeignet als Format für Produktbibliotheken (in Form von BIM-Objekten, hier fehlt die Parametrik) oder als natives Datenmodell für ein fiktives BIM-Autorensystem. Technisch bedeutet das, dass IFC sein größtes Potential im Datenaustausch zwischen unterschieden Akteuren in einem Bauprojekt hat.

–i– Die technologische und die Management-Sicht Aus der Prozesssicht wird deutlich, dass IFC am häufigsten im Austausch zwischen verschiedenen Organisationen genutzt wird und als Grundlage von Vereinbarungen derselben dient. Dies ist entschieden anders als der interne Gebrauch von BIM, bei dem man mehr Kontrolle über die genutzten BIM-AppliAus der Prozesssicht wird deutlich, dass IFC kationen und die Ream häufigsten im Austausch zwischen vergeln, wie diese BIMschiedenen Organisationen genutzt wird Applikationen eingeund als Grundlage von Vereinbarungen dersetzt werden, gewinnt. selben dient. Dies ist entschieden anders als Im Gegensatz dazu der interne Gebrauch von BIM, bei dem man weist IFC auch beim mehr Kontrolle über die genutzten BIM-Apinternen Gebrauch der plikationen und die Regeln, wie diese BIMBIM Methode (Closed Applikationen eingesetzt werden, gewinnt. BIM) besondere Vorzüge auf, da sich die Einhaltung von Richtlinien und Regeln meist nicht in den BIM-Autoren-Systemen überprüfen lässt, in denen die Modelle erstellt wurden. Das bedeutet aus der Management-Sicht, dass alle beteiligten Organisationen ein geschäftliches Interesse haben müssen, um an diesem Austausch teilzunehmen. Innerhalb

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einer Organisation hat die Geschäftsleitung meist einen guten Überblick über den Return of Invest (ROI) bei dem Einsatz von BIM und modellbasierter Planung. Den Kosten für Software-Lizenzen und Training der Mitarbeiter stehen die Effizienz bei der Erstellung von Entwürfen und ihrer Dokumentation gegenüber. Der BIM-Datenaustausch zwischen Organisationen ist anders, weil die Investitionen von einer Organisation getätigt werden, der Nutzen sich jedoch möglichicherweise erst in einer anderen Organisation darstellt. Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass die technologische Sichtweise nur ein Teil des Bildes ist. Die meisten Probleme mit IFC werden durch ungeeignete Prozesse und schwache Geschäftsinteressen verursacht, weit mehr als durch technische Unzulänglichkeiten des ISO-Standards. Als nächstes werden wir einen näheren Blick auf die erforderlichen Prozesse richten, wie IFC Ihr Geschäft unterstützen kann und welche Stärken es hat.

– ii – Wert eines einzelnen IFC-Austausches Der Wert des IFC-Datenaustauschs eines Bauwerks-Informations-Modells wächst durch den individuellen Austausch in einem Projekt. Das bedeutet, wenn der individuelle Austausch keinen Wert bietet, kann auch der BIM-Austausch auf einem höheren Niveau keinen Wert generieren, weil nicht existierender Wert sich einfach nicht addieren oder multiplizieren lässt. Daher muss es unser vordringliches Ziel sein, dass ein einzelner IFC-Austausch bereits Werte hervorbringt. Wenn ein Ausschreiber oder Kostenkalkulator von einem Architekten ein brauchbares IFCModell erhält, kann dieser eine Mengenermittlung eventuell binnen eines Tages statt in zwei Wochen erstellen, was einen klar quantifizierbaren Wert des Austauschmodells und des Vorgangs darstellt. Erhält der Kalkulator jedoch ein Bauwerksmodell, das wichtige Informationen vermissen lässt, die Informationen nicht zugesichert werden können oder der Daten-Import zur Mengenermittlung misslingt, wurde kein Wert generiert. Der Wert kann sogar negativ ausfallen, wenn wegen der misslungenen Bemühungen des Austausches wieder auf die traditionelle Methode zurück gegangen werden muss, oder schlimmer noch, wenn wegen eines ungeeigneten Modells falsche Mengen ermittelt werden. Weil dieser Datenaustausch zwischen geschäftlich abgrenzten Organisationen stattfindet, müssen wir neben der Technologie auch die Prozesse und Geschäftsinteressen absichern.

– iii – Daten und ihr Kontext Es gibt kein universelles IFC-Bauwerks-Informations-Modell als fertiges Ergebnis. Wir tauschen Daten immer im Kontext eines spezifischen Anwendungsfalls aus, z. B. für

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eine Entwurfskoordination, und dieser Kontext gibt vor, tauschs ermöglicht. Dies erlaubt uns, realistische Erwartunwelche Informationen notwendig sind. Wenn z. B. ein Ar- gen zu haben, klare Grenzen für Verantwortlichkeiten zu chitekt ein Modell an einen Tragwerksplaner übergibt, setzen und Datenaustausche ohne Überraschungen auszudann sind Raumobjekte weitestgehend irrelevant (außer sie führen, welches sich wiederum in ein faires und vorhersagtragen evtl. Informationen über die Bodenbelastbarkeit, bares Geschäftsmodell für alle transformiert. etc.), aber Stützen und Unter- oder Überzüge sind essentiell. Für den BIM-Prozess ist es unerlässlich, dass Verein– iv – barungen für individuelle Datenaustausche im Voraus getroffen werden. Diese Vereinbarungen wiederum erfordern Vereinbarungen über den Inhalt es, dass die Austauschszenarien wohl definiert sind. Diese Erkenntnis ist allgemein akzeptiert und es gibt viele Ent- Der Schlüssel zu einem werthaltigen IFC/BIM-Austausch wicklungen, wie IDM und MVD des buildingSMART ist die Vereinbarung über den Inhalt desselben. Diese VerInternational oder BIM-Durchführungspläne, die das Ziel einbarungen müssen vielfältig umgesetzt werden, aber die haben, diese Austauschszenarien näher zu definieren. folgenden Regeln gelten in allen Fällen: Für den Geschäftsprozess ist es wichtig, dass der Datenaustausch einen Wert generiert, weil es sonst zu keinem 1. Nur relevante Informationen. In jeglichem Informa tionsaustausch benötigt der Empfänger Geschäft auf dieser Basis kommt. Es ist einen konkreten Satz an Informationen. aber ebenso wichtig, wie dieser Wert ge- Das Teilen des entstehenden Wertes kann Falls der Austausch mehr Informatioteilt wird, weil er für alle Beteiligten die ganz verschieden erfolgen, aber eine gute nen enthält als definiert, werden diese Motivation darstellt, den Austauschpro- Ausgangssituation ist, wenn alle Beteiligignoriert. Und was noch schlimmer zess professionell zu gestalten. Das Tei- ten im Voraus wissen, was von Ihnen erwäre: Die überflüssigen Informationen len des entstehenden Wertes kann ganz wartet wird und was sie von den anderen können technische Probleme verursaverschieden erfolgen, aber eine gute erwarten können. chen; das reicht von „aufgedunsenen“ Ausgangssituation ist, wenn alle Beteiligten im Voraus wissen, was von Ihnen erwartet wird und Dateigrößen bis hin zu einem kompletten Versagen, die was sie von den anderen erwarten können. Und wir haben notwendigen Informationen überhaupt nutzen zu können. damit einen Weg der Absicherung des Datenaustauschs im 2. Nur zuverlässige Informationen. Die ausgetauschten InProjekt, der garantiert, dass die Vereinbarungen respektiert werden. Die Definition eines einzelnen Anwendungsfalls formationen verlieren viel an Wert, wenn ihnen der Empist genau genug, wenn sie eine eindeutige Prüfung des Aus- fänger nicht trauen kann. Wenn zuverlässige Informatio-

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nen mit unzuverlässigen im selben Austauschvorgang gemischt werden, wird das Vertrauen in die Informationen zerstört, die tatsächlich vertrauenswürdig wären. Projektspezifische Vereinbarungen, wie Namenskonventionen sollten deshalb respektiert werden; es sollten keine voreingestellten Standard-Attribute oder -Werte ungeprüft verwendet werden und die Informationen sollten genau den Stand des Entwurfs oder der Planung repräsentieren.

IFC-Fähigkeiten des erstellenden Programms (BIM-Authoring-Tool), wie es genutzt wird (mit Vorlagendateien, Bibliothekselementen, Modellierungsvorschriften ...) und wie weit die projektspezifischen Vereinbarungen eingehalten werden. Mit diesem Hintergrundwissen können wir ein realistisches und werthaltiges IFC-Modell für den BIMProzess erstellen.

– vi –

3. Normalisierte Informationen. Als Standard ist IFC sehr flexibel und es gibt viele Möglichkeiten ein und dieselbe Es wird nicht einfach so konvertiert Information in einem IFC-Modell zu codieren. Auf der anderen Seite hat jeder Austausch empfangende Software- Nun, da wir einen wohl definierten Anwendungsfall haben, Komponenten, die das ausgetauschte IFC-Modell erfolg- ist der nächste Schritt, die Modellierung und den Austausch reich importieren können müssen, da sonst der Datenaus- zu trennen. Es ist ein häufiger Fehler, anzunehmen, dass tausch keinen Wert hat. Das bedeutet das Modell, welches von einem BIMletztendlich, dass die Detailstruktur des Modellierer geschaffen wurde, einfach Mit IFC-zertifizierter BIM-Software kann IFC-Austauschprozesses durch die so in eine IFC-Datei konvertiert werden der Anwender sicher sein, dass es möglich Software-Anwendung bestimmt wird, kann. In Wirklichkeit funktioniert die sein sollte, ein qualitativ hochwertiges IFCdie am Ende der Lieferkette steht. Erstellung von IFC-Dateien ähnlich der Modell erstellen zu können oder, dass die Erstellung von Dokumenten, wie ZeichApplikation qualitativ hochwertige IFC- nungen oder Terminplänen. Dokumente Modelle einlesen kann. Aber Zertifizierung –v– werden von Modellen abgeleitet, aber es kann nicht sicherstellen, dass in einem Was Zertifizierung kann und was nicht gibt dafür spezielle Editierwerkzeuge, Projekt ausgetauschte IFC-Modelle von die eine Kontrolle über das Dokument guter Qualität sein müssen. Zertifizierung ist die eine Möglichkeit, und eine Vorschau über das Resultat erden IFC-Austausch zu verbessern. Mit möglichen. Nur so kann der Ersteller IFC-zertifizierter BIM-Software kann der Anwender sicher des Dokuments sicher sein, dass es alle relevanten Informasein, dass es möglich sein sollte, ein qualitativ hochwerti- tionen enthält, diese vertrauenswürdig sind und dass Dokuges IFC-Modell erstellen zu können oder, dass die Appli- ment in der vereinbarten Struktur erzeugt wurde. kation qualitativ hochwertige IFC-Modelle einlesen kann. In dem BIM-Prozess geht es bei Vereinbarungen immer Aber Zertifizierung kann nicht sicherstellen, dass in einem um die Daten, die ausgetauscht werden sollen, insbesondere Projekt ausgetauschte IFC-Modelle von guter Qualität sein um das IFC-Modell. Die Vereinbarungen sollten sich nie auf müssen. Das bedeutet, dass die Vereinbarungen weit über native Datenmodelle der Modellierer (wie in Revit, Archiden Inhalt der Zertifizierung hinausgehen müssen. CAD, Tekla, DDS-CAD, etc.) beziehen, wenn und weil diese Wie zuvor diskutiert, hängt die Definition von Quali- nicht ausgetauscht werden oder das Ergebnis sich der Übertät immer von dem Anwendungsfall ab. Die Qualität von prüfung entzieht. Das gibt den BIM-Autoren maximale FleIFC-Modellen hängt von vielen Faktoren ab, wie etwa den xibilität, die BIM-Modellier-Werkzeuge möglichst produk-

Ein geeigneter BIM-Prozess zur Validierung der IFC-Austauschdaten (Abb.: Datacubist)

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tiv einzusetzen, solange die Austauschdaten und damit das Ergebnis den vereinbarten Anforderungen entsprechen. Der Ablauf startet mit einer Vereinbarung (siehe Bild). Wenn die Vereinbarung aus der im Bild gezeigten Darstellung entfernt wird, wird man schnell feststellen, dass es keine Kriterien gibt, gegen die man die Modelle prüfen kann. Ohne die Möglichkeit zur Prüfung bleibt die Werthaftigkeit des Modells unklar. Mit der gezeigten Vereinbarung weiß der Herausgeber des Modells, welche Informationen das Modell enthalten muss. So kann der Autor ein IFC-Modell exportieren, das Gegenstand der Vereinbarung ist. In der Theorie ist es möglich, Austauschmodelle direkt aus den BIM-Modellier-Werkzeugen zu erstellen, die völlig konform mit den Vereinbarungen sind. Das wird aber selten der Fall sein, weil es sehr viel Disziplin erfordert, sowie Arbeit und Fachkenntnisse. Die BIM-Software-Komponenten haben häufig nicht korrespondierende Werkzeuge für IFC wie sie für Dokumente vorhanden sind, d. h. es gibt keine Vorschau oder Schemaprüfung gegen die Anforderungen des Anwendungsfalls.

– vii – Professionelle Verantwortung für das Austauschmodell Simplebim® von Datacubist aus Finnland (dt. Vertrieb GSP-Network) wurde entwickelt, um den BIM-Prozess und den IFC-Austausch zu verbessern. Simplebim importiert das Austauschmodell und validiert es gegenüber den Anforderungen. Sollte etwas von Belang gefunden werden, kann der Nutzer den Sachverhalt an die Quelle des Modells kommunizieren (z. B. mit einer BCF Datei) oder man nutzt die Kopier- und Editierfunktionen in Simplebim, um die Probleme zu lösen. Es hängt von den Kernpunkten und den Umständen ab, welche Vorgehensweise besser ist. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, wer Simplebim anwendet, ob es nun der Modellautor, der BIM-Koordinator oder der BIM-Nutzer ist. Zeitzwänge lassen die Redigier-Funktionen häufig als bessere Option erscheinen. Oder das Editieren des Austauschmodells ist geeignet, das Projekt voran zu bringen und gleichzeitig mit BCF das ursprüngliche Modell für den nächsten Datenaustausch zu verbessern. Sobald die Austauschdatei die nötige Qualität erreicht hat, wird sie aus Simplebim exund in die Ziel-Applikation importiert. Die entstandene IFC-Datei weist im Kontext des Anwendungsfalls nun ausschließlich relevante, verlässliche und normalisierte Informationen auf, die sich erfolgreich in die Ziel-Applikation importieren lassen. Mit diesem Prozess kann der BIM-Autor sicher seine professionelle Verantwortung für das Austauschmodell übernehmen, so wie es bereits für die 2D-Pläne geschieht. Die „Designer“ der Daten können sogar noch überzeugter von den Austauschmodellen sein als bei 2D-Plänen, weil sich diese viel besser für automatische Prüfungen bezüglich der Anforderungen eignen. Die Verantwortung des BIM-Autors endet also dort, wo das Austauschmodell erfolgreich die Validierung gegenüber den Anforderungen erfüllt, d. h. das Austauschmodell bietet an dieser Stelle einen qualifizierten Input für die nächste Stufe des Entwicklungsprozesses. Die nächste Stufe des Prozesses über-

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nimmt ihrerseits die Verantwortung für die Nutzung der gültigen Informationen des Modells. So ist z. B. in der Energie-Analyse das Austauschmodell gerade einmal einer von vielen Beiträgen (Klimadaten, thermische Eigenschaften der Bauelemente, Raumnutzung, etc.) und der Architekt kann für diese Kriterien nicht verantwortlich sein und ist somit auch nicht verantwortlich für die Energieanalyse.

– viii – Wert der IFC-Nutzung Zum Schluss untersuchen wir den Wert der Nutzung von IFC in den beschriebenen Prozessen. Als ein sich langsam fortbewegender, internationaler Standard, ist IFC niemals an vorderster Front der Als ein sich langsam fortbewegender, intechnischen Entwickternationaler Standard, ist IFC niemals an lung. IFC wurde mit EXvorderster Front der technischen EntwickPRESS definiert, das, lung. IFC wurde mit EXPRESS definiert, das, nicht wie z. B. XML, nicht wie z. B. XML, den meisten Entwickden meisten Entwicklern unbekannt ist. Es trägt die Last der lern unbekannt ist. Es Rückwärtskompatibilität, die durch z. T. trägt die Last der Rückschlechte Designentscheidungen vor lanwärtskompatibilität, die ger Zeit sogar noch verschlimmert wurde. durch z. T. schlechte Designentscheidungen vor langer Zeit sogar noch verschlimmert wurde. Auf der Basis des aktuellen EXPRESS-Modells gibt es eine Schicht von Implementierungsvereinbarungen, die sich über die Zeit entwickelt hat und immer noch viele verschiedene Möglichkeiten der Repräsentation ein und derselben Information bietet. Kurz gesagt, wenn wir uns die Technologie anschauen, wird deutlich, dass IFC viel besser sein könnte. Dennoch gibt es nichts in der IFC-Technologie, das es von der Ausführungen seiner Funktion abhalten könnte. Fast alle Probleme des „wirklichen Lebens“, die landläufig bei der Benutzung von IFC entdeckt werden, sind schlecht definierten Anwendungsfällen, mangelhaften Prozessen und dem Fehlen von GeschäftsEs gibt eine verbreitete Falschwahrnehmodellen für BIM gemung davon, dass IFC- und BIM-Austausch schuldet. Es gibt eine viel leichter sei, als er tatsächlich ist. Und verbreitete Falschwahrdies ist ein Problem, das nicht durch die nehmung davon, dass „Himmelsmechanik“ irgendeiner TechnoloIFC- und BIM-Ausgie gelöst werden kann. Die Lösung besteht tausch viel leichter sei, darin, Anwendungsfälle zu definieren und als er tatsächlich ist. zu vereinbaren, den Austausch zu validieUnd dies ist ein Probren und somit den IFC/BIM-Austausch zu lem, das nicht durch die einer profitablen Geschäftsidee zu machen. „Himmelsmechanik“ irgendeiner Technologie gelöst werden kann. Die Lösung besteht darin, Anwendungsfälle zu definieren und zu vereinbaren, den Austausch zu validieren und somit den IFC/BIM-Austausch zu einer profitablen Geschäftsidee zu machen. IFC wird viel stärker und wertvoller, wenn wir seine nichttechnischen Eigenschaften in Betracht ziehen. –– Definition von Anwendungsfällen. Als Offenes Datenformat ermöglicht IFC eine herstellerneutrale Definition von Anwendungsfällen und klare Vereinbarungen zu den Austauschmodellen. Es separiert klar und deutlich das native BIM-Autoren-Modell von dem IFC-Austauchmodell und

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erlaubt entsprechende Anforderungen an das Austauschmodell zu stellen. Das ist immer eine gute Idee, besonders für viele Behörden, die per Gesetz keine proprietären Datenformate fordern, noch Beschreibungen ihrer Anforderungen durch native Formate ausdrücken dürfen. –– Unabhängige Validierung. Als ein offener Standard ermöglicht IFC, die Prüfung der Resultate durch Dritte (sowie durch 3rd-Party-Software) als ein standardisierter Teil des Prozesses. Weil IFC stabil und robust ist und die Daten für jeden völlig zugänglich (sprich „offenes Format“) sind, ist es möglich, eine Qualität ohne Zweideutigkeit zu definieren (im Kontext eines Anwendungsfalls). –– Das Lektorat. Das IFC-Dateiformat bietet die Möglichkeit, das Austauschmodell unabhängig von der AutorenSoftware zu redigieren; in vielen Fälle erlaubt dies eine effiziente Arbeitsweise. –– Weite Verbreitung. IFC ist bei den BIM-Autoren- und Analyse-Werkzeugen bereits weit verbreitet. Die meisten der aktuell implementierten Schnittstellen haben eine ausreichende hohe Qualität, um sie in dem zuvor beschriebenen IFC/BIM-Prozess anzuwenden. Derzeit listet die buildingSMART Webseite 162 Anwendungen, die IFC unterstützen oder unterstützen wollen. Es mag verführerisch sein, alternative Formate für IFC zu schaffen. Wenn man von den technischen Unzulänglichkeiten von IFC ausgeht, wäre es ganz leicht, ein technisch besseres Format zu kreieren. Jedoch löst ein technisch besseres Format nicht die Defizite hinsichtlich der Modellqualitäten, Prozesse und Geschäftsmodelle. In der Tat ist IFC in allen Aspekten, in denen der BIM-Prozess abläuft, wirklich stark und viel überzeugender als irgendein neues, technisch überlegenes Format je sein würde.

– ix – Fazit Wir haben uns auf den Weg begeben, den Wert des IFC zu finden und im Gegensatz zu dem, was wir erwartet haben, fanden wir den inneren Wert des IFC in den nichttechnischen Eigenschaften. Tatsächlich haben wir herausgefunden, dass IFC trotz seiner technischen Unvollkommenheit einen großen Wert besitzt. Eine weitere Erkenntnis ist, dass ein guter BIM-Prozess gleichzeitig die technischen, prozessualen und geschäftlichen Fragen des Datenaustauschs lösen muss. Von Anfang an muss der individuelle Datenaustausch abgesichert werden, weil der Gesamtwert durch die individuellen Szenarien wächst. Die Lösung besteht in der klaren Definition der Anwendungsfälle und der Schlüssel zu einer Vereinbarung ist ein wohl definierter Anwendungsfall, der im Voraus überblickt, welche Austausch-Szenarien in dem Projekt statt finden werden. Eine vorherige Vereinbarung ist die Basis eines prognostizierbaren und profitablen Geschäftsmodells rund um den IFC/BIM-Austausch, das benötigt wird, um jeden Beteiligten miteinzubeziehen. IFC ist eindeutig die beste Alternative die wir haben. Jiri Hietanen, Co-founder datacubist, Andreas Kohlhaas, BIM Stratgie, GSP Network GmbH

www.datacubist.com / www.gsp-network.com / www.simplebim.com

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Digital geht nur bis zur Bürotür Vor einigen Jahrzehnten studierte ich in Spanien Architektur. Als Prototyp eines Effizienz suchenden Studenten hatte ich zu diesem Zeitpunkt bereits das Potential der Digitalisierung voll für mich entdeckt und auch angefangen zu nutzen: Ich war der stolze Besitzer zweier miteinander vernetzter Computer, eines der ersten bezahlbaren Scanner, einer QuickCam und selbstverständlich eines anständigen Druckers. Mit diesem Set-Up war ich in der Lage, analoge Information zu erfassen und diese dann in meine digitalen Arbeiten und Projekte einzufügen. Aber ich wollte noch mehr. Das Internet übte eine unwiderstehliche Anziehungskraft auf mich aus. Ich hatte in Zeitungen und Magazinen schon viel darüber gelesen und als die Stadt Barcelona den ersten „Kurs für Internet und Webdesign“ als Pilot-Programm lancierte, war ich einer der ersten zehn Beta-Tester. Es ging in diesem Kurs darum, die Grundmechanismen des Internets zu verstehen, HTML schreiben und Webseiten programmieren zu lernen sowie zu erfahren, wie man sich mit anderen Internetnutzern austauschen konnte. Das ging natürlich zu dieser Zeit nur durch einen rein textbasierten Chat. Da Suchmaschinen nur in einer sehr rudimentären Fassung existierten, gab man uns lange Listen mit Web adressen, damit wir wussten, wo es zu welchen Themen spannende Informationen gab. Jeder von uns im Kurs war daraufhin überzeugt, dass es über kurz oder lang die Posi-

tion des „Internetkonsumexperten“ geben würde: der Typ, der in Zukunft in den Unternehmen die Kontrolle haben würde, weil er das Wissen darüber hatte, wo welche Infor mation im Internet zu finden ist.

–i– Bastion Unternehmen Für alle die jetzt lachen müssen: „Wise after the event“ sagt der Engländer, „hinterher ist man immer schlauer“ der Deutsche. Doch sind diese Denkfehler eben ganz typisch für uns Men schen. Heute ist es klar, Die Intelligenz und Geschwindigkeit der dass wir statt begehrten Suchmaschinen hat unser Leben und Arbeiten in weniger als zwei Jahrzehnten entInternetkonsumexperten ganz einfach smart scheidend verändert. Nur eine Bastion hält programmierte Such- dieser Veränderung immer noch Stand: die maschinen nutzen. Mit Unternehmen. ihnen können wir nun in Echtzeit jegliche Informationen – vom Nachnamen eines japanischen Kochs über den Fußweg von München nach Santiago de Compostela bis hin zur Schuhgröße einer verstorbenen Synchronsprecherin – abrufen, verarbeiten, teilen, verlinken und vieles mehr.

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BIM im Diskurs

Die Intelligenz und Geschwindigkeit der Suchmaschinen hat unser Leben und Arbeiten in weniger als zwei Jahrzehnten entscheidend verändert. Nur eine Bastion hält dieser Veränderung immer noch Stand: die Unter nehmen. Denn jetzt mal ganz im Ernst: Wie schnell sind Sie in der Lage, eine Information zu finden, von der Sie sogar noch wissen, dass sie in einem Anhang einer acht Jahre alten E-mail steckt? Wie oft waren Sie schon mal in der Situation, Antworten aus dem bereits archivierten Projekt für eine brenzlige Gewährleistungsanfrage beantworten zu müssen – nur leider ist der Projektmanager oder verantwortliche Techniker schon gar nicht mehr bei Ihnen beschäftigt? Haben Sie sich schon häufiger zurückgelehnt und sich entnervt gefragt warum die Wunder der Digitalisierung scheinbar vor ihrer Bürotür stehen bleiben?

Kommt Ihnen das Szenario bekannt vor? – Finden durch eine rigide Logik, ellenlange Informationswege und komische Namen? Experten, die wissen, wo dann konkret etwas abgelegt ist? Und am Ende findet man eh nix? Das ist leider die Realität in vielen Unternehmen heute.

– iii – Das digitale Kapital gewinnbringend nutzen

Das erste was Suchmaschinen gelernt haben ist, die Fehler des Homo Sapiens auszugleichen. Ein Beispiel: ich brauche Informationen zum Orang Utan, vertippe mich beim Eingeben in die Suchmaske und schreibe „Orang Utna“. Für die Suchmaschine kein Problem, es hat beim Eingeben einfach mal wieder nur kurz „gemenschelt“. Solche Fehler passieren und sind normal. Wieso kommen wir dann auf die Idee, die wichtigsten und fast teuersten Informationen – ii – – nämlich die der Bauvorhaben – ohne ein menschlich fehIn Informationen statt in Dokumenten denken lertolerantes System ablegen und verarbeiten zu wollen? „Search Outperforms Order“ ist das Fundament der Kühlschränke können heute selbstständig beim Lebens- Digitalisierung. Das bedeutet, Namen und Ordnungen mittelladen Bestellungen aufgeben, das Auto braucht uns müssen beim Generieren von Informationen so simpel und auch nicht mehr zum Fahren und sogar Hunde und Kat- lean wie möglich gehalten werden. Denn wir gewinnen zen haben einen Chip. Wie lange wollen Sie dann noch in heute aus Daten den für den Unternehmenserfolg wichtiDokumenten anstatt in Informationen denken und sich gen Treibstoff Information und nur so können wir das dimit dem haargenau-korrektem Benennen und Ablegen der gitale Kapital gewinnbringend nutzen. Aber welcher Player Dokumente aufhalten? Denn Sie könnin der Bau- und Konstruktionsbranche ten heute schon die Gesamtheit Ihrer Kommt Ihnen das Szenario bekannt vor? – kann von sich behaupten, dass er heute Projekt-Informationen wie einen Film Finden durch eine rigide Logik, ellenlange dazu in der Lage ist? anschauen, darin bequem vor und zu- Informationswege und komische Namen? Angesichts dieser Situation benötirückspulen und jegliche Querverbin- Experten, die wissen, wo dann konkret etgen die Unternehmen ein Lösungspawas abgelegt ist? Und am Ende findet man dungen und Beziehung ziehen. ket für das reibungslose und intuitive Natürlich hat das korrekte Benen- eh nix? Das ist leider die Realität in vielen Informationsmanagement, kurz: Ein nen und eine smarte Ablagestruktur Unternehmen heute. durchgehendes Informationssystem, seine Berechtigung im Unternehmen. dass die Projektinformationen unterAber hätte man uns vor zwanzig Jahren in unserem Inter- nehmensweit konsolidiert, egal wo und wie diese vorhannetkurs in Barcelona gefragt, wie das Internet sich organi- den sind, und egal von wo oder wie ich auf diese zugreife. sieren wird, dann hätten wir geschworen, dass die URL der Ein System, das mir erlaubt diese Informationen in vielen Schlüssel zum Auffinden einer Information werden wird. verschiedenen Ordnungen (wie Playlisten in Spotify) freiStellen Sie sich das einmal vor! Wie sähe das heute bei der zuschalten und zu teilen, ohne deswegen die InformatioMenge an Webseiten aus? Es hätte eine weltweit durchde- nen duplizieren zu müssen. Ein Informationssystem, das klinierte Ordnung für URLs geben müssen und das hätte mir erlaubt unternehmensweit jeglichen Informationsfluss diese unsinnig und lang gemacht. Und es gäbe diese URL- aller Projekte des Unternehmens (auch in der VergangenExperten wirklich: sie hätten die Namen von tausenden heit) für mich auditierbar zu machen. Das ist ein digitaler von Webseiten in petto und müssten uns immer wieder Ansatz: Suchmaschinen und Playlisten. helfen, die richtigen Adressen zu finden … Andres Damjanov

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BIM im Diskurs

BIM in Australien und Deutschland Von „NATSPEC“, dem „Materials Science and Engineering Building (MSEB) der University of New South Wales“ und der „Smart Infrastructure Task Force“ Wie in Deutschland, nimmt auch in Australien die Anzahl der Unternehmen, die die BIM-Methode in ihren Arbeitsprozess implementieren, stetig zu. Dies führt langfristig in beiden Ländern zu einem Kulturwandel im Bauwesen, der die Projektabwicklung als Ganzes und die bisher gelebten Kooperations- und Arbeitsprozesse sowie die Organisationsstrukturen im speziellen, maßgeblich verändern wird. Hat dieser Kulturwandel auch bereits in Deutschland und Australien begonnen, so gibt es doch auch Unterschiede in der Art der Implementierung und Akzeptanz.

–i– BIM Leitfäden, Stufenpläne und Standardisierung Mit Blick auf die zukünftige Entwicklung der Bauindustrie in Deutschland und Australien ist es offensichtlich, dass sich BIM bereits zum Teil, und in den nächsten Jahren vollständig, als Standard etablieren wird. Dies ist insbesondere im öffentlichen Sektor zu erwarten. In Deutschland wurde die BIM-Methode erstmalig mit der Novellierung der HOAI 2013 namentlich als „3D oder 4D Gebäude modellbearbeitung (BIM)“ als besondere Leistung in die Vorplanung eingeführt (Eich 2013). Eine Entwicklung, die grundsätzlich zu begrüßen ist, aber noch längst nicht den aktuellen Anforderungen gerecht wird. Anfang 2014 folgte die Veröffentlichung des „BIM Leitfadens für Deutschland“ durch das Bundesinstitut für

Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR). Der BIM-Leit faden ist in diesem Zusammenhang als Hilfestellung gedacht. Er beinhaltet, neben einigen Anregungen und Erfahrungsbeispielen zur Entwicklung von sogenannten „BIM Abwicklungsplänen“ (BAP), keine verbindlichen Vorgaben dazu, wie BIM allgemein und umfassend in Deutschland eingeführt werden soll (Egger 2014). In Australien wird die BIM Implementierung derzeit nur von Organisationen innerhalb der Industrie, wie beispielsweise NATSPEC (National Specification System of Australia) und BuildingSMART Australasien, sowie im privaten Sektor im Bereich der Standardisierung vorangetrieben. Der erste nationale Leitfaden mit Fallbeispielen für das digitale Modellieren in Australien wurde 2009 veröffentlicht. Dieser sollte – ähnlich wie der BIM Leitfaden für Deutschland – einen ersten Einblick in die BIM-Methode ermöglichen und auf die Veränderungen hinweisen, die notwendig sind, um eine vollständige Umstellung auf eine gemeinschaftliche modellbasierte Planung zu ermöglichen (Cooperative Research Centre for Construction Innovation 2009). Zwei Jahre Später folgte die Veröffentlichung des „NATSPEC National BIM Guide“. In seiner aktuellen Form stellt dieser Guide eine Zusammenstellung von BIM relevanten Dokumenten darstellt (Bild 1), die als Referenz zur Implementation innerhalb eines Projektes verwendet

Bild 1. Veröffentlichte BIM Leitfäden und Spezifikationen

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Bild 2. UNSW Material Science and Engineering Building

werden können (NATSPEC Building Information Modelling Portal 2016). Darauf folgend veröffentlichte BuildingSMART Aus tralasien den „National BIM Initiative Report“ im Juni 2012. Dieser Report empfahl der australischen Regierung, vom 1. Juli 2016 an „Open BIM“ als einen universellen Kooperationsansatz, basierend auf offene Standards und Arbeitsabläufe vorzugeben (Mitchell 2012). Trotz dieser Empfehlung und der fortgeschrittenen Entwicklung innerhalb der Industrie gibt es von Seiten der Regierung noch keine Verpflichtung BIM einzusetzen, da es unter anderem auch weiterhin noch an staatlichen oder ge-

setzlichen bzw. rechtlichen Rahmenbedingungen fehlt, um diese einheitlich ausführen zu können. Nachdem jedoch erkannt wurde, welche positiven Veränderungen durch BIM innerhalb der Planung, Ausführung und im Betrieb eines Gebäudes erzielt werden können, regt die australische Regierung zunehmend die Industrie an, die BIM Technologie zu implementieren. Ergänzend dazu hat das parlamentarische Komitee für Infrastruktur, Transport und Stadt entwicklung im März 2016 empfohlen, dass für alle öffentlichen Projekte, die durch die australische Regierung finanziert und ein Volumen von $ 50 Mio. überschreiten, die BIM-Methode vorgegeben werden sollte (Robertson 2016).

Bild 3. Die Summe der Fachmodelle bilden das Federated BIM Model.

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– ii –

und Revit ermöglichte es zudem, Modelle, die zuvor mit Rhino / Grimshaw und BIM: Das UNSW Grasshopper erstellt wurden, direkt Material Science and Engineering in die jeweiligen Revit Modelle zu Building verknüpfen. Diese Kombination von Applikationen erlaubte es dem Wie gestaltet sich diese Entwick- Team, Planungsinformationen über lung nun in der Praxis? Das Archi- ein gemeinsames Dateiformat (RVT) tekturbüro Grimshaw, das 1980 von auszutauschen und die Daten zu eiSir Nicholas Grimshaw in London nem sogenannten „Federated BIM gegründet wurde, agiert heute mit Model“ zusammenzuführen und zu über 400 angestellten und Büros- prüfen. tandorten in New York, London, Das BIM-Management wurde Melbourne, Sydney und Doha rund für dieses Projekt auf Basis der NATum den Globus. Das Grimshaw Stu- SPEC Standards ausgeführt. Entdio in Sydney wurde im November sprechend dem NATSPEC National 2010 durch Andrew Cortese ge- BIM Guide: Abschnitt 3.1 (NATgründet und hat sich seitdem zu ei- SPEC Building Information Modelnem Team von mehr als 80 Mitar- ling Portal 2016) und wie für ein beitern entwickelt. BIM Level 2 Projekt üblich, wurde Das $145 Mio. Materials Science bereits zu Beginn des Projektes ein and Engineering Building (MSEB) sogenannter „BIM-Managementder University of Plan“ (BMP) entwiNew South Wales Im Vergleich zu Deutschland gibt es ckelt. Dieses Dokuist eines der ersten in Australien jedoch bereits durch die ment beschreibt in BIM Projekte des Industrie entwickelte Standards und der Regel alle BIMStudio in Sydney Spezifikationen, die in BIM-basierten relevanten Arbeits(Bild 2). Nach ei- Projekten eingesetzt werden können. abläufe und Richtlinem erfolgreichen nien, die in jeder Entwurfswettbewerb, wurden das Phase des Entwurfs- und PlanungsKonzept und die Ausführung des prozesses umgesetzt werden müssen. 23.000 m2 großen Gebäudes 2011 Es steht darüber hinaus im direkten an Grimshaw Architects als Head Zusammenhang mit dem sogenannDesign Consultant, HDR Architec- ten „Project BIM Brief“. In Kombiture als Consultant für die Laborpla- nation sind diese beiden Dokumente nung, TTW und Steensen Varming allgemein vergleichbar mit dem in als Principal Sub-Consultant und Deutschland üblichen „BIM LastenBrookfield Multiplex als Contractor heft“ und „BIM Abwicklungsplan“ vergeben. (BAP). Die Strategie für die EntwickIm Anhang zum BMP befindet lung und Ausführung der Gebäude- sich in der Regel der technische Teil, datenmodelle innerhalb der Ent- der sogenannte „Technical Appenwurfs- und Dokumentationsphase dix“. Dieses Dokument enthält debasierte auf den BIM Level 2 Anfortaillierte Informationen, Tabellen derungen (Submission LOD 300). und technische Vorgaben, die für Im Allgemeinen zeichnen sich diese den BIM Manager und die jeweiliAnforderungen durch das gemein- gen Modell Manager von Interesse schaftliche Arbeiten aus. Jede Diszi- sind. Im Gegensatz zu dem Techniplin entwickelt dazu die notwendi- cal Appendix wird die sogenannte gen fachspezifischen Modelle, die in „Level of Development (LOD) Speder Kombination mit den anderen cification“ jedoch erst im späteren Fachmodellen das Gesamtmodell Verlauf bzw. nach Abschluss der Entergeben (Bild 3). Die eigentliche wurfsphase entwickelt und entspreHerausforderung in Bezug auf die chend dem BMP hinzugefügt. Dieses Zusammenarbeit und der geforder- Dokument ist eine Referenz, die es ten BIM-Qualität liegt in der Form den Projektbeteiligten ermöglicht, des Datenaustausches zwischen den den Inhalt und die Zuverlässigkeit jeweiligen Planungsbeteiligten. der Modelle in verschiedenen StaFür das MSEB wurde Revit als dien der Planung- und Ausführung primäre BIM-fähige CAD Software detailliert zu spezifizieren und mit ausgewählt. Die Nutzung des „Cha- einem hohen Maße an Klarheit zu meleon“ Plug-Ins für Grasshopper dokumentieren (Bild 4).

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Bild 4. Typische Kombination von BIM relevanten Dokumenten (Abb. / Fotos: 1 Holger de Groot, 2–4 Grimshaw Architects, 2016)

– iii – Fazit Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass eine erfolgreiche Zusammenarbeit und Umsetzung eines BIMbasierenden Projektes nur möglich ist, wenn anerkannte Standards und Regularien vorliegen. Im Vergleich zu Deutschland gibt es in Australien jedoch bereits durch die Industrie entwickelte Standards und Spezifikationen, die in BIM-basierten Projekten eingesetzt werden können. Allerdings liegen auch hier noch keine durch den zuständigen Gesetzgeber veröffentlichten Qualitätskriterien vor – eine mit Deutschland vergleichbare Situation. Aber auch in diesem Bereich ist eine Veränderung zu erwarten, nachdem die Regierung im März diesen Jahres die Bildung einer „Smart Infrastructure Task Force“ nach dem Vorbild der britischen „UK BIM Task Group“ empfohlen hat. Literatur Cooperative Research Centre for Construction Innovation. 2009. „National Guidelines for Digital Modelling.“ Brisbane. Egger, Martin. Hausknecht, Kerstin. Liebich, Thomas. Przybylo, Jakob. 2014. BIM-Leitfaden für Deutschland. Bonn: Bun

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desinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumentwicklung (BBR). Eich, Rainer. 2013. HOAI 2013 – Honorarordnung für Architekten und Ingenieure – Textausgabe mit amtlicher Begründung. 5. Auflage. Köln: Rudolf Müller. Mitchell, John. Plume, Jim. Tait, Mark. Scuderi, Peter. Eastley, Wayne. 2012. National Building Information Modelling Initiative. Volume 1, Strategy: A strategy for the focussed adoption of building information modelling and related digital technologies and processes for the Australian built environment sector. Syndey: BuildingSMART Australasia. NATSPEC Building Information Modelling Portal. 2016. NATSPEC National BIM Guide. Sydney: Construction Information Systems Limited. http://bim.natspec.org/. Robertson, McCullough. 2016. The BIM revolution is coming – Federal Government pushes for all major government infrastructure projects to use BIM. Zugriff am 01.04.2016. http:// www.mccullough.com.au/publications/f/Date/.

Holger de Groot (MArch, PGDipArch, AKNDS), Office BIM Manager, Grimshaw Architects

www.grimshaw-architects.com

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BIM im Diskurs

Bild 1. BIMiD – Das digitale Gebäudemodell – Screenshot aus der Realtime-Visualisierung VRfx

Die „immersive Planungsbesprechung“ – wie BIM von Virtual Reality profitiert Die Digitalisierung der Baubranche, wird derzeit noch BIM genannt. – Jedes Bauwerk soll einen digitalen Zwilling bekommen, der vom ersten Entwurf bis zum Abriss aktuell bleibt. Die digitalen Gebäudemodelle, die dabei entstehen, können auch zur einfacheren Kommunikation dienen. Digitale 3D-Modelle haben gegenüber herkömmlichen Plänen, den Vorteil, dass sie meist auch für Laien nachvollziehbar sind. Überführt man diese 3D-Modelle in die Virtuelle Realität (VR), wird die Planung nicht nur nachvollziehbar sondern erlebbar und damit für jedermann intuitiv verständlich. So können sie als eine Diskussionsgrundlage dienen, auf Basis derer nicht nur Abstimmungen zwischen verschiedenen technischen Gewerken leichter möglich sind, sondern auch Entscheidungen unter Beteiligungen aller Stakeholder. Genau diese Gruppenkommunikation wird durch die „immersive Planungsbesprechung“ ermöglicht.

–i– Warum „immersiv“? Was ist VR? In der Vorlesung „Virtual Reality im Engineering“ an der Universität Stuttgart wird VR definiert als „die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der ‚Wirklichkeit‘ in einer in Echtzeit computergenerierten Umgebung“ mit dem Ziel „komplexe 3D-Modelle durch räumliches Erleben effizienter Erfassen, Verstehen und Manipulieren zu können“. Eine wesentliche Eigenschaft der VR ist die Immersion (vom lateinischen „immergere“), das Eintauchen in die vir-

tuelle Welt, also das Gefühl, tatsächlich an einem anderen Ort zu sein. VR ermöglicht es, 3D-Modelle quasi-holografisch und in realer Größe zu erleben. Virtual Environments am Fraunhofer IAO: Von VR zu BIM Das Competence Center Virtual Environments des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO beschäftigt sich schon seit den frühen 1990er Jahren mit VR im Engineering und hat hier Pionierarbeit geleistet. Die Vorteile einer Darstellung im Größenverhältnis 1:1 und einer intuitiven Navigation liegen auf der Hand: So können selbst Laien komplexe räumliche Sachverhalte „erleben“ und auf Anhieb verstehen. Im Jahr 2012 wurde das Zentrum für Virtuelles Engineering des IAO eröffnet. Dieses Gebäude wurde bereits mit Hilfe von VR-Technologie geplant. Als Bauherr hat das Institut in einer Art Selbstversuch die Erfahrungen aus dem Engineering aufs Bauwesen übertragen. So konnte mit der institutseigenen Software VRfx die zukünftige VRAnlage in der damals bestehenden VR-Anlage virtuell begangen werden; inklusive der Architektur, der Lüftung oder Sprinkleranlage. Diese neue VR-Anlage wurde dann „Immersive Engineering Lab“ getauft. Virtuelles Engineering (VE) oder eben „immersive Engineering“ war schon längst eine anerkannte Disziplin. In seinem Kern ist VE die Verwendung virtueller – immersiv zugänglicher – Prototypen im Produktentstehungsprozess. VE macht sich etwas zu Nutze, was auch alle Beteiligten in den VR-unter-

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Bild 2. BIMiD – Die Immersive Baubesprechung

tigt zwar die Erfahrungen aus dem Virtual Engineering – denn auch dort genügten 3D-Modelle nicht – aber an zwei Punkten wurde VE und wird BIM erst durch VR richtig gut: Erstens ist die Repräsentation der Daten in BIM zwar für alle Planer bekannt und damit verständlich (genau wie es 3D-CAD für Ingenieure ist), in VR aber sind die Daten so realitätsnah, so dass sie auch für Laien, wie beispielsweise Bauherren oder andere Entscheidungsträger, intuitiv verständlich sind. Zweitens sind VR-Modelle per Definition (s. o.) Echtzeit-fähig, damit man sie „flüssig“ erleben kann wie die Realität – der Kommunikationsfluss wird also nicht durch langwierige Rechenzeiten ausgebremst. Ein dritter Punkt, der sich aus den vorhergehenden ableitet, ist aktuell noch ein Forschungsthema: Wie organisiert man eigentlich eine immersive Planungsbesprechung?

– ii – stützten Besprechungen zur Planung des ZVE schnell schätzen lernten: Nämlich wie die VR durch ihren Erlebnischarakter die Kommunikation in interdisziplinären Gruppen erleichtert. [1] Diese VR-Planungsbesprechungen fanden im drei-Wochen-Zyklus in projektionsbasierten VRAnlagen des Instituts statt („6-Seiten-CAVE“ und „Powerwall“). So genannte Daten- oder VR-Brillen – oder wissenschaftlicher: „Head Mounted Displays“ (HMDs) – waren zu dieser Zeit gerade nicht mehr in Mode. Heute sind sie es wieder, wie beispielsweise die Oculus Rift oder die HTC Vive. Trotzdem ist das Immersive Engineering Lab wieder ein projektionsbasiertes CAVE-System und das mit gutem Grund: Hier werden heikle Entscheidungen im Team getroffen. In diesen sozialen Gefügen ist es wichtig, dass sich alle gegenseitig sehen können. HMDs wären dafür nicht geeignet. Für die Benutzung durch Einzelne sind sie jedoch durchaus sinnvoll. Chance durch BIM Bei der Planung des ZVE haben Architekten und Fachplaner, wenn möglich, 3D-Daten geliefert, die am Institut in einem virtuellen Prototypen zusammengeführt werden mussten. Heute ist BIM in aller Munde und auf allen Rechnern – auf der Website von Wolff & Müller beispielsweise kann man eine BIM-Broschüre herunterladen, die erklärt, wie ein digitales Gebäudemodell in Planungsbesprechungen bei der Gewerke-übergreifenden Abstimmung hilft und ein einheitliches Projektverständnis schafft [2]. Das bestä-

Bild 3. BIMiD – Die 2. Immersive Baubesprechung

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Methodische Herangehensweise und praktische Erfahrungen Die immersive Planungsbesprechung ist also ein konsequenter Schritt, der die Erkenntnisse des Virtual Engineering mit Hilfe von BIM in der Baubranche einsetzt. Die Geschichte von drei beispielhaften Projekten soll erklären, wie ein Workflow für immersive Planungsbesprechungen entstanden ist. In den ersten beiden wurde ein solcher Ablauf für VR-gestützte Besprechungen im Engineering entwickelt und verfeinert, im dritten dann als immersive Planungsbesprechung im Bauwesen angewendet. 2010/2011 stellte im ersten Projekt ein Automobilhersteller die Frage, wie Design Reviews abzulaufen hätten, in denen hochrangige Entscheider anhand von „digitalen Erlebnismodellen“ über das Design eines neuen Fahrzeugs entscheiden sollen [3]. 2012–2014 bearbeiteten Teams der Universitäten Stuttgart und Wuppertal in Kooperation mit dem Fraunhofer IAO gemeinsam mit einigen Industriepartnern das vom Bund geförderte zweite hier zu nennende Projekt: VitAmIn. Mit Hilfe von Virtual Engineering sollten hier Kundenanforderungen an ein Produkt möglichst früh im Entwicklungsprozess festgelegt werden, indem man mit Kunden in VR virtuelle Prototypen des Produkts analysiert [4]. Obwohl die Zielsetzung dieser beiden Projekte also ziemlich verschieden war, wurde festgestellt, dass der im Groben gleiche Arbeitsablauf für eine „VR-Session“ zielführend ist: In den Veröffentlichungen aus den Projekten wird vorgeschlagen, die Phase des Meetings, die in oder zumindest mit VR stattfindet, einzurahmen durch eine „Briefingphase“ vorher und eine „Debriefingphase“ hinterher. Damit werden die Teilnehmer angemessen vor- und das Besprochene richtig nachbereitet – um Entscheidungen und weiterführende Aufgaben zu fixieren. Die VR-Phase selbst wird wiederum in vier Abschnitte eingeteilt, die sich je nach Zielsetzung der Besprechung ggf. zyklisch wiederholen: Konfrontation, Inkubation, Diskussion und Entscheidung. D. h. das 3D-Modell, um das es geht, wird zunächst vorgestellt (sei es beispielsweise durch einen Designer oder einen Ingenieur), die Rezipienten bekommen Zeit, es auf sich wirken zu lassen, dann wird diskutiert und mit einer Entscheidung abgeschlossen [3] [4] [5]. Eine wichtige Neuerung für VR-Sessions aus VitAmIn, die sich allgemein auf VR-gestützte Besprechungen übertragen lässt, ist das Festlegen von Zielen für die Bespre-

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Bild 4. Ergebnisse der Befragungen nach den BIMiD-Planungsbesprechungen (1. Besprechung links, 2. rechts) (Foto/Abb.: Fraunhofer IAO, 2 Ludmilla Parsyak/Fraunhofer)

chung, aus denen sich Aufgaben ableiten lassen, die wiederum bestimmen Rollen zugeordnet werden. Diese Rollen haben dann spätestens im Briefing festgelegte Personen inne – wobei eine Person ggf. mehrere Rollen ausführt [5]. BIMiD Seit 2014 läuft nun unter Förderung des Bundesministe riums für Wirtschaft und Energie (BMWi) in der Initiative „eStandards: Geschäftsprozesse standardisieren, Erfolg sichern“, im Rahmen des Förderschwerpunkts „Mittelstand-Digital – Strategien zur digitalen Transformation der Unternehmensprozesse“ das Projekt BIM in Deutschland (BIMiD). Ein Konsortium aus Bauforschung, BIM-Protagonisten, BIM-Lehrenden und Sozialwissenschaftlern, das der BIM-Methode im KMU-geprägten Deutschland zum Erfolg verhelfen will [6]. Die Aufgabe des Fraunhofer IAO im Projekt ist der Methodentransfer aus dem Engineering ins Bauwesen, mit dem Schwerpunkt der Kommunikation. Konkret wurde dabei der VR-Session-Ablauf aus den beiden oben genannten Projekten auf immersive Planungsbesprechungen angewendet. Auf technischer Ebene wurden in diesem Projekt verschiedene Datenworkflows zur Aufbereitung der BIM-Modelle evaluiert. Diese Prozesse konnten in der Zwischenzeit sehr verkürzt und teilweise automatisiert werden. Heute nutzt das Fraunhofer IAO eine im Kundenauftrag entwickelte bidirektionale Soft-

wareschnittstelle zwischen der eigenen VR-Software und Autodesk Revit. Ohne manuellen Zusatzaufwand wird damit ein BIM-Modell an ein Echtzeit-VR-System angebunden. Neben der Darstellung der Geometrien sind in VR alle Bauteilattribute abrufbar. Für die erste immersive Planungbesprechung des BIMiD-Referenzbauvorhabens von VW Financial Services waren zwei Gebäudeprototypen für das Immersive Engineering Lab am Fraunhofer IAO vorbereitet worden: Einer, dessen Fokus auf der Anmutung des Gebäudes lag, mit Möblierung und Texturen – Datengrundlage für diesen Prototypen war ArchiCAD. Der andere Prototyp kam direkt aus Revit. Hier lag der Fokus auf dem Abgleich von Statik und TGA mit Zugriff auf relevante Bauteil-Informationen. Die Besprechung begann also mit dem Briefing, inklusive einer Einführung in die Methodik. Hier wurden sehr konkrete Ziele beschrieben und ausdetailliert. So wurden z. B. aus dem ursprünglichen Agenda-TOP „TGA“ die beiden Ziele „TGA: Planungsstatus erfassen, Identifikation von Defiziten“ und „TGA: Identifikation der Kollisionen (Architektur/TGA), Lösungsansätze entwickeln“. Fünf solcher Ziele wurden so definiert. Die genaue Formulierung vereinfachte im Debriefing die Überprüfung, ob das jeweilige Ziel erreicht worden war. Weiterhin wurden die Aufgaben geklärt und die Rollen definiert. Neben den techni-

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schen Planern und einer Bauherrenvertretung gab es die Rollen Moderator, Navigator, Anwendungssteuerung, und Protokollant. In Summe nahmen 18 Personen teil. Das Briefing schloss mit einer Einführung in die VR-Technik. Einerseits, damit die Teilnehmer über die Technik Bescheid wussten und so während der eigentlichen VR-Durchführungsphase nicht durch Technikfragen abgelenkt waren. Andererseits, um ihnen eine gewisse Eingewöhnungszeit zu gewähren – sich darauf einzulassen, Immersion zuzulassen. Die VR-Durchführungsphase wurde so moderiert, dass zu den einzelnen Zielen die jeweils relevanten Räume „angeflogen“ und Thema für Thema nach dem KIDE-Ablauf „Konfrontation, Inkubation, Diskussion, Entscheidung“ besprochen wurden. Schon im Projekt mit den Automobildesignern knappe fünf Jahre vorher war festgelegt worden, dass vor dem Debriefing möglichst eine Pause für die Teilnehmer eingelegt werden soll. Sie sollen nach der immersiven Erfahrung wieder in der „nüchternen“ Realität ankommen können und getroffene Entscheidungen sollen „reifen“ können. Dies wurde auch bei der BIMiD-Planungsbesprechung eingehalten. Die Notwendigkeit der Pause zweifelte auch keiner an, denn die Zeit war wie im Flug vergangen – oder wie ein Teilnehmer später anmerkte „im ‚Gruppen-Flow‘“ – Planungsteam und Forscher hatten ca. 3½ intensive Stunden in der Virtualität verbracht. So fand das Debriefing – die Rekapitulation des Besprochenen – wieder in der sachlichen Atmosphäre des Besprechungsraumes statt. Diese Gelegenheit nach der Planungsbesprechung wurde auch genutzt, um die Teilnehmer sozusagen auf Metaebene dazu zu befragen. Da die Resonanz der Teilnehmer sehr positiv war, wurde noch im Debriefing für einen späteren Zeitpunkt und Planungsstand desselben Bauprojekts eine weitere immersive Planungsbesprechung mit demselben Ablauf angesetzt, die so nicht im Projektplan gestanden hatte. Die Ergebnisse der Befragung finden sich in Bild 4.

– iii – Fazit und Ausblick Die Verwendung von VR-Technologie bzw. die Anwendung von Virtual Engineering in der Baubranche kann BIM noch einmal ein Stück attraktiver, effektiver und effizienter machen. Die immersive Planungsbesprechung ist ein Schritt in diese Richtung. Die Zukunft wird an dieser Stelle sowohl von technischen, als auch von methodischen Weiterentwicklungen geprägt sein. Technisch wird es beispielsweise möglich werden, nicht mehr nur gemeinsam an einem physischen Ort, sondern physisch verteilt und nur virtuell an einem Ort immersive Planungsbesprechungen in Gruppen abzuhalten. Dabei könnten z. B. einzelne Teilnehmer „in der Ferne“ mit ihrem HMD teilnehmen. Ähnlich wie bei herkömmli-

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chen Besprechungen, bei denen ein Präsenzmeeting einer Telefonkonferenz vorzuziehen ist, ist auch die immersive Planungsbesprechung gemeinsam in einer CAVE idealer als eine verteilte Lösung. Realistisch scheint eine zentrale immersive Planungsbesprechung mit einem Großteil der Planer in einer CAVE bei der einige nicht anwesende Teilnehmer – über HMDs in die Virtualität eingebunden – fast wie vor Ort teilnehmen können. BIM im Allgemeinen und die Verwendung immersiver Techniken im Speziellen werden Bauprojekte dahingehend verändern, dass Fachplaner und Architekten nicht mehr im stillen Kämmerlein vor sich hin planen. Sie werden ihre Planungen von Beginn an kommunizieren und abzustimmen. Diese neue Kommunikationskultur fordert angemessene Technologien und Methoden. Virtuelle Techniken werden hier einen wertvollen Beitrag leisten. Aber erst durch die Methode der immersiven Planungsbesprechung werden diese effizient im Planungs- und Bauprozess einsetzbar.

Literatur [1] L. D. Houck, R. Hassan, T. K. Thiis und K. Solheim, „Virtual Reality as a multidisciplinary communication tool,“ in Structures and Architecture – Concepts, Applications and Challenges, 2013. [2] WOLFF & MÜLLER Holding GmbH & Co. KG, „WOLFF & MÜLLER Holding,“ [Online]. Available: http://www. wolff-mueller.de/assets/files/BIM/broschuere.pdf. [Zugriff am 13.10.2016]. [3] M. Aust, M. de Clerk, R. Blach and M. Dangelmaier, “Towards a Holistic Workflow Pattern for Using VR for Design Decisions: Learning From Other Disciplines,” in ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Washington, DC, USA, 2011. [4] P. Winzer, N. Schlüter, M. Huber, M. Dangelmaier und M. Aust, Leitfaden zur Nutzung virtueller Realität in der Produktentwicklung, Frankfurt am Main: Hrsg. FQS – Forschungsgemeinschaft Qualität e.V., 2016. [5] M. Aust, N. Schlüter und M. Dangelmaier, „Strukturierte VRSessions zur Integration von Kunden in die Anforderungs ermittlung,“ in Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung, SSP 2015: Entwicklung smarter Produkte für die Zukunft, Stuttgart, 2015. [6] „Projekt BIMiD BIM-Referenzobjekt in Deutschland,“ [Online]. Available: http://www.bimid.de/. [Zugriff am 13.10.2016].

Matthias Aust (wissenschaftlicher Mitarbeiter) und Günter Wenzel (Teamleiter), Competence Center Virtual Environments, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

www.iao.fraunhofer.de

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BIM A

BIM im Diskurs

BIM verschafft Durchblick atelier4d Architekten war unter den deutschen Planungsbüros schon früh bei denen, die konsequent die BIM-Methode anwendeten – mit internationalem Erfolg. Dabei ist der Blick bereits in die Zukunft gerichtet: Wird BIM bald teilautomatisierte Planung ermöglichen? – „So weit sind wir noch nicht“, beschwichtigt Janek Pfeifer, Architekt und BIM-Manager bei atelier4d. Gleichzeitig lässt er keine Zweifel daran, dass BIM das Planen in Deutschland in absehbarer Zeit stark verändern wird. „BIM betrifft nicht nur die Planung an sich, sondern umfasst auch die vor- und nachgelagerten Phasen bis hin zu baurechtlichen Fragen und FM.“ Ein Schwerpunkt des Berliner Büros unter der Leitung der Architekten Fabian Zimmermann und Bettina Dittemer ist die Planung von Infrastruktureinrichtungen. Ein Gebäude für die Wasserschutzpolizei in Abu Dhabi war 2008 das erste Projekt, bei dem Entwurf und Ausschreibung komplett mit der BIM-Methode abgewickelt wurden. Der Auftrag für ein Bahnwartungswerk in Katar folgte 2009. In Deutschland ist atelier4d an den Planungen zum Umbau des Hauptbahnhofs Hannover beteiligt, dem BIMPilotprojekt der Deutschen Bahn. Doch auch bei kleineren Projekte, vor allem im Hallen- und Verwaltungsbau, empfiehlt Bettina Dittemer den Investoren die BIM-Methode: „BIM bedeutet Planungssicherheit.“

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QM-System Planer am Bau Die konkrete Umsetzung von BIM verlangt Disziplin: Nur wenn alle Beteiligten das System mit den korrekten Bauwerksinformationen füttern, kann ein aussagekräftiges Modell entstehen. Um das zu gewährleisten, führte atelier4d ein Qualitätsmanagement ein, das sie im ERFA-Kreis „Planer am Bau“ kennengelernt hatten. Das QM-System Planer am Bau (PaB) ist das einzige, das speziell für die Bedürfnisse von Planern entwickelt wurde und damit optimal auf das Arbeiten mit BIM abgestellt ist. Weniger starr als die ISO 9001, kommt es den Bedürfnissen von Kreativen entgegen und richtet das Augenmerk auf sensible Schnittstellen im Planungsprozess. 2013 wurde atelier4d nach dem QM-Standard Planer am Bau durch den TÜV Rheinland zertifiziert. „Durch BIM und PaB sind wir nicht nur schneller, sondern auch besser geworden“, sagt Dittemer.

Nachholbedarf in Deutschland Der Blick in die Niederlande und nach Skandinavien macht deutlich, dass Deutschland in Sachen digitalisierter Planung Nachholbedarf hat. Dort schreibt das Baurecht teilweise bereits vor, dass BIM-Standards angewendet wer-

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BIM im Diskurs

Bild 1. BIM-Modell Bauaktenarchiv der DB Netz AG

den. „Gerade bei komplexen Infrastrukturprojekten wie Flughäfen oder Bahnhöfen verschafft das einen enormen Vorsprung“, sagt Pfeifer. Die Kalkulationen werden dadurch realistischer, Nachträge werden vermieden, Betriebskosten transparenter. Wurde die Revisionierbarkeit von Tragwerken berücksichtigt? Welche Reinigungsflächen schlagen in den Wartungskosten zu Buche? Solche Fragen werden geklärt, bevor Zuschläge erteilt werden und die Bagger anrollen.

Kollisionsprüfungen mit BIM erlauben es, die verschiedenen Fachplanungen prozessbegleitend aufeinander abzustimmen. „Wird ein Versorgungsschacht verlegt, schlägt das System sofort Alarm, wenn dadurch eine andere Fachplanung berührt wird“, erläutert Pfeifer. „BIM kann einen wesentlichen Anteil daran haben, Desaster wie beim Berliner Flughafen in Zukunft zu vermeiden.“

BIM-Berater für Ausschreibungen Das Bundesverkehrsministerium hat reagiert. 2015 stellte es seinen „Stufenplan Digitales Planen und Bauen“ vor. Bis 2020 soll die BIM-Methode als Standard eingeführt sein. Die Deutsche Bahn hat sich zum Ziel gesetzt, die BIM-Methodik bereits im nächsten Jahr für 70 bis 80 % ihrer Ausschreibungen vorauszusetzen. Zum Beraterstab der Bahn gehört auch Janek Pfeifer. „Die baurechtliche Verankerung von BIM-Standards wird der Anwendung von BIM-Methoden in den Planungsbüros einen Schub verleihen“, prognostiziert Pfeifer. Er selbst entwickelt bereits Visionen von neuen Anwendungsmöglichkeiten. „In nicht allzu ferner Zukunft wird teilautomatisiertes Planen mit vorgefertigten Modulen möglich sein. Wir sollten lernen, die Spielräume zu nutzen, für mehr Kreativität und Qualität.“

Bild 2. Baustelle Bauaktenarchiv der DB Netz AG (Abb./Foto: atelier4d)

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www.atelier4d-architekten.de / www.planer-am-bau.de

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BIM im Diskurs

BIM-Projekte: Haftung & Versicherungsschutz Das Thema Building Information Modeling bei Bau- und Infrastrukturprojekten steht seit Jahren im Fokus und nun kurz vor dem Durchbruch. Folgerichtig haben sich auch die Spartenexperten bei den Versicherungsgesellschaften und UNIT als spe zialisierter Versicherungsmakler für die Berufshaftpflicht der Ingenieure und Architekten in den zurückliegenden Jahren ein Bild von den damit verbundenen Prozessen, besonderen Vertragsbedingungen und neuen Funktionen gemacht. Die Frage „Sind die Haftungsrisiken bei BIM-Projekten höher oder geringer?“ wird dabei nach wie vor sehr unterschiedlich beantwortet. Mit Blick auf die einzelnen beteiligten Planer sehen einige aufgrund der bloßen Tatsache ein höheres Risiko, weil zusätzliche Leistungen bzw. Vertragspflichten übernommen werden. Diese hypothetische Diskussion soll in diesem Beitrag weder rezitiert noch fortgeführt werden, stattdessen soll die folgende Frage im Mittelpunkt stehen.

Sind BIM-Planungsleistungen in der Berufshaftpflicht versicherung versichert? Ob mehr Schadenersatzansprüche drohen oder nicht – Für das einzelne Planungsbüro ist zunächst vor allem wichtig, schriebenen Tätigkeiten/Berufsbilder hinausgehen, sind ob es für seine Leistungen in Verbindung mit BIM Versiche- daraus resultierende Ansprüche insgesamt […] nicht versirungsschutz besitzt. Dazu ist auf den Gegenstand der Be- chert“. Daher hat UNIT mit drei großen Berufshaftpflichtrufshaftpflichtversicherung zu verweisen – Zitat aus den versicherern in einer Exklusivklausel für UNIT-Kunden Bedingungswerken: „Versichert ist die gesetzliche Haft- vereinbart, dass „die gesetzliche Haftpflicht des Versichepflicht für die Folgen von Verstößen bei der Ausübung der rungsnehmers aus der beruflichen Tätigkeit im Rahmen von im Versicherungsschein beschriebenen Tätigkeiten/Berufs- BIM-Projekten mitversichert“ ist. Dieser Einschluss hat bilder“. Diese Klausel ist Methoden-unabhängig formuliert! nicht nur deklaratorischen Charakter, er geht jedenfalls weit Entscheidend ist also das Berufsbild. Es dürfte Einigkeit über die Formulierung im ab 1.1.2016 geltenden neuen Bedingungswerk eines Versicherers hi bestehen, dass die von den Fachplanern naus, wo lediglich die „Nutzung von erbrachten Leistungen die gleichen sind, Es dürfte Einigkeit bestehen, dass die von egal ob es sich um ein BIM-Projekt oder den Fachplanern erbrachten Leistungen die BIM-Software“ eingeschlossen wird. In den Standardbedingungen der anderen einen „herkömmlichen Planungsauf- gleichen sind, egal ob es sich um ein BIMBerufshaftpflicht-Versicherer taucht der trag“ handelt. Das gilt insbesondere für Projekt oder einen „herkömmlichen PlaBegriff „BIM“ bisher noch nicht auf. die Mitarbeit an einem bloßen Geomet- nungsauftrag“ handelt. Wenn es zum Schwur (Schaden) riedatenmodell (3D) in „open BIM“, was bis auf weiteres die Auftragspraxis für deutsche Planungsbü- kommt, besteht dort also eine Grauzone – UNIT-Kunden ros sein dürfte. Denn dabei erbringt jeder Beteiligte seine haben dagegen grünes Licht! Planungsleistung mit seiner jeweiligen Software selbst – das Ergebnis wird dann an regelmäßigen Stichtagen in einem BIM-Manager: Besonderer Versicherungsschutz erforderlich Austausch-Datenformat übergeben und zu einem BIM-Modell zusammengeführt. Dieser Prozess ist in Bezug auf die Wer die Koordinationsaufgaben übernimmt, die in jedem Haftung dasselbe wie die Übergabe eines Plans aus Papier BIM-Projekt obligatorisch sind, hängt von der jeweiligen heute oder vor dreißig Jahren. Bei 4D- bzw. 5D-BIM – ge- vertraglich geregelten Organisationsstruktur ab. Irgendmeint ist die Verknüpfung mit Datenbanken zur Massener- wann wird es kleinere Projekte mit BIM-Einsatz geben, wo mittlung oder Terminplänen – sind die mit Kosten und Fris- das letztlich der Objektplaner sein kann. Der vielzitierte ten verbundenen weitgehenden Ausschlüsse in der Berufs- „BIM-Manager“, der für den Auftraggeber koordinierend tätig werde und zu unterscheiden sei vom „BIM-Koordinahaftpflichtversicherung zu beachten. Allerdings: die gleiche Anscheinsvermutung „das ge- tor“ in den einzelnen Planungsbüros, wird in der DIN EN hört zum Berufsbild“ gilt z. B. für Generalplaner auch – und ISO 19650 nicht vorgesehen sein. Das sich in der Praxis trotzdem ist diese Tätigkeit explizit in den Bedingungen als entwickelnde Aufgabenfeld ist also nicht verbindlich defi„mitversichert“ aufgeführt. Diese Systematik führt zu einer niert. Ob es noch zum versicherten Berufsbild gehört, muss Ungewissheit, so lange der Einschluss einer innovativen Tä- daher im Einzelfall betrachtet werden. Während im Aufsatz tigkeit nicht in der Police dokumentiert ist. Denn: „Über- „Das Leistungsbild des BIM-Managers“ von Prof. Dr. Klaus nimmt der Versicherungsnehmer Verpflichtungen, die über Eschenbruch und Dr. Robert Elixmann (BauR 2015, 745) die im Versicherungsschein und seinen Nachträgen be- z. B. von „Entwicklung eines BIM-Implementierungs-

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BIM im Diskurs

Abb. vorläufig

plans – Mitwirkung bei der Beschaffung der Software- und Fazit und Ausblick auf andere für BIM relevante Hardware-Infrastruktur und der Beauftragung technischer Versicherungssparten Administrationsleistungen“ die Rede ist, werden dieser Funktion in aktuellen Ausschreibungen auch Aufgaben bis Auch bei „grünem Licht“: einen Blick in die Bedingungen hin zur Programmierung und Implementierung von Soft- seiner Berufshaftpflichtversicherung sollte jeder werfen ware zugewiesen. Diese beiden Tätigkeiten sind, wie etliche (lassen), der Leistungen im Rahmen eines BIM-Projekts andere, aus dem weiten Bereich „IT-Beratung“ in den Be- übernimmt – insbesondere die Klauseln zu den Themen dingungswerken explizit als „nicht versichert“ aufgezählt. Datenverarbeitung und IT-Leistungen lohnt es im Detail zu Das erklärt, warum die Versicherer beim BIM-Management lesen. Eine Cyberrisk-Versicherung kann (nicht nur) für ggf. den fachlichen Geltungsbereich der Berufshaftpflicht- BIM-aktive Büros eine sinnvolle Ergänzung sein. Wer darüber hinaus auch im Hinblick auf die versicherung für Architekten/Ingenivon manchen Juristen beschworenen eure überschritten sehen. Wenn der Ge- Einen Blick in die Bedingungen seiner BeBIM-Risiken im Zusammenhang mit Urneral- oder Objektplaner die koordinie- rufshaftpflichtversicherung sollte jeder werrende Funktion vertraglich übernimmt, fen (lassen), der Leistungen im Rahmen eines heberschutz, Vervielfältigung, Drittverwendung von Daten etc. auf der sicheist unbedingt zu empfehlen, den Versi- BIM-Projekts übernimmt – insbesondere die ren Seite sein will, sollte sich zu einer cherungsschutz im Hinblick auf die spe- Klauseln zu den Themen Datenverarbeitung ziellen jeweils übernommenen Vertrags- und IT-Leistungen lohnt es im Detail zu lesen. Rechtsschutzversicherung beraten lassen. Der Versicherungsmarkt bietet jepflichten prüfen zu lassen. Projektsteuerer in dieser Funktion sollten explizit die Tätigkeit als denfalls Lösungen, um den Aufbruch in die neue Planungs„BIM-Manager“ versichern. Das ist derzeit ausschließlich methodik sicher zu gestalten. Aufgrund der Struktur von über einen Versicherer möglich – und nur mit einer exklusi- BIM-Projekten sehen wir einen Trend zu übergreifenden Projektversicherungen, die sämtliche Haftpflicht-, Bauleisven UNIT-Sonderklausel. Ganz andere Lösungen benötigen auf BIM-Manage- tungs- und Montage-Versicherungen aller am Bau beteiligment spezialisierte Büros, oft ja ohnehin eher IT- als Inge- ten Unternehmen und des Bauherren kombinieren. Auf nieurunternehmen. Die Planungshaftpflichtversicherer deren Prämienniveau könnte es sich dann sogar auswirken, möchten – Zitat aus einer Stellungnahme – „… keine Büros wenn die Möglichkeiten von BIM zum „virtuellen Ausproversichern, die sich auf derartige Aufträge [BIM-Manager] bieren“, zum Vergleichen von Planungsständen und zu Kolspezialisiert haben und diese auch losgelöst von eigent lisionsprüfungen nachweisbar zu weniger Schäden führen. lichen Planungsaufträgen übernehmen. Wir möchten nur Jochen Scholl, UNIT Versicherungsmakler GmbH Büros versichern, die derartige Leistungen grundsätzlich im Rahmen eines Planungsauftrages mit übernehmen“. www.unita.de

Hrsg.: Bundesingenieurkammer Ingenieurbaukunst 2017 2016. ca. 200 Seiten ca. € 39,90* ISBN 978-3-433-03167-4 Auch als erhältlich

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Ingenieurbaukunst 2017 Die von einem wissenschaftlichen Beirat ausgewählten Bauwerke werden von den beteiligten Ingenieuren beschrieben, sodass die jeweils spezifischen Herausforderungen und die Lösungswege in Planung und Ausführung aufgezeigt werden. Neben den Projektpräsentationen befasst sich das Buch mit übergeordneten Themen wie beispielsweise „Modulares Bauen“ und „Bauingenieure als Möglichmacher von Kunstprojekten“. Auch die neue Ausgabe des Jahrbuches stellt einerseits wieder eine Galerie der Spitzenleistungen deutscher Bauingenieure dar und fungiert andererseits als Reflexionsfläche für aktuelle Debatten im Bauingenieurwesen.

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BIM in der Ausbildung

BIM – Qualitätsverbesserung durch integrative Planung Von der Qualität in Planung an sich und Planung in BIM sowie von der Offenheit der Projektbeteiligten „Bei der Integration von BIM in die Lehre steht häufig die alleinige fehlerfreie Anwendung der BIM-Software als Werkzeug oder die Anwendung der Software im Bezug zum jeweiligen Fachgebiet im Fokus. Dabei ist der große Mehrwert der Planungsmethode das Versprechen, die Qualität der Planung dadurch zu verbessern, dass der Prozess einer integrativeren Planung in den Vordergrund rückt. Die Wirksamkeit der Methode dahingehend zu überprüfen und den Prozess mit den entsprechenden Werkzeugen zu üben, sollte das Ziel der Ausbildung sein.“

In den vielen Diskussionen die zum Thema BIM in Deutschland derzeit geführt werden, hat man manchmal den Eindruck, dass es nicht um ein Werkzeug und eine Methode zur Erreichung eines Ziels (nämlich das architektonische Projekt), sondern um das Werkzeug und die Methode als Selbstzweck geht. Auch in der Lehre, in der es von den ersten zögerlichen Versuchen bis hin zu jahrelangen umfangreichen Erfahrungen ein weites Erfahrungsfeld gibt, wird in vielen Fällen die Anwendung der Werkzeuge in den Vordergrund gestellt – anlog zu der Ausbildung der bestehenden CAAD Lehrgebiete.

lung von Anforderungen“* beantwortet. In der Immobi lienbranche erfolgt die dazu notwendige Definition der gewünschten Anforderungen über die LPH 0, die Erstellung der Bedarfsplanung, bzw. das Abfragen der Projektziele in der Grundlagenermittlung LPH 1 seitens der Planer, also das aktive Abfordern eben dieser Bedarfsplanung. Dass die Frage nach der Zielsetzung eines Projektes elementar ist, bedarf keiner Erklärung. Im Regelfall werden die Projektziele als erster Schritt in einem Projekt von dem Projektsteuerer mit dem Auftraggeber geklärt und in dem Organisationhandbuch festgeschrieben. In BIM-Projekten werden – ergänzend zu den bereits Dabei ist das reizvollste Versprechen, mit dem für BIM geworben wird, die Verbesserung der Planungs- und Ab- über das Organisationshandbuch definierten Strukturen stimmungsprozesse durch und Abläufen – zudem integrative Planung in gesonderte AIA (Auftrag geber-Informations-Anfor nerhalb der Projekte und derungen) abgefragt und die damit einhergehende Qualitätsverbesserung des in die Projektablaufpläne Projektes selber. integriert. Dabei geht es Integrative (oder um die detaillierte Frage, auch integrale) Planung welche Ziele der Bauherr per se ist allerdings keine eigentlich mit der Methode neue Erfindung von BIM BIM erreichen möchte. und wird auch durch unAus diesen werden dann terschiedlichste Beteiligte die entsprechenden Proin einigen Projekte bereits zesse für die BIM-Methoseit Jahren gelebt. Dabei dik abgeleitet. Sinnvollergeht es um nichts anderes weise ergänzen die AIA als die frühzeitige Einbinund die abgeleiteten Produng der Fachdisziplinen zesse und Festlegungen in das Projekt und die Verdie des Organisationsfolgung eines ganzheitlihandbuchs und vervollchen Lösungsansatzes. ständigen diese. Bild 1. Teilmodelle Gruppe Becker, Freibeuter, Frings Fragt sich also, ob Das Thema der Zielalleine durch den Einsatz setzung beinhaltet aber von BIM die Planungsprozesse tatsächlich verbessert wer- ein Grundproblem der Immobilienwirtschaft: Bei den meisden und es damit zu einer Steigerung der Qualität in einem ten Bauvorhaben wird ein Gebäude geplant, ohne dass der Projekt kommt. spätere Gebäudehalter und der Nutzer bereits in der Planungsphase bekannt wären. Insofern kann der Bauherr die gewünschten Ziele gar nicht in dem Maße festlegen, wie –i– dies von allen Seiten (inkl. ihm selber) gewünscht wird. Qualität in der Planung Die Zielsetzung eines Projektes ist damit häufig eine Gratwanderung zwischen einer möglichst großen Flexibi Die Frage, was Qualität im Allgemeinen (und damit auch die einer Immobilie) sei, wurde durch Philip B. Crosby in den 70er Jahren mit der Definition „Qualität ist die Erfül- * Vgl. „Quality is free“, Philip B. Crosby, Signet Verlag 1980

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BIM in der Ausbildung

Bild 2. Gesamtmodell Heinz, Keskin, Kassab

suchungen und Vergleiche unterschiedlicher Energie konzepte eine möglichst nachhaltige Lösung umzusetzen. Diese Simulationen und Untersuchungen gehören nun aber nicht zum Grundleistungsbild der Planer und führen – wie gängige Untersuchungen dieser Art auch – in der Konsequenz zu höheren Planungskosten bei dem Bauherrn. Für den Auftraggeber, der das Gebäude für einen erst spät bekannt werdenden Nutzer und Gebäudehalter planen lässt, hängt eine solche Entscheidung somit einzig und alleine von der Frage ab, ob die möglichen Simulationen und Vergleiche über BIM auch zu einer direkten Werterhöhung des Gebäudes führen. Da es dazu z. Zt. wenig Erfahrungen oder Belege gibt, scheuen die meisten Auftraggeber diese zusätzlichen Planungsausgaben. Demzufolge wird die Qualitätsverbesserung durch BIM in den meisten Projekten auf eine verbesserte Planungsabstimmung insbesondere der Kollisionsplanung reduziert.

lität zur Ermöglichung von mieterspezifischen Sonderwün– iii – schen und im Hinblick auf eine spätere Drittverwendungsfähigkeit sowie den notwendigen Festlegungen für das Pro- Qualitätsverbesserung durch integrative Planung jekt. Viele Projektentwickler befürchten daher derzeit auch, durch BIM in der Anpassung der Planung bei späteren Mie- Für einen Auftraggeber steht das erfolgreiche Projekt im Foter- oder Investorenwünschen eingeschränkt zu werden. kus, die Art und Weise, wie die Planer dorthin gelangen, z. B. über einer integrative Planung mit BIM, wird er nicht vorgeDas mag – rein terminlich – in der Anfangsphase, in der ben. Vielmehr erwartet er von seinen Planer noch nicht firm mit dem neuen guten Planern, dass diese eine gute ArMedium sind, gerechtfertigt sein, grund- Es bedarf der Offenheit für die Belange der beit liefern und die dafür notwendigen sätzlich ist die Befürchtung jedoch hin- anderen Planungsbeteiligten und der BeMittel und Werkzeuge selber wählen. fällig, sondern eher eine Frage, die unab- reitschaft, mit den möglichen Fehlern oder Es ist aber auch keine Neuigkeit, hängig von der Planungsmethodik zu Unvollständigkeiten der eigenen und der anderen Planung umzugehen und Planung dass die Heterogenität der Planungsjeder Zeit im Projekt besteht. (wieder) als Prozess zu verstehen. Eine und Baubeteiligten und deren ZielsetHaltung, die in vielen anderen Bereichen zungen ein wesentlicher Parameter für (IT Branche) bereits lange gängige Praxis – ii – den Erfolg oder Misserfolg eines Proist, in der Baubranche aber nicht selbst Qualitätsverbesserung der Planung jektes sein können. Und ebenso klar ist, verständlich ist. in BIM dass viele Probleme im Projekt durch die mangelhafte Zusammenarbeit und Wenn also die Zielsetzung durch BIM nur bedingt ge- Abstimmung entstehen. Gründe warum dies häufig nicht schärft werden kann, lohnt sich ein Blick auf die anderen der Fall ist, gibt es viele, z. B.: –– Beauftragt der Auftraggeber vielleicht zunächst nur eiPotentiale, die BIM zur Qualitätsverbesserung bietet: nen Architekten und stellt die Beauftragung weiterer So bietet BIM z. B. die Möglichkeit, durch frühzeitige Planer aus Kostengründen hintenan Simulation der späteren Nutzung und der entstehenden Verbräuche das Gebäude zu optimieren, oder mittels Unter- –– Oder der Architekt missversteht seine Entwurfshoheit und nötigt – anstelle eines gemeinsamen kreativen Abstimmungsprozesses – den Fachplanern seine Planungsentscheidungen auf. –– Oder der Fachplaner möchte aus einer abwartenden Haltung heraus zunächst die fertige Entwurfsplanung abwarten, bevor er sich inhaltlich mit den Projektthemen beschäftigt –– Oder, oder, oder …

Bild 3. Modellschnitt Gruppe Meller, Mioduszewska, Wübbenhorst

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Es gibt neben diesen Beispielen eine Vielzahl von Gründen, warum Projekte nicht integrativ geplant werden und jeder einzelne schränkt den notwendigen iterativen Prozesse der gemeinsamen Ideenfindung und darauf folgenden Überprüfung der jeweiligen Lösungen massiv ein. Projektabläufe mit BIM verlangen das häufige und frühe Zusammenführen der einzelnen Fachmodelle zu einem Koordinationsmodell und die regelbasierte automatische Prüfung dieses Modells hinsichtlich unterschiedlichster

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Fragestellung (z. B. der Frage nach Kollisionen). Diese häufige Modellprüfung z. T. im wöchentlichen Rhythmus, macht es notwendig, dass die Planer sich Z wischenergebnisse zur Verfügung stellen, die keinen abgeschlossenen Planungsstand darstellen. Sowohl die frühzeitige Abstimmung von Entwurfsinhalten, als auch die Notwendigkeit mit unvollständigen Planungsinhalten zu arbeiten, unterstützen die Ansätze einer integrativen Planung. Es bedarf dazu der Offenheit für die Belange der anderen Planungsbeteiligten und der Bereitschaft, mit den möglichen Fehlern oder Unvollständigkeiten der eigenen und der anderen Planung umzugehen und Planung (wieder) als Prozess zu verstehen. Eine Haltung, die in vielen anderen Bereichen (IT Branche) bereits lange gängige Praxis ist, in der Baubranche aber nicht selbstverständlich ist. So gelebt können die Prozesse in BIM tatsächlich zu einer integrativen Planung und zu einer Qualitätsverbesserung des Projektes führen.

– iv – Erfahrungen aus Lehre und Immo bilienwirtschaft: Im Rahmen einer Lehrveranstaltung an der FH Aachen sollten die Studenten ein Entwurfsprojekt erarbeiten, in dem die Planungsprozesse der Realität nachgestellt wurden. Dabei bearbeiteten je drei Studierende das Entwurfsthema und übernahmen dabei die Aufgaben der Fachdisziplinen Architektur, Technische Gebäudeausrüstung und Tragwerklehre. Nach einer Einarbeitungsphase und der ersten Konzeptionierung wurden mehrere Projektsitzungen gehalten, in denen die erarbeiteten Fachmodelle mit entsprechender Prüfsoftware überprüft und die Aufgaben für die weitere Bearbeitung definiert wurden. Die Studierenden mussten sich innerhalb eines Semesters sowohl in die neue Methodik der Modellierung und der Planung einarbeiten, als auch mit dem Thema der integrativen Planung auseinandersetzen. Als Abgabeleistung galt sowohl der Entwurf als auch die Dokumentation des Abstimmungsprozesses. Das Fazit zum Ende des Semesters war erstaunlich: Trotz z. T. im-

menser Probleme mit der Software und deren Schnittstellen waren alle Gruppen zu guten bis sehr guten Ergebnissen gelangt. Auch die Abstimmungsprozesse der unterschiedlichen Fachdisziplinen hatten in allen Gruppen funktioniert. Beobachtet man in anderen Gruppenarbeiten an der Hochschule häufig den Zerfall einiger Gruppen über das Semester, führten hier alle Gruppen das Projekt zu Ende und unterstützen sich auch während der Bearbeitung. Zeitlich parallel wurden im Monitoring eines realen Projektes mit ähnlichem Volumen und ähnlicher Komplexität in Bezug auf die Prozesse der integrativen Planung eher gegensätzliche Erfahrungen gewonnen: Das Projekt wurde auf Wunsch der Planer in BIM erstellt. Der Auftraggeber hatte unter der Maßgabe zugestimmt, dass ihn die neue Methodik weder Mehrkosten noch Terminverzögerungen bringen sollte. Der Planungsbeginn erfolgte dann auch vorbildmäßig: Projektziele wurden definiert, BIM-Anwendungsfälle abgeleitet, ein Projektabwicklungsplan aufgesetzt und in die Organisationsstruktur integriert. Im Terminplan war zum Planungsbeginn eine ausreichende Zeit für Testläufe vorgesehen, das Projekt startete mit hoher Motivation bei allen Beteiligten. Der Zeitpunkt zu dem die Studierenden Ihre Abgabeleistung erbracht haben, entsprach mit leichtem Versatz dem Abschluss der Genehmigungsplanung. Das Ergebnis nach ca. 4 Monaten war jedoch eher ernüchternd: Es gab statische Probleme, die im Entwurf zwischen Architekt und Tragwerkplaner nicht gelöst worden waren. Der TGA-Planer hatte seine Leistung nur in Teilbereichen in BIM erbracht und wurde im späteren Planungsverlauf ausgewechselt und der Bauherr hatte durch eine Änderung der Zielvorgaben zum Ende der Entwurfsplanung noch einmal das Entwurfskonzept grundsätzlich geändert. Genau so wenig, wie man die positiven Erfahrungen des Hochschulprojektes alleine der Methodik von BIM zuordnen kann, kann man das Gegenteil aus den negativen Erfahrungen des realen Projektes ableiten. In Hochschulprojekten gibt es naturge-

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BIM in der Ausbildung

mäß eine Unschärfe, die aus dem Nachstellen einer realen Situation herrührt und die durch die Vorgaben der Aufgabenstellung entsteht. Ebenso sind Immobilienprojekte viel zu heterogen, um aus einer negativen Erfahrung ein Pauschalurteil für andere Projekte abzuleiten. Nichts desto trotz lohnt ein genauerer Blick auf die Projekte, um nachzuvollziehen, was die Ursachen für die unterschiedlichen Ergebnisse waren: Die Studierenden hatten sich weitest gehend vorurteilsfrei auf die Zusammenarbeit im Rahmen der integrativen Planung und die Aufgaben der einzelnen Fachdisziplinen eingelassen. Schlechte Erfahrungen aus vorherigen Gruppenarbeiten waren zwar vorhanden, jedoch konnten sich die Gruppenmitglieder selber zusammenfinden und kannten sich bereits vorher. Auch die Begleitung durch drei Professoren unterschiedlicher Fachrichtungen, die integrative Planung als Niemand, der sich in der Planungs- und Selbstverständlichkeit Baubranche auskennt, wird tatsächlich ersehen, konnte die posiwarten, dass eine neue Planungsmethode tive Grundhaltung der alleine die Probleme der Abstimmung und Studierenden verstärZusammenarbeit löst. Dass BIM das Potenken. Die Eigendynatial bietet, über die implementierten Abmik, die sich im Semesläufe, eine verbesserte und integrative Platerverlauf entwickelt nung zu schaffen, ist offensichtlich. Der hat – insbesondere die wichtigste Faktor, um die gewünschten hohe Kooperation zwiProjekterfolge zu erreichen, bleibt aber schen den Gruppen – weiterhin die Offenheit der Projektbeteiligkann jedoch von außen ten für die Belange der anderen Beteiligten. nur initiiert, aber nicht aufoktroyiert werden. Das reale Projekt kämpfte vor allem mit zwei Hindernissen: Einerseits gab es relevante Fehler in der Gesamtstruktur des Projektes (z. B. sehr spät abgeschlossene Verträge mit fehlenden Vertragsinhalten, Vorgaben des Auf-

Bild 4. Koordinationsmodell Gruppe Filipowicz, Fonfara

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Bild 5. Ergebnis Modellprüfung Gruppe Filipowicz, Fonfara (Abb.: FH Aachen)

traggebers, etc.), andererseits fehlte die für die integrative Planung bereits beschriebene notwendige Offenheit und Empathie für die Belange der Projektkollegen. Ein Projekt ablaufplan war zwar vorhanden, wurde aber nicht gelebt – auch nicht durch die Beteiligten, die ihn ursprünglich initiiert hatten. Niemand, der sich in der Planungs- und Baubranche auskennt, wird tatsächlich erwarten, dass eine neue Planungsmethode alleine die Probleme der Abstimmung und Zusammenarbeit löst. Dass BIM das Potential bietet, über die implementierten Abläufe, eine verbesserte und integrative Planung zu schaffen, ist offensichtlich. Der wichtigste Faktor, um die gewünschten Projekterfolge zu erreichen, bleibt aber weiterhin die Offenheit der Projektbeteiligten für die Belange der anderen Beteiligten. Neben der Arbeit mit den Methoden und Werkzeugen ist es unerlässlich, diese Haltung frühzeitig mit in die Lehre einzubinden. Prof. Dipl.-Ing. Christina Maaß, Fachbereich 1 – Architektur, Lehrgebiet Baumanagement, FH Aachen

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BIM in der Ausbildung

Best Practices in der BIM-Ausbildung Von einem besseren BIM-Verständnis und zukunftsorientierter BIM-Ausbildung

Bild 1. Kurseinblick BIM-Seminar

Die Vorzüge der Arbeit mit digitalen Gebäudemodellen sind bei den Entscheidern in der Immobilienwirtschaft angekommen. Für die erfolgreiche Umsetzung werden nun Allrounder und Experten dringend gesucht. Doch das Angebot an Schulungsmöglichkeiten hält inhaltlich nicht das, was es verspricht. Regelmäßig kommen neue Kursanbieter auf den Markt, die in wenigen Tagen BIM-Experten heranbilden wollen und am Ende doch nur den Umgang mit der BIM-Software des Veranstalters schulen. Um BIM im Unternehmen sinnvoll und strategisch einzusetzen, sind mehr als nur Softwarekenntnisse erforderlich. Vielmehr sollten der Mensch und die Arbeits- und Kommunikationsprozesse im Mittelpunkt stehen. Es braucht anerkannte Normen und Qualitätsstandards der Lehre, die systematisch angewendet werden, damit BIM ein nachhaltiger Erfolg wird.

ren, damit sich BIM erfolgreich durchsetzt und nicht als inhaltsleeres Label missbraucht wird. Doch welche Anforderungen sollten an die Ausbildung der zukünftigen BIM-Nutzer und BIM-Manager gestellt werden? Da BIM international bereits länger und intensiver praktiziert wird, bietet sich ein Blick in das Ausland an, um etwas über den aktuellen Stand der Lehre zu erfahren. Als deutscher Vertreter in der buildingSMART International Individual Certification Workgroup setze ich mich aktiv dafür ein, dass wir perspektivisch über ein international einheitlich hohes Ausbildungsniveau verfügen. In meiner Funktion konnte ich mir einen guten Überblick darüber verschaffen, wie BIM im Ausland gelehrt wird und wo es künftig möglicherweise gemeinsame Nenner in der Lehre geben könnte.

Das Thema Digitalisierung ist als Wettbewerbsfaktor aus dem Wirtschaftsleben nicht mehr wegzudenken. Es hat –i– lange gedauert, aber nun hat auch die Immobilienwelt endlich auf breiter Front verinnerlicht, welche Potenziale in der International oftmals nicht die große Lösung Nutzung innovativer Techniken liegen. Eine neue ManagerGemäß einer Befragung des australischen BIM-Verbandes generation, die es gewohnt ist, in vernetzten Arbeitsgruppen Informationen auszutauschen und mit der Internet-Cloud NATSPEC ist die Planungsmethode auf den Lehrplänen zu arbeiten, ist zunehmend offener für die Produktivitäts der Universitäten und Fortbildungsinstitute in Großbritangewinne, die sich mit dem Einsatz digitaler Gebäudemodel- nien, den Niederlanden, aber auch den USA, Australien len für die Planung, den Bau und den Betrieb von Immo und vielen anderen Ländern inzwischen reichlich ver bilien erschließen. BIM ist dafür die treten. Hier besteht ein Vorsprung geMethodik erster Wahl und das Interesse, Die Studien- und Ausbildungsgänge richten genüber Deutschland. Die Anzahl der mit BIM zu arbeiten besteht nicht nur sich fast ausschließlich an Architekten und Kursangebote und Ausbildungsgänge bei Planern, sondern auch bei Bauunter- Ingenieure, statt beispielsweise auch an nimmt darüber hinaus kontinuierlich nehmen, Ingenieuren, Immobilienmana Property- und Facility-Manager. Damit werzu. Überraschenderweise offenbaren den nicht alle Anspruchsgruppen erreicht, gern und Bauherren. sich aber auch in diesen Ländern einige Leider gibt es bisher in Deutschland die Mehrwerte mit BIM generieren könnten. Defizite: So richten sich die Studiennoch keine anerkannten Ausbildungsund Ausbildungsgänge fast ausschließzertifikate, die sicherstellen, dass BIM nicht als bloßes IT- lich an Architekten und Ingenieure, statt beispielsweise Thema behandelt wird. Die wenigen deutschen Hochschu- auch an Property- und Facility-Manager. Damit werden len, die sich bereits mit BIM beschäftigen, setzen wie viele nicht alle Anspruchsgruppen erreicht, die Mehrwerte mit private Anbieter auf den eher isolierten und technisch ge- BIM generieren könnten. prägten Lehransatz auf. Wichtig ist es deshalb, zügig Inhalte Zudem ist auch international zu beobachten, dass das für die ganzheitliche Ausbildung und Ausführung zu definie- BIM-Wissen eindimensional vermittelt wird. So liegt in den

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BIM in der Ausbildung

meisten Fällen der Fokus isoliert auf Software und Technik, beit der Nutzer, mithin also stärker auf den sozialen Aspekein systemoffener Einsatz in fachübergreifenden Teams ten als der Technik. Die projektübergreifende Zusammenarbleibt hingegen aus. Damit verkümmert beit zwischen den einzelnen AnwenderBIM aber zu einer Insellösung, dem so Für den deutschsprachigen Raum wäre es gruppen wird intensiv thematisiert und genannten „Little BIM.“ BIM hat auch wünschenswert, dass wir uns am guten Bei- trainiert und es bestehen feste Standards als kleine Lösung viele Meriten, keine spiel der Norweger orientieren. Das Lehren in Bezug auf den notwendigen WissensFrage: Die Planung in einem digitalen von software-unabhängigen BIM-Konzepund Trainingsstand für die QualifizieModell erlaubt beispielsweise eine sofor- ten, die fachübergreifende Zusammenarbeit, rung und Weiterbildung. In Norwegen tige Ableitung mehrdimensionaler An- ein ganzheitliches BIM-Verständnis und die hat buildingSMART ein BIM-Curricusichten aus dem Modell. Sie ist effizien- bedarfsbezogene Lehre in Bausteinen sind lum erarbeitet, das von den Ausbildungster und die Kommunikation mit dem deshalb wichtige Themen, die im Mittelinstituten und Hochschulen entspreAuftraggeber wird erleichtert, da der punkt einer BIM-Ausbildung stehen müssen. chend berücksichtigt wird. Es wird in Aufwand für die Erstellung von VisualiModulen gelehrt. Der erste Baustein versierungen entfällt. Der entscheidende Vorteil von BIM, die mittelt das fundamentale Grundwissen über BIM. Dieser interdisziplinäre Kommunikation mit den beteiligten Fach- Kurs richtet sich bewusst an alle Nutzergruppen. Architekplanern und die durchgängige Nutzung eines gemeinsamen ten, Bauunternehmen, Ingenieure, Bauherren und ImmobiGebäudemodells im gesamten Lebenszyklus der Immobilie lienmanager lernen die Mehrwerte und die übergreifenden kommt aber erst als große Lösung, dem „Big BIM“ zum Tra- Prozesse in einem Überblick kennen. Dies ist der Startpunkt gen. Big BIM ist deshalb zwingend ein offenes System, damit für weitergehende Trainings und Lehrangebote, mit denen die beteiligten Planer auf ihrer Software (IFC-fähig) arbeiten sich die Teilnehmer dann spezialisieren können. können. Erst das BIG BIM ermöglicht die Interoperabilität Für den deutschsprachigen Raum wäre es wünschensder Daten für den gesamten Lebenszyklus der Immobilie. wert, dass wir uns am guten Beispiel der Norweger orientieren. Das Lehren von software-unabhängigen BIM-Konzepten, die fachübergreifende Zusammenarbeit, ein ganz– ii – heitliches BIM-Verständnis und die bedarfsbezogene Norwegen – Vorbild für das BIM-Verständnis in Deutschland Lehre in Bausteinen sind deshalb wichtige Themen, die im Mittelpunkt einer BIM-Ausbildung stehen müssen. Alle an Doch es gibt gute Ansätze, die ich in einem größeren Umfang der Immobilien-Wertschöpfungskette beteiligten Personen insbesondere in Skandinavien erkenne: Dort sind digitale sollten Zugang zu diesen Ausbildungsangeboten haben. Gebäudemodelle beim Planen und Bauen von Immobilien Die Lehrinhalte sollten zudem von möglichst vielen weit verbreitet und sie werden durchgängig eingesetzt. In Stakeholdern akzeptiert und mitgetragen werden. Deshalb den Lehrplänen der angehenden Bauingenieure und Archi- ist eine Nähe zu Richtlinienkreisen wie buildingSMART, tekten ist BIM ein fester Bestandteil. Gerade Norwegen zeigt VDI 2552-8 und der planen-bauen 4.0 GmbH unersetzlich. zudem den Willen auf, den fachübergreifenden und softIm Rahmen des Stufenplans des BMVI und der planenware-offenen Einsatz von BIM von Beginn an zu trainieren. bauen 4.0 sowie auch durch den VDI wurden bereits die Der Fokus liegt auf dem Austausch und der Zusammenar- ersten Schritte eingeleitet, um Ausbildungsstandards und

Bild 2. Ein modularer Aufbau zeichnet die Kurse der DeuBIM Gruppe zusammen mit der TÜV SÜD Akademie aus (Abb.: DeuBIM).

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BIM in der Ausbildung

eine Qualitätssicherung auf den Weg zu bringen. Im buildingSMART German Speaking Chapter wurde ein BIMCurriculum verabschiedet. Ich erwarte deshalb, dass wir schon bald auch in Deutschland mit vernünftigen Qualifikationsrichtlinien arbeiten können.

– iii – Bausteine einer zukunftsorientierten BIM-Ausbildung Die DeuBIM Gruppe und der TÜV SÜD bieten bereits heute mit ihrem gemeinsamen BIM-Ausbildungssystem ein Lehrangebot an, dass sich in vielen Teilen am zukunftsweisenden norwegischen Modell und den im buildingSMART BIMCurriculum verankerten Standards orientiert. Vorgeschaltet haben die Kooperationspartner einen „BIM-Reifetest“, der den Absolventen der BIM-Ausbildung eine Standortbestimmung in Bezug auf das persönliche und organisatorische Startniveau ermöglicht. Dieser Einstiegstest ist in der BIMAusbildung in Deutschland bisher einmalig und ermöglicht eine stärker bedarfsorientierte Ausbildung. Hinterfragt werden der persönliche Kompetenzgrad, die im Unternehmen mit BIM befassten Managementfunktionen, die Arbeitsprozesse, die IT-Voraussetzungen sowie der Datenaustausch im Unternehmen mit Kunden und Partnern. Grundlage der Kompetenzabfrage sind die fünf BIM-Faktoren Mensch, Prozesse, Technologien, Daten und Rahmenbedingungen. Diese sind die fundamentalen Säulen der BIM-Planungsmethode. Aufbauend auf dem Stufenplan des BMVI zur Einführung von BIM in Deutschland und in Zusammenarbeit mit planen-bauen 4.0 haben wir die genannten BIM-Faktoren näher definiert. Im BIM-Basis-Anwenderkurs beschäftigen wir uns eingehend mit ihnen sowie mit den Anforderungen, die an sie gestellt werden. Dabei muss betont werden, dass der Faktor „Mensch“ nicht ohne Grund an erster Stelle genannt wird. Nur wenn die Projektbeteiligten gut geschult und motiviert sind, können die weiteren Faktoren der BIM-Planung ineinander greifen.

und Managen (siehe Abbildung). Die Ausbildung erfolgt durch führende BIM-Experten und beinhaltet u. a. die BIM-Ziele, Anwendungsfälle, die Werkzeuge, Richtlinien, Prozesse und das buildingSMART Data Dictionary bsDD. In den weiterführenden Kursmodulen werden außerdem 3D-Gebäudemodelle BIM-konform erstellt sowie die interdisziplinäre Zusammenarbeit erprobt, die Verknüpfung mit Zeit- und Kostenplanung trainiert oder die Anwendung von CAFM-Connect 2.0 für den Betrieb geprobt. Dr. Thomas Liebich, Geschäftsführer AEC3, und André Pilling, geschäftsführender Gesellschafter der DeuBIM, haben das praxisnahe Lehrprogramm gemeinsam entwickelt und übernehmen, neben weiteren BIM-Experten, große Teile der Vortragstätigkeit. Dabei wird fortlaufend die Nähe zu Richtlinienkreisen wie buildingSMART, VDI 2552-8 sowie planen-bauen 4.0 gepflegt, um die Ausbildung stetig weiterzuentwickeln und Standards für die zukünftige Qualifikation vorzubereiten. Die DeuBIM und TÜV Süd Akademie lehrt völlig unabhängig von Softwareanbietern und Generalunternehmen. Mit ca. 70 Teilnehmern aus 25 Unternehmen in den letzten beiden Jahren handelt es sich um die in Deutschland führende unabhängige BIM-Akademie. André Pilling, Geschäftsführender Gesellschafter der DeuBIM Gruppe www.deubim.de

Ü Mensch Der Mensch ist die wichtigste Erfolgsgröße für das BIMProjekt. Ü Prozesse Der Prozess bestimmt die Art und Weise wie kommuniziert wird. Ü Rahmenrichtlinien Anerkannte Normen und Standards sind wichtig für den effizienten Austausch. Ü Technologie BIM basiert auf moderner Technologie. Ü Daten Im Mittelpunkt des Datenaustausches steht die Normierung der Daten. Die Kurse der DeuBIM Gruppe und der TÜV SÜD Akademie sind modular aufgebaut. Sie reichen vom Basiskurs, in dem das Grundwissen vermittelt wird, bis hin zu den Professional-Kursen im Bereich Planen, Bauen, Betreiben

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BIM und die Hersteller

Wie digitale Zwillinge Planungs- und Bauprozesse verändern werden Von gleichermaßen profitierenden Planern und Herstellern, weiter gedachtem BIM sowie Systemtechnik und digitalen Plattformen Ich erinnere mich noch gut an die äußerst kontroversen Diskussionen „Pro und Contra BIM“. Nicht nur im öffentlichen Diskurs – auch in meinem beruflichen und privaten Umfeld gab es immer und immer wieder abendfüllende Debatten um Wohl und Wehe der neuen Planungsmethode. Frei nach Carl Valentin: Über BIM ist schon alles gesagt – nur noch nicht von allen. Das hat sich im vergangenen Jahr deutlich verändert. Nicht mehr die Frage ob, sondern wie BIM umzusetzen ist, steht heute im Vordergrund. BIM schreitet weiter voran und ist in einer stetig steigenden Zahl von Planungsbüros zur gängigen Praxis geworden. Diese Entwicklung wiederum hat zu einem wachsenden Bedarf an BIM Content – vor allem an herstellerspezifischem Content – geführt. Dabei standen die Hersteller von Baustoffen, Bau- und Einrichtungsprodukten diesem Thema lange Zeit zurückhaltend und eher indifferent gegenüber. Inzwischen sind auch sie auf die BIM-Lokomotive, die rasant Fahrt aufgenommen hat, gesprungen. Sie haben sowohl die neuen Ansprüche, die BIM an sie stellt, als auch die Chancen und Möglichkeiten, die sich für sie daraus ableiten, erkannt.

–i– Objekte der Begierde

Bild 1. BIM Supply

BIM-gestützten Planungsprozess, sondern können durch eine stärkere Webpräsenz, leichtere Auffindbarkeit sowie durch intelligente, qualitativ hochwertige und immer aktuelle Produktinformationen in mehr Entscheidungsprozessen berücksichtigt werden. In Zukunft wird die Wahl eines bestimmten Produkts wohl nicht mehr allein von seiner Qualität, sondern auch von seiner digitalen Verfügbarkeit abhängen.

– ii –

Planer und Hersteller profitieren gleichermaßen BIM weiter gedacht von BIM Objekten BIMsupply® und Spitfire Keine „obskuren Objekte der Begierde“ wie im legendären Filmklassiker von Luis Buñuel, vielmehr Objekte, die des- Mit den digitalen Zwillingen ist schon viel gewonnen: sie halb so begehrt sind, weil sie Licht ins Dunkel bringen, das reichern das Gebäudemodell mit einer Vielzahl von Inforsind die BIM-Objekte, die auf der Cloud-basierten Platt- mationen an und steigern signifikant die Effizienz des Plaform bimobject.com Anwendern kostenlos zur Verfügung nungsprozesses – und das auf sehr einfachem Wege. Last gestellt werden. Sie verfügen über eine Vielzahl hersteller- but not least haben sie zu einer veränderten und besseren Kommunikation zwischen Planern und spezifischer Informationen, die weit Herstellern geführt. So weit, so gut. über die Standardinformationen in nor- In Zukunft wird die Wahl eines bestimmten Aber war es das? Nein, das ist erst der malen CAD-Files hinausgehen. Viel- Produkts wohl nicht mehr allein von seiner Anfang. Wir denken BIM weiter und mehr sind es digitale Zwillinge realer Qualität, sondern auch von seiner digitalen haben eine neue Cloud-basierte TechProdukte mitsamt allen Angaben zu Verfügbarkeit abhängen. nologie entwickelt: BIMsupply. Damit Materialien, verfügbaren Konfigurationen und der ihnen innewohnenden Produktlogik. Archi- kann die gesamte Prozesskette von Ausschreibung, Angetekten und Planer können diese Objekte als native Ele- bot und Bestellung direkt mit dem Gebäudemodell vermente in ihrer Softwareumgebung einsetzen. Durch intel- knüpft werden. Die Software ermöglicht Planern das ligente Features und eine effiziente Datenbankstruktur ist Cloud-basierte Teilen von Produkt- und Materiallisten mit darüber hinaus gewährleistet, dass Produktupdates leicht den Herstellern von Bauprodukten, um Preise und Angedurchführbar sind und somit die angebotenen Objekte bote einzuholen oder um direkt Bestellungen auszulösen. BIMobject wird BIMsupply in Kürze mit einer weiteren stets auf dem aktuellen Stand sind. Dass Planungsprozesse sich mit diesem Plus an Informationen wesentlich effizien- Lösung ergänzen. SpitFire ist ein neues KommunikationsOnline-Tool für die Anbieter von Bauprodukten, das die ter gestalten, liegt auf der Hand. Abstimmung und den Informationsfluss hinsichtlich ProAuf der anderen Seite ist es für die Hersteller immer jekten, Produkten und Materialien in einer 3D-Umgebung wichtiger geworden, digitale Abbilder ihrer Produkte zur Verfügung zu stellen. Damit unterstützen sie nicht nur den ermöglicht.

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BIM und die Hersteller

Bild 2a + b. 3D-Raum Spitfire

Dabei gelangen alle Informationen direkt von den aus bimobject.com heruntergeladenen Produkten in das jeweilige BIM-Projekt, (als native Element der jeweiligen BIM Software), wo sie eingebaut und konfiguriert werden, um dann an BIMsupply.com in Form von Stücklisten und in einen komplett interaktiven, virtuellen 3D-Bereich zurückgespielt werden. Anwender können ihre Projekte auf BIMsupply hochladen und Hersteller haben die Möglichkeit, in diesem Cloud-basierten 3D-Raum den Einsatz ihrer Produkte im Entwurf zu überprüfen, mit dem Architekten zu diskutieren und detaillierte Informationen auszutauschen. Sie benötigen dazu keine BIM-Software, weil SpitFire komplett in der Cloud läuft. So werden aufgrund der direk-

ten Verbindung der Akteure korrekte und verlässliche Informationen gewonnen, Wissen und Informationen werden geteilt, Prozesse optimiert. Wer kennt seine Produkte besser als der Hersteller – warum also sollten Planer nicht von diesem Know-how profitieren? Der Nutzen, der aus dem besseren Verständnis der verwendeten Produkte im Kontext der Planung entsteht, ist kaum zu überschätzen. Können doch auf diesem Wege zahllose Fehler vermieden werden, die heute noch allzu häufig durch schlechte Kommunikation in papierbasierten, fragmentierten Prozessen passieren. Dass mit BIMsupply die Prozesskette von Angebot, Kostenvoranschlag und Bestellung direkt aus dem Modell

BIM KOMMT – ABER SICHER! ... mit der UNIT-Sonderklausel für BIM-Projekte. Vertrauen Sie bei Ihrer Berufshaftpflichtversicherung auf den führenden Fachmakler! Ihre persönlichen UNIT-Berater und unser Schadenregulierungsteam vertreten Ihre Interessen mit Kompetenz und Marktkontakten. UNIT Versicherungsmakler GmbH Luxemburger Allee 4, 45481 Mülheim, Tel. 0208 7006-3788, unit@unita.de Berlin | Erfurt | Frankfurt | Hamburg | Leipzig | Mülheim | München | Stuttgart

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BIM und die Hersteller

Das innovative Unternehmen – Teil der international renommierten Rhomberg Gruppe – hat sich Ressourcen schonendes Bauen auf die Fahnen geschrieben und in diesem Zusammenhang das sogenannte LCT (LifeCycle Tower System) entwickelt, mit dem sich sämtliche Bau komponenten (Kern, Decke, Fassadenstützen etc.) standar disiert industriell vorfertigen und modulartig zusammensetzen lassen. Das bedeutet keineswegs den Verzicht auf gestalterische Individualität. Mit einer flexiblen Raumaufteilung, optionalen Komfort-Lösungen im Paket und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr unterschiedliche Entwürfe realisieren, als man das im Zusammenhang mit dem Begriff „Standardisierung“ annehmen möchte. Mit der patentierten Komponententechnologie und Bild 3. LTC One in Dornbirn (Abb./Fotos: 1 u. 2a/b BIM-Object, 3 Architekten ihrer seriellen Vorfertigung revolutionieren Cree und BIMHermann Kaufmann) object nicht nur das qualitativ hochwertige und dennoch kosteneffiziente ökologische Bauen, sondern auch tradierte Abläufe auf der Baustelle. Der BIM-Prozess macht heraus geschehen kann, ist ein großer Fortschritt – ver- es möglich, auch die Bauplanung und -vorbereitung soweit gleichbar mit dem Sprung von der guten alten Schreibma- zu industrialisieren, dass selbst Hochhäuser innerhalb kürschine zu Google.doc. In anderen Industrien, wie beispiels- zester Zeit bei minimalem Einsatz von Manpower errichweise beim Automobil- und Schiffbau, ist dies längst gängige tet werden können. So ist beispielsweise der achtstöckige Praxis. Einzig die Bauindustrie hält an fragmentierten Pro- LCT Büroturm in Dornbirn – eines der Referenzprojekte zessen fest. Will man die Potenziale von – innerhalb von acht Tagen von fünf ArBIM vollständig ausschöpfen, muss man Will man die Potenziale von BIM vollstänbeitern montiert worden. sich von dieser fragmentierte Denk- und dig ausschöpfen, muss man sich von der Selbstredend benötigt Cree eine Vorgehensweise verabschieden. Heute fragmentierte Denk- und Vorgehensweise Cloud-basierte Plattform, auf der alle ist es doch vielfach so, dass BIM auf alte verabschieden. Heute ist es doch vielfach Bauelemente, Komponenten, Entwürfe Prozesse aufgesetzt wird. Das kann so, dass BIM auf alte Prozesse aufgesetzt und Komplettlösungen abgebildet wernicht funktionieren! Damit bleibt man wird. Das kann nicht funktionieren! Damit den können und die den gesamten Leauf halbem Wege stehen und serviert al- bleibt man auf halbem Wege stehen und benszyklus eines Gebäudes kontrollieten Wein in neuen Schläuchen. Oder, serviert alten Wein in neuen Schläuchen. rend unterstützt. Das ist die Herkules mit Carl Valentin zu sprechen: „Mögen Plattform von BIMobject. Hier befinhätt ich schon wollen, aber dürfen hab ich mich nicht ge- den sich alle für die Cree BIM-Prozesse modularisierten traut“. Die Prozessketten in der Bauwirtschaft sind nicht und vordefinierten Elemente in einem Katalog von BIMmehr zeitgemäß. Ausschreibungen beispielsweise sollten im Objekten, auf die Planer und Lizenznehmer Zugriff haben. Sinne eines effizienten BIM-Prozesses künftig wesentlich Schafft die Systembauweise die Voraussetzungen für neue früher stattfinden. Entscheidungen über Materialien, Bau- Bauprozesse, so ist der Dreh- und Angelpunkt dieser neuen elemente sowie systemische Entscheidungen müssen früher Bau-Paradigmen eine interdisziplinäre, digitale und intergetroffen werden. Nur so können viele Planungsfehler und aktive Plattform, auf der alle Akteure miteinander koope-änderungen vermieden und Bauprozesse optimiert werden rieren und einen digitalen Zwilling des kompletten Gebäudes mit allen Komponenten und Modulen erzeugen. So – vor allem im Hinblick auf industrialisiertes Bauen. können mit vorausgewählten nachhaltigen Produkten und Baumaterialien in einem integrierten und abgestimmten – iii – System ressourcenschonend Gebäude entworfen und geBauen 4.0 baut werden – sowohl in der virtuellen als auch in der realen Welt. Systemtechnik und digitale Plattformen Klar, früher war die Zukunft auch besser – aber die Ein Beispiel, wie Bauen in der Zukunft aussehen kann und Zeit für Bauen 4.0 ist offensichtlich reif. Und Systeme wie welche Bedeutung digitale Zwillinge und ihre Cloud- LCT mit Plattformen wie BIMobject können künftig den basierten Plattformen in diesem Zusammenhang spielen, gesamten Planungs- und Bauprozess nachhaltig verändern. bietet die Kooperation von BIMobject mit dem österreichischen Holz-Hybrid-Bauspezialisten Cree. Dabei gehen wir Johannes Reischböck, COO BIMobject AB weit über die einfache Digitalisierung von herkömmlichen Bauprozessen hinaus. www.bimobject.com

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Praktische Anwendungen der BIM-Methode Schneller Zugriff auf das 3D-Modell und alle zugehörigen Daten QR Codes an vormontierten Schalungs- und Gerüsteinheiten ermöglichen den direkten Zugriff auf alle Daten (z. B. Zeichnungen, Aufbau- und Verwendungsanleitungen). Das beschleunigt nicht nur Logistik und Montage, sondern auch alle Abstimmungsprozesse mit den Projektbeteiligten. Durchgängige Dokumentation der Prozesse mit Checklisten Checklisten für definierte Arbeitsabläufe unterstützen die Prozesse auf der Baustelle und sorgen für eine durchgängige Dokumentation. Das reduziert das Gefahrenpotenzial, es erhöht die Sicherheit und steigert die Qualität der Bauausführung. Issue Management als Hilfe für die Baustelle Die einfache und durchgängige Dokumentation aller Ausführungsdetails am Bauwerksmodell oder in der Zeichnung – insbesondere bei Fragestellungen oder Kollisionen – bietet dem Baustellenteam schnelle und einfache Lösungen im Baustellenalltag. Lösungen sind im Anschluss für alle Personen transparent im Modell oder auf der Zeichnung ersichtlich.

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Schalung Gerüst Engineering www.peri.com

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BIM und die Hersteller

Effizienz in der Brandschutzplanung – Hilti Button für Brandabschottungen Von der Bedeutung der BIM-Methode am Beispiel des Brandschutzes und der Überwindung von Hemmschwellen Bei der Methode BIM geht es mittlerweile nicht mehr nur um die generelle Planung einschließlich der Koordinations- bzw. Kollisionsprüfung, sondern es werden auch ganz spezifische Planungsaspekte mit BIM unterstützt sowie optimiert. Dies reicht von den Bemusterungen von Materialien, energetischen oder auch anwendertechnischen Simulationen bis hin zur Klärung von Schnittstellendetails. Im Rahmen unserer regelmäßigen Kontakte mit Ingenieurbüros, wurden wir immer wieder mit dem großen manuellen Aufwand bei der „Schlitz- und Durchbruchsplanung“ konfrontiert.

–i– Das Beispiel Brandschutz Ein Beispiel dafür ist der Brandschutz, der einen wichtigen Teil der behördlichen Anforderungen eines Gebäudes darstellt. Für die Nachweise muss eine umfassende Brandschutzplanung entwickelt werden, die verschiedene Aspekte des baulichen sowie anlagentechnischen Brandschut zes berücksichtigt. Eine Unterkategorie der Brandschutz anforderungen ist der bauliche Brandschutz. Hierbei werden als vorbeugende Maßnahmen innerhalb eines Gebäudes Brandabschnitte mittels raumabschließender Bauteile definiert. Diese Brandabschnitte stellen einen Widerstand gegen Feuer und Rauch dar und verhindern so ein ungebremstes Ausbreiten des Feuers. Raumabschließende Bauteile sind in der Regel Decken und Wände des Gebäudes. Allerdings gibt es immer wieder durch die Gebäudetechnik (Heizung, Lüftung, Sanitär) Öffnungen bzw. Durchdringungen in diesen Bauteilen. Gemäß MBO2002, §41 [1] dürfen Leitungsanlagen nur durch raumabschließende Bauteile geführt werden, wenn ausreichend Vorkehrungen dafür getroffen werden. Für diese Durchdringungen (Durchbrüche durch Decken oder Wände) wurden Brandabschottungen entwickelt, die wirkungsvoll den Durchtritt von Feuer und Rauch verhindern. Brandabschottungen sind spezielle Bauarten, die um oder mit dem eigentlichen Medium (Heizung, Lüftung, Sanitär) in den jeweiligen Öffnungen eingebaut werden. Ziel einer Brandabschottung ist es, die Öffnung in dem Brandabschluss im Falle eines Brandes automatisch zu verschließen und so die Geschlossenheit des Brandabschnitts zu gewährleisten. Möglichkeiten für die Abschottungen können neben Brandschutzmörtel und Weichschott auch intumeszierende Materialien wie Brandschutzmanschetten und -bandagen, Brandschutzschaum oder Brandschutzsteine mit einem ausreichenden Feuerwiderstand sein. Dabei können als Abschottungen einerseits Einbauteile oder auch nachträgliche Installation (Mörtel) genutzt werden. Gerade bei der Verwendung von Einbauteilen ist es aber notwendig, vorab eine umfassende Planung durchzuführen (Bild 1).

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Bild 1. Brandschutz als Einlegebauteil

– ii – Status der Brandschutzplanung Obwohl der Brandschutz ein integraler Bestandteil der Planung sein sollte, obliegt die Festlegung der Brandabschottungen gegenwärtig in aller Regel dem jeweiligen Installateur des Gewerks. Sehr oft kommen Brandabschottungen in der Planung noch nicht einmal vor, sondern werden nur pauschal abgeschätzt und ausgeschrieben. Dies kann zu erheblichen Unsicherheiten in der Ausschreibung und Ausführung führen, da genaue Randbedingungen nicht berücksichtigt werden. Darüber hinaus werden bei der Festlegung von Brandabschottungen häufig wenige bis keine Projektsynergien genutzt, sondern jeder Ausführende eines Gewerks bringt seine eigene Lösung in das Projekt ein. Dies kann dazu führen, dass unterschiedliche Lösungen von unterschiedlichen Herstellern in das Bauwerk eingebaut werden, die möglicherweise auch unterschiedliche Anforderungen an die Wartung, Instandhaltung und Nachbelegung besitzen. Fehlt dazu noch eine umfassende und konsistente Dokumentation des Brandschutzes, dann entsteht dadurch gerade für den Bauherrn und Betreiber ein mögliches Fehlerpotential, das durch eine optimierte, gewerkeübergreifende Fachplanung minimiert werden kann. Bei der Methode BIM soll genau dieses Verbesserungspotential genutzt werden und die Projektsynergien sollen durch den Ansatz der integralen Planung freigesetzt werden. Dies ist besonders im Hinblick auf die lebens zyklusorientierte Optimierung des Bauwerkes von Bedeutung. Ein wichtiger Bestandteil bei BIM ist die möglichst vollständige digitale Planung im Vorfeld der Ausführung.

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BIM und die Hersteller

Mittels dieser digitalen Planung ist es möglich, schon zu einem frühen Zeitpunkt verschiedene Varianten und deren Interdependenzen zu analysieren und zu optimieren. Voraussetzung hierfür ist die Bereitstellung der notwendigen Informationen und Randbedingungen in digitaler Form zu den notwendigen Zeitpunkten der Entscheidung. Dieser Ansatz der BIM-Methode bildet für Hilti die Grundlage zur Automatisierung der Planung für Brandabschottungen [2] (Bild 2).

– iii – Automatisierung der Brandschutzplanung In einem ersten Schritt hat Hilti eingehende Analysen zur Brandschutzplanung und dem Einbau von Brandabschottungen durchgeführt. Dabei konnten in der Zusammenarbeit mit Kunden und Fachplanern mögliche Einsparpotentiale, die mittels einer automatisierten Planung entstehen, identifiziert werden. Zusammen mit den Kunden wurden erste Ansätze für die Vereinfachung der Planung und Bestimmung von Brandabschottungen entwickelt. Ein eigenständiges Entwicklungsteam hat diese Ansätze anschließend verfeinert und eine eigene Software für die automatisierte Bestimmung und Selektion der erforderlichen Brandschutzprodukte entwickelt. Voraussetzung für diese Automatisierung sind die vollständigen BIM-Modelle der Architektur, Tragstruktur und der Haustechnik. Dabei ist es wichtig, dass die Objekte die Informationen über den notwendigen Brandschutz bzw. über die Brandschutzklasse und vorhandenen Materialien enthalten. Auch hierfür wurden unterstützende Werkzeuge bereitgestellt. Auf Basis von existierenden Kollisionsprüfung-Tools wird eine intelligente Analyse der Modelle durchgeführt, die alle Durchdringungen von Rohren und Kabeln in Brandwänden und -decken ermittelt. Die Auswertung dieser Information erfolgt in dem eigens entwickelten „Firestop“-Manager [3] und [4]. Der „Firestop“-Manager ermittelt auf Basis der Modellinformationen, der geltenden Vorschriften und Zulassungen, sowie der Produktspezifikationen das bestmögliche Brandschutzprodukt für den jeweiligen Anwendungsfall. Dies erfolgt komplett automatisch und liefert so sehr schnell einen ersten Vorschlag für den Brandschutz. Der Nutzer hat aber

Bild 2. Selektion und Optimierung der geeigneten Brandschutzprodukte

jederzeit die Möglichkeit anhand seiner Präferenzen die von der Software vorgeschlagene Auswahl zu verändern. Dies kann sogar als Voreinstellung in die automatisierte Auswahl einfließen. Weiterhin besitzt der Nutzer jederzeit die Möglichkeit, die weiterführenden Informationen der Produkte detailliert zu analysieren, eine vollständige Mengenermittlung zu erstellen oder sogar die Bestellung der Produkte unmittelbar aus der Software heraus auszulösen. Die Automatisierungssoftware wurde als eigenständige Lösung entwickelt, die über entsprechende Schnittstellen mit bestehender BIM-Software Daten austauschen kann. Auf diese Art ist eine effiziente Datenbereitstellung gewährleistet. Für den Planer ändert sich innerhalb der Planung relativ wenig. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die notwendigen Informationen (z. B. Brandschutzklasse, Untergrundmaterial, etc.) korrekt im BIM-Modell eingepflegt sind. Dies ist aber generell eine Grundvoraussetzung für die ganzheitliche Nutzung von BIM. Im weiteren Prozess erfolgt dann die automatisierte Auswahl der relevanten Brandschutzprodukte. Die entsprechenden Informationen werden dabei automatisch aufbereitet, so dass dem Nutzer eine vereinfachte Übersicht zur Kontrolle und Verifikation zur Verfügung gestellt wird. In dieser Auswahl hat der Anwender dann auch die bereits erwähnte Möglichkeit, weiterführende Detailinformationen zu erhalten oder Anpassungen nach seiner Präferenz durchzuführen (Bild 3). Das Ergebnis kann als eigenständiger Report oder für eine direkte Bestellung weiter verarbeitet werden. Darüber

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BIM und die Hersteller

Bild 3. Neue Brandschutzsoftware Hilti FireStop Manager

Software. Dies zeigt auch das Feedback bereits in der Kundentestphase, in der Hilti Kunden durch die Verwendung des „Firestop“-Buttons signifikante Projekt-Vereinfachungen und Einsparungen erzielen konnten. Allgemein zeigt dieses auch, dass Hersteller einen wichtigen Beitrag in der Entwicklung und Implementierung von BIM leisten können. Gerade die Hersteller von Produkten, die den genauen Nutzungsbereich ihrer Produkte am besten verstehen werden sich nach Auffassung der Autoren in Zukunft noch deutlich stärker mit diesem Thema befassen müssen [5], [6]. Dadurch werden poten tielle Anwender von BIM noch stärker von der Leistungsfähigkeit dieser neuen Planungsmethode überzeugt, was die Hemmschwelle senken und damit den Einstieg in BIM erleichtern sollte. Bild 4. Schulungsangebote der Firma Hilti (Fotos: Hilti)

hinaus kann der „Firestop“-Manager das Ergebnis auch wieder zurück in ein BIM-Modell spielen, wodurch ein bidirektionaler Austausch der Daten gewährleistet wird, was in jedem Fall anzustreben ist. Dabei wurden für die unterschiedlichen Ausführungen der Planungssoftware entsprechende Plugins entwickelt, womit die Daten zu den Brandabschottungen als BIM-Objekte im Modell abgebildet werden können. Das Modell der Brandabschottungen kann dann für weitere BIM-Prozesse (z. B. unterschiedliche Analyse, Planungskoordination, Konfliktlösungen bis hin zur Dokumentation) genutzt werden (Bild 4).

Literatur [1] Musterbauordnung https://www.bauministerkonferenz.de/ lbo/VTMB102.pdf ]2] Präsentation Autodesk University 2015: http://au.autodesk. com/au-online/classes-on-demand/class-catalog/2015/revitfor-architects/cs10324 [3] Zusätzliche Informationen: https://hiltibutton.us.hilti.com/ [4] Kurzvideo: https://www.youtube.com/watch?v=jO38eiQX1KI [5] Glockner, O., Krönert, N.: BIM – Einstieg kompakt für Produkthersteller, Herausgeber: Jakob Przybylo, Beuth Verlag, 2016. [6] Borrmann, A., König, M., Koch, C., Beetz, J. (Hrsg.): Building Information Modeling – Technologische Grundlagen und industrielle Praxis, Springer Verlag, 2015.

– iv – Zusammenfassung + Ausblick Mit dem „Firestop“-Manager hat Hilti als Hersteller ein erstes Werkzeug für die Automatisierung der Fachplanung entwickelt und erfolgreich im amerikanischen Markt eta bliert. Dabei wurde – analog zu Produkten – auf eine kundennahe Entwicklung geachtet, d. h. zu unterschiedlichen Entwicklungsstadien wurden die Anforderungen des Kunden und die Marktreife der Software abgeglichen und angepasst. So entstand eine abgestimmte und zielorientierte

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Dr.-Ing. Oliver Geibig, Dr. Nils Krönert www.hilti.de Hilti Expertenforum BIM – Building Information Modeling 9. Februar 2017 I Westhafen Pier 1 I Frankfurt am Main Auf dem Hilti Expertenforum präsentieren namhafte Referenten ver schiedene Aspekte rund um das Thema „BIM – Effizienz in der Planung und Ausführung von Bauprojekten“. Weitere Informationen und Anmeldung unter: www.hilti.de/expertenforum

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BIM und die Hersteller

Effizientes und einfaches Planen von Befestigungen Die Verwendung vordefinierter Objekte ist in der Planung mittels CAD seit Jahrzehnten üblich. Diese Objekte standen bisher unabhängig voneinander im Gesamtprojekt – projektbezogene Modifikationen mussten zeitaufwändig für jedes Objekt erfolgen. Die Berliner JORDAHL GmbH bietet nun Bibliotheken von intelligenten Objekten an, die für BIM verwendet werden können. Diese zunächst für Ankerschienen verfügbaren BIM Objects im rfa-Dateiformat wurden für den Einsatz in der Entwurfs- und Planungssoftware Revit Building Design von Autodesk entwickelt. Eine Richtlinie oder Anforderung an BIM-Familien wurde für die Befestigungstechnik bisher nicht definiert. Aus diesem Grund sind die Unterschiede zwischen verschiedenen Dateianbietern auch sehr deutlich. Wurden schon Mitte der 2000er Jahre den Kunden CAD-Daten angeboten, müssen nun die Produkte in einem objektorientierten Format für die Verwendung im BIM generiert werden. Dabei reicht ein bloßes „Speichern unter … BIM“ nicht aus. Die Herausforderung liegt darin, das Potential von BIM auszuschöpfen und sogenannte Smarte Objekte zur Verfügung zu stellen: BIM-Objects sind nicht länger nur parametrisierte 3D-Objekte. Ganz im Sinne des Konzepts von BIM werden ihnen weitere Informationen und Beziehungen hinterlegt; sie werden so zu benutzerfreundlichen Dateien. Das können unter anderem Material, Gewicht sein, aber auch Texte des Leistungsverzeichnisses oder Artikel-Nummern. Oft vernachlässigt wird in der Entwicklung von Dateien die Frage: „Wann und wie ist eine Familie benutzerfreundlich?“ Diese Frage ist pauschal nicht zu beantworten und muss im engen Kontakt mit Planern und Anwendern immer wieder neu beantwortet werden.

Ankerschienen als Smart Objects Die BIM-Object Bibliothek von Ankerschienen bietet die JORDAHL GmbH zum kostenlosen Download auf ihrer Homepage an. Zudem können Nutzer alle JORDAHL Produkte auf der Website von der Platform BIMObjects fin-

Bild 1. BIM Object einer warmgewalzten JORDAHL® Ankerschiene mit 3 Ankern und 2 Schrauben.

Bild 2. Ausschnitt der Auswahl an JORDAHL® Ankerschienen in der Familie. Die Profilgröße kann problemlos in dem Projekt über das Dropdown Menü geändert werden.

den. Die Ankerschienen sind hier in mehreren Familien hinterlegt, die jeweils verschiedene Profilgrößen in den Standardlängen von 100 mm bis 6.000 mm Länge zu einer Auswahl von über 100 Ankerschienen führt. Hinzu kommen die jeweils passenden Schrauben, in den Materialien feuerverzinkt und galvanisch verzinkt. Diese können in drei erhältlichen Gewindegrößen mit je drei wählbaren Lagerlängen erzeugt werden. Somit sind für jede Ankerschiene verschiedene Schrauben wählbar. Dabei können nur sinnvolle Kombinationen von Ankerschiene und Schraube gewählt werden. So lässt sich beispielsweise keine Kombination bilden, bei der die Tragfähigkeit der Schraube die der Ankerschiene übersteigt. In der Produktfamilie der Ankerschienen sind durch die Parametrisierung ca. 4.000 verschiedene Zeichnungen hinterlegt. Die Anzahl und Position der Schrauben ist variabel. Es können auch Ankerschienen ohne Schrauben erzeugt werden. Die Schrauben wurden bewusst direkt in die Familie der Ankerschienen integriert. Die Zusammenhänge zwischen beiden Bauteilen sind zu ausgeprägt, als dass es sinnvoll wäre sie in getrennte Familien zu modellieren. Ein Beispiel ist die Materialwahl. Um die Bibliotheken übersichtlich zu gestalten, wurde für die Ankerschie-

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nen kein Material definiert. Das Material der Ankerschiene wird hier automatisch anhand des Materials der Schrauben definiert.

Intelligente Zeichnungen Durch die Planung und Verwendung von Ankerschienen mit BIM ergeben sich vielfältige Vorteile. So können Ankerschienen bereits früh in der Projektplanung berücksichtigt werden. Dadurch lassen sich mögliche Kollisionen, beispielsweise zwischen Bewehrung und Ankerschienen, rechtzeitig erkennen und beheben. Kann ein Bewehrungsraster nicht angepasst werden, können Kollisionen durch Anpassungen der flexiblen Ankerabstände der JORDAHL® Ankerschienen vermieden werden. Durch die „Intelligenz“ der Ankerschienenfamilie ist es dem Planer möglich, vom Standard abweichende Schienenlängen zu erstellen, bei denen die Anzahl der Anker in Anlehnung an die Euro päisch Technische Zulassung automatisch angepasst wird. Ein besonderer Vorteil von BIM ist die Möglichkeit, Änderungen an einem Projekt schnell und zuverlässig durchzuführen. Bisher musste bei Änderungen jede Ankerschiene einzeln angepasst werden. Diese Vorgehensweise ist nicht nur zeitaufwändig, sondern auch fehleranfällig. Beim BIM kann eine beliebige Anzahl von Ankerschienen als Reihe erstellt werden. Hier genügt es, via DropdownMenü eine beliebige Ankerschiene zu verändern. Die neuen Parameter werden automatisch auf alle Mitglieder dieser Reihe über das komplette Modell hinweg übertragen. Ein gutes Beispiel für diesen Anwendungsfall sind Fassadenbefestigungen. Ändert sich die Last, etwa durch Verwendung anderer Fassadenmaterialien, lassen sich alle

Bild 4. Eingebaute JORDAHL® Ankerschiene (Fotos/Abb.: JORDAHL)

Ankerschienen quasi auf Knopfdruck den neuen Anforderungen anpassen.

Besonderheiten bei der Entwicklung von Familien für die Befestigungstechnik Neben der bereits beschriebenen fehlenden Regelung von Anforderungen für Familien der Befestigungstechnik gibt es weitere Besonderheiten bei der Entwicklung von Familien. Ein entscheidendes Kriterium ist der Level of Detail (LOD). Liegt dieser im Projekt nicht über 300, so müssen Planer Detailelemente, wie beispielsweise die Stahlbetonbewehrung oder die Ankerschienen, nicht berücksichtigen. Für einen optimierten Bauablauf ist aber besonders bei diesen Elementen eine sorgfältige Planung notwendig. Ein anderer Aspekt dieser Familien, welche meist eine hohe Stückzahl in einem Projekt aufweisen, ist die „DateiPerformance“. Dies betrifft das Dateivolumen, die Verschachtelungstiefe der Familie und weitere Zusammenhänge, die bestimmen, wie händelbar ein Projekt für die Hardware, die Software und den Anwender ist.

Zusätzliche Vorteile von BIM für den Anwender Mit BIM lassen sich auch projektbezogene Bestelllisten für Ausschreibungen generieren. So werden benötigte Einbauteile in Tabellenform automatisch erfasst. Darüber hinaus sind in der Familie Parameter als Textfeld integriert. Die Textfelder können beliebig mit Positionsnummern oder Hinweistexten gefüllt werden. Die Planung projektrelevanter Einbauteile lässt sich somit jederzeit nachvollziehen. Die Bibliothek der BIM Objects wird derzeit bei JORDAHL um weitere Produkte wie JORDAHL® Doppelschubdorne JDSD oder den JORDAHL® Brüstungsanker JBA ergänzt. Demnächst werden dem Anwender auch BIM Objects für JORDAHL® Durchstanzbewehrungen JDA als kostenloser Download zur Verfügung stehen. Bild 3. Durch Anpassungen der flexi blen Ankerabstände der JORDAHL® Ankerschienen können Kollisionen mit anderen Einbauteilen oder der Bewehrung vermieden werden.

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BIM und die Hersteller

Mit BIM Lebenszykluskosten schon in der Ausschreibungsphase planen

Bild 1. Bereits in der Planungsphase erlauben in BIM hinterlegte Produktinformationen die Berechnung von Lebenszykluskosten.

Nicht enden wollende Verzögerungen und Kostenexplosionen bei Großprojekten wie dem Flughafen Berlin BER, Stuttgart 21 oder der Elbphilharmonie sorgten in den vergangenen Jahren für harsche Kritik. Oft beschränken sich Fehlkalkulationen jedoch nicht nur auf den Bau an sich. Manch ein Gebäude wird auch nach der Fertigstellung zu einem Fass ohne Boden, weil Kosten für den laufenden Betrieb nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Im BIM abgebildete Berechnungsfaktoren und Produktmerkmale erlauben es, die wirklichen Lebenszykluskosten der Gebäudeausstattung vor Baubeginn zu errechnen. Lange Zeit waren Ausschreibungen nur auf die Investi tionskosten fokussiert. Dabei ist bekanntlich das günstigste Angebot nicht unbedingt das auf Dauer wirtschaftlichste. Die Auftragsvergabe für den Bau von Gebäuden und Anlagen tut sich zum Teil schwer, das beste Angebot zu identifizieren. Hier kann BIM künftig Abhilfe schaffen. Im System verfügbare planungsrelevante Bauwerksdaten erlauben eine umsichtig vorbereitete Ausschreibung, die auch Betriebs- und Unterhaltskosten berücksichtigt. Ziel ist die Auftragsvergabe an Anbieter, die Gebäude nicht nur güns-

tig errichten, sondern auch so planen, dass der Nutzer oder das Facility Management sie rentabel und ressourcenschonend unterhalten können. Eine Bewertung mit Hilfe von BIM sollte daher früh in die Vergabepro- „Laut einer Studie der Bundesarchitektenzesse eingebunden wer- kammer entfallen ,bei einer 40-jährigen den. So rücken nicht Nutzungsdauer eines Gebäudes […] nur nur die Baukosten, son- 20 % der Kosten auf die Erstellung, aber dern die Wirtschaftlich- 80 % auf den Betrieb‘“. keit eines Gebäudes in den Fokus. Und genau das ist wichtig, denn laut einer Studie der Bundesarchitektenkammer entfallen „bei einer 40-jährigen Nutzungsdauer eines Gebäudes […] nur 20 % der Kosten auf die Erstellung, aber 80 % auf den Betrieb“1.

1 Bundesarchitektenkammer

– Die Verantwortung der Architekten von Peter Conradi 26. 6. 2004, Rede zum Bundesauftakt für den Tag der Architektur 2004 „Umwelt bauen“ in Dessau im Bundesumweltamt am 26. Juni 2004 http://www.bak.de/site/ ItemID=124/mid=527/842/default.aspx

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BIM und die Hersteller

Bild 2. Unterhaltskosten, beispielsweise für Waschräume, werden dank BIM schon vor Baubeginn transparent (Abb./Fotos: CWS-boco).

–i– Lebenszykluskosten sinnvoll planen Aktuell diskutieren diverse Verbände sinnvolle Berechnungsgrundlagen für Lebenszykluskosten. Den Anstoß dazu gab das Europäische Parlament mit einer neuen EURichtlinie für die Modernisierung des EU-Vergaberechts, die den Einsatz von computergestützten Methoden wie BIM für öffentliche Bauaufträge und Ausschreibungen ausdrücklich empfiehlt. Diese Richtlinie trat im April 2016 in Kraft: Alle Mitgliedsstaaten sollen die Nutzung von BIM bei der Realisierung von öffentlich finanzierten Bau- und Infrastrukturprojekten fördern und können diese sogar verpflichtend anordnen.

– ii – Erste Versuche allgemeingültiger Berechnungen Ein aktuell neu formuliertes Berechnungsverfahren ist in der VDI-Richtlinie 4703 für Lebenszykluskosten-orientierte Ausschreibungen aufgezeigt. Die Richtlinie be-

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schreibt eine Methode, die den sogenannten Barwert, also den Wert, den zukünftige Zahlungen in der Gegenwart besitzen, sowie Produktmerkmale der technischen Anlagen eines Gebäudes berücksichtigt. Jedes Produktmerkmal hat einen zu bestimmenden Berechnungsfaktor, der sich aus Preis-, Nutzungs- und Finanzfaktoren zusammensetzt und seitens des potenziellen Auftraggebers festgelegt wird. Die Lebenszykluskosten werden für alle Produktmerkmale ermittelt und zuletzt summiert. Das ergibt die schlussendlich angesetzten Lebenszykluskosten. Es gilt zu bedenken, dass einzelne Berechnungsfaktoren großen Einfluss auf das Ergebnis haben können. In der Planung müssen idealerweise mehrere Annahmen getroffen werden, um realistisch kalkulieren zu können. Zudem mangelt es den Produktmerkmalen, die durch die Anbieter benannt werden müssen, noch an ausreichenden Ausarbeitungen. Ein geeignetes Angebot oder Produkt auszuwählen, ist schwierig, da die Anbieter aufgrund verschiedener Grundannahmen und Rahmenbedingungen nicht einheitlich berechnen und die Produkte daher kaum miteinander vergleichbar sind. Mögliche Berechnungsverfahren werden laufend weiterentwickelt und um zusätzliche Aspekte ergänzt, beispielsweise um die Expertise aus dem Bereich des Betriebs von Gebäuden seitens der German Facility Management Association, GEFMA.

– iii – Kosten sparen in den Details Zeit- und kosteneffizientes BIM muss eine immense Informationsfülle über die Flächen- und Anlagenverwaltung, die Systemsteuerung und das Instandhaltungsmanagement berücksichtigen. Für alle möglichen Ausstattungsszenarien sind Daten wie Wartungshäufigkeit oder Bau teilinformationen zu hinterlegen. Das setzt eine umfassende Produktdatenmodellierung des Herstellers in der Datenbank voraus. CWS-boco, Fullservice-Spezialist für Waschraum hygienelösungen, bietet bereits viele Informationen für diverse Stoffhandtuch-, Seifen-, Duft- und Toilettenpapierspender an. Das Facility Management kann so den Unterhalt von Waschräumen nachhaltig planen: Welche Mate rialien eignen sich besser, nachhaltige Einmalstoffhand tücher aus dem Spender, die immer wieder gereinigt und geliefert werden, oder Papier, das im Mülleimer landet? Was kostet die Entsorgung des Abfalls? Was ist sparsamer anzuwenden, Schaum- oder Cremeseife? Der Hygiene experte veröffentlicht alle Waschraumspender als BIMObjekte in Datenbanken wie www.bimobject.com und www.heinzebauoffice.de. Die frühe Lebenszykluskostenberechnung auf Grundlage realistischer Daten beugt verwaisten Gewerbeimmobilien und leeren Haushaltskassen vor. Denn nur Gebäude, die sich auch im Alltag effizient und nachhaltig bewirtschaftet lassen, machen unternehmerisch Sinn. Alexander Stollbert, CWS-boco Deutschland

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BIM und die Hersteller

Praktische Erfahrungen bei der Abrechnung einer BIM-Baumaßnahme Von veränderten Perspektiven und neu zu Entdeckendem Im Februar 2016 erhielt die Lindner Group den Auftrag für den Innenausbau des Büroneubaus der Volkswagen Financial Services in Braunschweig. Diese Baumaßnahme ist ein Referenzprojekt im Förderprojekt „BIM-Referenzobjekt in Deutschland“ (BIMiD). Der Ausbau in dem fünfgeschossigen Verwaltungsgebäude mit 400 Büroarbeitsplätzen und einem großen Schulungsbereich begann im März 2016 und damit startete auch der Auftrag für Lindner. Der Auftraggeber (AG) erlaubt dem Auftragnehmer (AN) durchaus einen Abrechnungsprozess nach der „herkömmlichen Abrechnungsweise“. Allerdings müsste der AN dann einen pauschalen Teil der Auftragssumme als Kosten dafür übernehmen. Die herkömmliche Arbeitsweise kurz beschrieben: Der AN erstellt eine positionsweise Mengenermittlung nach Zeichnung oder durch ein Aufmaß vor Ort, lässt diese vom AG unterschreiben und erzeugt über diese Mengen eine Rechnung. Der AG kontrolliert die Mengen ermittlung, macht Prüfberechnungen und gibt nach der Prüfung der Rechnung den Betrag frei.

–i– Lindner hat sich für die BIM-Mengenermittlung entschieden und sich intensiv mit dem Gebäudemodell beschäftigt. Das Modell von der DhochN Digital Engineering GmbH war als „build as to be built“ erstellt. Also nach der Devise: „So wie man baut ist modelliert“. Dieses Ausführungs modell war die Grundlage für die Mengenermittlung. Dafür ist eine Zuordnung der Bauteile und Systemen zu Leistungsverzeichnis-Positionen (LV-Positionen) nötig. So ist es nichts Ungewöhnliches, wenn zu einem Bauteil 6 bis 8 Positionen und Mengen mit den Dimensionen Stück, m und m2 gehören. Bei der Glastrennwand Lindner Life wurden beispielsweise 125 sieben verschiedene LV-Positionen hinzugefügt: z. B. Anschlussfugen mit Acryl ausbilden, Anschluss an leichte Trennwände/Systemtrennwände/verputzte Massivwände aus Beton, Weichschott unter Systemwand. Es mussten hierzu auch LV-Positionen wie das Weichschott verknüpft werden, da dies bei der Erstellung des Modelles nicht modelliert wurde. Ein nachträgliches Modellieren von solchen Elementen hätte den automati-

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BIM und die Hersteller

chend organisiert werden. Die DA11S-Datei wurde neben der vom AG erstellten GAEB-Datei in das Abrechnungssystem MWM-Libero übernommen. Dort fand eine letzte Kontrolle statt. Der automatische Export zum ERP-System konnte durchgeführt und die Rechnung erstellt werden.

– iii –

Bild 1. Modelldarstellung Ausbau

sierten Arbeitsablauf in der Massenermittlung zum Erstellen des Leistungsverzeichnisses seitens AG verhindert. Deshalb wurde keine Zusätzliche Modellierung im „build as to be built“ Modell seitens Lindner vorgenommen.

– ii – In einer BIM Data Management Software wurden diese Verknüpfungen mit den LV-Positionen hergestellt. Um eine Abschlagsrechnung zu generieren, werden durch das Baustellenpersonal ein Fertigstellungsgrad und das Datum den jeweiligen Bauteilen im Modell zugewiesen. Lindner erstellt aus den im Modell vorhandenen Informationen (Positionsnummer, Abrechnungsmenge, Fertigstellungsgrad und Bauteilkennzeichnung) eine Excel-Datei. Der eindeutigen Bauteilkennzeichnung kommt eine wichtige Bedeutung zu, da diese Nummer den Link in das Ausführungsmodell darstellt und eine visuelle Kontrolle ermöglicht. So sieht auch der AG den Leistungsstand im eigenen Modell. Die Rechnungsstellung erfolgt bei Lindner über ein eigenes ERP-System. Einen Datenfluss in dieses System zu erreichen, war die nächste Aufgabenstellung. Die aus dem Modell abgeleitete Excel-Datei wurde mittels MWM-Ponto in eine DA11S-Datei konvertiert. Dieser Arbeitsschritt ist auf Knopfdruck zu erledigen. Die DA11S-Datei ist eine Weiterentwicklung der MWM Software & Beratung GmbH von der bekannten REB 23.003-DA11-Datei. Neben den üblichen Elementen wie Positionsnummer, Abrechnungsmenge und Blattadresse werden auch die Bauteilnummern übernommen. Da eine Abgrenzung nach Abschlagskreisen gewünscht war, mussten die REB-Blattadressen entspre-

Der Fertigstellungsgrad eines Bauteils (in dem Bild als „Leistung“ bezeichnet) bildet die abzurechnenden Mengen einer Position. MWM-Libero überwacht die Vollständigkeit der geleisteten Arbeiten und sorgt für eine kumulierte Rechnungsschreibung. Die AG-Prüfung betrifft lediglich die Frage: Ist die Leistung in der gewünschten Qualität erbracht? Die sehr kostenintensive Überprüfung: „Stimmen die Mengen?“ entfällt. Das abgestimmte Modell sorgt für die Mengen. Die in der VOB Teil C beschriebenen Regelungen für die Berücksichtigung von Öffnungen (Übermessungsregeln) waren nicht vereinbart. Es wurde mit Nettomengen (Realen Mengen) abgerechnet. Um eine bessere Handhabung der REB-Blattadressen zu erreichen, wurden diese letztendlich im Modell vergeben. So wandert die 40 Jahre alte REB-Blattadresse in ein modernes BIM-Modell. Matthias Jakisch zu dem BIM-Referenzobjekt: „Nachdem wir unseren Prozess der Abrechnung mit den modellbasierten Mengen angepasst und optimiert hatten, waren alle Projektbeteiligten begeistert. Nie konnte man so schnell Zusammenhänge von Mengen zu LV-Positionen und Fertigstellungsdatum herstellen. Jetzt ist das sogar mit visueller Unterstützung möglich. Der Auftraggeber kann einen tagesaktuellen Leistungsstand seiner Baustelle geliefert bekommen. So ist auch sein Projektplan immer aktuell und kann auf Abweichungen schneller reagieren. Handlungsbedarf sehen wir noch in der Identifizierung von Bauteilen und Systemen, die über den gesamten Gebäudezyklus eindeutig sind. Eine Verknüpfung von Bauteilen mit LV-Positionen seitens des Auftraggebers wäre eine sinnvolle Regelung, dies würde den Ausschreibungsprozess transparenter gestalten. Auch als Auftragnehmer verpflichtet man sich die Abrechnung mit nachprüfbaren Mengen zu liefern, warum die ausschreibende Stelle nicht?“ Matthias Jakisch, Lindner Group und Michael Hocks, MWM Software & Beratung

Bild 2. Basiswand mit Mengen (Abb.: Lindner Group)

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Ernst & Sohn Special 2016 · BIM – Building Information Modeling

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BIM und die Hersteller

BIM kommt im Alltag an – Planer und Architekten legen los … Von der Frage nach den richtigen Planungsdaten, den Standards und den konkreten Bauteileigenschaften Auch in Deutschland wächst die Zahl der Planer und Architekten, die vor das reale Bauen das virtuelle Bauen setzen und dies mittels BIM verfolgen. Nach ersten Pilotprojekten und den dabei gewonnenen, überwiegend positiven Erfahrungen entscheiden sich Verantwortliche und Beteiligte häufig auch in Folgeprojekten, die Methode BIM anzuwenden und schrittweise auf alle Projektphasen auszuweiten. Die eigene Arbeitspraxis darauf auszurichten, sich mittels BIM die Vorteile für eine bessere Kommunikation mit allen Beteiligten zu erschließen, erhöht die planerische Effizienz und Qualität. Beides entwickelt sich in der Folge zu einem wichtigen Wettbewerbsvorteil. Es zeigt sich dabei sehr deutlich, dass man sich diesen Vorteil nicht durch einzelne isolierte Maßnahmen verschaffen kann, wie z. B. durch den Einsatz einer bestimmten Software oder das Verwenden bestimmter Daten, sondern dass auch praxisgerechte Ausbildung, Übung und ein partnerschaftlicher Arbeitsstil dazugehören. Planer und Architekten arbeiten traditionell mit eigenen Bürolösungen und – standards, die einmal erarbeitet und immer wieder der täglichen Projektpraxis angepasst werden. Hier läuft Vieles schon seit Jahren digital. Die Erkenntnis des Notwendigen und Nützlichen treibt nun mittels BIM die Fortschritte in der Praxis beim digitalen Planen, Bauen und Betreiben schnell voran (Bild 1). Die gewohnten Werkzeuge, wie bisher genutzte CADund AVA-Programme, und die darauf abgestimmten Prozesse werden auf Ihre BIM-Tauglichkeit untersucht. Bei Bedarf wird im Detail nachjustiert oder teilweise und manchmal sogar komplett ausgetauscht. Die vorhandenen Mitarbeiter werden für die praxisgerechte Anwendung der Methode BIM geschult. Neue Mitarbeiter mit aktuellen Kenntnissen und ersten Erfahrungen in der digitalen Praxis werden eingestellt. Die vielfältigen Möglichkeiten der

Unterstützung durch externe BIM-Spezialisten werden ebenfalls gewinnbringend genutzt. Mit der Methode BIM geht eine weitere Öffnung beim Austausch von Informationen einher. Mit Projektpartnern, potenziellen Auftragnehmern, Lieferanten und nicht zuletzt mit Kunden wird vermittels digitaler Werkzeuge und Prozesse ein effizienter Datenaustausch praktiziert. Die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit allen Beteiligten gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die fachliche Vernetzung mit anderen beteiligten Planern, Projektsteuerern, Lieferanten und Herstellern in Gesprächsrunden, bei der Zusammenarbeit in Arbeitskreisen, bei Fach- und Werkvorträgen sowie gemeinsamen Pilotprojekten fördern die schnellen und gemeinsamen Fortschritte.

–i– Die Frage nach den richtigen Planungsdaten BIM bietet eine enorme Chance, planerische und bauliche Inhalte präziser und effizienter zu transportieren, als nur mit CAD und Katalog. Die Frage nach den passenden Planungsdaten und deren geeigneter Struktur in Kombination mit der genutzten Software spielt bei allen Anwendern eine zentrale Rolle. Die „BIM-Daten“-Angebote im Internet sind von der Menge her riesig und nur schwer überschaubar, was bei der Vielzahl der Gewerke und der Vielfalt der damit einhergehenden, speziellen Bauteilinformationen nicht verwundert. Planern und Architekten fällt es häufig schwer, hier die Übersicht zu behalten und zu entscheiden, welche Produktdaten am besten genutzt werden sollen. Hier sind besonders die Hersteller und Anbieter von Produkten und Systemen gefordert. Sie müssen sich den Fragen der Interessenten stellen und deren Anforde-

Bild 1. Arbeiten im Gebäudemodell, gmp Architekten von Gerkan, Marg und Partner

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BIM und die Hersteller

Bild 2. Kindergarten, hort + hensel GmbH

Aktualität, es gibt darin nicht-praktikable Restriktionen oder erforderliche bauliche Details sind nicht enthalten. Für diese Schwachpunkte gab es und gibt es viele Gründe: die Software hat für bestimmte Gewerke und damit erforderliche Produktdaten keine ausreichenden Basisfunktionen, bestimmte Produkte kommen nur regional oder insgesamt selten zum Einsatz, es ist Spezialwissen über Bauteile erforderlich. In der Folge sprengen Aufwand und Kosten den Rahmen, sodass es sich für die internationalen Software-Anbieter nicht rechnet, mehr in ein flächendeckendes Angebot mit länder-, gewerk- oder rollenspezifischen Bauteilbibliotheken zu investieren. Größere Planungsgruppen gehen daher oft dazu über, sich wie in den Zeiten des klassischen CAD hausinterne BIM-Bibliotheken zu erstellen oder erstellen zu lassen. Bei den spezifischen Entwicklungen fallen jedoch hohe Kosten an, sodass es abzuwarten bleibt, wie stark sich diese Vorgehensweise durchsetzen wird.

rungen im Blick behalten. Ihre Aufgabe ist es, BIM-kompatible, praxisgerechte Datenangebote für Architekten und Planer in Kombination mit geeigneten Services anzubieten – ii – (Bild 2). Steigende Nachfrage nach Produktdaten mit konkreten BauFür Planer und Architekten stellt sich oft die Frage nach der Neutralität von Planungsdaten. Bei öffentlichen teileigenschaften Bauvorhaben ist es zwingend erforderlich, herstellerneu tral zu bleiben. Aber auch für das qualitativ zielführende, Sobald ein BIM-Gebäudemodell mit all seinen Bauteil schrittweise Herausarbeiten der architektonisch und bau- eigenschaften konkret geplant wird und das Abstimmen der vielen Gewerke Fahrt aufnimmt, technisch besten Lösung ist es nicht immer hilfreich, sich zu früh auf be- Größere Planungsgruppen gehen daher oft sind konkrete Leitprodukte für die Dastimmte Bauprodukte bzw. Systeme dazu über, sich wie in den Zeiten des klastenmodelle erforderlich. Deshalb entfestzulegen. Aber woher sind solche sischen CAD hausinterne BIM-Bibliotheschließen sich immer mehr Anbieter neutralen und gleichzeitig BIM-fähigen ken zu erstellen oder erstellen zu lassen. und Hersteller von Bauprodukten, hier Planungsdaten überhaupt zu bekom- Bei den spezifischen Entwicklungen fallen tätig zu werden. Sie geben den Planern men? Allgemeingültige Bauteilbiblio- jedoch hohe Kosten an, sodass es abzuund Architekten BIM-fähige Planungstheken finden sich meist in Kombina- warten bleibt, wie stark sich diese Vor daten zu ihrem Produkt- bzw. Systemtion mit den Programmangeboten der gehensweise durchsetzen wird. portfolio an die Hand. jeweiligen Software-Anbieter. Wegen Aktuell zeichnet sich seitens der der Komplexität und Vielschichtigkeit der Anforderungen Planer und Architekten eine besonders hohe Nachfrage kommen die Software-Hersteller selbst häufig nicht hinter- nach BIM-Planungsbausteinen für den Rohbau, die techniher und werden wegen des Fehlens von spezifischen Funk- sche Gebäudeausrüstung, die Fenster, Türen und Fassaden tionen oder Eigenschaften der „Standard-Bibliotheken“ und für einige Ausbaugewerke ab. Gerade diese Prokritisiert. Häufig fehlt es den Standard-Bibliotheken an duktgruppen erfordern auch einen erheblichen Teil der zu

Bild 3. Projektentwurf Grange Minories, London, Schüco Projektbüro

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BIM und die Hersteller

erbringenden Planungsleistungen. Außerdem bietet gerade bei diesen Produktgruppen ein durchgängiger Datenaustausch in Richtung gewerkspezifischer Expertensoftware ein hohes Potential hin zu einem nahtlosen digitalen Prozess (Bild 3). Die BIM-kompatiblen Planungsbaukästen für die Schüco Systeme für Anwender von etwa Revit oder Archicad gehören mittlerweile zu den am meisten genutzten BIM-Planungsdaten weltweit. Anwender schildern in Gesprächen den Nutzen für ihren Arbeitsalltag und ihre Freude an der sehr einfachen Arbeitsweise mit diesen detailliert vormodellierten Bauelementen. Beispielhaft wurden hier u. a. die Baukästen für Pfosten-Riegel-Fassaden genannt, die auch gleich die passenden Einsatzelemente wie Fenster und Türen, unterschiedliche Verglasungsvarianten, Paneele und Sonnenschutz beinhalten und schnell und einfach in den oben genannten genannten SoftwareBeispielen benutzt werden können. Aufgrund des modularen Aufbaus dieser Planungsbaukästen lässt sich daraus

eine große Vielzahl weiterer, baulich erforderlicher Fassaden-Varianten modellieren. Im Vergleich mit der klassischen CAD-Planung können Architekten mit diesen BIMfähigen Planungsbaukästen ihre Werkplanungen viel schneller realisieren. Änderungen sind leicht möglich und der Anwender behält die Übersicht über die häufig zahlreichen Planungsstände. Im Planlayout werden alle Details automatisch abgebildet und in Listen auf Basis flexibler und teilweise anwenderspezifischer Vorlagen dokumentiert. Natürlich stoßen Anwender auch immer wieder auf Fragestellungen, die sich mit den Planungsbaukästen nicht per Mausklick lösen lassen, sondern Sonderkonstruktionen oder zumindest Anpassungen oder Ergänzungen erfordern. Planer und Architekten werden in solchen Fällen tatkräftig durch Schüco unterstützt (Bild 4). Neben den Planungsbaukästen selbst bietet Schüco auch eine Software-Lösung für einen direkten Datenaustausch zwischen dem BIM-Modell und der MetallbauSoftware SchüCal an. Mit der SchüCal-Schnittstelle für

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BIM und die Hersteller

Bild 4. Planungsbaukasten Schüco FWS 50

Revit können allgemeine Basisinformationen und spezifi- Planungsbaukästen so strukturiert, dass vom Gebäudeentsche Bauteileigenschaften ausgetauscht und den einzelnen wurf bis zur Werkplanung eine entsprechende DetailieBauelementen zugeordnet werden. So rungstiefe einstellbar ist. In BIM-Fachschließt sich der Kreis von abstrakten Eine wichtige Grundlage, die beherrscht kreisen setzt sich dafür die BezeichPlanungsdaten hin zu konkreten Bau- werden muss, ist das BIM-gerechte 3Dnung LOD durch, was für Level of Development steht, d. h. der Detailgrad teilinformationen und letztendlich zum Modellieren. Hierzu gehört das Einhalten folgt dem Baufortschritt oder Rollenrealen Bauwerk. Im Unterschied zum fester Modellierungs- und Workflow-Vorbild. Häufig wird LOD aber auch einPlaner und Architekten sind die einzel- gaben. Der technische Vorgang der Plafach und allgemeiner als Level of Detail nen Gewerke und u. a. auch die Metall- nung (nicht die Kreativität!) wird dadurch übersetzt, was generell für eine spezifibauer noch etwas zurückhaltend im mehr oder weniger stark reglementiert und sche, z. B. eine rollenspezifische Detai Umgang und in der Nutzung der neuen eines Teils seiner Freiheit beraubt lierungstiefe stehen kann. Möglichkeiten für den digitalen DatenMit den BIM-fähigen Daten wird aber auch die ak austausch. Aber hier sind schnelle Fortschritte zu erwarten tuell noch vielerorts praktizierte klassische 2D-/3D-Plaund erste Tendenzen zeichnen sich auch in Deutschland nungsmethodik, die z. B. im Grundriss definierte Fensterab. stempel erfordert, besser als mit herkömmlichen, statischen CAD-Symbolen unterstützt (Bild 5). – iii – Eine wichtige Rolle wird bei den Herstellern auch das Standards für Digitale Bauprodukte direkte Verknüpfen der für BIM erforderlichen Planungsbausteine mit den eigenen Produkt Information ManageDie Vielzahl der für ein Bauwerk erforderlichen Gewerke ment (PIM)-Systemen spielen. Dies ist ein aufwändiger, lässt zukünftig auf eine sehr hohe Anzahl an BIM-Pla- aber umso notwendigerer Schritt, um die angebotenen Planungsdaten mit den damit einhergehenden geometrischen nungsdaten stets aktuell zu halten und laufend mit dem und informationstechnischen Daten schließen. Diese Viel- Sortiment abzugleichen. Zukünftiges Ziel muss es hierbei zahl und Vielfalt von meist sehr technischen Informatio- sein, die bestehende Einzellösungen und Firmenstandards nen stellt für die Anwender eine gesonderte Herausforde- in einheitliche und internationale Standards zu überführen. rung dar. Hinzu kommt, dass die Daten der Hersteller programmiertechnisch keine einheitliche Handschrift bzw. Datenstruktur aufweisen, was sich für den Anwender unangenehm bemerkbar machen und zu Mehraufwand führen kann. Hier sind die Hersteller und Anbieter gefordert, gemeinsam in den unterschiedlichen Fachgremien einheitliche Standards zu erarbeiten. Die Fachverbände sowie Arbeitsgruppen des VDI, des DIN und des building SMART arbeiten derzeit mit Hochdruck an diesem Thema. In der Zwischenzeit sind die Hersteller angehalten, sinnvolle, an den Bedürfnissen der Planungspraxis orientierte Firmenstandards für ihre BIM-Daten zu nutzen, auf deren Grundlage die Planungsdaten zunächst gut basieren können. Um gemäß der Methode BIM den Einsatz unterschiedlicher, dem Bearbeitungsstand entsprechender Detailtiefen zu ermöglichen, sind zum Beispiel die Schüco Bild 5. LOD am Beispiel Schüco Fenster AWS 75.SI+ (Abb.: Schüco)

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Ernst & Sohn Special 2016 · BIM – Building Information Modeling

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BIM und die Hersteller

– iv – Wer ist der richtige Mitarbeiter für BIM – und was muss er können?

auszugehen, dass der BIM-Prozess, nicht zuletzt durch Pla nungserleichterungen aufgrund des möglichen Rückgriffs auf Herstellerobjekte und Bauteilbibliotheken, zu einer Verbesserung des konstruktiven Verständnisses der Planer führen wird.“ So schilderte uns Matthias Holtschmidt von gmp Architekten von Gerkan, Marg und Partner seine BIM-Erfahrungen. Eine ganz wichtige Rolle spielt natürlich auch die auf BIM ausgerichtete Ausbildung der zukünftig in der Pla nung und im Bauen Tätigen. Aktuelle Angebote von Archi tekten- und Handwerkskammern sowie der Hochschulen bieten hier zahlreiche Weiterbildungschancen, die mög lichst intensiv genutzt werden sollten, um den Anschluss bei der Digitalisierung der Baubranche nicht zu verpassen.

Für Büroinhaber und andere Verantwortliche in der Bau industrie stellen sich im Zusammenhang mit der rasant fortschreitenden Digitalisierung des Bauwesens, für die der Einzug der Methode BIM ja nur ein Aspekt ist, zahlreiche Fragen: Worauf müssen wir uns einstellen? Welche Quali fikationen sind heute und morgen erforderlich? Können wir die neuen Herausforderungen aus eigener Kraft stem men oder bedarf es neuer oder neu auszubildender Spezia listen? In vielen Fällen ist es bewährte Praxis, in neue und komplexe Methoden schrittweise hineinzuwachsen. Auch –v– beim Start in eine auf BIM basierende Arbeitsweise eignet sich ein erstes Testen und Üben an Pilotprojekten. Schu Vorteile von BIM gemeinsam nutzen lungen und Begleitung durch BIM-Experten sind dabei mit Sicherheit eine große Hilfe und wegen der Komplexität der Im digitalen Gebäudemodell lassen sich Geometrien und Aufgabenstellungen auch häufig dringend angeraten. Funktionen, Details und Zusammenhänge viel anschauli Eine weitere Möglichkeit ist es, sich für BIM-Projekte cher darstellen und untereinander austauschen, als mittels spezialisierte Mitarbeiter mit aktuellem IT-Knowhow zu der klassischen 2D-Pläne. Details zu den Eigenschaften sätzlich an Bord zu holen. Wenn es gelingt, die meist frisch und zum Status der Bauteile sind leichter erkennbar. Zum vom Studium oder Praktikum kommenden „Neuen“ mit einen ermöglichen modernste, attraktive Visualisierungs techniken eine besondere Aussage den erfahrenen „alten“ Planern und Ar kraft, die mittlerweile nicht mehr weit chitekten zusammenzubringen, dann Das gemeinsame Erarbeiten von Modellen von der der realen Welt entfernt ist. entstehen schnell von allen wahrnehm und Varianten, das präzise Herausarbeiten Zum anderen ermöglicht das Verknüp bare Erfolgserlebnisse, die dem Einfüh der innewohnenden Qualitäten und deren fen der Bauteilgeometrie mit den Infor rungsprozess eine zusätzliche Dynamik Vergleich sind die eigentlichen Vorteile von BIM. All das setzt eine sehr offene, mationen über die sich im Planungsverleihen. und Bauprozess verändernden Eigen Nicht verschwiegen werden darf lösungsorientierte Kommunikation voraus. schaften und Zustände ein enormes der Umstand, dass die durchgängige An wendung der Methode BIM in der Phase ihrer Erprobung Potential für das wirksame, interdisziplinäre Vernetzen und Implementierung eine ganz besondere Herausforde aller am Planen und Bauen Beteiligten. Das gemeinsame rung für alle Anwender darstellt. Wenn vor dem realen Erarbeiten von Modellen und Varianten, das präzise Her Bauen das virtuelle Bauen erfolgen soll, sind vor allem die ausarbeiten der innewohnenden Qualitäten und deren Planer angehalten, wirklich alle relevanten Informationen Vergleich sind die eigentlichen Vorteile von BIM. All das so früh wie möglich und nötig in das virtuelle Modell ein setzt eine sehr offene, lösungsorientierte Kommunikation zuarbeiten. Dies geschieht im Wesentlichen durch das Mo voraus. Neben dem gut qualifizierten und miteinander agierenden Mitarbeiterstab spielt eine möglichst starke dellieren mit intelligenten Bauteilen. Vernetzung der Projektpartner bzw. aller beteiligten Fir „Eine wichtige Grundlage, die beherrscht werden muss, ist das BIM-gerechte 3D-Modellieren. Hierzu gehört men eine bedeutende Rolle. Die partnerschaftliche Zusam das Einhalten fester Modellierungs- und Workflow-Vorga menarbeit anstelle des Profilierens einzelner Protagonisten ben. Der technische Vorgang der Planung (nicht die Krea auf Kosten anderer ist dringend erforderlich. Teamplayer tivität!) wird dadurch mehr oder weniger stark reglemen sind gefragter denn je. Der höchst mögliche Nutzen von tiert und eines Teils seiner Freiheit beraubt. Dies mag von BIM kann nur entstehen, wenn alle an einem Strang zie einem Mitarbeiter als Einschränkung, von einem anderen hen und sich den Herausforderungen des BIM gemeinsam als Erleichterung empfunden werden. Will man jedoch stellen. korrekte und automatisiert auswertbare Modelle erzeugen, Martin Peukert, Teamleiter Metallbau kommt man an dieser Vorgehensweise nicht vorbei. Ferner Architekten-Services, Schüco International KG Bielefeld erfordert das BIM-gerechte Modellieren ein grundlegendes Christian Glatte, Leiter Digital Products, Verständnis der baukonstruktiven Zusammenhänge und Schüco International KG Bielefeld Abläufe. Ohne diese lassen sich keine konstruktions- und ausschreibungsgerechten Modelle erstellen. Es ist davon www.schueco.de/bim

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BIM in der Schalung

BIM in der praktischen Anwendung Von konkreten Einsatzmöglichkeiten in der Schalungs- und Gerüsttechnik am Beispiel eines BMVI-Pilotprojektes Derzeit plant PERI die Schalungs- und Gerüstlösung für den Bau der Filstalbrücke auf der Bahnstrecke Wendlingen – Ulm. Diese Brücke wurde vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) als eines von vier Pilotprojekten definiert, bei denen die Anwendung der BIM-Methode erprobt und wissenschaftlich ausgewertet wird. Dieser Beitrag beschreibt einige konkrete BIM-Praxisanwendungen, die PERI bei dieser Brücke in enger Zusammenarbeit mit der bauausführenden Arge Max Bögl / Porr definiert und durchführt. PERI sieht BIM als zukünftig führenden Planungsstandard und beschäftigt sich seit mehreren Jahren intensiv mit den Möglichkeiten und Vorteilen dieser Arbeitsmethodik. Denn der lückenlose Informationsfluss, die Dokumentation von Bauprozessen und der Zugriff auf stets aktuelle Daten für alle Projektbeteiligten tragen insbesondere bei Großprojekten maßgeblich zur sicheren, effizienten und auch rechtlich sichereren Bauausführung bei.

–i–

Bild 2. Checklisten für zuvor definierte Arbeitsabläufe sorgen für eine einwandfreie, digitale Dokumentation – direkt verknüpft mit dem zugehörigen Schalungsmodell.

Der lückenlose Informationsfluss innerhalb der PERI Gruppe spielt schon seit jeher eine wichtige Rolle. Gemeint ist damit der zeitund ortsunabhängige Zugriff auf alle ausführungsrelevanten Daten und Informationen, damit diese jederzeit z. B. in unterschiedlichen Landesgesellschaften des Unternehmens bearbeitet werden können. Dazu entwickelte und nutzt der Schalungsspezialist ein eigenes Projektdaten-Management-System, das seit Anfang 2016 auch externen Kunden angeboten wird: Auf der bauma präsentierten die IT-Experten der PERI-Tochtergesellschaft mit CENTRIO CLM (Construction Lifecycle

Management) eine digitale Lösung, in der sämtliche Daten und Dokumente über den gesamten Lebenszyklus eines Bauvorhabens in strukturierter Form gebündelt werden. CENTRIO PDM bildet sozusagen die Basis für die BIM Anwendungen, denn die Datenbank enthält unter anderem alle 3D-Schalungsmodelle oder auch Informationen wie Aufbauanleitungen der PERI Systeme. Seit mehreren Jahren beschäftigt sich ein Team des Herstellers darüber hinaus sehr intensiv mit dem Nutzen und den Möglichkeiten von BIM-Anwendungen bei Schalungs- und Gerüstlösungen. In verschiedenen Kooperationen – u. a. mit Bauunternehmungen und Software-Anbietern – entstehen Konzepte und Lösungen für konkret anwendbare Praxiseinsätze. Denn nur durch einen solchen

Bild 1. Die einzelnen, vormontierten Schalungseinheiten werden mit einem QR-Code versehen, der direkten Zugriff auf vielfältige Daten per Klick ermöglicht. So werden mit dem 3D-Modell u. a. Zeichnungen oder auch Montageanleitungen verknüpft.

Bild 3. Zu klärende Punkte oder auch Kollisionen kann das Baustellenteam direkt am Modell markieren und beschreiben. Über definierte Kommunikationswege ist auch die Information zur Lösung transparent für alle Projektbeteiligten ersichtlich (Fotos: PERI GmbH).

Bisherige Aktivitäten

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BIM in der Schalung

Ansatz lässt sich die notwendige Zusammenarbeit über Unternehmensgrenzen hinweg realisieren. Zudem engagiert sich PERI im Arbeitskreis des buildingSMART, der vom GSV – dem Güteschutzverband Betonschalungen – gebildet wurde. In diesem Arbeitskreis entwickeln namhafte Anbieter von Schalungs- und Gerüstsystemen und andere Branchenbeteiligte u. a. ein BIM-Fachmodell, das übergeordnete Themen wie notwendige Schnittstellen und ähnliches verbindlich definiert. Hierdurch soll ein standardisierter Datenaustausch zwischen Bauunternehmung und Schalungs- bzw. Gerüstplaner geschaffen werden.

– ii – Die konkrete Anwendung bei der Filstalbrücke Im Rahmen eines Stufenplans hat das BMVI vier Pilotprojekte für die Einführung von BIM in dem Bereich Infrastrukturbau benannt. Mit diesen Projekten wird die Anwendung von BIM erprobt und wissenschaftlich ausgewertet. Eines der Pilotprojekte ist die Eisenbahnüberführung Filstal. Das Bauvorhaben der Deutschen Bundesbahn wird im Rahmen der neuen Hochgeschwindigkeitsstrecke Stuttgart – Wendlingen – Ulm umgesetzt; es handelt sich um eine etwa 485 m lange Eisenbahnüberführung mit zwei eingleisigen Brücken. Mit der maximalen Überspannhöhe von 85 m wird die Filstalbrücke das dritthöchste Brückenbauwerk in Deutschland sein. Bei den aktuell begonnenen Rohbauarbeiten fokussiert PERI drei Anwendungsmöglichkeiten: –– den schnellen Zugriff auf das 3D-Schalungsmodell sowie vielfältige, verknüpfte Daten und Informationen, –– die durchgängige Dokumentation einiger Montageprozesse mittels definierter Checklisten sowie –– das „Issue Management“ als schnelle Hilfe für die Baustelle. Über QR-Codes auf den vormontierten Schalungs- und Gerüsteinheiten kann das Baustellenpersonal direkt per Tablet auf vielfältige, mit dem physischen Produkt verknüpfte Daten zugreifen. Dazu zählen beispielsweise die Fertigungs- als auch die Montagezeichnungen sowie Aufbauund Verwendungsanleitungen. Ferner lässt sich über den QR-Code auch die Position der jeweiligen Einheit im Gesamtbauwerk direkt visualisieren. Vorteile auf der Baustelle sind u. a. vereinfachte, schnellere Prozesse für die Logistik und die Montage vor Ort. Auch der Zugriff auf Anleitungen sorgt für beschleunigtes Arbeiten – ganz ohne zusätzlichen organisatorischen Aufwand. Einen besonderen Nutzen hat auch die Arbeit mit Checklisten für definierte Arbeitsabläufe auf der Baustelle. Dazu werden Prozesse wie z. B. der Umsetzvorgang der Kletterschalung in einzelne Arbeitsschritte untergliedert, die dann von dem Verantwortlichen vor Ort zu erledigen und in der Checkliste entsprechend zu kennzeichnen sind. Durch das „Abhaken“ dieser Arbeitsschritte und die Bestätigung per Unterschrift ist der beschriebene Prozess gleichzeitig dokumentiert – und jederzeit direkt am Modell wieder auffindbar. Diese Form der einfachen Dokumentation und durchgängigen Information reduziert folglich das Gefahrenpotenzial und erhöht die Sicherheit, zudem wird die Qualität der Bauausführung gesteigert.

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Als weitere, besonders schnelle Hilfe für die Baustelle wird das „Issue Management“ im BIM-Modell angewendet. Hierbei geht es darum, mit den jeweiligen Projektbeteiligten Fragestellungen, noch zu klärende Punkte oder auch Kollisionen schnell zu lösen. Eine Problemstellung wird dazu vor Ort auf der Baustelle digital im Schalungsmodell oder auch auf der zugehörigen Zeichnung erfasst; Verursacher und andere Beteiligten werden umgehend über die offenen Punkte informiert. Die dann erarbeitete Lösung wird im Anschluss für alle Personen im Modell erläutert und dokumentiert. Diese hohe Transparenz und die schnelle und durchgängige Information aller Beteiligten sorgen für erhebliche Aufwands- und Kosteneinsparungen, zudem minimiert man auf diese Weise Schnittstellenverluste.

– iii – Aussichten

Die hohe Transparenz und die schnelle und durchgängige Information aller Beteiligten sorgen für erhebliche Aufwands- und Kosteneinsparungen, zudem minimiert man auf diese Weise Schnittstellenverluste.

PERI sieht das Pilotprojekt als ganz besondere Chance, vielfältige Ideen und theoretische Möglichkeiten der BIM-Methodik und der zugehörigen Arbeitsweise in weitere Praxisanwendungen umzusetzen. Das Ziel des Bundesministeriums ist es insbesondere, wichtige Erfahrungen für konkrete Anwendungen der BIM-Methodik zu sammeln. www.peri.de

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BIM in der Schalung

BIM ist Kommunikation Von der Frage, warum Schalung in BIM zu erfassen sei und von wichtigen Voraussetzungen dafür Vorgefertigte, hausinterne Regelvorgaben hindern mehr, als sie helfen. Das Ergebnis ist offen. Mit dieser Grundeinstellung und dem Wissen, dass Lösungen sozusagen am runden Tisch erarbeitet werden müssen, geht MEVA Schalungs-Systeme GmbH offensiv mit dem Thema um. Ein Großteil aller neuen Projekte – um es genau zu sagen 60 % – wird mit gängigen und gut funktionierenden Datenbankformaten bereits umgesetzt und viele Bauphasen werden BIM-technisch realisiert. Es geht darum, praxistaugliche Möglichkeiten auszuloten, zu testen, umzusetzen und zu optimieren. Besonderes Augenmerk ist nun auf den Datenaustausch zwischen den Beteiligten, die mit verschiedenen Softwareprogrammen arbeiten, zu richten. Eine Voraussetzung für die BIM-Einführung ist die Definition einer eindeutigen Struktur und Sprache für die Schalungsobjekte. In Deutschland arbeitet derzeit der GSV (Güte schutzverband Betonschalungen e.V.) (siehe BIM-Special 2015, S. 115/116) unter Die Schalungsplanung wandelt sich grundMitarbeit von MEVA legend von einer planorientierten zu einer daran, die Anforderunmodellorientierten Vorgehensweise. Beim gen von BauunternehEinsatz von BIM ist es aber mit den drei men und SchalungsplaDimensionen der Schalungsobjekte noch nern zu klären und gelange nicht getan. eignete Möglichkeiten der Objektabbildung sowie des Datenaustauschs zu definieren. Schritt für Schritt. Kommunikation eben.

–i– Pars pro Toto am Beispiel BIM und Schalung Die Schalungsplanung wandelt sich grundlegend von einer planorientierten zu einer modellorientierten Vorgehensweise. Beim Einsatz von BIM ist es aber mit den drei Dimensionen der Schalungsobjekte noch lange nicht getan. Um Objekte in einem Bauwerksmodell in ihrer Qualität zu beschreiben und die dazugehörigen Informationen zum Produktionsprozess zu integrieren, ist eine Kommunikation über das Modell erforderlich. BIM integriert deshalb

Bild 2. Für den Schalungsprozess relevante Eigenschaften

zusätzlich zu den geometrischen auch beschreibende Eigenschaften der Objekte. Dies gilt sowohl für dauerhafte Bauwerksbauteile, wie z. B. Ortbetonwände als auch für temporäre Schalungsbauteile, wie Wandschalungen sowie die Prozesseigenschaften. Diese Eigenschaften werden in Datenbanken abgelegt. Für eine eindeutige Zuordnung der Schalungsobjekte zu den jeweiligen Bauteilen und Takten müssen diese im Bauwerksmodell vorhanden sein. Dabei können Aufwandswerte und für den Bauablauf relevante Informationen zu Lagerplätzen, benötigten Hebezeugen und zeitlichen Abhängigkeiten hinterlegt werden.

– ii – Fachmodell Schalung Die Schalungsplanung erfolgt in einem separaten Fachmodell Schalung. Dort sind nur für die Schalung relevante Informationen z. B. über Betonbauteile oder Aufstell ebenen vorhanden. Der BIM-Manager des Bauunternehmens übergibt das Modell verbindlich an den Schalungs-

Bild 1. Schalungseigenschaften

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BIM in der Schalung

planer. Eine referenzierte Sicht auf dieses Modell stellt die Grundlage der modellorientierten Schalungsplanung durch einen Fachplaner der Schalungsfirma dar. Die Fachmodelle für die verschiedenen Gewerke müssen unabhängig voneinander erzeugt werden, jedoch im Ursprung übereinstimmen, um diese später in einem Koordinations modell, das aus dem Modell des Bauunternehmens und dem Schalungsfachmodell besteht, zusammenführen zu können. Das Schalungsfachmodell beinhaltet ausschließlich die Schalungsobjekte sowie die spezifischen Informationen. Nach abgeschlossener Schalungsplanung wird das Fachmodell an das Bauunternehmen zurückgegeben. Hier werden die Fachmodelle der Gewerke in einem Koordinationsmodell zusammengeführt, um Kollisionsprüfungen durchzuführen und die Fachmodelle auszuwerten. Es stellt außerdem die Kommunikationsplattform zwischen Bauunternehmen und Schalungshersteller dar. Im Bauwerk verbleibende Verankerungsteile und Öffnungen werden über das Koordinationsmodell kommuniziert. Alle Informationen werden zusammengeführt und den Beteiligten in aktueller Fassung zur Verfügung gestellt.

– iii – Konkret nachgefragt: Warum Schalung in BIM erfassen? Durch die Integration aller Informationen aus den Fachmodellen in das Koordinationsmodell wird Transparenz geschaffen, indem alle Informationen zu Schalungskom-

ponenten sowie die für den Schalungsprozess relevanten Eigenschaften übergeben werden. Dies führt dazu, dass der Bauablauf besser geplant und die Schnittstellen zwischen den Gewerken leichter koordiniert werden können. Eventuelle geometrische oder zeitliche Kollisionen zwischen verschiedenen Objekten oder Gewerken sind einfacher zu erkennen. Die Zuordnung von Ressourcen und Terminen zu den Bauwerksobjekten und den Schalungsobjekten ermöglicht eine genaue Planung vor der Ausführung.

– iv – Im Ortbetonbau: Weniger Fehler, höhere Qualität, verbesserte Sicherheit und keine doppelte Arbeit Schwierigkeiten können bereits in der Planungsphase frühzeitig erkannt und gemeinsam gelöst werden. Dies reduziert Fehler, die in der Bauphase auftreten und nur mit schnellen Maßnahmen teuer, fehleranfällig und riskant gelöst werden müssten. Die Arbeitssicherheit ist somit verbessert, die Qualität ist höher und die Kosten sind niedriger. Mehrfache, gleiche Tätigkeiten, wie das Ermitteln der Kubatur eines Ortbetonbauteils durch den Ausschreibenden, den Kalkulator, den Arbeitsvorbereiter, den Bauleiter, den Polier und den Abrechnenden entfallen. Das spart Arbeit, Zeit und vermeidet Fehler. Änderungen der Planung, die bei baubegleitender Planung alltäglich sind, sind leichter handhabbar. Die Materiallogistik auf der Baustelle wird

Bild 4. Koordinationsmodell (Abb.: MEVA)

Bild 3. Prozesseigenschaften

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BIM in der Schalung

verständlich dargestellt, gesteuert und überwacht. Unnö- sein und die organisatorischen und technischen Voraussettige Wege entfallen, Zeit wird eingespart, unnötige Trans- zungen schaffen. Dazu gehören der Aufbau von Bibliotheporte für Schalung und Zubehör verken, die Standardisierung von Prozesmieden, weil die nachfolgenden Ar- Die Arbeit beginnt im Kopf, geht über die sen, die Schulung von Mitarbeitern. Es beitsschritte bekannt sind. muss die Bereitschaft zu mehr Transpaverbesserte Kommunikation hin zu durchrenz sowie zu Veränderungen vorhangehender Transparenz. Ein Paradigmenden sein. wechsel, eine andere Arbeitsweise fordert –v– uns heraus. Mit großen Potentialen in Technische Entwicklungen haben puncto Qualität, Sicherheit, Effizienz – Die wichtigen Voraussetzungen die Eigenart, dass sie sich nicht aufhalFehlervermeidung, Aufwandsreduzierung ten lassen. Wer sich sperrt, gerät in GeDer Schalungsplaner benötigt ein BIM- und adäquate Kommunikation inklusive. fahr, technologisch abgehängt zu werFachmodell, das alle relevanten Inforden. Dies droht spätestens dann, wenn mationen enthält, inhaltlich richtig und vertraglich ver- BIM zum Standard wird, weil es Bauherren, Investoren bindlich ist. PDF-Zeichnungen nachzeichnen ist passé, der und Bauauftraggeber wie die öffentliche Hand fordern. Aufwand dafür genauso. Nötig ist auch ein korrektes Bau- BIM ist Kommunikation – und bleibt Managementaufwerksmodell, denn nur so ist gewährleistet, dass das Scha- gabe. Die Arbeit beginnt im Kopf, geht über die verbesserte lungsmodell geschmeidig in das Bauwerksmodell integriert Kommunikation hin zu durchgehender Transparenz. Ein wird. Die zum Datenaustausch verwendeten Dateiformate Paradigmenwechsel, eine andere Arbeitsweise fordert uns (z. B. ifc in aktueller Version) müssen fehlerfrei funktionie- heraus. Mit großen Potentialen in puncto Qualität, Sicherren, von BIM-Softwareherstellern gewährleistet und von heit, Effizienz – Fehlervermeidung, Aufwandsreduzierung einer unabhängigen Prüfinstanz getestet und zertifiziert und adäquate Kommunikation inklusive. werden. Bei der Einführung und Umsetzung von BIMMethoden in einem Unternehmen muss sich die UnternehJens Lützow, Creative Director, MEVA Schalungs-Systeme GmbH mensleitung der Reichweite dieser Entscheidung bewusst

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BIM und die Software

Das BIM Integration Framework Vom Common Data Environment (CDE), dem BIM Integration Framework (BIF) und bim+ Mit der Entwicklung digitaler Methoden für das Bauwesen, wie BIM, stehen die kollaborativen Prozesse vermehrt im Fokus der Baubranche. Die digitalen Modelle, die bei dieser Arbeitsweise zum Einsatz kommen, enthalten nicht nur dreidimensionale geometrische Inhalte, sondern werden überdies mit semantischen Informationen angereichert. Die einzelnen Beteiligten eines Bauprojekts erstellen, verändern oder aber erweitern während der Bearbeitung des Projekts diese Modelle und bilden somit ein ganzheitliches digitales Abbild des zu erstellenden Produkts ab. Um eine zuverlässige Basis für diese Prozesse bieten zu können, müssen technische Lösungen entwickelt werden. An dieser Stelle zeigt das Konzept des „gemeinsamen digitalen Datenraumes“ (engl. Common Data Environment; CDE) eine Lösung auf. In einem CDE werden alle Informationen eines Bauprojektes zusammengebracht und es dient als zentrales Datenmanagement-Tool. Im Folgenden stellen die Autoren zunächst das grundlegende Konzept des CDE vor und führen anschließend eine Software-Lösung vor, welche die Anbindung verschiedener BIM-fähiger Softwareprodukte an eine solche Datenplattform für Beteiligte unterschiedlicher Fachdisziplinen ermöglichen soll: das BIM Integration Framework.

–i– BIM-basierte Kollaborationsprozesse Ausgangspunkt einer modellbasierten Zusammenarbeit ist ein ganzheitliches digitales Abbild des Bauprojekts. Dieses Abbild ergibt sich aus der Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten, die mit Hilfe unterschiedlicher BIM-fähiger Softwareprodukte Modelle bzw. Modellinhalte erstellen oder verändern. Es ist weithin anerkannt, dass die Verwendung eines einzelnen zentralen Modells aus unterschiedli-

Bild 1. Schematischer BIM-basierter Erstellungs-, Koordinations-, und Kollaborationsprozess; angelehnt an BCA Singapore (2013)

Bild 2. Schematische Darstellung der kollaborativen Prozesse auf Basis des BIM Integration Framework

chen Gründen nicht praktikabel ist. So können sich beispielsweise einzelne Bearbeitungsbereiche unterschiedlicher Fachdisziplinen überschneiden, wodurch sich die Zuweisung der Verantwortlichkeiten innerhalb des Projekts nicht eindeutig regeln lässt. Darüber hinaus haben die Projektbeteiligten i. d. R. aufgrund der Vertragskonstellation kein Interesse daran, alle Informationen ihres Modells bzw. ihres Zwischenstandes mit den weiteren Beteiligten zu teilen. Daher verfolgen diverse Richtlinien, wie etwa die Singapore BIM Guide (BCA Singapore, 2013) oder die British Publicly Available Specification (PAS) 1192 (British Standards Institution, 2014) einen disziplinorientierten Ansatz. Eine schematische Darstellung dieser modellbasierten Zusammenarbeit ist in Bild 1 dargestellt. Dieser „Federated Model“-Ansatz besagt, dass jeder Autor gemäß seiner Fachdisziplin für sein eigenes digitales Modell verantwortlich ist und nur für diese Modellinhalte den Zugriff erhält. Somit beschreibt ein solches Modell lediglich die jeweilige Disziplin betreffende Teilmenge des Gesamtmodells und wird folglich typischerweise als Diszi plin-, Teil- oder Fachmodell bezeichnet. Da die resultierenden einzelnen Disziplinmodelle ausschließlich von den zugewiesenen Autoren erstellt und verwaltet werden, können die Verantwortlichkeiten für einzelne Bauelemente sowie der zugehörigen Veränderungen während des gesamten Bauprojekts eindeutig organisiert werden. Um die Integrität und Konsistenz des Gesamtmodells gewährleisten zu können, müssen die Fachmodelle in regelmäßigen Intervallen hinsichtlich möglicher Inkonsistenzen oder Kollisionen überprüft werden. Hierzu bietet der Ansatz eine Koordinationsumgebung, in welcher der verantwortliche Projektbeteiligte (i. d. R. der BIM-Manger) die Konsistenz von mindestens zwei Fachmodellen prüfen kann. Hierzu werden die Inhalte dieser Modelle in einem Koordinationsmodell zusammengefasst und anschließend

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BIM und die Software

in diesem die Inhalte auf Vollständigkeit (z. B. fehlende Attribute), Redundanz (z. B. doppelte Attribute) oder Inkonsistenz (z. B. widersprüchliche Informationen) geprüft.

– ii – Das Common Data Environment Die Organisation und Verwaltung digitaler Informationen sowie der zugehörigen Prozesse stellt die Hauptaufgabe während des gesamten BIM-basierten Bauprojekts dar. In den letzten Jahren ist eine Vielzahl an Softwarelösungen vorgestellt worden, welche diese Aufgabe technisch unterstützen. Viele dieser Produkte setzen auf die Implementierung von digitalen Plattformen, auf welchen die einzelnen Fachmodelle verwaltet und koordiniert oder aber entsprechende Prozesse abgebildet werden können. An dieser Stelle führt die PAS 1192 (British Standards Institution, 2014) eine technische Spezifikation ein für die technische und prozesstechnische Umsetzung einer solchen Plattform ein: das Common Data Environment. Im Allgemeinen stellt das CDE einen zentralen digitalen Datenraum dar, welcher für das Sammeln, Verwalten, Auswerten und Teilen von Informationen eignet. Alle Projektbeteiligten beziehen die benötigten Informationen aus dem CDE und stellen dort wiederum neue oder veränderte Informationen zur Verfügung. Eine wesentliche Eigenschaft des CDE ist, dass alle strukturierten Information, auf welche ein Beteiligter gemäß den zugewiesenen Zugriffsrechten, zu jedem Zeitpunkt zugreifbar sind. Gleichzeitig bietet das CDE eine Plattform für die Durchführung aller notwendigen Koordinations- und Kommunikationsprozesse. Somit kann mit Hilfe des CDE ein vollständiger BIM-Prozess abgebildet werden. Überdies bringt der gemeinsame digitale Datenraum einige wesentliche Vorteile mit sich: Die Zentralisierung der gespeicherten DaDer gemeinsame digitale Datenraum bringt ten innerhalb des CDE einige wesentliche Vorteile mit sich: Die reduziert die Gefahr Zentralisierung der gespeicherten Daten von Redundanzen und innerhalb des CDE reduziert die Gefahr von stellt gleichzeitig sicher, Redundanzen und stellt gleichzeitig sicher, dass alle Daten immer dass alle Daten immer auf dem aktuellsten auf dem aktuellsten Stand für alle Projektbeteiligten zur VerfüStand für alle Projektgung stehen. beteiligten zur Verfügung stehen. Darüber hinaus führt das CDE zu einer höheren Wiederverwendungsrate, vereinfacht die Aggregation von Modelinformationen und dient gleichzeitig als zentrale Plattform für die Archivierung und Dokumentation.

– iii – Das BIM Integration Framework Die Interoperabilität innerhalb eines Bauprojektes bleibt trotz neuer Ansätze wie dem CDE eine wesentliche Heraus forderung in den heutigen BIM-basierten Bauprojekten. In diesen Projekten kommt i. d. R. eine Vielzahl von Softwareprodukten zum Einsatz. Letztlich sollte es jedem Beteiligten unabhängig von den Informationsaustauschanforderungen überlassen sein, die gemäß seiner Fachdisziplin am besten geeignetste Software für den jeweiligen Aufga-

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Bild 3. Softwarearchitektur des BIF auf Basis von bim+

benbereich zu verwenden. Dieses führt trotz vorhandener Datenstandards für das Bauwesen zu den klassischen Inter operabilitätsproblemen. Daher sollte es das Ziel einer Implementierung der modellbasierten Zusammenarbeit auf Basis eines CDE sein, die Inhalte für den Anwender so einfach und direkt wie möglich zugänglich zu machen. Für die Umsetzung dieser Zusammenarbeit mit Hilfe eines CDE müssen die Anforderungen zu den Kollaborations prozessen mit den technischen Voraussetzung zusammengebracht werden. Des Weiteren muss beachtet werden, dass letztlich die Anwender in der Lage sind, die definierten Prozesse mit den zur Verfügung stehenden Mitteln auszuführen. Um diesen Herausforderungen entgegen zu treten, führen die Autoren das BIM Integration Framework (BIF) ein. Das BIF stellt im Grunde ein Softwarekonzept dar, welches – vorausgesetzt bestimmte Grundvoraussetzungen sind erfüllt – die Verbindung zu einer CDE aus einem beliebigen BIM-Tool herstellen kann. Die Hauptaufgabe dieses Framework ist es, eine nahtlose Integration des Zugriffes auf alle Funktionalitäten des CDE zu bieten und diese so direkt in der jeweiligen BIM-Software verfügbar zu machen. Die grundlegende Funktionsweise des BIF ist in Bild 2 schematisch dargestellt. Aus technischer Sicht, umfasst das BIF alle Funktionen der Schnittstelle (API) eines CDE in einer Bibliothek. Wird das BIF nun in ein Softwareprodukt integriert, stehen dem Nutzer diese Funktionen und somit eine standardisierte Anbindung an das CDE zur Verfügung.

– iv – bim+ bim+ bietet seit 2013 eine kommerzielle, offene OnlineBIM-Plattform. Seit 2015 ist diese Plattform ein Teil der Allplan GmbH. Das Herzstück dieser Plattform stellen die API-Funktionalitäten dar, welche einen vollen und transparenten Zugriff auf jede einzelne gespeicherte Information und definierten Prozess auf der Plattform bieten. Neben grundlegenden Funktionen wie dem Erstellen, Verändern und Austauschen von Modellen und Modellinhalten, bietet die Plattform auch erweiterte Funktionalitäten wie z. B. Versionierung von Modellen, Kommunikation innerhalb eines Projektes oder die Abbildung von Prozessen. In

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BIM und die Software

Bild 4. Oben: Integration des BIF in Microsoft Excel. Unten: Anzeige des gleichen „Topic“ Objekt in der Weboberfläche von bim+ und Revit 2016 (Abb.: Allplan).

diesem Sinne erfüllt bim+ die Grundvoraussetzungen, um als CDE verwendet werden zu können. Da es sich bei der Programmierschnittstelle von bim+ um eine RESTful API handelt, können die Funktionen technologisch neutral, d. h. mit jeder beliebigen Programmiersprache, verwendet werden. Diese technologische Neutralität garantiert, dass diverse Softwareprodukte unabhängig von den verwendeten Programmiersprachen und –Umgebungen angebunden werden können.

gration für Excel implementiert und so die einzelnen Funktionen innerhalb der Applikation zugänglich gemacht. Auf diese Weise kann sich der Nutzer innerhalb der Excel-Oberfläche entsprechend mit bim+ verbinden und bei Bedarf gewünschte Informationen als Tabellen anzeigen lassen.

–v–

Die vorgestellten Anwendungsfälle des BIF zeigen das Potential des Konzepts auf. Die Funktionen des CDE werden dem Nutzer innerhalb seiner gewohnten Arbeitsumgebung zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe des BIF soll es dem Nutzer möglich sein, aktuelle Informationen und Arbeitsabläufe einzusehen und bei Bedarf auf diese Einfluss zu nehmen. Das Prinzip des BIF lässt sich beliebig auf weitere Produkte erweitern, solange die definierten Grundvoraussetzungen erfüllt sind. Für die Zukunft ist eine Ausweitung des BIF auf weitere Softwareprodukte sowie neue Funk tionalitäten geplant.

Entwicklung eines Prototypen Als Nachweis der Tragfähigkeit wurde das BIF als Prototyp auf Basis von bim+ implementiert. Ein erster Prototyp des BIF wurde erfolgreich in verschiedene Anwendungen integriert. So gibt es Integrationen u. a. für die Produkte ALLPLAN 2017, Autodesk Revit 2016, Tekla Structures und Scia Engineer (siehe Bild 4). Darüber hinaus können über das BIF auch nicht BIMfähige Produkte angeschlossen werden, die jedoch im Bauwesen flächendeckend Anwendung finden. Zu diesen gehört beispielsweise das Tabellenkalkulationsprogramm Excel, welches für diverse Aufgaben in den unterschiedlichen Fachdisziplinen zur Anwendung kommt. Um das Potential und die Flexibilität des BIF aufzuzeigen, wurde eine Inte

– vi – Fazit und Ausblick

Cornelius Preidel, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Markus Tretheway, Vice President Product Management, Allplan www.allplan.com

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BIM und die Software

Bild 1. Vectorworks

Verändere die Welt – das Design soll BIM bestimmen Von neuen Möglichkeiten für das „I“ in BIM, vom BIM-Modell für die Energieanalyse und von einer neuen, intuitiven Methode „BIM darf nicht das Design eines Gebäudes bestimmen“ – wenn Sie zu denjenigen Architekten gehören, die viel Wert auf den Entwurf und auf individuelle Details legen, dann passt diese Aussage vielleicht auch zu Ihnen. Vectorworks 2017 bietet viele interessante Funktionen für beides: Kreatives Entwerfen und BIM. Mit Vectorworks setzen Architekten und Planer auf OpenBIM, d. h. auf kooperative Planung von Gebäuden auf Basis offener Standards und Workflows. Dank OpenBIM kann jedes Büro die beste Software für seinen Verwendungszweck einsetzen. Der Informations- und Datenaustausch erfolgt in einem BIM-Projekt dabei über ein gemeinsames Informationsmodell, in das die einzelnen Fachmodelle synchronisiert werden. Der aktuelle Standard hierfür ist IFC4. Vectorworks 2017 unterstützt die soeben eingeführte Version von IFC4. Der offizielle ISO-Standard von building SMART dient der Kommunikation mit anderen BIM-Lösungen in OpenBIM-Prozessen der nächsten Generation.

–i– Überlegener Objektmanager Gerade in Zeiten von BIM stellt das Internet und andere Quellen Planern immer größere Mengen an Objekten zur Verfügung. Der neue Objekt-Manager von Vectorworks 2017 macht es Architekten so einfach wie nie, die Übersicht über alle Objekte oder Materialien zu behalten, sie schnell zu finden und in Vectorworks einzusetzen. Auch Werkzeuge, die mit Objekten arbeiten – wie Wände oder Fenster – führen komfortabel und schnell zum passenden Objekt. Das i-Tüpfelchen für alle BIM-Anwender: Mit Vectorworks 2017 haben sie Zugriff auf BIM-Objekte der großen globalen Provider wie z. B. BIMobject®. Dabei handelt es sich um echte Herstellerobjekte, die neben der Geometrie

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Bild 2. Kreatives Modellieren

alle BIM-relevanten Daten wie die Artikel-Nr. enthalten. Der neue Objekt-Manager verwaltet auch alle Downloads von BIMobject®. Dieser direkte Zugang, wann immer man es braucht, macht den neuen Objekt-Manager zu einer der fortschrittlichsten Lösungen der BIM-Welt.

– ii – Datenvisualisierung Für das „I“ in BIM eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten in Vectorworks. Objekte lassen sich auf Knopfdruck in Abhängigkeit ihrer Datenbankeinträge unterschiedlich einfärben. Beispielsweise alle Räume gemäß ihrer Nutzungsart oder nach Bodenbelag farbkodiert. Praktisch ist das, um

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BIM und die Software

– iv – Kreatives Modellieren Nicht jeder Architekturentwurf lässt sich aus parametrischen Bauteilen entwickeln. Architekten kombinieren in Vectorworks je nach Bedarf beides: Arbeiten mit Bauteilen und freies Modellieren. In Vectorworks können organische Strukturen oder mehrfach gekrümmte Flächen und Formen modelliert und starre Linien und Formen in weiche, plastische Oberflächen verwandelt werden. Durch die Integration von Parasolid – dem wohl besten 3D-Modellierkern der Branche – und mehreren Technologien aus den Pixar Studios, eröffnen sich ganz neue Arbeits- und Modelliermethoden für das Bauwesen, die weit über die Grenzen traditioneller CAD-Anwendungen hinausgehen.

Bild 3. BIM-Modell für die Energieanalyse (Abb.: ComputerWorks)

beispielsweise Übersichts- und Spezialistenpläne zu erstellen, aber genauso für alle anderen Themenkarten.

– iii – BIM-Modell für die Energieanalyse Energieeffizientes Planen und Bauen ist aktueller denn je. In Vectorworks gibt es dafür das Energie-Designtool mit dem Namen Energos. Alle BIM-Bauteile sind in Vectorworks bereits mit gängigen Standard-Energiewerten versehen. Sobald man energierelevante Veränderungen am Haus vornimmt, ist Energos in der Lage, die Auswirkung dieser Maßnahme sehr präzise anzuzeigen. Auch Planer mit wenig Erfahrung mit Energieberechnungen können damit schnell und einfach eine Energieanalyse ihres BIMModells durchführen. Und mit aussagekräftigen, farbig kodierten Grafiken wichtige Entscheidungen bezüglich der Nachhaltigkeit schon während der Entwurfsphase treffen.

–v– BIM und grafisches Scripten Grafisches Scripten ist eine neue, intuitive Methode, die BIM für viele Aufgaben ideal ergänzen kann und sich trotzdem in den BIM-Arbeitsablauf integrieren lässt. Zum Beispiel Raumstudien, individuelle Geometrien für Sonderbauteile oder Fassaden – mit grafischem Scripting lassen sich im Handumdrehen einfache parametrische Objekte erzeugen oder hundert Varianten einer organischen Struktur testen. Grafisches Scripting heißt in Vectorworks „Marionette“. Marionette ist – laut Unternehmensangaben – das erste und einzige plattformübergreifende grafische Scripting-Tool für die Baubranche. Es basiert auf der populären Script-Sprache Python. Damit können kleine oder auch komplexe Scripts erstellt werden, ohne auch nur eine Zeile Code zu schreiben. Marionette ist vollständig in Vectorworks integriert. Die Scripts sind dadurch direkt und ohne Umweg auf die BIM-Modelle anwendbar.

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BIM und die Software

BIM-Talk im Hause ORCA Vom Beobachten, Experimentieren, Vorbereiten und Anwenden Als beratender Architekt bin ich für die ORCA Software GmbH das Bindeglied zwischen Anwender und Entwicklung. So fällt auch die Betreuung der Kunden und Interessenten mit Fragen zu BIM und der IFC-Schnittstelle in mein Aufgabengebiet. Aktuell beobachte ich, dass Diskussionen, ob BIM kommt, bereits verstummt sind. Unsere Kunden haben weitgehend ihre eigenen Definition für BIM gefunden. So assoziieren sie damit den Umstieg auf 3D-Zeichnen bis hin zu einem neuen bürointernen Prozess in der Projektabwicklung, welcher bis in die Tiefen der Unternehmenskultur reichen kann. Aus meiner ORCA-Erfahrung heraus betrachtet, würde ich den aktuellen BIM-Prozess so beschreiben: Im CAD ist die BIM/IFC-Welle schon kräftig am Wirbeln, in der AVA-Welt spüren wir ihr Ankommen deutlich. Sicher ist: BIM ist aus der Planer-Praxis der Zukunft nicht mehr wegzudenken.

–i– Heute 1. Beobachten „Es besteht von unserer Seite großes Interesse, die Möglichkeiten des intelligenten 3D-Gebäudemodells voll auszuschöpfen“, so Architekt Anner von Dominikus Stark Architekten in München.

„Wir warten auf ein Neubauprojekt und die ORCA IFC Mengenübernahme 2.0, um die IFC Schnittstelle weiter zu testen“, so Frau Goerke von Die Planschmiede 2KS, ein Büro im Beobachtungsmodus, was die IFC-Thematik betrifft. 2. Experimentieren „Ich war positiv überrascht. Der Bauteil-Reiter des importierten IFC-Modells ist gut strukturiert, die Mengenübernahme funktionierte auf Anhieb sehr zufriedenstellend“, berichtet Herr Anner. Ich begleite immer häufiger Planer, die vom Beobachten zum Experimentieren übergehen. Zukunftsorientierte Büros testen motiviert die angebotenen Werkzeuge der ORCA IFC Mengenübernahme. Es sind die individuellen Aha-Erlebnisse, die Kunden zum Aufbruch in die BIMAVA-Welt bewegen. Seit einem halben Jahr nehme ich eine kontinuier liche Zunahme der Supportanfragen zur IFC-Mengenüber-

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BIM und die Software

nahme wahr. Die Planer von Dominikus Stark Architekten beispielsweise setzen sich schon intensiv mit der Anwendung auseinander. „Derzeit übernehmen wir bei einem Projekt Mengen aus dem 3D-Gebäudemodell. Der richtige Export aus der CAD-Software und IFC-Import in ORCA AVA sind zentrale Themen, die Schnittstellen und Grenzen hierbei sind für uns von großem Interesse. Fragen wie: welche Bauteile können auf diese Weise gut ausgewertet werden? Bei Boden- und Deckenplatten sowie Bodenaufbauten z. B. erleichtert es uns die Mengenübernahme sehr. Bei Bauteilen wie Türen besteht noch Entwicklungsbedarf in der eingelesenen Struktur in ORCA AVA. Gerne beteiligen wir uns in diesem Feld weiterhin aktiv mit Verbesserungsvorschlägen.“ Der Bruch in der Zuordnung der Bauteile, von Räumen zu Gewerken, verhindert das vollständige Automatisieren der Mengenübernahme. Auch sind in den IFC-Modellen üblicherweise nicht alle auszuschreibenden Leistungen enthalten, z. B. die Gerüstbauarbeiten oder die Untergrundvorbereitung für Bodenverlegung. Nach wie vor ist hier das Eingreifen des Ausschreibenden notwendig. „Der jetzige Stand: ORCA AVA ist ein sehr brauchbares Tool für die Mengenübernahme aus dem IFCModell“, resümiert Herr Anner. 3. Vorbereiten und Anwenden „BIM ist bereits ein Thema in unserem Büroalltag“, erklärt uns Herr Marais von b.i.g. Bechtold, einer deutschlandweiten Ingenieurgesellschaft. „Wir bekommen seit den letzten Monaten immer wieder Projekte im IFC-Format von diversen Architekturbüros zur Weiterbearbeitung. Auch werden wir schon häufig aufgefordert, von unseren Planungen IFC-Dateien zu erstellen und zu versenden. Für die Übernahme in die AVA verwenden wir noch nicht die IFC-Daten. Wir sind jedoch intensiv dran, die Voraussetzungen so vorzubereiten, dass der Übernahmeprozess in die AVA möglich wird …“ Dieses Stadium der Aus einandersetzung mit BIM nehmen wir als aktive Vor bereitung für die Einführung des BIM-Prozesses in die Ausschreibungsphase wahr. Gerade größere Planungs büros investieren hier gerne Zeit, um einen reibungslosen Einführungsprozess an laufenden Projekten zu gewähr leisten.

– ii – Ergebnisse des Austausches Auch Uwe Morell von der DREIPLUS Planungsgruppe, ein ORCA Kunde der ersten Stunde, dessen Büro sich ausschließlich auf Ausschreibungen spezialisiert hat, ist mit uns im ständigen Austausch. Er regte beispielsweise an, die Ausgabe der IFC Daten von Fenster und Türen schon für die Ausschreibung optimiert anzubieten. „Die Anzahl der IFC-Attribute wirkt sonst schier unendlich. Sinnvoll wäre eine reduzierte, aussagekräftige Sicht, die den Ausschreibungsprozess beschleunigt.“ Solche Impulse erachten wir im Hause ORCA als sehr wertvoll. Wir nehmen die Bedürfnisse unserer Kunden ernst und wollen auch gerne weiterhin für sie Pionierarbeit im vieldiskutierten BIM-Prozess leisten.

– iii – Morgen Wie wir diese Erkenntnisse nutzen werden Der bewährten ORCA-Philosophie, ganz genau zu beobachten, um weiterhin solide, vorausschauende Lösungen zu schaffen, verdanken wir unseren Unternehmenserfolg. Darum wird unser Entwicklerteam aus Neubeuern auch in Zukunft kundenorientierte Software herstellen, die zuverlässig funktioniert, flexibel einsetzbar und intuitiv zu bedienen ist. Die bereits bewährte Mengenübernahme wird schon bald durch visualisierte und optimierte Ansichten den Planer-Alltag erleichtern.

Fazit Fast wie in der Architektur: Stabile Fundamente bauen und diese mit passenden, komfortablen Lösungen für alle anfallenden Aufgaben bestücken. Christian Gold, Petra Stadler, Orca-Software

www.orca-software.com / www.ausschreiben.de

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Einfache Bedienbarkeit, intuitives Arbeiten, hohe Rentabilität BIM-Software für die Vorplanung

Welche Software gibt es für Tragwerksplaner für die so wichtige Leistungsphase der Vorplanung? Wie funktioniert das Er arbeiten des statisch-konstruktiven Konzepts samt statischer Vorberechnung mit einer BIM-Software? Hier setzt die Planungssoftware ConED als – laut Unternehmensangaben – erste BIM-Software für die Vorstatik an. ConED, ein Produkt der Eisfeld Ingenieure AG aus Kassel, integriert sich nahtlos über IFCSchnittstellen in den BIM-Workflow. Die Aufgabe besteht darin, das statische Konzept zu berechnen und das Tragwerksmodell in andere BIM-Software zu übernehmen. Die Software versucht nach Aussagen des Herstellers nicht wie andere BIM-Programme, alle Arbeitsschritte der Leistungsphase 2 bis 5 abzubilden. Vielmehr beschränkt sie sich auf die statische Arbeit und ist so einfach zu bedienen. Darauf legt Michael Eisfeld, der gemeinsam mit seinen Mitarbeitern ConED entwickelt hat, großen Wert: „Es war uns wichtig, dass ConED arbeitet, wie Ingenieure denken. Die Software ist einfach zu bedienen – man benötigt keine langen Einarbeitungszeiten.“

Bild 1. Kühner Entwurf des Architekten …

Abfangungen statisch umgesetzt werden kann. Dann ging alles ganz schnell, indem wir einfach das Architekturmodell in ConED eingelesen und das Tragwerk konzipiert haben. Dabei mussten wir sofort am 3D-Modell arbeiten und es 3D berechnen, um den räumlichen Lastabtrag und die Aussteifung sinnvoll abzubilden.“ Als dann klar war, dass diese Lösung ohne zusätzliche Abhängungen oder Effiziente Vorplanung und mehr Planungssicherheit Stützen funktioniert, wurden mit ConED die statischen in Leistungsphase 2 Systeme wie Decken und Wandscheiben separat berechnet und vorbemessen und aus den Teilen mit der Software Bevor es mit der Entwicklung losging, wurde echte Feldfor- wieder über den automatischen Lastabtrag das ganze schung betrieben. Die Entwickler spraTragwerk zusammengesetzt. Das Fazit chen mit zahlreichen Büros unter- Es gibt eine gravierende Lücke. So startedes Büros: „Ohne ConED wäre das sischiedlicher Größenordnung. Das Er- ten die Büros mit BIM frühestens in der Ent- cher nicht so einfach und schnell gegebnis der Befragung zeigte, dass es wurfsplanung. Dazu nutzen sie mehr oder gangen. Durch die intuitive visuelle bislang keine BIM-Software gibt, die weniger gängige BIM-Programme. „Aber Darstellung des Lastabtrags in ConED sinnvoll für die Vorplanung benutzt gerade bei Hochhäusern oder Bauwerken konnten wir auch gegenüber dem Arwerden kann. Im Gegenteil: Es gibt mit komplexem Lastabtrag wäre eine Comchitekten und Bauherren nachvollzieheine gravierende Lücke. So starteten die puterunterstützung für die frühen Phasen bar kommunizieren, wo die Kräfte hinBüros mit BIM frühestens in der Ent- hilfreich, um mehr Planungssicherheit zu laufen und anschaulich darstellen, welwurfsplanung. Dazu nutzen sie mehr erreichen“, so äußert der BIM-Beauftragte che Knackpunkte unsere Lösung hatte. oder weniger gängige BIM-Programme. eines großen Ingenieurunternehmens seiSo konnten wir zur Realisierung des „Aber gerade bei Hochhäusern oder nen Wunsch an eine effiziente Software. Architektenentwurfs unseren Beitrag Bauwerken mit komplexem Lastabtrag leisten. Auch der Bauherr war sehr zuwäre eine Computerunterstützung für frieden mit unserer Arbeit, da ja alles die frühen Phasen hilfreich, um mehr Planungssicherheit am Statiker und sprichwörtlich an seiner Tragwerkslösung zu erreichen“, so äußert der BIM-Beauftragte eines großen hing.“ Ingenieurunternehmens seinen Wunsch an eine effiziente Dieses Beispiel zeigt. Das grundsätzliche Problem der Software. Leistungsphase 2 wird mit ConED systematisch angeganIn seinem Büro wurde ConED bei einem neuen gen. „Durch die unkomplizierte Eingabe des Tragwerks und Hochhausprojekt ausprobiert. „Bei dem geplanten Hoch- die nahtlose Anbindung gängiger FE-Software lassen sich haus konnten wir mit ConED nicht nur eine umsetzbare Tragkonzepte nicht nur schnell auf ihre statische UmsetzGründungslösung erarbeiten, sondern auch die Aussteibarkeit überprüfen“, so Michael Eisfeld, sondern „auch fung anhand eines 3D-Berechnungsmodells gleich zu Be- sehr anschaulich am 3D-Modell mit allen Beteiligten komginn nachweisen“, so der BIM-Experte. Der Prozess ge- munizieren.“ Dies ist gerade am Anfang des Planungsprostaltete sich ohne Probleme. „Wir hatten den Entwurf des zesses ein immenser Vorteil. „Unser Ziel war nicht, vorhanArchitekten als Revit-Modell in IFC bekommen. Klar war dene altbewährte Systeme zu ersetzen, sondern die Lücke noch nicht, ob dieser Entwurf überhaupt aufgrund von in unserem eigenen Planungsprozess zu schließen“, so Eis-

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Bilder 2 + 3. Modellieren des Tragwerks in ConED (links) mit integrierter Berechnung durch kundenseitige FE-Software (rechts)

feld weiter. Der Kasseler Hersteller arbeitet eng mit FRILO zusammen, um den Schritt in die BIM-Arbeitsweise so einfach wie möglich für uns und andere Ingenieurbüros zu gestalten. Dazu Dr. Michael Eisfeld: „ConED verfolgt das Prinzip Plug & Plan. Einfach schnell mal starten in einem Projekt ohne große Einarbeitung. Denn Zeit ist für Ingenieure ein besonders knappes Gut und jedes Projekt hat sein eigenes enges Planungsbudget.“

Messbarer Erfolg: Einsparpotenziale bis zu 70 % Nach Angaben des Herstellers macht sich ConED bereits nach dem ersten Projekt bezahlt. „Die Investitionskosten

sind im Vergleich zu anderen Lösungen am Markt und zu den aufwendigen BIM-Paketen deutlich niedriger. Die kurzen Einarbeitungszeiten erhöhen die Rentabilität der Software zusätzlich, sodass sich ConED auch für kleine Büros rechnet“, so Entwickler Eisfeld. Als gestandener Bauingenieur wollte er es genau wissen, damit die Einsparpoten ziale für Planungsbüros transparent sichtbar werden. So setzte er bei sich am Firmenstandort der Eisfeld Ingenieure AG zwei Vergleichsteams an die gleiche Aufgabe. Diese galt es einmal mit und einmal ohne ConED zu lösen. Das ConED-Team hatte eine kurze Einweisung in die Software erhalten, musste aber ohne größere Übung sofort loslegen. Man ahnte zwar die Potenziale der Software, die

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Bild 4. Ergebnis: Das statische Konzept mit Systemen und Bauteilabmessungen

Bild 5. Workflow ConED (Abb.: ConED)

Ergebnisse hatten Michael Eisfeld aber dann doch über- Januar 2015 wurde die Software systematisch ausgebaut. rascht. Die Zeitmessung ergab für die Leistungsphase 3 ein So gibt es in der aktuellen Version eine bessere Nutzung Einsparpotenzial von 30 %, in der Leisdes Lastabtrages samt Belastung für die tungsphase 2 stieg der Wert auf 70 % Die Aufgaben der Planer sollten nicht nur Leistungsphase 3. Für Großprojekte ist an. Die Ergebnisse zeigen für Eisfeld durch Korrigieren, Anpassen und ermüdendie Bearbeitung in Teilprojekten durch jedoch nicht nur, dass sich die Software den Mehrfacheingaben geprägt sein. Es mehrere Mitarbeiter möglich – inklurechnet. Für ihn geht es darum, den sind viele Qualitäten im Job verloren gesive Übernahme von Gebäudeteilen „Arbeitsalltag von unnötigen und vergangen und wir müssen sie uns wieder samt Lasten. Alle Informationen zur meidbaren Tätigkeiten zu entlasten, da- zurückholen. Software und den einzelnen Serviceanmit im Job wieder Freiräume fürs Plageboten finden sich unter der u. s. Webnen entstehen. Denn die Aufgaben der Planer sollten nicht adresse. Den direkten Draht zur persönlichen Beratung nur durch Korrigieren, Anpassen und ermüdenden Mehr- gibt es per Telefon kostenfrei unter 0561.506 13 02 10 oder facheingaben geprägt sein. Es sind viele Qualitäten im Job via Mail unter kontakt@coned.de. verloren gegangen und wir müssen sie uns wieder zurückholen.“ Seit dem offiziellen Verkaufsstart von ConED im www.coned.de

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AVA.relax BIM in der achten Generation

Bild 1. BIM Browser – Visuelles Modell

Bereits seit den 90er Jahren leistet der AVA Spezialist aus Darmstadt Pionierarbeit bei der Entwicklung einer Brücke zwischen CAD und AVA. In der achten Generation der AVA Software AVA.relax kann der Anwender nun mit Hilfe des neu entwickelten BIM Browsers auf das digitale Gebäudemodell zugreifen. Elementschätzung, Raum- und Gebäudebuch sowie AVA, Bautage buch und Bauzeitenmanager erlauben eine bidirektionale Verbindung sowohl im 3D-Modell als auch im IFC-Hierarchiemodell. Die intelligente 3D-Bauteilkopplung sorgt für Kostentransparenz bei jeder Änderung im digitalen Gebäudemodell – nicht nur durch die visuelle Darstellung – sowohl im Gebäude-, Raum-, Kostenelement, bis hin zur Positionsebene im LV. Während die meisten AVA Marktbegleiter das Thema BIM lediglich in der „CAD / Baukosten Kopplung“ sehen

und hierfür Ansätze realisiert haben, kalkuliert AVA.relax bei Projektänderungen in der Bauphase auch die Bauzeiten. Der eigens entwickelte Bauzeitenmanager aktualisiert anhand des digitalen Gebäudemodelles sämtliche Bauzeitenpläne und deckt Zeitüberschreitungen sofort auf. Diese lassen sich bequem und nachvollziehbar im AVA.relax Bautagebuch dokumentieren. BIM und termingerechtes Bauen erfahren durch AVA.relax eine völlig neue Dimension. Der BIM Browser für AVA.relax wird zur Bau 2017 in einer weiterentwickelten Version vorgestellt. Schon jetzt steht AVA.relax mit integriertem BIM Browser unter www.cosoba.de als Testversion zur Verfügung.

www.cosoba.de

Bild 3. BIM Browser – Bauzeitenmanager (Abb.: Cosoba)

Bild 2. BIM Browser – IFC Hierarchie Modell

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AVA-Software aus der Cloud verändert den Arbeitsalltag Ein Interview mit Felix Grau über AVA live aus dem Web, über den veränderten Arbeitsalltag und über Datensicherheit plexer werdender Bauprojekte nimmt die Wichtigkeit mobiler Datenerfassung, Kommunikation und Steuerungsmöglichkeit zu. Denn sie vereinfachen Prozesse, steigern die Produktivität und schonen Ressourcen. Die NOVA Building IT GmbH hat mit NOVA AVA die erste webbasierte Bausoftware für AVA und Controlling entwickelt. – Ein Interview mit Felix Grau, dem Geschäftsführer, über die Veränderungen des Arbeitsalltags von Ingenieuren, Architekten und Behörden – aber auch über Datensicherheit.

Bild 1. Felix Grau, Geschäftsführer NOVA Building IT GmbH

Programme für Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung mit Controlling-Features live aus dem Web bringen die Vorteile des Cloudcomputings in die Baubranche. Das hat Vorteile, wie z. B. das ortsunabhängige Arbeiten oder eine vereinfachte Zusammenarbeit. Und gerade in Zeiten kom-

Herr Grau, was ist Ihrer Meinung nach der größte Vorteil, den Software aus der Cloud mit sich bringt? Der vielleicht größte Gewinn ist die Mobilität. Gerade in der Baubranche, wo eben nicht alles am Schreibtisch erledigt werden kann, ist es äußerst nützlich, wenn man Dokumente, Unterlagen, Notizen – eben alle Projektdaten – ohne großen Aufwand überall mit hinnehmen und von überall aus bearbeiten kann. Beim Bauherren die Kostenschätzung präsentieren, den Preisspiegel mit Kollegen auswerten, auf der Baustelle den Baufortschritt über Aufmaße dokumentieren und Nachträge steuern, als Vorgesetzter eine Beauftragung oder Rechnungsfreigabe durchführen – all das ist leicht möglich.

Bild 2. Abrechnung

Bild 3. Vergabe

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Das kann gewohnte Bürostrukturen aber auch ganz schön durcheinanderwirbeln ... Digitales, ortsunabhängiges Arbeiten entspricht einer modernen Arbeitskultur, die immer weniger Wert auf Anwesenheit und feste Arbeitszeiten legt. Das ist neu – und vielleicht auch ungewohnt. Aber ich bin mir sicher, dass Büros und Behörden über kurz oder lang nur mit diesem Modell die besten Fachkräfte locken können. Wenn ich AVA Software aus der Cloud nutze, heißt das ja, dass ich z. B. auf meinem Tablet oder auf dem PC des Bauherrn meine Dateien aufrufen kann. Klingt gut, aber was ist, wenn der PC dann nicht mit den richtigen Programmen ausgestattet ist? Und was passiert wenn die mobile Internetverbindung nicht so schnell ist? Damit die Arbeit von unterwegs auch wirklich funktioniert, darf es bei der Software keine Kompatibilitätsprobleme geben. Sie muss auf allen mobilen und stationären Devices, mit allen Betriebssystemen und mit allen modernen Browsern laufen. Und damit das mobile Arbeiten auch wirklich Spaß macht, sollte die Software responsive gestaltet sein. Dann kann sie die unterschiedlichen Anforderungen der Endgeräte bedienen. Responsive Design stellt sich auf verschiedene Bildschirmgrößen und unterschiedliche Eingabe-

methoden, wie Touchscreen oder Maus, ein. Außerdem liefern Programme mit Responsive Design auch bei geringerer Bandbreite der Internetverbindung schnelle Antwortzeiten. An Bauprojekten arbeiten viele Partner zusammen, die im Rahmen der Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung Informationen sowie Daten austauschen müssen. Wie läuft das bei AVA Webanwendungen? Mit der Plattform-Technologie von Webanwendungen ist das ziemlich komfortabel. Alle Arbeitsschritte von allen Projektbeteiligten werden direkt in der Cloud ausgeführt, deshalb ist ein eigentlicher Datenaustausch nicht mehr nötig. Das spart Zeit und vermeidet Fehler. Eine intelligente Steuerung von Berechtigungen sorgt dafür, dass jeder von überall her Zugriff auf die Informationen hat, die für seinen Bereich von Belang sind. Haben Sie ein konkretes Beispiel, an dem Sie die vereinfache Zusammenarbeit erklären können? Ein gutes Beispiel ist die Online-Ausschreibung, die zunehmend genutzt wird – einfach weil sie sehr viel schneller und einfacher zu bewerkstelligen ist. Mit webbasierten Anwendungen wie NOVA AVA können Angebote über eine Ausschreibung online eingeholt werden. Es genügt eine

DIE BIM-SOFTWARE FÜR DAS TRAGKONZEPT Vergessen Sie Ihren Bleistift… folgen Sie einfach dem Prinzip »Plug&Plan«: Direkt am Rechner mit der Vorstatik starten ohne große Einarbeitung, denn Zeit und Budget sind knapp in dieser Planungsphase. arbeitet wie Ingenieure denken – Fragen Sie nach unserer Testversion!

„ macht sich gleich beim ersten Projekt bezahlt und ist heute aus unserem Planungsprozess nicht mehr wegzudenken.“ Dr.-Ing. Michael Eisfeld, Eisfeld Ingenieure AG

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Bild 4. Guter Überblick: Der Nutzer entscheidet selbst, was er auf dem Dashboard sieht.

Freigabe und die ausgewählten Bieterfirmen können bis zum Ablauf des Submissionstermins ihre Angebote im passwortgeschützten Bereich erfassen, prüfen und freigeben. Das Ausdrucken und Verschicken des Leistungsverzeichnisses, das Eintippen der Angebote und das Erstellen und Verschicken der GAEB-Datei fällt einfach weg – und damit auch Fehlerquellen beim Datenaustausch. Darüber hinaus können alle Informationen zur Ausschreibung, wie z. B. Termine, Teilnehmer, vertragsrelevante und ergänzende Dokumente bzw. Pläne und Kommunikationsinhalte, gebündelt und komfortabel koordiniert werden. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu wissen, dass die Bieter keine Zusatzsoftware benötigen. Gut, Datenaustausch in der Cloud vereinfacht den Alltag enorm. Aber ist das Übertragen von Daten per Hand oder das Verschicken von Dateien per Mail nicht sehr viel sicherer? Oder anders gefragt: Muss es beim Thema Cloudcomputing nicht auch um Datensicherheit gehen? Das ist richtig. Deshalb sollte man bei AVA-Webanwendungen darauf achten, dass die Verbindung SSL verschlüsselt ist und die Daten ausschließlich über Server in Deutschland verschickt werden. NOVA AVA wurde von

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der secuvera GmbH, einer BSI-zertifizierten IT-Prüfstelle, geprüft. Die Anwendungssicherheit wurde durch Penetrationstests auf die Probe gestellt. Dabei wurden Prüfungen von Webanwendungen nach OWASP Testing Guide und OWASP Top 10 durchgeführt und die Sicherheit beim Submissionsprozess nach 4-Augen-Prinzip testiert. Um Datenverlust zu vermeiden, ist es gut, wenn die Daten automatisch tagesaktuell gesichert werden. Außerdem muss es die Möglichkeit geben, die Daten jederzeit auf dem eigenen Endgerät als PDF, Excel-Datei oder auch Gaeb-Datei zu speichern. Noch einmal zusammenfassend gefragt: Auf was müssen Nutzer achten, wenn sie sich für AVA-Software aus der Cloud entscheiden? AVA-Software direkt aus dem Netz muss alles bieten, was eine sehr gute AVA-Software auch bietet. Darüber hinaus sind eine komfortable Bedienbarkeit, Datensicherheit, ein nutzerfreundliches Design und ein guter Preis, der auch einen kundenfreundlichen Support beinhaltet, wichtig für den Nutzer. www.avanova.de

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Baukostenermittlung auf Basis von Bauwerks modellen Vom Stand der Technik und neuen, zukunftsweisenden Lösungen Planer und Bauausführer verstehen unter BIM eine Alternative zur herkömmlichen Methode der Ermittlung von Mengen und Baukosten. Trotz Computereinsatz entspricht das modellorientierte Arbeiten oft auch heute noch denjenigen Arbeitsweisen, die quasi „schon immer“ so angewendet wurden. Bei näherer Betrachtung beginnt die Arbeit am BIM-Modell mit einer drei dimensionalen, modellbasierten Planung. Diese wird meist ergänzt um eine perspektivische Darstellung bis hin zur Foto realität oder alternativ um Filme, die das Bauvorhaben erlebbar machen.

–– Was machen die Anwender daraus? –– Was geschieht beim Export der Informationen zum Zwecke der Baukostenermittlung?

–i– Allgemein bekannter Stand der Technik

Ein BIM-CAD-System nach dem heutigen Stand der Technik ist in der Lage, praktisch jede Geometrie zu modellieren. Weiter „denkt“ ein solches System in Bauteilen mit Vorgänge, die sich im Wesentlichen im Architekturbüro Eigenschaften, wie etwa Material für Schraffuren. Aus der abspielen. Interdisziplinär kommt die Integration der Leis- Geometrie eines Bauteils und einer Materialangabe köntungen von Fachplanern hinzu, etwa nen jedoch noch keine Baukosten abmit der Darstellung von Trassenverläu- Eine Anwendung, deren Bedeutung aus geleitet werden, denn Baukosten werfen und einer Kollisionsprüfung, die Sicht der Bauherren eine zentrale Rolle im den durch Bauleistungen verursacht. beispielsweise aufdeckt, wenn sich zwei Hinblick auf die Wertschöpfung spielt, Und Bauleistungen, genauer Teilleisverschiedene Bauteile an der gleichen findet vergleichsweise selten statt: Die tungen, also „Positionen“, sind jedoch Stelle befinden. Es gibt noch eine Reihe Ermittlung der Baukosten. in aller Regel nicht Bestandteil eines weiterer Anwendungsmöglichkeiten, in BIM-CAD-Systems, sondern Gegender Regel abhängig davon, wer das Projekt steuert. stand von AVA-Programmen für Planer und ausführende Eine Anwendung, deren Bedeutung aus Sicht der Bau- Unternehmen. Aus diesem Grund wurde bereits in den herren eine zentrale Rolle im Hinblick auf die Wertschöp- 1980er und 1990er Jahren der Begriff der CAD-AVAfung spielt, findet jedoch vergleichsweise selten statt: Die Schnittstelle definiert, der bis heute als etabliert gilt. Der Ermittlung der Baukosten. Knackpunkt: Was schon damals zum Scheitern von CADWie BIM auch für die Baukostenplanung konkret von AVA geführt hatte, ist zum Großteil bis heute Realität geVorteil sein kann, soll anhand dreier Themenfelder darge- blieben. Damit BIM tatsächlich zu einer signifikanten Ver stellt werden: –– Wie leistungsfähig sind BIM-CAD-Systeme auf dem besserung führen kann, sind einige konkrete Punkte zu Stand der Technik? beachten.

– ii – Nur was im Modell „repräsentiert“ ist, kann kostenmäßig auch ausgewertet werden

Bild 1. Kaum ein Bauwerksmodell enthält eigenständige, geometrische Elemente für die verschiedenen Ausbauten, beispielsweise für die Wandbekleidungen, Deckenbekleidungen und Bodenbeläge. Daher hilft ein sogenanntes Schichtenmodell für mehrschichtige Wände an dieser Stelle nur bedingt, wenn die Mengen zutreffend sein sollen.

Baukosten sind nach DIN 276 in die Hauptkostengruppen 1–7 einzuordnen. Die Kostengruppen 1, 2, 6 und 7 lassen sich kaum sinnvoll mit einem Bauwerksmodell repräsentieren und sind auch unter Anwendung von BIM gesondert zu ermitteln. Wenn wir also im Folgenden von den Bau kosten sprechen, meinen wir alles, was nach DIN 276 in den Kostengruppen 3, 4 und 5 einzuordnen ist: das sind Bauwerk, die technische Gebäudeausrüstung und Außenanlagen. Aber schon in der Kostengruppe 3 zeigt sich die Bedeutung der oben aufgestellten These: Denn welches Bauwerksmodell enthält eigenständige, geometrische Elemente für die verschiedenen Ausbauten? Beispielsweise für die Wandbekleidungen, die Deckenbekleidungen und die Bodenbeläge? Leider hilft ein sogenanntes Schichtenmodell für mehrschichtige Wände an dieser Stelle nur bedingt, wenn die Mengen zutreffend sein sollen.

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mit etwas Neuem: Motor statt Pferd. Immerhin wird die Leistung auch heute noch in Pferdestärken gemessen. Heute praktizierte Arbeitsweisen erinnern an diese ersten Automobile. Auf der einen Seite steht ein Gebäudemodell, auf der anderen Seite ein Leistungsverzeichnis. Nun werden die „BIM-Elemente“ mit Leistungspositionen verknüpft. Was soll daran so problematisch sein? Betrachten wir das Beispiel Fenster. Sicher ist es einfach, einem BIM-Element Fenster eine entsprechende Ausschreibungsposition zuzuordnen. Doch wie viele gängige Fenstergrößen gibt es? In der Breite sind es ca. 25 Standardmaße, betrachtet man das Beispiel Mauerwerksbau. In der Höhe sind es ca. 16 Standardmaße. Daraus errechnen sich bereits 400 geoBild 2. BIM-CAD-Systeme auf dem Stand der Technik bieten ein hohes metrische Varianten. Hinzu kommen Materialien, wie Leistungsniveau, jedoch mit diversen Einschränkungen. So sind etwa AusKunststoff oder Holz etc. Somit stellt sich die Frage, wie bauflächen nur aufwändig als eigenständige Bauteile zu modellieren. Mitgeviele Holzarten zu betrachten sind. Wie viel Öffnungsvarilieferte Dateninhalte sind meist nicht standardisiert und oft auch nicht hinanten gibt es? Schnell wird ersichtlich, dass eine hohe reichend umfangreich. Die klassische Verknüpfung von BIM-Elementen mit Leistungstexten und Preisen ist somit gewöhnlich mit hohem Aufwand verZahl von Leistungspositionen vorgehalten werden muss, bunden und zudem fehleranfällig. um dieser Varianz zu entsprechen. Im Weiteren ist darauf zu achten, dass eine korrekte Zuordnung vorgenommen wird. Hierbei ist außerdem ins Auch beim Dach zeigt sich schnell, wie viele Bauteile Auge zu fassen, dass die Möglichkeit besteht, einem im es gibt, die im oben beschriebenen Sinne nicht modelliert Bauwerksmodell mit einer festgelegten Größe definiertem werden: Holzkonstruktionen für den Fenster einen Text zuzuordnen, der anDachstuhl, Regenrinnen und Fallrohre Warum sahen die ersten Autos wie Pferdedere Abmessungen beinhaltet. Aufsind nur einige wenige Beispiele. wand und Verantwortung liegen dabei kutschen aus? Weil das Althergebrachte, die Kutsche, verknüpft wurde mit etwas jeweils beim zuständigen Bearbeiter. Neuem: Motor statt Pferd. Immerhin wird die Wenn ein verknüpftes Fenster im BIM– iii – Leistung auch heute noch in Pferdestärken CAD-Modell in seiner Größe verändert gemessen. Heute praktizierte Arbeitsweisen Geometrische Abmessungen von Bau wird, erkennt eine herkömmliche Vererinnern an diese ersten Automobile. Auf der teilen sind nicht gleich Bauteilmengen bindung von Modell zu Text diese Äneinen Seite steht ein Gebäudemodell, auf oder die Mengen von Bauleistungen derung nicht automatisch und reagiert der anderen Seite ein Leistungsverzeichnis. in der Folge auch nicht mit einem autoEine Öffnung in einer Wand führt dazu, matisch geänderten Text. Was für Fensdass das Wandvolumen geometrisch verringert wird. Bei ter gilt, gilt auch für Türen und sinngemäß für alle BIMder Ermittlung von Bauleistungsmengen wird diese Öff- Bauteile. nung gegebenenfalls nach den Regeln der VOB/C überEs gibt jedoch Lösungen, die über diesen technologimessen. schen Stand hinausweisen und bildlich gesprochen kein Schichtenmodelle für Wände mögen für die Menge- Pferdekutschenauto mehr sind, sondern eher dem selbstnermittlung der tragenden Konstruktion geeignet sein. Für fahrenden Auto der nahen Zukunft ähneln. die Ermittlung der Ausbauflächen sind sie es aus mehreren Gründen jedoch nicht. In der Länge gibt es Differenzen durch Eckausbildungen und einbindende Wände. In der Höhe gibt es diese ebenso – abhängig von Bodenaufbau und Deckenbekleidung. Der einzig zielführende Weg, um die Mengen für Ausbauelemente zu ermitteln, ist, diese Elemente eigenständig im Bauwerksmodell abzubilden. Doch selbst, wenn die BIM-CAD-Programme dazu mit mehr oder weniger Aufwand in der Lage sind: Welcher Anwender tut das, wenn es ausschließlich dem Zwecke einer besseren Mengen- und damit auch Kostenermittlung dient?

– iv – Die direkte Verknüpfung von BIM-Bauteilen mit Leistungs positionen ist extrem aufwändig – in der Erstanwendung und bei der Pflege Warum sahen die ersten Autos wie Pferdekutschen aus? Weil das Althergebrachte, die Kutsche, verknüpft wurde

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Bild 3. Eine zukunftsfähige Lösung für die Baukostenermittlung aus einem Gebäudemodell muss zuallererst dafür sorgen, dass alle relevanten Informationen aus dem Modell durchgängig in die alphanumerische Auswertung transportiert und automatisch verarbeitet werden können. Nur dann ist sie auch wirtschaftlich (Fotos: Fotolia).

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BIM und die Software

–v– Ohne standardisierten Datenaustausch, der fachgerecht beschickt wird, ist eine Verbindung von BIM-CAD zur Kosten- und Leistungsermittlung nicht möglich Die gute Nachricht: Es gibt ein solches Standardformat für den Export von Gebäudemodellen, das geeignet ist, alle benötigten Informationen zu transportieren. Die Rede ist natürlich von IFC, das von führenden, zu der Zeit noch CAD-Softwareherstellern, Mitte der 1990er Jahre eingeführt wurde (siehe S. 40 ff.). Die Einschränkung: Von den aktuellen, am Markt führenden BIM-CAD-Programmen unterstützen nur wenige alle der vielen hundert IFC-Bauteilklassen. Auswirkungen bei der Datenübergabe sind zwangsläufig. Bei einer Analyse von IFC-Dateien von Anwendern finden sich zahlreiche Beispiele dieser Art.

– vi – Eine Lösung muss auch unter spezifischen Anwender bedingungen funktionieren. Im kleinen Büro anders als im arbeitsteiligen großen Büro Generell gilt: Eine Verbindung zwischen Bauwerksmodell, Baukosten und Bauleistungen ist umso einfacher, wenn die Anzahl der Bearbeiter klein und die Varianz der Projekte gering ist. Das „I“ in BIM steht für die Information und sinnigerweise im Mittelpunkt des Begriffs. Eine zukunftsfähige Lösung für die Baukostenermittlung aus einem Gebäudemodell muss zuallererst dafür sorgen, dass alle relevanten Informationen aus dem Modell durchgängig in die alphanumerische Auswertung transportiert und automatisch verarbeitet werden können.

– vii – Zwischenergebnis Wie leistungsfähig sind BIM-CAD-Systeme auf dem Stand der Technik? Sie bieten ein hohes Leistungsniveau, jedoch mit den folgenden Ausnahmen: –– Ausbauflächen sind nur aufwändig als eigenständige Bauteile zu modellieren. –– Mitgelieferte Dateninhalte sind nicht standardisiert und oft auch nicht hinreichend umfangreich. –– Die klassische Verknüpfung von BIM-Elementen mit Leistungstexten und Preisen ist mit hohem Aufwand verbunden und zudem fehleranfällig.

Was machen die Anwender daraus? Unter dem Druck der Praxis weniger als möglich wäre, weil nicht durchgehend strukturiert gearbeitet werden kann und die Zeit für das Anlegen und Pflegen von Daten und Bauwerksverknüpfungen fehlt. Was geschieht beim Export der Informationen zum Zwecke der Baukostenermittlung? Informationen zu Bauteileigenschaften gehen oft verloren und müssen auf der alphanumerischen Seite neu angelegt und verknüpft werden. Modellerstellung mit Daten für die Kosten- und Leistungs ermittlung Hierfür ist es wichtig, dass das System der Bauteilklassen entsprechend angewendet wird, wie es der IFC-Standard vorsieht. Übliche BIM-CAD-Systeme lassen dem Anwender Freiheitsgrade, die im Sinne der Kostenermittlung leider nicht zielführend sind. Im Gegensatz dazu ermöglicht es die Software DBD-KostenKalkül von Dr. Schiller & Partner, Bauwerksmodelle zu erstellen, die hinsichtlich Kostenplanung automatisch korrekt sind.

– viii – Zusammenfassung und Ausblick Die klassische Arbeitsweise mit der Verbindung von BIMCAD-Elementen zu Ausschreibungspositionen ist technologisch ein Übergangsstadium. Eine wirtschaftliche Alternative ist ein eigenständiges Modell für die Kosten- und Leistungsermittlung, das die Daten bereits mit sich bringt und diese mit den Bauteilen automatisch und widerspruchsfrei verknüpft. Im Anschluss wird eine verlustfreie Weitergabe an ein spezielles Programm für die Auswertung ermöglicht. Welcher Weg der bessere ist, kann nicht eindeutig entschieden werden, sondern liegt im Ermessen des Anwenders unter Berücksichtigung individueller Gegebenheiten. Es ist wiederum vergleichbar mit dem Automobil: Der eine sucht das Fahrzeug für alle Anwendungen, also Arbeit, Freizeit, Shopping, etc., der andere hat zwei oder gar mehrere Fahrzeuge, die jeweils für jeden einzelnen dieser Zwecke optimiert sind.

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BIM und die Software

BIM-Integration in Projektraum: AWARO beim Fraport Aus der konsequenten Umsetzung der BIM-Methode im Rahmen eines Bauprojektes, sei es ein Gebäude oder eine Infrastrukturmaßnahme, ergeben sich bei den Beteiligten zwangsläufig Änderungen in internen und unternehmensübergreifenden Prozessen. Lassen sich interne Prozesse relativ einfach und schnell anpassen, sind unternehmensübergreifende Prozesse wesentlich schwerer und langsamer anpassbar. Daher haben sich verschiedene technologische Stufen herausgebildet, mit denen sich der Grad der Umsetzung der BIM-Methode beschreiben lässt. Eine Planungsplattform in Form eines internetbasierten Projektraums für den Austausch der Modelldaten und die nachvollziehbare Kommunikation der Beteiligten sollte bei der höchsten techno logischen Stufe vorhanden sein. Die verschiedenen Stufen haben Auswirkungen auf die Anforderungen und Nutzung der beteiligten Softwaresysteme. Es gibt dabei nicht die eine BIM-Software, sondern es ist immer ein Konglomerat verschiedener Software produkte (Bild 1).

–i– Überblick der einzelnen BIM-Stufen Am einfachsten lässt sich die technologische Stufe „Little closed BIM“ umsetzen. Hier wird meist innerhalb eines Unternehmens mit einem proprietären Format und BIMSoftware als Insellösung gearbeitet. Fachdisziplinen erzeugen die Teilmodelle, die am Ende in ein Gebäudemodell integriert werden. Bei der Stufe „Little open BIM“ ersetzt ein hersteller unabhängiges offenes Format das proprietäre Format eines Herstellers. Dies ermöglicht den Datenaustausch mit anderen Beteiligten, sofern es erforderlich ist. Allerdings arbeiten die Anwender weiterhin mit der BIM-Software als Insellösung meist unternehmensintern. Die Teilmodelle werden

in einem offenen Format erzeugt und für die Koordination der Fachdisziplinen in einem Gebäudemodell vereinigt. Die nächste technologische Stufe „Big closed BIM“ wird sowohl intern als auch unternehmensübergreifend genutzt. Die Beteiligten arbeiten aber immer noch mit einem proprietären Format. Hier nutzen die Beteiligten die BIM-Software jedoch über alle Lebenszyklusphasen hinweg. Die letzte technologische Stufe „Big open BIM“ nutzt BIM-Software sowohl intern als auch unternehmensübergreifend und das mit herstellerunabhängigen Formaten über alle Lebenszyklusphasen hinweg.

– ii – Komplexität der technischen Infrastruktur nimmt zu Bei allen Stufen nimmt die Komplexität der unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit zu, so dass interne Prozesse zunehmend mit externen Beteiligten abzustimmen sind. Reicht es bei „Little closed BIM“ noch, sich mit den Kollegen im Büro abzustimmen, sind bei „Big open BIM“ bereits Mitarbeiter in einem anderen Unternehmen zu kontaktieren. Mit der unternehmensüber- Der Projektraum wird zum Mittelpunkt greifenden Zusammen- bei der Umsetzung der BIM-Methode, da arbeit nimmt auch die er alle Daten über alle Phasen des Lebens Komplexität der techni- zyklus eines Bauwerks verlustfrei allen schen Infrastruktur zu. Beteiligten zur Verfügung stellt. Bei „Little closed BIM“ reicht in der Regel ein normaler Fileserver und E-Mail aus. Bei „Big open BIM“ sollte schon eine gemeinsame Planungsplattform für die modellgestützte Planung und eine Kommunikationsplattform für den dokumentierten Austausch der Modelldaten und die nachvollziehbare Kommunikation der unterschiedlichen Beteiligten vorhanden sein. Hierbei haben sich internetbasierende Projekträume bewährt, die die Modelldaten allen Planern zur Verfügung stellen und sämtliche Kommunikation unternehmensübergreifend abwickeln. Der Projektraum wird somit zum Mittelpunkt bei der Umsetzung der BIM-Methode, da er alle Daten über alle Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks verlustfrei allen Beteiligten zur Verfügung stellt.

– iii – BIM beim Neubau Terminal 3 der Fraport AG

Bild 1. Komplexität der unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit nimmt zu

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Der Bau des Terminals 3 am Flughafen Frankfurt am Main mit einem Investitionsvolumen von über 2,4 Mrd. € Gesamtkosten soll in der ersten Ausbaustufe im Jahr 2022 abgeschlossen sein. Das Projekt umfasst einen komplexen Hochbau mit verschiedenen Gebäudeteilen, die öffentliche und betriebliche Bereiche enthalten. Die Gebäudegesamtfläche beträgt 470.000 m2, 5,5 Mio. m3 Bruttorauminhalt und ca. 1,4 Mio m2 Vorfeldfläche. Zwecks Anbindung des Terminals 3 an die restliche Flughafeninfrastruktur erweitert man sowohl die Gepäckförderanlage als auch das Passagier-Transfersystem „Sky Line“. Zeitgleich werden so-

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wohl Außenflächen, Straßen und Toranlagen rund um das Terminal 3 als auch ein Autobahnanschluss neu errichtet.

– iv – „Big closed BIM“ Infrastruktur mit AWARO Im Terminal selbst sind umfangreiche technische Anlagen geplant, die die Gewerke Heizung, Klima, Lüftung und Sanitär, Sprinkler, Gebäudeautomation, Elektroanlagen, Brandmelde-, Einbruchmelde- und Gefahrenmeldeanlagen, Fördertechnik sowie Prozesstechnik betreffen. Alle diese Gewerke arbeiten auf der CAD-Planungsplattform Bentley ProjectWise mit Bentley Microstation als CAD-Tool zusammen. Letzteres stellt der Bauherr allen beteiligten Planern zur Verfügung. Zur Kommunikation und Dokumentation des Projektfortschrittes bietet der Bauherr den virtuellen Projektraum AWARO an. Dieser vernetzt alle Projektbeteiligten unternehmensübergreifend und ermöglicht so auch den Austausch von Informationen und Dokumenten. Mit dieser Konfiguration der Softwarekomponenten stellt die Fraport eine „Big closed BIM“ Infrastruktur zur Verfügung (Bild 2). Für den späteren Betrieb des Terminals sind geometrische Informationen aus dem 3D-Modell nicht relevant. Vielmehr sind Informationen zu den im Gebäude enthaltenen technischen Anlagen interessant, wie z. B. Gerätetyp, Lage des Gerätes im Gebäude, Anlagenklasse, Hersteller mit Seriennummer und Wartungsintervalle. Bei einem klassischen „Open-BIM“-Ansatz werden diese Daten über den COBieStandard (Construction-Operations Building Information Exchange) an den Betrieb weitergegeben. Diese Informationen werden im digitalen Modell (3D + semantische Daten) vorgehalten. Durch den „Big closed BIM“-Ansatz beim Bau des Terminal 3 fehlt die klassische Integration des COBieStandards, so dass relevante Daten über vordefinierte Tabellentemplates an den späteren Betreiber übergeben werden. Die einzelnen Fachdisziplinen füllen die Templates je nach Planungsfortschritt mit den Daten und übergeben diese an AWARO. Die Projektplattform stellt die Daten dann für weitere Auswertungen als Datensätze zur Verfügung.

–v– Daten aus AWARO an Betreibersystem Nach Abschluss der Planungs-und Realisierungsphase werden die Daten im Rahmen der Inbetriebnahme aus dem

Bild 3. Grafik Betreiberdaten während Inbetriebnahme und Betrieb (Abb.: AirITSystems)

AWARO-Projektraum direkt verlustfrei über eine Schnittstelle in das Betreibersystem, in dem Fall SAP, übergeben. Durch die Übergabe der Daten an SAP kann der Betrieb des Terminals 3 direkt nach der Inbetriebnahme und Übergabe an den Betreiber beginnen. Zusätzlich zu den betreiberrelevanten Daten sind weitere Dokumente erforderlich, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Dazu zählen Bedienungsanleitungen, Wartungsanweisungen, technische Zeichnungen einzelner Anlagen oder Fotos. Diese Dokumente werden dem Betreiber in einem eigenen AWARO-Datenraum zur Verfügung gestellt, über die gesamte Betriebsphase hinweg vorgehalten und bei Änderungen an den Anlagen und Geräten aktualisiert (Bild 3).

– vi – Fazit Mittels BIM-Methode über den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken können die Beteiligten eine optimale Wertschöpfung erzielen. Dabei rücken internetbasierte Projekträume, wie AWARO, zunehmend in den Mittelpunkt bei der Umsetzung der BIM-Methode. In diesem Zusammenhang ist es unerheblich, welche Stufe der BIMMethode zum Einsatz kommt. Sowohl bei „little closed BIM“ als auch bei „big open BIM“ braucht es eine sichere und nachvollziehbare Ablage des digitalen Modells in all seinen Facetten. Mit dem internetbasierten Projektraum wird außerdem eine optimale Basis für die Zusammenarbeit der unterschiedlichen Fachdisziplinen, intern wie auch unternehmensübergreifend, geschaffen. Durch die zunehmende Digitalisierung in der Bauwirtschaft ist zu erwarten, dass die Anzahl der Bauprojekte mit Einsatz der BIM-Methode steigt. Aktuell wird ein Großteil der Bauprojekte häufig mit dem „little closed BIM“-Ansatz abgewickelt. Zukünftig ist aber davon auszugehen, dass eine Vielzahl von Bauprojekten mit dem „big closed BIM“- oder sogar mit dem „big open BIM“- Ansatz abgewickelt werden. Andreas Schramm, Senior Berater und Key-AccountManager AWARO bei AirITSystems GmbH

Bild 2. Prozessübergabe der Daten

www.awaro.com

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Planungsbüro Rohling AG: Gesamtplaner sind bei BIM im Vorteil Vom lohnenden Mehraufwand für die 3D-Planung und der Bedeutung des BIM für die Tragwerksplanung pbr Planungsbüro Rohling AG, Architekten Ingenieure bietet als Gesamtplaner ideale Voraussetzungen für BIM-Planungsleistungen. Von seinen Erfahrungen beim Einstieg und der praktischen Anwendung der BIM-Planungsmethode in den Bereichen Tragwerks-, Bewehrungs- und Schalplanung berichtet pbr-Geschäftsbereichsleiter Matthias Funke. Die interdisziplinäre Ausrichtung des Büros hat viele Vorteile: Bauherren und Investoren erhalten durch den Zusammenschluss fachlicher Kompetenzen einzelne Fachplanungen oder eine Gesamtplanung aus einer Hand für vielfältige Bauprojekte unterschiedlicher Größe. Im Zusammenhang mit BIM kann pbr als Gesamtplaner einfacher intern BIMDaten austauschen und Absprachen zwischen den Fachabteilungen treffen.

Ein Kriterium für die 3D-Planung ist beispielsweise der Baukörper: Je komplexer die Geometrie, je höher der Haustechnik-Anteil und je höher die Anzahl notwendiger Ebenenschnitte, desto vorteilhafter sei die modellorientierte Arbeitsweise. Zusätzlich stiegen die Vorteile und Rationalisierungseffekte mit der Anzahl der beteiligten Fachplaner, die das 3D-Modell nutzen.

Ambitionierter Terminplan war nur mit BIM zu halten

Entscheidend für die 3D-Planung beim o. g. Neubau war die vertragliche Vereinbarung, dass vier Wochen nach Beginn der ersten Betonage nur 90 % der Anlagenplanung abgeschlossen sein mussten. So waren viele Planänderungen im Planungsfortschritt abzusehen. Das pbr-Team hat deshalb konsequent sämtliche Änderungen zentral in ein Projekt Hydro: 3D-Planung als erster Schritt 3D-Modell eingepflegt und dokumentiert. Bereits erstellte 2D-Pläne konnten automatisch ausgetauscht werden – Anlässlich der Fertigstellung des Neubaus einer Produkohne manuelle Überarbeitung einzelner Pläne. Stattdessen tionslinie für den norwegischen Aluminiumkonzern Hydro wurde etwa ein Schnitt einfach aus dem 3D-Modell aktuain Grevenbroich, resümiert Matthias lisiert, der alle Änderungen beinhaltete. Funke, pbr-Geschäftsbereichsleiter für Je komplexer die Geometrie, je höher der Ohne diese Zeitersparnisse wären die Tragwerksplanung: „Der Mehraufwand Haustechnik-Anteil und je höher die Anzahl ambitionierten Termine nicht zu halten für die 3D-Planung lohnt sich immer, notwendiger Ebenenschnitte, desto vorteilgewesen. sofern alle Vorteile der 3D-Konstruk- hafter sei die modellorientierte ArbeitsSeit 1989 setzt die Planungsbüro tion genutzt werden“. Auch reduziere weise. Rohling AG das Programm STRAKON sich mit wachsender Erfahrung der von DiCAD in der Tragwerksplanung Mehraufwand. Kollegen, die einmal in 3D konstruiert haan ca. 20 Arbeitsplätzen ein. Außer beim Stahlbau, wurde ben, wollen dabei bleiben. Die 3D-Planung sei aber nur der mit STRAKON das komplette Tragwerksmodell des Hyerste Schritt in Richtung BIM. Entscheidend sei, die Kom- dro-Projektes dreidimensional erstellt, weil nur 2D-Archimunikation zwischen allen Beteiligten zur Bündelung aller tekturpläne zur Verfügung standen. Aus den STRAKONInformationen in einem Gebäudemodell. Schalplänen wurden anschließend direkt und ohne

Bild 1. Sämtliche Informationen und Änderungen wurden zentral in ein 3D-Modell eingepflegt und dokumentiert.

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Bild 2. Ohne die vielen Hilfen und Automatismen, wie etwa die 2D-Plangenerierung, wären die ambitionierten Termine nicht zu halten gewesen.

Schnittstellenverluste Bewehrungspläne generiert. Dabei wurden die Tragwerksplaner von pbr durch die 2D/3DKonstruktions-, Schal- und Bewehrungsfunktionen von STRAKON premium, die automatischen Änderungs- und Korrekturfunktionen sowie die zahlreichen Schnittstellen zu anderen Programmen unterstützt. Hausintern wird zusätzlich das neue STRAKON-Modul Stahlbau 3D getestet. Architektur- und Tragwerksplanung mit der Berechnung, Bewehrungs- und Schalungsplanung werden durch das Zusammenlaufen aller Fäden in der Architekturplanung koordiniert. Die Tragwerksplanung, TGA und andere Disziplinen werden von der Objekt-, respektive Architekturplanung koordiniert und alle Informationen aus den Fachabteilungen im Architekturmodell zusammengeführt. Während der Leistungsphase 4 wird dann das Architekturmodell als DWG-Datei oder als Plan eingelesen und daraus ein separater Tragwerks- oder TGA-Plan erstellt.

Beim Projekt Hydro war als Besonderheit das 3D-Modell des Tragwerksplaners maßgebend, in das die Informationen aus der Architektur und der TGA für Durchbrüche, die Leitungsführung usw. eingepflegt und übernommen wurden. Schnittstellendefinition und kontinuierlicher Datenabgleich zwischen parallelen 3D-Fachmodellen waren nicht notwendig, da nur ein 3D-Tragwerksmodell gepflegt wurde. Änderungen wurden besprochen und manuell eingepflegt. Das Wichtigste dabei: klare Termine zur Überprüfung der BIM-Modelle.

BIM-Vorteile und Herausforderungen Für den Tragwerksplaner ergeben sich zahlreiche Vorteile der BIM-Methode: „Informationen stehen zeitnah zur Verfügung. Insbesondere wegen der leider verbreiteten „baubegleitenden“, nachgelagerten Durchbruchsplanung und

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BIM und die Software

Bild 3. Die Stahlbaukonstruktion der dreischiffigen Produktionshalle ruht auf einem umlaufenden Betonsockel. Hier wird die komplexe Kellerstruktur deutlich.

der damit notwendigen Überarbeitung statisch relevanter Durchbrüche, gebe es viele Potenziale bei BIM. Die clashdetection bereits während der Planung minimiere Nachbearbeitungsaufwand in der Tragwerksplanung. Eine Herausforderung im Anfang sei der zunächst höhere zeitliche Aufwand bei einem notwendigen Wechsel der Planungsmethode von 2D auf 3D/BIM besonders durch Mitarbeiterschulungen. Andererseits entständen aber auch Einsparpotentiale – z. B. durch automatische Massen- und Flächenberechnungen oder Bauteillisten aus dem BIM-Modell. Der Austausch der Daten mit CAD-, Berechnungs-, FEModer Simulationsprogrammen anderer Projektpartner erfolgt bei pbr vorwiegend über die Formate DXF, DWG, RCT, PDF, IFC und CPI-XML. Keines dieser Formate lasse, so Funke, allerdings bislang eine automatisierte Übernahme zu, so dass jeweils eine Überarbeitung der zur Verfügung gestellten Dateien notwendig werde. Zur Minimierung dieses Aufwands müsse man vor der Übergabe klare Vorgaben zur Informationstiefe, Strukturierung oder Layer-Belegung definieren. Dies werde bei pbr derzeit hausintern erarbeitet und dann mit externen Projektplanern besprochen.

Kommunikation entscheidet Die klassische Frage: Was ist beim BIM-Einstieg zu beachten und wann ist man „BIM-ready“? Funke: „Entscheidend ist, die Kommunikation zwischen allen Beteiligten zu organisieren, um alle Informationen in einem Gebäudemodell zu bündeln. Es gibt zahlreiche Varianten oder Standards, die alle unter dem Begriff BIM kursieren. Zu definieren, was BIM für jede einzelne Baumaßnahme im Detail bedeutet, ist eine spannende Aufgabe für Bauherrn, Planer, aber auch für ausführende Firmen und Unternehmen“. Ein wesentlicher Vorteil sei, dass am 3D-Modell sehr transparent dargestellt werden könne, was später gebaut werde oder welche Vor- und Nachtteile die eine oder andere Variante biete. So werden Bauherr und Beteiligte zu einem früheren Zeitpunkt und kontinuierlich eingebunden. Es müssten aber auch zu einem früheren Zeitpunkt als bisher alle Fachdisziplinen miteinander kommunizieren, weil sich der Planungsaufwand und der Detaillierungsgrad der Planung nach vorne, in frühere Leistungsphasen verlagere. www.dicad.de

Bild 4. Die 130-Millionen-Euro-Investition steigert die Produktionskapazität von Aluminiumkarosserieblechen von derzeit 50.000 auf 200.000 t pro Jahr (Abb./Fotos: 1–3 pbr Planungsbüro Rohling AG, 4 pbr Planungsbüro Rohling AG, Axel Hartmann).

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Bauwerksmodelle als Grundsteine für Entscheidungsprozesse Auf der Berliner Luxusinsel Schwanenwerder startet in Kürze der Ausbau einer neuen Villa. Das Grundstück mit Blick auf den Wannsee besitzt einen eigenen Anlegerhafen und die Gebäude erhalten eine Kalksteinfassade mit ca. 780 m2 Natursteinflächen. Im Januar dieses Jahres wurden die Rohbauarbeiten ab geschlossen. Eine detaillierte Prüfung durch den Architekten und ein sehr gutes Miteinander der beteiligten Fachplaner sorgten in der Planungsphase für eine hohe Zufriedenheit der Projektbeteiligten und bilden das Fundament für ein reibungsloses Bauen. Ausgangspunkt für den guten Wissensaustausch unter den Planungsbüros sind Visualisierungen des Gebäudes und eine Simulation des Bauablaufs.

Modellorientierte Planung mit Naturstein Am Projekt beteiligt sind die schröder & kamm Gesellschaft von Architekten mbH und der Generalunternehmer Ronge Industriebau GmbH. In einer frühen Planungsphase wurde die in Dresden ansässige PRONAG mbH mit ins Boot geholt. PRONAG gilt als bundesweit größtes Planungsbüro für Natursteinarbeiten und legt mit dreidimen-

sionalen Bauwerksmodellen Grundsteine für Entscheidungsprozesse innerhalb des Projektverlaufs. Die Modelle umfassen alle funktionalen, konstruktiven, statischen, technischen und bauphysikalischen Rahmenbedingungen. Weiter sind Gesteinsarten, Konstruktionsvarianten und nicht zuletzt Termine für den Planungs- und Bauablauf sowie Kosten und wirtschaftliche Aspekte Bestandteil der modellorientierten Planung. Die von Marc Aßmann und seinem Team im Sommer 2015 erstellte Detail- und Ausführungsplanung diente ihnen als Grundlage für die Leistungsbeschreibung mit Leistungsverzeichnis sowie zugehöriger modellorientierter Mengenermittlung. Mit fachspezifischen Kenntnissen unterstützte das PRONAG-Team seinen Vertragspartner bei mehreren Bietergesprächen.

Fundierte Ausschreibung auf Basis des Bauwerksmodells Marc Aßmann und seine Mitarbeiter erstellen 3D-BIMModelle mit Revit Architecture. Die Programme Asta Powerproject für die Terminplanung und RIB iTWO 5D für Projekt- und Kostenmanagement sorgen für eine Inte

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BIM und die Software

Bild 1. Fassadenansichten von schröder & kamm

Bild 2. Detailplanung von PRONAG

gration von Ablaufplanung (4D) und Kosten (5D). PRONAG setzt hierbei auf einen selbst entwickelten BIM-Content speziell für Natursteinarbeiten. Auf diese Weise ist Detailwissen für die Fachdisziplin Naturstein im gesamten Projektablauf fest verankert: Aus dem Bauwerksmodell kann so die fundierte Ausschreibung erstellt werden.

BIM erleichtert Wissensaustausch

BIM-Qualitätssicherung eines Projekts der Deutschen Bahn eingebracht. Aßmann abschließend: „Im Natursteinbereich ist es entscheidend, Fachdisziplinen möglichst frühzeitig in den Planungsprozess einzubinden. Ein BIMModell hilft von Beginn an bei einem intensiven Austausch von Wissen, und schließlich sind genaue Prüfungen in der Planungsphase wichtig, damit ein Projekt am Ende wirtschaftlich und erfolgreich ist.“

Sein langjähriger Erfahrungsschatz in der Fachdisziplin BIM hat Marc Aßmann bereits den ersten Auftrag für die

www.pronag.de

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BIM und die Software

Projektmanagement – Neue Version: Asta Powerproject 14 ist da

Genauere Terminpläne und mehr Termin- und Kostentreue durch Risikoanalyse (Abb.: ASTA)

Asta Development kommt mit der neuen Version 14 der Projektmanagement-Lösung Powerproject auf den Markt. Die bisherige kostenpflichtige Risikoanalyse gibt es für Anwender der Software mit der neuen Version nun kostenfrei. Als Analyse-Werkzeug zum Identifizieren und Bewerten von Risiken im Projekt, verspricht das neue Tool genauere Terminpläne und letztlich mehr Termin- und Kostentreue.

Asta Powerproject 14 enthält jetzt auch eine integrierte Darstellung des Netzplans in Form von PERT-Diagrammen. Deren Stärke liegt vor allem in der übersichtlichen Darstellung der logischen Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Vorgängen im Projekt. Den Überblick über den Fortschritt eines Projekts verschafft der neue EVA-Reporter. Die „Earned-Value-Analyse“ beschreibt die aktuelle Termin- und Kostensituation anhand von Kennzahlen, die eine Trendanalyse erlauben. Der Fertigstellungswert gilt als zentrale Kennzahl zur Kontrolle des Projektfortschritts und der damit verbundenen Kosten. Andere Neuerungen betreffen beispielsweise das Exportieren von „Business-Intelligence“-Daten an eine externe Tabellenkalkulation oder Datenbank. Die Verwaltung von Benutzern und Zugriffsrechten wurde weiter differenziert. Der kostenfreie Asta Project Viewer ist jetzt BIM- fähig. Dazu wird ein Asta Powerproject BIM Projekt zu-

sammen mit den zugehörigen IFC-Daten abgespeichert. Der Project Viewer kann damit den Projektplan und das 3D-Modell eines Projekts darstellen, auch Ablaufsimula tionen sind möglich. www.astadev.de

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BIM im Ingenieurbau

GeoDesign – Konzept zur Integration von BIM und GIS in der Umweltplanung GeoDesign ist eine GIS gestützte Methode, um die Arbeitsabläufe der Entwürfe und Planungen von Ingenieuren, Architekten und Designern in einem Prozess bis zum Projektabschluss zu begleiten und anhand von 2D- und 3D-Geodatenbasen laufend zu überprüfen und zu optimieren. GeoDesign basiert auf erprobten GIS-Anwendungen aus Landschaftsarchitektur, Planung, Umweltwissenschaften, Geographie, und der Bearbeitung von integrativen Studien. Die Methode bietet den Planern einen interdisziplinären, synergetischen Ansatz für die Lösung kritischer Planungsprobleme im Einflussbereich eines Bauwerkes auf seine Umgebung und dient zur Optimierung der Lage, Ausrichtung und den speziellen Eigenschaften von Bauwerken und deren Umweltwirkungen in allen Maßstabsebenen (Artz, 2010). Neben BIM als kooperativer Arbeitsmethodik wird dieser Begriff auch im erweiterten Sinne verwendet, um damit die Nutzung des digitalen Modells über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks hinweg zu beschreiben – also von der Planung, über die Ausführung bis zur Bewirtschaftung und schließlich zum Rückbau (Borrmann et al., 2015).

–i– BIM und GIS Interoperabilität – ArcGIS FME / ETL Prozess 1. Navigator: hierarchische Ansicht der Workspace-Objekte 2. Transformer Gallery: über 500 Transformatoren, um Funktionen zwischen den Quell- und Zieldaten umzustrukturieren 3. Canvas: grafische Workflow-Objekte und Verbindungen, die Daten und deren Transformationen repräsentieren

4. Hilfe: Hilfetext zum ausgewählten Objekt 5. Translation Log: Details über die Workspace-Übersetzung (Bild 1) Die Interoperabilität bei der von Esri eingesetzten Datenkonvertierungstechnologie basiert auf der ETL Methode (Extract–Transform–Load) und erlaubt auf einfache Weise alternative CAD- oder BIM-Entwurfs- bzw. Planungsszenarien anhand der vorhandenen Geodatenbasen zu vergleichen und zu bewerten. (Bild 2) Durch die Integration der BIM-Planungsprozesse in die Geodatenbankstruktur eines kollaborativen Planungssystems können die entsprechenden Informationen sehr schnell gegenseitig ausgetauscht und verarbeitet werden. Diese Technologie kann für Gebäude, Ingenieurbau, Städte bau und insbesondere auch für große Infrastrukturplanungen eingesetzt werden. Dazu werden 2D/3D-CAD- und BIM-Datenmodelle insgesamt oder Auszugsweise in das GIS-Datenmodell integriert und dort analysiert und bewertet. Das Feedback dieser Bewertung erlaubt es den Beteiligten, die möglichen Auswirkungen von Konstruktionsentwürfen auf die Umwelt bzw. auf technische oder infrastrukturelle Randbedingungen zu ermitteln, zu bewerten und im Sinne einer nachhaltigen und genehmigungsfähigen Lösung über den ganzen Lebenszyklus eines Bauwerkes zu optimieren.

– ii – BIM und GIS Integration Die nunmehr verfügbaren neuen Technologien zur Inter operabilität und dem standardbasierten Austausch von

Bild 1. ETL Prozess bei der FME-basierenden Data Interoperability Erweiterung von Esri

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BIM im Ingenieurbau

Bild 2. Das integrierte GeoDesign Konzept

Geodaten zwischen BIM und GIS stellen den Architekten, Ingenieuren und Planern völlig neue Werkzeuge sowohl zur Optimierung ihrer Planungen als auch dem aktuellen Informationsaustausch zwischen allen Beteiligten zur Verfügung. In Bild 3 ist am Beispiel des BIM-Cycles einer Autobahnausbauplanung dargestellt, wie die Zusammenarbeit und der Datenaustausch interdisziplinär zwischen Inge nieur – und Umweltplanung für eine erfolgreiche Planung und deren Umsetzung erfolgen muss. Die Grenzen zwischen den bisher getrennten GIS – und BIM-Planungs- und Informationssystemen werden

durch die neuen Interoperabilitäts-Werkzeuge und den aktuellen Normierungsinitiativen wie IFC (Industry Foundation Classes), DIN, OGC, BuildingSMART, etc. überwunden. Viele Organisationen arbeiten deshalb zurzeit in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen an der Kombination von BIM und GIS um diese Methode in Ihre Kerngeschäftsprozesse zu integrieren. Bild 4 zeigt schematisch, wie ein geplantes Autobahnbrückenbauwerk in die 2D- und 3D-GIS-Datenbank übernommen wird, um das Bauwerk mit Geobasisdaten und Fachdaten der Umweltplanung zu verknüpfen um plane-

Bild 3. Datenaustausch und Datenübergabe im integrierten BIM-GIS-Planungsprozess (Quelle: Schaller 2016, nach Borrmann et al., 2015, verändert)

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BIM im Ingenieurbau

Bild 4. Integration der BIM-Daten in das 3D-Geo- und Planungsdatenmodell der Umweltplanung

risch notwendige Entscheidungen zu treffen bzw. Optimierungen vorzunehmen. In Bild 5 ist beispielhaft dargestellt, wie durch diese Integration des Bauwerkes in die GIS-Datenbasis umweltplanerische Grundlagen zur Eingriffs -und Ausgleichsbilanzierung im Rahmen des landschaftspflegerischen Begleitplanes erstellt werden können.

– iii – GIS als unabdingbare Komponente im BIM-Prozess Die beteiligten Planer in der SSF Gruppe denken, dass GIS eine unabdingbare Komponente im BIM-Prozess ist,

und dass dadurch die Zusammenarbeit und der notwendige Informationsaustausch der Planungsbeteiligten hervorragend unterstützt wird. Einige wesentliche Vorteile der Integration von BIM und GIS in der Planungspraxis sind: –– Räumliche Intelligenz: Die räumliche Analyse der Projektumgebung mit vorhandenen GIS-Daten erlaubt es den Planern und Beteiligten die Auswirkungen ihrer Gestaltung und der vorgeschlagenen Implementierung zu verstehen, um z. B. schon vor Projektstart die Vorentwürfe im Sinne der Umweltverträglichkeit zu optimieren. –– Professionelles Datenmanagement: GIS spielt in BIMProzessen als professionelles und ausgereiftes DatenManagement-System räumlicher Daten eine Schlüssel-

Bild 5. Eingriffs- und Kompensationsbilanz für den Landschaftspflegerischen Begleitplan (Abb.: 1, 2 u. 5 SSF Ingenieure, 3 Schaller 2016, geändert nach Borrmann et al., 2015; 4 BIM Pilotprojekt im Auftrag der Autobahndirektion Süd München, Bearbeitung SSF Gruppe und PSU Schaller München)

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BIM im Ingenieurbau

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rolle speziell für große Datensätze mit Multi-User-Management. Netzwerk und Logistik: GIS liefert wichtige Komponenten und räumliche Modelle für den Transport von Materialien, Ver- und Entsorgung, Mobilität der Menschen etc. Modellierung und Vorhersagen: GIS liefert entscheidende Planungsgrundlagen, nicht nur für Umweltverträglichkeitsprüfungen, sondern auch Modellierungsmethoden zur Überprüfung rechtlich verbindlicher Vorgaben wie z. B. Lärmgrenzwerte, Wasserqualität, Schutzgebiete etc. Mit GIS können auch die Echtzeit-Sensor-Informationen eines Projektes und seiner Umgebung bereitgestellt werden. Monitoring: GIS liefert laufend aktuelle Monitoring Daten zum Baufortschritt und zu Umweltauswirkungen (Lärm, Luftschadstoffe etc.) Informationsaustausch: GIS verwaltet und stellt mit der Interoperabilität alle Daten und Prozesse zur Verfügung, die für alle Beteiligten eine konstruktive Zusammenarbeit ermöglichen. Insbesondere werden über das GIS die Geobasisdaten und die Daten der beteiligten Fachplaner für den jeweiligen Bedarf bereitgestellt. Visualisierung und Web: 2D-Karten und Pläne, 3DWeb-Szenen, Modelle und Dashboards helfen über das Internet effizient zwischen den Planern, Stakeholdern,

und vor allem auch mit dem nicht spezialisierten Publikum über den Planungsprozess zu kommunizieren. In Zukunft sollen alle Infrastrukturvorhaben des Bundes mit BIM Technologie durchgeführt werden (siehe Stufenplan des BMVI). Aus diesem Grunde werden zurzeit Pilotvorhaben des Bundes und Praxisbeispiele in Ingenieur- und Planungsbüros erarbeitet, um die Integration von BIMProzessen mit GIS- und Geodesignmethoden zu testen und die hierfür notwendigen Arbeitsabläufe zu definieren. Ein Praxisbeispiel wird zurzeit von der SSF Gruppe durchgeführt: BIM Pilotprojekt im Auftrag der Autobahndirektion Süd München, Bearbeitung SSF Gruppe (SSF Ingenieure AG und Prof. Schaller UmweltConsult GmbH) zum achtstreifigen Ausbau der A99, AK München Nord. Prof. Dr. Jörg Schaller (PSU / SSF Group; Esri Deutschland Group); Dr. Johannes Gnädinger (PSU / SSF Group); Leon Reith (PSU / SSF Group); Sebastian Freller (PSU / SSF Group), Michael Weizenegger (SSF Group)

www.psu-schaller.de www.ssf-ing.de

Planen mit BIM Metro Doha, Katar Education Line / Green Line BIM-Planung der U-Bahnhöfe mit Revit

ssf-ing.de

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BIM im Ingenieurbau

BIM ist jeder ... darum muss BIM offen sein Von der wichtigen Rolle des Statikers im BIM Prozess BIM basiert auf den Informationsaustausch von virtuellen Modellen im Bauwesen. Open BIM entstand aus dem Bedarf, dass verschiedene Programme intelligent Daten in einer offenen Plattform austauschen und teilen können. Die Open BIM-Arbeitsmethode ist daher nicht eine Eigenschaft eines Software-Unternehmens, sondern wird von der unabhängigen Organisation buildingSMART vorangetrieben. In technischen Arbeitsgruppen ist ein ISO-Austausch-Format entwickelt und kontinuierlich erweitert worden (IFC = Industry Foundation Classes). Durch eine unabhängige Zertifizierungsstelle wurden die teilnehmenden Softwareprodukte getestet, um eine optimale Übertragung von 3D- Modellinformationen sicherzustellen. Ein Programm A liefert eine IFC-Datei (das Referenzmodell), die von einem Programm B eingelesen und weiter als Referenz für seine Detaillierung verwendet wird.

Die offizielle Bezeichnung des Austauschformats ist IFC2x3 und umfasst im Allgemeinen die Geometrie des Architekturmodells. Weiterhin kann durch IFC eine direkte Verbindung zwischen Programmen (über eine so genannte API = Application Programming Interface) hergestellt und zusätzliche Daten digital übertragen werden. Innerhalb der Organisation buildingSMART sind mehrere Projekte in der Entwicklung, an denen SCIA beteiligt ist, um über IFC mehr Daten auszutauschen, z. B. für die Entwurfsphase, die Detaillierungsphase und für die Herstellung.

Sim Sala BIM? Jonglieren mit Modellen

BIM ist kein Allheilmittel, sondern ein Prozess, bei dem Daten in einem Gebäudemodell intelligent hinzugefügt, geändert und geteilt werden und bei dem BIM ist kein Allheilmittel, sondern ein Projeder Anwender das Modell mit seiner zess, bei dem Daten in einem GebäudemoIFC ist bereits der neue Standard Tätigkeit verknüpfen kann. dell intelligent hinzugefügt, geändert und Ein Architekturmodell enthält alle Die meisten Fachleute sind sich einig, geteilt werden und bei dem jeder AnwenDetails eines Gebäudes, die für ein dass IFC – im Interesse der Anwender – der das Modell mit seiner Tätigkeit verStrukturmodell (das die tragenden Bauein leistungsfähiger Standard ist. IFC knüpfen kann. teile enthält) im Wesentlichen nicht von etabliert sich zunehmend als digitales Bedeutung sind. Die Umwandlung eiAustauschformat von öffentlichen Verwaltungen (beson- nes Strukturmodells in ein Analysemodell erfordert dann ders in Großbritannien, aber auch in Deutschland). eine Reihe von Annahmen (verschieben von Achsen, Kno-

Bild 1. Die Verbindung zwischen den verschiedenen Gebäudemodellen

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BIM im Ingenieurbau

Bild 2. Strukturmodell in SCIA Engineer

Bild 3. Analysemodell der gleichen Konstruktion in SCIA Engineer

tenverbindungen, …) und Interpretationen, die deutlich in den Aufgabenbereich eines Ingenieurs fallen (Bild 1). Dabei ist klar, dass Vereinbarungen über die Verwaltung des Informationsmodells getroffen werden müssen – auch darüber, wie Änderungen kommuniziert und geteilt werden. Darüber hinaus sollten die virtuellen Modelle in jeder Phase des Projekts über ihre Integrität und Qualität beurteilt werden. Der Kern des Open-BIM-Konzepts ist der Austausch von Referenzmodellen zwischen verschiedenen Disziplinen. Der Statiker kommuniziert durch das Strukturmodell. Er nutzt diese Informationen als Referenz (Referenzmodell), um daraus ein Analysemodell, bestehend aus Trägern, Stützen, Decken, Wänden usw. abzuleiten. Diese Bauteile werden durch Knoten miteinander verbunden. Durch den Einsatz von leistungsstarken Tools wird der Open-BIM-Prozess erheblich beschleunigt. Anstatt das Modell von Grund auf neu zu erstellen, werden die Informationen des Referenzmodells eingelesen und transformiert. Nicht verbundene Strukturelemente werden ausgerichtet und verbunden.

Projekt und in der eigenen Statiksoftware zu verwalten (Bilder 2 und 3), speziell: –– Import des Referenzmodells und Visualisierung –– Das Strukturmodell in ein Analysemodell umwandeln (mit Teile-Erkennung und Ausrichtung) –– Das Strukturmodell mit anderen Disziplinen teilen –– Direkt in SCIA Engineer Übersichtszeichnungen des Strukturmodells erstellen

Der BIM-Werkzeugkasten für den Statiker SCIA ist Mitglied der buildingSMART Allianz. SCIA Engineer ist die laut Herstellerangaben derzeit einzige IFC-2x3zertifizierte Statiksoftware für den Import und Export des Strukturmodells. Die Software unterstützt Tragwerksplaner im Ingenieurbau bei der Berechnung und Bemessung aller Arten von Strukturen aus Stabwerken und Finiten Elementen durch ein breites Spektrum von EC-Nachweisen. Zur Unterstützung des Open-BIM-Konzepts hat der Tragwerksplaner einen Werkzeugkasten mit spe ziellen BIM-Tools: –– IFC2x3 zertifizierter Import und Export –– TrueAnalysis: Strukturmodell und Analysemodell im selben Projekt –– Teile-Erkennung zur Umwandlung von geometrischen Objekten zu Berechnungsobjekten –– Ausrichtung für ein klares, zusammenhängendes Analysemodell –– Modell-Update, um Revisionen und Koordination zu unterstützen und Änderungen visuell deutlich darzustellen Die TrueAnalysis-Technologie von SCIA Engineer ermöglicht es, das Analyse- und das Strukturmodell im selben

Intelligente Formerkennungsalgorithmen in SCIA Engineer ermöglichen die Umwandlung beliebiger Referenz objekte in entsprechende Berechnungsobjekte. Geometrie, Querschnitte und Material werden sofort erkannt. Die Ausrichtung ist einer der entscheidenden Punkte bei der Konvertierung eines Strukturmodells zu einem Analysemodell (Bild 4). Im Einzelnen: –– Das Analysemodell wird mit der eigenen Statiksoftware erstellt. So bleibt die volle Kontrolle über das Analysemodell und die eigenen Verantwortungsbereiche erhalten. –– Der Ausrichtungsalgorithmus von SCIA Engineer kann durch Anpassen von Grenzabständen, Toleranzen und Prioritäten beeinflusst werden und verschiebt, kürzt oder verlängert die Berechnungsobjekte (Stab- und Flächenelemente) zu einem sauberen und kontinuierlichen Tragwerksmodell. –– Das Analysemodell kann ohne Änderungen am Strukturmodell angepasst werden.

Bild 4. Methodik des Ausrichtens (Abb.: Scia-Software)

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–– Eine Live-Vorschau informieren den Anwender über die Ausrichtungsergebnisse, bevor diese übernommen werden. Revision und Koordination sind wichtige Teile des OpenBIM-Ablaufs. Zum Verwalten von Änderungen benötigen Tragwerksplaner ein Tool, mit dem Projekte verglichen werden können. Mit der Modellaktualisierung in SCIA Engineer hat der Anwender eine bessere Kontrolle über die vorgenommenen Änderungen und kann diese akzeptieren oder verwerfen. Dies beinhaltet: –– Eine übersichtliche Farbcodierung zum Aufspüren der Änderungen im Strukturmodell –– Änderungen können direkt in das aktuelle Analysemodell übernommen werden, ohne Daten von bisherigen Arbeiten zu verlieren –– SCIA Engineer behält die volle Kontrolle über das Analysemodell durch die Annahme einzelner (relevanter) Änderungen

Informationsaustausch und Consulting in der Cloud mit bim+

Struktur speichert, so dass Anwender diese schnell, jederzeit, an jedem Ort, auf stationären und mobilen Geräten teilen, anzeigen und auf der Grundlage von 3D-Informa tionen reagieren können. Da alle die gleichen Informationen haben, wird die Kommunikation zwischen Auftraggeber, Auftragnehmer und allen Beteiligten beschleunigt. Die Visualisierung in bim+ ist layerbasiert mit einem intelligenten Konzept von Topologie und Disziplinen und ist auf die spezifischen Bedürfnisse der Nutzer ausgerichtet. So kann beispielsweise der Bauherr durch sein neues Büro „fliegen“, der Auftragnehmer bestimmte Strukturelemente im Detail ansehen und den Baufortschritt verfolgen und der Facility Manager gewinnt einen Eindruck des Istzustandes. Architekten und Ingenieure liefern die Grundinformationen in Form von IFC-BIM-Modellen. Diese Modelle werden direkt in bim+ eingelesen und können weiter vervollständigt werden z. B. mit zusätzlichen finanziellen Informationen, Planungsdaten, Projektmanagementdaten, etc. Dank der offenen Schnittstelle kann allen internen und externen Beteiligten der Zugang zu diesen strukturierten Informationen freigeschaltet werden.

Projekte leiden unter ständigem Zeitdruck, Planungsfehler und/oder unvollständigen oder falschen Kostenanalysen. Lernen hat sich weiterentwickelt Oft ist eine der Ursachen eine fehlende oder schwache Abstimmung zwischen den beteiligten Parteien, Gebäudemo- Die Wiederverwendung des Modells in den verschiedenen dellen und den verwendeten Werkzeugen (einschließlich Projektphasen wird heute sehr geschätzt. Sowohl im Entder Software). Eine gute Abstimmung ist aber umso wichti- wurf als auch in den verschiedenen Bauphasen der Strukger, da bei immer mehr Projekten Partner und Spezialisten tur wird das Modell von Architekten, Ingenieuren und eingebunden werden, die jeweils ihre Arbeit mit der eige- Bauunternehmen verwendet und verbessert so deutlich die Koordination. Erfahrene Anwender nen Software, mit festen und mobilen produzieren sogar die komplette BauKommunikationsressourcen erledigen Neue Informationstechnologien wie z. B. dokumentation mithilfe von SCIA Enund in geografisch verteilten Standorten die Cloud, Mobile Computing, Apps für mobile Endgeräte, können mittlerweile ausgineer. arbeiten. Geometrische Formen für GeNeue Informationstechnologien gezeichnete Referenzen aus verschiedenen wie z. B. die Cloud, Mobile Computing, Branchen vorweisen und versprechen, ein bäude, Brücken und anderen BauwerApps für mobile Endgeräte, können erhebliches Potenzial zu entwickeln. ken sind heute oft spektakulär und hermittlerweile ausgezeichnete Referenzen ausfordernd. Hier werden die Modellieaus verschiedenen Branchen vorweisen und versprechen, rungsfunktionen von SCIA Engineer häufig verwendet; ein erhebliches Potenzial zu entwickeln. Die bim+ Platt- auch für Animationen, in denen fast alles sichtbar ist (z. B. form ist speziell für diese neuen Technologien und für die Fundamente im Untergrund, Bauphasen, Stahlverbindunspezifischen Bedürfnisse der Baubranche entwickelt wor- gen, Betonbewehrung und nicht-tragende Strukturelemente). den. Schließlich gibt es einen klaren Trend in Richtung InIn der digitalen Welt ist die Visualisierung der Schlüssel, um das Risiko von Fehlern zu überwinden oder deut- ternationalisierung, denn Engineering/Consulting kennt lich zu reduzieren. Wir verstehen komplexe, vernetzte In- keine Grenzen. Selbst kleinen bis mittelgroßen Unternehformationen viel besser und schneller, wenn sie visuell dar- men gelingt es, bei der Realisierung von technologisch fortschrittlichen Projekten eine Rolle zu spielen. In vielen Fälgestellt werden. Ein Ergebnis ist, dass Entscheidungen deutlich besser und schneller fallen, aber auch die Vermei- len gelingt dies durch Open BIM. dung von Fehlern. Unsere täglichen Erfahrungen mit digiDipl.-Ing. Helmut Wrede, talen Wetterinformationen, Routenplanern, aktuellen VerGeschäftsführer SCIA Software GmbH kehrsinformationen, usw. sind ein klarer Beweis. Mit bim+ gibt es eine offene Plattform, mit der man schneller und besser bauen kann. Es ist ein Cloud basierter Service, der ein Maximum an Informationen über die www.scia-software.de

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BIM und Statiksoftware – Szenarien und Erfolgsfaktoren beim Datenaustausch Von der Einordnung der Tragwerksplanung in den BIM-Prozess, von prinzipiellen Unterschieden im BIM- und Statik-Modell und von praxiserprobten Wegen des Datenaustausches BIM beschreibt ein, wenn nicht das wichtigste aktuelle Thema in der gesamten Bausoftware-Branche. Dabei ist der Prozess gar nicht so neu und es ist eine allgemein bekannte Tatsache, dass sich durch gute Planung im Anfangsstadium eines Projekts die Gesamtkosten des Projekts maßgeblich positiv beeinflussen lassen. Seit mehr als zwanzig Jahren werden z. B. im Stahlbau 3DModelle erstellt und daraus 2D-Fertigungsunterlagen automatisiert abgeleitet, oder es werden über NC-Daten direkt Fertigungsautomaten angesteuert. Ebenso sind statische Berechnungen an 3D-Gesamtmodellen Stand der Technik. Für die Bausoftware ergeben sich durch den Aufbau von digitalen Modellen vor allem Themen des Datenaustausches und die Frage, wie diese Modelle zeiteffizient in Software unterschiedlicher Fachplaner verwendet werden können. Dabei spielen nicht nur rein geometrische, physikalische Modelle eine Rolle, sondern es existiert auch noch eine Reihe von anderen Modellen, die mehr als die physi- Bild 1. Typisches Datenaustausch-Szenario für BIM in der Tragwerks planung kalisch sichtbaren Bauteilinformationen beinhalten. Ein solches Modell ist das statische oder analytische Modell, in dem mechanische Materialeigenschaften, Randbedingun- rungsplanung eine sprichwörtlich tragende Rolle zu. Sie entscheidet über die Ausführbarkeit eines bestimmten gen oder Lastannahmen enthalten sind, also Dinge, die man aus einem reinen physikalischen Architekturmodell Tragkonzepts und ist ein Meilenstein in der Planung, ohne nicht sofort ablesen kann. Aus diesen Unterschieden her- dessen Freigabe weitere Abläufe blockiert werden. Sie hat aus resultieren Schwierigkeiten beim Datenaustausch von erheblichen Einfluss auf die weitere Planungssicherheit und die damit verbundenen Kosten für notwendige ÄndeBIM-Modellen in der Tragwerksplanung. Die Erwartungen rungen. Kurz: Die Statik muss schnell verfügbar und zuveran BIM in der Statik sind riesengroß. Ebenso groß ist die Aufgabenstellung für die Bausoftwarehersteller. In diesem lässig sein und dies möglichst auch bei nachträglichen Änderungen. Vorliegende dreidimen Beitrag werden zunächst grundlegende sionale BIM-Modelle können hier wertProblempunkte beim Datenaustausch Der Statik kommt im relativ kurzen Zeitraum erläutert und anschließend praxiser- der Ausführungsplanung eine sprichwörtlich vollen Dateninput liefern oder Mittel tragende Rolle zu. Sie entscheidet über die zur Kommunikation und besserem Verprobte Lösungen dargestellt. Ausführbarkeit eines bestimmten Tragkonständnis sein.

Tragwerksplanung im BIM-Prozess

zepts und ist ein Meilenstein in der Planung, ohne dessen Freigabe weitere Abläufe blockiert werden. Sie hat erheblichen Einfluss auf die weitere Planungssicherheit und die damit verbundenen Kosten für notwendige Änderungen. Kurz: Die Statik muss schnell verfügbar und zuverlässig sein und dies möglichst auch bei nachträglichen Änderungen.

BIM basiert auf der ganzheitlichen Betrachtung des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes (Building), beginnend mit der ersten Idee und Entwurfsplanung (Architekt, Bauherr) über die Ausführungsplanung (Fachingenieure) bis hin zum Betrieb des Gebäudes und dessen Abbruch. Zielsetzung ist u. a. eine Kostenoptimierung über die gesamte Lebensdauer. Die Tragwerksplanung selbst ist nur ein kleiner Teilbereich von BIM, dessen Einfluss an den Kosten des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes in der Regel von untergeordneter Bedeutung ist. Die große „Revolution“ von BIM geschieht daher derzeit mehr in den Aufgabengebieten von Architekten. Dennoch kommt der Statik im relativ kurzen Zeitraum der Ausfüh-

BIM-Modell und Statikmodell

BIM-Modelle im allgemein gebräuchlichen Sinn beinhalten alle geometrischen Informationen, Angaben zu Materialien und Halbzeugen eines Bauwerks. Sie beschreiben die Funktion eines Bauwerks und können auch Informationen über den zeitlichen Ablauf z. B. der Montage enthalten. Sie eignen sich daher ausgezeichnet als visuelles Kommunikationsmittel der am Bau Beteiligten, sind Instrument für die Massen- und Kostenermittlung und dienen letztlich als Werkzeug zur Vermeidung von Planungsfehlern aufgrund von Kollisionen einzelner Bauteile oder Gewerke. Der Datenaustausch bezieht sich vor allem auf eine parametrische Beschreibung der exakten Gebäudegeome-

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Bild 2. IFC-Coordination-View-Modelle in RFEM, Visualisierung und selektive Umwandlung in natives, intelligentes RFEM-Objekt

trie. Bauteile werden dabei durch Randflächenmodelle oder Extrusionsflächen beschrieben, die letztlich einen Volumenkörper ergeben. Im Unterschied dazu liegt beim Statik-Modell der Schwerpunkt auf der mechanisch korrekten Abbildung der Tragstruktur. Die Geometrie wird vereinfacht und auf die statisch relevanten tragenden Bauteile reduziert. Voluminöse Geometriebeschreibung wird nur dort verwendet, wo notwendig und der erhöhte Berechnungsaufwand gerechtfertigt erscheint. Stützen und Träger werden als Stäbe (1DElement) und Wände und Decken als Scheiben und Platten (2D-Elemente) berechnet. Diese Stab- und Flächenelemente können auch in dann 3D-Statikmodellen kombiniert werden. Damit diese idealisierten Modelle numerisch berechenbar sind, ist es notwendig, dass alle Bauteile aneinander anschließen und die Übergangsbedingungen bekannt sind. Durch die Reduktion der Bauteile von Volumen auf Mittellinien (bei Stäben) und Mittelebenen (bei Flächen) ist aber eine automatische Verschneidung nicht immer gegeben.

Weiter sind wesentliche Bestandteile des Statik-Modells u. a.: – Lager- und Gelenkdefinition – Mechanische Eigenschaften von Materialien und Querschnitten – Äußere Lasten (Wind, Schnee, Nutzlasten etc.) und Lastkombinationen – Einwirkungen aus seismischer Aktivität oder andere außergewöhnliche Einwirkungen – Bemessungsvorschriften – Lineare und nichtlineare Berechnungsmethoden und Theorien Aus der reinen Geometrie-Information eines im herkömmlichen Sinn verstandenen BIM-Modells lässt sich daher ohne Zutun eines qualifizierten Ingenieurs kein Statikmodell automatisch ableiten. Eine geometrisch identische Modellbildung würde auch in der Statik eine Abbildung als Volumenmodell erfordern. Doch selbst bei den heute zur Verfügung stehenden Rechenkapazitäten ist eine Berechnung eines Gebäudes als Volumenmodell nicht denkbar.

Bild 3. Horizontaler und vertikaler Datenaustausch

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Praxisrelevante BIM-Austauschszenarien Grundsätzlich kann man den Datenaustausch zwischen Programmanwendungen gleicher Disziplin und unterschiedlicher Disziplin unterscheiden. Werden Daten zwischen Architektur-Software oder Konstruktions-Software ausgetauscht, so handelt es sich um die gleichen Objekte und der Informationsgehalt und deren Datenmodelle werden in beiden Programmen sehr ähnlich sein. Die unterschiedlichen Softwareanwendungen können die Informationen direkt weiterverarbeiten und in die software-spezifischen intelligenten Objekte übersetzen. Man spricht hier auch von horizontalem Datenaustausch. Werden die Daten zu einer anderen Disziplin weitergegeben, z. B. von einer Architektur-Software in die Statikanwendung, dann liegt der Fokus auf einer anderen Sicht der Daten (nur tragende Bauteile, wie Stützen, Wände, Träger, Decken). Notwendige weitere Informationen, wie Lage der statischen Wirklinie, Nachgiebigkeit der Elementverbindungen oder genaue mechanische Angaben zu Material und Querschnitten fehlen noch. Man spricht hier auch vom vertikalen Datenaustausch. Bleibt man innerhalb einer Disziplin, so liegt es in der Natur der Sache, dass sich ein eventueller Datenverlust oder Interpretationsfehler leichter vermeiden lässt. Bei BIM in der Tragwerksplanung hat man es in der Regel mit einem vertikalem Datenaustausch zu tun, da in vielen Fällen zunächst ein Architekturmodell vorliegt, aus dem ein Statik-Modell entwickelt wird. Aber auch die Übergabe von Statik-Software zu Statik-Software tritt auf, z. B. zur Prüfung von statischen Berechnungen. Die einzelnen wichtigsten Szenarien lassen sich wie folgt zusammenfassen: –– Architektur ª Statik ª Konstruktion –– Statik ª Architektur zum Abgleich von Änderungen nach der statischen Berechnung –– Statik ª Statik (Prüfung) –– Wahlweise Export von Gesamtsystemen oder Teilsystemen

–– Wahlweise mit Aktualisierung von Materialien, Dicken und Querschnitten (bidirektional) und Rückgabe der Berechnungsergebnisse Beim Datenaustauschformat gibt es verschiedene Optionen. Eine besondere Rolle spielt das IFC-Format als weltweiter Standard. Das IFC-Format ist in unterschiedliche Sichten unterteilt und jede Disziplin hat ihre eigene Sicht. Die wichtigste Sicht ist der Coordination View, für den sich einzelne Softwareprodukte auch zertifizieren lassen können. Spricht man vom IFC-Format, ohne auf die einzelnen Sichten genauer einzugehen, so meint man in der Regel den Coordination View. Dieser wird von den meisten Architekturprogrammen unterstützt. Im Gegensatz dazu gibt es in der Statik den Structural Analysis View, der eine Beschreibung des statischen Modells einschließlich von Lasten und Lastkombinationen enthält. Dieser View ist zurzeit nicht zertifizierbar und wird nur von einer überschaubaren Zahl von Statik-Programmen unterstützt. Generell ist anzumerken, dass das IFC-Format, obwohl als Standard definiert, sich unterschiedlich interpretieren lässt und für den erfolgreichen Austausch letztendlich immer eigene Tests mit Daten der betreffenden Softwareprodukte notwendig sind. Zusätzlich zum IFC-Format wird aber weiter auf etablierte Formate wie DXF/DWG, Produktschnittstelle Stahlbau oder auch andere textbasierte Formate zurückgegriffen. Eine wichtige Rolle spielen auch direkte Schnittstellen, die ohne Austauschdateien auskommen. Dabei kommunizieren die einzelnen Programme direkt über programmierbare Schnittstellen (APIs).

Wichtige Erfolgsfaktoren für den Datenaustausch Grundsätzlich ist zu klären, welches Austauschszenario vorliegt. Kennt man die einzelnen Softwareprodukte, so sind auch die möglichen unterstützen Schnittstellen bekannt. Darauf aufbauend sind gezielte Austauschtests mit Systemen überschaubarer Größe notwendig. Häufig erfordern Material- und Querschnittsangaben weitere Aufmerksam-

Bild 4. BIM-Szenario – Modellübergabe BIM-Software zu Statik-Programm, Update von Querschnitten und Übergabe von Ergebnissen der Berechnung (Schnittgrößen) an BIM-Modell (Abb.: Dlubal)

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keit. In der Regel liefert jede Software eigene Datenbanken dafür mit, die im Falle der Tragwerksplanung alle normenabhängigen Parameter enthält. Die Zuordnung der Datenbanken untereinander erfolgt in sogenannten „MappingFiles“, die einfache Tabellen mit den zugehörigen Bezeichnungen beschreiben. Diese Zuordnungsdateien werden z. T. vom Programmhersteller geliefert. Es empfiehlt sich, diese Dateien entsprechend der beteiligten Programme firmenintern zu vereinheitlichen und untereinander abzustimmen. Es gibt auch BIM-Software, die bereits im Architekturmodell ein analytisches Modell (Statik-Modell) mitführt. Dies hat den Vorteil, dass beide Modelle übereinanderliegen, referenziert sind und sich so leichter prüfen lassen. Neben den Systemdaten sind auch Lastangaben möglich. Der Anwender solcher Software muss dann in der Lage sein, beide Modelle korrekt aufzubauen. Dazu ist eine entsprechende Koordination zwischen den Beteiligten notwendig. Da die Bearbeiter der Modelle häufig nicht aus dem gleichen Planungsbüro kommen, stellt sich die Frage, wer für die entsprechenden Kosten der disziplin-übergreifenden Modelle aufkommt und für die Richtigkeit Gewähr übernimmt. Dies gilt es in jedem Fall im Vorfeld zu regeln. Hier liegen zweifelsohne große Chancen für BIM und das haben größere Firmen erkannt. Wenn diese die gesamte Planungskette abbilden können, dann lassen sich die BIMModelle bereits frühzeitig auch für den späteren Gebrauch zur statischen Berechnung optimal vorbereiten. Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Auswahl der richtigen Software ist die Unterstützung verschiedener Datenformate. Dabei ist zu beachten, dass die Beschreibung im vorliegenden Datenformat in die softwareeigenen Objekte umgesetzt werden muss. Eine alleinige Visualisierung oder nur Referenzierung der Datenmodelle reicht für die Tragwerksplanung nicht aus und kann nur zur visuellen Kon trolle beitragen. Können mehrere Modelle von der Software eingelesen und in das eigene Daten-Objektmodell interpretiert werden, so erhöht dies die Flexibilität enorm und die Chancen eines erfolgreichen und effizienten Datenaustauschs steigen an. Dies ist ein entscheidender Erfolgsfaktor, wenn z. B. IFC-Coordination-View-Dateien in Statiksoftware verwendet werden sollen. Auch wenn der Aufwand zunächst etwas größer erscheint, sollte auch die Programmierung einfacher eigener Tools für den Datenaustausch nicht von vornherein ausgeschlossen werden. Damit ist es möglich, in einfacher Weise zusätzliche Informationen in Form von Parametern zu übergeben. So lassen sich z. B. Positionspläne aus der Statik in BIM-Software darstellen, Änderungen kommunizieren oder firmenspezifische Workflows in der Software abbilden. Dazu ist erforderlich, dass die beteiligten Softwareprodukte über entsprechende APIs verfügen, die über übliche und bekannte einfache Programmiersprachen bedienbar sind (z. B. VBA, C# ...). Wichtige Erfolgsfaktoren für einen erfolgreichen und effizienten Datenaustausch sind: Aufbau des BIM-Modells auch unter Gesichtspunkten der Tragwerksplanung –– Frühzeitige Einbindung des Tragwerksplaners und Absprache der Übergabezeitpunkte und Inhalte –– Festlegung von Standards für Material- und Querschnittsbezeichnungen (Mapping-Tabellen)

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–– Funktionsgerechte und einheitliche Modellierung von Bauteilen (Stützen, Träger als Stabobjekte, Wände, Decken als Flächenobjekte) –– Abschnittsgerechte, geschossweise Modellierung von Wänden, Decken und Stützen Umfang und Inhalt der Datenübergabe festlegen –– Wer erstellt das idealisierte statische Modell und in welcher Software (BIM- oder Statiksoftware)? –– Werden nur geometrische Abmessungen, statische Wirklinien oder auch weitere statische Informationen wie Lager oder Gelenke übergeben? –– Wer definiert Lastfälle, Lastkombinationen und Lasten? –– Wer ist befugt, was zu ändern: Verschiebung von tragenden Bauteilen, tragende Bauteile hinzufügen oder entfernen, Festlegung der Querschnitte und Bauteildicken? –– Wie und wann erfolgt gegebenenfalls ein automatisierter Modellabgleich? Arbeitsabschnitte definieren –– Wer arbeitet wann in welchem Modellbereich? –– Gleichzeitiges Bearbeiten identischer Bauteile vermeiden, wo immer möglich Test der Austauschszenarien und der verwendeten Austauschformate und Schnittstellen –– Unterstützten BIM und Statiksoftware die gleichen Schnittstellen und in welchem Umfang? –– Durchführen von Tests an überschaubaren Modellen mit definierten Austauschobjekten Verbindliche Regelung, dass überhaupt BIM-Modelle zur Verfügung gestellt werden –– Wenn möglich, in mehreren Formaten (IFC, eigenes Dateiformat der Software, DWG/DXF, SDNF, STEP…) –– Erweitert die Austauschmöglichkeiten und ermöglicht Prüfung und Gegenüberstellung der Modelle

Fazit Die Tragwerksplanung ist Bestandteil von BIM. Durch die zunehmende Anwendung von BIM-orientierten Planungsmethoden ergeben sich neue digitale Prozessketten mit der Chance zur Effizienzsteigerungen. BIM-Modell und StatikModell sind in ihrer Natur unterschiedlich und die Ableitung von Statik-Modellen aus BIM-Modellen ist nicht immer automatisch und eindeutig möglich. Eine effektive Gestaltung des Planungsprozesses in Bezug zur Tragwerksplanung erfordert ein frühzeitiges Einbinden des Tragwerksplaners und die Beachtung von Gesichtspunkten der Tragwerksplanung und des Datenaustauschs bereits bei der Erstellung des BIM-Modells. Die verwendete Software sollte in der Lage sein, über Schnittstellen zur Verfügung gestellte parametrische Geometrie-Information in softwareeigene, intelligente Objekte umzusetzen. Letztendlich kann sich die Tragwerksplanung durch eine gute, auf die verwendete Software abgestimmte Datenaustausch-Strategie sehr gut in den BIM-Prozess integrieren. Walter Rustler, Dlubal Software www.dlubal.de

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Modellbasiertes Bauprozessmanagement Von aus einem 3D-Modell abgeleiteten Terminplänen, optimiertem Termincontrolling und von erheblich reduziertem Aufwand … Die Erstellung von 4D-Simulationen für die Unterstützung der Arbeitsvorbereitung und Logistikplanung ist ein beliebter Anwendungsfall der BIM-Methode. Hierbei werden die Objekte eines 3D-Modells mit den Vorgängen eines Terminplans verbunden und der Bauablauf über die Zeit visualisiert und ausgewertet. In den meisten Fällen setzt dieses Verfahren einen vorhandenen Terminplan voraus, der anschließend entweder manuell oder auch regelbasiert mit dem 3D-Modell verknüpft werden kann. Im vorliegenden Artikel wird ein Verfahren dargestellt, das einen Terminplan aus einem 3D-Modell ableitet. Es werden die Objekte mit ihren Eigenschaften, die Teilprozesse und ihre Abhängigkeiten sowie die Bauwerkstruktur eines Gebäudemodells berücksichtigt. Das Ziel ist eine Unterstützung des Terminplaners bei der Erstellung der Struktur und des Inhalts eines Bauzeitenplans. Auf der Grundlage eines Gebäudemodells sollen die Auswertung und das Termincontrolling möglich sein.

–i– Einleitung Bauwerksinformationsmodelle (BIM) sind objektorientierte, mit zusätzlichen Informationen versehene digitale Abbilde eines Bauprojektes [1]. Eine Vielzahl von Anwendungsfällen können den Planungs- und Bauprozess von Gebäuden modellbasiert unterstützen [2, 3]. Ein Anwendungsfall der BIM-Methode ist die Erstellung von 4D- Simulationen. Hierbei werden die Objekte eines Modells

mit den Vorgängen aus einem Terminplan verknüpft. So lässt sich der Bauablauf über die Zeit visualisieren und auswerten (Bild 1). Die Vorteile einer 4D-Simulation liegen im Wesentlichen in einer Verbesserung der Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten, insbesondere mit denjenigen Beteiligten, die nicht mit den Details der Terminplanung vertraut sind [4]. Weiterhin helfen 4D-Simulationen, die Sicherheit und Robustheit der Terminplanung zu verbessern, da in einer Animation des Bauablaufs Fehler leichter gefunden werden können als in der Vielzahl von Balken in einem Balkendiagramm. 4D-Simulationen beschränken sich in vielen Fällen auf die Visualisierung des Bauablaufs auf Grundlage eines vorhandenen Terminplans. Das einfachste In der Praxis sind diese Mengen oft nicht Vorgehen bei der Er- gleich, da aufgrund der kontinuierlichen stellung einer 4D-Si- Änderung bzw. Fortschreitung der Planung mulation ist die manu- und isolierten Bestimmung der Mengen für elle Verknüpfung der die unterschiedlichen Aufgaben der Auf3D-Objekte des Mo- wand eines Abgleichs nicht betrieben wird. dells. Diese werden isoliert und anschließend den selektierten Vorgängen eines Terminplans zugewiesen. Der Aufwand für die Erstellung einer 4D-Simulation ist abhängig vom Umfang der zur Verfügung stehenden Attribute, der Objekte im Modell und der Gliederung der Modelldaten. Ist die Projektstruktur ungeeignet oder stehen für das Filtern von Teilprojekten nicht die geeigneten Attribute zur Verfügung, erhöht sich der Aufwand. Dieses Vorgehen kann nur zu einem be-

Bild 1. 4D-Simulation

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Bild 2. Prozessbausteine

Bild 3. Gebäudestruktur, Gebäudeabschnitte A, B und C

stimmten Teil automatisiert werden und wird von den nuierlichen Änderung bzw. Fortschreitung der Planung heute am Markt verfügbaren Werkzeugen nur unzureiund isolierten Bestimmung der Mengen für die unterchend unterstützt. Zudem ist es aufwendig – insbesondere schiedlichen Aufgaben der Aufwand eines Abgleichs nicht bei größeren Modellen und häufigen Änderungen – und betrieben wird. kann nur in Ausnahmefällen wirtschaftlich durchgeführt Diese Methoden sind seit einigen Jahren bekannt, in werden. Erschwerend kommt hinzu, dass bei Änderungen Softwarelösungen verfügbar und werden bei Projekten in im Modell die Verknüpfungsschritte zu der Praxis eingesetzt. Trotzdem ist die wiederholen sind. Deshalb ist es zweck- Die Mengen werden direkt aus dem Modell Erstellung einer 4D-Simulation weder mäßig, die Verknüpfung nicht durch abgeleitet. Die Verwendung von Modellmen- in der Angebotsbearbeitung noch in der explizite Selektion des Benutzers vor- gen ist zweckmäßig und ausreichend. Bei Ausführung ein Standardverfahren in zunehmen, sondern mit Regeln zu au- der Berechnung der Dauern werden Nettoder Bauzeitenplanung. Die Gründe mengen aus dem Modell betrachtet. Die Vertomatisieren. hierfür sind vielfältig. Die drei wichtigsHierbei werden Regeln definiert, wendung von Abrechnungs- oder VOB-geten sind die noch nicht ausreichenden die bestimmen, welche Objekte mit rechten Menge ist nicht zweckmäßig, da Mehrwerte für die Arbeitsvorbereitung welchen Vorgängen verknüpft werden schon im Aufwandswert geschätzte Werte selbst und das damit ungünstige Kossollen. Trotzdem bleibt es notwendig, enthalten sind und die Aufwandswerte sich ten/Nutzenverhältnis. Auch die fehden Terminplan im Vorfeld zu erstellen in der Regel auf die Nettomengen beziehen. lende Integration in den Gesamtprozess und in die 4D-Software zu importieren. der modellorientierten ProjektbearbeiMehrwerte für eine modellbasierte Terminplanung tung ebenso wie die Ergebnisse, die eher aus Sicht der Kalliegen in der Abfrage der Mengen aus dem Modell, um kulation erstellt werden als aus Sicht der Terminplanung. die Vorgangsdauern zu berechnen. Bei einer integrierten Arbeitsweise – d. h., das Modell wird nicht nur für das Bau– ii – prozessmanagement (BPM) erstellt, sondern auch für die Erstellung eines Terminplans Erstellung von Leistungsverzeichnissen und der Kalkulation von Bauleistungen – ergibt sich darüber hinaus der Das in diesem Aufsatz vorgestellte Verfahren berücksichVorteil einer einheitlichen Informationsbasis und der datigt die Anforderungen der Terminplanung und wird aus mit verbundenen Konsistenz der Mengen. Unterschiede deren Blickwinkel entwickelt. Die Erstellung eines Leiszwischen den Mengen, die der Terminplanung zugrunde tungsverzeichnisses ist also keine notwendige Voraussetliegen und den Mengen, die für die Kalkulation verwendet zung, sondern die erforderlichen Mengen für die Berechwerden, lassen sich weitgehend vermeiden. In der Praxis nung der Vorgangsdauern werden direkt aus dem Modell sind diese Mengen oft nicht gleich, da aufgrund der konti-

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entnommen. Aufgaben der Arbeitsvorbereitung und des Bauprozessmanagements sind u. a. die Erstellung und das Controlling eines Terminplans. Ein Terminplan wird in Abhängigkeit der Projektphase in unterschiedlichen Detaillierungsgraden aufgestellt. In der Angebotsphase wird z. B. ein grober Vertragsterminplan erstellt und für die Ausführungsphase Arbeitsterminpläne in unterschiedlichen Detaillierungstiefen. Terminpläne werden in den meisten Fällen als Balkenpläne (Gantt-Chart) dargestellt oder, insbesondere bei Linien-Baustellen, als Weg-Zeit-Diagramme. Die erforderlichen Informationen zur Erstellung eines Bauzeitenplans sind im Modell enthalten. Deshalb ist es zweckmäßig, aus den Modelldaten einen Terminplan abzuleiten.

– iii – Prozessbausteine Für die Erstellung eines Bauzeitenplans werden Mengen, Aufwandswerte und die eingesetzten Ressourcen benötigt. Zum Beispiel bedarf es für die Erstellung von Wänden aus Stahlbeton einen Aufwandswert für das Herstellen in einer bestimmten Qualität bezogen auf das Volumen der Bauteile und den eingesetzten Ressourcen wie der Kolonnenstärke. Die Aufwandswerte orientieren sich an Leitmengen für bestimmte Bauteile. Für das Herstellen von Wänden aus Ortbeton verwendet man üblicherweise als Leitmenge das Volumen, bei Wänden aus Mauerwerk bezieht man den Aufwandswert in der Regel auf die Wandfläche in m². Die Mengen werden direkt aus dem Modell abgeleitet. Die Verwendung von Modellmengen ist zweckmäßig und ausreichend. Bei der Berechnung der Dauern werden Nettomengen aus dem Modell betrachtet. Die Verwendung von Abrechnungs- oder VOB-gerechten Mengen ist nicht zweckmäßig, da schon im Aufwandswert geschätzte Werte enthalten sind und die Aufwandswerte sich in der Regel auf die Nettomengen beziehen. Deshalb wird die Berechnung von Vorgangsdauern auf Grundlage von VOB-Mengen oder Abrechnungsmengen bewusst nicht durchgeführt. Für die Berechnung einer Leitmenge wird eine Formel hinterlegt. Die Formel legt fest, wie aus einem Bauteil des Modells die Leitmenge zu berechnen ist. Die Formel kann

sowohl Attribute eines Bauteils als auch geometrische Eigenschaften eines Bauteils enthalten. Die Detaillierungsstufe der Vorgänge im resultierenden Terminplan wählt der Terminplaner anhand der von ihm vorgegebener Randbedingungen und seiner ingenieurmäßigen Einschätzung einer zweckmäßigen Abbildung der Aktivitäten. Der Terminplaner entscheidet also, ob als Aktivität im Terminplan nur ein Vorgang für das Herstellen von Wänden enthalten ist oder ob diese Aktivität in Teilaktivitäten, wie Einschalen, Bewehren, Betonieren usw. aufgegliedert werden muss. Die Aufwandswerte liegen in einer Datenbank mit einem definierten Wertebereich und einem Mittelwert vor. Anhand der Bauaufgabe und ihrer Randbedingungen wählt der Terminplaner einen angemessenen Aufwandswert. Die Teilaktivitäten mit ihren Aufwandswerten und Abhängigkeiten werden zu Prozessbausteinen zusammengestellt. Prozessbausteine werden in einer Datenbank gespeichert und können in weiteren Projekten wiederverwendet werden (Bild 2).

– iv – Gebäudestruktur Die Gebäudestruktur gliedert das Gebäude in einer topologischen Hierarchie. Die Gliederung ist grundsätzlich frei und wird vom Terminplaner gewählt (Bild 3). In der Regel wird nach Gebäude, Bauabschnitten, Geschossen und Taktbereichen gegliedert. Die Gebäudestruktur ist individuell vom Projekt abhängig und wird im Ermessen des Terminplaners für das Projekt aufgebaut. Werden Varianten untersucht, kann es auch mehr als eine Gebäudestruktur im Projekt geben. Ebenso können mehrere Varianten eines Terminplans daraus abgeleitet werden. Die Struktur des Gebäudes geht direkt in den zu erstellenden Terminplan ein. Die Arbeitsinhalte, definiert durch die Prozesspakete, sind mit entsprechenden Bauteilen verknüpft. Die Bauteile wiederum sind in die Gebäudestruktur eindeutig eingeordnet. Bei der Berechnung des Terminplans werden die Arbeitsinhalte gemäß der mit ihnen verknüpften Bauteile auf die Gebäudestruktur verteilt und daraus die Vorgänge des Bauzeitenplans abgeleitet.

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–v– Modellbasierte Terminplanung Im vorliegenden Aufsatz wird eine Methode vorgestellt, mit der aus einem Gebäudemodell auf Grundlage von Prozessbausteinen und der Bauwerksstruktur ein Terminplan automatisch erstellt werden kann, der in seiner Struktur den Anforderungen und den erwarteten Ergebnissen der Arbeitsvorbereitung entspricht. Die Verwendung eines Gebäudemodells bei Erstellung eines Terminplans ist zweckmäßig. Das Gebäudemodell liefert die notwendigen Informationen zu den Mengen und den topologischen Abhängigkeiten. Allerdings ist die Umsetzung in den heute am Markt verfügbaren Produkten bisher unzureichend, da in den meisten Fällen der Terminplan nach der sogenannten „Ortestruktur“ gegliedert wird. In dieser sind auch die Bauteile des Gebäudemodells als Orte enthalten, was zu einer detaillierten Vorgangsstruktur führt, in der selbst für einzelne Bauteile Vorgänge im Terminplan erzeugt werden. Das jedoch widerspricht den Anforderungen des Terminplaners, der nicht die modellierte Objektstruktur des Modells zugrunde legt, sondern die Bauaufgabe hinsichtlich der notwendigen Aktivitäten zum Erstellen des Bauwerks gliedert. Zweckmäßig ist deshalb vielmehr eine Struktur, die der Terminplaner vorgeben kann und die seinen Anforderungen entspricht.

– vi – Automatische Erstellung eines Terminplans aus einem Gebäudemodell Das hier beschriebene Verfahren setzt auf die Mengen, die direkt aus dem Modell bestimmt werden. An diesen orientieren sich die Aufwandswerte. Die Arbeitsinhalte werden in sogenannten Prozessbausteinen zu Prozesspaketen zu-

sammengestellt. Hierfür werden die Prozessbausteine mit den 3D-Objekten eines Gebäudemodells verknüpft. Die 3D-Objekte wiederum sind mit Knoten in der Bauwerksstruktur verankert, d. h., jedes Bauteil ist in der hierarchischen Strukturierung des Gebäudes an einer bestimmten Stelle enthalten (Bild 4). Ein Prozessbaustein enthält im Wesentlichen folgende Informationen: –– einen Aufwandswert (Der Aufwandswert beschreibt die Dauer in Abhängigkeit von der Mengeneinheit und bezieht sich auf einen Wert für eine Ressource.) –– eine Formel zur Bestimmung der Leitmenge der entsprechenden Bauteile –– Abhängigkeiten zwischen den Prozessbausteinen –– Visualisierung der Aktivitäten Der Terminplan wird mit Prozessbausteinen und einer Gebäudestruktur berechnet. Ein Prozessbaustein definiert die Arbeitsinhalte bzw. Teilprozesse, die nötig sind, um ein bestimmtes Bauteil herzustellen. Weiterhin werden die Abhängigkeiten zwischen Teilprozessen festgelegt. Diese beschreiben die Beziehung zwischen Teilprozessen, die dasselbe Bauteil betreffen als auch Beziehungen zwischen Teilprozessen, die verschiedene Bauteile eines Bauwerkabschnitts betreffen. Weitere Abhängigkeiten werden zwischen den Abschnitten in der Bauwerkstruktur festgelegt. Diese werden durch Anordnungsbeziehungen beschrieben, die die Randbedingungen zwischen Start und Ende eines Vorgangs beinhalten sowie die Abstände zwischen den Teilprozessen. Die Prozessbausteine enthalten weiterhin Aufwandswerte und Formeln für die Berechnung der Leitmenge, auf die sich der Aufwandswert bezieht. Neben den Abhängigkeiten zwischen den Prozessbausteinen gibt es Abhängigkeiten zwischen den Elementen der Bauwerksstruktur. Gibt es etwa in einem Bauprojekt

Bild 4. Berechnung des Terminplans (Abb.: Ceapoint)

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zwei Bauabschnitte und wird festgelegt, dass der zweite Bauabschnitt vier Wochen nach dem ersten beginnt, so müssen auch solche Abhängigkeiten als Randbedingung erfasst werden. Der aktuelle Baufortschritt wird als Fertigstellungsgrad am Vorgang eingegeben. Damit wird bestimmt, zu welchem Prozentsatz eine Tätigkeit abgeschlossen ist. Der SOLL-IST Vergleich bezieht sich auf einen Stichtag und interpoliert die SOLL-Werte linear zwischen Start- und Enddatum.

– viii – Fazit

Das hier beschriebene Verfahren, das in der Software DESITE MD implementiert ist, ermöglicht erstmals die Erstellung eines Terminplans, der die Anforderungen und Randbedingungen der Baupraxis erfüllt. Dazu gehören die Berücksichtigung der Gebäudestruktur, die Beschreibung der Teilprozesse (Arbeitsinhalte) und die Berücksichtigung der Anhängigkeiten zwischen diesen Elementen. Das Ergebnis ist ein Terminplan, der einem konventionell erstell– vii – ten Terminplan in seiner Struktur und Detaillierungsgrad Umsetzung im realen Bauprojekt entspricht. Der Aufwand ist erheblich reduziert, da sich Bauteile Am Beispiel eines Bauprojekts der Bauunternehmung W. mit Prozesskomponenten mittels weniger Arbeitsschritte Markgraf GmbH & Co KG wird das Verfahren zur auto- verknüpfen lassen. Weiterhin können Prozesskomponenmatischen Berechnung von Bauzeitenplänen erprobt. Bei ten und somit Aufwandswerte in Katalogen gespeichert dem Vorhaben handelt es sich um ein Büro- und Verwal- und für ein neues Projekt wiederverwendet werden. tungsgebäude mit Wohnbauteil und Tiefgarage. Es entsteDas in diesem Aufsatz vorgestellte Verfahren behen insgesamt ca. 50.000 m2 Büroflächen-, Handels-, und schleunigt die Erstellung von 4D-Simulationen sowie die Parkflächen. Das Gebäude gliedert sich in die Gebäudeab- Erstellung der zugrunde liegenden Bauzeitenpläne. Varianschnitte A, B und C. ten können auf Knopfdruck berechnet werden und das Betrachtet wird die Erstellung des Rohbaus. Für die- Controlling ist nicht nur im Terminplan, sondern auch im sen Teil des Bauablaufs werden Prozessbausteine definiert. Modell möglich. Das hier gezeigte Verfahren liefert als ErBei der Modellierung des Gebäudes gebnis einen Bauzeitenplan, wie er werden bereits im CAD Attribute für Der Aufwand für die Erstellung eines auch durch eine konventionelle PlaBauabschnitte, Geschosse sowie für die Terminplans reduziert sich signifikant. nung erstellt werden könnte. In der Klassifizierung von Bauteilen vergeben. Die Grundstruktur ist mit wenigen Mausweiteren Entwicklung wird die MeSie erleichtern in der BIM-Management klicks erstellt. thode im Bereich Lean-Construction Software DESITE MD das Gruppieren für die Taktplanung eingesetzt und die und Filtern von Bauteilen, denn die Bauwerksstruktur ent- Darstellung des Gewerkezugs durch das Gebäude sowohl steht in DESITE MD durch Zusammenstellung nach ent- im Modell als auch in einer Listenansicht, gegliedert nach sprechenden Attributen. Taktbereich und aktiven Gewerk, umgesetzt. Die vorhanDas Modell enthält neben den Bauteilen des Rohbaus denen Berechnungsverfahren und Datenstrukturen sind auch die Baugrube und die Baustelleneinrichtung. Somit hierfür geeignet. können auch Fragestellungen der Logistik mit dem Modell unterstützt werden. Literatur Die Bauteile des Gebäudemodells werden sowohl ihren Prozessbausteinen zugewiesen als auch in die topo[1] Borrmann, A., König, M., Koch, C., Beetz, J. (Hrsg.). (2015). logische Gebäudestruktur einsortiert. Das kann entweder In: Building Information Modeling – Technologische Grundmanuell oder auch regelbasiert geschehen. Die Berechlagen und industrielle Praxis. Springer-Vieweg, ISBN 978-3nung des Terminplans erfolgt dann automatisch. Varianten 658-05605-6 im Terminplan sind durch die Aktivierung von bestimmten [2] Hanff, J. (2014). BIM in der Praxis- dargestellt an ausgewählten Anwendungsfällen. In: Ernst & Sohn Spezial_BIM –BuilProzessbausteinen oder bestimmten Gebäudestrukturen ding Information Modelling. 52–56 ohne Mehraufwand möglich. Die Bauteilmengen an einem verknüpften Vorgang [3] Melzner, J., Teizer, J., Zhang, S., Bargstädt, H.-J. (2013). „Objektorientierte sicherheitstechnische Planung von Hochbauwerden automatisch bestimmt. Sie berechnet sich nach der projekten mit Hilfe von Bauwerksinformationsmodellen“. Formel, die im Prozessbaustein hinterlegt ist. Aus der In: BAUINGENIEUR, Vol. 11, S. 471–479. Menge, dem Aufwandswert und dem Ressourcenwert er[4] Tulke, J., Hanff, J. (2007). 4D Construction Sequence Plangibt sich die Dauer eines Vorgangs. Der generierte Bauzeining – New Process and Data Model; Proceedings 24th W78 tenplan kann in eine MS Project Datei exportiert werden. Conference Maribor. Wird der Terminplan im MS Project verändert, kann dieser wiederum in DESITE MD synchronisiert werden. Dr. Jochen Hanff, Geschäftsführer Der Aufwand für die Erstellung eines Terminplans receapoint aec technologies GmbH, duziert sich signifikant. Die Grundstruktur ist mit wenigen Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Melzner MBA, Mausklicks erstellt. Dadurch kann der Terminplan optiW. Markgraf GmbH & Co KG miert und verfeinert oder Varianten des Bauablaufs bewww.ceapoint.com rechnet werden.

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BIM im Ingenieurbau

BIM Best Practice für die Fertigteilindustrie Die weltweit zunehmende Bedeutung von BIM in der Baubranche fordert von allen beteiligten Unternehmungen neue Prozesse, Technologien und Organisationskonzepte, um einerseits den Anforderungen von BIM-Rechnung zu tragen, aber auch andererseits entsprechende Vorteile im Unternehmen zu generieren. Auch die Fertigteilbranche, die einen wesentlichen und wachsenden Anteil am globalen Baugeschäft aufweist, muss sich daher in zunehmendem Maße mit BIM und seinen Vorteilen, aber auch mit den Konsequenzen von BIM auseinandersetzen. Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Frage, wie Fertigteilunternehmungen auf die zunehmenden Herausforderungen durch BIM reagieren und welchen Nutzen sie durch integrierte Modelle und Planungen erzielen können.

–i–

Bild 2. mTIM bietet für Projektleitung, Vertrieb und Baustellenverantwortliche die ideale Informationsplattform auf der Baustelle und für unterwegs (Abb.: Precast Software Engineering GmbH).

3D-Modellierungstool Ausgangspunkt für die Fertigteilplanung ist das Architekturmodell, das im Idealfall bereits als IFC-Modell erstellt wurde. In der Realität stehen derzeit allerdings zumeist 2D-Pläne und in selteneren Fällen 3D-Architekturmodelle zur Verfügung. Precast Software Engineering stellt mit dem Sales Manager ein auf PLANBAR basierendes 3D-Modellierungstool zur Verfügung, mit dessen Hilfe auch Mitarbeiter ohne CAD-Kenntnisse in der Lage sind, ein 3D-Angebotsfertigteilmodell, basierend auf beliebigen Architekturdaten, zur Ermittlung von Mengen und Massen zu erstellen, das auch für die Visualisierung des Leistungsumfangs gegenüber dem potentiellen Kunden äußerst nützlich ist. Gerade im asiatischen Raum stellt ein 3D-Angebotsfertigteilmodell eine unverzichtbare Voraussetzung für die Gewinnung von Aufträgen dar. Diese Informationen können standardisiert an ERP-Systeme zur Preis- und Projektkalkulation übermittelt werden. Der Kunde erhält somit

nicht nur eine nachvollziehbare Kalkulation und Leistungsbeschreibung, sondern auch ein 3D-Modell der Fertigteilplanung, das auch über das IFC-Interface in eine BIM-Datenbank übertragen werden kann.

– ii – Immer ein konsistentes Gesamtmodell Nach der Auftragsvergabe erfolgt die technische Detailplanung mittels PLANBAR von Precast Software Engineering. Dieses höchst effiziente Werkzeug zur Planung jeglicher Arten von Fertigteilen kann auch auf dem mit dem Sales Manager erstellten Modell aufbauen und dieses in allen technischen Details konkretisieren. Zusätzlich können über die IFC-Schnittstelle Modelle mit der technischen Gebäudeausstattung (TGA) geladen werden, sodass die Fertigteilplanung bereits automatisch auf die Anforderungen hin-

Bild 1. Die Softwarelösungen von Precast Software Engineering unterstützen den BIM-Prozess optimal (Abb.: Precast Software Engineering GmbH).

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sichtlich Durchbrüchen, Kollisionen usw. automatisch Rücksicht nimmt. Das 3D-Fertigteilmodell wird mit 2DPlänen (insb. Elementplänen) automatisch synchronisiert, sodass immer ein konsistentes Gesamtmodell – sowohl in 3D als auch in 2D – zur Verfügung steht. Diese einzigartige Synchronisation in PLANBAR zwischen 3D-Modell und 2D-Plänen bietet eine ideale Möglichkeit für Optimierungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Das Fertigteilmodell kann als Ausgangspunkt für die Erstellung von Produktions- und Abrechnungsdaten dienen und mittels IFC-Export anderen BIM-Modellen zur Verfügung gestellt werden. Interne Kollisionsprüfungsmethoden, Prüfmöglichkeiten auf Produzierbarkeit und Informationen über den Auftragsumfang, die direkt in PLANBAR nutzbar sind, geben jedem Unternehmen die Sicherheit, dass die Fertigteile nicht nur den architektonischen, technischen und statischen Erfordernissen entsprechen, sondern auch gemäß den technischen Gegebenheiten in den Produktionsanlagen produzierbar und entsprechend den kommerziellen Vereinbarungen korrekt abrechenbar sind.

– iii – BIM-Booster Im konstruktiven Planungsbereich steht mit dem BIM-Booster eine Technologie zur Verfügung, Arbeiten an komplexen konstruktiven Fertigteilen wesentlich zu vereinfachen. BIM-Booster ermöglicht eine parallele Planung von komplexen konstruktiven Elementen. Mit Hilfe von automatisch referenzierten Detailbildern können Planungsdetails (z. B. Einbauteile, Bewehrung) simultan in alle gleichen oder sogar ähnlichen Fertigteilen übertragen werden. Damit wird der Konstruktionsprozess wesentlich beschleunigt und verbessert.

– iv – TIM Eine entscheidende Rolle im Datenaustausch zwischen ERP, CAD und Produktionssystemen spielt TIM (Technical Information & Integration Manager). TIM übernimmt Fertigteilplanungen entweder von PLANBAR oder via Schnittstelle aus anderen Fertigteil CAD-Programmen und stellt diese in einem 3D-Modell dar. Damit haben zum einen auch NichtCAD-Benutzer die Möglichkeit, vollständige Informationen über das BIM-Fertigteilmodell abzurufen, zum anderen unterstützen diese 3D-Informationen auch Mitarbeiter in der Projektleitung, Arbeitsvorbereitung und in der Disposition. Durch das integrierte Statusmanagement kann der Planungs-, Produktions-, Lieferoder Abrechnungsstatus einfach dargestellt und nachvollziehbar verändert werden. Die farbliche Darstellung im 3D-Modell hilft bei der Analyse. Das Statusmanagement ist auch von externen Systemen (z. B. ERP, Produktion) steuerbar und somit in der Lage, die gesamte Prozesskette eines Fertigteils (von der Planung bis zur Montage) darzustellen. Zur Vermeidung von Fehlern in der Produktion oder Lieferung und zur Optimierung von Abläufen kann auch die Produktions- und Lieferabfolge – bei Bedarf in Zusammenarbeit mit dem ERP-System – simuliert werden. Wichtige BIM-Prozesse wie die „Freigabe von Plänen“, „automatische Aktualisierung von Mengen und Maßen für die Materialwirtschaft im ERP“, „Überprüfung der Produzier- und Abrechenbarkeit gemäß konfigurierbarer Regeln“ oder die „Optimierung der Bewehrungsfertigung“ werden von TIM unterstützt. Damit trägt TIM entscheidend zur durchgängigen visuellen Gestaltung der internen Prozesse bei, verhindert Fehler und verkürzt Durchlaufzeiten. TIM leitet auch Informationen vom ERP an PLANBAR weiter, damit Projektstammdaten nicht mehr-

Mit Hilfe von PLANBAR erstellen wir effizient Übersichtszeichnungen sowie Elementpläne und erzeugen fehlerfreie Daten für die Produktion. Durch den IFC-Export können wir unsere Kunden hervorragend in Sachen BIM bedienen. Raimond Lotz, Head of Engineering / Projektleiter, SPAANSEN BOUWSYSTEMEN B.V., Niederlande

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BIM im Ingenieurbau

Bild 3. Der TIM-Assembler visualisiert die einzelnen Schritte im Bauprozess und zeigt, wie das Gebäude virtuell wächst (Abb.: Precast Software Engineering GmbH).

mals erfasst werden müssen und Abrechnungsmengen entsprechend der vereinbarten Abrechnungsvorschriften korrekt und nachvollziehbar ermittelt werden.

Mit mTIM haben wir den Montageprozess wesentlich optimiert. Wir verfügen nun auf der Baustelle genau über die Informationen, die für einen nachvollziehbaren und effizienten Baufortschritt notwendig sind.

Für uns wird TIM die Integrationsplattform zwischen ERP, CAD und Produktion, die sicherstellt, dass Produzierbarkeit und Abrechenbarkeit der Fertigteile fehlerfrei erfolgen kann. Ing. Anton Glasmaier, Technischer Bereichsleiter Fertigteile, Mischek Systembau, Österreich

Wolfgang Gigelleitner, Leiter CAD/CAM, Franz Oberndorfer GmbH & Co KG, Österreich

– vi – Fazit

Selbstverständlich können die gewonnenen Informationen wieder mittels IFC-Interface anderen BIM-Anwendungen zur Verfügung gestellt werden.

–v– 3D-Modelle auf die Baustelle bringen Das BIM-Konzept endet jedoch nicht im Fertigteilunternehmen. Ein wesentlicher Bestandteil von BIM ist auch, diese 3D-Modelle auf die Baustelle zu bringen, um einerseits den Baufortschritt zu dokumentieren und andererseits immer alle aktuellen Modelle und Informationen verfügbar zu haben. Damit werden Bauausführungsfehler vermieden und Zeit- und Kosten gespart. mTIM, die mobile Version von TIM, bringt das Gebäudemodell auf die Baustelle. Mittels Smartphone und Tablet-PC kann das 3D-Modell abgerufen, der Montagestatus gesetzt oder der Montagebericht erstellt werden.

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Ein durchgängiger Prozess, von der Angebotsphase über die technische Planung bis zur Produktion, Lieferung, Montage und Abrechnung auf Basis von 3D-Modellen stellt für jedes Bauunternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil dar. Fertigteilunternehmen sind dabei zunehmend gefordert, Teil dieses BIM-Prozesses zu werden. Eine zeitgerechte Vorbereitung und Beschäftigung mit BIM ist daher unabdingbar. Dieser Artikel zeigt, welche Technologien existieren, um mit BIM den internen Bearbeitungsprozess zu beschleunigen und auch den Datenaustausch mit anderen BIM-Anwendungen zu ermöglichen. Dr. Thomas Leopoldseder, Senior Consultant Building Information Modeling, Precast Software Engineering GmbH

www.precast-software.com

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BIM im Tiefbau

Modellorientiertes Arbeiten im Kanal- und Rohr leitungsbau Von integrierten 5D-Prozessen, den Besonderheiten des Erdaushubs und dem Vorteil flexibler Attribute Entwässerungsmaßnahmen bringen Besonderheiten mit sich, die eine 5D-Software in verschiedenen Bereichen kennen und berücksichtigen sollte. Die Grundlage für eine erfolgreiche, modellbasierte Arbeitsweise bildet auch bei diesen Aufgaben eine prozessorientierte Denkweise sowie eine projektüber greifende Kommunikation der Beteiligten.

–i– Integrierte Bauprozesse So genannte BIM- oder 5D-Prozesse halten verstärkt Einzug in den Tief- und Straßenbau. Erprobt im Hochbau können durchgängig integrierte Bauprozesse – von der Vorplanung über die Realisation bis zur Nutzung und Wartung – auch bei Infrastrukturprojekten sämtlichen Projektbeteiligten Hilfestellung leisten und mehr Sicherheit, Qualität sowie Flexibilität in die Umsetzung der Bauaufgabe mit einbringen. Die Verzahnung von dreidimensionaler Geometrie mit Zeit(4D) und Kosteninformationen (5D) bietet neben dem klassischen Straßenbau auch Einsatzmöglichkeiten bei Entwässerungsprojekten. Das Prinzip ist dasselbe. Die Basis bilden Volumenkörper im Modell, die automatisch mit speziellen Attributen für die Kostenermittlung und Bauabrechnung versehen werden. Jeder im 5D-Prozess beteiligte Projektmitarbeiter, für den bestimmte Attribute der Schachtbauwerke und Haltungen von Relevanz sind, hat Zugriff auf sämtliche Attribute und kann sie darüber hinaus flexibel – etwa nach Material oder Herstellerspezifikationen – gestalten sowie individuell filtern. Im Rohrleitungsbau entstehen beispiels-

Bild 2. Bei der Erstellung von Haltungen und Schächten sind Verdrängung und Verfüllung nach dem Aushub wichtige Mengenfaktoren, aus denen intelligent attributierte Volumenkörper für den 5D-Prozess entstehen.

weise aus Tiefenstufen, Verfüllungen oder Längen eines Rohres Volumenkörper für den Modellansatz. Die Höhe eines Schachtringes oder der Durchmesser und das Material eines speziellen Rohrs können frei oder generisch zugewiesene Attribute eines Entwässerungsprojektes sein.

– ii – Durchgängige Prozesse – Beispiel Neuerschließung oder Komplettsanierung 5D-Prozesse können, z. B. bei einer Neuerschließung, alle erforderlichen Mengen im Straßenbau sowie im Kanalbau in nur einem Modell verbinden. Auf diese Weise ebnet sich der Weg für eine besonders effiziente Arbeitsweise mit geringem Fehlerrisiko. Denn die Daten werden einmalig erfasst, sämtliche Anpassungen und Korrekturen erfordern keine Übertragung in ein weiteres CAD- oder Kalkula tionsprogramm. Und: Die Mengen werden normgerecht ermittelt und in einem Zug als Modell aufbereitet.

– iii – Standardisierung Bild 1. Kosten können bei Aufgaben im Erdaushub im Rohrleitungsbau einfach anhand von Tiefen berechnet und unterschieden werden.

Der Markt offeriert eine Vielzahl von 3D-CAD-, BIM- und Abrechnungsprogrammen für Aufgaben im Straßen- und

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BIM im Tiefbau

Bild 3. Wie im Schachtbau bieten auch bei Rohrbaumaßnahmen flexible Attribute der einzelnen Volumenkörper im 5D-Modell eine stets gute Übersicht und können zu einem geminderten Fehlerrisiko beitragen.

Tiefbau. Eine integrierte Lösung, die neben dem klassi- – v – schen Straßenbau Aufgaben im Rohrleitungsbau mit ein- Kostenermittlung bei Schachtbauwerken schließt, bietet den Vorteil einer durchgängigen Projekt bearbeitung. In der Bundesrepublik haben die Normen Schächte bestehen aus vielen Einzelbauteilen. SchachtunDIN EN 1610 für Abwasserleitungen und Kanäle sowie terteil, Schachtringe, der Schachtkonus, Ausgleichsringe die DIN 4124, die Böschungen, Verbau und Gräben in zur Anpassung an das Gelände sowie der Schachtdeckel Deutschland reguliert, eine hohe Relevanz. Doch nicht im- bilden das Schachtbauwerk. Die Errechnung der Kosten mer haben deren Festlegungen projektist daher oft in Summe komplex und aufwändig, da individuelle Herstellervor übergreifend Gültigkeit. Ein Pro- Für weitere Prozesse in der Bauausfühgaben, z. B. vorhandene Höhen von gramm, das bei Bedarf eine individu- rungsphase ist es denkbar, dass in Zukunft Schachtringen, mit einkalkuliert werden elle Anpassung der Parameter sowie Fertigbauteile, wie Schachtringe oder Rohrteilstücke, zielgerichtet gemäß Bauablaufmüssen. Es besteht die Möglichkeit, die ein von Standardisierungen losgelöstes planung automatisch in die Produktion geKosten für Schachtbauwerke entweder Arbeiten zulässt, vereinfacht die Menhen und pünktlich zum geplanten Einbaupositionsweise oder schachtweise zu ergen- und Kostenberechnung. zeitpunkt auf die Baustelle geliefert werden. rechnen. Lassen sich die Herstellervorgaben mit Hilfe spezieller Attribute in – iv – den 5D-Prozess miteinbeziehen, so erleichtert das die späBesonderheiten des Erdaushubs tere Bearbeitung. Wenn beispielsweise sämtliche Schachtringe, die in der Höhe identisch sind, mit demselben AttriKosten können bei Aufgaben im Erdaushub im Rohrlei- but versehen werden, resultiert daraus eine übersichtlitungsbau anhand von Tiefen berechnet und unterschieden chere Kostenberechnung. Besteht zudem die Möglichkeit, werden. Standardisierte, einzelne Volumenkörper entste- nach einzelnen Attributen zu filtern und zu gruppieren, so hen nach Tiefenstufen gruppiert in Tiefenzonen bis 1,25, 3, 6 und über 6 m. Diese vereinfachen die Abrechnung bei Kanalbaumaßnahmen und Schachtbauwerken. Bei der Erstellung von Haltungen und Schächten sind Verdrängung und Verfüllung wichtige Mengenfaktoren, aus denen intelligent attribuierte Volumenkörper für den 5DProzess entstehen. Denn die Verdrängung ist bei der Verfüllung sowohl bei Schächten als auch bei Rohren gegebenenfalls zu berücksichtigen. Liegt ein Rohrdurchmesser von zum Beispiel DN 200 vor, wird die Verdrängung ignoriert. Bei Haltungen ist es vorteilhaft, jede einzelne Verfüllung – von den Bettungsschichten über die Seitenverfüllung und die Abdeckschicht bis hin zur Hauptverfüllung – als separate Volumenkörper im Modell aufzunehmen. Die Beschaffenheit des Bodens und die Tiefe des Grabens gibt die Art des Verbaus vor. So regelt es die DIN 4124. Sehr einfach können Kosten für den Verbau ermitBild 4. 5D-Softwareprogramme zur Vorab-Prüfung möglicher Kollisionen telt werden, wenn sich die Längen der Verbau-Elemente, sind nützliche Hilfsmittel für die Planung, etwa im Kreuzungsbereich bei aus denen sich die Kosten errechnen, direkt aus den autoTrennsystemen für die Ableitung von Schmutzwasser sowie für Regenwasser (Abb./Foto: RIB). matisch berechneten Flächen ableiten lassen.

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bleibt die Kostenermittlung auch bei vielen Schächten übersichtlich. Häufig wird ein Pauschalpreis für die Schachterstellung herangezogen. Die Unterscheidung erfolgt auf Basis der Höhe des Schachtes. So kostet ein Regelschacht mit einer Höhe von bis zu 4 m ca. 4.000 €. Höhere Schachtbauwerke sind entsprechend teurer. Da im Baustellenalltag die Lieferung der Schacht-Einzelteile allerdings nicht komplett, sondern wiederum prozess- und aufgabenorientiert erfolgt, ist es dennoch sinnvoll, das Modell zusätzlich getrennt nach Teilstücken zu betrachten. Der Überblick im Gesamtmodell in den einzelnen Phasen ist auf diese Weise vorhanden. Es empfiehlt sich ein 5D-Programm, das in diesen speziellen Fällen einen flexiblen Einsatz und entsprechende Übersichten bietet. Für weitere Prozesse in der Bauausführungsphase ist es denkbar, dass in Zukunft Fertigbauteile, wie Schacht ringe oder Rohrteilstücke, zielgerichtet gemäß Bauablaufplanung automatisch in die Produktion gehen und pünktlich zum geplanten Einbauzeitpunkt auf die Baustelle geliefert werden. Das bringt den Vorteil, dass keine gravierende Zwischen lagerung erfolgen muss.

– vi – Rohrleitungsbau – flexible Attribute von Vorteil Bei der Haltung wird aus der Rohrlänge ein „Hohlkörper“ erzeugt, der die Basis für die Verdrängungsberechnung bildet. Der Rohrdurchmesser wird automatisch als Attribut der Haltung angefügt. Für die Projektarbeit wird hierbei die freie Rohrlänge für die Mengenberechnung, Auflager und Verfüllung herangezogen. Für die Bestellung und Stücklängen wird die echte, tatsächlich zu bauende Rohrlänge, also von Schachtinnenwand zu Schachtinnenwand, angesetzt. Wie im Schachtbau bieten auch bei Rohrbaumaßnahmen flexible Attribute der einzelnen Volumenkörper im 5D-Modell eine gute Übersicht und können zu einem geminderten Fehlerrisiko – etwa falsche Bestellmengen – beitragen. Filtern nach Herstellervorgaben und rohrbauspezifische Normen können zu mehr Sicherheit beitragen und helfen, Fehler

im gesamten Planungs- und Bauprozess zu vermeiden.

– vii – Sinnvolle Ergänzungen: Kollisions prüfung und 3D-CAD-Viewer Von Vorteil im Rohrleitungsbau sind umfassende Qualitäts-Checks vor der Modellerstellung inklusive Attributierung. Diese können beispielsweise in einem 3D-CAD-Viewer erfolgen. Intelligente Softwareprogramme zur Vorab-Prüfung möglicher Kollisionen sind nützliche Hilfsmittel für die Planung, etwa im Kreuzungsbereich bei Trennsystemen für die Ableitung von Schmutzwasser und Regenwasser. Speziell komplexere und damit im Preis höher liegende Maßnahmen im Kanalbau lassen sich für Bauherren und Investoren idealerweise mit Hilfe eines Modells darstellen. So können Kosten direkt am Modell einzeln lokalisiert und begründet werden.

„Mit NEVARIS habe

ich meine Projekte immer im Blick – alle Informationen greifbar.

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Thomas von Canstein, Geschäftsführer der IfEU GmbH setzte NEVARIS bei der Erneuerung der Wärmeversorgung der Grundschule Glienicke/Nordbahn ein.

– viii – Fazit: Prozessorientiertes Arbeiten als Basis Die 5D- oder BIM-Arbeitsweise bietet gute Rahmenbedingungen für den Einsatz im Rohrleitungsbau. Generell erfordert das modellorientierte Planen und Bauen zunächst ein Umdenken in der Prozessorganisation sowie in der Zusammenarbeit der Projektbeteiligten untereinander. Die über den 5D-Prozess gewonnene Durchgängigkeit bringt nur dann die gewünschten Vorteile, wenn Modellinformationen übergreifend genutzt werden und jeder Mitarbeiter und jedes Team stets Zugriff auf die für ihre Aufgaben relevanten Daten haben. Für Projekte in den Bereichen Rohrleitungsbau / Entwässerung ist eine 5D-Software, die die oben beschriebenen, normenspezifischen und praktischen Aspekte dieser Maßnahmen aufgreift und die genannten Besonderheiten berücksichtigt, von Vorteil.

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BIM im Tiefbau

Den Baugrund kennen – Risiken erkennen Von BIM im Spezialtiefbau und dem größten Risiko, das da liegt, wo es nicht zu sehen ist

Bild 1. 3D-Modell der Ed. Züblin AG, Technisches Büro Tiefbau: Modell für die modellbasierte Mengenermittlung

Die Entwicklung von BIM hat sich in den letzten Jahren primär auf den Hochbau und weniger auf den Spezialtiefbau gerichtet. Nichtsdestotrotz kann der Spezialtiefbau auch von den Poten tialen der BIM-Methodik profitieren – in manchen Bereichen sogar mehr als der Hochbau … Wie in anderen Bausparten auch ist im Spezialtiefbau die Ermittlung der Mengen der auszuführenden Leistungen ein zentraler Prozess. Die Anwendung der BIM-Methodik soll dabei eine höhere Sicherheit in der Ermittlung von Mengen im Vergleich zur konventionellen Arbeitsweise bieten. Auch soll BIM den hohen Zeit- und Kostendruck von Bauvorhaben wirkungsvoll vermeiden helfen. Besonders bei komplexen Spezialtiefbaumaßnahmen mit einem engen Zeit- und Kostenrahmen ist ein schneller Zugriff auf aktuelle Informationen und Änderungen erforderlich. Die gegenwärtigen Gegebenheiten im Spezialtiefbau zeigen, dass die angefallenen Daten in erster Linie zeitaufwendig aufbereitet und zusammengetragen werden müssen, damit diese für Folgeprozesse verwendet werden können. Zudem wird das Auffinden von Schlüsselinformationen mit zunehmendem Projektfortschritt erschwert, da täglich neue Dokumente anfallen und der Datenbestand kontinuierlich steigt.

–i– Mengenermittlung Die Grundlage einer modellbasierten Mengenermittlung ist ein dreidimensionales Modell, das in einer parametri-

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schen objektbasierten Modellierungssoftware erstellt wird. Das Modell setzt sich aus unterschiedlichen Objekten zusammen, die projektspezifisch vom Planer erstellt oder bereits durch eine Bauteilbibliothek zur Verfügung gestellt werden. Aus den Bauteilen lassen sich direkt, über regelbasierte Mengenberechnung im Objekt oder geometrische Abfragen, alle relevanten Mengen für den Spezialtiefbau ableiten (Bild 1). Im Rahmen von Spezialtiefbaumaßnahmen können bekanntlich bei Erd-, Bohr- und Schlitzarbeiten Bodenschichten angetroffen werden, die einen höheren Kraftaufwand für Werkzeug und Maschine bedeuten sowie höheren Arbeitsaufwand und dementsprechend Kosten verursachen. Demnach ist es für die Kalkulation wichtig, die auszuhebenden Erdmassen und die zu durchdringenden Meter in den jeweiligen Bodenschichten zu ermitteln. Die Baugrundsituation kann mit den derzeitigen Prüf- und Untersuchungsverfahren nie genau abgebildet werden, da die Baugrunderkundung punktuell durchgeführt, und zwischen den Aufschlüssen der Bodenschichtenverlauf abgeschätzt bzw. interpoliert wird. Es ist Stand der Technik, dass zum Baugrundgutachten 2D-Baugrundschnitte beigelegt werden, auf denen die vom Baugrundgutachter bzw. Geotechniker interpretierten Bodenschichtverläufe und Bohrprofile dargestellt sind. Auf Grund der zweidimensionalen Darstellung des Bodenschichtenverlaufs, welche nur für bestimme Bereiche des Baufeldes angefertigt werden, können keine genauen Aussagen getroffen werden, wie sich der Boden in nicht aufgeschlossenen Bereichen verhält. Ein dreidimensionales Abbild des Baugrundes, aus dem an jeder Stelle des Baufeldes Baugrundschnitte abge-

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BIM im Tiefbau

Bild 2. 3D-Modell der Ed. Züblin AG, Technisches Büro Tiefbau: Dreidimensionaler Erdkörper, erstellt mit Dynamo BIM

vollumfänglich zu nutzen, liegt der Fokus der BIM-Entwicklung im Spezialtiefbau bei der Einbindung von dreidimensionalen Baugeräten und weiterer Ressourcen in das 3D-Modell, um z. B. bevorstehende Platzverhältnisse oder die Auslastung des maschinenintensiven Einsatzes auf der Baustelle zu überprüfen. Durch die parametrisch steuerbaren 3D-Maschinen können in der Arbeitsvorbereitung im Vergleich zur konventionellen Arbeitsweise qualitative Aussagen über die anzutreffenden Platzverhältnisse auf der Baustelle gemacht werden. Zwar wird eine Vielzahl unterschiedlicher Softwareprodukte auf dem Markt an geboten, die eine Visualisierung der Bauablaufplanung ermöglichen, jedoch hat sich an der konventionellen Arbeitsweise der Terminplanerstellung und deren Fort schreibung im Projektverlauf bisher nicht viel verändert. Vielmehr wurde der Terminplanungsprozess durch die nachgelagerte Erstellung von 4D-Bauablaufanimationen ergänzt.

– iii –

leitet und die Interaktion des Bodens und der Bauelemente ausgewertet werden könnten, würde die derzeitige Arbeits- Angebotskalkulation weise maßgeblich unterstützen. Mit der Anwendung der Im Zuge der Angebotserstellung nimmt der potenzielle BIM-Methode werden diese Anforderungen umgesetzt. Auf Grundlage der Bohrprofile aus dem Baugrundgutach- Auftragnehmer die Angebotskalkulation vor und gibt auf Basis der Ausschreibungsunterlagen sowie der Vorarbeiten, in denen aufgezeigt wird, welche Böden in welcher Schichtdicke und -folge vorliegen, kann vollautomatisch ten, wie die Mengenprüfung, der Entwurf der Baustellenein dreidimensionales Bodenschichtenmodell in einer einrichtung, die Analyse der Vertragsbedingungen, die BIM-Modelllierungssoftware generiert werden. Es werden Aufstellung des Bauablaufplans, einen Preis für die angedurch die Software sowohl durchgängige als auch aus fragten Leistungen ab. Die Leistungsbeschreibung bildet laufende Schichten und Linsen sowie der Grundwasser- die Grundlage jeder Kalkulation, wobei zwischen zwei stand unter Zuhilfenahme von Inter Formen der Leistungsbeschreibung unpolationsmethoden generiert. Mit die- Zwar wird eine Vielzahl unterschiedlicher terschieden wird. Zum einen ist es die ser Grundlage können in jedem Bereich Softwareprodukte auf dem Markt angeboLeistungsbeschreibung mit dem Leisdes Baufeldes Baugrundschnitte abge- ten, die eine Visualisierung der Bauablauftungsverzeichnis, und zum anderen die leitet, bodenschichtabhängige Verbau- planung ermöglichen, jedoch hat sich an Leistungsbeschreibung mit dem Leistungsprogramm, bei der der Auftrag massen und Aushubkörper bzw. -mas- der konventionellen Arbeitsweise der Tergeber nicht die einzelnen auszufüh sen in kurzer Zeit ermittelt werden minplanerstellung und deren Fortschreibung im Projektverlauf bisher nicht viel renden Positionen, sondern seine An(Bild 2). forderungen hinsichtlich der Funktion, Durch den Einsatz von BIM im verändert. Größe und Qualität des von ihm geSpezialtiefbau kann im Vergleich zur konventionellen Mengenermittlung eine höhere Präzision, planten Bauwerks beschreibt. Vor dem Hintergrund, dass eine höhere Zuverlässigkeit und weitreichendere Mög eine modellbasierte Angebotskalkulation die derzeitige lichkeiten (genauere Erdmassenberechnung und kürzere Arbeitsweise effizienter gestalten soll und zudem bei allen Reaktionszeiten bei Planungsänderungen) bei gleichblei- klassischen Projekten des Spezialtiefbaus eingesetzt werbendem Arbeitsaufwand erreicht werden. Lediglich die den kann, muss ein dynamischer Prozess entwickelt werNachvollziehbarkeit der Mengen ist durch die derzeitigen den, der auf beide Formen der Leistungsbeschreibung anSoftwaresysteme noch nicht ausreichend gegeben, da der wendbar ist. Der Prozess muss auf Basis des 3D-Modells Rechenprozess, den die Software durchführt, für den An- automatisch die zu erbringenden Teilleistungen identifiziewender kaum bis gar nicht sichtbar ist. ren und darauf aufbauend automatisch die Verknüpfung aller Teilleistungen mit den Objekten, Mengen und den Kalkulationsansätzen vornehmen. Das bedeutet, dass vor– ii – weg mehrere tausend Verknüpfungen, Kalkulationsansätze Arbeitsvorbereitung und Teilleistungen, die alle gängigen Teilleistungen einer Spezialtiefbaumaßnahme abdecken, definiert werden müsDie virtuelle Baustelle als Repräsentation für das geplante sen. Die Schaffung eines solchen Prozesses ist mit den Bauvorhaben soll strategische Entscheidungen unterstüt- derzeit verfügbaren Systemen mit einem hohen Arbeits zen und absichern, Störungen im Bauablauf sollen da- aufwand verbunden. Der Mehrwert der daraus generiert durch frühzeitig identifiziert und alternative Bau- und Aus- wird, ist gegenüber dem zuvor einzubringenden hohen führungsvarianten durch eine Prozess- und Logistiksimu- Arbeitsaufwand jedoch unverhältnismäßig klein. Zudem lation transparent gemacht werden. Um die Vorteile der ist die Pflege der mehreren Tausend Verknüpfungen, Kalku BIM-Methode auch im Bereich der Arbeitsvorbereitung lationsansätze und Teilleistungen sehr zeitintensiv. Zwar

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BIM im Tiefbau

Bild 3. 3D-Modell der Ed. Züblin AG, Technisches Büro Tiefbau: Prüfung der Einbindetiefe von Rüttelstopfsäulen

können mit dem Einsatz von BIM in der Angebotsphase die Mengen präziser berechnet und Baugrundrisiken besser abgeschätzt werden, aber die klassische Arbeitsweise der Kostenkalkulation wird dadurch nicht optimiert.

– iv – Modellbasierte Bauausführung

schehen aus geotechnischer Sicht zu überwachen. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen kann der Eintritt von Ausnahmesituationen frühzeitig erkannt und demzufolge frühzeitig Entscheidungen getroffen werden, damit es nicht zu längeren Ausführungszeiten und zusätzlichen Kosten kommt. Voraussetzung ist jedoch, dass alle für die Entscheidung notwendigen Informationen schnell und in übersichtlicher Form für die am Projekt Beteiligten zur Verfügung stehen (Bild 3). Diesbezüglich erweist sich der Einsatz eines BIMorientierten Informations-Managementsystems in der Ausführungsphase als eines der vielversprechendsten Poten tiale der BIM-Methode im Spezialtiefbau. Nicht nur für die Bauprozesse ist ein solches System von Vorteil, sondern auch für die Kalkulation, die Arbeitsvorbereitung, für das Qualitätsmanagement und das Controlling. Zum einen wird die Aufbereitung und Zusammenfassung der verfügbaren und angefallenen Daten verbessert, sodass die derzeit fest integrierten Arbeitsvorgänge der Datenaufbereitung und -zusammenfassung im Spezialtiefbau entfallen. Außerdem können Informationen verschiedener Herkunft durch eine kontextsensitive Informationspräsentation in Form von Diagrammen, Tabellen und 3D-Modellen, die den aktuellen Bauzustand und die Baugrundsituation Repräsentant wiedergeben, übersichtlich dargestellt werden. Damit können bautechnische und geologische Zusammenhänge direkt ermittelt, der Baufortschritt und der Bauzustand fachgerecht bewertet und kritische Situationen frühzeitig erkannt werden (Bild 4). Pelle Meholm – vrame Consult GmbH

Trotz sorgfältiger Planung ist in der Entwurfsphase keine genaue Prognose zu den erwartenden geologischen Gegebenheiten möglich, sodass es notwendig ist, das Bauge-

www.vrame-gmbh.com

Bild 4. 3D-Modell der Züblin Spezialtiefbau GmbH: Modellbasierte Bauablaufdokumentation (Abb.: Vrame)

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BIM-Level: Leistungskatalog für BIM-Projekte Damit BIM sich weiter durchsetzt, müssen ausführende Bau unternehmen ihre Leistungen bei BIM-Projekten definieren und übersichtlich darstellen. Das hilft Auftraggebern, den Mehrwert der Methode in jeder Projektphase zu erkennen, und schafft eine einheitliche Grundlage für alle Beteiligten. Der Beitrag zeigt das mögliche und realisierbare Leistungsspektrum anhand der BIMLevel bei Wolff & Müller.

gehen die Vorteile von BIM in der langen Betriebsphase weiter: Reale Immobilien werden in Zukunft einen digitalen Zwilling haben, so wie das bei Produkten anderer Branchen gang und gäbe ist. Mit Hilfe dieser Datenbank können die Betreiber etwa die Energie-, Reinigungs- und Wartungskosten der Immobilie berechnen oder Umbauten planen.

Noch gibt es in der deutschen Baubranche kein einheitliches Verständnis der BIM-Methode. Auch die Leistungen ausführender Bauunternehmen sind weder klar geregelt noch einheitlich definiert. Bauunternehmen können BIM zum Durchbruch verhelfen, indem sie Position beziehen: Was genau versteht das Unternehmen unter BIM? Welche BIM-spezifischen Leistungen bietet es Auftraggebern in jeder einzelnen Projektphase an? Ein einheitliches Verständnis und ein BIM-Leistungskatalog schaffen sowohl extern als auch intern Klarheit:

Klarheit für das Unternehmen

–i– Klarheit für Auftraggeber Der BIM-Leistungskatalog macht die Vorteile der Methode in jeder Projektphase transparent und motiviert Bauherren, sich für das digitale Planen und Bauen zu entscheiden. Viele Investoren, Bauherrn und Betreiber von Immobilien sind sich nicht bewusst, dass sie von BIM am meisten profitieren. Es entstehen bessere Gebäude, weil Architekten, Planer und Bauunternehmen im gleichen Datenraum arbeiten statt jeder für sich. Bauherren können sich das spätere Bauwerk schon früh realitätsnah vorstellen und bekommen mehr Kosten- und Terminsicherheit. Vor allem

Mit einem Leistungskatalog schaffen Bauunternehmen auch innerbetrieblich die Voraussetzungen und Prozesse zur Umsetzung von BIM-Projekten. Die Mitarbeiter auf der Baustelle und im Innendienst brauchen ein einheitliches Verständnis und eine gemeinsame Wissensplattform, um die Digitalisierung als Chance zu begreifen und die damit verbundenen Neuerungen zu akzeptieren.

Klarheit für Projektpartner Letztendlich müssen alle Projektpartner – also Projektsteuerer, Architekten, Fachplaner und beteiligte Bauunternehmen – eine gemeinsame Antwort auf die Frage finden, was BIM für sie und für das konkrete Projekt bedeutet. Der Leistungskatalog des Bauunternehmens bietet hier Orientierung.

– ii – BIM-Level bei Wolff & Müller Wie ein solcher Leistungskatalog aussehen kann, zeigen die BIM-Level von Wolff & Müller. Das Stuttgarter Bau

Bild 1. BIM-Level bei WOLFF & MÜLLER

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BIM in Bauunternehmen

Bild 2. Gebäudedatenmodell mit integrierter TGA-Planung

unternehmen gehört zu den fortschrittlichsten Anwendern von BIM in Deutschland und wurde für sein BIM-Engagement bereits mehrfach von der RIB Software AG und der Stanford University ausgezeichnet. Zuletzt hat Wolff & Müller im Dezember 2015 den iTWO-Award in der Kategorie „Most Collaborative Use in Europe“ erhalten. Die BIM-Level sind Teil der Digitalisierungs-Strategie, die genau beschreibt, wie Wolff & Müller bis zum Jahr 2020 im gesamten Unternehmen digitale Prozesse verankern möchte. Die BIM-Level sind die Grundlage für die zentralen Serviceeinheiten des Unternehmens (z. B. Design- und Engineering-Center, Unternehmensentwicklung) und die bundesweiten Niederlassungen, aber auch für die Kommunikation und Zusammenarbeit mit Auftraggebern und Projektpartnern.

halb von Unternehmen – und Big BIM – der Zusammenarbeit aller Beteiligten am Gebäudedatenmodell. Big BIM wiederum unterteilt sich in Open und Closed BIM. Bei Open BIM arbeitet jeder Projektbeteiligte an seinem eigenen Fachmodell und mit seiner eigenen Software. Es gibt ein gemeinsames Koordinationsmodell, das der verantwortlichen BIM-Manager, unterstützt durch Software, regelmäßig auf mögliche Kollisionen überprüft. Bei Closed BIM arbeiten alle Projektbeteiligten in einem zentralen Gebäudedatenmodell und mit der gleichen Software. Architekt und Fachplaner können entweder in einer gemeinsamen Datei arbeiten. Oder die Gebäudedatenmodelle der Fachplaner sind direkt mit dem Architektur-/Tragwerksmodell verknüpft und werden der jeweils anderen Partei in Echtzeit angezeigt.

Grund- und Zusatzleistungen

Level 1 (Planungsphase)

Die fünf BIM-Level orientieren sich an den Projektphasen: Planung, Angebot, Ausführung, Abnahme und Gewähr leistung. Dabei unterscheidet Wolff & Müller zwischen Grund- und Zusatzleistungen. Die Grundleistungen sorgen für eine ganzheitliche und sinnvolle Anwendung der BIMMethode und beziehen sich jeweils auf eine Projektphase. Die Zusatzleistungen sind optionale Angebote, die jedoch mehrere Projektphasen umfassen. Der Auftraggeber muss sie bereits in einem frühen Stadium der Planung beauftragen, damit die notwendigen Strukturen und Informationen im Gebäudedatenmodel angelegt werden können. Zu jedem BIM-Level gibt es ein detailliertes Leistungsverzeichnis, wobei Auftraggeber die Leistungen sowohl einzeln als auch komplett beauftragen können.

Grundsätzlich gilt: Je früher das ausführende Bauunternehmen in den BIM-Prozess eingebunden wird, desto eher kann es sein Fachwissen und seine bisherigen Erfahrung

Little, Big, Open und Closed BIM Die Leistungen hängen auch von der methodischen Umsetzung des jeweiligen Projektes ab. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Litte BIM – Insellösungen inner-

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Bild 3. Kollisionsprüfung: Kollisionen zwischen dem Tragwerk und der Haustechnik werden am Modell sichtbar und lassen sich so rechtzeitig vermeiden.

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kann Wolff & Müller zudem das Gebäudedatenmodell auf mögliche Kollisionen der Werkplanungen unterschiedlicher Fachplaner überprüfen. Durch Verknüpfung der Bauteile mit den Vorgängen aus dem Terminplan wird der Bauablauf simuliert, durch Verknüpfung der ermittelten Mengen mit dem Baukostenindex oder hilfsweise mit Erfahrungswerten aus früheren Projekten können die Baukosten schon früh präzise prognostiziert werden.

Level 3 (Ausführungsphase)

Bild 4. Baubesprechungen im BigRoom bei WOLFF & MÜLLER: Das gemeinsame, integrale Planen verbessert den Planungsprozess.

in das Projekt einbringen. Für den Auftraggeber lohnt es sich deshalb, bereits die Beratung im BIM-Modell in Anspruch zu nehmen. Aus den vorhandenen Unterlagen (Bebauungsplan, Skizze oder auch schon Vorentwurf mit Raumprogramm) erstellt Wolff & Müller ein einfaches Volumenmodell, an dem das Projektteam wichtige Fragen diskutiert und klärt. Typische Leistungen sind eine grobe Kostenschätzung, die Ermittlung von Bruttorauminhalt und Bruttogeschossfläche, eine Standortstudie und eine Sonnenstandsstudie.

Level 2 (Angebotsphase) In der Angebotsphase sind bereits alle relevanten Bauteile im Modell hinterlegt, so dass das Bauunternehmen die zu kalkulierenden Materialmengen transparent und exakt ableiten kann. Das Bauteil „Wand“ beispielsweise ist mit Informationen darüber angereichert, dass es aus Beton ist, eine bestimmte Betongüte hat, ein Ortbetonbauteil ist und einen bestimmten Bewehrungsansatz besitzt. Die Geometrien (Höhe, Länge, Breite und Volumen) und Bauteilinformationen werden automatisch an eine AVA-Software übergeben. Durch die hinterlegten Abfragen in der AVA-Software werden die Bauteile dem Leistungsverzeichnis zugeordnet. Mit entsprechenden Tools und Programmen

In dieser Phase sind alle für den Bau nötigen Informationen im Modell hinterlegt und für die Bauunternehmen nutzbar. Ein wichtiges Kontrollinstrument auf der Baustelle ist der laufende Abgleich zwischen Planung und Ausführung. Das gilt sowohl für den Baufortschritt als auch für die Kosten. Um den virtuell simulierten Bauablauf mit der Realität auf der Baustelle zu vergleichen, sind die tatsächlich ausgeführten Bauteile im Modell mit unterschiedlichen Farben gekennzeichnet. Bei der Kostenkontrolle werden sowohl die kalkulierten als auch die in Rechnung gestellten Leistungen mit der ausgeführten Leistung verglichen. Durch die exakte Mengenermittlung mit Hilfe des Gebäudedatenmodells lassen sich positive wie auch negative Massenabweichungen oder Leistungsdifferenzen schnell und genau ermitteln. Die dadurch erreichte Kostentransparenz steigert das Vertrauen des Bauherrn und hilft den Beteiligten bei der gemeinsamen Projektabwicklung.

Level 4 (Abnahme) und 5 (Gewährleistung) Am BIM-Modell lässt sich dokumentieren, welche Leistungen bereits abgenommen sind, welche Mängel noch beseitigt werden müssen und wie der Stand dieser Maßnahmen ist. Man unterscheidet zwischen Abnahmemängeln und Gewährleistungsmängeln, wobei letztere während der fünf- bis zehnjährigen Gewährleistungsphase nach Fertigstellung des Gebäudes auftreten.

– iii – Dokumentenmanagement Auf Wunsch übernimmt das Bauunternehmen das digitale Dokumentenmanagement für das Bauprojekt. Dazu gehört die Definition der Dokumentenstruktur und der Ablage-

Bild 5. Soll-Ist-Abgleich: Alle Bauteile, die innerhalb einer bestimmten Kalenderwoche fertiggestellt wurden, sind grün markiert.

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Bild 6. Einsatz von Drohnen zur digitalen Geländeaufnahme (Punktwolke) (Fotos/Abb.: Wolff & Müller)

regeln. Auf einer Dokumentenmanagementplattform werden alle Dokumente systematisch gebündelt und dem BIM-Modell zugeordnet, zum Beispiel die verschiedenen Fachmodelle, Planstände, Datenblätter, Fotos, Anleitungen, Lieferscheine, Qualitätsnachweise und vieles mehr.

BIM-Management Bei BIM-Projekten muss einer der Projektpartner das BIM-Management übernehmen – Wolff & Müller bietet das als Zusatzleistung an. Der BIM-Manager koordiniert, überwacht und steuert den Planungsablauf mit der BIMPlanungsmethode. Er unterstützt die übrigen Projektbeteiligten bei Fragen rund um die BIM-Methode, zu Hard- und Software sowie der Projektplattform. Die Verträge zwischen dem Auftraggeber und dem ausführenden Unternehmen sowie dem ausführenden Unternehmen und dem Nachunternehmer werden über größtenteils einheitliche besondere Vertragsbedingungen für BIM-Leistungen (BVB) auf juristischer Seite und über ein BIM-Pflichtenheft auf technischer Seite miteinander vernetzt. Der BIMManager stimmt das BIM-Pflichtenheft und die BIM-BVB mit dem Bauherrn ab und erstellt einen BIM-Projekt abwicklungsplan.

As-built- und As-planned-Modell Das sogenannte As-planned-Modell ist das Ergebnis der BIM-Planung und bildet den letzten Planungsstand ab. Das As-built-Modell hingegen ist ein digitaler Zwilling des realen Gebäudes. Es enthält auch die Änderungen, die sich im Laufe der Bauausführung ergeben haben – z. B. zusätzlich angebrachte oder versetzte Steckdosen. Beide Modelle sind nützliche Datenbanken für die Nutzung und den Betrieb des Gebäudes, müssen jedoch entsprechend aktualisiert und gepflegt werden. Wolff & Müller bietet das als Zusatzleistung an.

Visualisierung, Punktwolke, Laserscan Ein großer Vorteil von BIM ist, dass jeder Teil des Gebäudes jederzeit dreidimensional betrachtet und visualisiert

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werden kann. Über diese alltäglichen Visualisierungen hinaus werden manchmal umfassende und attraktiv aufbereitete 3D-Abbildungen etwa zur Vermarktung einer Immo bilie benötigt. Weiter Zusatzleistungen sind die Punktwolke und der Laserscan: Die Punktwolke ist ein digitales Abbild des Geländes, das mit Hilfe von Kamera-Drohnen erstellt wird. Sie hilft dem Projektteam, das Gebäude möglichst präzise an seine Umgebung anzupassen und darin zu visua lisieren. Das Laserscanning ist das Abtasten einer 3D-Oberfläche mit einem Laserstrahl, um sie zu vermessen oder Bilder davon zu erzeugen. Es ist sowohl für Außen- als auch für Innenräume anwendbar.

– iv – Fazit Durch die Einführung und bauphasenübergreifende Anwendung von BIM können die Gebäudedaten der verschiedenen Projektbeteiligten (Architekten, Fachplaner und ausführende Unternehmen) in einem zentralen, digitalen Gebäudedatenmodell integriert mit weiteren Informationen verknüpft werden. Dieser durchgängige und integrierte Planungsprozess kann in der Ausführungsphase durch die am Bau beteiligten Unternehmen weiter genutzt und für ihre Zwecke verwendet werden. Die ausführenden Unternehmen müssen diesbezüglich jedoch ihre möglichen Leistungen einheitlich definieren und in einem Leistungskatalog darstellen. Nur dies ermöglicht es den Auftraggebern, ihre Projektziele bei der Anwendung der BIM-Methode mit dem Leistungskatalog abzugleichen und in der Folge eine klar definierte Leistung zu beauftragen.

Dr. Alexander Kappes M. Sc., Leiter Geschäfts führungsbüro und Forschung und Entwicklung bei Wolff & Müller; Dipl.-Ing. (FH) Niklas Brandmann, Leiter Digitalisierung/BIM der Service-Einheit Unternehmensentwicklung bei Wolff & Müller

www.wolff-mueller.de

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BIM in Bauunternehmen

Wetterunabhängig Spielen – BIM erhöht Planungsund Ausführungssicherheit Von umfassendem Informationsautausch, Arbeitserleichterung und Sicherheit Vor allem bei gutem Wetter lockt der Freizeitpark Ketteler Hof jedes Jahr zahlreiche Besucher nach Haltern am See. Damit die Gäste zukünftig auch bei schlechtem Wetter und im Winter auf ihre Kosten kommen, entsteht derzeit auf einem benachbarten Grundstück ein großer Indoor-Spielplatz. Mit der Planung und Ausführung des Neubaus ist Brüninghoff beauftragt. Die vielseitigen Herausforderungen des komplexen Projekts löst der Projektbauspezialist mittels BIM. Der neue Indoor-Spielplatz in der Stadt Haltern am See im Kreis Recklinghausen erstreckt sich auf mehreren Ebenen und einer Nettogrundfläche von knapp 3.140 m². Auf spielerische Weise können die Besucher hier eine Reise um die Welt erleben. Neben dem Spieleareal mit Geräten und unterschiedlichen Themenbereichen umfasst das Raumkonzept eine großzügige Gastronomie auf 600 m². Von dort aus gelangt der Besucher auf einen überdachten Balkonund Terrassenbereich, der unmittelbar an einen vorhandenen Teich angrenzt. Die Realisierung des Indoor-Spielplatzes erfolgt in schlüsselfertiger Bauweise und wird bis auf die Außenanlagen, die Innenbekleidung der Spielräume sowie den Spielgeräten von der Firma Brüninghoff als Generalunternehmer ausgeführt.

–i–

Bild 2. Für einen stimmungsvollen Lichteinfall und einen direkten Ausblick in die Natur sorgt die raumhohe Glasfassade.

Vielseitige Bauaufgabe Das Großprojekt in Lavesum weist einige Besonderheiten auf: Eine wesentliche Herausforderung ist die Größe und Komplexität der Architektur. Hinzu kommt die Beschaffenheit des Baugrundstückes, dessen Modellierung besonders aufwändig war. Das Gelände ist durch einen 5 m hohen Vorsprung gekennzeichnet, in den der Indoor-Spielplatz zum Teil hineingebaut ist. Um den markanten Höhenunter-

schied auch im Innenbereich sichtbar zu machen, wurde an der Stelle ein schräges Fensterband eingelassen. Das Hauptgebäude ist zudem in Teilbereichen in einen vorhandenen Teich gebaut. Dadurch entstehe der Eindruck, dass die Gastronomie „von Wasser umspült“ werde, erklärt die zuständige Architektin, Nadine Merschjohann. Sichtbezüge zwischen Innen und Außen entstehen durch eine großflächige Verglasung des Gastronomiebereiches.

Bild 1. In unmittelbarer Nähe zum Freizeitpark Ketteler Hof in Haltern am See entsteht derzeit ein großer Indoor-Spielplatz.

Bild 3. Building Information Modeling erleichtert den Baubeteiligten die Planungsarbeit und unterstützt so einen reibungslosen Projektablauf.

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Bild 4. Vor allem bei gutem Wetter lockt der Freizeitpark Ketteler Hof jedes Jahr zahlreiche Besucher nach Haltern am See. Damit die Gäste zukünftig auch bei schlechtem Wetter und im Winter auf ihre Kosten kommen, entsteht derzeit auf einem benachbarten Grundstück ein großer Indoor-Spielplatz.

Bild 5. Auf einer Nettogrundfläche von insgesamt knapp 3.140 Quadratmetern bietet das Gebäude ein Spieleareal sowie einen Gastronomiebereich.

Bild 6. Die Materialien Holz und Glas prägen die Außenansicht des IndoorSpielplatzes.

Bild 7. Ein Dachtragwerk aus Holzleimbindern überspannt die große Fläche des Gebäudes.

Auch aus logistischer Sicht hat die Bauaufgabe ihre Besonderheiten. So sind beispielsweise enge Absprachen mit den Spielgeräteherstellern notwendig.

– ii – Naturbaustoff für Konstruktion und Fassade Die Materialwahl des Indoor-Spielplatzes ist angelehnt an den Außenbereich des Parks. Es kommen vor allem naturverträgliche und hochwertige Baumaterialien wie Holz zum Einsatz. Demzufolge bestehen die Außenwände aus Holzrahmenbauwänden. Durch die Vorfertigung der Wandelemente im Werk kann eine hohe Präzision und ein schneller Baufortschritt gewährleistet werden. Das Haupttragwerk des Gebäudes bilden eine, in Teilen auf Bohrpfählen gegründete, Bodenplatte, sowie Ortbetonstützen und -wände, welche im Verbund gleichzeitig für die Dichtigkeit im Bereich der erdberührten Bauteile sorgen. Zusätzlich dienen Betonfertigteilstützen in Teilbereichen zum Abtrag der Lasten. Das Dachtragwerk besteht aus Holzleimbindern, die in der offenen Konstruktion besonders zur Geltung kommen. Der Fokus auf dem Material Holz

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Bild 8. Die Außenwände sind in Holzrahmenbauweise ausgeführt. Die Fassadenbekleidung besteht aus einer Lärchenverschalung.

spiegelt sich auch in der Fassade wider: Die Holzrahmenbauwände erhalten eine horizontale Verschalung aus Lärchenholz. Dank des natürlichen Fassadenmaterials fügt sich der Indoor-Spielplatz nicht nur formal, sondern auch optisch in die ländliche und von Baumbestand geprägte

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Bild 9. Zügiger Baufortschritt: Die vorgefertigten Holzrahmenbauwände können schnell und präzise gestellt werden.

Bild 10. Der Gastronomiebereich wird vollflächig verglast und grenzt direkt an einen Teich. Es entsteht der Eindruck, dass dieser „von Wasser umspült“ ist.

Umgebung ein. Charakteristisch für den Baukörper sind zudem flache Anbauten, die sich mit einer teils grün farbigen Betonfassade vom Rest der Fassade absetzen.

– iii – Umfassender Informationsaustausch dank BIM Bei Bauvorhaben dieser Größenordnung und Komplexität ist das Risiko von Planungsfehlern deutlich höher als bei kleineren Projekten. Dies hat zum einen mit dem höheren konstruktiven und technischen Niveau des Gebäudes zu tun, zum anderen ist maßgeblich, dass mehr Spezialisten und Gewerke in die Planung und Ausführung eingebunden werden müssen. Schon seit längerem setzt Brüninghoff bei Großprojekten erfolgreich auf BIM. Das kam nun auch beim Bau des Indoor-Spielplatzes in Haltern am See zum Tragen. Ausschlaggebend für diese Entscheidung war die Möglichkeit, den Informationsaustausch zwischen den Projektbeteiligten bei umfassenden Informationen und vielseitiger sowie komplexer Architektur zu verbessern.

– iv – Effektive Kollisionskontrolle Die Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten an einem digitalen Bauwerksmodell und das Zusammenführen der Informationen aus den unterschiedlichen Planungsprogrammen mittels Schnittstelle sind nicht die einzigen Vorteile, die eine Einbindung von BIM im Planungsprozess sinnvoll machen. Denn dank des digitalen 3D-Modells erhalten die Beteiligten einen schnelles Verständnis für die Architektur, das Gelände und die Aufgabe – auch bei kom-

Bild 11. Eine großzügige Dachverglasung sorgt für die natürliche Belichtung der Spielbereiche (Fotos/Abb.: Brüninghoff).

plexen Bauvorhaben. Zudem ist eine hohe Übersichtlichkeit gegeben: So kann z. B. die Paketabfolge der Trapezbleche und die Stützenaufstellung nach Zeit und Ort eingesehen werden. Die terminlichen Abfolgen, die in MS Project angelegt wurden, lassen sich anschaulich mit allen Beteiligten durchsprechen. BIM bringt zudem Arbeitserleichterung und Sicherheit: Die Montageanleitungen und Detailplanungen können bauteilabhängig abgerufen werden. Auch der Status jedes Bauteils ist für alle sichtbar, sodass Freigabe, Fertigstellung sowie Liefer- und Montagedatum leicht überprüft werden können. Darüber hinaus ermöglicht BIM die Ausgabe von Bauteillisten und Auswertungen. Der wohl größte Vorteil der Planungsmethode ist die Kollisionskontrolle von unterschiedlichen Gewerken im Programm. Anhand der genauen Darstellung von Lage

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und Art der Kollision können Planungsfehler direkt erkannt und behoben werden. „Das Bauprojekt ,Indoor-Spielplatz‘ basiert auf einer vorausschauenden Planungsweise. Mittels BIM kann selbst bei hoher architektonischer Komplexität eine große Planungssicherheit erzielt werden. Auch die gewählte Bauweise mit vorgefertigten Holzrahmenbauwänden und Fertigteilen unterstützt eine zuverlässige und termingerechte Projektabwicklung“, erklärt Brüninghoff-Geschäftsführer Frank Steffens. Die Eröffnung des neuen Indoor-

Spielplatzes in Haltern am See ist für das Frühjahr 2017 geplant. Bautafel: Neubau eines Indoor-Spielplatzes in Haltern ■■ Bauherr: Freizeitpark Ketteler Hof GmbH ■■ Planung und Bauausführung: Brüninghoff GmbH & Co.KG ■■ Bauzeit: Juli 2015 bis Ende 2016

www.brueninghoff.de

BIM-Leitfaden des VDI für die Planungspraxis Pünktlich zur ExpoReal im Oktober in München hat der Verband Beratender Ingenieure VBI seinen „BIM-Leitfaden für die Planerpraxis“ vorgestellt. Mit der Broschüre will der VBI die Rolle der planenden Ingenieure im sich durch die Digitalisierung des Planens und Bauens verändernden Planungsprozess stärken. Der Leitfaden definiert dazu aus Planerperspektive Verantwortlichkeiten, Auftraggeberpflichten und Voraussetzungen zur Anwendung digitaler Planungsmethoden im Zuge der Einführung von BIM. Die mit BIM verbundene Hoffnung, künftig anhand eines detaillierten digitalen Modells Bauvorhaben reibungslos und fehlerfrei abwickeln und effizient bewirtschaften zu können, setzt voraus, dass die Planer sich die neue Methodik aneignen und sicher beherrschen. Umso

wichtiger ist es, dass die Ingenieure daran mitwirken, Werkzeuge und Regularien der modellbasierten Planung so zu definieren, dass diese ihnen bei der Arbeit und dem Projekt insgesamt, also auch Auftraggebern und Betreibern, nutzen. Dabei verstehe sich der VBI-Leitfaden „als praktische Handreichung zur Anwendung von BIM sowohl für Planer als auch Auftraggeber“, wie VBI-Präsident Dr.-Ing. Volker Cornelius im Vorwort hervorhebt. Der „BIM-Leitfaden für die Planerpraxis“ (DIN A5 Broschur) umfasst 16 Seiten, kostet 10 € einschließlich MwSt. zzgl. Versandkosten (VBI-Mitglieder zahlen 7 €) und kann unter u. s. Webadresse bestellt werden

www.vbi.de/shop

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Alles für den Bauingenieur in der Praxis

Angewandte Baudynamik

Tragende Teile aus Glas

Statische Beurteilung historischer Tragwerke Band 1: Mauerwerkskonstruktionen

Statische Beurteilung historischer Tragwerke Band 1: Holzkonstruktionen

Bemessung von Befestigungen in Beton

Bauen mit Betonfertigteilen im Hochbau

Bewertung und Verstärkung von Stahlbetontragwerken

Anwendung der FiniteElemente-Methode im Betonbau

Stahlbeton im Bestand

Leitfaden Straßenbrücken

Mauerwerk Bemessung nach Eurocode 6

Ingenieurholzbau nach Eurocode 5 Ausgewählte Titel auch als

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