BIM Building Information Modeling 2024

BIM – Building Information Modeling 2024

– Zukunftsorientiertes Mehrgenerationen-Wohnen im Vierseithof

– Resilienz planen – Digitale Werkzeuge für den Wiederaufbau ukrainischer Städte

– Die Grenzen der Gebäudesimulation: Realität vs. Berechnung

– Georeferenzierung mit BIM in Infrastruktur-Großprojekten

– Etablierung des BIM-Standards für die nächste Generation digitaler Fachkräfte

– Holistisches Informationsmanagement im Bauwesen

– Organisationsspezifische BIM-Befähigung und Synergien zwischen BIM und IPA

– Automatisierungspotenziale bei der modellbasierten Termin- und Kostenplanung von Infrastrukturprojekten

Ernst & Sohn Special

SMART UND GRÜN.

Digitale Lösungen von Zeppelin Rental. 0800

Das

Glas ist vielleicht noch nicht halb voll, aber es füllt sich

(Foto:

Glaubt man den Umfragen, so nutzten im Jahr 2023 bereits 20 % der Bauunternehmen BIM, wobei der Anteil der BIM-Projekte am Unternehmensumsatz bei etwa 32 % liegt – Tendenz steigend. Auf den ersten Blick wirken diese Zahlen zunächst positiv. Seit 2020 ist BIM jedoch für Bundesprojekte im Infrastrukturbau verbindlich. Die Deutsche Bahn, einer der größten Auftraggeber der Bauwirtschaft, fordert BIMAnwendungsfälle in all ihren Ausschreibungen. Ab dem kommenden Jahr werden auch alle Hochbauprojekte des Bundes ab einer Auftragssumme von 0,5 Mio. € mit BIMLeistungen durchgeführt. Vor diesem Hintergrund erscheinen 32 % des Umsatzes von 20 % der Bauunternehmen fast schon überschaubar.

Vergleiche ich diese Werte mit meinen eigenen Beobachtungen, zeigt sich vor allem bei der Anwendung von BIM auf Baustellen ein anderes Bild. Größere Unternehmen, die weite Bereiche der Wertschöpfungskette in Bauprojekten selbst abdecken können, nutzen BIM bereits zur Optimierung interner Prozesse. BIM-Spezialisten standardisieren und vernetzen dabei einzelne Anwendungen zu Prozessketten, um den maximalen Nutzen aus BIM-Daten zu ziehen. Die modellbasierte Arbeitsweise hat dort in Teilen des operativen Geschäfts die 2D-Planung als Standard ersetzt. In solchen Unternehmen liegt der Fokus in nächster Zeit daher auf der Erhöhung der Produktivität durch Automatisierungen, etwa mit den aktuellen Hype-Themen KI und Robotik, um auch in Zukunft die anstehenden Projekte mit einer demografisch bedingt eher kleineren Belegschaft bewältigen zu können.

Anders sieht es bei Unternehmen mit weniger als 100, meist nur bis zu 10 Mitarbeitern aus, die 98,7 % der deutschen Bauwirtschaft ausmachen. Aufgrund ihrer Größe können sie sich in der Regel keine zusätzlichen BIM-Spezialisten leisten. Zudem hängt es dort stark von den Führungskräften ab, ob die Nutzung neuer Technologien priorisiert wird. Oftmals reichen die Erfahrungen über einzelne Versuche oder Mitarbeiter mit BIM-Kenntnissen nicht hinaus. Bei „Lonely BIM“, wie die vereinzelte BIM-Anwendung genannt wird, steht der Aufwand der Modell-Erstellung im ungünstigen Verhältnis zur Nutzung. Lonely BIM schafft es selten auf die Baustelle, wo nur aktuelle und abgestimmte Informationen zählen.

Man könnte nun ein Klagelied auf den deutschen Perfektionismus anstimmen, aber BIM auf die Baustelle zu bringen, ist auch in anderen Regionen der Welt eine Herausforderung. In Märkten, die von großen, innovativen

Unternehmen geprägt sind, vollzieht sich der Wandel in der Regel schneller. Beispiele hierfür sind die skandinavischen Länder, die USA sowie der australisch-asiatische Raum. Auch die bevorzugten Vergabeverfahren beeinflussen die Geschwindigkeit der Digitalisierung auf der Baustelle. Kleinteilige Vergabemodelle und die Trennung von Planung und Ausführung führen zu „Silodenken“, bei dem „Das Beste fürs Unternehmen“ mehr gilt als „Das Beste für das Projekt“. Die hieraus entstehenden Konflikte fördern nicht den phasen- und fachübergreifenden Informationsfluss, der eines der Hauptziele modellbasierter Projekte ist. Trotzdem gibt es Entwicklungen in der deutschen Bauwirtschaft, die optimistisch stimmen. Erstens die Entwicklung cloudbasierter Projektplattformen (CDEs). Nach anfänglicher Zurückhaltung gegenüber der Cloud wächst dieses Segment der Bausoftware-Welt stark. Browserbasierte Software erleichtert den Einstieg und die Nutzung von BIM und vermeidet technische Hürden. Funktionen wie das Aufgabenmanagement/Issues verschaffen allen Projektbeteiligten Übersicht und entlasten die Kommunikation. Die Zusammenarbeit wird dadurch einfacher, zielgerichteter und BIM auf Mobilgeräten für die Baustelle zugänglich.

Zweitens gibt es seit März 2024 mit dem aktuellen IFC-Standard ein Datenmodell, das als ISO 16739-1:2024 umfassend und weltweit brancheneinheitlich Bauwerksdaten maschinenlesbar beschreibt. Dies vereinfacht den Informationsaustausch zwischen Programmen verschiedener Hersteller und Fachrichtungen und erleichtert die automatisierte Erstellung von Berechnungen, Berichten sowie der Baudokumentation.

Drittens erkennen Bauherren, dass Vergabemodelle nach dem Prinzip „teile und herrsche“ einer vernetzten Arbeitsweise nach BIM entgegenstehen. Das Potenzial von Lean und BIM für stabile und automatisierte Prozesse schlägt sich in entsprechenden Anforderungen von immer mehr Ausschreibungstexten nieder. Erste Projekte nach dem Modell der Integrierten Projektabwicklung (IPA) wurden nun auch in Deutschland gestartet und zeigen, dass konsequent vernetztes Arbeiten von Anfang an zu besseren Ergebnissen führt und die pragmatische Umsetzung gemeinsamer BIM-Prozesse in Projekten erleichtert.

Das Glas ist vielleicht noch nicht halb voll, aber es füllt sich. Auch dieses Heft steckt wieder voller Anregungen und Ideen. Ich wünsche Ihnen viel Freude beim Lesen!

Ihr Marcus Schreyer

Professor für digitalisiertes Bauen am Building Lab, OTH Regensburg

privat)

Special 2024 BIM –

Building Information

Modeling

Ernst & Sohn Special 2024

BIM – Building Information Modeling

ISSN 2750-5030

Ernst & Sohn GmbH

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

Mit dem Vierseithof möchte die Wohnbaugesellschaft Traunstein bezahlbaren und zukunftsorientierten Wohnraum für die Bürgerinnern und Bürger der Kreisstadt schaffen. Im Neubaugebiet Seiboldsdorf entstehen deshalb 50 neue, teilweise nach Einkommen geförderte, im KfW40-Standard geplante Ein- bis Fünf-Zimmer-Mietwohnungen. Zwei mit der Genehmigungs- und Ausführungsplanung beauftragte, lokale Ingenieurbüros geben im Artikel ab Seite 43 ff. Einblicke in ihre Arbeitsabläufe und die konstruktiven Details, die sich bei der Planung der Baugrube und der vier Mehrfamilienhäuser in Massivbauweise ergaben. Außerdem verraten die Ingenieure, warum sie für den Spezialtiefbau und die Tragwerksplanung auf ein Zusammenspiel der Software-Lösungen ALLPLAN, FRILO und DC-Software setzen. (Abb.: wgb Traunstein)

EDITORIAL

Marcus Schreyer

3 Das Glas ist vielleicht noch nicht halb voll, aber es füllt sich

ZUVOR

Simon Dilhas

6 Die BIM-Piraten segeln wieder

DISKURS

Jörg Rainer Noennig, Maria Moleiro Dale

7 Resilienz planen – Digitale Werkzeuge für den Wiederaufbau ukrainischer Städte

Andres Garcia Damjanov

13 KI – Drei Konzepte und drei blöde Fragen

Franz Xaver

14 Wie wahr, wie wahr!

Heribert Leutner

15 Gastkommentar: Risiken, die gegenüber der Digitalisierung immun sind

Philipp Dohmen

16 Die Zukunft der Bauindustrie: Von der Datenflut zum Wissensgraphen

22 Wer möchte da schon mitmachen?

Helmut Schuller

23 BIM: Ein Rückblick auf die Digitalisierung im Bauwesen

Christoph Morbitzer

28 Ingenieure sollten Geschichtenerzähler sein

29 Die Grenzen der Gebäudesimulation: Realität vs. Berechnung

Ulrich Hartmann

33 CDE – Vernetzte Lösungen oder Silos?

Andreas Kohlhaas

34 Gastkommentar: Eine wirkliche Vision

DISKURS: BILDUNG UND AUSBILDUNG

Reinhard Wimmer, Niels Bartels, Andreas Meissner, Oliver Sturm

36 Etablierung des BIM-Standards für die nächste Generation digitaler Fachkräfte

SOFTWARE

43 Zum Titel: Zukunftsorientiertes Mehrgenerationen-Wohnen im Vierseithof

Jad El Alam, Eduardo Lazzarotto

48 Wie die AEC-Branche von der Fusion von ALLPLAN, SCIA und FRILO profitiert

Christine Buschoff

50 Zukunft Baubranche: Vernetzte Systeme und BIM als Basis

Christian Müller, Andreas Schramm

52 Wir schließen den Kreis – Integriertes Handover Management im AWARO CDE

Armin Gandecki

57 Modellbasierte Abrechnung im BIM-Prozess

60 Digitalisierung braucht Offenheit

63 Wenn 2D- und 3D-Welt verschmelzen

66 Informationsmanagement komfortabel mit SPBIM4DESITE

Ralf Mosler

68 Das Datenproblem der Baubranche: Wie wir den Datenzugriff vereinfachen können

IPA

Ayline Herre

71 Integrierte Projektabwicklung (IPA): Ein Hebel zur Realisierung der digitalen Baustelle?

Thomas Tschickardt, Maria Zuluaga, Daniel Krause

74 Organisationsspezifische BIM-Befähigung und Synergien zwischen BIM und IPA

Nina Baden-Wassmann

79 Gastkommentar: BIM und IPA, 3 Buchstaben mit vielen Gemeinsamkeiten?

NACHHALTIGKEIT

80 Mit Smart Metering den Energieverbrauch jederzeit im Blick

81 Cemex Deutschland bietet BIM-Lösungen für frühzeitige Baustoffplanung

83 Mit BIM den CO2-Fußabdruck von Bauprojekten abbilden

Sebastian Bolle

85 Holistisches Informationsmanagement im Bauwesen

Andreas Haffa

89 Nachhaltiges Bauen und Kreislaufwirtschaft im Vergabeverfahren: Integration von Treibhauspotenzial sowie CO2-Schattenpreisen

INGENIEURBAU

93 Von lokaler IT zu Cloud-Strategien bei Bau-Consult Hermsdorf

Martin Siffling

96 Der SOFiSTiK Bridge + Infrastructure Modeler

98 Planmanagement für Bauprojekte mit Schwerpunkt prozessgesteuerte Planprüfung

Alina Seidler, Johanna Kortemeyer

102 Automatisierungspotenziale bei der modellbasierten Termin- und Kostenplanung von Infrastrukturprojekten

Paul-Christian Max, Štefan Jaud

108 Georeferenzierung mit BIM in Infrastruktur-Großprojekten

114 Scan-Lösung optimiert Neubau- und Sanierungsprojekte

117 BIM in der Praxis der Wasserwirtschaft

118 Zu viel ist viel zu wenig

118 Impressum

Die BIM-Piraten segeln wieder

Eine augenzwinkernde Typologie der BIM-Szene und ein humoriger Blick auf die digitale Bauwelt

In meinem bisherigen Arbeiten habe ich schon ein paar Trends gesehen. Integrales Planen, Projekt Qualitäts Management, Lean Construction, BIM/VDC und ganz offenbar ist nun Nachhaltigkeit dran. Freilich konnte in der Breite keiner dieser Trends Wirkung entfalten!

Meine Hypothese ist, dies könnte daran liegen, dass all diese Trends auf neue Rollen, statt auf neue Kompetenzen fokussieren – PQM Manager, Lean Manager, BIM-Koordinator, BIM-Manager … Auch in Sachen Nachhaltigkeit sind wir schon gut dran mit den Zertifizierungs-Experten neue Rollen in die Projekte zu bringen; und ich warte nur auf dem Chief Executive Sustainability-Manager.

In meinem Einflussgebiet hab’ ich mich immer gegen Job-Bezeichnungen, die mit BIM beginnen gewehrt, bis meine Frau mir den Titel BIM-Pirat verliehen hat.

In dieser Rolle, segle ich gegen den Wind und kämpf’ in guter Piraten-Tradition gegen die Tyrannei. – Har Har Har.

Und was des Piraten Hauptgeschäft des Plünderns angeht, so betreibe ich das am liebsten bei:

1. BIM Papageien (BIMgeien)

Jeder kennt sie! Meist in einer mittleren Management Position und seit Jahren kein digitales Modell gesehen – wenn überhaupt je. Sie spielen das Bullshit-Bingo-Spiel in Perfektion: „Wir müssen nur endlich 5D-BIM machen, um den vollen Impact in Projekten zu haben. Dabei dürfen wir nicht vergessen, dass BIM eine Methode und keine Technologie ist. Außerdem ist es sowieso besser VDC zu machen.“

2. BIM Dschihadist (BIMhadist)

Die Grenze zwischen BIMgeien und BIMhadisten ist als fließend zu betrachten. Oft entwickelt sich der BIMgei, mit ein bisschen mehr technischem Wissen zu einem BIMhadisten weiter. Ein solcher sieht, wie die Welt mit BIM besser werden kann und opfert dafür Karriere und Projekterfolg – Hauptsache es wird BIM in Reinkultur und gemäß Doktrin gemacht.

3. BIM Diktator (BIMdator)

Erlangt ein BIMhadist die Macht, wird er oft zum BIMdator und terrorisiert die Organisation und das Projekt. Endlich ist er dann in der Position, seine Doktrin in der Welt zu verwirklichen! Dabei wird die Realität auch gern mal ignoriert oder der ent-

sprechenden Ideologie zuliebe ausgefiltert. Die Geschichte lehrt uns, wozu solche faschistischen Utopien führen. Das Gute: es bildet sich zumeist schnell eine Opposition aus –BIM-Piraten, BIM-Pragmaten und BIM-Rebellen.

4. BIM Inquisitor (BIMquistor)

BIMdatoren sind auf die Hilfe von BIMquistoren angewiesen. Sie leisten die Grundlagenarbeit und sind unermüdlich darin, Sünder aufzuspüren und mit BCFs so lange zu foltern, bis sie Besserung schwören. Im Wiederholungsfall werden die Sünder auch gern mal vor allen anderen (potenziellen) Sündern in der 8 Stunden dauernden ICE-Session – welche eigentlich eine Predigt von der Kanzel des Issue-Managers ist – verbrannt.

5. BIM Bürokrat (BIMkrat)

Der BIMkrat ist der andere Erfüllungshilfe. Er brennt weniger als der BIMquisor, liefert aber gern die organisatorischen Grundlagen für dessen Arbeit. Unermüdlich werden IAGs, EIRs, OIRs, AIRs, PIRs, IDMs und BEPs geschrieben, Excel-Listen mit Vorgaben erstellt und dann dem BIMquistor zur Exekution zur Verfügung gestellt.

6. BIM Philosoph (BIMsoph)

Der BIMsoph steht an der Seitenlinie und schaut dem ganzen Geschehen zu. Je nach Veranlagung schaut der BIMsoph mit der einen oder anderen polarisierten Brille auf die Wirklichkeit. Aber er macht sich die Hände sicher nicht mit der Realität schmutzig.

Nach ein paar Gläsern Grog werd’ ich, der BIM-Pirat, zum BIM-Commedian, aber das geht dann auch wieder vorbei und mit einem kleinen HaarwurzelKatarrh kämpf ich dann um so feuriger weiter. Denn all diese gescheiterten Trends verbindet, dass sie die Welt des Planens und Bauens besser machen wollen; und sie alle haben Bausteine, um dies auch zu erreichen. Dafür müssen wir aber über die Grenze der Silos segeln und auf Kompetenzen fokussieren – sowie die Welt mit ein bisschen Humor sehen.

Ich heuere auf meinem Schiff abstract ag auch an und suche eine treue Crew, Partner und Mitstreiter. In dem Sinn: Arrr Matey may the bounty be plentful, till we cross paths again. Har Har Har!

Simon Dilhas, www.bimpirate.com

BIM Parrot

Resilienz planen – Digitale Werkzeuge für den Wiederaufbau ukrainischer Städte

Die HafenCity Universität Hamburg unterstützt die Planung widerstandsfähiger und nachhaltiger Städte in der Ukraine mit geodatenbasierten Verfahren

Naturkatstrophen, Kriege, militärische Konflikte – vor dem Hintergrund solcher weltweiten Phänomene ist das Konzept der Resilienz ein kaum zu überschätzender Ansatz. Mit ihm kann die Robustheit und Widerstandsfähigkeit urbaner Systeme gemessen werden und es lassen sich auf dieser Grundlage planerische Entscheidungen mit der Perspektive treffen, das Gleichgewicht städtischer Strukturen und Prozesse dauerhaft wiederherzustellen. Die Resilienzforschung hat in den vergangenen Jahrzehnten hierfür umfassende Vorarbeiten geleistet. Dennoch zeigen sich im Kontext von Architektur und Stadtplanung zwei große Herausforderungen. Zum einen gibt es kein einheitliches und allgemein verbindliches Resilienz-Konzept, sondern eine Vielfalt teilweise überlappender, teilweise widersprüchlicher Ansätze. Zum anderen ist unklar, wie Resilienz-Bewertungen effektiv in Planungsmaßnahmen übersetzt werden können. Diese Schwierigkeiten verschärfen sich in Konfliktsituationen, in denen die Notwendigkeit einer möglichst schnellen und effektiven Reaktion auf Schocks sowie der Wunsch nach schneller Normalisierung oft im Widerspruch stehen mit den Zielen nachhaltiger sozialer und räumlicher Entwicklung.

– i –

Föderiertes Modell in Form eines digitalen Planungswerkzeuges

Das hier vorgestellte Projekt des Lehrstuhls Digital City Science an der HafenCity Universität Hamburg (HCU) setzt an dieser Herausforderung an. Zum einen versucht es, verschiedene Methoden zur Bewertung urbaner Resilienz in einem übergreifendenden („föderierten“) Modell

zusammenzufassen. Zum anderen soll dieses Modell in Form eines digitalen Planungswerkzeuges verfügbar gemacht werden, das die Entwicklung nachhaltiger räumlicher Entwicklungsstrategien praktisch unterstützt.

Der Beitrag zeigt im Besonderen, wie digitale Planungswerkzeuge zur Steigerung urbaner Resilienz in Konfliktsituationen beitragen und dabei gleichermaßen die kurzfristige Reaktion wie auch die längerfristige Planung in den Blick nehmen können. Er stellt vorläufige Ergebnisse des Projekts ARTUR („Approaches to Urban Resilience in Ukraine“) vor, das in Kooperation zwischen HCU Digital City Science, der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) und mehreren Partnerstädten und -institutionen in der Ukraine aktuell durchgeführt wird. Das übergeordnete Ziel des Projektes besteht darin, a) einsatzfähige Instrumente für die Wiederaufbauplanung für Städte in der Ukraine bereitzustellen, die unmittelbar vom Konflikt betroffen sind, b) zu zeigen, dass resilienzorientierte Planungsstrategien gleichzeitig schnelle Antworten auf Krisen- und Schockereignisse wie auch eine langfristig konsolidierende Entwicklung mit dem Ziel urbaner Nachhaltigkeit unterstützen können. Die Projektergebnisse sollen über den konkreten Anwendungsfall der ukrainischen Städte hinaus auch auf andere Kontexte übertragbar sein – denn mit vergleichbaren Bedingungen sehen sich zunehmend andere Orte und Regionen weltweit konfrontiert.

Die Projektergebnisse sollen über den konkreten Anwendungsfall der ukrainischen Städte hinaus auch auf andere Kontexte übertragbar sein – denn mit vergleichbaren Bedingungen sehen sich zunehmend andere Orte und Regionen weltweit konfrontiert.

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Resilienz in Architektur und Städtebau

Nach Katastrophenereignissen sehen sich urbane Systeme so komplexen wie volatilen Bedingungen gegenüber: physische Zerstörung, Ressourcenknappheit, Wirtschaftskollaps, soziale Unordnung und Massenmigration überlagern sich und verstärken sich oft in dramatischer Weise. Aus architektonischer und städtebaulicher Perspektive kommt der Verlust verlässlicher Planungsgrundlagen und -dokumente erschwerend hinzu. Aber auch der plötzliche Zufluss von externen Hilfsmitteln stellt oft zusätzliche Herausforderungen dar, die mit erheblichen Organisationsund Planungsaufwendungen einhergehen.

Vor diesem Hintergrund stellen Resilienzmodelle und -theorien eine entscheidende Handhabe dar, um Unsicherheit, Risiko und Bedrohung als Planungsfaktoren erfassen und einbeziehen zu können – z. B. bei der Einsatzplanung in Reaktion auf Naturkatastrophen (etwa Erdbeben oder Überschwemmungen) oder vom Menschen verursachten Katastrophen (z. B. technische Havarien oder Kriege und militärische Konflikte).

Die Größe „Resilienz“ gibt Aufschluss darüber, wie gut ein System auf ein bestimmtes Risiko vorbereitet ist, mit welcher Robustheit es diesem begegnet und wie schnell es sich von einem Schockereignis erholen kann. Für die nachhaltige Entwicklung urbaner Systeme ist Resilienz eine zentrale Qualität, denn sie stellt sicher, dass Erschütterungen auch über längere Zeiträume widerstanden sowie stabile Strukturen langfristig entwickelt und aufrechterhalten werden können. Urbane Resilienzmodelle berücksichtigen in der Regel die gegenseitigen Abhängigkeiten und Zielkonflikte zwischen den verschiedenen Teilsystemen – z. B. Infrastruktur, Umwelt, soziale Gemeinschaft, Wirtschaft etc. Sie werden genutzt, um Planungen gezielten Risiko- und Folgenabschätzungen zu unterziehen, und die Maßnahmen vor allem daraufhin zu prüfen, inwieweit sie gute Balance zwischen Absicherung (Redundanz) und Sparsamkeit (Effizienz) der eingesetzten Ressourcen erzielen.

Obwohl zahlreiche Konzepte und wissenschaftliche Modellbildungen für die Beschreibung und Bemessung urbaner Resilienz existieren, sind diese kaum in die strategische Stadtplanung integriert. Die bestehenden und genutzten Instrumente setzen meist auf Politik- und GovernanceEbene an, kommen jedoch nicht zum Einsatz in der operativen Planung für konkrete, lokale Orte.

Obwohl zahlreiche Konzepte und wissenschaftliche Modellbildungen für die Beschreibung und Bemessung urbaner Resilienz existieren, sind diese kaum in die strategische Stadtplanung integriert. Die bestehenden und genutzten Instrumente setzen meist auf Politik- und Governance-Ebene an, kommen jedoch nicht zum Einsatz in der operativen Planung für konkrete, lokale Orte. Es ist eine weitgehend ungelöste Frage, wie in unsicheren und volatilen Kontexten zentrale Resilienz-Aspekte in die Arbeitsabläufe der Stadt- und Architekturplanung integriert werden können. Zwar können angesichts bekannter und stetiger Risiken – wie z. B. dem Klimawandel – Maßnahmen entsprechend geplant und implementiert werden. Wird jedoch Unsicherheit und Unvorhersehbarkeit zum entscheidenden Faktor, dann bedeutet

die funktionale Komplexität urbaner Systeme und Netze auch erhöhte Anfälligkeit und Verletzbarkeit. Die Abhängigkeiten zwischen sich gegenseitig bedingenden Einflussfaktoren und kaskadenartige Ausbreitung von Störeffekten über Systemgrenzen hinweg erschweren es erheblich, Wirkungen und Effekte zu erkennen und zu verfolgen. Zielgerichtete planerische Eingriffe und Gegenmaßnahmen sind dann kaum möglich.

– iii –

Wiederaufbauplanung in der Ukraine

Die Mehrzahl der verfügbaren Resilienzmodelle bilden zwar menschenverursachte Katastrophen und Krisen ab –die besonderen Anforderungen jedoch, die sich aus Kriegen und militärischen Konfliktsituationen ergeben, werden von ihnen kaum adressiert. In der Ukraine ist eine der größten aktuellen Herausforderungen für die Städte und Gemeinden, die – entsprechend vorliegender Schadensbewertungen – zunehmend kritische Raumnutzung und -verfügbarkeit. Zerstörungen nach Bombenabwürfen, Austritt von Industriestoffen nach Explosionen wie auch räumlich weit verteilte militärische Trümmer führen zu nicht mehr nutzbaren bzw. nicht mehr planbaren Flächenbeständen. Die umfassende Erosion der natürlichen Ökosysteme führt mittel- bis langfristig zu kaum absehbaren Negativeffekten. Gleichzeitig sehen sich die Städte und Gemeinden seit Beginn des Krieges einer großen Anzahl von Vertriebenen gegenüber. Die starke Binnenmigration aufgrund des anhaltenden Konflikts hat in (vermeintlich) sicheren Städten wie z. B. Lviv erheblichen Übervölkerungsdruck und Wohnraumknappheit geschaffen, während die verlassenen Gebiete unter den Effekten der Entvölkerung leiden. Während in verschiedenen Ballungszentren akut neuer Wohnraum zu schaffen ist und vitale Infrastrukturen dringend wiederherzustellen sind, müssen die politischen Entscheidungsträger in den lokalen Verwaltungen wie auch in der Zentralregierung langfristige Planungen vorantreiben und Prioritäten definieren, die den übergeordneten sozialen, wirtschaftlichen oder ökologische Zielen der Land- und Flächennutzung nicht widersprechen sollten. Darüber hinaus entsteht zusätzliche Komplexität durch die Bereitstellung substanzieller internationaler Finanzhilfe, die mittel- bis langfristig eine hochdynamische Stadtentwicklung mit sich bringen kann. Diese kann nur nachhaltig und in qualitativ hochwertiger Weise erfolgen, wenn die strategischen Planungen auch die Risiken überbeschleunigter Stadtentwicklung zu erfassen im Stande sind.

– iv –

Forschungs- und Entwicklungsprojekt ARTUR

Digitale Verfahren und Werkzeuge können dabei helfen, komplexe, dynamische Systeme zu verstehen und zu gestalten. Sie können planungsrelevante Daten umfassend bereitstellen, die für die Entscheidungsfindung notwendigen Informationen schnell und effektiv nutzbar machen und so Planungsprozesse beschleunigen. Sie ermöglichen Transparenz und Evidenz in der Planung. Im Idealfall geben sie sie auch Aufschluss über die Resilienz-Orientierung

Resilienzmodell – Dimensionen und Indikatoren (li.); Wirkungsverknüpfung zwischen urbanen Be-schreibungsdimensionen, Mess-Indikatoren und Resilienzfähigkeit (re.)

der Planungsstrategien und Maßnahmen, wie sie im Fall der ukrainischen Städte dringend notwendig geworden ist.

Mit diesem Ziel identifizierte das Projekt ARTUR in einem ersten Schritt die Komponenten eines übergreifenden Modells urbaner Resilienz, das a) nicht im Widerspruch zu bereits etablierten und validierten Resilienz-Ansätzen stehen und b) die ukrainische Stadt- und Wiederaufbauplanung in Form eines raumdatenbasierten Entscheidungswerkzeuges unmittelbar unterstützen sollte.

Die Analyse bestehender Resilienzmodelle zeigte zahlreiche strukturelle Ähnlichkeiten vor allem in Bezug auf die maßgeblichen Wirkungsdimensionen, Einflussfaktoren und Komponenten.

Die Analyse bestehender Resilienzmodelle zeigte zahlreiche strukturelle Ähnlichkeiten vor allem in Bezug auf die maßgeblichen Wirkungsdimensionen, Einflussfaktoren und Komponenten. Betrachtet wurden u. a. der Cities Resilience Index, der von der Ingenieurfirma Arup gemeinsam mit der Rockefeller Foundation etabliert wurde – eines der hinsichtlich seiner Indikatoren anpassungsfähigsten Modelle zur Resilienz-Bewertung. Um ein umfassendes „föderiertes“ Modell zu schaffen, wurde aus dieser und anderen Referenzen ein Indikatoren-Set abgeleitet, das vier Grunddimensionen erfasst: soziale, wirtschaftliche, institutionelle und physische Resilienz. So ist z. B. das natürliche Ökosystem (das in anderen Resilienzmodellen mit Merkmalen wie Naturschutzgebieten oder Gewässern etc. hinterlegt ist) in der übergeordneten physischen Dimension integriert.

Die Resilienzforschung unterscheidet zwischen Katastrophen natürlichen und menschenverursachten („anthropogenen“) Ursprungs. Obwohl natürliche Katastrophen (wie Sturzfluten oder Vulkanausbrüche) als auch anthropogene Katastrophen (wie industrieller Schadstoffaustritt oder der Kollaps eines Versorgungsnetzes) sehr unterschiedliche Ursprünge und Entstehungsformen haben, ist es weniger der Ursachentyp als der Zustand des beeinflussten Systems zum Zeitpunkt des Katastrophenereignisses, von dem sich die entscheidenden Wirkungen und Schäden ableiten. Vor allem diese Vorbedingungen – die sich in

Konfliktgebieten sehr stark vom „Normalzustand“ unterscheiden – sind in einem erweiterten Resilienzmodell genau zu erfassen und in den Wiederaufbauplanungen zu berücksichtigen. Mit diesem Ansatz können auch urbane System hinsichtlich ihres Stabilitätszustandes modelliert werden; wie sich eintretende Katastrophen in ihnen auswirken, hängt dann grundsätzlich davon ab, ob sich das System in einem stabilen (friedlichen) oder in einem anfälligeren (Konflikt-)Zustand befindet. Vor diesem Hintergrund wurde im Projekt ARTUR erkannt, dass bestimmte Merkmale, die sich aus der spezifischen Konfliktsituation in der Ukraine ergeben, zusätzlich in die bereits bestehenden Resilienz-Modelle zu integrieren waren – so etwa die Verfügbarkeit von Notunterkünften, die massive aktuelle Binnenmigration oder die oben bereits angesprochene erschwerte Flächennutzung. Das Resultat dieser Untersuchungen – und ein erstes Produkt von ARTUR – ist ein angepasstes Resilienz-Modell, das für die Resilienz-Bewertung von Städten als prototypisches interaktives Instrument programmiert wurde. (Bild 1)

– v –

Obwohl natürliche Katastrophen (wie Sturzfluten oder Vulkanausbrüche) als auch anthropogene Katastrophen (wie industrieller Schadstoffaustritt oder der Kollaps eines Versorgungsnetzes) sehr unterschiedliche Ursprünge und Entstehungsformen haben, ist es weniger der Ursachentyp als der Zustand des beeinflussten Systems zum Zeitpunkt des Katastrophenereignisses, von dem sich die entscheidenden Wirkungen und Schäden ableiten.

Resilienz-orientierter Planungs- und Entscheidungsprozess

Die nächsten Schritte im Projekt ARTUR fokussierten auf die Anwendung des föderierten Resilienz-modells in der Stadtplanung. Dafür wurde ein operativer Prozess entwickelt, der in vier Schritten städtische Resilienz bewertet. (siehe Bild 2) Im Schritt „Modell-Integration“ (1) werden die übergeordneten Zieldimensionen urbaner Resilienz (z. B. sozial, ökologisch) festgelegt und innerhalb dieser

Bild 1. Föderiertes

Dimensionen relevante städtische Indikatoren (z. B. Landnutzung, technische Infrastrukturen, Versorgungseinrichtungen) wie auch deren räumlich-infrastrukturell messbare Resilienz-Parameter (z. B. Robustheit, Vielfalt, Redundanz) erfasst. Im Schritt „Lokale Bedarfsermittlung“ (2) werden ortsspezifische Resilienz-Anforderungen erhoben und diese Bedürfnisse mit qualitativen wie auch quantitativen Indikatoren hinterlegt. Die im nächsten Schritt „Bewertung des aktuellen Szenarios“ (3) vorgenommene Einschätzung weist für die vorgefundene räumliche Situation die wichtigsten Schwachstellen und Risiken aus, basierend auf den in (1) festgelegten Dimensionen als auch den in (2)

erhobenen lokalen Anforderungen. Im letzten Schritt „Bewertung von Planungsvorschlägen“ (4) werden Planungen daraufhin untersucht, inwieweit sie den Grad urbaner Resilienz verbessern. Hierzu werden Neuplanungen mit dem in (3) ermittelten Status quo verglichen. (Bild 2) Im laufenden Projekt wurde dieser schematische Prozess ausdifferenziert und für die praktische Anwendung mit ukrainischen Partnerstädten weiterentwickelt. Bild 3 zeigt das Verfahrensdiagramm, in dem in zwei übergeordneten, aufeinanderfolgenden Aktivitätsphasen von der umfassenden Situationsbeschreibung („Diagnose“) hin zu konkreten planerischen Interventionen („Action“) geführt

Bild 2. Resilienz-Check: vier Schritte zur Bewertung von Planungsvorschlägen

Bild 3. Operatives Ablaufschema des Resilienz-Checkups

wird. Die konkreten Meilensteine und Zwischenergebnisse im Prozess sind dabei die Risikobewertung („Vulnerability Assessment“), die Anpassung allgemeiner Resilienz-Indikatoren für den konkreten Kontext („Indicators Adaptation“), die Ausweisung kritischer Abhängigkeiten und Wirkungsketten („Interdependencies“) sowie die finale Handreichung mit nach Resilienz-Wirkung priorisierten Maßnahmen („Priority Measures“). (Bilder 3 u. 4)

– vi –

Werkzeug-Prototyp und Analyseplattform

Um das neue Resilienz-Modell in der Planungspraxis zu etablieren und den oben beschriebenen Resilienz-Check als Verfahren für Planer und Interessengruppen einfach anwendbar zu machen, wird im Rahmen des Projektes ein durch digitale Karten unterstütztes, interaktives Entscheidungssystem entwickelt (vgl. Bild 4).

Die Kartenwerkzeuge bauen auf einer bestehenden Daten- und Analyseplattform auf, die bereits von HCU Digital City Science entwickelt wurde. In diese Plattform wird der Resilienz-Check als eine neue Ebene der Stadtsystemanalyse eingefügt und kann so mit den anderen, in der Plattform bereits implementierten Werkzeugen (Simulationen von Verkehrslärm, Windkomfort, Fußgängerströme usw.) verknüpft werden. Grundsätzlich ermöglicht die Plattform zwei Einsatzformen, wie sie bereits für die vorhandenen Werkzeuge genutzt werden: 1) eine ortsunabhängige Internetanwendung mit einer Online zu

bedienenden Nutzeroberfläche; 2) ein interaktiver physischer Modelltisch für den Einsatz vor Ort z. B. in Planungswerkstätten oder Entscheidungsrunden. Als Veranschaulichung der sich hier ergebenden Möglichkeiten wurde prototypisch ein erstes konkretes Resilienz-Werkzeug programmiert (siehe Bild 5). Das GIS-basierte Instrument bewertet als zentralen Resilienz-Indikator die Verfügbarkeit, Verteilung und Erreichbarkeit von Sicherheitsunterkünften in Städten.

– vii –

Ausblick

Grundsätzlich ermöglicht die Plattform zwei Einsatzformen, wie sie bereits für die vorhandenen Werkzeuge genutzt werden: 1) eine ortsunabhängige Internetanwendung mit einer Online zu bedienenden Nutzeroberfläche; 2) ein interaktiver physischer Modelltisch für den Einsatz vor Ort z. B. in Planungswerkstätten oder Entscheidungsrunden.

Das beschriebene Verfahren und Werkzeug wird derzeit in zwei Pilotstädten in der Ukraine – Kryvyj Rih und Nikopol – getestet. In Krivyi Rih wurden vor allem die sozialen, institutionellen und infrastrukturellen Resilienz-Dimensionen priorisiert, während in Nikopol „Infrastruktur“, „Planung“, und „Wirtschaft“ im Vordergrund stehen. Die Ergebnisse des laufenden Prozesses sollen für die Bewertung aktueller Maßnahmen für die Stadt- und Wiederaufbauplanung beider Städte herangezogen werden. Darüber hinaus ist beabsichtigt, das Verfahren auf weitere Teststädte mit unterschiedlichen Rand bedingungen (Größe, Einwohnerzahl, geografische Lage, Konfliktsituation) auszudehnen, um so seine breitere Anwendbarkeit abzusichern.

Das hier vorgestellte digitale Verfahren auf Basis eines angepassten Resilienzmodells versucht bei der Beantwor-

Bild 4. Interaktive Unterstützung des Resilienz-Checks mit digitalem Planungstisch

Das hier vorgestellte digitale Verfahren auf Basis eines angepassten Resilienzmodells versucht bei der Beantwortung der zentralen Frage zu unterstützen, die sich bei Planungsaktivitäten im Kontext von Katastrophen stets stellt: Welche Lösung erlaubt eine schnelle und effektive Krisenbewältigung ohne dabei eine langfristig nachhaltige Entwicklung zu unterlaufen?

tung der zentralen Frage zu unterstützen, die sich bei Planungsaktivitäten im Kontext von Katastrophen stets stellt: Welche Lösung erlaubt eine schnelle und effektive Krisenbewältigung ohne dabei eine langfristig nachhaltige Entwicklung zu unterlaufen? Raumdatenbasierte Werkzeuge, wie sie im Projekt ARTUR entwickelt und erprobt werden, können die relevanten Zusammenhänge sichtbar machen, komplexe Wirkungszusammenhänge analysieren und simulieren. Die resilienz-orientierte Bewertung von Planungsszenarien und die algorithmische Abschätzung ihres Beitrags zum Aufbau robuster und widerstandsfähiger urbanen Strukturen stellt Planungsentscheidungen auf eine neue Daten- und Modellbasis. Die schnelle und nachhaltige Wiederaufbauplanung für ukrainische Städte kann so effektiv unterstützt und vorangetrieben werden.

Danksagung

Die vorgestellte Forschung wurde im Rahmen des von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) implementierten Vorhabens „Stärkung der urbanen Resilienz in den Bereichen Versorgungsinfrastruktur und Wohnraum“ (SUR) durchgeführt, welches durch das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) im Bereich der strukturbildenden Übergangshilfe in der Ukraine beauftragt wurde.

Der Artikel basiert auf Beiträgen folgender weiterer Forscherinnen und Forscher im ARTUR Projekt an der Professur Digital City Science der HafenCity Universität Hamburg: Dr. Jan Barski, Ramon Vivanco, Xingyue Wang.

Jörg Rainer Noennig, Maria Moleiro Dale Professur Digital City Science, HafenCity Universität Hamburg

www.hcu-hamburg.de

Bild 5. GIS-datenbasierte Analyse der Erreichbarkeit von Notunterkünften (Abb.: HCU Digital City Science)

KI – Drei Konzepte und drei blöde Fragen

Heute zu behaupten, dass KI nicht bis in die letzten Poren der Bauindustrie vordringen wird ist vermutlich genauso blauäugig wie die Behauptung um das Jahr 1450, Gutenbergs Druckpresse habe keinen Impakt auf die Gesellschaft. Damals wurden in Mainz die Hunde knapp, weil Henne zur Laden, genannt Gutenberg, deren porenfreie Rückenhaut für das Einschwärzen seiner Lettern benötigte. Was heute knapp wird, dies zu entscheiden, ist dem Leser nach Lektüre des Folgenden natürlich freigestellt. Die interessantere Frage gilt hier jedenfalls eher dem „Wie“ als dem „Was“.

– i –

„Ist ein Bauvorhaben im Kern ein technisches Thema?“

Technisch: Kann KI bei dem Entwurf eines Objektes hilfreich sein? Natürlich. Kann KI Entwürfe optimieren, sowohl im Sinne der Effizienz des Objektes, als auch in dem der Effizienz des Projektes, das das Objekt ergeben wird. Logischerweise ja. Kann bei der Ausführung KI im Hintergrund Themen wie Sicherheit, Bausequenzen, Kontrolle, Kostenkontrolle, Überprüfungen der administrativen Papierstapel etc.? Auch wieder ganz klar ja. Man sieht, dass alles was irgendwie technisch ist, wie Entwürfe, Prozesse und Daten allgemein KI gestützt wahrscheinlich eine neue Dimension erreichen kann. Die Frage die sich dann stellt ist: „Ist ein Bauvorhaben im Kern ein technisches Thema?“

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Interessant wird es wenn wir dann eine Schicht KI über diesen Regulierungsprozess schmieren, denn wenn die einzelnen Spieler die neue Technologie benutzen um einen Vorteil vor den anderen zu haben, dann wird sich das in den kommenden Jahren so anfühlen, wie wenn beim Drei-gegen-drei-Kindertauziehen plötzlich bei der einen Mannschaft drei erwachsenen Bodybuilder mitspielen.

Business: Von einer Wirtschaftlichen Perspektive aus, ist Bauen ein temporäres Vorhaben, in dem eine bestimmte Menge Unternehmen mit sehr verschiedenen Interessen ein Risiko eingehen und zusammen etwas produzieren. Business und Risiko würfeln sich jedes Mal von Neuem zusammen, und ich habe noch nie von einem Projekt gehört, dessen Budget massig überdimensioniert war, und in dem es keine Veränderungen und Nachträge gab. Es ist halt der Mechanismus der in allen Ländern seit Jahrtausenden existiert. Warum das so ist kann man in früheren Beiträgen dieses Heftes lesen, ist jedoch nicht das Thema dieses Artikels. Interessant wird es wenn wir dann eine Schicht KI über diesen Regulierungsprozess schmieren, denn wenn die einzelnen Spieler die neue Technologie benutzen um einen Vorteil vor den anderen zu haben, dann wird sich das in den kommenden Jahren so anfühlen, wie wenn beim Drei-gegen-drei-Kindertauziehen plötzlich bei der einen Mannschaft drei erwachsenen Bodybuilder mitspielen. Die

Spannungen werden enorm werden zwischen Unternehmen die auf KI Anabolika sind und den anderen. Da sich jedoch kein Unternehmen der Welt an Projekten beteiligt, um Geld zu verlieren werden die Marktkräfte hier irgendwie ein Gleichgewicht finden. Business ist und bleibt eine Vertrauenssache. Niemand geht Risiken ein mit Beteiligten, denen er auf keinen Fall vertraut. KI hat keine Chance beim „Vertrauensbilden“ einen Mehrwert zu liefern (es sei denn das Vertrauen in eine Technische Kapazität, wie in Absatz eins). KI wird die Vertrauensschwellen bewegen. Wer geht gerne Tauziehen mit anderen Kindern spielen, wenn er weiß, dass diese im Hintergrund mit der Hilfe von Bodybuildern rechnen.

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Leadership: Ein dritter und letzter Faktor ist einer, den die Technokraten ungerne angehen, weil er mal wieder nicht messbar ist. Die Substanz, die ein Projekt zusammen hält, ist zwar das Wirtschaftliche, dennoch muss sie gemischt mit Leadership kommen. Projekte haben über Ihren Lebenszyklus bestimmte Individuen die „am Karren ziehen“. Sie sind nicht nur eine technische Transaktion. Die Entscheidungen, von denen ein Projekt lebt, hängen von diesen Leadership Aktoren ab. Es ist sozusagen das Fundament. KI wird auf keinen Fall Leadership übernehmen können.

KI wird auf keinen Fall Leadership übernehmen können. Leadership ist die Kapazität, Menschen zu etwas zu bewegen, Tag ein Tag aus.

Leadership ist die Kapazität, Menschen zu etwas zu bewegen, Tag ein Tag aus. Vision, Kommunikation, Charakter etc. sind hier der Motor. Ich weiß, dass dies ein unmessbares Thema ist, aber keins, das deshalb weniger wichtig wäre.

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Wie gesagt, technisch und technologisch ist viel möglich. Wirtschaftlich ist KI heikel und wird große Spannungen mit sich bringen. Und unbrauchbar ist sie, wenn es zu Leadership kommt. Dennoch stellen sich mir ein par prickelnden Fragen:

Frage 1

Wissensenteignung: KI muss gefüttert werden. Wer das tut und wer den Mehrwert hat, ist eine substantielle Frage. Wenn ein Unternehmen ein Krankenhaus entwirft, hat es gelernt ein Krankenhaus zu entwerfen. Wenn es 100-mal ein Krankenhaus entwirft, hat es einen Datensatz, den man benutzen kann zum Lernen. Die einzigen mir bekannten Unternehmen, die die Daten von 100 Krankenhäusern auf ihrer „Platte haben“, sind jedoch die Software unternehmen. Das Lernen kann also eigentlich nur oder

KI muss gefüttert werden. Wer das tut und wer den Mehrwert hat, ist eine substantielle Frage.

am besten in deren Cloud passieren. Das ist natürlich ein heikles Thema, da die legale Suppe um Themen wie Daten noch ganz neu schmeckt, und von der Lobby der Großkonzerne massiv gewürzt wird. Aber als Anstoß zum Denken ist das nicht ganz unspannend, denn wir wissen, dass diese Konzerne starken Wachstumsdrang haben, und sich nicht einfach an die natürlichen Wirtschaftszyklen der Bauindustrie anschmiegen können. Da müssen neue Wege gefunden werden das Wachstum zu sichern.

Frage 2

Verantwortung: Zu glauben, dass ein Architekt ein Mann mit schwarzer Brille, schwarzem Hemd und Anzug ist, der dank seiner Erfahrung und Kreativität schöne Gebäude auf Papier pinselt, oder dass ein Bauingenieur mit seinem enormen Wissen die Fähigkeit hat eine gute Installation in das vom Architekten entworfene lehre Objekt hinein zu entwerfen, ist sehr naiv. Es geht hier nicht um Entwurf, Kreativität und Wissen, sondern um die Verantwortung. Das sind Personen oder Unternehmen mit einer Verantwortung und einer Haftpflicht, mit Versicherungen dahinter und Bankkonten.

seine „Kreationen“ haftet, und es genug Beispiele gibt von Professionellen, die alles verloren haben.) KI wird keine Haftung tragen oder Verantwortung auf sich nehmen, was einer der Kern Mehrwerte der unternehmen ist.

Frage 3

Zuletzt nochmal eine eventuell etwas weiter ausgeholte Frage: Einige (wenige) Projekte benötigen den Entwurf von … – ich nenne es mal „Brand Designern“. Wenn man sich ein Objekt von bekannten Büros in die Stadt kauft, etwa um die ganze Zone urbanistisch zu revitalisieren oder auch nur, um ein Brand Objekt teuer auf dem Markt verkaufen zu können, dann ist der Entwurf schnuppe. Man kauft sich die Marke. Auch hier kann man keinen Mehrwert generieren, der nicht schon existiert.

Ein Architekt ist eine Person mit bedingter Entlassung.

Als ich noch in Spanien in Architekturbüros arbeitete, hatten wir einen Spruch: Ein Architekt ist eine Person mit bedingter Entlassung (Weil man halt über Jahrzehnte für

ESSAY-KOMMENTAR

Zur Feier des Tages und zum Beschluss ein vielleicht etwas düsteres Zitat von Konrad Lorenz: „Der technokratische Glaube an den Fortschritt birgt die große Gefahr, dass er den Menschen zum bloßen Rädchen im Getriebe einer sich selbst erhaltenden Maschinerie degradiert, und ihm die Verantwortung für seine Taten abnimmt.“ – Düster? Kann sein, aber mit den famous last words vom ollen Goethe: Mehr Licht! – was hier mehr Mensch und Verantwortung heißt.

Andres Garcia Damjanov

Der Kommentar zu einem Kommentar muss nicht notwendig konträr sein, wie es dieser zeigt. Der Autor exemplifiziert die Thesen André Damjanovs (vorherige Seite), stimmt ihnen vollumfänglich zu und garniert dessen Bedenken mit eigenen, für die ganze Branche rundum lesenswerten Erwägungen. Doch urteilen Sie selbst!

Wie wahr, wie wahr!

Woher kommt das Wissen der KI, die ohne das Erkennen der Zusammenhänge so illusorisch echte Ergebnisse produziert, wenn man sich die Sprachemodelle anschaut. Das stumpfe und bienenfleißige Anlernen von unzähligen Mustern aus „irgendwie“ zugänglichem Material – ob legal oder illegal – reicht, um diese neuronal neu zu verknüpfen und als neue Schöpfung zu präsentieren. Doch woher kommt das „technische“ Lehrmaterial? Aus Büchern, aus Plänen und Modellen, aus den Geschäftsdaten der Unternehmen?

Die Vorteile der KI, wissenschaftliche Studien aufgrund ihres Basismaterials mit deduzierten Erkenntnissen in Assistenzsysteme zu nutzen, ist unbestritten groß, z. B. in Medizinsystemen zu Früherkennungen von Anomalien. Nicht jeder Arzt oder andere Person, die Entscheidungen treffen muss, kann alle Fälle, Urteile oder Studien kennen.

In den oben genannten Sprachmodellen ist die Grenze zwischen Realitätsbezug und Halluzination fließend, da die Verknüpfung von Mustern unreglementiert und auch ohne das Verständnis seiner Entwickler – einfach nur zufällig – vonstattengeht. Man schraubt nur an den Parametern, Koeffizienten und Dimensionen, irgendetwas kommt schon dabei heraus.

Welches KI-Modell soll man nun für die Belange der Bauindustrie anwenden und wer kontrolliert es? Ein regelbasiertes, mathematisches oder ein auf Mustern basieren-

des wie die erfolgversprechenden Sprach- oder Bildmodelle?

Die Frage nach dem anlernfähigen Basismaterial sei nochmals konkretisiert: Welcher Bauherr möchte, explizit oder implizit seine Immobiliengeschäftsmodelle als Trainingsmaterial für eine KI zugänglich machen? Genauso haben Bauunternehmer mit Sicherheit kein Interesse, Baumängel oder andere interessante Inhalte zur Verfügung zu stellen, aus denen konkurrierende Firmen lernen können, ihre Wertschöpfung zu optimieren.

Und die für Architekten schon immer sehr sensible Urheberrechtsfrage ist eines der größten unregulierten KIThemen für alle kreativen Bereiche aller westlichen Gesellschaften. Nicht umsonst streiten Verlage, Autoren, Wissenschaftler und Künstler darum, ob ihre Werke per se als gemeinfrei gelten, sobald sie aus dem Internet einlesbar sind. Die Geschäftsmodelle der Weitergabe und Nutzung anonymisierter Daten für eine breite Öffentlichkeit, wie die der Trackingdaten unserer Fahrgewohnheiten durch Google Maps oder Kreativitätsvernichtung der Musikbranche geben ein Beispiel, wohin die Reise gehen kann.

Maximale Entropie des vorhandenen Wissens, minimale Motivation der Entwicklung des individuellen Geistes und etwas Neues zu entwickeln oder zu erfinden.

Franz Xaver

Risiken, die gegenüber der Digitalisierung immun sind

Was beim Thema Digitalisierung des Baus gern übersehen wird, ist, dass man ohne Wanne nicht baden kann – oder: Der Mensch lässt sich (noch) nicht digitalisieren und dieser Mensch setzt der Digitalisierung der Planung und des Bauens früh Grenzen, die oft vor lauter Glückseligkeit über die Segnungen des Fortschritts übersehen werden. Das kann positiv wie negativ auf das Projekt wirken.

Eine schwierige Situation gibt es gleich zu Beginn eines Projekts. Wenn nämlich die Bedarfsermittlung – was soll geplant und gebaut werden? – lückenhaft oder widersprüchlich ist, wird die Spur für den Misserfolg des Projekts gelegt, ohne dass die Digitalisierung helfen könnte.

Selbst wenn uns die KI (demnächst) auf Fehler im Nutzerbedarfsprogramm aufmerksam macht – was tun, wenn der Bauherr nicht sagt, dass er eine Badewanne wünscht?

Selbst wenn uns die KI (demnächst) auf Fehler im Nutzerbedarfsprogramm aufmerksam macht – was tun, wenn der Bauherr nicht sagt, dass er eine Badewanne wünscht? Die Planung, die zukünftig von KI mit Kreativität entworfen und kollisionsfrei koordiniert wurde, und die prädestiniert ist für den Verzicht auf menschliches Zutun, wird keine Badewanne beinhalten, wenn diese nicht zuvor als Bedarf vorgegeben wurde.

Aber es gehen auch positive Effekte vom nicht-digitalisierten Mensch aus, wenn dieser nämlich den zur Digita-

lisierung empfohlenen Prozessen überlegen ist. Dies ist beispielsweise bei der Ausschreibung und Vergabe der Planungs- und Bauleistungen der Fall. Beide Leistungsphasen werden kontinuierlich tiefer digitalisiert und automatisiert, was leider oft – insbesondere bei Vergaben nach VOB/A –dazu führt, dass im binären Entscheidungsprozess nicht der beste Bieter mit den fähigsten Handwerkern den Auftrag erhält, sondern der „billigste“. Der mit Sinn und Verstand agierende Mensch würde erkennen, dass der günstigste Bieter schon beim vorherigen Projekt die Badewannen schief eingebaut hat und sich für die vermeintlich teurere Lösung entscheiden.

Wenn dann die bauliche Umsetzung des bisher nur in der Theorie existierenden Projekts ansteht, kann der Mensch erst recht nicht von der Digitalisierung ersetzt werden, zumindest solange nicht Roboter die Bauarbeiten ausführen. Dieser Schritt aus der digitalen Welt in eine gebaute Umwelt ist voller Schwachstellen:

– ein schlechter Bauvertrag, der die Realisierung unzureichend absichert, also nichts über die Qualität der Badewanne aussagt,

– eine Bauleitung, die sich nicht wirklich für die Leistungsbeschreibung (der Badewanne) interessiert,

– Baufirmen, die Qualitätsreduzierungen für Kostenoptimierungen suchen, – schlecht oder gar nicht ausgebildete Handwerker, die nicht in der Lage sind, Badewannen ordentlich einzubauen

All dies sind Risiken, die gegenüber einer Digitalisierung immun sind.

Oder ist es vielleicht sogar erstrebenswert, dass der unberechenbare Mensch trotz aller Digitalisierung nicht aufhören wird, für Unruhe zu sorgen?

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Heribert Leutner, Dipl.-Ing. Architekt (Foto: privat)

Die Zukunft der Bauindustrie: Von der Datenflut zum Wissensgraphen

Über das Ertrinken in Daten, die Bedeutung ihrer Kontextualisierung, über ihre Demokratisierung und den datengetriebenen Ansatz als Garant optimierter Kollaboration

Man sagt, auf eine Person, die „Code” sprechen kann, kommen Hunderte von anderen, die das nicht können. In unserer Industrie ist dieses Verhältnis vielleicht noch schlechter und liegt eher bei 1 zu 1000. Und dabei haben wir so unglaublich viele Datentypen und zahlreiche komplexe Autorensysteme.

Die Gebäude werden immer komplexer, die Planung wird zunehmend herausfordernder und der Betrieb wird zu einem Akt der Verzweiflung. Alle Beteiligten in allen Phasen produzieren eine Menge Daten, aber um diese Daten umfassend nutzen zu können, benötigen sie Kontext. Dieser ist aber selten gegeben und es gibt keinen standardisierten Weg, diesen zu übermitteln.

Eigentümer, Gebäudemanager, Architekten, Ingenieure und Bauunternehmer brauchen aber einen einfachen Zugang zu kontextualisierten Daten, um damit anfangen zu können. Unsere Anwendungen, wie wir sie heute kennen, insbesondere CDEs, BIM, CAFM und Visualisierungsprogramme, müssen sich zu Werkzeugen entwickeln, die als einfacher Einstiegspunkt dienen, so wie

der Webbrowser die Desktop-Anwendungen ersetzt hat und aus vielen Quellen an einer Stelle uns kontextualisierte Informationen bietet. (Bild 1)

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Management Summary

Unsere Anwendungen, wie wir sie heute kennen, insbesondere CDEs, BIM, CAFM und Visualisierungsprogramme, müssen sich zu Werkzeugen entwickeln, die als einfacher Einstiegspunkt dienen, so wie der Webbrowser die Desktop-Anwendungen ersetzt hat und aus vielen Quellen an einer Stelle uns kontextualisierte Informationen bietet.

Die Baubranche steht, ganz genauso wie andere Industriezweige, vor der Herausforderung, eine riesige Datenflut aus verschiedenen Quellen zu kanalisieren und nutzbar zu machen. Da diese Daten oft isoliert und ohne Kontext bleiben, behindert das eine fundierte Entscheidungsfindung und das Potenzial von KI-gesteuerten Lösungen beträchtlich. Es gibt aber heute schon die Möglichkeit, Daten zu kontextualisieren und in einen sofort umsetzbaren „Wissensgraphen“ zu verwandeln. Dies ermöglicht es den Beteiligten, schnell auf komplexe Daten zuzugreifen, sie zu verstehen und zu nutzen. Sei es um betriebliche Verbesserungen zu erzielen,

Bild 1. Google zeigt nicht nur Webseiten an, sondern kombiniert und kontextualisiert Daten, wie z. B. die Route, Öffnungszeiten, verkehrsreichste Zeiten, 3D-Visualisierungen und Aktivitäten in der Nähe.

Der Siegeszug der LLMs befähigt Benutzer intuitiv mit Daten interagieren zu können, da die generative KI die Kommunikation mit den kontextualisierten Daten vereinfacht.

oder um die Entwicklung und den Einsatz von KI-gestützten Lösungen in großem Umfang zu erleichtern. Der Siegeszug der LLMs befähigt Benutzer intuitiv mit Daten interagieren zu können, da die generative KI die Kommunikation mit den kontextualisierten Daten vereinfacht. Durch solche Lösungen befähigen wir alle Beteiligte, wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen, schnellere Entscheidungen zu treffen und die Projektergebnisse zu optimieren.

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Wir ertrinken in Daten

Die Branche wird von Daten überflutet. Ein einziges Bauprojekt kann Hunderttausende von Dateien aus verschiedenen Quellen generieren. Ob nun BIM-Dateien, Baupläne, Echtzeit-Sensordaten von Baustellen, Finanzmodelle, Materialdaten, behördliche Dokumente oder vieles mehr.

Wir haben kürzlich ein Projekt an einen Kunden übergeben, das 78.000 Dateien in 9500 Ordnern mit einer Gesamtgröße von 830 GB umfasste. Viel erstaunlicher war aber, dass es 112 verschiedene Dateitypen enthielt. (Bild 2)

Diese unstrukturierten und isolierten Daten liegen dann in den verschiedenen Formaten vor: Dinge wie Bilder, Videos, PDF-Dateien, Tabellenkalkulationen und all unsere mit Spezialsoftware erzeugten Dinge wie BIM. Wenn man für jede Datei ein eigenes Programm benötigt, um an die Inhalte zu gelangen, stellt dies eine enorme Herausforderung bei der Verwaltung und effektiven Interpretation dar.

Bislang haben sich Fachleute auf manuelle, zeitaufwändige Prozesse verlassen, um relevante Informationen

zu finden und zusammenzustellen. Dieser „Datenwust“ verschlingt wertvolle Zeit und Ressourcen und lässt weniger Raum für Analysen und Entscheidungen. Darüber hinaus können herkömmliche Datenverwaltungsansätze nur schwer mit der zunehmenden Menge und Vielfalt der Daten Schritt halten, die während eines Projekts anfallen und über den des Lebenszyklus, also Jahrzehnte, zugänglich gehalten werden müssen.

Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) sind zwar vielversprechend, doch ihre Effektivität wird durch die fehlende Kontextualisierung eingeschränkt. Den großen Sprachmodellen (LLMs) wie ChatGPT fehlt das domänenspezifische Wissen und das Verständnis für die komplexen Beziehungen innerhalb unserer Daten, um zuverlässige und vertrauenswürdige Antworten zu geben.

Bislang haben sich Fachleute auf manuelle, zeitaufwändige Prozesse verlassen, um relevante Informationen zu finden und zusammenzustellen. Dieser „Datenwust“ verschlingt wertvolle Zeit und Ressourcen und lässt weniger Raum für Analysen und Entscheidungen.

Bild 2. Ein BIM-Projekt aber viele Formate.

Bild 3. Unvereinbare Dinge miteinander vergleichen? Daten als geoJSON und Symbole in Plänen?

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Datenkompetenz

Die Lösung für die Datenflut liegt in der Kontextualisierung – der Herstellung sinnvoller Beziehungen zwischen verschiedenen Datenquellen und -typen. Dabei geht es nicht nur um die Organisation von Daten, sondern auch um das Verständnis der komplizierten Zusammenhänge zwischen Projektelementen, Materialien, Vorschriften, Zeitplänen und Kosten.

In unserer Branche ermöglicht so eine Kontextualisierung die Beantwortung kritischer Fragen wie:

–

Konstruktion: Wie wirkt sich eine Änderung der Materialien auf die strukturelle Integrität eines Gebäudes aus?

– Konstruktion: Gibt es Konflikte zwischen dem architektonischen Modell und den MEP-Plänen (Mechanik, Elektrik, Sanitärtechnik)?

– Betrieb: Wie sieht der Energieverbrauch eines Gebäudes im Laufe der Zeit aus, und wie kann er optimiert werden?

Kontextualisierte Daten bieten einen klaren, ganzheitlichen Überblick über ein Projekt und ermöglichen eine bessere Entscheidungsfindung in jeder Phase. Um diesen Grad an Kontextualisierung zu erreichen, ist jedoch ein Paradigmenwechsel in der Art und Weise erforderlich, wie wir an das Datenmanagement herangehen.

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Von Daten zu Wissen

Es gibt zum Glück heute Möglichkeiten, Datensilos aufzubrechen und eine einheitliche Datengrundlage zu schaffen.

Wir nutzen KI-gesteuerte Kontextualisierungsdienste um Entitäten zu erkennen, Diagrammen zu erstellen, oder um Daten aus unterschiedlichen Quellen automatisch zu verbinden und zu organisieren.

Durch die Integration von Daten aus BIM-Modellen, Bauzeitplänen, Sensordaten und anderen Quellen erstellen wir einen echten „digitalen Daten Zwillinge“ des Projekts – eine virtuelle Darstellung, die alle physischen Anlagen widerspiegelt, ohne dass diese manuell erstellt werden müssen. Dieser Daten Zwilling wird so zu einem zentralen Knotenpunkt für den Zugriff auf und die Analyse von kontextbezogenen Daten und ermöglicht es Fachleuten, Einblicke zu gewinnen, die zuvor verborgen waren.

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Heben von Potenzial

Stellen Sie sich das vor wie das Zusammensetzen eines komplexen Puzzles. Wie ein Puzzleteil hat auch jedes einzelne Datenelement für sich genommen nur einen begrenzten Wert. Aber wenn Sie die Teile zusammenfügen, erkennen Sie das Gesamtbild. Durch die Kontextualisierung entsteht ein dynamischer Wissensgraph, der sich im Laufe des Projektlebenszyklus weiterentwickelt, neue Daten einbezieht und tiefere Einblicke gewährt.

Wie ein Puzzleteil hat auch jedes einzelne Datenelement für sich genommen nur einen begrenzten Wert. Aber wenn Sie die Teile zusammenfügen, erkennen Sie das Gesamtbild. Durch die Kontextualisierung entsteht ein dynamischer Wissensgraph, der sich im Laufe des Projektlebenszyklus weiterentwickelt, neue Daten einbezieht und tiefere Einblicke gewährt.

Eine Plattform die darauf ausgelegt ist, einen umfassenden Wissensgraphen für Bauprojekte zu erstellen und zu pflegen müsste Folgendes leisten:

Bild 4. Ein Weg: ObjectDetection (Erkennen von Symbolen, in diesem Fall Baum) und georefernezierter Abgleich.

1. Kontextualisierungs-Pipelines: Diese Pipelines verbinden und organisieren verschiedene AEC-Datenquellen, wie BIM-Modelle, Strukturanalysedaten, Energiesimulationen und Baufortschrittsberichte.

2. KI-gestützte Dienste: KI-Algorithmen gleichen Entitäten automatisch ab (z. B. Verknüpfung eines Trägers im BIM-Modell mit der entsprechenden Kostenschätzung), erstellen interaktive Diagramme (z. B. Überlagerung von Sensordaten auf einem Grundriss) und extrahieren Informationen aus Bildern und Plänen (z. B. Identifizierung von Sicherheitsrisiken auf einer Baustelle).

3. Manuelle Mappings: Wo eine KI nicht ausreicht, können Fachleute Beziehungen zwischen Datenelementen manuell definieren und so die Genauigkeit und Vollständigkeit des Wissensgraphen sicherstellen.

Eine Wissensplattform, die diese Grundlagen beinhaltet, kann für viele Dinge verwendet werden, vor allem aber ist es eine Versicherung für die Zukunft. Einmal in richtige Daten an einer Stelle zusammengeführt, ist man unabhängig von Softwareanbietern und kann seine Daten in unserer schnelllebigen Zeit für die Zukunft retten und für Dinge verwenden, an die wir heute noch gar nicht denken. Dinge hingegen, an die wir heute schon denken sind z. B.:

– Entity Matching: Ein Statiker kann schnell alle Konstruktionsdokumente, Berechnungen und Inspektionsberichte identifizieren, die sich auf einen bestimmten Balken im Bauwerk beziehen.

– Interaktive Diagramme: Ein HLK-Ingenieur kann Echtzeit-Energieverbrauchsdaten in dem Gebäudemodell visualisieren und so Bereiche mit Optimierungsbedarf identifizieren.

– Bilddatenanalyse: Ein Bauleiter kann mithilfe von Prognosen den Fortschritt auf der Baustelle verfolgen, auto-

matisch abgeschlossene Aufgaben identifizieren und mögliche Verzögerungen vorhersagen.

– Klassifizierung von Dokumenten: Ein Projektmanager kann relevante Sicherheitsverfahren oder Wartungshandbücher durch eine natürlichsprachliche Suche leicht finden.

– Unabhängigkeit: Ein FM-Manager kann auf alle Inhalte mit nur einer Web applikation zugreifen, ohne spezielle und unterschiedliche Software verwenden zu müssen.

– Entity-Erkennung: Ein Bauingenieur kann einfach nach Elementen fragen, die nur als visuelle Darstellung in Zeichnungen existieren, und erhält weiterverarbeitbare Daten.

– Quellenunabhängigkeit: Ein Manager kann Prozesse überwachen, ohne viele Aufgaben zu erteilen, indem er selbst verschiedene Informationsquellen vergleicht, um so den aktuellen Stand zu erhalten.

Bild 5. Einmal als Daten vorhanden ist der Abgleich einfach.

Nehmen wir nun die beiden letzten Funktionen und sehen wir uns an, was man damit bereits tun kann, und veranschaulichen wir die Leistungsfähigkeit anhand eines realen Szenarios.

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Wieviel Bäume?

Die Herausforderung: Eine Stadt muss die Anzahl der Bäume genau verfolgen, aber die Baumdaten sind sowohl in einer Datenbank als auch in Projektzeichnungen vorhanden, in denen die Bäume visuell dargestellt werden.

Skizze der Lösung:

1. Laden oder verknüpfen beider Datenquellen.

2. Identifizieren grafische Baumdarstellungen in den Zeichnungen.

3. Vergleichen der Daten aus beiden Quellen über ein Koordinatenreferenzsystem, um die Standorte abzugleichen.

4. Ausgabe in dem bevorzugten Format (GIS, CSV, Excel usw.).

Bäume sind in einer Stadt wichtig für den sommerlichen Hitzeschutz, die Verdunstung und Regenwasserversickerung – mithin für das Wohlbefinden der Einwohner. Eine Stadt hat daher ein großes Interesse daran zu wissen, wie viele Bäume es gibt. Es werden ständig Projekte geplant, um Bäume zu pflanzen oder zu fällen. Wie kann man bei 500 Projekten, die jedes Jahr gleichzeitig stattfinden, eine zuverlässige Angabe über die Anzahl der Bäume zu einem bestimmten Zeitpunkt erhalten?

Einerseits gibt es eine Datenbank mit jedem Baum, seinem Standort, seiner Art und allen möglichen Informationen dazu. Andererseits erfolgt die Planung immer noch

meist in Zeichnungen (ja, demnächst auch mit BIM), wobei ein Baum nur eine visuelle Darstellung ist. Wie kann man also diese verschiedenen Repräsentationen der gleichen Entität zusammenbringen und vergleichen?

– vii –

Lösung zweier Dinge in vier Schritten

Zwei Dinge müssen gelöst werden: die Identifizierung in Zeichnungen, da ein Symbol auf einer Zeichnung nicht ohne weiteres verarbeitbar ist. Und der Vergleich der erkannten Objekte aus der einen Quelle mit der einer anderen. Hier liegt die Herausforderung darin, zu erkennen, dass dieses Ding in der einen Quelle dasselbe ist wie in der anderen. Aber gehen wir Schritt für Schritt durch den Prozess:

Schritt eins: Laden beider Informationsquellen (in diesem Fall DXF und geoJSON) an einem Ort, oder noch besser: verknüpfen miteinander, indem man mittels URL auf die Quelle verweist.

Zweiter Schritt: Identifizieren der grafische Objekte entweder durch den Namen, durch die Ebene oder über Objekterkennung also einfach, weil es so aussieht.

Dritter Schritt: Vergleichen beider Ausgangsdaten, da diese nun an einer Stelle zusammengeführt und als verarbeitbare Daten vorliegen. Die Verwendung des Koordinationsreferenzsystems CRS zum Vergleich der Positionen von Elementen aus zwei verschiedenen Systemen ist naheliegend, da Dinge in der Regel nur einmal an einem Ort existieren können. Dieses Verfahren erfordert jedoch spezifische Kenntnisse der verschiedenen vorhanden GISSysteme, wie WGS84 oder LV-95 und wie diese umgerechnet werden können. Diese Feinheiten unterscheiden die allgemeinen KI-Modelle von den spezifischen, die genau für die Domäne Bau trainiert wurden.

Bild 6. Einmal als Daten vorhanden ist auch die weitere Nutzung, ob nun RDF oder DXF einfach. (Abb.: QAECY)

Vierter Schritt: Output, sei es eine visuelle Präsentation im bevorzugten GIS-System oder ein csv-, excel-, dxf-, geoJSON- oder RDF-Download. Sobald man Daten hat, kann man diese leicht in fast jede Form bringen, die für einen sinnvoll ist.

Vorteile

Der gezeigte Ansatz beschleunigt den Kontextualisierungsprozess erheblich und verkürzt die Zeit, die für den Aufbau eines Wissensgraphen benötigt wird. Auch wenn hier nur zwei Quellen in Bezug zueinander gesetzt wurden. In Zukunft kann das gleiche System natürlich auch einen ständigen Abgleich von allen Plänen in allen Projekträumen machen, ohne das man diese „hochladen“ muss. Durch die Automatisierung von Datenverbindungen kann man sich aber auf die Analyse der Erkenntnisse konzentrieren, anstatt Informationen manuell zu organisieren. Die Vorteile sind z. B.:

– Schnellere Entscheidungsfindung: Der Zugang zu kontextbezogenen Daten ermöglicht schnellere und fundiertere Entscheidungen während des gesamten Projektlebenszyklus.

– Verbesserte Zusammenarbeit: Ein gemeinsamer Wissensgraph fördert eine bessere Kommunikation und Koordination zwischen den Projektbeteiligten.

– Verbessertes Risikomanagement: Die frühzeitige Erkennung potenzieller Probleme durch Datenanalyse trägt zur Risikominderung und Kostensenkung bei.

Datengetriebene Innovation: Eine umfassende Datengrundlage ermöglicht die Entwicklung neuer, datengetriebener Lösungen.

Durch die Überbrückung der Kluft zwischen Daten und Verständnis ebnen Kontextualisierungsfunktionen den Weg für eine effizientere, kollaborative und innovative Zukunft der Branche.

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Demokratisierung

der Daten

Generative KIs verändern die Art und Weise, wie Personen mit Daten interagieren, und machen diese leichter zugänglich und verständlicher. Auch wenn der Bedarf an menschlicher Expertise bei der Kontextualisierung von Daten bestehen bleibt, rationalisiert das hier vorgestellte Vorgehen den Prozess und steigert seinen Wert.

So kann ein Statiker beispielsweise Stunden damit verbringen, Konstruktionsunterlagen, Berechnungen und Inspektionsberichte für einen einzelnen Träger manuell zusammen zu suchen. Eine generative KI, die von Plattformen wie QAECY unterstützt wird, kann diese Aufgabe automatisieren und wertvolle Zeit für Analysen und Entscheidungen freisetzen.

Mit der KI-gestützten semantischen Suche können Experten Fragen in natürlicher Sprache stellen und erhalten sofortige Antworten. Ein Projektmanager könnte z. B. fragen: „Wie groß sind die möglichen Verzögerungen in der

WOLFF & MÜLLER – Bauen mit Begeisterung wir bauen mi t begei sterun

WOLFF & MÜLLER setzt auf Building Information Management. Mit Building Information Management gehen wir einen gemeinsamen Weg, um den Planungs- und Bauprozess für alle Beteiligten transparenter, schneller und effizienter zu gestalten. Durch das übergreifende Management digitaler Informationen können wir die realen Abläufe auf der Baustelle deutlich optimieren und besser aufeinander abstimmen. So bauen wir partnerschaftlich immer effektiver und innovativer.

Erfahren Sie mehr unter wolff-mueller.de/unternehmen/epi-prinzip/digitalisierung

bevorstehenden Bauphase?“ und erhält eine präzise Zusammenfassung auf der Grundlage von Echtzeitdaten aus verschiedenen Quellen.

Der QAECY-Ansatz nutzt große Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs), um Code zu erzeugen, der mit den APIs der Plattform interagiert. Dadurch können Benutzer den Wissensgraphen abfragen, ohne Programmierkenntnisse zu benötigen. Durch die Integration mit offenen APIs von Anbietern wie OpenAI und LangChain ermöglichen wir Fachleuten, die Leistung der natürlichen Sprachverarbeitung (NLP) zu nutzen und gleichzeitig die Kontrolle über ihre eigenen Daten zu behalten. Diese Kombination aus generativer KI und kontextualisierten Daten eröffnet also neue Möglichkeiten für die datengetriebene Arbeitsweise in unserer Branche.

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Hauptmerkmale und Fazit

– Daten-Zusammenfassungen: Generieren von automatischen Zusammenfassungen komplexer Designdokumente oder technischer Spezifikationen.

– No-Code-Berechnungen: Berechnungen mit Zeitreihendaten durch, z. B. Materialmengen oder Kostenschätzungen, ohne Programmierkenntnisse.

– Analyse der Grundursache: Identifizieren von Ursachen für Bauverzögerungen oder Kostenüberschreitungen durch die Analyse historischer Daten.

– Kollaboration: Teilen von Arbeitsbereiche, involvieren von Teammitglieder um die gemeinsame Entscheidungsfindung zu fördern.

Über die QAECY AG

Die QAECY AG ist ein Spinn-Off /Start-Up der Amberg Group AG, die sich dem großen Problem widmet, dass Informationen unzugänglich und unvollständig sind. Basierend auf den Projekten und Erfahrungen von internationalen Großprojekten in der Infrastruktur hat das Unternehmen in den letzten Jahren einen Wissens Assistenten als Knowledge Graph aufgebaut. Durch den Erfolg der großen Sprachmodelle wird dieses advanced RAG System, das domainspezifisch für die Bauindustrie ist, für Anwender nutzbar, auch ohne zu wissen, was Linked Data, Large Language Model, oder Retrieval Augmented Generation im Einzelnen bedeutet.

Ziel ist es, alle Informationen aus den Silos und unzähligen Formaten einfach und an einer Stelle zugänglich zu machen, indem man seinen Wissens Assistenten danach fragt. Bessere Informationen führen zu besseren Entscheidungen; wir machen Informationen zugänglich.

Durch den Zugang zu kontextualisierten Daten über eine intuitive Webapplikation ermöglichen wir Fachleuten auf allen Ebenen den Zugang. Projektmanager, Architekten, Ingenieure und Bauleiter können unabhängig voneinander Daten analysieren, Trends erkennen und fundierte Entscheidungen treffen.

Dieser datengetriebene Ansatz fördert eine bessere Zusammenarbeit, verbessert das Risikomanagement und beschleunigt Innovationen in unserer Branche. Und bei all den Herausforderungen, denen wir in den nächsten Jahren entgegen sehen, haben wir diese auch bitter nötig.

www.qaecy.com; www.amberggroup.com

Wer möchte da schon mitmachen?

Schließlich wollten es 14 von ca. 45 – mitmachen bei keiner ganz neuen Idee, doch mit originellen Ergebnissen. Es galt einen der folgenden 7 Sätze zu vervollständigen, mit max. 500 Zeichen. Wobei viele die Würze der Kürze suchten.

1. In 5 Jahren ist KI … | 2. Ohne IPA … | 3. Big data wird in der Bauindustrie … | 4. Software as a service ist … | 5. Die BIM-Methode ist ein Thema, das … | 6. Worüber bei der Digitalisierung des Baus nicht genug gesprochen wird, ist … | 7. Was ich mir für den Umgang mit Daten dringend wünsche, ist …

Die Antworten erscheinen im Heft nach der Reihenfolge der Einreichung.

KURZ GEFASST

Andreas Kohlhaas (Foto: privat)

Die BIM-Methode ist ein Thema, das alle nicht durchdachten Prozesse und bauernschlauen Schummeleien systematisch aufdeckt. Wer möchte da schon mitmachen?

BIM: Ein Rückblick auf die Digitalisierung im Bauwesen

… und ein Ausblick auf die Zukunft

Rückblick heißt nicht notwendig „von gestern“. Im Folgenden unternimmt der Autor den Versuch einer historischen Einordnung von BIM und Aspekten der Digitalisierung der Bauindustrie. Geschichte lebt – und stiftet Leben für weitere, eventuell bessere Aussichten für einen adäquaten Einsatz digitaler Mittel in Planung und Bauausführung und der Bezug auf die Wurzeln und auf die Tradition war schon immer Kennzeichen aller Avantgarde …

Das Asset Lifecycle Management umfasst den Lebenszyklus vom Bau über den Betrieb bis zum Rückbau einer Anlage und hat seine Anfänge in den 1980er Jahren.

Populär wurden die drei Buchstaben BIM in den 2000er Jahren. Aus Sicht eines Anlagenbauers meinen sie ein neues Wort für eine Methode aus dem Industrieanlagenbau: Das Asset Lifecycle Management umfasst

Bild 1. Commerzbank Tower Frankfurt/M.: Die Software bocad hatte eine durchgängige Bearbeitung des Tragwerks aus Stahlbeton und einer Fassade aus Glas und Aluminium ermöglicht. (Abb.: bocad)

den Lebenszyklus vom Bau über den Betrieb bis zum Rückbau einer Anlage und hat seine Anfänge in den 1980er Jahren.

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i –

Fehlende Verknüpfung im Bauwesen

Die Grundidee: Ein digitaler Zwilling sammelt Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks oder einer Anlage. Die Dokumentation hat im Anlagenbau eine lange Tradition, denn bei komplexen Anlagen wie Kernkraftwerken sind standardisierte Informationen wie das Reference Design System for Powerplants (RDSPP) unverzichtbar.

Im Anlagenbau bringen Lösungen wie beispielsweise von Hexagon und AVEVA alle Gewerke zusammen: Rohrleitungsbauer, Elektriker und Stahlbauer greifen immer auf die gleichen Informationen zu. Im Bauwesen gab es diese Zusammenarbeit lange Zeit nicht. Architekten und Ingenieure nutzten zwar CAD und andere Systeme, um Zeichnungen und Dokumente zu erstellen, aber diese waren nicht miteinander verknüpft. Durch Informationssilos kam es zu Mehrfacheingaben, Fehlern und Informationsverlusten, die zu Terminverzögerungen, Kostenüberschreitungen und Materialverlusten führten.

Bei den digitalen Prozessen BIM und Digital Twin geht es um das Informationsmanagement, den effizienten Austausch von Wissen, Daten und Informationen. Damit den Entscheidungsträgern die Projektinformationen zur Verfügung stehen, die sie zur Entscheidungsfindung oder Weiterarbeit benötigen. Immer mit dem Ziel, Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu steigern.

Bild 2. Ferrari World Abu Dhabi: Rendering der Bull Nose mit bocad, 2010. (Abb.: bocad)

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Nicht ausgeschöpfte Potenziale

Aufgrund der fragmentierten Bauwirtschaft mit unterschiedlichen Projektbeteiligten, vielfältigen Gewerken und spezialisierter Software für jede Bauphase herrschte lange Zeit ein Silodenken vor.

Das Bauen in Deutschland ist nach wie vor sehr traditionell geprägt. Laut einer Studie von McKinsey belegte die deutsche Bauwirtschaft noch 2017 den vorletzten Platz im Digitalisierungsindex. Aufgrund der fragmentierten Bauwirtschaft mit unterschiedlichen Projektbeteiligten, vielfältigen Gewerken und spezialisierter Software für jede Bauphase herrschte lange Zeit ein Silodenken vor. Weitere Hemmnisse für die Digitalisierung sind die Komplexität und die Kosten der Implementierung mit Software, Hardware und Schulungen.

So werden die Potenziale von BIM für die Produktivität der Bauprozesse, den Betrieb und den Rückbau bis heute nicht ausgeschöpft. Eine aktuelle Studie (PWC-Studie 2024: Bauindustrie unter Druck) zeigt, dass zwei Drittel der befragten Bauunternehmen Nachholbedarf beim Einsatz digitaler Lösungen sehen.

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Lange Tradition

Gleichfalls haben digitale Lösungen eine lange Tradition: In den 1970/80er Jahren kamen die ersten BIM-Lösungen für die digitale Modellierung von Gebäuden mit CAD-Software wie ArchiCAD oder bocad auf den Markt. Die Idee zu bocad stammt aus dem Maschinenbau am Lehrstuhl für Stahlbau der Ruhr-Universität Bochum. Ziel war eine effiziente und fehlerfreie Konstruktion und Fertigung. Mit programmierten, numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen sollten individuelle Konstruktionen im Bauwesen effizient, fehlerfrei und schnell konstruiert und gefertigt werden. Grundlage war ein rechnerinternes 3D-Modell des geplanten Bauwerks, aus dem alle Zeichnungsarten, Listen

3. Der Bau des Guggenheim Museums war wegweisend durch den Einsatz von digitalen Designmethoden wie CATIA und bocad, die den präzisen Entwurf der komplexen, geschwungenen Formen ermöglichten (Abb.: Ulrich Kammertöns)

und Fertigungsinformationen mit CAD-Methoden automatisch abgeleitet wurden. Im Kontext des 3D-Modells werden die bocad-Daten zur Steuerung der Schweißroboter und Fertigungsmaschinen verwendet.

Der nächste Meilenstein in der Entwicklung von BIM war die Herstellung der Kompatibilität der verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Software. Denn je früher die einzelnen Gewerke zusammengeführt werden, desto eher können Kollisionen vermieden werden. Die Idee war, einen Schnittstellenstandard für die verschiedenen Softwaretools zu entwickeln. 1994 wurde die Initiative Industry Foundation Classes (IFC) gegründet, ein Datenschema für den CAD-Datenaustausch zur Beschreibung von Daten aus der Architektur-, Bau- und Konstruktionsbranche. IFC ist eine plattformneutrale, offene Datenschemaspezifikation, die nicht von einem Anbieter oder einer Gruppe kontrolliert wird. Es handelt sich um ein objektbasiertes Datenschema mit einem Datenmodell, das von buildingSMART (ehemals International Alliance for Interoperability, IAI) entwickelt wurde, um die Interoperabilität in der Architektur-, Ingenieur- und Baubranche zu erleichtern. In

Bild

Bild 4. Fundus CAD-Vorlesung Prof. Pegels, Wuppertal (Abb.: bocad)

Deutschland ist buildingSMART seit 2008 vertreten und zertifiziert die Schnittstellen.

–

iv –

Vom sequentiellen zum parallelen Arbeiten

Neben IFC haben sich weitere Schnittstellen wie BCF (BIM Collaboration Format) entwickelt, die von führenden Softwareprodukten für die Kommunikation und den Austausch von Bauwerks- und Modelldaten über alle Bauphasen hinweg genutzt werden. Dadurch hat sich die Zusammenarbeit verändert. Sequentielles Arbeiten hat sich zu parallelem Arbeiten gewandelt und den Wissensstand der Gewerke erhöht: Durch die Standards sind alle Beteiligten gleichzeitig auf dem aktuellen Stand des Projektes. Weltweit wird BIM seit den 2010er Jahren zunehmend standardisiert und verbreitet.

In vielen Ländern wurden BIM-Standards eingeführt, die die Art und Weise, wie Bauprojekte geplant, ausgeführt und verwaltet werden, grundlegend verändert haben.

In vielen Ländern wurden BIM-Standards eingeführt, die die Art und Weise, wie Bauprojekte geplant, ausgeführt und verwaltet werden, grundlegend verändert haben. Ein Blick nach Großbritannien zeigt, dass BIM bereits seit 2007 bei Regierungsgebäuden eingesetzt wird und zu Einsparungen von 15 bis 20 % der Baukosten führt.

Ein Blick nach Großbritannien zeigt, dass BIM bereits seit 2007 bei Regierungsgebäuden eingesetzt wird und zu Einsparungen von 15 bis 20 % der Baukosten führt. Finnland war Vorreiter mit Pilotprojekten der Regierung im Jahr 2001 und der Definition von IFC-Standards im Jahr 2007. In Dänemark ist BIM seit 2007 Voraussetzung für die Ausschreibung öffentlicher Projekte. Italien verlangt BIM ab 2019 für Projekte über 100 Mio. €.

Tekla Software von Trimble

Während Terminal 1 des BER die Herausforderungen und Fehler eines traditionellen Bauansatzes repräsentiert, zeigt Terminal 2, wie moderne digitale Werkzeuge wie BIM diese Herausforderungen erfolgreich bewältigen können.

Aufgrund der Erfahrungen bei Großprojekten ist BIM seit 2020 auch in Deutschland für öffentliche Bauvorhaben verpflichtend. Beim Bau des Berliner Terminals 2 beispielsweise wurde BIM erfolgreich eingesetzt. Dies ermöglichte eine schnellere und effizientere Fertigstellung im Vergleich zum Hauptterminal. Der Bau des Berliner Flughafens zeigt, dass der Einsatz von BIM entscheidend dazu beitragen kann, die Komplexität großer Bauprojekte zu beherrschen, Kosten und Termine besser zu kontrollieren und die Qualität des Endprodukts zu verbessern. Während Terminal 1 des BER die Herausforderungen und Fehler eines traditionellen Bauansatzes repräsentiert, zeigt Terminal 2, wie moderne digitale Werkzeuge wie BIM diese Herausforderungen erfolgreich bewältigen können.

– v –

Punktwolkenaufnahme

Steigende Anforderungen und immer komplexere Bauprojekte sind ohne digitale Prozesse und BIM-Konzepte nicht

Verändern Sie Ihre Arbeitsweise mit zuverlässigen, detaillierten Arbeitsabläufen für optimale Leistungen. Arbeiten Sie mit ausführungsreifen BIM-Modellen. So haben Sie Ihre Projekte jederzeit im Griff.

mehr umsetzbar. Dazu müssen die Schnittstellen kontinuierlich an die wachsenden Anforderungen angepasst werden. Ein großer Fortschritt ist derzeit das Scannen und Punktwolkenaufnahmen von Bestand und Umgebung mit dem direkten Import der Punktwolke als Grundlage für das Modell und die Planung. Mit einer Punktwolkenaufnahme kann auch der aktuelle Fortschritt auf der Baustelle mit dem Modell verglichen werden. Kollisionen werden dann im Modell sichtbar, so dass frühzeitig gehandelt werden kann. Es ist nun auch möglich, dass alle Planer und ausführenden Gewerke gemeinsam an einem Modell arbeiten und immer auf dem aktuellen und richtigen Informationsstand sind. –

Bild 6. Wiehag Canary Wharf Crossrail Station London : Das Crossrail-Projekt in London, eines der größten Infrastrukturprojekte Europas (2009–2022), setzte umfangreich auf BIM für die Planung und den Bau der unterirdischen Bahnhöfe, Tunnel und Systeme. An der Canary Wharf Station war WIEHAG mit bocad beteiligt. (© photo and architect_Foster + Partners)

vi –Digitale Nachhaltigkeit

Bild 5. SC Vision ermöglicht die virtuelle Echtzeit-Darstellung einer geplanten oder laufenden Anlage (Digital Twin), innerhalb derer man sich bewegen, treffen und kommunizieren kann. (Abb.: SCHULLER& Company)

Neben Effizienz und Kostenkontrolle spielt die Nachhaltigkeit eine zentrale Rolle. Durch präzise digitale Planung können Fehler reduziert, Baumaterialien besser genutzt und Verschwendung verringert werden. Bei der Wartung können Reparaturen rechtzeitig durchgeführt werden, bevor größere Schäden entstehen. Schließlich sind Zertifikate über die verwendeten Materialien der Schlüssel zu einer Kreislaufwirtschaft. Wenn z. B. bei Stahlträgern bekannt ist, woher sie stammen, wo sie eingesetzt wurden und welche Belastungen sie erfahren haben, können sie entsprechend ihrer Eigenschaften verkauft und anderswo eingesetzt werden. Ohne diese Informationen kann der Stahl nur eingeschmolzen werden. Unternehmen müssen sich bewusstwerden, dass die Teile eines Gebäudes, von der Klimaanlage bis zum Feuerlöscher, einen Wert haben. Die Dokumentation und der Zugang zu diesen Informationen sind die Voraussetzung, um wiederverwertbare Teile zu nutzen und eine Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen.

– vii –

Ausblick

Unternehmen müssen sich bewusstwerden, dass die Teile eines Gebäudes, von der Klimaanlage bis zum Feuerlöscher, einen Wert haben. Die Dokumentation und der Zugang zu diesen Informationen sind die Voraussetzung, um wiederverwertbare Teile zu nutzen und eine Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen.

Die Zukunft ist die durchgängige Digitalisierung des gesamten Prozesses, die Datenerfassung des Informationsmodells. In BIM gibt es verschiedene LOD-Stufen (Level of Detail oder Level of Development), die den Detaillierungsgrad und die Informationsgenauigkeit eines Modells angeben. Die höchste Stufe ist das As-built-Modell LOD 500 – der digitale Zwilling. Dieses Modell stellt das tatsächlich gebaute Bauwerk mit allen realisierten Abweichungen und Details dar. Es findet im FM und Gebäudebetrieb Einsatz. Schließlich werden Gebäude häufig umge-

baut und an modernere Anforderungen angepasst. Der Digitale Zwilling muss dann ebenso auf den aktuellen Stand gebracht werden.

Die Kollaboration während des gesamten Lebenszyklus mit durchgängigem Datenfluss und Visualisierung wird sich zukünftig ebenfalls enorm weiterentwickeln.

Die Kollaboration während des gesamten Lebenszyklus mit durchgängigem Datenfluss und Visualisierung wird sich zukünftig ebenfalls enorm weiterentwickeln. Für eine effiziente Zusammenarbeit müssen alle Informationen eines Projektes erstellt, strukturiert und zugänglich sein. Dies führt zur Single Source of Truth – einer Projektplattform oder -quelle. Auf diese Plattform können alle Projektbeteiligten zugreifen und auch ihre Informationen bereitstellen. Voraussetzung dafür ist das Aufsetzen eines CDE, einer einheitlichen Datenaustauschplattform, der durchgängige

KURZ GEFASST

Simon Dilhas, CEO & Co-Founder abstract-build (Foto: abstract)

Zugang zu Informationen, strukturierte Ablage von Projektdateien, Dokumentation der Kommunikation, Revisionsverlauf von Dokumenten und Modellen. Idealerweise werden die Daten über ein Dashboard zielgerichtet zur Verfügung gestellt. Zentraler Punkt ist der 3D-Viewer, über den alle Modellinformationen abgerufen werden können. In den neuesten Entwicklungen treffen sich die Teams im Industrial Metaverse, um vor Ort im Gebäude oder in der Anlage Entscheidungen zu treffen.

Die Digitalisierung im Bauwesen steht noch am Anfang, aber der Weg ist geebnet, um Wertschöpfung, Produktivität und Nachhaltigkeit auf ein neues Niveau zu heben.

Helmut Schuller

www.schullerandcompany.com; www.bocad.com

Was ich mir für den Umgang mit Daten dringend wünsche, ist die selbe Akribie wie bei der Plangrafik.

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Ulrich Hartmann

Ingenieure sollten Geschichtenerzähler sein

… und warum dafür die Gebäudesimulation das ideale Werkzeug ist. –15 unzusammenhängende Gedanken, gewonnen aus der Simulations-Praxis

|1| Simulation ist der Versuch einer Vorhersage. Den hat die Menschheit schon immer unternommen, etwa die Bauern im Mittelalter, wenn sie versuchten, das Wetter zu prognostizieren. Nur ihre Datenlage und Modelle waren andere als die von heutigen Meteorologen.

|2| Ursprünglich gab es wissenschaftliche Konferenzen generell über das Thema Simulation. Darauf folgte Forschung und Konferenzen über die Anwendung von Simulation in bestimmten Teilbereichen, z. B. dem Gebäudesektor (https://ibpsa.org international und https://ibpsa-germany.org/ für den deutschsprachigen Raum)

|3| Gleichzeitig geht Simulation auch immer mehr in der Praxis auf und wird „state of the art“. Sie bewegt sich also von der Forschung in die Praxis und in den Mainstream.

|4| Ein anderer Trend: Gebäudesimulation wird zurzeit auch schon kombiniert mit der Simulation von Wärme-/ Kältenetzen. Sie erweitert also Ihren Anwendungsbereich und orientiert sich neu an ent- und bestehenden Bedürfnissen.

|5| Beiträge zur Simulation im Special: BIM – ergibt das Sinn? Wer so fragt, vergisst, dass das M für Modeling steht, was im Englischen Synonym für Simulation ist. „I have modeled the building“ steht für „ich habe das Gebäude simuliert“.

|6| Bei allem dürfen wir nie vergessen: Simulation ist immer ein Werkzeug, das so gut ist wie die Person, die es bedient (womit wir wieder bei einer Mittelalter-Analogie wären …). Und hier ist ganz entscheidend, dass der Planer oder das Team die richtigen Fragen formulieren, und der Fachmann das Modell so aufbaut, dass es auch eine angemessene Antwort auf die Fragen liefern wird.

|7| Und so sollten wir es auch heute sehen – als ein Werkzeug also, das bedienen zu dürfen, uns mit Stolz erfüllt.

|8| Vielen Modellen und den Ergebnissen wohnt dann eine intrinsische Schönheit inne, indem es Antworten und Einsichten liefert, auf die man ohne Simulation nie gekommen wäre.

|9| Ingenieure sollten Geschichtenerzähler sein, und hierfür ist Simulation das ideale Werkzeug.

|10| Andererseits sollte die „Geschichte“ mit der Planung auch nicht aufhören. Vielmehr muss sichergestellt werden, dass die in der Planung festgelegten Konzepte und Prinzipien auch gebaut werden, und das Gebäude dann auch „wie geplant“ betrieben wird.

|11| Letzteres wird mittlerweile zur Notwendigkeit. Energie ist als Thema im Immobiliensektor angekommen, und die Bewertung des Energieverbrauchs einer Immobilie ist bei deren Risikobewertung heute Routine. Es geht dann also nicht mehr um theoretisch mögliche Energieverbräuche, sondern handfeste Fakten in Form von Zählermessungen.

|12| Der öffentlich-rechtliche GEG Nachweis ist leider immer noch so strukturiert, dass die Berechnung mit dem Erhalt der Baugenehmigung jede Relevanz verliert und in der digitalen Schublade verschwindet, hier gibt es noch Nachholbedarf.

|13| Wie ein während der Planung erstelltes Simulationsmodell letztlich im Betrieb zum Einsatz kommen wird, muss die Zukunft weisen. Hier gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, vom Abgleich der Kenndaten bis hin zum digitalen Zwilling, der parallel zum Bestandsgebäude „mitläuft“.

|14| Unterstützt wird Gebäudesimulation aber auf jeden Fall von der Novelle der europäischen EPBD (Energie Performance in Building Directive). Sie macht für bestimmte Nichtwohngebäude eine Gebäudeautomation verpflichtend.

|15| Vermittels der Gebäudeautomation kann der Energieverbrauch kontinuierlich überwacht und analysiert werden; und so ist es möglich, die Energieeffizienz des Gebäudes zu bewerten und Effizienzverluste festzustellen. Da diese Daten in der Regel heute nicht vorliegen, wird der Abgleich von Simulation und Realität in Zukunft deutlich vereinfacht werden.

Christoph Morbitzer, GREAID GmbH / VICUS Software GmbH

Die Grenzen der Gebäudesimulation: Realität vs. Berechnung

Über Pre- und Rebound-Effekte, über die Rolle des Nutzerverhaltens in der Gebäudesimulation, über verdeckte Energiefresser und einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele

Der Gebäudesektor steht vor enormen Herausforderungen im Hinblick auf die Erreichung globaler Klimaziele. Um einen signifikanten Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, müssen Energieverbrauch und CO2-Emissionen drastisch gesenkt werden. Die Gebäudesimulation, auch als Building Performance Simulation (BPS) bekannt, hat große Potentiale für die anstehenden Herausforderungen im Gebäudebestand. Mit BPS lässt sich der energetische Zustand von Gebäuden bewerten und mittels Sanierungsszenario-Analysen auch die Verbesserungspotentiale von Gebäuden aufzuzeigen.

In der Praxis zeigt sich jedoch häufig eine Diskrepanz zwischen den simulierten Energiebedarfen und den tatsächlich gemessenen Energieverbräuchen. Die Fachwelt nennt das „Performance Gap“. Als entscheidende Faktoren für diese Diskrepanz zwischen Simulation und realem Energieverbrauch gelten die Qualität des Simulationsmodells, das Wetter im konkreten Vergleichsjahr, der Betrieb und der Instandhaltungszustand von Anlagen sowie das Nutzerverhalten. Insbesondere letzteres spielt eine enorme Rolle auf die Realitätsnähe von Simulationsergebnissen.

ren, führte Ana Gallegos, Absolventin des Studiengangs Civil Systems Engineering an der TU Berlin, in Zusammenarbeit mit Metabuild ein Forschungsprojekt als Masterarbeit durch.

Mit Unterstützung der KI-gesteuerten Simulationssoftware von Metabuild wurde in dem Forschungsprojekt auf die Integration von Nutzungsverhalten und Effekten in Gebäudesimulationen und deren Auswirkungen auf Projekte der energetischen Sanierung untersucht.

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Effizientere Gebäudesimulationen durch Integration von Nutzerverhalten und Pre-/Rebound-Effekten

Als entscheidende Faktoren für diese Diskrepanz zwischen Simulation und realem Energieverbrauch gelten die Qualität des Simulationsmodells, das Wetter im konkreten Vergleichsjahr, der Betrieb und der Instandhaltungszustand von Anlagen sowie das Nutzerverhalten. Insbesondere letzteres spielt eine enorme Rolle auf die Realitätsnähe von Simulationsergebnissen.

Um die Auswertungen des Nutzerverhaltens auf die Energieeffizienz zu untersuchen und in den Prozess der Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden zu integrie-

Vergleiche zwischen Gebäudesimulationen und gemessenen Verbrauchsdaten zeigen insbesondere bei Wohnimmobilien, dass die tatsächlichen Einsparungen nach energetischen Sanierungen häufig hinter den Erwartungen zurückbleiben. Ein Grund dafür sind der Prebound- und Rebound-Effekt. Der Prebound-Effekt tritt auf, wenn Haushalte vor der Sanierung durch Sparsamkeit weniger Energie verbrauchen als gemäß „Normnutzung“ prognostiziert. Der Rebound-Effekt hingegen beschreibt den Effekt, dass Nutzer nach einer Sanierung ihr Verhalten

ändern und z. B. durch verstärktes Heizen die erwarteten Einsparungen reduzieren. Beide Effekte wirken zusammen und führen so regelmäßig zu massiven Überbewertungen der wirtschaftlichen und ökologischen Sinnhaftigkeit von Sanierungsmaßnahmen.

– ii –

BPS als Planungswerkzeug

Mit Softwarelösungen wie EnergyPlus oder TRNSYS können die komplexen Wechselwirkungen zwischen Gebäudehülle, Heizungs-, Lüftungs- und Beleuchtungssystemen realitätsnah abgebildet werden. Dies ist unerlässlich, um den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen eines Gebäudes fundiert zu bewerten. Standardisierte Simulationsmodelle beruhen allerdings auf statischen Annahmen bezüglich des Nutzerverhaltens, z. B. gemäß DIN V 18599-10 und bilden demnach stets ein Normverhalten ab.

Building Performance Simulations sind unverzichtbare Werkzeuge, um den enormen Herausforderungen im Gebäudesektor gerecht zu werden. Sie bieten Fachplanern die Möglichkeit, das energetische Verhalten von Gebäuden unter verschiedenen Bedingungen präzise zu simulieren. Mit Softwarelösungen wie EnergyPlus oder TRNSYS können die komplexen Wechselwirkungen zwischen Gebäudehülle, Heizungs-, Lüftungs- und Beleuchtungssystemen realitätsnah abgebildet werden. Dies ist unerlässlich, um den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen eines Gebäudes fundiert zu bewerten. Standardisierte Simulationsmodelle beruhen allerdings auf statischen Annahmen bezüglich des Nutzerverhaltens, z. B. gemäß DIN V 18599-10 und bilden demnach stets ein Normverhalten ab. Änderungen des tatsächlichen Nutzerverhaltens vor bzw. nach einer Sanierung lassen sich derzeit mit keiner Software standardisiert abbilden.

Nutzerverhalten als kritischer Einflussfaktor

Das Verhalten der Gebäudenutzer spielt eine zentrale Rolle bei der tatsächlichen Energiebilanz. Individuelle Faktoren wie Heizgewohnheiten, Belegungsdichte und Nutzungsdauer der Räume können den Energieverbrauch erheblich beeinflussen und weichen oft stark von den Annahmen der Simulationen ab. Studien zeigen, dass das Nutzerverhalten bis zu 71 % der Schwankungen im Energieverbrauch erklären kann. Angesichts dieser enormen Einflussgröße ist es unerlässlich, das Verhalten der Nutzer präziser in Simulationen zu integrieren, um realistische Vorhersagen für den Energieverbrauch nach Sanierungsmaßnahmen treffen zu können und somit die gesteckten Klimaziele nicht zu verfehlen.

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Der Prebound-Effekt in Gebäudesimulationen: Realität trifft Simulation

Der Prebound-Effekt beschreibt die Diskrepanz zwischen dem tatsächlichen und dem prognostizierten Energieverbrauch vor einer Sanierung. In vielen ineffizienten, älteren Gebäuden wird oft weniger Energie verbraucht als erwartet, da Bewohner beispielsweise aus Kostengründen sparsamer heizen oder ineffiziente Heizmethoden verwenden. Mathematische Modelle wie die von Sunikka-Blank und Galvin [1] versuchen, diese Diskrepanz zu benennen, indem sie das Phänomen quantifizieren, das durchweg in verschiedenen europäischen Wohnungsbeständen beobachtet wurde. Die Quantifizierung des Prebound-Effekts wurde in der Studie eingesetzt, um Simulationen an reale Verhaltensmuster anzupassen, so dass der tatsächliche Energieverbrauch vor der Sanierung genauer erfasst wird. Dadurch können die möglichen Energieeinsparungen nach der Sanierung realistischer eingeschätzt und bei der Planung berücksichtigt werden. (Bild 1)

– v –

Pre-/Rebound-Effekten nach energetischen Sanierungen: Verdeckte Energiefresser

Nach einer Sanierung kann der Rebound-Effekt auftreten, der den erwarteten Energieeinsparungen entgegenwirkt. Dieser Effekt zeigt sich, wenn Nutzer die erhöhte Energieeffizienz für höheren Komfort nutzen, z. B. durch längeres Heizen oder höhere Raumtemperaturen. Um den Einfluss des Rebound-Effekts zu quantifizieren, simulierte die Studie unterschiedliche energetische Sanierungspakete (minimal, mittel, inten-

Bild 1. Grafische Repräsentation des Prebound-Effekts [3]

Nach einer Sanierung kann der ReboundEffekt auftreten, der den erwarteten Energieeinsparungen entgegenwirkt. Dieser Effekt zeigt sich, wenn Nutzer die erhöhte Energieeffizienz für höheren Komfort nutzen, z. B. durch längeres Heizen oder höhere Raumtemperaturen.

siv) und führte die von Galvin [2] vorgeschlagene Berechnungsmethode ein. Schließlich wurde der PreboundEffekt mit seiner Berechnung nach der Sanierung wieder eingeführt. Ziel war es, Maßnahmen zu identifizieren, die beide Effekte reduzieren und gleichzeitig maximale Energieeinsparungen gewährleisten.

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Methodik und Simulationen: Vom Modell zum Nutzerverhalten

Das Modellgebäude dieser Studie war ein Studentenwohnheim in Berlin. Mithilfe der Metabuild-Plattform wurde ein detailliertes 3D-Modell erstellt, das ESG-relevante Daten integrierte. Reale Belegungsprofile und Heizmuster, die das tatsächliche Verhalten der Nutzer widerspiegeln, wurden in die Simulationen eingepflegt. Diese Kombination ermöglichte es, den Energieverbrauch und den thermischen Komfort nach einer Sanierung möglichst genau abzuschätzen und die Diskrepanz zwischen prognostiziertem und realem Verbrauch zu minimieren. (Bild 2)

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Ergebnisse der Simulationen: Präzisere Energieprognosen durch Nutzerintegration

Die Ergebnisse zeigen, dass die Berücksichtigung des Prebound-Effekts die Genauigkeit der Energieprognosen si-

gnifikant verbessert. Während herkömmliche Simulationen eine durchschnittliche Abweichung von –11 % aufwiesen, konnte diese durch den Prebound-Effekt auf +4 % reduziert werden. (Bild 3) Nach der Sanierung wurden in einigen Fällen Rebound-Effekte festgestellt, die zu einem Anstieg des Energieverbrauchs führten. Ein negativer Prebound-Effekt nach der energetischen Sanierung deutet darauf hin, dass zusätzliche Nachrüstungen über das Erreichen des vollen thermischen Komforts hinaus zu Energieverschwendung führen. (Bild 4) Um die Diskrepanz zwischen prognostiziertem und tatsächlichem Energieverbrauch zu vermeiden, ist es von entscheidender Bedeutung, sowohl den Rebound-Effekt als auch den Prebound-Effekt nach der energetischen Sanierung zu minimieren und so den gewünschten Innenraumkomfort zu erhalten und die Energieverschwendung zu reduzieren. Dies kann durch gezielte Maßnahmen wie die Optimierung der Heizungssysteme und die Sensibilisierung der Bewohner erreicht werden.

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Ganzheitliche Betrachtung des Nutzerverhaltens für nachhaltige Energieprognosen

Die Einbeziehung des Nutzerverhaltens sowie der Pre- und Rebound-Effekte in Gebäudesimulationen ist entscheidend, um realistische Energieprognosen für Sanierungen zu erstellen. Eine ganzheitliche Betrachtung dieser Effekte verbessert die Genauigkeit der Prognosen erheblich und ermöglicht fundierte Entscheidungen bei der Planung und Umsetzung von Sanierungsmaßnahmen. Künftige Ansätze sollten darauf abzielen, Verhaltensmodelle weiter zu verfeinern und langfristige PostOccupancy-Evaluierungen durchzuführen. Durch die Abbildung des

Bild 2. Ansicht des 3D-Modells in der Metabuild-Plattform.

Bild 3. Vergleich der Simulationsergebnisse mit dem tatsächlichen Energieverbrauch.

4. Überblick von Rebound und Prebound-Effekt nach der Sanierung bei der unterschiedlichen Sanierungspaketen. (Abb.: Metabuild)

Nutzerverhaltens in Simulationsprozessen können wirtschaftlichere Sanierungsentscheidungen getroffen werden und somit maßgeblich zur Erreichung der Klimaziele beigetragen werden.

Literatur

[1] R. Galvin and M. Sunikka-Blank, “Quantification of (p)rebound effects in retrofit policies – why does it matter?” Energy, vol. 95, pp. 415–424, 2016, issn: 0360-5442. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.12.034. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S036054421501676X.

KURZ GEFASST

Anette von Hagel, Geschäftsführende Gesellschafterin, Circular Building GmbH (Foto: Circular Building)

[2] R. Galvin, “‘Constant’ Rebound Effects in Domestic Heating: Developing a Cross-sectional Method,” Ecological Economics, vol. 110, pp. 28–35, 2015, issn: 0921-8009. doi: https:// doi.org/10.1016/j.ecolecon.2014.12.016. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0921800914003838.

[3] Referenz: M. Sunikka-Blank and R. Galvin, “Introducing the prebound effect: The gap between performance and actual energy consumption,” Building Research & Information, vol. 40, no. 3, pp. 260–273, 2012. doi: 10.1080/ 09613218. 2012.690952. [Online]. Available: https://doi.org/10. 1080/ 09613218.2012.690952.

www.metabuild.de

In 5 Jahren ist KI eine etablierte Technologie, deren Vorteile unverkennbar sein werden. KI lässt sich nicht mehr wegdiskutieren, trotz der vielen Bedenken. Aber jede neue Technologie wurde von Besorgnis begleitet, ohne deren Entwicklungen zu verhindern. Es wurden häufig genug Chancen vertan. Also lasst uns die Zeit sinnvoll nutzen und KI mitgestalten. Denn nur so entwickeln wir ein tiefes Verständnis dafür, wie KI Entscheidungen trifft, welche Daten KI nutzt und welche Potenziale KI birgt.

Bild

CDE – Vernetzte Lösungen oder Silos?

Ein CDE ist keine Fertigpackung

Wann haben Sie zuletzt eine Email-Datei manuell in Ihr Programm geladen? Noch nie? Wie kommt die Email dann auf Ihren Rechner? Magie? Emails sind einer der ersten Dienste aus der Urzeit des Internets. So selbstverständlich, dass wir uns kaum Gedanken machen, wie die Daten von A nach B kommen. Im Gegensatz dazu bei Gemeinsamen Datenumgebungen (CDE): Dateien exportieren, korrekt benennen, hochladen, prüfen, korrigieren, weiterleiten – immer noch alles von Hand. Dabei könnte auch hier digitale Kommunikation längst etabliert sein.

Was genau ist eine „Gemeinsame Datenumgebung CDE“ und um welche digitale Kommunikation geht es? Die BIM-Norm DIN EN ISO 19650 hält sich vage: Ein CDE sei vor allem eine „Umgebung“, ein Rahmen für Arbeitsabläufe („CDE-Workflows“). Darin übernehmen spezialisierte Anwendungen („CDE-Lösungen“) bestimmte Aufgaben.

Eine Super-CDE-Lösung, die alles kann, die digitale Version einer eierlegenden Wollmilchsau? Dieses im bayerischen Sprachraum beheimatete Tier, das sowohl Eier legen, als auch Milch produzieren und Wolle liefern kann? Bekomme ich Milch auch trotz Laktoseunverträglichkeit? Was, wenn ich bereits ein innerbetriebliches Dokumenten-

managementsystem habe und nun bekomme ich mit dem CDE gleich noch ein zweites dazu.

Muss Integration nicht so laufen, dass neue Funktionen in eine bestehende IT-Umgebung integriert werden und nicht, dass meine vorhandenen Projekt-, Dokumentenmanagement- und andere Lösungen von einer digitalen Wollmilchsau geschluckt werden? Andererseits hat sich meine IT-Landkarte über die Jahre eventuell zu einem solchen Verhau entwickelt, dass eine Homogenisierung (ein digitaler Müllschlucker) nicht unwillkommen wäre …

Muss Integration nicht so laufen, dass neue Funktionen in eine bestehende IT-Umgebung integriert werden und nicht, dass meine vorhandenen Projekt-, Dokumentenmanagement- und andere Lösungen von einer digitalen Wollmilchsau geschluckt werden?

Die DIN SPEC 91391 interpretiert ein CDE als Produkt und schafft Klarheit für Anwender durch Auflistung aller notwendigen CDE-Funktionen. Diese Funktionen könnten in einer allumfassenden CDE-Plattform (die digitale Wollmilchsau) angesiedelt sein, aber eben auch in einer Umgebung vernetzter Einzelanwendungen. Die Vernetzung funktioniert über automatisierbare Anwendungsprogrammier-Schnittstellen (API), schließlich wollen wir die Daten nicht von Hand zwischen den Anwendungen hin- und herschieben.

Ein Blick auf 50 Jahre erfolgreichen Email-Austausch zeigt: Emails funktionieren dank standardisierter Protokolle und Schnittstellen weltweit und geräteübergreifend. Warum sollte das nicht auch bei CDE-Workflows möglich sein? Dann könnten digitale Fachmodelle nahtlos an eine BIM-Anwendung weitergegeben und dort geprüft und anschließend erkannte Fehler wieder zurückgespielt werden – ganz ohne manuellen Dateiaustausch? Eine ITLandschaft, in der bewährte vorhandene Komponenten,

Ullrich Hartmann (Foto: privat)

etwa ERP-Systemen, AVA-Anwendungen, CAFM-Lösungen, BIM-Viewer oder Dokumentenmanagementsysteme über standardisierte Schnittstellen zu einer Gemeinsame Umgebung flexibel verschmolzen werden (siehe Grafik). Ob Informationen übertragen oder „nur“ verlinkt werden, ist dabei zweitrangig. Entscheidend ist die Fähigkeit zum Aufbau einer gemeinsamen Umgebung.

Das CEN-Projekt „open CDE API“ treibt diese Entwicklung voran und setzt die DIN SPEC 91391 auf europäischer Ebene fort. Ziel ist es, ISO 19650-konforme Kommunikation zu automatisieren und Protokolle sowie Schnittstellen zu konzipieren. Dies erleichtert kleinen wie großen Software-Herstellern die Marktteilnahme. Anwen-

der können ihre bevorzugte Software in CDE-Workflows einsetzen, ohne ihre bestehende IT-Landschaften komplett umzustellen zu müssen.

ACHTUNG: Interessierte Anwender können mitmachen, informelle Online-Treffen bieten Einblicke und MitmachMöglichkeiten.

Ulrich Hartmann, Unabhängiger BIM Berater, Dozent und Autor Leiter CEN-Arbeitsgruppe open CDE API Hartmann@AECO-Experts.de

Gastkommentar

Eine wirkliche Vision

(Foto: Autor)

Den meisten mit CDEs Beschäftigten ist heute nicht präsent, dass die Notwendigkeit für „Planablagen“ schon seit geraumer Zeit und schon lange vor der Einführung modellbasierter Datenaustauschszenarien bestand.

Alles in die Cloud? Die großen US Tech-Firmen haben es ja bereits geschafft, keiner kann mehr ohne eine Datensicherung, eine automatische Datenablage in einem anonymen Rechenzentrum. Wer will auch die – selbst privaten –Datenmengen noch auf der Festplatte des eigenen Rechners vorhalten und sich um gewissenhafte Datensicherung kümmern? Mithin nicht verwunderlich, dass in Planungsund Bauprojekten zentrale Daten-Drehscheiben in Form von Projekträumen eine unverzichtbare Grundlage von Zusammenarbeit und Projektmanagement darstellen. Den meisten mit CDEs Beschäftigten ist heute nicht präsent, dass die Notwendigkeit für „Planablagen“ schon seit geraumer Zeit und schon lange vor der Einführung modellbasierter Datenaustauschszenarien bestand. Auch wenn die Normen und Standards unter der Prämisse der Technologie-Unabhängigkeit (z. B. ISO 19650 oder VDI 2552 Blatt 5) verfasst wurden, unterscheidet ein CDE von einer beliebigen Cloud-Anwendung die gerichtsfeste Datensicherung –

nichts kann gelöscht werden (nicht mal vom Hersteller) –alles wird protokolliert.

Den Begriff „CDE“ muss man keinem erläutern, der diese Heft liest. Doch „BIM“ und die Welt der unzähligen Synonyme und Akronyme, beschert uns auch einige andere brisante Themen, die immer noch auf digitales Neuland und Markterschließung hindeuten: jedes CDE funktioniert für den Nutzer grundsätzlich verschieden. Immer wieder ist es ein Lernprozess, sich an die jeweils neue Oberflächen zu gewöhnen.

Spannend ist da auch immer wieder die von mir bei Schulungen gern gestellte Frage, wer schon einmal mit einer Planablage oder einem CDE (mit Modellen) gearbeitet habe. Sie wird meist von den großen Planungsbüros bejaht. Sonst kommen häufig Kommentare wie, man sei auf dieser „Flughöhe“ nicht unterwegs, obwohl die zu bearbeitenden Projekte wirklich nicht klein sind. Die naheliegende Anforderung an den Datenaustausch von Modellen und 2D-Dokumentation stellt sich natürlich nicht, wenn keine Planungspartner zum BIM-Austausch da sind. Die Vielzahl der Bau- und Sanierungs-Projekte werden von KMUs bearbeitet, die immer noch 80 % der tätigen Personen darstellen.

Doch scheint mir, Antwort und Frage greifen hier zu kurz, da immer ein Informationsaustausch notwendig ist, und sei das Projekt noch so klein.

Also stellen wir die Frage einmal andersherum: „Welches ist die am häufigsten genutzte Software am Bau?“ Antwort: „WhatsApp“. Offensichtlich deckt dieser Messenger-Dienst das Kommunikationsbedürfnis von mehr als 50 % der Bauunternehmen; bei immer noch mehr als 30 % ist er die primäre Informationsaustausch-Plattform. Er ist einfach zu bedienen, kostet (noch) nichts, kann Fotos und ist Personenoder Gruppen-bezogen. Mit der DGSVO ist es jedoch so

Mit der DGSVO ist es jedoch so eine Sache, die Baustelle und die Datenschutzgrundverordnung sind unvereinbar, zudem ist die Verschlüsselung rudimentär.

eine Sache, die Baustelle und die Datenschutzgrundverordnung sind unvereinbar, zudem ist die Verschlüsselung rudimentär.

Das wäre doch eine wirkliche Vision, diesseits Arztbesuch: eine Messanger-App für alle Betriebssysteme und Endgeräte, die Modelle, Fotos und Pläne kann, BCFs und offene Punktelisten bedient und auch bei der Bedienbarkeit bekannten Apps nahekommt. Hoffen wir, dass die CDEAnbieter schneller sind als das allgemein bekannte Handwerker-Portal.

Kaum vorstellbar, auf einmal ständen auch Modell in Netz, von denen bisher nur Schnitte und Pläne angeleitet werden und Bauherren kommunizieren mit BCFs. Das wäre für die ganze Bauindustrie der Einstieg in die Digitalisierung und in BIM. Außerdem würde sich der hartumkämpfte CDE-Markt neue Geschäftsfelder erschließen.

Und die Bauphase? Ja auch sie wird gerade durch vielfältige Funktionen des Änderungs- und Mängelmanagements der CDEs abgedeckt, ob durch Fotodokumentation oder Punktwolken, nichts scheint unmöglich.

Und die Bauphase? Ja auch sie wird gerade durch vielfältige Funktionen des Änderungs- und Mängelmanagements der CDEs abgedeckt, ob durch Fotodokumentation oder Punktwolken, nichts scheint unmöglich.

Zurück in die Realität der BIM-Praxis. Für mich waren die größten Glücksmomente als BIM-Manager immer die, zu sehen, dass einige Wochen nach der CDE-Einführung sich selbst die größten BIM-Skeptiker spielend im 3D-Koordinationsmodell bewegten, als ob Sie durch ein Ihnen vertrautes Gebäude gehen würden. Da fragte dann auch keiner mehr nach Plänen und Schnitten, zumindest in der Planungsphase.

BIM

Offen bleibt die Frage, wer die CDE-Lösung auswählt und bezahlt. Meist die Bauherrn, da sie die Datenhoheit kontrollieren und alle Projektinformationen auch über die Fertigstellung des Bauwerks hinaus noch bis zum Ende der Gewährleistung verfügbar haben möchten. Dieser Nutzen, die Kenntnis der Planungs- und Bauabläufe sowie deren Entscheidungsfindungen nachvollziehen zu können, ist nur im CDE möglich, in dem die Verknüpfungen von Plandaten und Modellen mit Kommentaren und Freigaben nicht gelöscht wurden. Bleibt die Frage offen, ob sich alle Beteiligten schon am Anfang eines Projektes diese Fragen stellen und dafür sorgen, dass die notwendigen Funktionalitäten auch in ferner Zukunft noch gewährleistet sind.

Ich wünsche allen Lesern erfolgreiche BIM-Projekte, Unterstützung von allen am Planungs- und Bauprozess Beteiligten auf allen Ebenen. Nutzen Sie die Chancen, die CDEs Ihnen heute bieten, um Planung und Ausführung für unsere gemeinsame Zukunft zu verbessern.

Andreas Kohlhaas

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Etablierung des BIM-Standards für die nächste Generation digitaler Fachkräfte

Ein komplexes und anspruchsvolles Bauvorhaben, bei dem mehrere Fachplanungen, von Architektur bis zur TGA miteinander koordiniert werden mussten – das ist das Projekt, um das es hier geht. Eine zentrale Herausforderung war dabei die interdisziplinäre Zusammenarbeit der beteiligten Teams, die unabhängig von ihrem Standort effizient zusammenarbeiten sollten. Solche Projekte erfordern nicht nur technisches Fachwissen, sondern auch die Fähigkeit, über Disziplingrenzen hinweg zu denken und zu handeln. Und um das erfolgreich zu bewältigen, kam die BIMMethode zum Einsatz. Sie ermöglichte eine strukturierte und koordinierte Zusammenarbeit, die über räumliche und organisatorische Grenzen hinausging.

Durch die BIM-Methode konnten die beteiligten Fachdisziplinen ihre Planungsprozesse vernetzen, Modelle gemeinsam entwickeln und integral prüfen, sodass das Projekt effizient vorangetrieben werden konnte. Gerade im Hinblick auf komplexe Fragestellungen wie die Erfüllung hoher Nachhaltigkeitsstandards und die Integration innovativer Energiekonzepte war diese interdisziplinäre und methodische Herangehensweise von entscheidender Bedeutung.

– i –

Organisatorische Hürden

An Hochschulen stößt diese Art der Zusammenarbeit jedoch oft auf organisatorische Hürden. Die Art und Weise, wie in der Praxis interdisziplinär gearbeitet wird, lässt sich im akademischen Umfeld häufig nur schwer umsetzen. Die Vernetzung verschiedener Disziplinen und Hochschulen ist notwendig, um praxisnahe, interdisziplinäre Zusammenarbeit zu gewährleisten, aber sie stellt eine Herausforderung dar. In unserem Projekt gelang es, diese Hürden zu überwinden, indem wir Studierende der Architektur der Hochschule Karlsruhe und Studierende der TGA der TH Köln zusammenbrachten. Mithilfe der BIM-Methode konnten sie, trotz der organisatorischen und räumlichen Trennung, über die Grenzen ihrer Fachbereiche und Standorte hinweg praxisnah zusammenarbeiten. Die Methode ermöglichte eine gemeinsame digitale Planungsumgebung, in der die Studierenden vernetzt arbeiteten, Probleme lösten und die für ein solches Projekt notwendigen interdisziplinären Kompetenzen erlernten –Fähigkeiten, die in der Praxis unverzichtbar sind.

– ii –

Grundlagen zur BIM-Lehre in Deutschland

Die Vermittlung der BIM-Methode in der Lehre hat in den vergangenen Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen.1 Dennoch lässt sich in der deutschen Hochschullandschaft ein Denken in Einzeldisziplinen beobachten. In der Regel arbeiten Studierende nicht interdisziplinär, sondern ver-

bleiben überwiegend innerhalb ihrer Fachrichtung. Dies resultiert in einer eingeschränkten Möglichkeit für Studierende, über die Grenzen ihrer eigenen Disziplin hinauszudenken und interdisziplinäre Kompetenzen zu entwickeln. Die Fähigkeit, über den Tellerrand der eigenen Disziplin hinauszublicken, ist jedoch von essenzieller Bedeutung für die erfolgreiche Umsetzung von realen Bauprojekten und dem Einsatz der BIM-Methode in der Praxis.

In der Regel arbeiten Studierende nicht interdisziplinär, sondern verbleiben überwiegend innerhalb ihrer Fachrichtung. Dies resultiert in einer eingeschränkten Möglichkeit für Studierende, über die Grenzen ihrer eigenen Disziplin hinauszudenken und interdisziplinäre Kompetenzen zu entwickeln. Die Fähigkeit, über den Tellerrand der eigenen Disziplin hinauszublicken, ist jedoch von essenzieller Bedeutung für die erfolgreiche Umsetzung von realen Bauprojekten und dem Einsatz der BIM-Methode in der Praxis.

Ein wesentlicher Aspekt, der im Rahmen des vorliegenden Projekts von Relevanz war, betrifft die freie Wahl der Softwareprodukte. In vielen Fällen erfolgt die Vorgabe der zu nutzenden Softwareprodukte, wodurch der Lernprozess auf spezifische Produkte limitiert wird (Closed BIM). Im Rahmen dieses Projekts wurde den Studierenden die Möglichkeit eröffnet, aus einer Vielzahl von Softwarelösungen zu wählen und diese in den Anwendungsfällen gemäß AIA (Auftraggeber-Informationsanforderungen) und BAP (BIM-Abwicklungsplan) zu integrieren. Diese open-BIM-Herangehensweise fördert das Verständnis für unterschiedliche digitale Werkzeuge und die Flexibilität im Umgang mit neuen Technologien, was in der Praxis von entscheidender Bedeutung ist.

– iii –

Umsetzung interdisziplinäres und hochschulübergreifendes Projekt

1. Idee und Projekt

Im Rahmen unseres interdisziplinären und hochschulübergreifenden BIM-Projekts bestand die zentrale Aufgabenstellung darin, zwei Gebäudeeinheiten für die Universität Mannheim zu entwerfen und zu planen. Diese beiden Gebäude – ein Fakultätsgebäude mit einer Fläche von 1800 m2 sowie ein Verfügungsgebäude mit 2100 m2 – sollten den Energieplusstandard erfüllen. Das bedeutet, dass die Gebäude mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen, was eine besondere Herausforderung in der Planung von Gebäudetechnik und Architektur darstellt.

Für die Nutzung der Gebäude lag ein Raumkonzept vor, das unterschiedliche Anforderungen berücksichtigte: Zellenbüros für individuelle Arbeitsplätze, Open-SpaceBereiche für flexible Arbeitsumgebungen, Hörsäle und Seminarräume für Lehrveranstaltungen, Servicebereiche für administrative Aufgaben sowie halböffentliche Flächen im EG, die als Schnittstelle zwischen der Innenstadt und dem

Friedrichspark sowie als Begegnungsort für die Bürgerschaft und die Hochschulen dienen sollten.

Die beiden Gebäude sollten auf dem Gelände des Friedrichsparks errichtet werden, wo das alte Eisstadion im Zuge des Projekts abgerissen wird. (Bild 1) Das Bild gibt einen Überblick über das bestehende Baufeld mit dem derzeit noch vorhandenen Eisstadion und den angedachten Baustellen.

Die enge Zusammenarbeit der Lehrenden war maßgeblich für den Erfolg des Projekts und diente als Vorbild für die Studierenden, wie interdisziplinäre und hochschulübergreifende Kooperation erfolgreich umgesetzt werden kann.

Als weitere Anforderung war vorgesehen, dass die Gebäude gemäß dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen mindestens den Silberstandard erreichen. Dies setzte eine enge Abstimmung zwischen den Disziplinen Architektur und TGA voraus, um sowohl die Energieeffizienz als auch die Nachhaltigkeit zu gewährleisten.

Zu Beginn des Projekts sind die beiden Gruppen von Studierenden erstmalig in Mannheim zusammengekommen. Die Uni Mannheim hatte die Aufgabenstellung begleitet und grundsätzliche Anforderungen, abgeleitet aus einem realen Projekt, vorgestellt. Beim Tag der Besichtigung durften sich alle Beteiligten über eine ausführliche Führung und ein paar Besichtigungen freuen. Abbildung 1 zeigt das Gruppenbild zur Besichtigung mit den Beteiligten der TH Köln und Hochschule Karlsruhe. (Bild 2)

2. Beteiligte Hochschulen / LuF

Im Rahmen dieses interdisziplinären Projekts war die TH Köln mit einem Schwerpunkt auf TGA sowie die Hochschule Karlsruhe mit Studierenden aus der Architektur beteiligt. Die Lehrveranstaltungen wurden von den jeweiligen Fachbereichsleitungen betreut. Für die TH Köln war Niels Bartels gemeinsam mit Oliver Sturm verantwortlich,

während die Architektur-Studierenden der Hochschule Karlsruhe durch Andreas Meissner und Reinhard Wimmer betreut wurden. Die enge Zusammenarbeit der Lehrenden war maßgeblich für den Erfolg des Projekts und diente als Vorbild für die Studierenden, wie interdisziplinäre und hochschulübergreifende Kooperation erfolgreich umgesetzt werden kann.

3. Topologie

Den Studierenden wurde im Rahmen des Projekts die Möglichkeit geboten, BIM-Autorensysteme nach eigener Präferenz zu nutzen. Dies ermöglichte ihnen, sich praxis-

Bild 1. Luftbild überlagert mit den vorgesehen Bauplätzen der angedachten Gebäude (beide rechts).

Bild 2. THK und HKA zusammen bei der Baustellenbesichtigung.

nah mit unterschiedlichen Softwarelösungen vertraut zu machen. Im Ergebnis wurden drei verschiedene Autorensysteme eingesetzt, die jeweils für spezifische Aufgaben genutzt wurden. Ergänzend dazu wurden spezialisierte Ingenieurstools verwendet, die auf den Fachmodellen der Architektur basierten und in der TGA zum Einsatz kamen.

Zur Koordinierung der verschiedenen Modelle und Disziplinen wurde das Qualitätssicherungswerkzeug BIMcollab eingesetzt, welches eine effiziente Überprüfung und Abstimmung der Modelle ermöglichte. Der Austausch von Daten erfolgte mittels dem CDE Catenda. Die modellbasierte Kommunikation innerhalb der Teams erfolgte via der BCF-Cloud von BIMcollab, wodurch eine gezielte und strukturierte Bearbeitung von Problemstellungen innerhalb der Fachplaner-Teams gewährleistet wurde.

Die Bauherrenseite beschränkte sich bei der modellbasierten Kommunikation auf die Nutzung von Catenda, auf Basis von IFC-Modellen. Die Aufteilung der Kommunikationskanäle ermöglichte eine Trennung der fachplanerischen Kommunikation von der Bauherrschaft. Dadurch konnten technische Diskussionen gezielt und ohne Einfluss von außen geführt werden. Erst nachdem Probleme gelöst und Ergebnisse ausgearbeitet waren, wurde die Kommunikation mit der Bauherrenseite aufgenommen. Dies diente der Gewährleistung einer klaren und nachvollziehbaren Präsentation reifer Ergebnisse. (Bild 3)

Ein zentrales Problem stellte die Bewältigung von Schnittstellenproblemen bei der Anwendung der open BIM-Methode dar, insbesondere beim Einsatz des interdisziplinären offen IFC-Datenstandards. Die Studierenden mussten die Kompetenz erwerben, die verschiedenen Fachmodelle korrekt zu exportieren und in die gemeinsame Koordinationsplattform zu integrieren.

Ein zentrales Problem stellte die Bewältigung von Schnittstellenproblemen bei der Anwendung der open BIM-Methode dar, insbesondere beim Einsatz des interdisziplinären offen IFC-Datenstandards. Die Studierenden mussten die Kompetenz erwerben, die verschiedenen Fachmodelle korrekt zu exportieren und in die gemeinsame Koordinationsplattform zu integrieren. Diesbezüglich manifestierten sich Kompatibilitätsprobleme, welche eine einwandfreie Zusammenarbeit zu Beginn erschwerten. Herausforderungen dieser Art sind auch in der Praxis zu beobachten und verdeutlichen die Relevanz einer eindeutigen Definition von IFC-Standards sowie einer durchdachten Datenstruktur.

Des Weiteren stellte das organisatorische und zeitliche Zusammenkommen der jeweiligen Teams eine Herausforderung dar. Die Studierenden aus verschiedenen Disziplinen und Hochschulen waren gefordert, ihre Arbeitszeiten und Meilensteine eng abzustimmen, was insbesondere bei hochschulübergreifenden Projekten eine Herausforderung darstellte. Diese Problematik ist auch in der Berufswelt evident, wo in der Regel eine Zusammenarbeit verschiedener Projektbeteiligter aus unterschiedlichen geografischen und organisatorischen Kontexten erfolgt.

Die Beteiligung und Motivation der Teilnehmer:innen variierte stark. Während einige Studierende sich intensiv einbrachten, war bei anderen ein geringeres Engagement zu beobachten. Dies führte dazu, dass sich nicht alle Gruppen gleichmäßig entwickelten und manche Studierenden mehr Verantwortung übernehmen mussten als andere. Diese Dynamik ist auch in der Praxis ein bekanntes Phänomen, bei dem das Teammanagement eine zentrale Rolle spielt, um alle Beteiligten auf ein gemeinsames Ziel auszurichten.

4. Ergebnisse der Projektarbeit

Die Resultate des Projekts waren sowohl in technischer als auch in organisatorischer Hinsicht insgesamt als erfolgreich zu bewerten. Dennoch waren wir insbesondere zu Beginn mit einigen Herausforderungen konfrontiert, die es zu bewältigen galt und die typische Schwierigkeiten bei der Anwendung der open BIM-Methode widerspiegeln.

Ein besonderes Thema, das im Rahmen des Projekts zu Schwierigkeiten führte, war das Verständnis sowie die adäquate Umsetzung des LOD. Die Studierenden der TGA zeichneten sich insbesondere durch eine ausgeprägte Lösungsorientierung aus, wobei sie ein besonderes Interesse daran hatten, die Ergebnisse ihrer Arbeit zeitnah zu finalisieren. Die Studierenden begannen frühzeitig mit der detaillierten Modellierung von Systemen, ohne zuvor eine grundlegende Abstimmung der Haupttrassen und Technikräume vorgenommen zu haben. Diese Vorgehensweise steht im Widerspruch zur gängigen Praxis, bei der zunächst ein Grobkonzept erarbeitet wird. In der Praxis erfolgt die Planung in mehreren, aufeinander aufbauenden Schritten. In einem ersten Schritt erfolgt die Modellierung der Haupttrassen und Technikräume, um eine Abstimmung mit den anderen Disziplinen zu ermöglichen. Erst nach einer sorgfältigen Koordination der zuvor erstellten, groben Modelle wird mit der detaillierten Ausarbeitung begonnen, welche auch die Entwicklung berechenbarer Systeme umfasst. Dies gewährleistet, dass alle Gewerke über ausreichend Platz verfügen und potenzielle Kollisionen vermieden werden. Diese Problematik manifestiert sich auch in der praktischen Anwendung, sofern detaillierte

Die Studierenden begannen frühzeitig mit der detaillierten Modellierung von Systemen, ohne zuvor eine grundlegende Abstimmung der Haupttrassen und Technikräume vorgenommen zu haben. Diese Vorgehensweise steht im Widerspruch zur gängigen Praxis, bei der zunächst ein Grobkonzept erarbeitet wird.

Bild 3. Software-Topologie des open BIM-Projekts.

Modelle erstellt werden, bevor alle grundlegenden Systemanforderungen und Trassenführungen hinreichend geklärt sind. Die Konsequenz solcher Fehler ist, dass umfangreiche Nacharbeiten und Verzögerungen entstehen, da erst zu einem späteren Zeitpunkt erkannt wird, dass grundlegende Planungsparameter nicht korrekt aufeinander abgestimmt wurden. Die Studierenden mussten in diesem Projekt lernen, dass eine schrittweise und abgestimmte Planung nicht nur effizienter ist, sondern auch die Wahrscheinlichkeit von kostspieligen und zeitintensiven Überarbeitungen verringert.

Ohne einen eindeutigen Design Freeze ist es für die Ingenieur:innen schwierig, ihre Berechnungen mit hinreichender Verlässlichkeit durchzuführen, da sich die Planungsgrundlagen noch ändern können.

Die Etablierung eines Design Freeze, der als Grundlage für ingenieurmäßige Berechnungen diente, war eine weitere wesentliche Herausforderung. Aufgrund der Tatsache, dass die Fachmodelle der Architektur zu Beginn des Projekts noch in der groben Entwurfsphase waren, bestand eine gewisse Unsicherheit hinsichtlich des Zeitpunkts, bzw. welche Parameter Teil des Freeze waren, zu dem mit den Berechnungen begonnen werden konnte. Auch dies stellt in der Praxis ein gängiges Problem dar: Ohne einen eindeutigen Design Freeze ist es für die Ingenieur:innen schwierig, ihre Berechnungen mit hinreichender Verlässlichkeit durchzuführen, da sich die Planungsgrundlagen noch ändern können.

Schließlich kristallisierte sich eine zentrale Erkenntnis heraus, die sowohl im akademischen als auch im beruflichen Umfeld Gültigkeit besitzt: „Ein Projekt dauert so lange, wie man Zeit dafür bekommt.“ Diese Erkenntnis wurde in diesem Projekt bestätigt. Die Teams nahmen sich zu Beginn oft nicht genügend Zeit für die Abstimmung und Vorbereitung, was dazu führte, dass am Ende des Semes-

ters zu wenig Zeit blieb, um alle Details gründlich abzuarbeiten. Diese Problematik ist in der Praxis ebenfalls weit verbreitet, sodass sich gegen Ende eines Projekts zeitliche Engpässe einstellen, da zu Beginn des Projekts die zur Verfügung stehende Zeit nicht ausreichend kalkuliert wurde. Trotz dieser Schwierigkeiten gelang es den Studierenden schließlich, detaillierte und koordinierte Fachmodelle vorzulegen, welche die Zusammenarbeit zwischen Architekten und Ingenieuren adäquat widerspiegelte. Die abschließenden Ergebnisse, inklusive einer Visualisierung des Koordinationsmodells und exemplarischer Projektergebnisse, werden in den folgenden Abbildungen dargestellt:

– Zu Bild 4: Es wurden einige Studien für das Raumkonzept unternommen. Diese Abbildungen gibt einen kleinen Einblick in die Überlegungen seitens der Architektur

–

Zu Bild 5: Die Koordinierung mit den unterschiedlichen Fachmodellen hat den Studierenden gezeigt, dass eine intensive Abstimmung und Prüfung Fehler bereits frühzeitig aufzeigt und dabei hilft ein abgestimmtes Konzept zu erstellen.

– Zu Bild 6: Das Bild zeigt auf, dass einige Studien zur Erreichung des Plusenergiestandards unternommen wurde. Die Architekturstudierenden haben zusätzlich ein Tool zur Generierung von Energiekonzepten unter Zuhilfenahme von KI-Systemen verwendet. Das Werkzeug befindet sich derzeit in der Ausarbeitung und hat bereits Marktreife erreicht: Berta und Rudi.2 Die Studien in diesem Tool verhalf allen Beteiligten die angedachten Lösungen zügig und valide herauszuarbeiten und somit wurden intuitiv die Architekturstudierenden dazu in die Lage versetzt mit den TGA-Studierenden optionale Lösungen gemeinsam zu erruieren.

Bild 4. Studien der Architektur zur Implementierung des Raumkonzepts und der TGA.

– iv –

Diskussion des Moduls

1. Ergebnisse der Umfrage Im Anschluss an das Modul wurde an beiden Hochschulen eine Umfrage durchgeführt. Hierbei wurden Fragen zur Motivation der Studierenden, zur Gruppenarbeit, zur Organisation des Moduls, zum Verständnis der BIM-Inhalte sowie zu den Softwareprodukten gestellt. Insgesamt haben n = 37 Studierende auf die Fragen geantwortet. Die Antworten stammen sowohl von der TH Köln als auch von der Hochschule Karlsruhe.

– Zu Bild 7: Dieses Bild zeigt einen Auszug aus zahlreichen Visualisierungen. Die Architekturstudierenden haben anhand dessen die Bauherrenschaft die angedachten Konzepte intuitiv verständlich aufzeigen können und somit zügig ein Verständnis für die angedachten Lösungen vermittelt.

Die Ergebnisse zeigen, dass das Projekt die Studierenden für das weitere Studium und den Umgang mit BIM motiviert. So geben 68 % der Studierenden an, dass Sie der Aussage voll und ganz zustimmen oder zustimmen, das Projekt habe sie für die Nutzung von BIM motiviert. Darüber hinaus stimmen 54 % der Studierenden mit der Aussage überein, das Projekt helfe dabei Inhalte der Lehrveranstaltung besser zu verstehen. Insbesondere im Hinblick

Bild 5. Einblick in das Koordinationsmodell.

Bild 6. Studien seitens der Architektur zur Platzierung der PV-Anlagen und Maximierung der solaren Erträge.

Bild 7. Visualisierung des Campuslebens nach Fertigstellung.

Bild 8. Auszug aus den Ergebnissen der Auswertung zum BIM-Modul (n = 37). (Abb./Fotos: Eigene Darstellung)

auf das Verständnis der anderen Disziplin zeigt sich ein besseres Verständnis. 70 % meinten, sie verständen nach dem Projekt die Arbeitsweise der anderen Disziplin besser. (siehe Bild 8)

Darüber hinaus zeigt sich auch, dass der Umgang mit Datenformaten und Tools der BIM-Methodik nach Einschätzung der Studierenden zunimmt. 67 % geben an, dass sie nach eigener Schätzung mit IFC umgehen können und wissen, was IFC ist. 92 % der Studierenden geben darüber hinaus an, dass sie nun verstehen, was Koordinierungssitzungen sind, da sie im Rahmen des Projektes an diesen teilgenommen haben. Daneben wurden die AIA und BAP gemeinsam erarbeitet und tragen ebenfalls zu einem besseren Verständnis bei.

2. Grundlagen für zukünftige Module / Optimierungspotenziale

Obwohl die BIM-Inhalte vermittelt werden konnten, bestehen im Hinblick auf die zukünftige Durchführung des Moduls Optimierungspotenziale. Diese liegen insbesondere in den Faktoren Zeit, Grundwissen, Software und persönliche Kontakte zwischen den Studierenden.

2.1 Zeit

Das Modul fand innerhalb des Sommersemesters statt, sodass ein Zeitraum von 15 Wochen zwischen Ende März und Anfang Juli zur Verfügung stand. In diesem Zeitraum mussten nicht nur die Modelle erstellt, sondern auch ausgetauscht und koordiniert werden. Hochschulübergreifend wurde hierbei angegeben, dass für die Bearbeitung zu wenig Zeit zur Verfügung stand. Lediglich 14 % der Studierenden gaben an, dass sie ausreichend Zeit hatten. Demgegenüber geben 64 % an, dass sie nicht ausreichend Zeit zur Verfügung hatten, 22 % bewerten die Zeitschiene neutral.

In den Feedbackgesprächen mit den Studierenden wurde angemerkt, dass das Projekt auf zwei Semester ausgeweitet werden sollte, um mehrere Koordinationsschleifen durchführen zu können. Insbesondere für Kollisionsprüfungen und -anpassungen zwischen den Gewerken war nach Aussage der Studierenden nicht ausreichend Zeit vorhanden.

2.2 Grundwissen

Einen weiteren wesentlichen Aspekt zur Projektbearbeitung stellt das Grundwissen der Studierenden dar. Es war zu erkennen, dass vor allem Studierende mit mehr Vorerfahrung und Fachwissen die Aufgaben besser bearbeiten konnten. Die Studierenden, die lediglich ein Grundlagenmodul zum Thema BIM belegt hatten oder im Studium noch nicht ausreichend Kurse belegt hatten, standen im Verhältnis vor größeren Schwierigkeiten mit der Aufgabenbearbeitung.

Deshalb stellt sich die Frage, in welchem Fachsemester die entsprechende Aufgabenstellung angebracht ist, um zum einen dem Auftrag der Wissensvermittlung gerecht zu werden, zum anderen aber auch die praktische Ausbildung und Weiterentwicklung der Studierenden zu fördern.

2.3 Funktionierende Software

Die Grundlage für das Modul bildet eine funktionierende Softwareumgebung, die durch die Hochschulen bereitgestellt werden muss. Hierbei ist vor Beginn des Semesters darauf zu achten, dass die Software nicht nur in den Rechnerräumen der Hochschulen läuft, sondern auch auf den Endgeräten der Nutzenden, insbesondere der Autor:innen und Koordinator:innen.

2.4 Persönliches Kennenlernen als Grundlage für die Kommunikation

Zu Beginn des Semesters stand eine freiwillige Exkursion an, die sowohl das zu planende Projekt in Mannheim als

auch das Kennenlernen der anderen Studierenden ermöglichen sollte. Insgesamt nahmen 19 Studierende und 4 Betreuer an der Veranstaltung teil.

Im Lauf des Projektes sowie im Endergebnis hat sich gezeigt, dass die Gruppen, deren Mitglieder vor Ort waren und die anderen Studierenden kennengelernt haben, deutlich bessere Kommunikationsstrukturen etablieren konnten, effizientere Abläufe entwickelten und bessere Arbeitsergebnisse erzielten.

– v –

Fazit

Insbesondere vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Ressourcenknappheit wird deutlich, dass solche Projekte interdisziplinäre Ansätze erfordern, um nachhaltige und zukunftsorientierte Lösungen zu entwickeln.

Die Ergebnisse aus den Umfragen und Gesprächen mit den Studierenden zeigen, dass das hochschulübergreifende BIM-Modul anspruchsvoll war und in einigen Bereichen weiterentwickelt werden muss. Gleichzeitig hat das Modul aber auch verdeutlicht, dass BIM nicht als Selbstzweck zu betrachten ist, sondern als wichtiges Werkzeug, um komplexe Fragestellungen sowohl in der Praxis als auch in der Lehre zu bewältigen. Insbesondere vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Ressourcenknappheit wird deutlich, dass solche Projekte interdisziplinäre Ansätze erfordern, um nachhaltige und zukunftsorientierte Lösungen zu entwickeln.

Interdisziplinäre Studienarbeiten wie dieses Modul fördern das Verständnis der Studierenden für die Relevanz der verschiedenen Wissensgebiete und begünstigen vernetztes Denken – Fähigkeiten, die für zukünftige Ingenieur:innen unverzichtbar sind. Die BIM-Methode hat es ermöglicht, diese Zusammenarbeit über räumliche und organisatorische Grenzen hinweg zu realisieren und den Studierenden eine praxisnahe Herangehensweise an komplexe, reale Aufgabenstellungen zu bieten.

KURZ GEFASST

Jakob Przybylo, CEO and Founder, DT BAUCONSULTING

(Foto: DT Bauconsulting)

Wichtig bleibt, dass Hochschulen solche praxisnahen Lernumgebungen schaffen, um Studierende auf die digitalen und interdisziplinären Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten. In diesem Modul haben die Studierenden wertvolle Erfahrungen gesammelt und ihre Fähigkeit gestärkt, in vernetzten, interdisziplinären Teams zu arbeiten und innovative Lösungen zu entwickeln. Aus unseren bisherigen Erfahrungen wollen wir lernen und unser gemeinsames Vorlesungsformat kontinuierlich verbessern – so wie auch BIM in Deutschland sukzessive implementiert und optimiert wird. Dieser experimentelle Ansatz und das lebenslange Lernen sehen wir als Selbstverständlichkeit an – qui docet, discit.

Reinhard Wimmer (Professor Digitales Planen und Bauen, Hochschule Karlsruhe), Niels Bartels (Professor Digitales Planen und Bauen, TH Köln), Andreas Meissner (Professor Architektur, Hochschule Karlsruhe), Oliver Sturm (Wissenschaftlicher Mitarbeiter, TH Köln)

Literatur

[1] Maile, T.; Bartels, N.; Wimmer, R.: Integrated life-cycle orientated teaching of the big-open-BIM method. In: Proceedings of the 2023 European Conference on Computing in Construction and the 40th International CIB W78 Conference, Computing in Construction. European Council for Computing in Construction, 2023.

Wimmer R. et al.: Hochschulübergreifende praxisnahe und zukunftsgerichtete Ausbildung in der Big-Open-BIM Welt, (bsdplus.de), bSD+ 2023.

[2] Digital Building Industries AG: Intelligente Energieberechnung für die Konzept- und Vorplanung, 2024, https://bertarudi.com https://www.h-ka.de/die-hochschule-karlsruhe/organisation-personen/personen-a-z/person/reinhard-wimmer https://www.th-koeln.de/personen/niels.bartels/

Ohne IPA sind die Chancen auf Großprojekte im Kostenund Zeitrahmen geringer als mit.

Wir reden über Zusammenarbeit und Software-Schnittstellen, aber wollen und können wir überhaupt gemeinsam, wenn jeder andere Ziele hat und nur seinen Vorteil sucht? Es wird langsam Zeit Kollaboration als ein Denken und Handeln auf mehreren Ebenen zu verstehen und unser Tun zu hinterfragen. Das macht es zunächst bestimmt nicht einfacher, aber wir kommen der Lösung sukzessive näher. Die Potentiale sind groß und real. DT BAU Consulting hilft gerne dabei.

Zukunftsorientiertes Mehrgenerationen-Wohnen im Vierseithof

Mit seiner Fertigstellung 2026 schafft der Vierseithof bezahlbaren und zukunftsorientierten Wohnraum für die Bürgerinnern und Bürger von Traunstein. Im Neubaugebiet entstehen 50 neue, teilweise nach Einkommen geförderte Mietwohnungen. Zwei mit der Genehmigungs- und Ausführungsplanung beauftragte Ingenieurbüros geben Einblicke in ihre Arbeitsabläufe und die Software-Tools, die beim Planen der Baugrube und der vier Mehrfamilienhäuser in Massivbauweise zum Einsatz kamen.

mit wird die Wohnbaugesellschaft Traunstein als Bauherr ihrer Mission gerecht, eine sichere, ökologische, nachhaltige und sozial verantwortbare Wohnungsversorgung von breiten Schichten der Traunsteiner Bevölkerung sicherzustellen.

Konstruktive Details der Baugrube

Im Neubaugebiet Seiboldsdorf im Süden Traunsteins entsteht ein Wohnquartier mit 50 Ein- bis Fünf-Zimmer-Mietwohnungen, von denen 33 für Bürgerinnen und Bürger aus Traunstein mit kleinerem und mittleren Einkommen vorgesehen sind.

Wie gelingt es einer Großen Kreisstadt, ein Zeichen für zukunftsorientiertes Mehrgenerationen-Wohnen zu setzen? Ein Hebel ist attraktiver, bezahlbarer und barrierefreier Wohnraum. Im Neubaugebiet Seiboldsdorf im Süden Traunsteins entsteht deshalb ein Wohnquartier mit 50 Einbis Fünf-Zimmer-Mietwohnungen, von denen 33 für Bürgerinnen und Bürger aus Traunstein mit kleinerem und mittleren Einkommen vorgesehen sind. Möglich macht das die einkommensorientierte Förderung (EOF) des Freistaats Bayern, der mittels der BayernLabo zinsgünstige Darlehen für den Neubau von Mehrfamilienhäusern gewährt. Darüber hinaus ist der Vierseithof, der sich aus vier Mehrfamilienhäuser mit Tiefgarage ergibt, nach ökologisch-sozialen Gesichtspunkten im KfW40-Standard geplant. Wärmepumpentechnologie und Photovoltaikanlage sind ebenso vorgesehen wie ein Gemeinschaftsgarten und ein Nachbarschaftscafé zur Förderung des sozialen Miteinanders. Da-

Die für die Wohnanlage ausgehobene Baugrube konnte entlang der gesamten Nord- und Ostseite ohne Zwischenbermen frei geböscht werden. Eine vor Baubeginn fertiggestellte Starkregenmulde sowie die bereits erstellte Zufahrtsstraße machten hingegen einen Verbau entlang der Baugrubenwestseite und -südseite erforderlich. Den Baugrubenabschluss führte die GSGE GmbH, das verantwortliche Ingenieurbüro für Spezialtiefbau aus der Region, als 10:1 geneigte Spritzbetonvernagelung aus. Die Nagelwände wurden als temporäre Sicherungsmaßnahme ausgebildet. Um einen Massenauszug berücksichtigen zu können, zeichnete der Bauzeichner des Büros den Verbauplan der Baugrube mit ALLPLAN in 3D.

Grundbaustatik mit DC-Software

Aufgrund der Baugrubentiefe wies Frédéric Gelloz, Inhaber von GSGE GmbH, die Standsicherheit der Baugrubenböschung mit dem Berechnungsprogramm DC-Böschung der DC-Software nach DIN 4124 nach. Bei der Bemessung des 6 m hohen Verbaus mit DC-Nagel wurde von einem Teilbodenersatzkörper von 0,60 m Schichtstärke ab Unterkante Bodenplatte ausgegangen. Die Berechnung erfolgte

Bild 1. Ein detailgetreues Rendering des Vierseithofs in Traunstein (Abb.: wgb Traunstein)

Als Ingenieur ist mir wichtig zu verstehen, was die Software im Hintergrund rechnet.

auf Grundlage des Teilsicherheitskonzeptes nach EC7. Dabei wurden die Grenzzustände nach EB 78 EAB und EC7 angesetzt. Nachgewiesen wurden die Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Grenzzustand der Gesamtsicherheit/Geländebruch. „Ich arbeite gerne mit der DC-Software, weil ich sehr schnell und zuverlässig zu nachvollziehbaren Ergebnissen komme. Als Ingenieur ist mir wichtig zu verstehen, was die Software im Hintergrund rechnet. Bei DC sind Plausibilitätskontrollen möglich“, lobt Gelloz, der seit 2009 mit DC arbeitet, und betont: „Mit DC-Software habe ich für all meine Anforderungen im Spezialtiefbau eine Lösung zur Hand. Für mich gibt es nichts Besseres.“

Bild 3. Das mit ALLPLAN erstellte Fachmodell Tragwerkplanung in der 3D-Ansicht (Abb.: concon)

Konstruktive Details der Mehrfamilienhäuser

Die Kellergeschosse gründen auf einer 35 cm starken Bodenplatte. Die Tiefgarage wurde vom Traunsteiner Ingenieurbüro concon, zuständig für Tragwerksplanung, Bauphysik und Ausführungsplanung, als im Gefälle gepflasterte Tiefgarage mit Einzel- und Streifenfundamenten ausgeführt. Dabei kragt das EG über die Tiefgarage hinaus, was die Ermittlung eines sauberen statischen Lastabtrags erschwerte. Die vier Mehrfamilienhäuser sind in Massivbauweise geplant. Jedes Gebäude wird von Stahlbetondecken und Mauerwerkswänden getragen und statisch abgesichert. Bei der Wahl der eingesetzten Mauerwerks- und Betonarten setzten die Planer auf Vielfalt, um den Anforderungen an Energieeffizienz zu begegnen. Neben Normalbeton wird

Bild 2. Das für die Idealisierung des Tragwerks in den BIM-Connector eingelesene 3D-Modell (Abb.: concon)

stellenweise auch wasserundurchlässiger Beton verbaut. Als Dachkonstruktion wurden zu 28° geneigte Satteldachstühle mit Ziegeleindeckung geplant. Die Dachgeschosse werden in Holzständerbauweise ausgeführt. Die Wohnungen lassen sich über Laubengänge erschließen, die vollständig aus Fertigteilen ohne Belag errichtet werden. Die nicht tragende Holzverschalung der Fassaden lässt die vier Mehrfamilienhäuser in regionaltypscher Architektur mit ansprechender Holzoptik erscheinen.

Erstellung eines Fachmodells Tragwerksplanung

Auf Grundlage des vom Architekturbüro Guggenbichler + Wagenstaller mit Archicad angefertigten Entwurfs erstellten die Bauzeichner von concon ein eigenes Fachmodell Tragwerksplanung in der CAD-Software ALLPLAN. „Wir machen uns die Mühe, ein Modell frühzeitig zum Ende der Leistungsphase 3 nach HOAI zu erzeugen, um es auf unsere Arbeitsbelange hin fortlaufend mit dem Planungspro-

Bild 4. Die Bemessung einer Außenwand aus Mauerwerk mit dem FRILO-Programm MWX+ (Abb.: concon)

Bild 5. Die Ansicht der mit ALLPLAN eingelegten Bewehrung in einen Unterzug (Abb.: concon)

zess der Leistungsphasen 4 und 5 zu modifizieren. Zum einen dient das Modell unseren Bauzeichnern und Bauphysikern als Basis für die Schal- und Bewehrungsplanung, die Ausarbeitung der Schall- und Brandschutzpläne sowie eine an den Vorgaben orientierte energetische Begleitung des Projekts mitsamt den dazugehörigen Wärmeschutznachweisen. Zum anderen fußt die Erstellung einer prüffähigen statischen Berechnung durch unsere Tragwerksplaner auf dem Modell“, macht Florian Lindner, geschäftsführender Partner bei concon, deutlich. Beim Erzeugen des Modells achte man daher sorgfältig darauf, die tragenden und nichttragenden Bauteile korrekt zu klassifizieren und den Bauteilen das passende Material sowie die richtige Materialgüte zuzuteilen.

Effiziente Idealisierung des Tragwerkmodells

Schnelle Ermittlung der Vertikallast

Durch das Umschalten vom physischen Modell aufs Berechnungsmodell reduzierte Dominik Dell, Tragwerksplaner bei concon, das Modell auf seine tragenden Bauteile.

Nachdem Bauzeichner und Ingenieure den Entwurf der Architekten unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Tragwerksplanung nachmodelliert hatten, wurde das Modell in Form einer IFC-Datei an die Statiksoftware FRILO übergeben. Dabei fungierte der BIM-Connector® von FRILO nicht nur als Bindeglied zwischen CAD- und Statiksoftware, sondern übernahm auch die Idealisierung des Tragwerks. Durch das Umschalten vom physischen Modell aufs Berechnungsmodell reduzierte Dominik Dell, Tragwerksplaner bei concon, das Modell auf seine tragenden Bauteile. „Weil die Materialien und Bauteilklassen zuvor in ALLPLAN korrekt hinterlegt wurden, konnte ich Dämmungen, Trockenbauwände und sonstige Elemente, die für meine Statik belanglos sind, zuverlässig und schnell entfernen“, sagt er und ergänzt: „Der BIM-Connector ist äußerst hilfreich, wenn es darum geht, ein Modell auf seine Tragwerksstrukturen zu reduzieren, um ein Berechnungsmodell automatisiert abzuleiten.“ Um außerdem die Ermittlung eines sauberen, vertikalen Lastabtrags zu gewährleisten, richtete der Tragwerksplaner die Achsen der übereinander liegenden Bauteile in einer Flucht aus und zerlegte die Wände in Wandstreifen.

Das so im BIM-Connector idealisierte Tragwerksanalysemodell wurde anschließend innerhalb der FRILO-Umgebung an das Gebäudemodell GEO übertragen, wo Lindner und Dell die vertikalen Lasten auf Grundlage der Steifigkeiten der Geschossebenen geschossweise von oben nach unten ermittelten. Dabei erfolgt in jeder Geschossebene im Hintergrund eine FE-Berechnung. Die Auflagerkräfte am Fußpunkt der lastabtragenden Bauteile werden gleichmäßig über die Bauteillänge verteilt und so lange an ein darunterliegendes Geschoss weitergeleitet, bis kein Geschoss mehr gefunden und ein Fundament automatisch erzeugt wird. Die dabei im GEO vordefinierten Geometrien und die ermittelten Lasten wurden anschließend an die FRILO-Programme zur Bauteilbemessung weitergegeben.

Bauteilbemessung

Die Auflagerkräfte am Fußpunkt der lastabtragenden Bauteile werden gleichmäßig über die Bauteillänge verteilt und so lange an ein darunterliegendes Geschoss weitergeleitet, bis kein Geschoss mehr gefunden und ein Fundament automatisch erzeugt wird.

mit FRILO

Die Einzel- und Streifenfundamente, auf die die Tiefgarage gründet, wurden mit den FRILO-Programmen FD+ und FDS+ bemessen. Dabei wurde der Sohlwiederstand MRd,max auf 550 kN/m2 bzw. 500 kN/m2 begrenzt. Die Bodenplatte (Betongüte C25/30) und sämtliche Geschossdecken aus Stahlbeton wurden nach der Methode der finiten Elemente mit dem Plattenprogramm PLT berechnet. Das B6+ half beim Erbringen der Durchstanznachweise. Für die statische Berechnung der Unterzüge und der Wandträger griffen Lindner und Dell auf den Durchlaufträger DLT zurück. Bei der Nachweisführung für die Außenwände und die Pfeiler aus Mauerwerk kamen MWX+ und MWP+ zum Einsatz. Mit dem EDB+ wurden die auf die

Die Bodenplatte (Betongüte C25/30) und sämtliche Geschossdecken aus Stahlbeton wurden nach der Methode der finiten Elemente mit dem Plattenprogramm PLT berechnet. Das B6+ half beim Erbringen der Durchstanznachweise.

Bild 6. Der Bau des Vierseithofs hat bereits begonnen. (Foto: GSGE GmbH)

erdberührten Außenwände zusätzlich wirkenden Erddrücke ermittelt. Für sämtliche Stahlbetonstützen und die Innenwände aus Stahlbeton – die Bemessung erfolgte an einem 1-Meter-Streifen – wurden Nachweise der Grenztragfähigkeit mit dem B5 geführt. Die Sparren (Nadelholz C24) der Dachkonstruktion wurden mit dem DSP+ nachgewiesen. Für die Fußpfetten (Nadelholz C24) und die Mittelpfetten (Brettschichtholz GL24c) liefen die statischen Berechnungen nach DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 im Mehrfeldträger Holz HTM+ ab. „Letztlich haben wir den Standardbaukasten von FRILO verwendet, den es für die Berechnung der Statik eines solchen Projekts braucht“, fasst Lindner zusammen.

Ausführungsplanung mit ALLPLAN

Die Bauingenieure von concon arbeiteten die statischen Berechnungsergebnisse kontinuierlich in das Fachmodell Tragwerksplanung ein, um daraufhin mit ALLPLAN die Positionspläne anzufertigen. Die Resultate aus der Tragwerksplanung wurde vom Architekturbüro übernommen.

KURZ GEFASST

Bild 7. Die geplante Bewehrung wird bereits auf der Baustellen verlegt. (Foto: concon)

Sobald die Positionspläne erstellt waren, nahmen die Bauzeichner von concon die Arbeit in ALLPLAN auf, um die Schal- und Bewehrungspläne für die erforderlichen Bauteile zu zeichnen. Die Bewehrung wurde dabei direkt im ALLPLAN-Modell verlegt, was eine sofortige Kollisionsprüfung ermöglichte. „Unser Ingenieurbüro legt seit jeher großen Wert auf die Erstellung von 3D-Gebäudemodellen in ALLPLAN, weil wir so die Ansichten für die Schal- und Bewehrungsplanung aus einem einzigen, sich stetig fortentwickelnden Modell ableiten können. Änderungen am Modell werden unmittelbar in den Ansichten übernommen“, erklärt Karin Krüger, Bauzeichnerin Hoch- und Ingenieurbau bei concon. ALLPLAN komme bei concon täglich zum Einsatz, „weil uns ein in ALLPLAN erstelltes und stetig angepasstes 3D-Modell hilft, Fehler zu minimieren und durchgängige Qualitätsstandards über die bürointernen Fachbereiche Tragwerksplanung, Brandschutz und Schallschutz hinweg sicherzustellen“, resümiert Krüger.

www.dc-software.de; www.allplan.com; www.frilo.eu

„Für den Umgang mit Daten wünsche ich mir mehr Leidenschaft. Mehr echte Begeisterung für das, was drinsteckt. Sie werden zu oft einfach gespeichert und verwaltet. Zwar zentral und in einer „Single Source of Truth“ (wow!), aber es wird viel zu wenig mit diesen Daten gemacht! Wir wollen doch wissen, welches Potenzial in den Assets steckt. Wir wollen Wechselwirkungen und Abhängigkeiten kennen, um Bestand gewinnbringend zu bewirtschaften; um phasenübergreifend und datenbasiert die richtigen Entscheidungen zu treffen. Daten-Generierung ist kein Selbstzweck – mehr Liebe für Dateninsights!“

Jens Bredehorn, GF vrame Consult GmbH (Foto: vrame Consult)

Wie die AEC-Branche von der Fusion von ALLPLAN, SCIA und FRILO profitiert

El Alam, Director Engineering bei ALLPLAN, und Eduardo Lazzarotto, Chief Product & Strategy Officer bei ALLPLAN (v. l. n. r.). (Fotos: ALLPLAN)

Durch den Zusammenschluss von ALLPLAN, SCIA und FRILO wird in bewährter BIM-Logik die letzte Lücke zwischen Architekten und Ingenieuren geschlossen. Dies fördert kreative Freiheit und technische Präzision in einem durchgängigen Workflow.

Der Zusammenschluss von ALLPLAN, SCIA und FRILO ist mehr als nur eine strategische Allianz; es ist ein Bekenntnis zur Überwindung der Fragmentierung von AECWorkflows. Im Gespräch mit Jad El Alam, Director Engineering bei ALLPLAN, und Eduardo Lazzarotto, Chief Product & Strategy Officer bei ALLPLAN, wird deutlich, dass die Synergie dieser Marken darauf abzielt, die seit langem bestehende Lücke zwischen den verschiedenen Phasen des AEC-Prozesses zu schließen.

Planung komplexer Multimaterialstrukturen vereinfachen

„Ziel von SCIA war es schon immer, die Grenzen des Machbaren in der Baubranche zu erweitern und die Planung komplexer Multimaterialstrukturen zu vereinfachen“, sagt Jad El Alam. Diese Vision deckt sich perfekt mit dem Ziel der Fusion: AEC-Fachleuten eine einheitliche

Plattform zur Verfügung zu stellen, die jede Phase eines Projekts von der Planung bis zur Fertigstellung vereinfacht und optimiert.

Eduardo Lazzarotto betont, wie die Expertise von ALLPLAN im Bereich BIM-Software diese Vision vorantreibt und Architekten und Bauingenieuren zuverlässige Entwurfs- und Planungswerkzeuge an die Hand gibt. ALLPLAN ist führend bei der digitalen Transformation der AEC-Branche und ermöglicht es Fachleuten, ihre kreativen Visionen präziser und produktiver umzusetzen“, erklärt er. „Dieser Zusammenschluss versetzt uns in die Lage, eine End-to-End-Lösung anzubieten, die ästhetisches Design und pragmatische Ingenieurskunst in einer nahtlosen digitalen Umgebung vereint.“

„Dieser Zusammenschluss versetzt uns in die Lage, eine End-to-End-Lösung anzubieten, die ästhetisches Design und pragmatische Ingenieurskunst in einer nahtlosen digitalen Umgebung vereint.“

Veränderte Spielregeln für Ingenieure und Architekten

„Es ist nicht das erste Mal, dass ALLPLAN und SCIA zusammenarbeiten, um die Arbeitsabläufe unserer Kunden zu verbessern“, fährt Jad El Alam fort und verweist auf den AutoConverter, der ein direktes Ergebnis der bisherigen Zusammenarbeit ist. Diese cloudbasierte Anwendung verkörpert den Kernvorteil des Zusammenschlusses: Sie ermöglicht mit nur einem Mausklick die Umwandlung eines physischen Modells in ein Berechnungsmodell und reduziert damit drastisch den Zeit- und Arbeitsaufwand, der traditionell für diesen Prozess erforderlich ist. „Diese Art der nahtlosen Integration von Architekturmodellierung und Tragwerksplanung war

„Diese Art der nahtlosen Integration von Architekturmodellierung und Tragwerksplanung war vor einigen Jahren noch undenkbar, aber heute ist sie Realität und verändert die Spielregeln für Architekten und Ingenieure gleichermaßen.“

Jad

Bild 1. Beim Neubau der Konzernzentrale von Heidelberg Materials erstellten die Statiker mit FRILO eine prüffähige Statik und die Bauzeichner mit ALLPLAN das detaillierte 3D-Modell für die Ausführungsplanung. (Abb.: Thilo Ross)

Bild 2. Drei 11 m hohe Baumstützen zieren das Foyer. (Foto: Thilo Ross)

vor einigen Jahren noch undenkbar“, gibt Jad zu, „aber heute ist sie Realität und verändert die Spielregeln für Architekten und Ingenieure gleichermaßen.“

Architektur und Ingenieurwesen zusammenführen

Eine der wichtigsten Auswirkungen des Zusammenschlusses ist die Überwindung der alten Kluft zwischen Architekten und Bauingenieuren im Sinne aller BIM-Logik. Diese Kluft führte oft zu ineffizienten Arbeitsabläufen, da der wiederholte Austausch verschiedener Fachmodelle zu Frustration, Verzögerungen und höheren Kosten führt.

Eduardo Lazzarotto dazu: „Durch die verbesserte Integration unserer Produktpalette verschlanken wir nicht nur die Workflows, sondern fördern auch ein Umfeld, in dem Architekten ihre kreativen Visionen in enger Abstimmung mit den Anforderungen an die Standsicherheit umsetzen können.“ Dies wiederum ermöglicht es Architekturbüros und Generalplanern, die Grenzen des Designs zu verschieben, da sie wissen, dass die strukturelle Integrität und die statische Machbarkeit von Anfang an berücksichtigt werden. Der Zusammenschluss schlägt also eine Brücke und ermöglicht so eine reibungslose, schnelle und kostengünstige Projektabwicklung.

Beide Experten zeigen sich hinsichtlich der Fusion begeistert vom Potenzial, nicht nur den aktuellen Anforderungen der AEC-Branche gerecht zu werden, sondern auch deren zukünftige Ausrichtung zu gestalten. „Was sich für unsere Kunden ändert“, fügt Eduardo hinzu, „ist nicht nur die Bandbreite der Lösungen, die ihnen zur Verfügung stehen, sondern auch die Tiefe der Integration und Innovation, die diese Lösungen gemeinsam erbringen können. Es ist eine aufregende Zeit für uns alle in der AEC-Branche, und wir stehen erst am Anfang.“

Auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit und Digitalisierung

Nachhaltigkeit und Digitalisierung sind heute nicht mehr nur Ziele, sondern Notwendigkeiten. Der Zusammenschluss ist ein entscheidender Schritt, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Die kombinierten Fachkenntnisse und technologischen Fähigkeiten von ALLPLAN, SCIA und FRILO bieten leistungsstarke Lösungen, die der zunehmenden Komplexität der Projekte, der dringenden Notwendigkeit des klimagerechten Bauens und den Herausforderungen der Urbanisierung sowie der Erschwinglichkeit von Wohnraum gerecht werden.

„Unser einheitlicher Ansatz geht über die bloße technologische Integration hinaus und zielt darauf ab, AEC-

Fachleute in die Lage zu versetzen, fundierte, datengestützte Entscheidungen in einem frühen Stadium des Planungsprozesses zu treffen. Diese proaktive Haltung ist entscheidend für die Verbesserung der Nachhaltigkeit, die Minimierung von Abfall und die Gewährleistung der Sicherheit während des gesamten Lebenszyklus eines Projekts“, betont Jad El Alam. Darüber hinaus unterstreicht der Zusammenschluss die Bedeutung der digitalen Fertigung und des Einsatzes von BIM. „Es geht nicht nur darum, die Projekte effektiver auszuführen, sondern auch einen wesentlichen Beitrag zu den Zielen der Nachhaltigkeit zu leisten, indem präzise, effiziente und ressourcenschonende Planungsprozesse ermöglicht werden“, sagt Eduardo Lazzarotto.

„Unser einheitlicher Ansatz geht über die bloße technologische Integration hinaus und zielt darauf ab, AEC-Fachleute in die Lage zu versetzen, fundierte, datengestützte Entscheidungen in einem frühen Stadium des Planungsprozesses zu treffen.“

Digital Transformation Manager, AFRY Deutschland GmbH (Foto: privat)

www.allplan.com; www.scia.net; www.frilo.eu

Was ich mir für den Umgang mit Daten dringend wünsche, ist eine objektbasierte Datenbankstruktur in der Cloud. Dieser digitale Zwilling sollte als Planungsgrundlage mindestens für ganz Deutschland (besser für die ganze Welt) gedacht sein und eine geometrische Repräsentanz der Projekt- und sonstigen Internetdaten abbilden. Immer wieder auftauchende Randthemen wie der Austausch von nativen Dateien und die Verzerrungsproblematik bei der georeferenzierten Planung wären damit überflüssig.

Bild 3. Blick in das Innere der Konzernzentrale von Heidelberg Materials. (Foto: Thilo Ross)

Paul-Christian Max,

KURZ GEFASST

Zukunft Baubranche: Vernetzte Systeme und BIM als Basis

Wie ORCA die Digitale Transformation unterstützt und durch eine neue Kooperation beschleunigt

ORCA Software aus Neubeuern in Oberbayern fördert maßgeblich die digitale Transformation: vernetzte Systeme, strategische Partnerschaften, ein klarer Fokus auf openBIM und die Integration des Themas Nachhaltigkeit stehen dafür ein. Eine neue Kooperation des Softwarehauses mit seinen Produktmarken ORCA AVA und AUSSCHREIBEN.DE eröffnet neue Wege zur Beschleunigung digitaler Prozesse.

Neues Kapitel mit starken Partnern

Im Juli 2024 kam es bei ORCA zu einem Gesellschafterwechsel. Der Gründer und Alleingesellschafter der ORCA Software GmbH, Heinz Nießen, hat seine sämtlichen Geschäftsanteile aus Altersgründen an LEA Partners verkauft. LEA ist ein starker, verlässlicher Partner, der sich durch eine langfristig orientierte Investorenbasis und ein mittelstandsgeprägtes Wertesystem auszeichnet. Manfred Scholz, verbleibender ORCA Geschäftsführer, dazu: „Wir freuen uns für unser ganzes Team und unsere Kunden, dass LEA einen langfristigen Ansatz hat, ORCA noch stärker als Premium-Marke im Bereich Bausoftware zu etablieren und unser Angebotsportfolio stetig zu verbessern.“

In Zukunft wird ORCA gemeinsam mit den bereits existierenden LEA-Unternehmen im Bereich Bausoftware, PROJEKT PRO (Projektmanagement- und ControllingSoftware), SOFTTECH (AVA- und Visualisierungssoftware) und ISHAP (Personal- und Gebäudedokumentations-Software), die Digitalisierung der Baubranche vorantreiben. Kunden profitieren von der einzigartigen Fachkompetenz der über 200 Mitarbeitenden, um ihren wirtschaftlichen und planerischen Erfolg zu steigern.

Bild 1. ORCA Software ist jetzt Teil der LEA-Gruppe und bildet mit den Partnerunternehmen PROJEKT PRO, SOFTTECH und ISHAP eine Einheit für kaufmännische Softwarelösungen der Baubranche. Im Bild die Führungskräfte der neuen Partnerschaft.

Bild 2. Mit ihren Produkten ORCA AVA und AUSSCHREIBEN.DE bietet die ORCA Software zwei innovative, perfekt verzahnte Lösungen für die integrale Planung von Bauprojekten an.

AVA im BIM-Prozess

Mit dem Release der aktuellen Version ORCA AVA 26 hat die ORCA Software ihr Produktangebot neu strukturiert, um Planungsprozesse nach der BIM-Methodik noch umfangreicher zu unterstützen. Unter dem Dach der neuen Produktfamilie ORCA Solutions eröffnet die aktuelle Programmversion noch mehr Möglichkeiten für modell- und bauteilorientierte Prozesse.

So dient der neue ORCA Manager als Schaltzentrale für die Anwender. Sie können schnell und übersichtlich Projekte starten, verwalten und auf weitere – aktuelle und zukünftige – Lösungen zugreifen. Der komfortable Zugriff aus einer Anwendung heraus verbessert den Daten- und Informationsaustausch, reduziert den Zeitaufwand und hilft, Fehler zu vermeiden. Neue AVA-Projekte können über den SchnellstartButton im Handumdrehen mit der Standard-Kostengliederung angelegt werden.

Mit der neuen Mehrfenster-Technik wurde ein lang ersehnter Wunsch der Nutzer erfüllt. Sie ermöglicht die gleichzeitige, autarke Bearbeitung unterschiedlicher AVA-Projekte, Bibliotheken, Kostengliederungen und mehr. Daten können per Drag & Drop übernommen werden.

Mit der neuen Mehrfenster-Technik wurde ein lang ersehnter Wunsch der Nutzer erfüllt. Sie ermöglicht die gleichzeitige, autarke Bearbeitung unterschiedlicher AVA-Projekte, Bibliotheken, Kostengliederungen und mehr. Daten können per Drag & Drop übernommen werden.

Der neue ORCA Baudaten Manager bietet einen schnellen Zugriff auf Portale und Dateien auch ohne Projektbezug.

Im Bereich BIM Tools können Anwender Etagen- und Raumstrukturen direkt aus der IFC-Datei importieren und für die Kostengliederung nutzen, z. B. nach Bauelementen,

Räumen oder Etagen. Positionen und Mengen werden übersichtlich aufgelistet.

Aktuell entwickelt die ORCA Software neue Applikationen, die den AVA-Prozess erweitern und eine praktische Nutzung auch auf der Baustelle ermöglichen.

AUSSCHREIBEN.DE: Eine Plattform, die verbindet

Mit der Plattform AUSSCHREIBEN.DE stellt ORCA Software eine zentrale Lösung bereit, die Bauprodukthersteller, Planer, den Objektvertrieb, Architekten, Ingenieure, Projektsteuerer und Handwerksbetriebe miteinander vernetzt. Über 1,1 Mio. Ausschreibungstexte und mehr als 3 Mio. weiterführende Produktinformationen wie Zertifikate, Bilder, Videos, Nachhaltigkeitsdaten, Einbaupläne oder Montageanleitungen, stehen auf AUSSCHREIBEN. DE zum kostenfreien Download bereit. Mehr als 750 Hersteller von Bauprodukten präsentieren auf dem Portal ihre digitalen Produktkataloge. Über 10.000 Besucher täglich nutzen AUSSCHREIBEN.DE zur Produktrecherche, Planung und Ausschreibung von Bauprojekten jeder Größenordnung.

Zentraler Datenzugriff

Dank Verknüpfungen mit Anbietern von BIM-Objektdatenbanken wie 3Dfindit von CADENAS, CADclick von KiM und ganz neu auch BIMobject enthält die Plattform darüber hinaus zahlreiche CAD- und BIM-Daten als anschauliche 3D-Grafiken. Nutzer können ihre gewählten Produkte im integrierten 3D-Viewer aus verschiedenen Perspektiven betrachten. Anschließend kann die gewählte Datei in den gängigsten CAD-Formaten, u. a. Archicad, Allplan oder Revit, heruntergeladen und in das entsprechende 3D-Modell importiert werden. So ist sichergestellt, dass das Produkt für die entsprechende Planung geeignet ist. Besonders bei konfigurierbaren Produkten spart dieses Vorgehen Zeit und erhöht die Genauigkeit der Detailplanung. Und schon in einer frühen Projektphase werden so passende Produkte für die entsprechende Planung definiert. Der gesamte Planungsprozess wird komfortabler, digitaler und effizienter.

Nutzer können ihre gewählten Produkte im integrierten 3D-Viewer aus verschiedenen Perspektiven betrachten.

Bild 3. Der neue ORCA Manager bietet Übersicht und hilft beim schnellen Projekteinstieg.

Bild 4. Die Verknüpfung von AUSSCHREIBEN.DE und dem DGNB Navigator ermöglicht Planern den Vergleich und die Bewertung von Produkten unter Nachhaltigkeitsaspekten. (Fotos/Abb.: ORCA Software)

Optimale Vernetzung dank CAD-Plugin und API-Schnittstelle

Über eine API-Schnittstelle ist AUSSCHREIBEN.DE mit über 50 verschiedenen Bausoftware-Lösungen, vor allem aus den Bereichen AVA und Handwerk, optimal vernetzt. Für die Modellierungssoftware Autodesk Revit steht ein kostenfreies AUSSCHREIBEN.DE CAD-Plugin bereit, das Planern einen einfachen, schnellen Zugriff auf die Plattform ermöglicht. Schon von der ersten Vision an kann damit die Produktauswahl mit allen relevanten Informationen abgerufen und im Projekt mitgeführt werden. Anforderungen können direkt in Revit mit passenden Produkten abgeglichen und die Ausschreibung effizient bearbeitet werden. Das AUSSCHREIBEN.DE CAD-Plugin für Revit wurde im August 2024 umfassend optimiert und steht jetzt auch für die Version Revit 2025 zur Verfügung. Dank verbesserter Performance bietet das Plugin noch mehr Unterstützung im BIM-Prozess. Planer können ihre Projekte noch effizienter bearbeiten, insbesondere beim Wechseln zwischen Ansichten in Revit. Die optimierte Schnellsuche ermöglicht, benötigte Ausschreibungstexte und Produktinformationen direkt aus Revit heraus leicht zu finden und einzubinden.

Auch in der BIM-Softwarelösung Allplan können Nutzer dank API-Schnittstelle seit Neuestem auf die Plattform AUSSCHREIBEN.DE zugreifen und hochwertige Produktdaten in den Planungsprozess integrieren.

Integration von Nachhaltigkeit

Mit der wachsenden Bedeutung von Nachhaltigkeit im Bauwesen ist die Integration ökologischer Aspekte in die

Planungsprozesse unerlässlich geworden. ORCA Software geht diesen Weg aktiv mit und bietet Planern Lösungen, um Nachhaltigkeitskriterien direkt in den Planungsprozess zu integrieren. Eine neue Verknüpfung von der Plattform AUSSCHREIBEN.DE und dem DGNB Navigator, der Online-Plattform rund um nachhaltigkeitsrelevante Produktkennwerte, hilft, Planungs- und Ausschreibungsprozesse für nachhaltige Bauprojekte zu unterstützen und zu optimieren. Die Verknüpfung bietet Planern einen schnellen, einfachen und kostenfreien Zugang zu detaillierten Produktinformationen, die unter anderem für die Erfüllung der DGNBZertifizierungskriterien erforderlich sind. Ob EPD (Environmental Product Declaration), GWP-Wert (Global Warming Potential) und viele Zertifikate mehr – in AUSSCHREIBEN.DE und dem DGNB Navigator sind diese Daten produktspezifisch und transparent hinterlegt. Die Tools ermöglichen den Vergleich und die Bewertung von Produkten unter Nachhaltigkeitsaspekten.

Eine neue Verknüpfung von der Plattform AUSSCHREIBEN.DE und dem DGNB Navigator, der Online-Plattform rund um nachhaltigkeitsrelevante Produktkennwerte, hilft, Planungs- und Ausschreibungsprozesse für nachhaltige Bauprojekte zu unterstützen und zu optimieren.

Christine Buschoff, ORCA Software GmbH www.orca-software.de

Wir schließen den Kreis – Integriertes Handover Management im AWARO CDE

Der Begriff „Handover“ bezeichnet im BIM-Kontext allgemein die Übergabe relevanter Informationen von einer Lebenszyklusphase in eine andere. Bei genauer Betrachtung ist Handover jedoch ein zyklischer Prozess, der nicht nur den Übergang von der Bau- in die Betriebsphase, sondern auch die Informationsübergabe vom Betrieb in Umbau- oder Erweiterungsprojekte umfasst. Mit den beiden CDE-Lösungen für Projekt- und Bestandsdatenräume, die auf einer gemeinsamen Technologieplattform basieren, bietet AWARO aktive Unterstützung für ein durchgängiges, effizientes und wirtschaftliches Handover-Management an beiden Phasenübergängen.

Der „klassische“ Handover – vom Bau- in die Betriebsphase

Im Fokus steht dabei in der Regel die reibungslose Überführung des Gebäudes von der Bau- in die Betriebsphase, wobei der Betreiber qualitätsgesicherte, notwendige und umfassende digitale Informationen zur Verfügung hat, um

das Gebäude effizient zu bewirtschaften. Ein gut strukturierter und qualitätsgesicherter Handover-Prozess aus dem Projekt in den Betrieb ist für den Bauherrn bzw. Betreiber unverzichtbar und bietet viele Vorteile.

Liegen alle notwendigen Informationen rechtzeitig vor, ist eine termingerechte Inbetriebnahme des Gebäudes ohne Verzögerungen und Störungen möglich.

Gleichzeitig ist auf dieser Informationsbasis auch der laufende Betrieb und die Instandhaltung effizienter durchzuführen, was zu Kosteneinsparungen über den Lebenszyklus führt.

Eine weitere wichtige Motivation ist die Minimierung von Compliance- und Haftungsrisiken, die aus den Betreiberpflichten resultieren.

Am Ende führt ein Handover auch zu einer Wertsteigerung der Immobilie, denn ein vollständig dokumentiertes und gut gewartetes Gebäude ist attraktiver und hat bei einem möglichen Verkauf einen höheren Marktwert.

Der „andere“ Handover – vom Betrieb ins Projekt

Gleichzeitig ist am Markt zu beobachten, dass sich der Trend vom Neubau hin zum Bauen im Bestand weiter verschiebt. Treiber für diese Entwicklung sind der Mangel an Flächen, gestiegene Materialkosten, häufigere Umnutzungsanforderungen aufgrund schnellerer Innovationszyklen und strengere Nachhaltigkeitsanforderungen im Kontext der Klimaziele.

Aktuelle und zuverlässige Grundlageninformationen über den baulichen Zustand, die rechtlichen Rahmenbedingungen, die Nutzung und die technischen Systeme sind wichtige Voraussetzungen für einen kalkulierbaren, reibungslosen und erfolgreichen Planungs- und Bauprozess ohne Überraschungen. Damit gerät ein weiterer Handover-Prozess in den Fokus: die effiziente Informationsübergabe vom Betrieb ins Projekt.

Projekte im Bestand sind oft komplexer als Neubauprojekte. Aktuelle und zuverlässige Grundlageninformationen über den baulichen Zustand, die rechtlichen Rahmenbedingungen, die Nutzung und die technischen Systeme sind wichtige Voraussetzungen für einen kalkulierbaren, reibungslosen und erfolgreichen Planungs- und Bauprozess ohne Überraschungen. Damit gerät ein weiterer Handover-Prozess in den Fokus: die effiziente Informationsübergabe vom Betrieb ins Projekt. So lassen sich zeitaufwändige und kostenintensive Bestandsaufnahmen reduzieren oder sogar ganz vermeiden.

Den Kreis schließen – Handover als zyklischer Prozess

Handover ist nicht nur ein einmaliger Vorgang, sondern ein durchgängiger, zyklischer Prozess der Informationsübergabe an den beiden Phasenübergängen: vom Projekt in den Betrieb und vom Betrieb ins Projekt.

Im Kontext des Handover-Managements in AWARO bezeichnen wir die Übergabe in den Betrieb als „Check-In“ und die Übergabe ins Projekt als „Check-Out“. (Bild 1)

Ohne Einsatz eines CDE gibt es kein effizientes Handover

Voraussetzung für einen durchgängigen, systemunterstützten digitalen Handover ist der Einsatz eines CDE sowohl in der Projekt- als auch in der Betriebsphase. Nur so ist es möglich, Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg konsistent zu verwalten.

Das AWARO CDE bietet als zentrale „Single Source of Information“ allen Stakeholdern gemäß ihren spezifischen Rollen bzw. Funktionen ein metadatenbasiertes Dokumentenmanagement, integrierte Kommunikationsmöglichkeiten sowie Prozessunterstützung in Form von Workflows oder integrierten Funktionsmodulen. Ein umfassendes Schnittstellenkonzept ermöglicht eine nahtlose Integration in die jeweilige Systemlandschaft des Kunden.

Projekt- und Bestandsdatenraum auf einer CDE-Plattform

Die beiden AWARO CDE-Lösungen für das Projekt (AWARO Projektraum) und den Betrieb (AWARO Life Cycle) nutzen als Basis eine gemeinsame Technologieplattform mit einheitlichen Datenstrukturen und Grundfunktionalitäten. Dies erlaubt eine tiefe Integration der beiden Lösungen und erleichtert eine durchgängige Datennutzung.

Wesentliche Unterschiede der beiden Lösungen liegen in Ihren Nutzergruppen (Stakeholder), den unterstützten Anwendungsfällen (Use-Cases), Best-Practice-Standards für Strukturen und Prozesse sowie im Einsatz spezieller AWAROFunktionsmodule.

Der Projektraum als Projekt-CDE wird von allen projektrelevanten Nutzergruppen, d. h. Auftraggeber, Projektmanagement, Planer, ausführende Firmen und Lieferanten genutzt. Typische Anwendungsfälle sind BIM-Modellmanagement, Issue-Tracking, Planprüfung und -freigabe, Änderungsmanagement, Ausschreibung sowie die Übergabe der Objektdokumentation.

Der Projektraum als Projekt-CDE wird von allen projektrelevanten Nutzergruppen, d. h. Auftraggeber, Projektmanagement, Planer, ausführende Firmen und Lieferanten genutzt. Typische Anwendungsfälle sind BIM-Modellmanagement, Issue-Tracking, Planprüfung und -freigabe, Änderungsmanagement, Ausschreibung sowie die Übergabe der Objektdokumentation. Zur Strukturierung setzt man auf Best Practices und Standards wie DIN Spec 91391, ISO 19650 oder GMP.

Typische Nutzergruppen für den Bestandsdatenraum als Objekt-CDE sind das Property- und Assetmanagement, FM-Manager und -dienstleister sowie der Eigentümer bzw. Betreiber des Objekts.

Während typische CAFM-Systeme auf den technischen, infrastrukturellen sowie den kaufmännischen Betrieb spezialisiert sind, legt AWARO LifeCycle den Fokus auf Use-Cases wie das Management der dokumentbasierten Objektakte (Zusammenstellung, Pflege und Bereitstellung von Gebäude- und Anlagendaten), verbindliche Dokumentprüfungen (SV-Prüfungen), Auditprozesse (Wertermittlungen, Wirtschaftsprüfung, ESG), Transaktionsmanagement sowie die Bereitstellung von Informationen für Umbauten und Erweiterungen (Handover).

Bild 1. Handover ist an beiden Phasenübergängen notwendig

Zur Strukturierung der Daten orientiert man sich meist an Standards zur Objektkennzeichnung und -dokumentation wie ISO 81346 bzw. DIN 6779, ISO 61355 oder GEFMA Richtlinien. In aller Regel sind das CAFMSystem und das Objekt-CDE als zentrales Dokumentenrepository Teile einer harmonisierten Systemumgebung, die sowohl konzeptionell (z. B. Anlagenkennzeichnungsschlüssel) als auch technisch integriert sind.

Die Tatsache, dass der Aspekt des Handover in beiden Lebenszyklusphasen eine Rolle spielt, zeigt seine Schnittstellenfunktion und unterstreicht nochmal die Bedeutung des Handover-Managements als wichtigen Anwendungsfall in BIM. (Bild 2)

Handover ist mehr als nur die technische Übertragung von Daten

Um das Handover systematisch im CDE unterstützen zu können, müssen die dazugehörigen Aufgaben und Prozesse genau verstanden werden.

„Check-Out“ – Prozessschritte der Übergabe aus dem Betrieb ins Projekt

Das Check-Out, d. h. die Übergabe von Informationen an das Projekt, folgt grundsätzlich der Idee einer „Ausleihe“ von Informationen. Die damit verbundene Erwartung von Seiten des Betriebs ist, dass die bereitgestellten Informationen aktualisiert zurückgegeben werden. Der Handover ins Projekt teilt sich in drei Teilprozesse auf:

1. Soll-Definition:

Definition und Zusammenstellung der benötigten Informationen. Der Anforderer ist hier in der Regel das Planungsteam, das dem Property-Manager — abhängig von der Projektart — die benötigte Grundlagendokumentation mitteilt.

2. Aufbereitung:

Strukturen und Regelwerke im Datenmanagement von Betrieb und Projekt sind im Idealfall aufeinander abgestimmt, aber in der Regel nicht deckungsgleich. Daher muss vor der Übertragung eine Anpassung an Projektstandards (z. B. Dateinamensregel, Dokumenttypen, Metainformationen etc.) erfolgen.

3. Übertragung ins Zielsystem:

Nach erfolgreicher Aufbereitung geht es in diesem letzten Schritt um die informationstechnische Übertragung und Speicherung im Zielsystem, ohne Medienbrüche und Informationsverluste.

„Check-In“ – Prozessschritte der Übergabe aus dem Projekt in den Betrieb

Beim Check-In, d. h. der Übergabe von neuen oder bereits „ausgeliehenen“ Informationen in die Betriebsphase am Ende eines Projektes, finden sich die oben genannten Teilprozesse ebenfalls wieder. Allerdings kommen zusätzliche Aufgaben hinzu.

Anders als im Bestandsdatenraum, wo man auf einen gepflegten Datenbestand mit gesicherter Qualität zurückgreift, müssen im Projekt die Informationen zunächst von den vielen Beteiligten eingefordert und gesammelt werden. Eine Qualitätssicherung mit Prüfung auf Vollständigkeit (Soll-Ist-Vergleich) und inhaltliche Korrektheit ist unerlässlich, denn der Projektraum übernimmt hier die Funktion eines Quality Gates für die Bestandsdaten.

Anders als im Bestandsdatenraum, wo man auf einen gepflegten Datenbestand mit gesicherter Qualität zurückgreift, müssen im Projekt die Informationen zunächst von den vielen Beteiligten eingefordert und gesammelt werden. Eine Qualitätssicherung mit Prüfung auf Vollständigkeit (Soll-Ist-Vergleich) und inhaltliche Korrektheit ist unerlässlich, denn der Projektraum übernimmt hier die Funktion eines Quality Gates für die Bestandsdaten.

Bild 2. AWARO CDE als lebenszyklusübergreifendes DMS in einer integrierten Systemlandschaft

3. Das „Check-In“ hat gegenüber dem „Check-Out“ zwei zusätzliche Teilprozesse (Abb.: AWARO/AirIT-Systems)

Insbesondere bei umfangreichen Umbauten oder einer Umnutzung schließt sich eine Nachbereitungsphase im Bestandsdatenraum an, um den Datenbestand um nicht mehr relevante oder benötigte Informationen zu bereinigen.

Der Check-In umfasst daher fünf Teilprozesse:

1. Soll-Definition:

Hier wird festgelegt, welche Informationen im Betrieb gebraucht werden und wer sie im Projekt liefern muss. Verantwortlich für die Prozesskoordination sind in der Regel das Property Management, das Construction Management sowie das Projektmanagement. Basis sind Soll-Checklisten, aus denen Dokumentlieferlisten abgeleitet werden können.

2. Qualitätssicherung / Soll-Ist-Abgleich:

In diesem Schritt wird die von den Beteiligten im Projektraum bereitgestellte Dokumentation sowohl auf Vollständigkeit als auch inhaltlich geprüft.

3. Aufbereitung/Anreicherung:

In der Praxis ist nicht immer möglich, die Lieferanten auf die Einhaltung formale Kriterien wie spezielle Dateibenennungsregeln oder die Eingabe zusätzlicher Metadaten zu verpflichten. Daher ist vor der Übertragung oft eine Anpassung an die Vorgaben aus dem Bestandsdatenraum (Klassifizierung, Typisierung, Benennung etc.) notwendig.

4. Übertragung ins Zielsystem:

Nach erfolgreicher Aufbereitung erfolgt die informationstechnische Übertragung und Speicherung der bereits qualitätsgesicherten Daten im Zielsystem, ohne Medienbrüche und Informationsverluste.

5. Nachbearbeitung:

Dieser Schritt ist nur bei Umbauten notwendig, denn insbesondere in der Gebäude- und Anlagendokumentation können große Teile des bisherigen Datenbestandes obsolet

werden. Diese Informationen müssen daher ungültig gemacht, archiviert oder gelöscht werden. (Bild 3)

Das AWARO CDE bietet ideale Voraussetzungen zur Unterstützung des Handover-Management

Diese prozessorientierte Betrachtung macht deutlich, dass ein strukturiertes Handover-Management ein anspruchsvoller und komplexer Prozess ist. Leider wird ein Handover damit nie die vielleicht von vielen ersehnte OneClick-Aktion sein, sondern erfordert ein koordiniertes und diszipliniertes Zusammenspiel vieler Beteiligter. Das AWARO CDE als gemeinsame, schnittstellenoffene und kooperative Datenumgebung bietet ideale Voraussetzungen, um diese Teilprozesse über aufeinander abgestimmte CDE-Anwendungsfälle zu unterstützen.

Soll-Ist-Abgleich in AWARO

Die effektivste Methode zum Soll-Ist-Abgleich setzt eine „dokumentscharfe“ Soll-Definition auf Basis einer Dateinamensregel voraus. Über einen Excel-Import dieser Dokumentlieferliste (LOD etc.) werden leere Informationscontainer – sogenannte Platzhalter – angelegt und um notwendige Metadaten wie den verantwortlichen Lieferanten und ein Lieferdatum ergänzt. Beim Upload der Dateien ins CDE werden die Platzhalter automatisch gefunden, mit der Datei gefüllt und Lieferdatum sowie Status gesetzt. AWARO verfügt damit über alle notwendigen Informationen, um den Soll-Ist-Vergleich in Echtzeit zu unterstützen. Dies geschieht in Form von filterbaren Ansichten, Markierungen in Ampelsystematik (um bald fällige und überfällige Lieferungen zu markieren) oder in Form von Dashboards mit grafischen KPIs (z. B. Füllstand, Lieferfortschritt), die einen schnellen Überblick für das Management bieten und daraus Handlungsbedarf ableiten lassen.

Bild

Alternativ liefert AWARO frei definierbare Excel-Reports für einen individuellen, reportbasierten Abgleich oder bietet über PowerAutomate bzw. eine RESTful API Möglichkeiten zur Anbindung von Business Intelligence Tools wie PowerBI.

Qualitätssicherung und Aufbereitung in AWARO

Zur systematischen inhaltlichen und formalen Qualitätssicherung der gelieferten Dokumente eignen sich besonders Prüf- und Freigabeworkflows. Diese werden idealerweise direkt automatisch nach Lieferung angestoßen und leiten die Dokumente regelbasiert den entsprechenden Stellen zur Prüfung und Freigabe weiter.

Direkt im Anschluss — oder sogar integriert in den QS-Workflow — findet meist noch eine Aufbereitung der Dokumente statt. Diese ist dann notwendig, wenn noch Metadaten zur Übernahme in den Bestandsdatenraum fehlen oder ein alternativer Dateiname aufgrund eines abweichenden Regelwerks angegeben werden muss.

AWARO bietet zahlreiche Funktionen zur massenhaften Anpassung von Metadaten, entweder direkt online im Interface oder durch Excel-Importe und -Exporte.

Der AWARO Handover Assistent führt intuitiv durch alle Schritte der Datenübertragung

Das „technische“ Handover, d. h. die eigentliche Übertragung der Dokumente inkl. Metadaten von einer Datenbank in eine andere, wird von AWARO durch einen HandoverAssistenten unterstützt. Über rollenbasierte Privilegien ist er mandantenfähig und kann flexibel auf eine beliebige Datenauswahl einer Suche angewendet werden.

Ist nichts vorkonfiguriert, so werden alle notwendigen Eingaben (Zieldatenraum, Dokumenttyp, Ordner) in einem Dialog abgefragt. In einer gut harmonisierten Systemumgebung, die eine maximale Vorkonfiguration erlaubt, wird die Übertragung praktisch zu einer One-Click-Aktion.

Ist nichts vorkonfiguriert, so werden alle notwendigen Eingaben (Zieldatenraum, Dokumenttyp, Ordner) in einem Dialog abgefragt. In einer gut harmonisierten Systemumgebung, die eine maximale Vorkonfiguration erlaubt, wird die Übertragung praktisch zu einer One-Click-Aktion.

Folgende Schritte werden vom Assistenten im Anschluss ausgeführt:

– Dateien werden übertragen und in den entsprechenden Dokumenttypen inkl. aller gleichartigen Metadaten übernommen.

KURZ GEFASST

Incken Wentorp, Abteilungsleiterin

Nachhaltigkeitsentwicklung, Zech

Group SE (Foto: Zech Group)

– Falls definiert, wird der alternative Dateiname verwendet und daraufhin alle im Zielraum definierten Dateinamensregeln angewendet.

– Beim Check-In werden neue Versionen von bereits ausgeliehenen Dokumenten automatisch aktualisiert.

– Zusätzlich werden übertragungsrelevante Informationen als Metadaten gespeichert. Am Quelldokument sind dies das Übertragungsdatum in den Zieldatenraum, am Zieldokument die Rückverknüpfung zum Quelldokument.

– Generierung eines Fehlerreports bei Regelabweichungen, der zur Nachbearbeitung auch als Excel-Datei heruntergeladen werden kann.

Handover ist anspruchsvoll, aber es lohnt sich

Selbst wenn man beim Handover strukturiert und methodisch vorgeht, bleibt es aufgrund der Vielzahl an Akteuren/Stakeholdern und der großen Menge an Informationen in jedem Fall anspruchsvoll in der Umsetzung. Die beschriebene durchgängige Handover-Lösung innerhalb des AWARO CDE bietet dabei folgende Vorteile und Mehrwerte:

– Effiziente Koordination durch strukturiertes, methodisches Vorgehen und eine aktive, systemische Unterstützung des Prozesses.

– Gesicherte Datenqualitäten durch aktive Qualitätssicherung.

– Keine Medienbrüche und Informationsverluste durch Datenübergabe innerhalb von AWARO.

– Datenschutzrechtlich konform, da kein Transfer über ein Drittsystem stattfindet

Zukünftig kann und wird eine Unterstützung durch künstliche Intelligenz (KI), insbesondere in der Qualitätssicherung, eine wichtige Rolle spielen. Bei der Klassifizierung und Attribuierung großer unstrukturierter Datenbestände in einem fachlich klar beschreibbaren Umfeld zeigt die KI ihre Stärken und bietet damit weiteres Potenzial zur Entlastung der Beteiligten.

Dr. Christian Müller, Geschäftsbereichsleiter AWARO der AirITSystems GmbH Andreas Schramm, Senior Berater AWARO www.awaro.com; www.airitsystems.de

Was ich mir für den Umgang mit Daten dringend wünsche, ist eine Verbindung und Nutzung der Daten, die wir bisher haben – und vielleicht, so ganz revolutionär, diese auch für die Unternehmenssteuerung zu nutzen. Zu oft sehe ich noch den Wunsch nach immer mehr, mehr und mehr Daten, die hinterher aber keine Verwendung finden.

Modellbasierte Abrechnung im BIM-Prozess

Drei Lösungsansätze mithilfe von IFC-Modellen

Die Abrechnung von Bauleistungen ist eine der zeitintensivsten Tätigkeiten im Bauprozess und darüber hinaus auch häufig eine der strittigsten. Neben den vielen Aufmaß-Regelungen, die speziell für ein bestimmtes Gewerk zu beachten sind, kommen Diskussionen, ob die Leistung so ausgeführt wurde wie geplant oder ob es notwendige Planungs- bzw. Bauherrenänderungen gab. Hier soll die „BIM-Öffnungsklausel“ in der ATV DIN 19299 zu Vereinfachungen im Ablauf führen.

In der Bauteilvariante/dem Kostenelement ist eine Rezeptur für die benötigten Leistungen und Mengenansätze definiert. Der Vorteil dieser Definition liegt in der Anwendbarkeit auf alle gleichartigen Bauteile, wobei sich die Mengen – die Real-Mengen aus dem Modell – aus jedem einzelnen Bauteil ergeben.

Bislang war die Abrechnung der Mengen nur nach den VOB-Regeln zulässig, wobei die Menge aus Zeichnungen zu ermitteln ist. Entspricht die ausgeführte Leistung diesen Zeichnungen, müssten die Pläne kontinuierlich im Bauprozess aktualisiert werden. Daher ist das allgemeine Prozedere, dass die Leistung nach Fertigstellung aufgemessen, anschließend das Aufmaß geprüft und ggf. korrigiert wird. All diese Schritte sind zeitintensiv und fehleranfällig. Deutlich einfacher und schneller ist eine Abrechnung nach Real-Mengen. Dies wird durch die „BIMÖffnungsklausel“ der ATV DIN 19299 (VOB-Ergänzungsband 2023) möglich. Die folgenden Beispiele zeigen, wie dieser Prozess bereits heute mit CaliforniaX und BIM2AVA machbar ist.

Gruppierung der Bauteile nach anwenderspezifischen Regeln

Der bauteilorientierte Ansatz von IFC-Modellen findet seine Entsprechung im Raum- und Gebäudebuch (RGB) der CaliforniaX. Beim Import der IFC-Datei in CaliforniaX wird mithilfe von BIM2AVA zum einen das IFC-Modell visualisiert und zum anderen alle Bauteile im RGB als kaufmännisches Gebäudemodell abgebildet. Somit stehen alle Bauteile mit ihren Mengen und Attributen zur Kalkulation zur Verfügung. Um nicht jedes Bauteil einzeln mit den be-

nötigten Leistungen versehen zu müssen, gruppiert CaliforniaX die Bauteile nach anwenderspezifischen Regeln.

Die gruppierten Bauteile stehen dann in einem separaten Katalog zur weiteren Bearbeitung/Bemusterung bereit. CaliforniaX verwendet für die gruppierten Bauteile den Begriff „Bauteilvariante“, ein anderer Begriff dafür ist „Kostenelement“. (Bild 1)

In der Bauteilvariante/dem Kostenelement ist eine Rezeptur für die benötigten Leistungen und Mengenansätze definiert. Der Vorteil dieser Definition liegt in der Anwendbarkeit auf alle gleichartigen Bauteile, wobei sich die Mengen – die Real-Mengen aus dem Modell – aus jedem einzelnen Bauteil ergeben.

Attribute innerhalb eines IFC-Modells nutzbar

CaliforniaX bietet darüber hinaus weitere, mächtige Funktionen, z. B. Bedingungen. Dadurch kann der Anwender innerhalb einer Rezeptur, attributgesteuert festlegen, ob z. B. im EG eine Feuchtigkeitssperre eingebaut werden soll und in den anderen Geschossen nicht. Oder ob ab einer bestimmten Tiefe einer Schachtgrube eine andere Art eines Verbaus notwendig wird. Somit werden nicht nur die Mengen, sondern auch insbesondere die Attribute innerhalb eines IFC-Modells nutzbar. Diese grundlegenden Vorgänge gelten sowohl für die Planung als auch für die Abrechnung mithilfe von IFC-Modellen.

Bauteilmethode

Bei der Bauteilmethode dient das 3D-Planungs- bzw. das As-built-Modell zur Abrechnung. Verwendet der Anwender das Planungsmodell, werden die bereits definierten Bauteilvarianten/Kostenelemente auch für die Abrechnung genutzt. Zusätzliche oder abweichende Leistung kann der Anwender über die Bauteilvariante im Bauablauf nachträglich ergänzen. (Bild 2)

Bei einem As-Built-Modell erfolgt die Zuordnung der Leistungen zu den Bauteilen entsprechend der Auftragsvergabe ggf. nachträglich. D. h. die gruppierten Bauteile –

Bild 1. Die gruppierten Bauteile stehen dann in einem separaten Katalog zur weiteren Bearbeitung/Bemusterung bereit.

Manuelle Arbeitsschritte bei Abrechnungssumme entfallen

Die Bauteile referenzieren auf die beauftragte(n) Leistung(en), übergeben die Real-Mengen an die entsprechende(n) Position(en). Daraus ergibt sich automatisch die Abrechnungssumme – manuelle Arbeitsschritte entfallen. Die Bauteilmethode bietet sich insbesondere dann an, wenn die Fertigstellung von Bauteilen exakt bestimmt werden kann. (Bild 3)

Erfolgte die Freigabe auf der Baustelle und ist diese mit der CaliforniaX AVA4Cloud-Umgebung verbunden, steht der aktuelle Stand sofort zentral zur weiteren Bearbeitung bereit. Das Erstellen der notwendigen Zahlungsanweisungen etc. ist so innerhalb kürzester Zeit möglich.

Blockmethode

Die Blockmethode eignet sich zur Abrechnung von Bauteilen, deren Erstellung einen längeren Zeitraum beanspruchen und deren Abrechnung in Etappen erfolgt. Als Beispiel soll eine Aufschüttung für den Unterbau einer Straße dienen.

die Bauteilvarianten/Kostenelemente – werden mit dem Auftrags-LV verknüpft und die abzurechnenden Mengenansätze automatisch aus dem IFC-Modell abgegriffen.

Bei einem As-Built-Modell erfolgt die Zuordnung der Leistungen zu den Bauteilen entsprechend der Auftragsvergabe ggf. nachträglich. D. h. die gruppierten Bauteile – die Bauteilvarianten/Kostenelemente – werden mit dem Auftrags-LV verknüpft und die abzurechnenden Mengenansätze automatisch aus dem IFC-Modell abgegriffen.

Die Verwendung des As-built-Modells kann zusätzlich weitere Aspekte des BIM-Prozesses berücksichtigen. Neben der Abrechnung dient das Modell beispielsweise dem Gebäudebetreiber als digitaler Zwilling oder zur Berechnung der Lebenszyklus-Energiebilanz. Für die Abrechnung werden bei Fertigstellung der Bauteile diese „abgehakt“ und so zur Abrechnung freigegeben. Dieser Schritt kann einfach auf der Baustelle am IFC-Modell erfolgen.

Zur Berechnung der verbauten Massen und zur Prüfung des Baufortschritts überfliegt eine Drohne die Baustelle und erstellt eine Punktwolke der Aufschüttung. Daraus wird in weiteren Arbeitsschritten ein IFC-Modell erstellt, das sich aus vielen kleinen „Blöcken“ zusammensetzt – vergleichbar einem Lego-Modell, das aus vielen Bausteinen besteht. Die einzelnen Blöcke erhalten dann Attribute wie „1. Abrechnung“, „2. Abrechnung“ oder zu 100 %, zu 50 % fertiggestellt etc. Dieses Modell dient nun u. a. zum Abgleich mit dem eigentlichen Planungsmodell, um den Baufortschritt zu prüfen oder zur Abrechnung.

Zur Berechnung der verbauten Massen und zur Prüfung des Baufortschritts überfliegt eine Drohne die Baustelle und erstellt eine Punktwolke der Aufschüttung. Daraus wird in weiteren Arbeitsschritten ein IFC-Modell erstellt, das sich aus vielen kleinen „Blöcken“ zusammensetzt – vergleichbar einem Lego-Modell, das aus vielen Bausteinen besteht.

Für die Abrechnung verwendet CaliforniaX die in dem IFC-Modell hinterlegten Massen und Attribute. Dabei erfolgt eine Gruppierung der Blöcke anhand der Attribute – z. B. alle Blöcke, die zur 1. Abrechnung gehören und zu 100 % fertiggestellt sind. Jeder dieser Gruppierungen werden nun einmalig die abzurechnenden Leistungen sowie der dazu gehörende Mengenansatz zugeordnet. (Bild 4)

Dabei ist es ebenso möglich, einer Gruppierung auch nicht modellierte Leistungen zuzuordnen, deren Abrechnungsmenge sich aus einem Formelansatz aus der Abrechnungsmenge des Blocks ableitet.

Der übliche bauteilorientierte Ansatz wird bei der Blockmethode von dem Gesamtbauteil – der Aufschüttung – auf viele kleinere Bauteile, den Blöcken, übertragen. Im Ergebnis soll die Summe aller Blöcke mit dem eigentlichen Bauteil identisch sein. Dies ist in der Praxis aufgrund von Rundungsdifferenzen und Modellierungsungenauigkeiten nicht immer gegeben. Die Differenz bewegt sich allerdings im Bereich der zulässigen Abweichungen. Hier sollte der praktische Nutzen dem einer hundertprozentigen korrekten Modellierung überwiegen.

Bild 2. Bei der Bauteilmethode dient das 3D-Planungs- bzw. das As-builtModell zur Abrechnung.

Bild 3. Die Bauteilmethode bietet sich an, wenn die Fertigstellung von Bauteilen exakt bestimmt werden kann.

Differenzmethode

Die Differenzmethode bietet sich zur Abrechnung in ähnlichen Fällen wie denen der Blockmethode an. Hier wird das Abrechnungsmodell allerdings nicht aus einzelnen Blöcken zusammengesetzt, sondern das abzurechnende Objekt als einzelner Körper modelliert.

Die Differenzmethode bietet sich zur Abrechnung in ähnlichen Fällen wie denen der Blockmethode an. Hier wird das Abrechnungsmodell allerdings nicht aus einzelnen Blöcken zusammengesetzt, sondern das abzurechnende Objekt als einzelner Körper modelliert. Dies kann z. B. direkt durch die Baumaschine passieren, die ihren Arbeitsweg aufzeichnet und an die entsprechende Modellierungssoftware übergibt. Die Modellierungssoftware erzeugt anschließend für die einzelnen abzurechnenden Leistungen Volumenkörper mit Abrechnungsmengen und -attributen.

Den einzelnen Abrechnungskörpern sind die abzurechnenden, beauftragten Leistungen sowie die entsprechenden Mengenansätze zugeordnet. Dabei können auch nicht modellierte Leistungen berücksichtigt werden. Ebenso können Mengenansätze mit Formeln kombiniert und für weitere Mengenberechnungen genutzt werden.

In dem Modell ist in dem markierten Rohrgrabenabschnitt beispielsweise weder Schalung noch Verbau modelliert, diese Leistungen können aber mit abgerechnet werden. Auch hier finden die bereits erwähnten Möglichkeiten der Bedingung häufig Anwendung. (Bild 5)

Fazit

Die „BIM-Öffnungsklausel“ ermöglicht ab sofort die Abrechnung nach Modellen und Real-Mengen – in vielen Fällen ist damit eine Reduzierung der bisherigen zeitintensiven und fehleranfälligen Mengenermittlung verbunden. Neben den vorab skizzierten Methoden existieren weitere Ansätze, ebenso sind im Bauprozess die Methoden kombinierbar. CaliforniaX und BIM2AVA können im openBIM-Prozess alle beschriebenen Methoden effektiv und transparent

5. Den Abrechnungskörper sind die abzurechnenden, baubeauftragten Leistungen und die Mengenansätze zugeordnet.

6. Nach der Auftragsvergabe ist der Baufortschritt übersichtlich im Soll-Ist-Vergleich angezeigt. (Abb.: G&W Software AG)

anwenden. Neben der Abrechnung nach Modellen sind die bisherigen Methoden der manuellen Mengenerfassung weiterhin möglich. Damit ist eine flexible und durchgängige Projektabwicklung in jeder Leistungsphase gewährleistet.

Besonders interessant – weil effektiv und transparent – ist die durchgängige Anwendung der IFC-Modelle, also von der Planung bis zur Abrechnung. Ist das PlanungsModell ausreichend modelliert und attribuiert, dienen die Real-Mengen des Modells für Ausschreibung und Angebotsabgabe. Das Planungs-Modell wird dann zum As-builtModell fortgeschrieben und zur Abrechnung verwendet. Da sich alle Beteiligten am Modell orientieren, werden Schnittstellen reduziert und Fehlerquellen minimiert.

IFC-Modelle für Planungs- und Abrechnungsmengen sind in CaliforniaX und BIM2AVA nutzbar. So zeigt sich nach der Auftragsvergabe der Baufortschritt übersichtlich u. a. im Soll-Ist-Vergleich. Jede einzelne Menge ist somit in ihrem Ursprung und in ihrem Abrechnungsstand nachvollziehbar. (Bild 6)

Mit CaliforniaX und BIM2AVA sind somit alle Vorteile der „BIM-Öffnungsklausel“ sofort umsetzbar und über alle Leistungsphasen der HOAI anwendbar.

Dipl.-Ing. (Architektur) Armin Gandecki, BIM-Spezialist, G&W Software AG, München

www.gw-software.de

Bild 4. CaliforniaX verwendet für die Abrechnung die im IFC-Modell hinterlegten Massen und Attribute.

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Digitalisierung braucht Offenheit

… und außerdem immer ein starkes Team

Bild 1. Der Neubau eines fünfgeschossigen Laborgebäudes für die Uniklinik Köln zählt zu den jüngsten mit der Software Catenda Hub abgewickelten. Im Frühjahr 2024 wurde das Bauwerk erfolgreich fertiggestellt.

Mit Open BIM realisierte die nesseler Gruppe mit Hauptsitz in Aachen ein Laborgebäude für die Uniklinik Köln. Daniel Simons, Leiter des neuen Fachbereichs BIM Services, erklärt, warum ein CDE wie Catenda Hub bei Projekten wie diesem eine große Hilfe sein kann. Und weshalb Closed BIM seiner Ansicht nach nicht der richtige Weg ist.

Seit mehr als 100 Jahren offeriert die nesseler Gruppe ein ganzheitliches Leistungsportfolio, das den kompletten Lebenszyklus einer Immobilie abdeckt: von der Entwicklung und Vermarktung bis hin zum Planen, Bauen und Betreiben. Die Unternehmensgruppe bündelt Fachkompetenz unter einem Dach und ist Ansprechpartner und erfahrener Partner für Bauherren, Investoren, Immobilieninteressenten sowie bauausführende Unternehmen.

Ob Vermarktung, Projektentwicklung und Bauträgerschaft, Bauplanung, Rohbauarbeiten, Produktion von Betonfertigteilen im eigenen Werk, schlüsselfertige Ausführung, Betrieb oder Bauen im Bestand: Die nesseler Gruppe bietet ein vollkommen durchgängiges Leistungsangebot aus einer Hand, ist bundesweit tätig und beschäftigt an den Standorten Aachen, Frankfurt, Essen, Köln und Halle (Saale) ca. 500 Mitarbeitende.

nesseler etabliert eigenen Fachbereich für Digitalisierung

Da die Unternehmensgruppe die gesamte Wertschöpfungskette eines Gebäudes bedient, bestand stets ein reges strategisches Interesse daran, dass auch die Projektinformationen durch sämtliche Prozesse laufen und das idealerweise vollkommen durchgängig. Ein Grund, weshalb sich nesseler bereits vor mehr als 12 Jahren intensiv mit Digitalisierungsthemen und insbesondere auch BIM auseinandergesetzt hat. Alles begann mit der Einführung einer Autorensoftware und einem Projekt- und Kostenmanagementsystem. Dass digitales Planen, Bauen und Betreiben bis heute im Unternehmen großgeschrieben werden, unterstreicht die eigene Abteilung für die Digitalisierung: BIM Services. Geleitet wird der Unternehmensbereich, der erst im vergangenen Jahr gegründet wurde, von Daniel Simons. Der Experte, der schon seit vielen Jahren die Digitalisierungsstrategie der Unternehmensgruppe im Bereich BIM aktiv vorantreibt und 2017 die Ausbildung zum BIM Professional erfolgreich abgeschlossen hat, ist überzeugt, dass zur Umsetzung unbedingt ein eigenes, starkes Team im Unternehmen erforderlich ist und die Entscheidungen, auf welche Weise ein Unternehmen digital plant und baut, immer strategisch und von der Unternehmensführung mitgetragen werden müssen.

Etwas anderes als Open BIM kam nicht in Frage

So geschehen natürlich auch bei Open BIM, denn die nesseler Gruppe hat sich für eine Arbeitsweise mit durchweg offenen Formaten entschieden. „Wir sind auf Datensouveränität angewiesen. Deshalb war etwas anderes als Open BIM für uns undenkbar“, betont Daniel Simons. Schließlich sei es entscheidend, auch nach mehr als zehn Jahren noch uneingeschränkt auf die Planungsinformationen zugreifen zu können. „Die Abhängigkeit von einer Software mit Closed BIM und das immer wieder mühsame Konvertieren von Informationen aus CAD-Systemen über Zwischenschritte kam für uns nicht in Frage. Also gab es für uns keine andere Option als offene Datenformate“, resümiert der Abteilungsleiter.

„Wir sind auf Datensouveränität angewiesen. Deshalb war etwas anderes als Open BIM für uns undenkbar.“

Offenheit stellt Weichen für ganz neue Möglichkeiten

So wurde eine Vielzahl von so genannten CDEs innerhalb der Abteilung BIM Services auf Herz und Nieren geprüft. Für Daniel Simons und sein Team war eine Plattform, die durchgängig die Grundlagen für eine saubere und umfassende Projektkommunikation liefert, der Schlüssel. Die Kommunikation in der Planungsphase sei, insbesondere bei Projekten mit 3D-Modellen, das Wichtigste überhaupt, denn sie potenziere sich bei BIM-Projekten im Vergleich zu Planungsprojekten ohne dreidimensionale Modelle. Von hoher Relevanz seien sowohl die reduzierte 2D-Dar-

Bild 2. Laborgebäude Uniklinik Köln: Die nesseler Gruppe verantwortete die Architektur-Ausführungsplanung sowie die besonders komplexe TGAFachplanung und außerdem den schlüsselfertigen Rohbau, Fertigteilbau inklusive des Ausbaus.

Die Kommunikation in der Planungsphase sei, insbesondere bei Projekten mit 3D-Modellen, das Wichtigste überhaupt, denn sie potenziere sich bei BIM-Projekten im Vergleich zu Planungsprojekten ohne dreidimensionale Modelle.

stellung einzelner Teile des Bauwerks als auch gleichzeitig die konsequente Einbindung aller Aufgabenbereiche in die Plattform. „Catenda bietet die Möglichkeit, alles anzusehen, zurechtzuschneiden und jeder im Team kann sofort nachvollziehen, was wir konkret gemacht, geändert oder angepasst haben. Insbesondere die themenbezogene Kommu nikation schätzen wir sehr“, berichtet Simons. Dabei lobt er außerdem die durchgängige Integration der Projektin formationen im System: vom Modell über Dokumente bis hin zu zusätzlichen Fachinformationen. Täglich entdeck ten er und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter neue Möglichkeiten innerhalb von Catenda Hub. „Das Schöne ist: Catenda ist offen. Das Unternehmensmotto ‚The Open Way‘ trifft bei Catenda praktisch überall zu, denn das Un ternehmen zeichnet sich durch eine Offenheit gegenüber den Kunden aus, die unsere Unternehmensführung und mich überzeugt hat“, konstatiert Simons. Die Offenheit des Systems ermöglicht völlig neue Wege für unterneh mensspezifische Workflows und Aufgabenstellungen, die bei nesseler im Team von BIM Services immer wieder um gesetzt werden.

Die Relevanz von Dokumenten bei BIM-Projekten

„BIM-Projekte funktionieren nicht ohne Dokumente. Es ist immer unerlässlich, diese in den BIM-Prozess einzubinden.“

anders funktioniere eine reibungslose Kommunikation inklusive der Generierung und Verteilung von Aufgaben. Last but not least sind offene Schnittstellen auch die Grundlage für eine Anbindung an das Management-Informationssystem im Unternehmen. Auf diese Weise sei es möglich, auf eine Vielzahl von Informationen zuzugreifen, die in den Planungen schlummern. „Ein guter BIM-Prozess zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass wir all diese Informationen für uns konkret nutzbar machen“, ist Simons überzeugt.

Standards bilden entscheidende Basis

Damit die Einführung einer CDE-Plattform wie Catenda Hub reibungslos vonstattengehen kann, ist, wie der BIMProfi verrät, zunächst ein unternehmensübergreifender Standard zu etablieren. Das trifft nicht nur auf CDE-Software zu, sondern auf jede IT-Anwendung für das digitale Planen und Bauen. Speziell für Catenda Hub wurde im Unternehmen ein Musterprojekt realisiert. Gleichzeitig musste vor dem Start der täglichen Arbeit mit der Plattform eine umfassende Berechtigungsstruktur entwickelt und eingerichtet werden. Mit konkreten Rollen für unterschiedliche Aufgabenbereiche, beispielsweise Planer, Projektleiter oder Bauherren. „Damit das gelingt, braucht man Leute, die sich genau damit beschäftigen“, weiß der Experte. „Hier sind wir mit unserem Team BIM Services und der Unterstützung der Geschäftsleitung bestmöglich aufgestellt und können die elementaren Grundlagen für Open

Technisch schätzen die BIM-Experten bei nesseler vor allem die offene API, die Open-CDE-Schnittstelle, die es erlaubt, Programme wie die Modellprüfungssoftware von Solibri vollkommen durchgängig anzubinden sowie den zugleich leistungsfähigen und einfach zu bedienenden 3D-Modellviewer. Überzeugt hat aber auch das PDFTool, denn „BIM-Projekte funktionieren nicht ohne Dokumente. Es ist immer unerlässlich, diese in den BIM-Prozess einzubinden“, wie Daniel Simons verrät. Nur so und nicht

Bild 3. Ein 3D-Modell mit besonders hohem Detaillierungsgrad diente als Grundlage für Planung und Bau des Laborgebäudes der Uniklinik Köln. Dieses wurde zum As-Built-Modell fortgeschrieben, das jegliche Informationen für den Gebäudebetrieb und die Wartung beinhaltet.

BIM legen. Steht diese Grundstruktur einmal, ist es besonders einfach, neue Mitarbeitende in das System einzuweisen. Je nach Tätigkeitsbereich sind neue Kolleginnen und Kollegen oft schon nach ca. 30 Minuten Training fit und können sofort mit ihrer Arbeit beginnen. Die CatendaPlattform rechnet sich auf jeden Fall“, freut sich Daniel Simons.

Bild 4. 3D-Modell für das Laborgebäude der Uniklinik Köln. Die Projektbearbeitung erfolgte durchgängig in Catenda Hub. Technisch schätzen die BIM-Experten bei nesseler vor allem die Open-CDE-Schnittstelle, die es erlaubt, Programme wie die Modellprüfungssoftware von Solibri vollkommen durchgängig anzubinden, den zugleich leistungsfähigen und einfach zu bedienenden 3D-Modellviewer sowie die offene API der Plattform. (Fotos/ Abb.: nesseler Gruppe)

Technisch biete Catenda Hub eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten, ist der BIM Professional überzeugt. Die Bibliotheken auf der Plattform findet er besonders interessant. „Hier gibt es verschiedene Optionen, die den Anwenderinnen und Anwendern noch viel mehr Komfort im Arbeitsalltag bringen könnten“, glaubt Simons. Als Beispiele erwähnt er das Filtern, Darstellen oder Einfärben von Objekten aus den innerhalb der Dokumentation gespeicherten IFC-Dateien. Klassifikationen nach der DIN 276 nennt er außerdem als Idee und vieles mehr. „Ich bin gespannt, was die Plattform in ein oder zwei Jahren alles kann. Schon jetzt ist sie großartig“, findet der Experte.

nesseler realisiert neues Laborgebäude für die Uniklinik Köln – mit Open BIM

Zu den jüngsten mit der Software Catenda Hub abgewickelten Projekten des Unternehmens zählt der Neubau eines fünfgeschossigen Laborgebäudes für die Uniklinik Köln. In diesem Frühjahr wurde das Bauwerk erfolgreich fertiggestellt. Die nesseler Gruppe verantwortete die Architektur-Ausführungsplanung sowie die besonders komplexe TGA-Fachplanung und außerdem den schlüsselfertigen Rohbau, Fertigteilbau sowie auch den Ausbau. Ein 3D-Modell mit besonders hohem Detaillierungsgrad diente als Grundlage für Planung und Bau. Zusätzlich wurde ein As-Built-Modell erstellt, das jegliche Informationen für den Gebäudebetrieb und die Wartung beinhaltet.

Ein 3D-Modell mit besonders hohem Detaillierungsgrad diente als Grundlage für Planung und Bau. Zusätzlich wurde ein As-Built-Modell erstellt, das jegliche Informationen für den Gebäudebetrieb und die Wartung beinhaltet.

Von der Planung über den Bau bis zur Nutzung: Mit Catenda Hub und Duo

Mit seiner offenen API bietet Catenda Hub eine ideale Option, sich mit dem hauseigenen Qualitätsprüfungssystem der Unternehmensgruppe durchgängig zu verzahnen. Auch die Catenda-Software für den Gebäudebetrieb, Catenda Duo, sei perspektivisch interessant. „Da wir die gesamte Wertschöpfungskette bedienen, streben wir an, auch den Gebäudebetrieb vollständig in unser Digitalisierungskonzept zu integrieren. Natürlich ebenfalls via Open BIM. Gut zu wissen, dass Catenda mit Catenda Duo auch dafür eine Lösung im Angebot hat“, fasst Daniel Simons zusammen.

www.catenda.com; www.nesseler.de

Wenn 2D- und 3D-Welt verschmelzen

Die Revizto-Plattform interagiert mit dem BIM-Modell in allen Phasen

Bauplanung und -ausführung sollten immerzu eine Sprache sprechen. Das 3D-Modell ist ein probates Mittel zur Kommunikation für die Projektbeteiligten, doch fehlt für viele Verantwortliche die unmittelbare Übersetzung von 2D nach 3D. 2D-PDF-Pläne sind auch heute noch größtenteils Standard bei Bauvorhaben aller Art, so auch in Deutschland, Österreich und in der Schweiz. Für Verständnis bei den Projektbeteiligten bietet Revizto ein Shared Data Environment (SDE), in dem die Grenzen der Zusammenarbeit von plan- und modellbasierten Workflows verschwimmen.

Umgang mit Autorensoftware meiden. Der Grund: Sehr schnell ist die aufwändige Arbeit von mehreren Tagen durch ein oder zwei falsche Klicks einfach zunichte gemacht.

„Wir bauen immer wieder zum ersten Mal“

Den Kontext eines Bauprojekts mit allen Details sehen, bevor der erste Bagger anrückt. Nur wenn dieser auch der ausführenden Seite vollumfänglich bekannt ist, egal ob ein Bürogebäude oder eine neue Bahnstrecke gebaut wird, soll es möglich sein, Verzögerungen und Mehrkosten nachhaltig zu vermeiden.

Den Kontext eines Bauprojekts mit allen Details sehen, bevor der erste Bagger anrückt. Nur wenn dieser auch der ausführenden Seite vollumfänglich bekannt ist, egal ob ein Bürogebäude oder eine neue Bahnstrecke gebaut wird, soll es möglich sein, Verzögerungen und Mehrkosten nachhaltig zu vermeiden. Jason Howden, Chief Innovation Officer (CIO) bei Revizto, ist selbst seit mehr als 30 Jahren in der Bauindustrie tätig und kennt die Branche mit allen ihren Eigenheiten inund auswendig. Als Experte für besonders komplexe Bauprojekte hat er in Australien, Neuseeland und im Vereinigten Königreich bereits eine Vielzahl komplexer Bauprojekte, von Krankenhäusern bis hin zu Flughäfen mit einem Bauvolumen bis zu 2 Mrd. US$, erfolgreich begleitet.

2D-Pläne werden nicht einfach verschwinden

Verzögerungen und oftmals explodierende, nicht vorher sehbare Kosten sind nicht nur innerhalb der DACH-Re gion, sondern bei nahezu 98 % aller Bauvorhaben weltweit an der Tagesordnung. So verrät es ein Bericht von der Un ternehmens- und Strategieberatung McKinsey aus den USA aus dem Jahr 2015.1 Die Kosten sind für gewöhnlich 30 % höher als geplant und bei 77 % der Bauprojekte gibt es Verzögerungen. „Und heute ist das immer noch so, obwohl 3D-Modelle und BIM-Prozesse in vielen Projekten längst Standard sind: Das gilt für viele Planungsbüros, für Generalüber- und -unternehmer und ebenfalls für große bauausführende Unternehmen, genauso wie auch für manche Mittelständler.“ Fakt ist aber auch, wie der Experte erklärt, dass 3D-Modelle allein noch lange nicht den Grundstein für durchgängige BIM-Prozesse legen können. Denn erstens werden traditionelle 2D-PDF-Pläne nicht einfach verschwinden und zweitens haben immer noch viel zu viele an Bauprojekten beteiligte Firmen keinerlei Zugang zum 3D- oder BIM-Modell gefunden. Howden hat selbst mehrfach erlebt, wie dedizierte Bauexperten den

Es braucht unbedingt einen digitalen Prototyp, zum Sehen, Anfassen und Testen, ist der Bauprofi überzeugt, damit die globale Bauindustrie dem digitalen Vorbild der Fertigungsindustrie folgen kann. Bauprojekte allerdings sind mit beispielsweise Autos überhaupt nicht vergleichbar. „Jedes Bauvorhaben, ob Hoch- oder Tiefbau, ist vollkommen einzigartig. Das heißt, jedes Mal, wenn wir ein Haus, eine Brücke oder eine Straße bauen, bauen wir wieder und wieder zum ersten Mal“, konstatiert Howden. Die Welt ist nach Ansicht von Jason Howden derzeit noch weit entfernt von einem durchgängig dreidimensionalen Workflow. Auch wenn die Robotik hierfür bereits die Weichen stellt, ist 2D, nicht nur in der DACH-Region,

Erstens werden traditionelle 2D-PDF-Pläne nicht einfach verschwinden und zweitens haben immer noch viel zu viele an Bauprojekten beteiligte Firmen keinerlei Zugang zum 3D- oder BIM-Modell gefunden.

1 The construction productivity imperative | McKinsey

Bild 1. Die Software von Revizto ermöglicht es, die 2D- mit der 3DWelt zu überlagern. Auf diese Weise verschwimmen die Grenzen zwischen plan- und modellorientierten Workflows.

oft noch das Mittel der Wahl. Begründet ist das insbesondere in den Details eines 2D-PDF-Plans, die sich so in 3D nur äußerst schwer reproduzieren lassen. Denn selbst viele Expertinnen und Experten, sowohl auf Seite der Planung als auch im Bereich Bauausführung, bevorzugen es, mit 2D-Plänen zu arbeiten. Deshalb ist es entscheidend für eine vollkommen durchgängige Kommunikation der Projektbeteiligten, dass plan- und modellorientierte Workflows nicht mehr separat gedacht werden, sondern ihre Grenzen verschwimmen. Nur so ist es möglich, dass alle Parteien in jeder Projektphase immerzu auf dem aktuellen Wissensstand sind. Andernfalls agieren die einzelnen Disziplinen allesamt in ihrer eigenen Welt, sei es 2D oder 3D.

Die Welt ist derzeit noch weit entfernt von einem durchgängig dreidimensionalen Workflow. Auch wenn die Robotik hierfür bereits die Weichen stellt, ist 2D, nicht nur in der DACH-Region, oft noch das Mittel der Wahl.

Die 2D- mit der 3D-Welt überlagern

„Der Schlüssel zum erfolgreichen BIM-Projekt ist die Überlagerung der 2D- mit der 3D-Welt“, zeigt sich der Profi überzeugt. „Nur, wenn die Lücke zwischen 2D-PDF-Plan und 3D-BIM-Modell erfolgreich geschlossen werden kann, sind wir in der Lage, digitale Prototypen für Bauwerke aller Art zu erstellen, bei denen auch die ausführenden Parteien genau verstanden haben, was genau Architekten und verschiedene fachplanerische Disziplinen im Sinn hatten“, fügt er hinzu. (Bild 1) Das international operierende Bausoftwareunternehmen Revizto mit Stammhaus im schweizerischen Lausanne setzt mit seiner cloudbasierten Kollaborationsplatt-

form, einem SDE, exakt an dieser Stelle an. Nach Angaben des Unternehmens erlaubt es die Softwarelösung, in 3D exakt jegliche Details eines PDF-Plans zu sehen. „Alle Projektpartner können das BIM-Modell außerdem begehen und in den einzelnen Plänen gezielt nach Objekten suchen“, erläutert Howden. Inspiration für diese neuartige Viewer-Technologie war die Welt der Computerspiele. Selbst riesige Punktwolken lassen sich, wie Jason Howden verrät, auf einfache Weise mit ganz normalen Bürorechnern und genauso mit gängigen Tablets und Smartphones visualisieren. Maschinen mit enormer Rechenleistung seien nicht notwendig. „Ich selbst habe unlängst während einer Produktdemonstration in Neuseeland eine 500 Gigabyte große Punktwolke, die auf einem Server in den USA liegt, in kürzester Zeit auf meinem Apple iPhone 12 öffnen und zeigen können“, berichtet Howden. 3D-Brillen und zusätzliches Equipment seien außerdem nicht erforderlich, um auf der Plattform von Revizto zu arbeiten und digitale Projektinformationen in Echtzeit anzuzeigen. Lange Ladezeiten gehören schlichtweg der Vergangenheit an. So stellt diese Technologie die Weichen, um wirklich alle Projektpartner vollumfänglich in das Geschehen miteinzubinden.

Alle Informationen im Zugriff, auch ohne Internetverbindung

Die Software für die Endgeräte bietet darüber hinaus mit dem Denn Baustellen haben nicht immer Zugang zum Internet. Diese Funktion sorgt, so die Angaben des Unternehmens, dafür, dass Mitarbeitende mit ihren mobilen Geräten trotzdem alle wichtigen Informationen durchweg im Zugriff haben. Schließlich ist die detaillierte Nachverfolgung von Problemstellungen und fraglichen Fakten, das sogenannte Issue Tracking, insbesondere auf der Baustelle ein entscheidender Faktor für den Projekterfolg. „Während der Bauphase ist es unabdingbar wichtig, mit dem BIM-Modell zu interagieren, um Fehler und daraus resultierende Mehrkosten und Verzögerungen zu vermeiden“, unterstreicht Howden (Bild 2).

„Während der Bauphase ist es unabdingbar wichtig, mit dem BIM-Modell zu interagieren, um Fehler und daraus resultierende Mehrkosten und Verzögerungen zu vermeiden“

Bild 2. Der Offline-Modus der Revizto-App bietet die notwendige Flexibilität, um auch ohne Internetverbindung Modelle auf der Baustelle aufrufen und einsetzen zu können. Das macht sie besonders praktikabel für den Außeneinsatz.

Schneller Start mit Revizto

3. Der Issue-Tracker von Revizto ermöglicht es, jegliche Kommunikation und das Aufgabenmanagement rund um das Projekt in der App zur halten und den Workflow effizienter zu gestalten.

4. Die Augmented-Reality-Funktion ist sowohl für Smartphones als auch für Tablets verfügbar. Sie kombiniert in Echtzeit das Digitale Modell mit der Baustelle, um vor Ort den Fortschritt zu prüfen und beispielsweise die korrekte Ausführung zu kontrollieren. (Foto/Abb.: revizto)

„Ich werde häufig gefragt, wie schnell Nutzerinnen und Nutzer auf unserer Plattform ihre Projektarbeit starten können. Eine Basisschulung lässt sich, je nach Anwendungsfall, tatsächlich in ca. 30 Minuten durchführen. Denn auch nicht BIM-affine Projektpartner finden sich für gewöhnlich schnell im System zurecht. Die Überlagerungen der Pläne sind denkbar einfach und genauso auch das Issue Tracking. Und das Schöne: Die Revizto-Plattform spricht sowohl BIM-Neulinge als auch erfahrene Digitalisierungsexpertinnen und -experten an, denn sie können sich jetzt wieder darauf konzentrieren, was wirklich wichtig ist: Ihre Entwürfe sowie die Arbeit auf der Baustelle“, erklärt Jason Howden. Rund vier bis fünf durchschnittlich zweistündige Schulungstermine braucht es lediglich, wie das Unternehmen verlautet, bis Planungsbüros, bauausführende Unternehmen und öffentliche Einrichtungen mit der Projektarbeit unmittelbar loslegen können. Gestartet wird

Dr.-Ing.

Fakultät für

und Umwelttechnik, TH Köln (Foto: Autor)

in der Regel mit einer Basisschulung und darauf bauen verschiedene Schulungsmodule für Fortgeschrittene auf. Je nach Aufgabenschwerpunkt brauchen manche Mitarbeitenden, beispielsweise BIM-Manager oder -Koordinatoren noch etwa ein bis zwei zusätzliche, zweistündige Trainingseinheiten mit der Software, aber im Allgemeinen steht einem schnellen Start mit Revizto nichts im Wege.

Für die SDE-Plattform offeriert der Anbieter verschiedene Lizenzmodelle, beispielsweise projekt- oder nutzerbasiert. Sie kommt neben der Baubranche vermehrt in der Automobil- und Halbleiterindustrie sowie in der Anlagenplanung und im Anlagenbau für größere Bauvorhaben zum Einsatz. Gleichzeitig hat sie sich bereits bei verschiedenen großen Konzernen, die entlang der Wertschöpfungskette Bau tätig sind, sowie bei mittelständischen Planungsbüros und Bauunternehmen innerhalb der DACH-Region etabliert.

www.revizto.com

Was ich mir für den Umgang mit Daten dringend wünsche, ist dass wir Daten lebenszyklusübergreifend denken, also von der Planungs- und Ausführungsphase über die Nutzungsphase bis hin in die Verwertung. Wir müssen außerdem Menschen dazu befähigen, mit den Daten umzugehen, diese zu interpretieren und für alle Beteiligten nutzbar zu machen. Hierauf aufbauend können dann datenbasierte Entscheidungen getroffen werden, damit unsere Bauwerke nachhaltig, lebenswert und effizient geplant, ausgeführt, bewirtschaftet und verwertet werden können.

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Prof.

Niels Bartels,

Bauingenieurwesen

KURZ GEFASST

Informationsmanagement komfortabel mit SPBIM4DESITE

Bild 1. Das Verknüpfen der Modellelemente mit den einzelnen Kostenpositionen erfolgt automatisiert.

Die BIM-Methode trägt zu einer höheren Termin- und Kostensicherheit sowie zu einer besseren Planungsqualität bei. Die IB&T Software GmbH, Hersteller der CAD-Branchenlösung card_1, hat in den vergangenen 10 Jahren durch die Arbeit in der Beratung, Implementierung und Begleitung von BIM-Prozessen ein umfangreiches Fachwissen aufgebaut. Mit dem BIMKompetenz-Center und als zertifizierter Reseller der Thinkproject-Lösung VDC Manager (bekannt als DESITE BIM) nutzt die IB&T Software GmbH dieses Know-how, um Unternehmen beim Entwickeln einer individuellen BIM-Strategie zu unterstützen.

Seit neuem ergänzt eine weitere Lösung für den BIM-Prozess das Portfolio der IB&T Software GmbH. Das Plug-in SPBIM4DESITE der Schüßler-Plan Gruppe hilft dabei, zentrale BIM Anwendungsfälle – von der modellbasierten Terminplanung über die Mengen- und Kostenermittlung bis hin zur Modellprüfung und dem Issue Management – innerhalb der BIM-Methodik durchgängig durchzuführen. Das webbasierte Plug-in erleichtert die Arbeitsprozesse mit dem VDC Manager und lässt sich ohne Installation nahtlos in diesen integrieren.

Effiziente Kostenberechnung mit SPBIM4DESITE

Zu den erwähnten BIM-Anwendungsfällen zählt u. a. die Kostenberechnung. Der Anwendungsfall 100 gemäß dem Masterplan BIM Bundesfernstraßen beschreibt die Aufstellung einer Kostenberechnung nach üblichen Kostengliederungen (z. B. AKVS). Die Mengen werden dabei direkt aus den Modellelementen abgeleitet. Um eine korrekte Zuordnung der Mengen zu den jeweiligen Kostenpositionen zu gewährleisten, werden die Modellelemente automatisiert mit den Kostenpositionen verknüpft. Die Gesamtkostenermittlung erfolgt durch Multiplikation der Mengen mit dem jeweiligen Einheitspreis je Kostenposition.

Doch wie lassen sich Mengen und Kosten ohne umfangreiche BIM-Kenntnisse einfach und effizient aus einem Modell ableiten? Genau für die Umsetzung dieser zentralen Anwendungsfälle per BIM-Methodik hat die Schüßler-Plan Gruppe SPBIM4DESITE entwickelt. Wie die Umsetzung der Kostenberechnung mithilfe von SPBIM4DESITE durchgeführt wird, wird im Folgenden anhand eines Projektes der Schüßler-Plan Gruppe, beauftragt durch die DB InfraGO AG, aufgezeigt.

Doch wie lassen sich Mengen und Kosten ohne umfangreiche BIM-Kenntnisse einfach und effizient aus einem Modell ableiten?

Es handelt sich dabei um die Beseitigung eines Bahnübergangs (BÜ), welcher durch eine Eisenbahnunterführung (EÜ) ersetzt wird. Der Bahnübergang führt über eine zweigleisige Strecke. Eine besondere Herausforderung des Projekts besteht darin, die neue Eisenbahnunterführung während des laufenden Zugbetriebs zu errichten, was den Einsatz von Hilfskonstruktionen erfordert. Zudem befindet sich der Bahnübergang unmittelbar neben einem Bahnhof, was zu beengten Platzverhältnissen führt.

Im Rahmen der Kostenberechnung der Maßnahme ist zunächst die Kostengliederung in einer Kalkulationssoftware aufzustellen. Anschließend wird die Kostengliederung in den VDC Manager mittels einer GAEB-Schnittstelle importiert. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Kostengliederung im VDC Manager zu erzeugen. In einem zweiten Schritt verknüpft der Anwender die 3D-Modellelemente automatisiert anhand von Merkmalen mit den einzelnen Kostenpositionen. Damit wird festgelegt, von welchen Modellelementen die Menge je LV-Position abgeleitet wird. Ist eine direkte Berechnung der Menge aus einem Modellelement nicht möglich, kann alternativ auch eine Längen-, Flächen oder Volumenmessung mit der Kostenposition verknüpft werden. Im Anschluss ist pro Kostenposition festzu-

legen, aus welchem Merkmal des 3D-Objektes die Menge abgeleitet werden soll. Die Kostenberechnung für Betonstahl erfolgt üblicherweise in Tonnen, sodass das Volumen der verknüpften Fußgängerbrücke multipliziert mit der Wichte für Betonstahl als Umrechnungsfaktor verwendet werden kann. Im letzten Schritt besteht die Möglichkeit, je Kostenposition noch weitere Faktoren, wie Rundungen oder Umrechnungsfaktoren festzulegen. Die erstellte Kostenberechnung lässt sich am Ende über die GAEB-Schnittstelle oder alternativ als Excel-Datei weiterverwenden.

Zahlreiche Module für den BIM Prozess

Ist eine direkte Berechnung der Menge aus einem Modellelement nicht möglich, kann alternativ auch eine Längen-, Flächen oder Volumenmessung mit der Kostenposition verknüpft werden. Im Anschluss ist pro Kostenposition festzulegen, aus welchem Merkmal die Menge abgeleitet werden soll.

benen Prozess bietet. Das Modul 5D-Modell ist in seiner Konzeption so flexibel gestaltet, dass es für jedes Projekt anwendbar ist, dabei jedoch einer festen Strukturierung folgt. Dadurch wird es möglich, Kostenermittlungen und -berechnungen für unterschiedliche Projekte mit der gleichen Arbeitsweise durchzuführen. Insgesamt wird somit das Informationsmanagement in BIMProjekten einfach, einheitlich und effizient gestaltet. Neben dem 5D-Modul bietet SPBIM4DESITE auch weitere Module, z. B. für die geometrische und semantische Qualitätssicherung oder für das Issue Management mit einer direkten Verbindung zu BIMcollab Nexus, an. Die IB&T Software GmbH hat den Exklusiv-Vertrieb für die Lösung SPBIM4DESITE übernommen und unterstützt bei der Implementierung.

Um die Kostenberechnung zu vereinfachen, wurde in SPBM4DESITE das Modul 5D-Modell entwickelt, welches eine benutzerfreundliche Oberfläche für den beschrie-

www.spbim4desite.de

Projektpartner mit digitalen Tools verbinden.

Bild 2. Das 5D-Modell hilft dabei, den Überblick zu behalten. (Abb.: IB&T)

Das Datenproblem der Baubranche: Wie wir den Datenzugriff vereinfachen können

Über eine bessere Verbindung von Mensch und Daten in Architektur und Bauwesen

Die Datenmengen und die Anzahl der Tools in der AECO-Branche (engl. Architecture, Engineering, Construction, and Operations) explodieren weiter. Daher ist es immens wichtig, eine Dateninfrastruktur zu schaffen, die Flexibilität und Interoperabilität zwischen Anwendern und Werkzeugen in allen Projektphasen ermöglicht. In diesem Artikel möchte ich Lösungswege vorstellen, um Menschen und Daten in Architektur und Bauwesen besser miteinander zu verbinden.

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Echtzeit-Datenzugriff statt fragmentierte Dateiformate

Die wertvollsten Daten der Baubranche sind oft in Dateiformaten gefangen und können von den Benutzern nicht einfach abgerufen, analysiert oder wiederverwendet werden. Tatsächlich bleiben über 95 % aller erstellten Daten in der Planung und im Bauwesen ungenutzt.

Die wertvollsten Daten der Baubranche sind oft in Dateiformaten gefangen und können von den Benutzern nicht einfach abgerufen, analysiert oder wiederverwendet werden. Tatsächlich bleiben über 95 % aller erstellten Daten in der Planung und im Bauwesen ungenutzt. 1 Technische Herausforderungen im Umgang mit digitalen Daten sind für Praktiker in der Baubranche in Deutschland insbesondere die Inkompabilität

beim Datenaustausch, unzureichende Standards sowie mangelhafte Datenqualität.2

Für die Baubeteiligten bedeuten fragmentierten Daten, die in Projektdateien gefangen sind, häufig einen zeitintensiven Prozess zur manuellen Extraktion von Analysen und Erkenntnissen. Einheitliche Projektdaten sind dabei die größte Herausforderung in der Branche. Planungsbüros, Bauunternehmen, GUs und Eigentümer benötigen alle einen Echtzeit-Überblick über Status, Probleme und Anforderungen, damit Zeit-, Kosten-, Qualitäts- und Sicherheitsziele angemessen erfüllt werden können.

Bessere Daten können den Baubeteiligten dabei helfen, den Zustand und ihren Leistungsbeitrag zu verstehen und herauszufinden, wo sie Ressourcen investieren, Effizienzgewinne erzielen, Kosten senken und Abläufe rationalisieren sollten. Mit Echtzeit-Einblicken in Projekte können Beteiligte frühzeitig und häufig Kurskorrekturen vornehmen, Nacharbeit vermeiden und zukünftige Projekte auf der Grundlage zuverlässiger Daten planen.

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Ein neues Paradigma für die Daten im Bauwesen

Die Branche befindet sich in der Transformation von der Desktop-Nutzung zur Cloud, von Einzel-Lösungen hin zu

Bild 1. Renovierungs- und Erweiterungsprojekt der Hamlin School in San Francisco durch die Autodesk-Kunden Herrero Builders und HoloBuilder. Herrero Builders, ein Generalunternehmer, verwendet Revit und Navisworks. HoloBuilder, ein Forge-Kunde, ist eine Plattform für das Bauprozessmanagement auf Unternehmensebene, die auf 360-Grad-Fotos basiert.

2. Ein digitaler Zwilling Echtzeitdaten eines gebauten Objekts mit seiner digitalen Darstellung, um über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg Erkenntnisse zu schaffen.

Die Branche befindet sich in der Transformation von der Desktop-Nutzung zur Cloud, von Einzel-Lösungen hin zu verknüpften Datenumgebungen in einer gemeinsamen Datenplattform oder im Austausch zwischen verschiedenen Plattformen.

verknüpften Datenumgebungen in einer gemeinsamen Datenplattform oder im Austausch zwischen verschiedenen Plattformen. Mit der Veröffentlichung der AEC Data Model API (AEC = engl. Architecture, Engineering, Construction; dt. Architektur, Ingenieur- und Bauwesen) führt Autodesk im Jahr 2024 ein neues Paradigma ein, bei dem der Zugriff auf Daten entweder über Dateien oder auf einer granularen Ebene erfolgen kann. Die zugrundeliegenden Daten, aus denen ein Modell oder eine Datei auf der elementarsten Ebene besteht, werden oft als granulare Daten bezeichnet. Die AEC Data Model API ist das erste Produkt eines umfassenderen Ökosystems für granulare Daten, das wir aufbauen, das so genannte AEC Data Model.

Das Modell zielt darauf ab, die Datenqualität zu verbessern und den sperrigen dateibasierten Datenaustausch zu erweitern. Das AEC Data Model baut auf die Autodesk Design and Make Platform auf, der die Branchen-Cloud Autodesk Forma zugrunde liegt. Es handelt sich um eine offene und erweiterbare Technologie. Durch die Verbindung von Menschen und Daten über den gesamten Lebenszyklus von Bauprojekten können Kunden bessere Entwürfe erstellen und qualitativ hochwertigere Bauwerke schneller, mit optimierten Ressourcen und geringeren Kosten liefern.

Die Kunden sehen bereits die Vorteile. Arcadis nutzt die AEC Data Model API, um die Standardisierung seiner Projektdaten voranzutreiben. Wichtigsten Funktionen sind z. B. direkter Cloud-Zugriff auf die granularen Entwurfsdaten im AEC-Datenmodell über eine Reihe von GraphQL APIs.

Den Weg ebnen für ein CDE

In Zukunft soll diese Methode und das API erweitert werden, um den Zugriff auf weitere Datentypen sowie auf Daten aus anderen Autodesk-Produkten sowie Daten von Drittanbietern zu ermöglichen, damit die Beteiligten nahezu in Echtzeit Erfahrungen und Anwendungen nutzen können, um bessere Entscheidungen zu treffen.

Die AEC Data Model API stellen wir über die APSPlattform dem gesamten AEC-Industrie-Ökosystem zur Verfügung. Indem wir das AEC Data Model API auch allen Kunden mit Autodesk Docs-Zugang zur Verfügung stellen, erweitern wir darüber hinaus Docs als offene gemeinsame Datenumgebung. Docs entwickelt sich von einem Cloud-basierten Dateiverwaltungssystem zu Autodesks gemeinsamer Datenumgebung für das Bauwesen. Diese Plattform schließt alle Produkte ein, so dass es den Zugriff sowohl auf Dateien als auch auf die granularen Daten darin ermöglicht. Mitarbeiter werden davon profitieren, dass sie auf die von ihnen benötigten Datenpunkte zugreifen können, anstatt mit dem gesamten BIM-Datenmodell zu interagieren. Dadurch werden die Daten dem gesamten Projektökosystem zugänglich gemacht, was bedeutet, dass sie als Grundlage für aufschlussreiche Dashboards dienen können, die zu besseren Entscheidungen führen. Diese Methode und Denkweise der Nutzung von granularen Daten und offenen Plattformen bringt Autodesk in relevante Industrieorganisationen ein. Z. B. unterstützt Autodesk bereits seit Jahrzehnten offene, anbieterunabhängige Datenstandards für die BIM-Zusammenarbeit. Autodesk gehört zu den Gründungsmitgliedern der heutigen buildingSMART International®, und engagiert sich für die Weiterentwicklung von openBIM® und die Implementierung offener Standards.

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zu

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Wichtiger Schritt für vereinfachten Zugang zu granularen Daten

Als die erste Funktion des AEC-Datenmodells stellt die API einen wichtigen Schritt zur Vereinfachung des Zugangs zu granularen Daten dar, die bisher nur einer Handvoll technischer Experten zugänglich waren. Dies wird einen weiteren, enormen Produktivitätsschub für die Branche ermöglichen, da dieser Ansatz Lösungen bietet in dem komplexen Feld der Interoperabilität in der Baubranche.

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KI und ergebnisorientiertes Design

Außerdem blicke ich mit Spannung auf den zunehmenden Einsatz von KI in der AECO-Branche. KI birgt das Potenzial, Prozesse zu automatisieren, Daten zu analysieren und die aktuelle Herangehensweise von Projektteams an Ana-

lyse und Problemlösung zu ergänzen, indem sie wertvolle Erkenntnisse liefert. KI kann alltägliche Prozesse, die die Kreativität hemmen, automatisieren und ergebnisorientiertes Design ermöglichen. Ich bin gespannt, was unsere Kunden durch die optimierte Verbindung von Menschen und Daten über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg erreichen können.

Ralf Mosler, Leader BIM Transformation, Autodesk Literatur

(1) 2018 Big Data Report, FMI, FMI_BigDataReport.pdf (fmicorp.com)

(2) 2023 Digitalisierung der Baubranche, Fraunhofer IESE, Digitalisierung-baubranche-fraunhofer-iese.pdf (iese.fraunhofer. de)

www.autodesk.com

KURZ GEFASST

Ingo Krebstekies, Branchenmanager Building, ams.Solution (Foto: ams Solution)

Die BIM-Methode ist ein Thema, das viel diskutiert und viel zu wenig im Bau genutzt wird. Viel Potenzial zur Steigerung der notleidenden Produktivität wird hier im Mittelstand verschenkt. Wir unterstützen unsere Kunden beim Zugang zu diesem Potenzial.

Bild 3. Die Autodesk Design & Make Platform führt verschiedene Branchen-Clouds (Forma, Fusion, Flow und APS) zusammen, was

intelligenteren, schnelleren und wirkungsvolleren Prozessen und Ergebnissen für unsere Kunden führt. (Abb.: Autodesk)

Integrierte Projektabwicklung (IPA): Ein Hebel zur Realisierung der digitalen Baustelle?

Die Digitalisierung verändert fast alle Branchen massiv – davon bleiben auch Baustellen keinesfalls unberührt. Gebaut wird noch immer analog, aber immer häufiger nach digitalen Vorgaben. Trotz offensichtlicher Vorteile digitaler Technologien, wie gesteigerte Effizienz und Präzision, bleibt die Akzeptanz digitaler Arbeitsweisen auf Baustellen jedoch als Thema fast ein Dauerbrenner. Die integrierte Projektabwicklung (IPA) könnte hier einen wichtigen Impuls geben. Und so untersucht dieser Artikel, ob die IPA die Digitalisierung auf der Baustelle unterstützt und tatsächlich einen wichtigen Hebel darstellt. Dabei werfen die Autoren zunächst einen Blick auf IPA und den aktuellen Stand von IPA-Projekten in Deutschland.

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Integrierte Projektabwicklung (IPA)

Die IPA, auch international bekannt als Integrated Project Delivery (IPD), ist ein kollaborativer Ansatz der Projektabwicklung im Bauwesen, welcher auch vertraglich umgesetzt wird. Dabei arbeiten alle Projektbeteiligten wie Architekten, Ingenieure, Bauunternehmern und der Bauherr von Projektbeginn an gleichberechtigt zusammen und haben die gemeinsame Verantwortung für den Projekterfolg. IPA wird insbesondere bei komplexen Bauprojekten eingesetzt. Zu den Merkmalen von IPA-Projekten zählen zudem die frühzeitige Einbindung der Schlüsselakteure, die Etablierung eines Mehrparteiensystems, gemeinsame Entscheidungsfindung, Anreizsysteme im Rahmen eines Vergütungsmodells und eine kooperative Haltung. (siehe „Integrierte Projektabwicklung (IPA) – Charakteristika und

konstitutive Modellbestandteile laut IPA-Zentrum“, IPAZentrum 2022).

– ii –

Status IPA in Deutschland und Entwicklung in den letzten Jahren

Zunächst ein Blick darauf, wo die IPA in Deutschland steht. Hilfreich ist dabei der Report des IPA-Zentrums aus diesem Jahr. Die dort aufgeführten 25 IPA-Projekte wurden aus Publikationen, öffentlichen Präsentationen und Ausschreibungen sowie Erhebungen und Gesprächen durch das IPA-Zentrum erfasst [Quelle IPA Report 2024]. Voraussetzung für die Erfassung als IPA-Projekt ist, dass mindestens die Phase der Partnerauswahl begonnen hat. (Bild 1)

Geografisch verteilen sich die Projekte über ganz Deutschland mit einer Häufung im Norden Deutschlands. Interessant ist auch, dass es sich bei der überwiegenden Anzahl der Projekte um öffentliche Auftraggeber bzw. Infrastrukturprojekte handelt, wobei bei Letzteren die Projekte der Deutschen Bahn einen großen Anteil haben. Die geschätzte Projektgröße liegt bei 19 der 25 Projekte bei > 100 Mio. €, was sich vermutlich dadurch erklären lässt, dass die IPA erst ab einer gewissen Komplexität der Projekte sowie einem entsprechenden Gemeinkostenanteil als wirkungsvolle Projektabwicklungsform angesehen wird. Die im Report genannten Projekte verteilen sich auf eine große Breite an Nutzungsarten. Basierend auf eigenen Wahrnehmungen lässt sich vermuten, dass die Anzahl der

Bild 1. Die 25 IPA-Projekte aus dem Report des IPA-Zentrums von 2024

IPA-Projekte auch 2025 steigen wird. Oftmals handelt es sich dabei um sehr große, komplexe Vorhaben mit besonderen Herausforderungen wie hohem Zeitdruck.

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Herausforderungen der digitalen Ausführungspraxis

Während in der Planungsphase die Nutzung digitaler Technologien zunehmend verbreitet ist, erfolgt beim Übergang von der Planung in die Ausführung oft ein Bruch.

Während in der Planungsphase die Nutzung digitaler Technologien zunehmend verbreitet ist, erfolgt beim Übergang von der Planung in die Ausführung oft ein Bruch.

Erstellte digitale Ressourcen wie Planungsunterlagen werden nicht weitergenutzt – bauliche Fehler, veraltete Planstände und damit signifikante Verzögerungen sind die Folge. Aus eigener Erfahrung liegt das an unterschiedlichen Aspekten. Ein Schwerpunkt ist natürlich, dass in der Bauausführung häufig ein anderes Projektteam agiert als in der Planungsphase. Ein weiteres zentrales Problem ist, dass die digitalen Geschäftsmodelle von BIM oft mit der geforderten Transparenz kollidieren, was zu Irritationen führt. Hinzu kommt die mangelnde digitale Infrastruktur auf vielen Baustellen, insbesondere das fehlende Internet, was die Nutzung digitaler Werkzeuge erschwert. Schließlich haben Bauleiter und andere Mitarbeiter in der Praxis oft keine ausreichende Vorbereitungszeit oder Onboarding-Prozesse, um sich mit den neuen Technologien und Systemen vertraut zu machen. All diese Faktoren führen zu Herausforderungen bei der Anwendung und Akzeptanz von BIM in der Bauausführung. Zusätzlich erfordert die digitale Transformation ein Umdenken in den Köpfen der Beteiligten, was nicht immer einfach zu erreichen ist.

Seit vielen Jahren unterstützt DT BAU Consulting das digitale und kollaborative Arbeiten in diversen Bauvorhaben. Dabei bietet man nicht nur maßgeschneiderte Methoden und Lösungen, sondern coacht und managet Projekte von Anfang bis Ende.

Vor etwa drei Jahren hat das Unternehmen begonnen, diese Ansätze auch in IPA-Projekten einzusetzen. Ein erfolgreiches Beispiel ist das von ihm begleitete Vorhaben „Allianz 3 Schulen“ in Bremerhaven, das erste IPA-Hochbauprojekt der öffentlichen Hand in Deutschland.

Ein erfolgreiches Beispiel ist das von ihm begleitete Vorhaben „Allianz 3 Schulen“ in Bremerhaven, das erste IPA-Hochbauprojekt der öffentlichen Hand in Deutschland.

Auf Basis der Erfahrungen aus diesem Projekt hat IPA zwei zentrale Hebel, die auf die genannten Herausforderungen der Bauausführung adressieren. Zum einen ist das das Vertrauen in die Projektpartner und zum andere sind es die Möglichkeiten zur Kompetenzentwicklung.

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Vertrauensvolle Zusammenarbeit

Enge Kommunikation und Vertrauen in die Projektpartner bilden die Voraussetzung dafür, dass die Vorteile der digi-

talen Zusammenarbeit voll ausgeschöpft werden, Daten zur Verfügung gestellt und wechselseitig genutzt werden. Daher ist es speziell in der Ausführungsphase, in der eine große Anzahl von Partnern auf der Baustelle zusammenarbeiten, wichtig, eine Kultur der vertrauensvollen Zusammenarbeit zu haben.

Alle Partner haben ein erfolgreiches Projekt als übergeordnetes Ziel.

In IPA-Projekten wird dieses Ziel u. a. dadurch unterstützt, dass die Auswahl der Projektpartner bereits im Bieterverfahren nach zuvor festgelegten Kriterien erfolgt. Damit wird neben den Leistungen der einzelnen auch das Zusammenwirken aller Beteiligten und ihre Funktionsweise als Team berücksichtigt. Die Partner entscheiden dann gemeinsam. Sie werden von Beginn an in Entscheidungen eingebunden. Über die Laufzeit entwickelt sich ein gemeinsames Verständnis und Vertrauen zueinander. Die Management- und Coaching-Formate der DT BAU Consulting begleiten diesen Prozess.

Schon bei der Einrichtung der gemeinsamen Datenund Kommunikationsplattform oder der gemeinsamen BAP-Erstellung führt die Integration aller Beteiligten zu besseren Ergebnissen. Durch die frühzeitige Einbindung der Ausführenden können diese die Anforderungen mitgestalten, wodurch ihre spezifischen Bedürfnisse berücksichtigt werden. Arbeitsprozesse werden hinsichtlich Ihrer Mehrwerte verschoben.

Schon bei der Einrichtung der gemeinsamen Daten- und Kommunikationsplattform oder der gemeinsamen BAP-Erstellung führt die Integration aller Beteiligten zu besseren Ergebnissen.

In umgekehrter Richtung kann die datenbasierte Zusammenarbeit in BIM auch die vertrauensvolle Zusammenarbeit in der IPA verstärken – automatisierte Dashboards visualisieren auf der Baustelle erfasste Daten und machen beispielsweise Probleme, Muster und den Projektstatus auf einen Blick und für alle gleichermaßen erkennbar. Dies schafft Transparenz, stärkt die Motivation und Stimmung im Team und ermöglicht schnelle Reaktionen bei Problemen. Datenaufbereitung über Augmented Reality schafft Möglichkeiten, Stakeholder ohne tiefgreifende Fachexpertise über Entwicklungen zu informieren und damit im IPA-Projekt einzubinden. (Bild 2)

Ein wesentliches Hindernis bei BIM-Projekten ist die begrenzte technische und methodische Erfahrung bzw. Kompetenz der Mitarbeiter. Aus der Erfahrung der Autoren sind 70 % zum Projektanfang BIM-Beginner. Neue Teammitglieder bringen unterschiedliche Voraussetzungen mit, was anfänglich zu einem heterogenen Team führt. Es entstehen Anwendungsschwierigkeiten und Frustration, die bis zur Verweigerung neuer Technologien führen. Dies erfordert Change-Management im Projekt.

IPA bietet den großen Vorteil, dass sich das gesamte Team im Projekt gemeinsam weiterentwickeln kann. Dadurch können die Partner schrittweise dazulernen, ohne vor zu großen Herausforderungen zu stehen. Das gesamte IPA-Team wird gemeinsam geschult und hat somit ein gleiches Ziel- und Themenverständnis. Vorhandenes Vorwissen und im Projekt gemachte Erfahrungen werden miteinander geteilt, wodurch alle Beteiligten voneinander lernen. (Bild 3)

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Best fort he Project

Nicht nur das Projekt-Team, auch die Anforderungen an ein Projekt und die damit verbundenen Prozesse können im Projektverlauf angepasst werden. Zu Beginn des Projekts lässt sich schwer abschätzen, welche Anforderungen sich aus den Zielen des Bauherrn ergeben. Die Motivation für eine nachträgliche Prozessoptimierung und -anpassung ist in herkömmlichen Projekten aufgrund fehlender Zeit und möglicher Zusatzkosten gering. In IPA-Projekten werden die Prozesse im Projekt im Sinne des „Best-for-the Project“ gemeinsam entwickelt und optimiert. Alle Beteiligten bringen ihre Expertise ein, um effiziente und praxisnahe Abläufe zu schaffen.

zum digitalen Projektmanagement im Projekt (Abb.: 1 IPA Zentrum; 2 Allianz 3 Schulen in Bremerhaven; 3 u. 4 DT BAU Consulting)

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Potentiale sind keine Mehrwerte

Auch Anwendungsfälle, deren Mehrwert zu Projektbeginn noch nicht für alle sichtbar war, wurden zu späteren Zeitpunkten umgesetzt: eine digitale Bestandserfassung mittels Scanning und anschließendem Soll-IstAbgleich mit dem Modell oder digitale Baustellenbegehungen zur Qualitätskontrolle, Überwachung und Dokumentation des Baufortschritts.

Gerade für die Anwendungsfälle in der Bauausführungsphase kann dies von großer Bedeutung sein. Hier lässt sich flexibel auf das Projekt und seine Anforderungen reagieren und sinnvolle Anwendungsfälle für die Bauausführung können gemeinsam beschlossen und eingeführt werden. So haben die Autoren in der Praxis die Erfahrung gemacht, dass das Projektteam mit fortschreitendem Projektverlauf immer motivierter und kompetenter wurde, mehr Anwendungsfälle auf der Baustelle umsetzen wollte und den Mehrwert der modellbasierten Aufgabenverwaltung und Fortschrittskontrolle auf der Baustelle erkannte. Auch Anwendungsfälle, deren Mehrwert zu Projektbeginn noch nicht für alle sichtbar war, wurden zu späteren Zeitpunkten umgesetzt: eine digitale Bestandserfassung mittels Scanning und anschließendem Soll-Ist-Abgleich mit dem Modell oder digitale Baustellenbegehungen zur Qualitätskontrolle, Überwachung und Dokumentation des Baufortschritts.

Die Möglichkeiten, die die IPA für die Zusammenarbeit bietet, sind unbeschränkt. Allerdings sind die Herausforderungen bei der Realisierung dieser nicht zu vernachlässigen: Dynamische, stets verändernde Prozesse, ChangeManagement im Projekt und laufende Organisationsentwicklung. Der Ressourcen- und Kompetenzbedarf sollte nicht unterschätzt werden. Denn: Potentiale sind noch keine Mehrwerte. Dabei handelt es sich bei IPA-Projekten zudem um besonders kritische Vorhaben, die wenig Spielraum für Experimente bieten.

IPA-Projekte erfordern eine professionelle Vorbereitung, flexible Anpassung und fortlaufende Optimierung der Rollen / Prozesse im Sinne des „Best for the Project“. Ein durchgehendes, strukturiertes Coaching und digitales Management sind daher wesentliche Erfolgsfaktoren. Das umfasst nicht nur Schulungen und Workshops, sondern auch die Auswahl von Software, Tools und angewandten Prozessen. (Bild 4) – vii –Fazit

Eine integrierte Projektabwicklung hat das Potenzial, ein kritischer Erfolgsfaktor zur Erhöhung der Akzeptanz des digitalen Arbeitens auf Baustellen zu sein. Durch die För-

Bild 3. Gemeinsames Onboarding im Projekt, Beispiel Allianz 3 Schulen, Bremerhaven

Bild 4. Prinzip-Skizze, Coaching in der Projektvorbereitung wird

Bild 2. AR-Anwendung im Projekt: Gemeinsames Wachsen

derung der vertrauensvollen Zusammenarbeit und das gemeinsame Wachstum des Teams über die gesamte Projektlaufzeit können die Vorteile digitaler Technologien eher ausgeschöpft werden.

Im Gegenzug dazu sind hohe Herausforderungen einer IPA-Zusammenarbeit zu meistern. Denn die stets wechselnden Strukturen, die Prozessoptimierung und die vielen Abstimmungen im Projekt führen zu hohen Anforderungen an das BIM-Team. Beschleunigte, digitale Prozesse und das Prinzip der „Single Source of Truth“ unterstützen dabei entscheidend.

Da trotz zunehmender Verbreitung die Themen BIM, Lean und IPA vielen Projektbeteiligten noch neu sind, ist

eine professionelle Herangehensweise wichtig. Neben einem aufgeschlossenen und engagierten Auftraggeber trägt ein starkes, digitales Coaching wie von DT BAU Consulting vom ersten Tag an mit positivem Mindset entscheidend zu einer erfolgreichen BIM-Integration bei IPA-Projekten bei. Viele der IPA-Ansätze nutzt das Unternehmen auch bei traditionellen Projekten – der Aufbau einer starken Projektkultur, gegenseitiges Vertrauen und gemeinsamen Lernen sind für jedes digitale Projekt ein Gewinn.

Ayline Herre, BIM Consultant DT Bau Consulting GmbH

www.bimberatung.com

Organisationsspezifische BIM-Befähigung und Synergien zwischen BIM und IPA

Erfolgsfaktoren für moderne Bauprojekte am Beispiel des Projekts „Neues Werk Cottbus“

Die Wayss & Freytag Ingenieurbau AG (WF) ist eines der führenden deutschen Bauunternehmen. Der Schwerpunkt seiner Aktivitäten liegt im deutschen Tiefbau und im internationalen Tunnelbau. Seit fast 150 Jahren widmet sich WF der Planung, dem Bau und der Ausführung technisch anspruchsvoller Bauwerke in allen Bereichen des Ingenieurwesens. Dabei verfolgt das Unternehmen seit mehreren Jahren einen ganzheitlichen Ansatz zur stufenweisen Implementierung von BIM bzw. Digital Construction, um die Effizienz und Qualität seiner Bauprojekte zu steigern. Laut Unternehmensangaben wurde WF 2020 als erstes Bauunternehmen in Deutschland nach der DIN EN ISO 19650 zertifiziert und engagiert sich aktiv in nationalen Verbänden und Gremien zur Verbreitung und Standardisierung von BIM.

– i –

Organisationsspezifische BIM-Befähigung

1. Bedeutung der BIM-Kompetenz für Unternehmen

Eine organisationsspezifische BIM-Befähigung gewährleistet, dass die allgemeinen BIM-Technologien, -Methoden und -Standards auf die spezifischen Bedürfnisse, Strukturen und Prozesse des Unternehmens zugeschnitten sind und somit die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Implementierung von IPA schaffen.

Die Beherrschung von BIM ist ein entscheidender Wettbewerbsvorteil für Unternehmen in der Bauindustrie, da sie die Grundlage für innovative Vertragsmodelle wie die Integrierte Projektabwicklung (IPA) bildet. Unternehmen, die über eine hohe BIM-Kompetenz verfügen, sind in der Lage, durch optimierte Bauprozesse und stärkere interdisziplinäre Zusammenarbeit komplexe Bauprojekte effizient umzusetzen. Dies ist besonders wichtig bei der Anwendung von IPA, wo die enge Integration und Abstimmung aller Beteiligten gefordert ist. Eine organisationsspezifische BIM-Befähigung gewährleistet, dass die allgemei-

nen BIM-Technologien, -Methoden und -Standards auf die spezifischen Bedürfnisse, Strukturen und Prozesse des Unternehmens zugeschnitten sind und somit die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Implementierung von IPA schaffen. Generische Schulungen vermitteln grundlegende Fähigkeiten, aber erst eine maßgeschneiderte Befähigung versetzt die Projektteams in die Lage, die Methoden von IPA und BIM erfolgreich im Unternehmenskontext anzuwenden und ihre Vorteile voll auszuschöpfen.

2. Schulungen zur Steigerung der BIM-Kompetenz WF hat ein umfassendes Schulungsprogramm entwickelt, das die organisationsspezifische Anpassung von BIMKompetenzen fokussiert. Zusätzlich zur formalen Ausbildung sollten Unternehmen auch projektbasierte Ansätze verfolgen, bei denen durch Learning by Doing praktische Erfahrungen gesammelt werden. Basisschulungen schaffen ein einheitliches Grundverständnis, während die praxisnahen Anwenderschulungen gezielt darauf abzielen, die Mitarbeitenden in der Anwendung der BIM-Methoden und -Werkzeuge auf Unternehmensprojekte vorzubereiten.

Im Kontext der IPA-Methodik ist dies von besonderer Bedeutung, da eine erfolgreiche Umsetzung von IPA eine enge Verzahnung der verschiedenen Disziplinen und eine partnerschaftliche, transparente Projektkultur voraussetzt. Durch die fortlaufende Weiterbildung wird sichergestellt, dass alle beteiligten Personen nicht nur ein tiefes Verständnis der BIM-Standards entwickeln, sondern auch befähigt werden, in einem integrierten, kollaborativen Arbeitsumfeld zu agieren.

Entsprechend dieser Schulungsarten sind die BIMSchulungen gemäß Bild 1 gegliedert.

Der Einstieg erfolgt über das Entry Level von buildingSMART International (bSI) – eine erste Einführung zu den Themen Digitalisierung und openBIM.

Seit Juli 2022 ist WF als anerkannter Schulungsanbieter für die Grundlagenschulung „BIM-Grundlagen“ gelistet. Diese Qualifikation entspricht den Anforderungen des internationalen Zertifizierungsprogramms „Professional Certification – Foundation“ von buildingSMART International sowie der VDI-Richtlinie VDI/bS-MT 2552 Blatt 8.1. Die BIM-Grundlagenschulung umfasst 8 Module und 2 Tage mit abschließender Online-Prüfung von bSI. Im Rahmen der Schulung werden den teilnehmenden Personen folgende Themen nähergebracht: Einführung in BIM, Mehrwert und Herausforderungen anhand von Projektbeispielen, Normen und Richtlinien, Informationsmanagement gemäß DIN EN ISO 19650, Objektorientierter Modellaufbau und Koordinierung, BIM-Implementierung im Unternehmen und vertragliche und rechtliche Aspekte.

Darüber hinaus ist WF seit September 2024 auch für die Anwenderschulung „BIM-Experte“ mit beiden Schwerpunkten Coordination und Management als Schulungsanbieter gelistet. Die Schulung erfüllt die Anforderungen des internationalen Zertifizierungsprogramms „Professional Certification – Practitioner“ von bSI sowie der VDI-Richtlinie VDI/bS-MT 2552 Blatt 8.2 und 8.3.

Die BIM-Expertenschulung erstreckt sich über 10 Schulungstage und beinhaltet eine Hausübung, die sich auf die Schwerpunkte Coordination und Management konzentriert, um das Gelernte praktisch anzuwenden. Zu Beginn der Schulung erhalten die teilnehmenden Personen einen umfassenden Überblick über die aktuellen Standards und Normen. Anschließend werden sie in die Erstellung und Bewertung von BIM-Dokumenten eingeführt, einschließlich der Analyse einer Auftraggeber-Informationsanforderung (AIA) und der Entwicklung eines BIM-Abwicklungsplans (BAP). Die Informationsanforderungen werden in einer Cloud-Lösung erfasst, um sie später für die Informationsgenerierung und Qualitätssicherung zu nutzen. Im Bereich der Informationsgenerierung erwerben die teilneh-

menden Personen Kenntnisse in der Erstellung adaptiver Bauteile und der Anwendung visueller Programmierung.

Die Ergebnisse der Teilnehmer werden in einer BIMKoordinationssoftware zusammengeführt und automatisiert überprüft, um den Anforderungen zu entsprechen. Der abschließenden Teil der Schulung behandelt spezifische Anwendungsfälle wie die modellbasierte Planung von Bauabläufen und Kosten oder BIM2Build. Alle Schritte werden anhand des Übungsbeispiels durchgespielt, um den gesamten Prozess von Anfang bis Ende zu durchdringen. Zudem werden die rechtlichen Rahmenbedingungen in der BIM-Praxis vertieft behandelt und das Thema „Lessons Learned“ umfassend besprochen.

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BIM-Befähigung im Projektkontext

Nachdem die Bedeutung von BIM und die Befähigung von Unternehmen wie WF aufgezeigt wurden, dient das Projekt „Neues Werk Cottbus“ als praxisnahes Beispiel dafür, wie essenziell diese Kompetenz ist, um komplexe Bauvorhaben erfolgreich umzusetzen. Es zeigt, wie die theoretischen Ansätze zu Schulungen und Prozessen in der realen Bauwelt Anwendung finden, um die Planung und Ausführung von Projekten effizienter zu gestalten.

1. Projektvorstellung Neues Werk Cottbus

Das Projekt „Neues Werk Cottbus“ umfasst den Bau eines modernen ICE-Instandhaltungswerks für die Deutsche Bahn, das zur Erweiterung der Fernverkehrsflotte beiträgt. Da die Fernverkehrsflotte bis zum Ende des Jahrzehnts erweitert wird, stellt die Forderung nach einer effizienten Instandhaltung eine große strategische Herausforderung dar. Um dies zu ermöglichen, wurde eine zweigleisige Halle (435 m lang und 25 m breit) in Rekordzeit fertigge-

Bild 1. BIM-Befähigungskonzept bei WF in Anlehnung an bSI (Abb.: passim)

Das Vertragsmodell der Integrierten Projektabwicklung (IPA) in Verbindung mit der BIM-Methode ermöglicht einen innovativen, interdisziplinären Ansatz für das Bauvorhaben.

stellt und Anfang 2024 in Betrieb genommen. Eine viergleisige Halle (Bild 2) mit einer Länge von 500 m soll bis 2026 fertig sein. Das „Neue Werk Cottbus“ ist eines der ersten Projekte in Deutschland, bei dem das Vertragsmodell der Integrierten Projektabwicklung (IPA) in Verbindung mit der BIM-Methode angewendet wird, was einen innovativen, interdisziplinären Ansatz für das Bauvorhaben ermöglicht. Die Kombination aus organisationsspezifischen BIM-Kompetenzen und IPA schafft eine solide Grundlage für die erfolgreiche Umsetzung dieses anspruchsvollen Vorhabens. Die enge Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten und das gemeinsame Verständnis der digitalen Arbeitsabläufe, unterstützt durch umfassende BIM-Schulungen, ermöglichen eine effiziente Planung und Ausführung. Diese Herangehensweise gewährleistet eine reibungslose Koordination, minimiert Risiken und optimiert die Bauprozesse, wodurch das Projekt als Vorbild für zukünftige Großbauvorhaben dient.

Das IPA-Vertragsmodell ist ein innovativer Ansatz für die Durchführung von Bauprojekten, der auf Zusammenarbeit und gemeinsamer Verantwortung beruht. Bauherr, Planer, Bauunternehmen und weitere Beteiligte arbeiten vom Beginn bis zum Abschluss des Projekts zusammen und teilen sich Risiken und Gewinne.

Das IPA-Vertragsmodell ist ein innovativer Ansatz für die Durchführung von Bauprojekten, der auf Zusammenarbeit und gemeinsamer Verantwortung beruht. Bauherr, Planer, Bauunternehmen und weitere Beteiligte arbeiten vom Beginn bis zum Abschluss des Projekts zusammen und teilen sich Risiken und Gewinne. Diese Methode fördert die Transparenz, verbessert die Effizienz und verringert die Verschwendung, indem die Ziele aller Beteiligten aufeinander abgestimmt werden. Die Vergütung im IPA-Vertrag basiert auf der Erstattung der tatsächlichen Kosten zuzüglich eines Gewinnaufschlags.

Das bedeutet, dass alle tatsächlich angefallenen Kosten erstattet werden und zusätzlich ein vorher festgelegter Gewinnaufschlag gezahlt wird. Dies bietet allen Beteiligten einen Anreiz, effizient zu arbeiten und Kosten zu sparen. Damit bietet das IPA-Modell eine ideale Grundlage für die Implementierung von BIM, da sich seine kollaborative Struktur nahtlos an die für BIM erforderlichen integrierten digitalen Arbeitsabläufe anpasst. Durch die Aufteilung von Risiken und Verantwortlichkeiten fördert IPA eine Kultur des Lernens aus Fehlern, anstatt Schuldzuweisungen vorzunehmen. Gleichzeitig setzt die gemeinsame Nutzung von IPA und BIM die eine entsprechende methodische Kompetenz aller Projektbeteiligten sowie eine partnerschaftliche und offene Projektkultur voraus.

2. BIM-Umfang im Projekt

Die Anwendungsfälle stellen spezifische Szenarien dar, in denen BIM-Methoden eingesetzt werden, um die Projektziele zu erreichen. BIM spielt bei diesem Projekt eine entscheidende Rolle, da es die verschiedenen Phasen des Lebenszyklus – einschließlich Planung, Bau und Betrieb –erleichtert, indem es die erforderlichen Prozesse, Dateninteraktionen und technologischen Integrationen festlegt. Dieser strukturierte Ansatz gewährleistet eine effiziente Verwaltung, Koordination und Ausführung in allen Phasen des Projekts. (Bild 3)

Die im Projekt „Neues Werk Cottbus“ implementierten BIM-Anwendungsfälle sind in fünf verschiedene Gruppen unterteilt, die jeweils unterschiedlichen Phasen des Projektlebenszyklus entsprechen.

Bestandserfassung und Grundlagen:

– Bestandsaufnahme und Modellierung der bestehenden Gebäude: Ein Modell der bestehenden Strukturen integriert Vermessungen und Umweltdaten.

– Erstellung von BIM-Dokumenten: Die BIM-Dokumentation, einschließlich des BAP und der AIA, standardisiert die Projektanforderungen.

Bild 2. Projekt „Neues Werk Cottbus“ (Abb.: DB AG)

3. Übersicht der BIM-Anwendungsfälle (Abb.: Wayss & Freytag Ingenieurbau AG)

– Gemeinsame Datenumgebung (CDE): Eine zentralisierte Datenbank kategorisiert die Projektinformationen nach DIN EN ISO 19650.

Planung und Koordination:

– Modellerstellung und Aktualisierung: Fachspezifische Modelle werden erstellt, integriert und aktualisiert, um ein endgültiges Koordinationsmodell zu bilden.

– Koordination der Fachdisziplinen: Stellt die Abstimmung und Koordination zwischen verschiedenen Projektteams unter Verwendung von Modellen sicher.

– Konflikterkennung und -lösung: Regelmäßige Kollisionsprüfung anhand integrierter disziplinspezifischer Modelle, um Konflikte frühzeitig zu erkennen und zu lösen.

– Ableitung von Plandokumenten: Die Plangenehmigungsprozesse werden durch das CDE optimiert, wobei die modellbasierte Zusammenarbeit durch BCF-Schnittstellen unterstützt wird.

– Genehmigungsprozess und Mengen- sowie Kostenschätzung: Modelle unterstützen Planungsgenehmigungen und genaue Kostenschätzungen, mit der Option, Kosten mit einem 5D-Modell zu verknüpfen.

Simulation und Visualisierung:

– Visualisierung: Modelle erleichtern Projektbesprechungen, Planung und Öffentlichkeitsarbeit durch detaillierte visuelle Darstellungen.

– Bauzeitenplanung und Raumplanung: Simulationen verknüpfen Modellelemente mit Terminplänen und erstellen dadurch ein 4D-Modell, das zur Optimierung der Logistik und Baustellenplanung genutzt wird.

– Baustelleneinrichtung: 4D-Modelle helfen bei der Planung der Baustelleninfrastruktur und des Verkehrsmanagements.

Bauphase:

– Überwachung des Baufortschritts: Die Fortschrittskontrolle auf Basis des Terminplans und der Modelle vergleicht den tatsächlichen Fortschritt mit den Planungen und unterstützt so die Entscheidungsfindung.

– Abrechnung von Bauleistungen: Die modellbasierte Abrechnung erhöht die Genauigkeit und Transparenz im Abrechnungsprozess.

– Erfassung und Bearbeitung von Abweichungen: Konflikte werden durch systematisches Konfliktmanagement in BIM-Meetings erkannt und gelöst.

– Materiallogistik: 4D-Modelle unterstützen eine effiziente Materialanlieferung und -handhabung und minimieren Verzögerungen.

Betrieb und Instandhaltung:

– Baustellen- und Projektdokumentation: Umfassende Dokumentation durch fortschrittliche Projektmanagement-Software, einschließlich GPS-referenzierter Fotos und Tagesberichte.

– Nutzung für Betrieb und Instandhaltung: Das BIM-Modell im Ist-Zustand unterstützt das Gebäudemanagement und die Instandhaltung auch nach dem Bau.

3. Vorteile und Herausforderungen

Die Integration von BIM war eine strategische Entscheidung, um die Zusammenarbeit, Effizienz und Genauigkeit während des Bauprozesses zu verbessern. Dabei brachte BIM erhebliche Vorteile, stellte jedoch auch Herausforderungen dar, insbesondere aufgrund der Größe und Komplexität des Projekts: Zu den wichtigsten Vorteilen gehören offene BIM-Standards, die den Datenaustausch, die Transparenz und die Interoperabilität erleichtern. Die geometrische Integration von disziplinspezifischen Modellen ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Kollisionen und

Bild

die Koordination zwischen den Disziplinen. Darüber hinaus erwiesen sich 4D-Simulationen, die den Terminplan mit dem 3D-Modell integrieren, eine Terminplanoptimierung und eine bessere Vorbereitung der Arbeiten bieten, als hilfreich.

Trotz dieser Vorteile gab es Herausforderungen, wie die Schaffung einheitlicher Modellierungsrichtlinien für alle Beteiligten. Besonders schwierig war die Koordination mehrerer CDEs und die Etablierung von 4D-Modellierungsanforderungen von Beginn an. Dennoch trug BIM maßgeblich zum Erfolg des Projekts bei, indem es die Vorbereitung und Koordination deutlich verbesserte und zeigte, wie wertvoll diese Methode bei großen, komplexen Bauvorhaben ist.

4. Mehrwert und Synergieeffekte von BIM und IPA

Die Kombination aus IPA und BIM bietet signifikante Synergien: Während BIM eine transparente Kommunikation und einen nahtlosen Datenaustausch über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks ermöglicht, sorgt IPA für eine kollaborative Projektumsetzung mit frühzeitiger Einbindung aller Beteiligten.

Die Kombination aus IPA und BIM bietet signifikante Synergien: Während BIM eine transparente Kommunikation und einen nahtlosen Datenaustausch über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks ermöglicht, sorgt IPA für eine kollaborative Projektumsetzung mit frühzeitiger Einbindung aller Beteiligten.

Durch die organisationsspezifische BIMBefähigung konnte WF sicherstellen, dass alle Projektbeteiligte über die notwendigen Kompetenzen verfügen, um die Möglichkeiten dieser beiden Ansätze optimal auszuschöpfen. Die Verknüpfung von BIM und IPA führt so zu einer verbesserten Koordination, einer höheren Planungssicherheit und einer erfolgreichen Projektdurchführung.

In vielen Unternehmen arbeiten BIM-Fachleute isoliert, was zu einseitigem Wissen führt. Im Projekt wurde ein gemeinsames Team aus Fachleuten verschiedener Bereiche gebildet, das neues Wissen und Lösungen schuf, indem es das Silo-Denken überwand.

In vielen Unternehmen arbeiten BIM-Fachleute isoliert, was zu einseitigem Wissen führt. Im Projekt wurde ein gemeinsames Team aus Fachleuten verschiedener Bereiche gebildet, das neues Wissen und Lösungen schuf, indem es das Silo-Denken überwand. Beide Ansätze basieren auf einer zentralisierten Plattform, bei der alle Informationen für alle Beteiligten zugänglich sind. Der IPA-Vertrag sorgt dafür, dass die meisten Projektmitglieder von Anfang an eingebunden werden, um Datenverluste und Verzögerungen zu vermeiden. Durch 4D-Simulationen kann der Bauprozess optimiert werden. Die frühe Einbindung der Bauunternehmen durch IPA sichert eine realitätsnahe Planung, da sie Fachwissen über Materialien, Preise und Bauprozesse einbringen. Durch die transparente Datenbasis von BIM und die enge Zusammenarbeit im IPA werden Fehler und Arbeitsmethoden deutlich sichtbarer. Dies erfordert eine offene

Fehlerkultur und regelmäßiges Coaching, um alte Verhaltensmuster zu vermeiden und den Projekterfolg zu sichern.

– iii –

Fazit

Das Projekt hebt die wesentlichen Vorteile der Integration von BIM und IPA hervor: verbesserte Zusammenarbeit, effizientere Planung und frühzeitige Fehlervermeidung. Ein zentrales Fazit ist, dass die BIM-Nutzung nicht nur Fachleute, sondern alle Projektbeteiligten – vom Management bis zur Ausführungsebene – umfassen sollte. Klare Standards und umfassende Schulungen sind entscheidend, um das volle Potenzial von BIM auszuschöpfen.

Die gezielte Befähigung der Mitarbeiter durch auf das Unternehmen abgestimmte Schulungen ist hierbei von zentraler Bedeutung. WF zeigt, dass durch systematische Schulungen von der Basis- bis zur Expertenschulung die interdisziplinäre Zusammenarbeit gestärkt und die Effizienz gesteigert werden kann. Es ist jedoch wichtig, alle Beteiligten frühzeitig und intensiv in die BIM-Prozesse einzubinden, was große Anstrengungen in der Planung und Koordination erfordert, insbesondere in den frühen Phasen großer, multidisziplinärer Projekte. Die gezielte Befähigung des Projektteams ist unerlässlich, um alle Beteiligten frühzeitig und intensiv in die BIM-Prozesse einzubinden. Dies erfordert große Anstrengungen in der Planung und Koordination, insbesondere in den frühen Phasen großer, multidisziplinärer Projekte.

Ein einheitliches CDE ist essenziell, um Verwirrung und Datenverlust zu vermeiden. Die Einführung mehrerer CDEs im Projekt führte zu Herausforderungen, die verdeutlichen, dass klare Richtlinien und ein konsistentes Datenmanagement notwendig sind.

Ein einheitliches CDE ist essenziell, um Verwirrung und Datenverlust zu vermeiden. Die Einführung mehrerer CDEs im Projekt führte zu Herausforderungen, die verdeutlichen, dass klare Richtlinien und ein konsistentes Datenmanagement notwendig sind.

Weitere Herausforderungen umfassen den hohen Schulungsbedarf, die damit verbundenen Kosten und den zusätzlichen Planungsaufwand, die insbesondere bei großen Projekten bedeutend sind.

Für die Zukunft liegt der Fokus auf einer noch tieferen Integration von BIM und IPA, klaren Standards und verstärkter Zusammenarbeit. Interoperabilität, unterstützt durch branchenweite Formate wie IFC und BCF, wird entscheidend sein, um den reibungslosen Datenaustausch sicherzustellen und die Weiterentwicklung der Baubranche voranzutreiben.

Thomas Tschickardt; Maria Zuluaga; Dr.-Ing. Daniel Krause

BIM und IPA, 3 Buchstaben mit vielen Gemeinsamkeiten?

(© Schüßler-Plan/Dawin Meckel)

Richtig ist, dass sowohl für BIM als auch für die Integrierte Projektabwicklung, kurz IPA, die Kollaboration der Beteiligten im Vordergrund steht. Das ist Segen und Fluch zugleich.

Auf der einen Seite eröffnet Kollaboration viele Möglichkeiten. Sie bringt unsere fein zergliederte Baubranche zusammen und ermöglicht uns gemeinsam, ein technisch optimales Bauwerk zu planen und zu realisieren. Das ist das große Ziel, das uns alle vereint. Auf der anderen Seite erfordert Kollaboration ein großes Maß an Offenheit und Kommunikation. Dies umfasst sowohl eine zwischenmenschliche Offenheit und ein gegenseitiges Vertrauen als auch eine technologische Offenheit. Beides ist für die Baubranche keine Selbstverständlichkeit.

Viele Projektbeteiligte in komplexen Bauvorhaben mit verschiedenen Perzeptionen und unterschiedlichstem Technologie-Einsatz machen das Ganze nicht einfacher –zumindest nicht auf den ersten Blick.

Geprägt von großem Preisdruck, Haftungsrisiko, öffentlichem Druck und Misstrauen sowie großer Individualität beim Bauen bei gleichzeitig strengem Formalismus und Bürokratie waren die Beteiligten der Baubranche stets eher darauf konditioniert, für sich selbst zu kämpfen. Sowohl BIM als auch IPA erfordern aber genau das Gegenteil.

Geprägt von großem Preisdruck, Haftungsrisiko, öffentlichem Druck und Misstrauen sowie großer Individualität beim Bauen bei gleichzeitig strengem Formalismus und Bürokratie waren die Beteiligten der Baubranche stets eher darauf konditioniert, für sich selbst zu kämpfen. Sowohl BIM als auch IPA erfordern aber genau das Gegenteil. Sie verlangen ein gemeinsames Zielbild und einen unternehmensübergreifend integrativen Arbeitsprozess, der zudem systematisch, diszipliniert und vorausschauend abläuft.

Diese vorausschauende und disziplinierte Arbeitsweise steht dem in der Baubranche höchst ausgeprägten Wunsch nach Flexibilität und Änderungsfreude entgegen. Randbedingungen und Stakeholder im Umfeld des Bauwerks (durch Umwelt, Anwohner, etc.) oder Anforderungen an das Bauwerk selbst (durch Mieter, Käufer, Betreiber) beeinflussen den Arbeitsprozess nahezu täglich und bis zum letztmöglichen Moment.

Eine Fließbandproduktion von Bauwerken ist nicht oder nur selten möglich. Um das volle Potential beider Methoden auszuschöpfen, ist es wichtig, dass sich jeder Beteiligte seinem Teil der Verantwortung bewusst ist, sodass

zum einen ein diszipliniertes Vorgehen und zum anderen eine gewisse Flexibilität für Änderungen bewahrt wird. Ich glaube fest daran, dass die Kombination aus IPA und BIM für dieses Dilemma eine echte Erleichterung mit sich bringen kann. Endlich dürfen Silos wie HOAI-Leistungsphasen beim Planen und Bauen aufgebrochen werden. Endlich darf man frühzeitig in ein detailliertes und für alle Phasen des Bauens optimal strukturiertes BIM-Modell investieren. Man darf die Sorge ablegen, dass man sein Honorar in der frühen Leistungsphase überschritten hat und den Mehrwert der späteren Leistungsphase nicht mehr miterleben darf. Man darf sich ausprobieren, von unterschiedlichen Perspektiven profitieren, neue Technologien erlernen und innovativ denken. Und dennoch schwingen mit all dem festen Glauben an das Potential von IPA und BIM auch Sorgen mit.

Ich habe Sorge, dass wir uns gegenseitig wieder einmal nicht ausreichend Zeit und Vertrauen schenken, um uns gemeinsam an die Prozessumstellung zu gewöhnen und gemeinsam das Optimum für das Bauwerk ins Zentrum zu stellen. Sowohl mit den BIM-Methoden als auch mit dem IPA-Modell brechen wir Routinen auf und müssen Neues erlernen. Dafür muss man sich Zeit nehmen, von falsch gewählten Wegen wieder umkehren und aus Fehlern lernen dürfen. Ich habe Sorge, dass an unrealistischen Anforderungen, beispielsweise in Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) festgehalten wird, weil das nun mal das Leistungs-Soll gemäß Vertrag war. Überzogener Formalismus, Attributpflege oder Berichtswesen können unnötigen Aufwand erzeugen, der zwar ein Gefühl von Sicherheit bringt, aber vom eigentlichen Ziel ablenkt. Ich habe Sorge, dass wir zu Projektbeginn nicht ausreichend über die gegenseitige Erwartungshaltung bzw. über den für alle Parteien wertschöpfenden Einsatz von BIM gesprochen haben, um Enttäuschung vorzubeugen und Missverständnisse zu vermeiden. All diese Möglichkeiten der Kommunikation und der Optimierung bietet uns das IPA-Modell jetzt. Es erfordert einfach etwas Mut von allen Beteiligten, sich dafür zu öffnen und sich den dafür entstehenden ungewohnten Aufwand zu gönnen, um später Früchte zu ernten, die wir heute noch nicht ganz klar vorhersehen können.

Es erfordert einfach etwas Mut von allen Beteiligten, sich dafür zu öffnen und sich den dafür entstehenden ungewohnten Aufwand zu gönnen, um später Früchte zu ernten, die wir heute noch nicht ganz klar vorhersehen können.

Liebe Kolleg:innen, liebe Partner:innen, liebe Kund:innen, ich wünsche uns allen Mut, Kraft und Offenheit für die gemeinsame Innovation, die am Ende tatsächlich Bürokratie abbauen und das beste Ergebnis erzielen wird.

Nina Baden-Wassmann, Geschäftsführende Gesellschafterin, Schüßler-Plan

Mit Smart Metering den Energieverbrauch jederzeit im Blick

Digital Strom und Gas zählen mit Zeppelin Rental

Garching b. München – Gemeinsam mit Zeppelin Rental lassen sich Nachhaltigkeitsziele leichter erreichen und der Strom- und Gasverbrauch auf der Baustelle, im Büro oder im Betrieb digital und transparent messen. Der erfahrene Vermiet- und Baulogistikdienstleister ist nicht nur ein eingetragenes Energieversorgungs-Unternehmen, sondern seit Kurzem auch offizieller Messstellenbetreiber. Deutschlandweit übernimmt Zeppelin Rental die Beschaffung, Montage und den Betrieb von Zählern, Smart Meter Gateways sowie den notwendigen Zusatzkomponenten für Baustellen, Produktionsstätten und Bürogebäude. Mit Smart Metering stehen die Verbrauchswerte der Allgemeinstromzähler sowie weiterer Sparten und Unterzähler mit nur wenigen Klicks jederzeit zur Verfügung.

portal von Zeppelin Rental. Dort können sich die Anwender schnell und sicher einloggen und den Verbrauch jederzeit und überall analysieren.

Rundum-Paket

Für Smart Metering, auch intelligentes Messsystem genannt, sind ein digitaler Stromzähler sowie ein Smart Meter Gateway notwendig. Je nach Bedarf können weitere Unterzähler eingebunden werden. Nach der erfolgreichen Montage und Inbetriebnahme des Systems lassen sich alle Verbräuche bequem und einfach messen.

„Unsere Kunden kamen mit dem Wunsch nach einer digitalen Lösung auf uns zu, mit der sie ihre Energieverbräuche von Strom und Gas jederzeit und von überall aus effizient steuern können. Unser Smart Metering ist hier die innovative und maßgeschneiderte Antwort für alle Baustellen oder Liegenschaften wie Büro- und Produktionsgebäude“, sagt Patrick Kluth, der verantwortliche Product Owner aus dem Bereich Energie, Klima und Wasser von Zeppelin Rental. Für Smart Metering, auch intelligentes Messsystem genannt, sind ein digitaler Stromzähler sowie ein Smart Meter Gateway notwendig. Je nach Bedarf können weitere Unterzähler eingebunden werden. Nach der erfolgreichen Montage und Inbetriebnahme des Systems lassen sich alle Verbräuche bequem und einfach messen. Das Smart Meter Gateway erfasst die digitalen Daten in Echtzeit und übermittelt sie täglich ins Energie-

Smart Metering lässt sich in jeder Bauphase des Projekts und in jedes Bestandsgebäude einrichten. Selbst Mieter einer Produktionshalle oder eines Büros können das intelligente Messsystem für ihr Gebäude nutzen. „Vor allem für Kunden mit einer dezentralen Struktur bietet unsere digitale Lösung einen enormen Mehrwert“, sagt Kluth. Denn ein zeitaufwendiges Ablesen der Zähler vor Ort oder ein mühsames Auswerten der zugeschickten Abrechnungen gehört mit Smart Metering der Vergangenheit an. Als integrierter Lösungsanbieter präsentiert Zeppelin Rental auch bei der neuen Leistung seinen Kunden wieder ein RundumPaket. Der Messzähler, das Smart Meter Gateway, die Unterzähler und die notwendige Software kommen aus einer Hand. Auch die Demontage des bisher genutzten Zählers und die Kommunikation mit dem aktuellen Messstellenbetreiber übernimmt Zeppelin Rental für seine Kunden. Zudem verantwortet das Unternehmen als neuer Messstellenbetreiber den laufenden Betrieb und die Wartung des intelligenten Messsystems sowie die Marktkommunikation mit den Verteilnetzbetreibern und Lieferanten.

Transparente Zahlen

Wer den Verbrauch reduzieren möchte, benötigt transparente Zahlen. Die gelieferten Verbrauchsdaten aus dem intelligenten Messsystem verschaffen einen Überblick der aktuellen Werte und dienen

Wer den Verbrauch reduzieren möchte, benötigt transparente Zahlen. Die gelieferten Verbrauchsdaten aus dem intelligenten Messsystem verschaffen einen Überblick der aktuellen Werte und dienen als eine wichtige Basis, um künftig Energie gezielt einzusparen.

Bild 1. Smart Metering von Zeppelin Rental ist die digitale Lösung, …

Bild 2. … um Strom und Gas auf der Baustelle sowie im Büro- und Produktionsgebäude zu zählen.

als eine wichtige Basis, um künftig Energie gezielt einzusparen. „Wenn ein außergewöhnlich hoher Verbrauch in dem Gebäude oder auf der Baustelle verzeichnet wird, schickt das Messsystem je nach Einstellung automatisch eine Benachrichtigung. So können die Verbraucher schnell reagieren und Energie gezielt einsparen“, erklärt Kluth ei-

nen weiteren Vorteil des digitalen Strom- und Gasmessens mit Zeppelin Rental.

Alle wichtigen Daten für ISO-Zertifizierung nach Energiemanagement-Norm 50001

Für Zertifizierungen im Energiemanagement und für die Unternehmens-Nachhaltigkeitsberichterstattung verschafft Smart Metering ebenfalls einen klaren Vorsprung: Das intelligente Messsystem bietet alle wichtigen Daten für eine erfolgreiche ISO-Zertifizierung nach der Energiemanagement-Norm 50001. Die Werte aus dem System sind zudem eine solide Grundlage für interne und externe Audits sowie für die Verbesserung der energiebezogenen Leistung, die für das Erlangen des Zertifikats notwendig sind. Mit den Daten aus dem intelligenten Messsystem sind Unternehmen darüber hinaus bestens für die Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD), auf Deutsch auch Unternehmens- Nachhaltigkeitsberichterstattung genannt, vorbereitet. Der Bericht erfordert verlässliche und transparente Verbrauchsdaten. Smart Metering ist dafür eine moderne und zeitersparende Lösung, mit der alle erforderlichen Daten mit nur wenigen Klicks bereitstehen.

www.zeppelin-rental.de/messstellenbetreiber

Cemex Deutschland bietet BIM-Lösungen für frühzeitige Baustoffplanung

Als einer der größten Baustoffhersteller weltweit treibt Cemex die Digitalwende im Baugewerbe mit voran. Hierbei setzt das Unternehmen u. a. auf ein eigenes BIM-Tool welches als Webvariante und als Plug-In für die Building Information Modeling Software Revit® verfügbar ist.

Das Tool unterstützt Planerinnen und Planer aus der Baubranche, die besten Produkte und Lösungen für ihre Projekte anhand verschiedener Kriterien auszuwählen. Der Fokus liegt dabei auf innovativen und nachhaltigeren Baustofflösungen.

Bedeutung von BIM-Tools

„Wir wissen, wie wertvoll BIM-Tools für die Planung und Steuerung von Bauprojekten sind. Sie sparen Zeit und Geld, indem Informationen für alle am Bau Beteiligten jederzeit zur Verfügung stehen“, sagt Christian Kalytta, Senior Manager Product Development & Product Management bei Cemex Deutschland.

Die BIM-Lösung von Cemex hilft speziell Ingenieuren und Architekten sowie Nachhaltigkeitsberatern, die an Wohn-, Gewerbe-, Industrie- oder Infrastrukturprojekten arbeiten, gezielt nach Materialeigenschaften zu suchen und im Anschluss verschiedene Betone anhand ihrer technischen Eigenschaften und ihres CO2-Fußabdrucks miteinander zu vergleichen.

Sustainable Construction Tool

Ein wesentlicher Bestandteil des Tools ist das Sustainable Construction Tool. Anhand von hinterlegten Emissionsdaten kann der CO2-Fußabdruck von Betonbauteilen ermittelt werden. Um den CO2-Fußabdruck eines Gebäudes zu senken, werden insbesondere die Produkte aus der Vertua®-Familie empfohlen, der globalen Marke des Unternehmens für Produkte mit nachhaltigeren Eigenschaften. Christian Kalytta: „Das Sustainable Construction Tool unterstützt unsere Kundinnen und Kunden dabei, die sogenannten grauen Emissionen eines Gebäudes, also die klimaschädlichen Emissionen, die bei der Produktion und im gesamten Lebenszyklus von Baumaterialien entstehen, frühzeitig zu bewerten. Dies trägt zur Entscheidungsfindung bei, welcher Baustoff – beispielsweise einer unserer CO2-reduzierteren Betone – der Richtige für ihr Vorhaben ist. Ein nicht unerheblicher Vorteil in Zeiten klimafreundlicheren Bauens.“

Advanced Material Search-Tool

Ein weiteres Feature ist das Advanced Material SearchTool, das es ermöglicht, bereits in der sehr frühen Planungsphase die besten Produkte und Lösungen für anstehende Bauprojekte anhand verschiedener Kriterien zu vergleichen und auszuwählen. So erlaubt das Tool den

Bild 3. Die Verbräuche sind jederzeit und überall abrufbar. (Fotos: Christina Czybik/action press)

Zugriff auf technische Daten von über 200 Cemex-Betonen und ermöglicht somit über Parameter wie Expositionsklassen, Druckfestigkeit oder Konsistenz dies passende Lösung für jede Anwendung zu finden. Mit Hilfe des Material Take-Off-Tools können Kundinnen und Kunden dann bequem die benötigten Betonmengen ermitteln und Stücklisten erstellen.

Permeable Surface-Tool und Slab on Grade-Tool

Weitere Anwendungen sind das Permeable Surface-Tool sowie das Slab on Grade-Tool.

Mit dem Permeable Surface-Tool können wasserdurchlässige Systemlösungen mit Dränbetonen geplant werden. Hierbei kann anhand von Daten zu anfallenden Regenwassermengen die optimale Schichtstärke des Materials und der Tragschicht ermittelt werden.

„Dränbeton wird vermehrt im Garten- und Landschaftsbau sowie beim Bau von Rad- und Gehwegen so-

KURZ GEFASST

Stefan Kaufmann, Product Manager BIM and New Technologies, ALLPLAN (Foto: ALLPLAN)

wie weiteren Verkehrsflächen eingesetzt. Dieser besitzt die Eigenschaft, das Regenwasser unmittelbar wieder in den Untergrund zurückfließen zu lassen. Dränbeton kann damit einen Beitrag für ein effektives Wassermanagement und einen schonenden Umgang mit Regenwasser leisten“, so Christian Kalytta.

Bei der Planung von Industrieböden in Lagerhallen und Logistikzentren können Planerinnen und Planer auf das Slab on Grade-Tool zurückgreifen. Christian Kalytta: „Dieses Werkzeug kann Planerinnen und Planner bei der Dimensionierung von Industriefußböden und Bodenplatten aus Stahlfaserbeton unterstützen. Dabei kann der Nutzer verschiedene Eingabeparametern berücksichtigen, wie z. B. anzusetzende Lasten sowie mögliche Palettenregalsysteme.“

Cemex auf der BIM World

Die BIM-Lösungen von Cemex wurden in Deutschland erstmalig im letzten Jahr im Rahmen der BIM World in München vorgestellt. Auch in diesem Jahr ist Cemex wieder auf der Netzwerkplattform für nationale und internationale Akteure der Digitalisierung im Bau-, Immobilienund Infrastrukturbereich vertreten. „Die Gespräche im letzten Jahr haben uns gezeigt, wie wichtig Informationen zu Baustoffen für viele Planerinnen und Planer bereits in der Planungsphase sind. Das Tool von Cemex holt sie genau an diesem Punkt ab. Insofern hoffen wir weiterhin auf ein reges Interesse an unserem Tool“, so Christian Kalytta abschließend.

Das Tool steht als Webvariante sowie als Plugin für die BIM-Software Revit zum kostenlosen Download bereit.

www.cemex.de/anwendungen/bim

In fünf Jahren wird KI in jeder Software im Bauwesen integriert sein. Sie wird uns in der täglichen Arbeit mit vielen kleinen Funktionen unterstützen, ohne dass wir merken, dass im Hintergrund künstliche neuronale Netze rechnen. Gerade in den frühen Phasen haben gute Schätzungen und vernetztes Wissen einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität und Effizienz der Planung. Hier wird KI breite Anwendung finden. Ältere Semester werden sich dann vielleicht noch an monotone Routinearbeit, Datensilos und mühsame Planungskoordination erinnern.

Am Cemex-Stand der BIM-World 2023 (Foto: Cemex)

Mit BIM den CO 2 -Fußabdruck von Bauprojekten abbilden

Über angewandte Nachhaltigkeit bei Wolff & Müller

Welche Materialien und wie viel CO2 verbergen sich in welcher Menge in Bauwerken? Wolff & Müller hat dafür ein Berechnungs-System entwickelt und damit beim Deutschen Baupreis den Sonderpreis für Innovation gewonnen.

stellt: Wie können wir intern abbilden, wie viel CO 2 in unseren Bauwerken steckt? Und: Welche Materialien sind in welcher Menge in den Bauwerken verbaut?

Digitalisierung und Nachhaltigkeit gehen Hand in Hand

Dr. Rolf Bösinger, Staatssekretär des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen: „Wir denken Kreislaufwirtschaft in konkreten, erfolgversprechenden Projekten, die skalierbar für die gesamte Bauwirtschaft sind.“

Bis 2045 soll Deutschland klimaneutral werden. Ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg dahin ist die Kreislaufwirtschaft, die auch für den Gebäudebereich gelten soll, so die Bundesregierung in ihrem Koalitionsvertrag für die Jahre 2021 bis 2025. Darin setzt die Ampelkoalition u. a. das Ziel, einen digitalen Gebäuderessourcenpass einzuführen, um den Einsatz grauer Energie sowie die Lebenszykluskosten verstärkt betrachten zu können. Auf einem Treffen der vom Bundeskanzler initiierten Allianz für Transformation zum Thema Kreislaufwirtschaft erklärte Dr. Rolf Bösinger, Staatssekretär des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen: „Wir denken Kreislaufwirtschaft in konkreten, erfolgversprechenden Projekten, die skalierbar für die gesamte Bauwirtschaft sind. Beispielhaft dafür steht die im Kabinett beschlossene Holzbauinitiative, die Entwicklung eines digitalen Gebäuderessourcenpasses und die gezielte Förderung moderner Technologien wie BIM, um schon im Planungsstadium Aussagen zur Ökobilanz eines Gebäudes zu erhalten. So machen wir Deutschland zum Vorreiter der Transformation im Baubereich.“

U. a. mit Blick auf den Gebäuderessourcenpass hat sich Wolff & Müller deshalb zwei wesentliche Fragen ge-

Während eines sechsmonatigen Projekts entstand das Tool „Umweltdaten x BIM“ zur Erstellung projektspezifischer Product Carbon Footprints. Es wurde anhand vorhandener BIM-Rohbaudatenmodelle getestet. Ein Ziel für das Tool war die Entwicklung projektspezifischer Materialkataster und Lebenszyklusanalysen. Ein Materialkataster ist ein Verzeichnis mit detaillierten Informationen zu den in einem Bauwerk verbauten Materialien, wie deren Herkunft, CO2-Gehalt und wo genau sie verbaut sind. Das Kataster ist somit die Grundlage und Voraussetzung für die Kreislaufwirtschaft im Gebäudebereich. Lebenszyklusanalysen ergänzen diese Informationen, indem sie Umweltauswirkungen der Baustoffe – auch deren Umweltbilanz genannt – während ihres gesamten „Lebenswegs“ von der Gewinnung bis zu ihrer Entsorgung, bzw. ihrem Recycling, berücksichtigen. Projektteams können im Tool beispielsweise abrufen, wie viel Tonnen CO2-Äquivalent der verbaute Stahlbeton oder ein anderes Material enthält – gleiches gilt u. a. für ganze Bauteile oder Prozessschritte. Sie können dann verschiedene Materialien im BIM-Modell auswählen und auf einen Blick erkennen, wie sich diese Materialien auf die Ökobilanz auswirken. Das hilft ihnen, Bauherren gut zu beraten. Das Projekt zeigt einmal mehr, welche Vorteile eine hochwertige BIM-Planung hat, und dass Digitalisierung und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen.

Das Projekt zeigt einmal mehr, welche Vorteile eine hochwertige BIM-Planung hat, und dass Digitalisierung und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen.

BIM- und Lebenszyklusdaten verknüpfen

Bild 1. Ein Team der Unternehmensentwicklung von Wolff & Müller hat in sechs Monaten ein Tool entwickelt, das die Daten aus BIM-Rohbaumodellen mit den Lebenszyklusdaten der entsprechenden Baustoffe zusammenführt, um den projektspezifischen CO2-Fußabdruck von Rohbauprojekten abzubilden.

Ein interdisziplinäres Team aus drei Mitarbeitern der Unternehmensentwicklung von Wolff & Müller hat das Tool „Umweltdaten x BIM“ von Frühjahr bis Herbst 2022 entwickelt. Dabei haben sie ein System aufgebaut, das die Zusammenführung vorhandener Daten aus BIM-Rohbaumodellen und Lebenszyklusdaten der entsprechenden Baustoffe ermöglicht. Die aus der Software DESITE BIM gewonnenen Material- und Mengendaten werden mit den entsprechenden Lebenszyklusdaten im Frontend-Tool Power BI verknüpft und graphisch abgebildet. Im ersten Ausbauschritt erlaubt das Tool somit, einen

Bild 2. BIM ist die wesentliche Methode zur Digitalisierung der Bauwirtschaft. Sie spielt sowohl beim Projekt „Umweltdaten x BIM“ als auch bei der Digitalisierungsoffensive von Wolff & Müller eine zentrale Rolle.

Bild 3. Welches Bauteil verbraucht wie viel CO2? Das wurde u. a. für das neue Verwaltungsgebäude von Wolff & Müller in Stuttgart ermittelt.

Bild 4. Verleihung des Deutschen Baupreises auf der Messe digital-BAU in Köln: Zeynep Kaplan, Leiterin des BIM-Teams, und Axel Schulz, Leiter der Ingenieurbau-Geschäftsstelle Köln, haben die drei Auszeichnungen für Wolff & Müller entgegengenommen. (Fotos/Abb.: 1 u. 3 WOLFF & MÜLLER; 2 WOLFF & MÜLLER/Swen Carlin; 4 Bauverlag Gütersloh)

einer DIN-gerechten Abbildung von Lebenszyklusanalysen vor.

Die Weiterentwicklung des Tools in Richtung Gebäuderessourcenpass soll künftig Schritt für Schritt erfolgen, sobald die Anforderungen für den Pass feststehen.

Interne und externe Mehrwerte

Doch der im Koalitionsvertrag vorgesehene, inhaltlich noch festzulegende Gebäuderessourcenpass ist nicht die einzige Motivation für das neue Tool. Es unterstützt Kunden auch dabei, die bereits heute erhöhten Anforderungen für zertifizierte Projekte an die CO2Datenerfassung einfacher zu erfüllen. Auch mit Blick auf regulatorische Anforderungen – etwa im Zuge der EU-Taxonomie – ist das Tool hilfreich. Perspektivisch geht es hier um die Nachweisführung in Bezug auf verbaute Rohstoffe und Materialien. „Umweltdaten x BIM“ bietet dem Stuttgarter Bauunternehmen auch intern Vorteile für die Planungsoptimierung durch CO2-Benchmarking verschiedener Projekte und Bauweisen. In der Angebotsphase eingesetzt, wird „Umweltdaten x BIM“ zum Vertriebstool.

Doch der im Koalitionsvertrag vorgesehene, inhaltlich noch festzulegende Gebäuderessourcenpass ist nicht die einzige Motivation für das neue Tool. Es unterstützt Kunden auch dabei, die bereits heute erhöhten Anforderungen für zertifizierte Projekte an die CO2-Datenerfassung einfacher zu erfüllen.

projektspezifischen CO2-Fußabdruck von Rohbauprojekten abzubilden. Die nächsten Projektschritte sehen die Integration des BIM-Ausbau-Contents und die Möglichkeit

Nachhaltigkeit und Innovation

WOLFF & MÜLLER beschäftigt sich schon lange mit Nachhaltigkeit. Dass wirtschaftliche Unternehmensführung und verantwortungsvolles Handeln eng zusammengehören, ist als Gottlob-Müller-Prinzip, benannt nach dem Firmengründer, fest in der DNA des Unternehmens verankert. Mit seiner Nachhaltigkeitsstrategie legt Wolff & Müller den Fokus darauf, Verschwendung zu vermeiden, und positive Mehrwerte für vier Anspruchsgruppen zu schaffen: Mitarbeiter, Kunden, Baupartner sowie Umwelt und Gesellschaft.

Der jährliche Nachhaltigkeitsbericht informiert über entsprechende Aktivitäten. Mit dem Projekt „Umweltdaten x BIM“ sicherte sich Wolff & Müller beim Deutschen Baupreis 2024 den Sonderpreis Innovation. Grund dafür ist u. a. die interne Entwicklung innerhalb kürzester Zeit, die das Projektteam mit vorhandenen BIMRohbaudatenmodellen getestet hat. Dadurch wurde die Umsetzbarkeit der Ausgangsidee im Alltag eines Bauunternehmens verifiziert.

Der Proof of Concept hat gezeigt, dass CO2Datenerfassung mit Hilfe einer schlanken technischen Lösung möglich ist – und dass das Tool vom Projektteam auf kommende gesetzliche Anforderungen angepasst werden kann.

Der Proof of Concept hat gezeigt, dass CO2-Datenerfassung mit Hilfe einer schlanken technischen Lösung möglich ist – und dass das Tool vom Projektteam auf kommende gesetzliche Anforderungen angepasst werden kann.

www.wolff-mueller.de

Holistisches Informationsmanagement im Bauwesen

Über die effiziente Nutzung eines CDE zwecks verbesserter Nachhaltigkeit und gesenkter Lebenszykluskosten

Eine wichtige Komponente der BIM-Methodik ist das das CDE. Diese gemeinsame Datenumgebung muss gut verzahnt sein und wichtige Informationen effizient bereitstellen. Ist das gegeben, arbeiten die Projektbeteiligten nahtlos und transparent zusammen. TÜV SÜD Advimo unterstützt Bauherren, das CDE passend für ihr Vorhaben zu implementieren und prüft auf Konformität mit dem Standard ISO 19650.

Ein CDE ist ein zentraler digitaler Raum und ermöglicht die Verwaltung und Verteilung von Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks.

In einem Bauprojekt, das von vielen unterschiedlichen Akteuren getragen wird, besteht immer das Risiko, dass verschiedene Versionen von Informationen im Umlauf sind. Das kann zu Verwirrung, Missverständnissen und ineffizienten Prozessen führen. Ein CDE ist ein zentraler digitaler Raum und ermöglicht die Verwaltung und Verteilung von Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks. Es ist damit die zentrale Datendrehscheibe und die Basis für effizientes Informationsmanagement.

Die Plattform erlaubt allen Projektbeteiligten – von Architekten und Ingenieuren bis hin zu Bauunternehmen und dem FM – auf die gleichen, stets aktuellen Informationen zuzugreifen. Eine der wichtigsten Funktionen eines CDE ist seine Rolle als „Single Source of Truth“ (SSOT). Das CDE ist demnach die zentrale, verbindliche Informationsquelle für alle Projektbeteiligten. Ein CDE als SSOT stellt sicher, dass alle Beteiligten stets auf die gleichen, aktuellen Informationen zugreifen. Dies fördert nicht nur die Effizienz, sondern auch die Transparenz und Verbindlichkeit der Arbeitsprozesse.

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Entlang des gesamten Lebenszyklus

Die Bedeutung des CDE wird häufig nur in der Planungsund Bauphase eines Projekts wahrgenommen. Doch seine tatsächlichen Vorteile zeigen sich erst, wenn es über die Bauphase hinaus auch in der Betriebsphase eines Gebäudes genutzt wird. In der Praxis wird das CDE nach der

1. Der Betrieb und die Instandhaltung von Gebäuden werden effizienter, wenn die gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment, kurz CDE) über die Planungsphase hinaus während der gesamten Betriebsphase genutzt wird.

Bild

Bild 2. Es ist wichtig, alle Teilbereiche der IT-Systemlandschaft zu betrachten, die in das CDE einfließen.

In der Praxis wird das CDE nach der Fertigstellung eines Bauwerks häufig nicht weiterbetrieben. Dabei ist der Betrieb der längste und potenziell einflussreichste Abschnitt im Lebenszyklus des Gebäudes.

Fertigstellung eines Bauwerks jedoch häufig nicht weiterbetrieben. Dabei ist der Betrieb der längste und potenziell einflussreichste Abschnitt im Lebenszyklus des Gebäudes. Ein CDE, das über die gesamte Lebensdauer eines Gebäudes hinweg genutzt wird, unterstützt die Effizienz des Gebäudebetriebs erheblich. Beispielsweise werden Wartungsarbeiten optimiert, indem auf die im CDE hinterlegten technischen Daten von Baukomponenten wie Fenstern, Türen oder mechanischen Anlagen zugegriffen wird. Dies ermöglicht eine präzise und rechtzeitige Planung und verlängert die Lebensdauer der Gebäudeteile.

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Dateibasiert? Datensatzbasiert!

Leistungsfähiger und flexibler wird das CDE, wenn Informationen datensatzbasiert verwaltet werden. Dies bedeutet, dass nicht nur Dokumente, sondern auch strukturierte Daten zu Gebäudeteilen und deren Attributen im CDE hinterlegt werden.

Traditionell werden Informationen in CDEs meist dateibasiert in Form von Plänen, Zeichnungen und Dokumentationen hochgeladen und gespeichert. Diese Vorgehensweise bietet bereits wesentliche Vorteile, da alle relevanten Informationen an einem zentralen Ort hinterlegt und für alle Beteiligten leicht zugänglich sind. Z. B. können die Produktinformationen eines installierten Geräts in Form einer PDF-Datei im CDE hinterlegt werden, sodass diese Informationen bei zukünftigen Wartungsarbeiten einfach gefunden und genutzt werden können.

Leistungsfähiger und flexibler wird das CDE jedoch, wenn Informationen datensatzbasiert verwaltet werden.

Dies bedeutet, dass nicht nur Dokumente, sondern auch strukturierte Daten zu Gebäudeteilen und deren Attributen im CDE hinterlegt werden. So lassen sich Daten detaillierter auswerten und effizienter in nachgelagerte Systeme wie etwa CAFM (Computer-Aided Facility Management) oder ERP-Lösungen integrieren, ohne dafür aufwendige digitale Bauwerksmodelle zu öffnen. Beispielsweise werden Flächen, Anzahl von Bauteilen oder Materialeigenschaften direkt extrahiert und in den entsprechenden Systemen weiterverarbeitet. Dies optimiert nicht nur den Informationsfluss, sondern reduziert auch den Aufwand für die manuelle Datenbeschaffung und -verarbeitung.

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CDE richtig vernetzen

Ein CDE muss deshalb in der Lage sein, nahtlos mit anderen IT-Systemen im Bauprojekt zu kommunizieren. Dazu gehören u. a. CAD-Systeme, Gebäudeleittechnik (GLT), Auftrags-, Vergabe- und Abrechnungssysteme (AVA) sowie kaufmännische Systeme wie ERP (Enterprise Resource Planning) und CAFM. Die Daten dieser Systeme sind für den Bau und Betrieb eines Gebäudes notwendig und fließen in das CDE ein. Die Integration ist jedoch technisch herausfordernd, insbesondere wenn Daten zwischen unterschiedlichen Softwarelösungen und Plattformen ausgetauscht werden. IT-Teams und Projektbeteiligte müssen eng zusammenarbeiten, damit alle relevanten Daten korrekt und vollständig in das CDE integriert werden. Wird datensatzbasiert gearbeitet, sind strukturierte Informationen aus dem CDE außerdem leichter verfügbar für Analyse- und Visualisierungstools. Diese Integration ermöglicht nicht nur die projektinterne Auswertung, sondern unterstützt auch das Multiprojektmanagement. So können Bauherren und Projektmanager sowohl projektspezifisch als auch projektübergreifend umfassende Berichte erstellen – und fundierte Entscheidungen auf Basis der aktuellen Daten treffen. Die datensatzbasierte Arbeitsweise trägt dazu bei, die Lebensdauer von Bauwerken zu steigern und die Betriebskosten zu senken.

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Wird datensatzbasiert gearbeitet, sind strukturierte Informationen aus dem CDE außerdem leichter verfügbar für Analyseund Visualisierungstools. Diese Integration ermöglicht nicht nur die projektinterne Auswertung, sondern unterstützt auch das Multiprojektmanagement.

Hochwertige Informationen, weniger Fehler

Wo viele Informationen verarbeitet werden, schleichen sich schnell Inkonsistenzen und Fehler ein. Ein essenzieller Bestandteil jedes erfolgreichen Bauprojekts ist deshalb die Qualitätssicherung. Sie muss auch im Informationsmanagement des CDE eine zentrale Rolle spielen. Riskante Unstimmigkeiten im Projektverlauf gilt es zu vermeiden. Fehlerhafte oder veraltete Informationen können zu erheblichen Verzögerungen, zusätzlichen Kosten und sogar zu sicherheitsrelevanten Problemen führen. Ebenso können Missverständnisse zwischen den verschiedenen Pro-

Bild 3. Informationen ganzheitlich zu nutzen, bedeutet, die gemeinsame Datenumgebung über die gesamte Lebensdauer des Gebäudes zu betreiben.

jektbeteiligten auftreten, wenn diese nicht auf die gleichen, aktuellen Informationen zugreifen.

Im Rahmen eines holistischen Informationsmanagements ist die Qualitätssicherung im CDE ein strukturierter Prozess und umfasst mehrere Ebenen:

1. Erfassung der Daten: Zu Beginn des Projekts muss sichergestellt werden, dass relevante Informationen korrekt und vollständig erfasst werden. Hier spielt die Standardisierung von Formaten und Prozessen eine zentrale Rolle, damit die Daten in einer konsistenten und zugänglichen Weise erfasst werden.

2. Überprüfung und Freigabe: Die im CDE gespeicherten Informationen müssen regelmäßig überprüft und freigegeben werden. Dafür können Freigabeprozesse und Verantwortlichkeiten definiert werden, die sicherstellen, dass nur geprüfte und genehmigte Informationen in das CDE gelangen. Diese Prozesse sind insbesondere in der ISO 19650 definiert und spielen eine wichtige Rolle bei der Einhaltung von Qualitätsstandards.

3. Datenversionierung: In einem gut strukturierten CDE sind Änderungen und Aktualisierungen von Informationen nachvollziehbar. So können alle Beteiligten auf die neuesten Versionen der Daten zugreifen. Die Versionierung ist entscheidend, um Missverständnisse oder Fehler aufgrund von veralteten Informationen zu ver

gen (Internet of Things) zu integrieren. Diese Systeme liefern technische und betriebliche Daten, die in das CDE einfließen und dort weiterverarbeitet werden. Auch diese Informationen müssen konsistent und vollständig sein.

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Informationsmanagement standardisieren

Die ISO 19650 wurde speziell für das Informationsmanagement im Bauwesen entwickelt. Sie setzt klare Rahmenbedingungen für die Nutzung eines CDE und definiert Prozesse, Rollen und Verantwortlichkeiten. Diese Teile der ISO 19650 sollten Bauherren insbesondere beachten:

– Teil 1: Begriffe und Grundsätze

– Teil 2: Planungs-, Bau- und Inbetriebnahmephase

– Teil 3: Betriebsphase der Assets

Wird die Vorgehensweise für die Erfassung, Verwaltung und Verteilung von Informationen anhand der ISO 19650 festgelegt und dokumentiert, verbessert das die Kollaboration und beugt Missverständnissen vor. Das ist unverzichtbar, um die Mehrwerte einer datensatzbasierten Arbeitsweise wirklich zu erreichen.

Wird die Vorgehensweise für die Erfassung, Verwaltung und Verteilung von Informationen anhand der ISO 19650 festgelegt und dokumentiert, verbessert das die Kollaboration und beugt Missverständnissen vor.

Ausgehend von der ISO 19650 lassen sich auch rechtliche Vorgaben für Projekte definieren und einhalten. Auch, um die notwendige Qualitätssicherung im Informationsmanagement durchzusetzen, ist die Normenreihe zentral. Indem Bauherren sie nutzen, stellen sie sicher, dass alle Informationen, die erfasst und verwaltet werden, bestimmten Qualitätsanforderungen entsprechen. Dies umfasst nicht nur deren Richtigkeit, sondern auch Konsistenz, Vollständigkeit und Zugänglichkeit für alle relevanten Beteiligten.

Bauprojekte sind häufig unter Zeitdruck – neue Projektteilnehmer wie Teammitglieder oder ganze Unterneh

Bild 4. Unabhängige Unterstützung, etwa durch TÜV SÜD Advimo, hilft bei der Abwägung, welche Funktionen für die Anforderungen eines konkreten Bauprojekts gebraucht werden und welche nicht. (Abb.: 1 shutterstock; 2–4 TÜV SÜD)

teiligten werden festlegt. „Wer darf wann was wissen“ steht also nicht mehr zur Debatte. Ineffizienz wird so vermieden und der Gesamtfortschritt des Projekts beschleunigt.

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So viel wie nötig, so wenig wie möglich

„Wer darf wann was wissen“ steht also nicht mehr zur Debatte. Ineffizienz wird so vermieden und der Gesamtfortschritt des Projekts beschleunigt.

Es gilt sicherzustellen, dass das digitale Bauwerksmodell nur jene Informationen enthält, die tatsächlich genutzt und gepflegt werden. Überflüssige Parameter, die nicht weiter gepflegt werden oder für den Betrieb irrelevant sind, sollten vermieden werden.

Soll das Informationsmanagement im Bauwesen ganzheitlich sein, verlangt das die konsequente Nutzung eines CDE und die Einhaltung der ISO 19650. Diese Komponenten sind die Grundlage für eine effiziente und nachhaltige Projektabwicklung. Nur so entsteht eine zentrale und einheitliche Informationsbasis, eine Quelle der Wahrheit (SSOT), über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg. Um ein solches holistisches Informationsmanagement erfolgreich umzusetzen, ist es entscheidend, von Anfang an klar zu definieren, welche Informationen im digitalen Bauwerksmodell enthalten sein sollen. Bereits in der Planungsphase müssen alle Beteiligten gemeinsam festlegen, welche Daten für den späteren Betrieb des Gebäudes relevant sind und wie diese Informationen strukturiert in das Modell aufgenommen werden. Dabei sollte auch berücksichtigt werden, wie die Informationen aus den Modellen abgeleitet werden können. Eine zentrale Frage hierbei ist, ob die Parameter, die in den Modellen definiert sind, direkt aus dem CDE automatisch in nachgelagerte Systeme exportiert werden sollen – etwa in FM-Systeme oder ERP-Systeme – oder ob betriebsrelevante Prozesse innerhalb des CDE selbst abgebildet und verwaltet werden können.

Es gilt sicherzustellen, dass das digitale Bauwerksmodell nur jene Informationen enthält, die tatsächlich genutzt

und gepflegt werden. Überflüssige Parameter, die nicht weiter gepflegt werden oder für den Betrieb irrelevant sind, sollten vermieden werden. Unnötige Komplexität führt zu ineffizienten Prozessen und erhöht die Fehleranfälligkeit. Zielgerichtete Informationserfassung muss stets im Vordergrund stehen – das bedeutet, dass das Modell und das CDE mit den erforderlichen, aber nicht überflüssigen Daten angereichert werden, um die Projektziele effizient zu erreichen.

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Helfer für mehr Nachhaltigkeit

Ein wesentlicher Vorteil der datensatzbasierten Arbeitsweise im CDE ist, dass sie das nachhaltige Management eines Gebäudes über dessen gesamten Lebenszyklus hinweg unterstützt. Durch die präzise Erfassung und Verwaltung von Bauwerksinformationen im CDE können etwa FM-Prozesse oder die Wiederverwendung von Baustoffen nach dem Ende der Nutzungsdauer eines Gebäudes effizient geplant und durchgeführt werden. Auch die Materialbeschaffung wird vereinfacht, da die genaue Menge und Art der benötigten Ersatzteile oder Verbrauchsmaterialien vorab genau bestimmt werden können.

Darüber hinaus ermöglicht ein gut strukturiertes CDE die Durchführung von Nachhaltigkeitszertifizierungen, da alle notwendigen Informationen über den Materialeinsatz und die Bauweise in der Plattform gespeichert und leicht zugänglich sind. Dies führt zu einer besseren Transparenz und Nachvollziehbarkeit in Bezug auf die ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit eines Bauwerks.

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Qualitätssicherung für Anspruchsvolle

Ein Instrument, das den Gedanken der Qualitätssicherung tief im CDE verankert, ist die Entwicklung „Information Delivery Specification (IDS)“ von buildingSMART. IDS steht interessierten Nutzern frei zur Verfügung und ermöglicht es, alphanumerische Informationsanforderungen eines Projekts systematisch zu überprüfen. Dabei wird ein einheitlicher Prüfstandard vom Bauherrn für das Projekt bereitgestellt. Dieser wird entweder durch spezialisierte Prüfsoftware oder im CDE implementiert.

Dank IDS können die Projektbeteiligten ihre eigenen Informationen selbstständig überprüfen. Sie können jederzeit nachvollziehen, welche Daten noch fehlen oder fehlerhaft hinterlegt sind. Das schafft Transparenz und erleichtert die Zusammenarbeit, da Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden. Das verbessert nicht nur die

Dank IDS können die Projektbeteiligten ihre eigenen Informationen selbstständig überprüfen. Sie können jederzeit nachvollziehen, welche Daten noch fehlen oder fehlerhaft hinterlegt sind. Das schafft Transparenz und erleichtert die Zusammenarbeit, da Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden.

Qualitätssicherung, sondern reduziert auch das Risiko von Verzögerungen oder Mehrkosten erheblich.

Die Einführung von IDS hebt die Qualitätssicherung auf ein neues Niveau. Sie ermöglicht die Prüfung auf Parameter-Ebene, sorgt für eine konsistente Informationsbereitstellung und schafft einen klaren Prüfprozess. Somit entsprechen nicht nur die gelieferten Dateien, sondern auch deren Inhalte den Anforderungen des Projekts. Dies steigert die Informationsgenauigkeit und trägt entscheidend dazu bei, die Projektqualität zu sichern und potenzielle Fehlerquellen frühzeitig zu eliminieren.

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Ziele im Blick, zielführend handeln

Sowohl das holistische Informationsmanagement als auch die Implementierung eines CDE erfordern eine klare Planung, die Einbindung aller Beteiligten sowie die Berücksichtigung technischer, organisatorischer und rechtlicher Herausforderungen. Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, fungiert ein CDE über alle Projektphasen als Single

Source of Truth und unterstützt den Projekterfolg maßgeblich. Eine datensatzbasierte Arbeitsweise und strenge Qualitätssicherung gewährleisten, dass alle Informationen korrekt, konsistent und aktuell sind. Dies steigert nicht nur die Effizienz, sondern verbessert auch die Nachhaltigkeit und senkt die Lebenszykluskosten eines Bauwerks. Es ist dabei von zentraler Bedeutung, die übergeordneten Ziele des Projekts im Blick zu behalten, um sicherzustellen, dass die richtigen Informationen erfasst und weiterverarbeitet werden. Eine zielgerichtete und strategisch abgestimmte Informationsplanung schafft die Grundlage für den Erfolg des Projekts – von der Planung über den Bau bis hin zur Betriebsphase. Dabei hilft der externe Blick von Expertinnen und Experten, die Umsetzung von Standards und das Potenzial des CDE umfänglich zu verwirklichen – mit gerade so viel Komplexität wie benötigt.

Sebastian Bolle, BIM Consultant, TÜV SÜD Advimo GmbH

www.tuvsud.com/advimo

und

welche Rolle AVA-Anwendungen dabei spielen könn(t)en

Klimawandel und zunehmende Ressourcenverknappung stellen die Bauwirtschaft vor wachsende Herausforderungen. Als einer der ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren ist sie gefordert, nachhaltigere Ansätze zu entwickeln, zwecks minimiertem ökologischen Fußabdruck. Nachhaltiges Bauen zielt darauf ab, ökologische, ökonomische und soziale Aspekte in allen Phasen zu berücksichtigen. Neben der effizienten Nutzung von Energie und Ressourcen steht insbesondere die Reduktion der Treibhausgasemissionen (THG) im Fokus. – In diesem Artikel werden die verschiedenen Ansätze zur Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten im Vergabeverfahren von Bauleistungen beleuchtet. Insbesondere die Themen Kreislaufwirtschaft und die Abbildung des Treibhauspotenzials sowie die Klimafolgekosten in Form eines CO2e-Schattenpreises werden untersucht. Eine besondere Rolle spielt die Abgrenzung zwischen der Ökobilanzierung auf Seiten des Auftraggebers und den CO2e-Äquivalenten auf Seiten des Auftragnehmers.

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Nachhaltigkeit im Baubereich

1. Definition und Ziele nachhaltigen Bauens

Nachhaltiges Bauen beschreibt einen integralen Planungsansatz, bei dem die Umweltverträglichkeit eines Gebäudes

über dessen gesamten Lebenszyklus im Vordergrund steht. Dies umfasst sowohl den Materialeinsatz, die Energieeffizienz während der Nutzung, als auch die Entsorgung oder Wiederverwertung am Ende der Nutzungsdauer. Ziel ist es, negative Umweltauswirkungen zu minimieren und den Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Damit einher gehen Aspekte wie die Reduktion von CO2-Emissionen, die Verbesserung der Energieeffizienz sowie die Einbindung von erneuerbaren Energien.

2. Herausforderungen und Zielsetzungen im Kontext von Klimawandel und Ressourcenschonung

Die Bauindustrie ist bekanntlich für etwa 38 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich, wobei insbesondere der Energieverbrauch für Herstellung, Transport und Verarbeitung von Baustoffen eine wesentliche Rolle spielt. Die wesentlichen Materialien sind Beton bzw. Zement. Der Einsatz umweltfreundlicher Baustoffe, die Förderung von Recyclingprozessen sowie die Minimierung von Energieauf-

Die Bauindustrie ist bekanntlich für etwa 38 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich, wobei insbesondere der Energieverbrauch für Herstellung, Transport und Verarbeitung von Baustoffen eine wesentliche Rolle spielt.

Bild 1. Moderne AVA-Softwarelösungen (Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung) sollten deshalb künftig die Möglichkeit bieten, Nachhaltigkeitsaspekte, wie etwa CO2-Äquivalente, auf Teilleistungsebene und sogar auf Teilmengenebene abzubilden.

wand während des Bauprozesses sind daher zentrale Herausforderungen.

Um diesen zu begegnen, sind innovative Vergabeverfahren erforderlich, bei denen ökologische Eigenschaften als zentrale Bewertungskriterien berücksichtigt werden. Hierbei spielen Ökobilanzen, Lebenszyklusanalysen (LCA) und die Bestimmung von CO2e-Äquivalenten eine immer größere Rolle.

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Integration von Nachhaltigkeitsaspekten im Vergabeverfahren

1. Übersicht über das Vergabeverfahren im Bauwesen Traditionell liegt der Fokus bei Vergabeverfahren auf ökonomischen Aspekten wie dem Preis-Leistungs-Verhältnis, doch in jüngerer Zeit werden Nachhaltigkeitskriterien vermehrt in die Bewertung integriert. Hierbei kommen verstärkt ökologische Aspekte als Zuschlagskriterien zur Anwendung, die darauf abzielen, nachhaltigere Bauleistungen zu fördern.

2. Rolle und Bedeutung von Nachhaltigkeitskriterien in Vergabeentscheidungen Nachhaltigkeitskriterien im Vergabeverfahren können auf unterschiedliche Weise integriert werden. So können ökologische Aspekte, wie die Verwendung von recycelbaren Materialien, die Energieeffizienz des Bauwerks oder der Einsatz von emissionsarmen Baustoffen, als Zuschlagskriterien in das Verfahren aufgenommen werden. Besonders relevant ist die Berücksichtigung des CO2-Fußabdrucks eines Bauprojekts, der sowohl die Herstellungsphase der Baustoffe als auch den Bau selbst umfasst.

Ein viel diskutierter Ansatz besteht in der Einführung eines sogenannten CO2e-Schattenpreises, der die Klimafolgekosten eines Bauprojekts monetär bewertet und somit als zusätzliches Kriterium in der Angebotsbewertung dient.

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Abbildung des Treibhauspotenzials und CO2e-Schattenpreise

1. Methoden zur Berechnung des Treibhauspotenzials

Das Treibhauspotenzial eines Bauprojekts wird durch die Menge der emittierten Treibhausgase über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes bestimmt. Diese Berechnung erfolgt in der Regel durch eine Ökobilanz (LCA), die den Energie- und Materialeinsatz über alle Phasen hinweg erfasst. Insbesondere die Verwendung von Baumaterialien, die Produktion von Baustoffen und der Energieverbrauch während des Bauprozesses sind entscheidende Faktoren.

Die CO2e-Äquivalente, die den globalen Erwärmungseffekt verschiedener Treibhausgase in eine vergleichbare Einheit umrechnen, spielen hierbei eine zentrale Rolle. Ein Schlüsselansatz ist die systematische Bewertung der CO2Emissionen nach DIN EN 15978, einer Norm für die Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden.

2. Bedeutung des CO2-Schattenpreises als Bewertungskriterium

Der CO2-Schattenpreis stellt eine monetäre Bewertung der verursachten Treibhausgasemissionen dar und ermöglicht es, die Klimakosten eines Bauprojekts in die Gesamtkostenbewertung einzubeziehen. Er spiegelt die externen Kosten wider, die durch die Emission von Treibhausgasen entstehen und in der klassischen Kostenrechnung häufig unberücksichtigt bleiben.

Durch die Integration eines CO2-Schattenpreises können Angebote mit niedrigeren Emissionen im Rahmen des Vergabeverfahrens bevorzugt werden, was den Anreiz zur Umsetzung klimaschonender Bauprojekte erhöhen könnte.

In diesem Zusammenhang könnten außerdem die Bieterverfahren dahingehend angepasst werden, dass mögliche Technologiekompetenzen der einzelnen Unternehmen besser genutzt und in Form von Nebenangeboten eingebracht werden können.

Bild 2. In AVA-Programmen ließen sich die CO2-Daten etwa analog zu Kosteninformationen bei einem Gebäude bauteilorientiert zusammenstellen und aufsummieren. Realisierbar wäre so eine Idee über ein Feature ähnlich dem Preisspiegel innerhalb einer AVA-Software. Nur, dass hier keine Kosten von Baumaterialien, sondern CO2-Daten zusammengezählt werden.

Bild 3. Beispiel für die Integration von CO2-Äquivalenten in AVA-Softwareanwendungen. (Abb.: Softtech)

Bei der Nachweisführung und Bilanzierung könnte es wichtig sein, Aufwand und Nutzen abzuwägen und einen praktikablen Mittelweg zu finden, der einerseits die relevanten Daten zur Verfügung stellt und andererseits keine überhöhte Bürokratie bedeutet.

3. Abgrenzung zwischen Auftraggeber- und Auftragnehmerseite bei der CO2-Bilanzierung Auftraggeber und Auftragnehmer haben unterschiedliche Rollen und Verantwortlichkeiten bei der Berechnung der CO2-Bilanz. Der Auftraggeber ist in der Regel für die übergeordnete Ökobilanzierung des gesamten Bauprojekts verantwortlich, während der Auftragnehmer spezifische Angaben zu den von ihm verursachten CO2Emissionen (in Form von CO 2 -Äquivalenten) bereitstellt. Diese Differenzierung ist wichtig, um klare Verantwortlichkeiten und Erwartungen im Rahmen der Projektdurchführung festzulegen. Bei der Nachweisführung und Bilanzierung könnte es wichtig sein, Aufwand und Nutzen abzuwägen und einen praktikablen Mittelweg zu finden, der einerseits die relevanten Daten zur Verfügung stellt und andererseits keine überhöhte Bürokratie bedeutet.

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Vertragspflichten und rechtliche Rahmenbedingungen

1. Leistungspflichten des Bieters in Bezug auf Nachhaltigkeitsparameter

Vertragliche Regelungen zur Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten, insbesondere in Bezug auf das Treibhauspotenzial, werden künftig vermutlich eine zentrale Rolle in der Bauvergabe spielen. Die Einhaltung der vertraglich zugesicherten Klimaparameter, wie etwa der maximal zulässigen CO2-Emissionen, ist eine wesentliche Leistungspflicht des Auftragnehmers.

Vertragliche Regelungen zur Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten, insbesondere in Bezug auf das Treibhauspotenzial, werden künftig vermutlich eine zentrale Rolle in der Bauvergabe spielen. Die Einhaltung der vertraglich zugesicherten Klimaparameter, wie etwa der maximal zulässigen CO2-Emissionen, ist eine wesentliche Leistungspflicht des Auftragnehmers.

Um sicherzustellen, dass der Auftragnehmer diese Verpflichtungen erfüllt, sind klare Leistungsbeschreibungen sowie technische Anforderungen im Vertrag festzuhalten. Dies kann etwa durch den Einsatz emissionsarmer Baumaterialien oder energieeffizienter Bauverfahren erreicht werden.

2. Vertragsstrafen und Schadensersatz bei Nichteinhaltung der Nachhaltigkeitsvorgaben

Vertragsstrafen und Schadensersatzansprüche bei Nichteinhaltung der vereinbarten Klimaparameter sind essenziell, um die Ernsthaftigkeit der Nachhaltigkeitsziele zu unterstreichen. Diese Sanktionen werden insbesondere dann relevant, wenn das Nichterreichen der Nachhaltigkeitsziele zu schwerwiegenden Konsequenzen führt, wie etwa dem Verlust einer angestrebten QNG-Zertifizierung (Qualitätssiegel Nachhaltiges Gebäude).

3. Auswirkungen auf Zertifizierungsprozesse wie die QNG-Zertifizierung

Eine wichtige Motivation für die Einhaltung der Nachhaltigkeitsziele ist die Erlangung von Umweltzertifikaten wie dem Qualitätssiegel Nachhaltiges Gebäude (QNG). Diese Zertifikate werden nur dann verliehen, wenn bestimmte ökologische Standards, darunter die Begrenzung von CO2Emissionen, eingehalten werden. Der Verlust eines solchen Zertifikats kann erhebliche finanzielle Einbußen für den Auftraggeber zur Folge haben, weshalb die vertragliche Absicherung dieser Anforderungen von großer Bedeutung ist.

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Technologische Unterstützung durch BIM und moderne AVA-Software

1. Rolle von BIM im Kontext von 6D und Klimadaten BIM hat sich als zentrales Planungs- und Steuerungstool im Bauwesen etabliert. Im Kontext des nachhaltigen Bauens bietet BIM, insbesondere die sogenannte 6D-Dimension, die Möglichkeit, Klimadaten und Umweltauswirkungen in den Planungsprozess zu integrieren. BIM ermöglicht eine umfassende Analyse des Lebenszyklus eines

Bauwerks und hilft dabei, CO2-Emissionen frühzeitig zu identifizieren und zu reduzieren.

2. Integration von CO2-Äquivalenten in AVA-Softwareanwendungen

Moderne AVA-Softwarelösungen (Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung) sollten deshalb künftig die Möglichkeit bieten, Nachhaltigkeitsaspekte, wie etwa CO2-Äquivalente, auf Teilleistungsebene und sogar auf Teilmengenebene abzubilden. Dies ermöglicht eine detaillierte Bewertung der Emissionswerte im Rahmen der Angebotsverfahren. Weiterführend kann die Einbindung von Datenbanken wie der ÖKOBAUDAT in AVA-Softwarelösungen großes Potenzial bieten, um ökologische Kriterien in die Bauplanung und den AVA-Prozess zu integrieren und nachzuverfolgen.

In AVA-Programmen ließen sich die CO2Daten etwa analog zu Kosteninformationen bei einem Gebäude bauteilorientiert zusammenstellen und aufsummieren. Realisierbar wäre so eine Idee über ein Feature ähnlich dem Preisspiegel innerhalb einer AVA-Software. Nur, dass hier keine Kosten von Baumaterialien, sondern CO2-Daten zusammengezählt werden.

In AVA-Programmen ließen sich die CO2-Daten etwa analog zu Kosteninformationen bei einem Gebäude bauteilorientiert zusammenstellen und aufsummieren. Realisierbar wäre so eine Idee über ein Feature ähnlich dem Preisspiegel innerhalb einer AVA-Software. Nur, dass hier keine Kosten von Baumaterialien, sondern CO2-Daten zusammengezählt werden. Ein anderer Anwendungsfall: Ein Planungsbüro, Bauherr oder Investor möchte diejenigen Baustoffe ermitteln, die die größten Emissionen verursachen und somit das größte Optimierungspotenzial mit sich bringen. Ziel ist, diese gegen alternative Materialien auszutauschen. In der AVA-Software AVANTI von SOFTTECH gibt es beispielsweise die so genannte ABC-Analyse. Diese identifiziert schnell und sicher diejenigen Baustoffe, die die Baukosten in die Höhe treiben. Eine vergleichbare Auswertung wäre für CO2-Anteile unterschiedlicher Materialien in einem solchen Programm realisierbar.

Bei einer Mehrschichtwand ließen sich mit einem derartigen Vorgehen die CO2-Werte der einzelnen Schichten darstellen und innerhalb der AVA ein konkreter Richtwert ermitteln. Mit Hilfe solcher speziellen Features innerhalb von Softwareprogrammen für AVA und Projektsteuerung

KURZ GEFASST

Thomas Schäfer, Revizto SA, Territory Sales Executive (Foto: revizto)

wäre ein Szenario, wie der HDB es beschrieben hat, durchaus denkbar.

3. Beispiele aus der Praxis und Potenzial für zukünftige Entwicklungen

In der Praxis haben einige Vorreiterprojekte bereits gezeigt, dass eine umfassende Integration von CO2-Daten in den Planungs- und Vergabeprozess möglich ist. Insbesondere bei größeren Infrastrukturprojekten, bei denen die Emissionen einen entscheidenden Faktor darstellen, wird der CO2-Schattenpreis zunehmend als Zuschlagskriterium eingesetzt.

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Fazit und Ausblick

Die Integration von Nachhaltigkeitsaspekten im Bauwesen, insbesondere die Berücksichtigung des Treibhauspotenzials und der CO2-Äquivalente, ist ein notwendiger Schritt auf dem Weg zu einer klimafreundlicheren Bauwirtschaft. Der Einsatz von CO2-Schattenpreisen im Vergabeverfahren bietet eine praktikable Möglichkeit, die Klimafolgekosten eines Projekts sichtbar zu machen und emissionsärmere Bauweisen zu fördern.

Zukünftige Entwicklungen, insbesondere im Bereich der BIM-Technologie und der AVA-Softwareprogramme, werden dazu beitragen, die Integration von Klimadaten noch weiter zu verbessern und somit eine klimafreundlichere Baupraxis zu ermöglichen.

Zukünftige Entwicklungen, insbesondere im Bereich der BIM-Technologie und der AVA-Softwareprogramme, werden dazu beitragen, die Integration von Klimadaten noch weiter zu verbessern und somit eine klimafreundlichere Baupraxis zu ermöglichen. Die Bauindustrie steht hier am Anfang eines tiefgreifenden Transformationsprozesses, der mittelfristig über technologische Innovationen und rechtliche Anpassungen weiter vorangetrieben wird.

Andreas Haffa, Head of Development, SOFTTECH GmbH

www.softtech.de

In 5 Jahren ist KI nicht mehr aus der Industrie und aus der Gesellschaft wegzudenken. KI wird die Industrie effizienter, nachhaltiger und sicherer machen. Die Planung wird gewerkeübergreifend in Echtzeit regel- und normkonform ausgeführt. Darüber hinaus werden verschiedene Entwurfsoptionen viel schneller erstellt, geprüft und optimiert werden. Aber auch im Bau, in der Bauüberwachung und im FM wird es zunehmend Automatisierung geben. Neben BIG-Data, liegt es auch an uns, die KI richtig anzulernen.

Von lokaler IT zu Cloud-Strategien bei Bau-Consult Hermsdorf

Digitalisierung weitergedacht

Die Baubranche sah schon bessere Zeiten als die jetzigen: Eine lahmende Konjunktur in Verbindung mit langanhaltender Inflation und zahlreiche Krisen sorgen für ungewisse Auftragslagen. Langfristige, sichere Planung ist da beinah unmöglich geworden. So auch für die Bau-Consult Hermsdorf GmbH, einen der führenden deutschen Anbieter für Ingenieurleistungen bei der Herstellung von Stahlbetonfertigteilen. Schon vor Jahren hat das Unternehmen die Vorteile von BIM für die eigene Wettbewerbsfähigkeit erkannt. (Siehe Bericht Thomas Janka, BIM bei Bau Consult Hermsdorf, E & S Special BIM 2021, S. 77 ff.) Mit einer umfassenden Umstellung der eigenen IT-Infrastruktur und der Nutzung von Cloud-Computing-Diensten hat das Thüringer Planungsbüro einen weiteren konsequenten wie auch erfolgreichen Schritt in Sachen Digitalisierung gewagt.

Seit seiner Gründung im Jahr 1990, ist Bau-Consult Hermsdorf GmbH (BCH) von einem kleinen Team aus Ingenieuren auf 75 Mitarbeitende an drei Standorten herangewachsen. Heute ist das Unternehmen deutschlandweit für die Planung und Umsetzung von ca. 130 Projekten jährlich verantwortlich und konnte insgesamt bereits über 3.500 Projekte erfolgreich umsetzen – von aufwendigen Sanierungen und Umbauten über Denkmalpflege bis hin zum Neubau von Produktionsstätten und diversen öffentlichen Gebäuden. Schon vor Jahren hat das Unternehmen die Vorteile der BIM-Methode erkannt und gehört unter den deutschen Planungsbüros zu den Vorreitern beim Einsatz von modellbasierter Planung und Zusammenarbeit.

Im Jahr 2022 begann BCH erstmals, einen weiteren Schritt in Richtung Digitalisierung in Betracht zu ziehen. Einerseits war die Hardware der on-premise installierten Server den gestiegenen Anforderungen nicht mehr gewachsen, andererseits wurde die eingesetzte Software her-

stellerseitig nicht länger unterstützt. Die damit entstehenden Leistungs- und Sicherheitslücken ließen zeitnah Probleme in der Arbeit des Büros erwarten. Die Lösung? BCH begann, das Thema Cloud Computing und die Möglichkeit der Auslagerung der eigenen Serverstruktur – sowohl Hardware als auch Software – zu erwägen.

Mehr Flexibilität durch Cloud Computing

Cloud Computing ist ein IT-Service-Modell, das den Nutzern den On-Demand-Zugang zu gemeinsam genutzten Online-Ressourcen wie Speicherplatz, Anwendungen und Rechenleistung ermöglicht. Die Kosten werden hierbei auch auf Basis der tatsächlichen Nutzung berechnet. Der Ansatz bietet Flexibilität und Skalierbarkeit, indem er den Anwendern erlaubt, Dienste nach Bedarf zu skalieren und zu nutzen, unabhängig vom Standort oder Gerät.

Cloud Computing ist ein IT-Service-Modell, das den Nutzern den On-Demand-Zugang zu gemeinsam genutzten Online-Ressourcen wie Speicherplatz, Anwendungen und Rechenleistung ermöglicht. Die Kosten werden hierbei auch auf Basis der tatsächlichen Nutzung berechnet.

BCH fokussierte sich auf zwei Cloud-ComputingDienste: Infrastructure as a Service (IaaS) und Desktop as a Service (DaaS). Durch IaaS können Unternehmen ITInfrastruktur wie Server und Speicherplatz mieten und über das Internet nutzen, anstatt sie physisch vor Ort zur Verfügung zu stellen. DaaS ermöglicht den Zugriff auf virtuelle Desktop-Umgebungen inklusive Betriebssystemen und Anwendungen von jedem Ort und Gerät aus.

Das Planungsbüro hatte bereits durch die Nutzung von Trimbles Tekla Model Sharing erste Erfahrungen mit

Bild 1. Alte IT-Infrastruktur – Vor der Umstellung verfügte das Planungsbüro über eigene Server und Hardware. Um eine höhere Ausfallsicherung sowie mehr Skalierbarkeit zu erreichen, setzt BCH heute auf Cloud Computing.

Bild 2. Neue IT-Infrastruktur – Bau-Consult Hermsdorf entschied sich für die Auslagerung der Serverstruktur an einen externen Dienstleister und die Anmietung von Hardware.

Bild 3. Für die Ausführungsplanung verwendet Bau-Consult Hermsdorf u. a. die BIM-Software Tekla Structures sowie die Cloud-Lösung Tekla Model Sharing. Durch die Nutzung von Tekla Model Sharing sammelte das Büro erste Erfahrungen mit Cloud-basiertem Arbeiten.

Cloud-basiertem Arbeiten gesammelt. Die Cloud-Lösung ermöglicht es Anwendern der BIM-Software Tekla Structures, gleichzeitig und unabhängig vom Standort an einem 3D-Modell zu arbeiten. Die Projektbeteiligten bearbeiten dabei eine lokale Version des Modells und laden ihre Modelländerungen in die Cloud hoch, die dann von den anderen Teammitgliedern heruntergeladen und eingesehen werden können.

„Unsere Mitarbeiter konnten praktisch ohne Unterbrechungen ins Homeoffice wechseln und mit Tekla Model Sharing weiter effizient am Projekt arbeiten. Für uns waren die Erfahrungen, die wir dabei gesammelt haben, in gewisser Weise auch der Wegbereiter für die Umstellung unserer IT-Struktur.“

Mit dem Beginn der Pandemie und den neuen Notwendigkeiten war diese Lösung besonders hilfreich. „Rückblickend waren wir von dem reibungslosen Übergang selbst überrascht“, erinnert sich Jörg Burkhardt, Abteilungsleiter für Forschung und Entwicklung bei BCH. „Unsere Mitarbeiter konnten praktisch ohne Unterbrechungen ins Homeoffice wechseln und mit Tekla Model Sharing weiter effizient am Projekt arbeiten. Für uns waren die Erfahrungen, die wir dabei gesammelt haben, in gewisser Weise auch der Wegbereiter für die Umstellung unserer IT-Struktur.“

Von On-Premise in die Cloud

Mehrere Optionen standen zur Auswahl. Eine davon war die Anschaffung neuer, eigener Server und Hardware, inklusive Software. Dies hätte jedoch bauliche Veränderungen und Investitionen für das Planungsbüro bedeutet, da der alte Serverraum nicht mehr den aktuellen Anforderungen hinsichtlich Einbruchsicherung, Klimatisierung und Brandschutz entsprach. Eine alternative Option war die Auslagerung der eigenen Serverstruktur an einen externen Dienstleister und Kauf oder Anmietung von Hardware.

„Die von uns getroffene Entscheidung basierte auf einem Rechenmodell, welches sowohl in Zahlen fassbare (harte) und mehr gefühlsbasierte (weiche) Faktoren miteinander vereinte. Wir mussten einerseits den finanziellen

Bild 4. Jörg Burkhardt und sein Team besprechen den aktuellen Stand mithilfe des 3D-Modells. Bau-Consult Hermsdorf setzt bereits seit vielen Jahren auf eine modellbasierte Planung und Zusammenarbeit. (Fotos/Abb.: Bau-Consult Hermsdorf GmbH)

Aufwand abwägen und andererseits die Bedeutung nur schwer quantifizierbarer Faktoren wie Flexibilität und Ausfallsicherheit berücksichtigen“, erklärt Jörg Burkhardt. „Historisch bedingt war Hermsdorf der zentrale Knotenpunkt, über den jeglicher Datenverkehr lief. Die erst in jüngerer Zeit aufgebauten Standorte Erfurt und Gera waren in der Projektbearbeitung technisch von einer funktionierenden Anbindung in Hermsdorf abhängig. Ein Ausfall der Datenverbindung in Hermsdorf hätte damit den Ausfall der beiden anderen Standorte nach sich gezogen. Die heutige Konfiguration ermöglicht einen gleichberechtigten und von anderen Standorten unabhängigen Zugriff der Büros in Hermsdorf, Gera und Erfurt und von allen Homeoffice-Arbeitsplätzen auf alle notwendigen Server und Daten. So konnten wir Ausfallsicherheit und Flexibilität signifikant erhöhen.“

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der die Entscheidungsfindung beeinflusste, war die Datensicherheit. „Mit selbstverwalteten Servern liegt die Aufgabe, Technik und Daten zu schützen, bei uns als Ingenieurbüro. Um einen zeitgemäßen und auf dem Stand der Technik basierenden Schutz zu gewährleisten, hätten wir vom Kernbereich unseres Geschäftes, der Architektur und Tragwerksplanung Ressourcen abziehen müssen oder von externen Dienstleistern einkaufen müssen. Bei IaaS- und DaaS-Anbietern ist der Schutz der Daten und der Technik jedoch bereits Bestandteil der gebuchten Leistung. Hier können wir auf eine Expertise zurückgreifen, die ein Büro unserer Größer weder personell noch finanziell erbringen könnte.“

„Mit selbstverwalteten Servern liegt die Aufgabe, Technik und Daten zu schützen, bei uns als Ingenieurbüro. Um einen zeitgemäßen und auf dem Stand der Technik basierenden Schutz zu gewährleisten, hätten wir vom Kernbereich unseres Geschäftes, der Architektur und Tragwerksplanung Ressourcen abziehen müssen oder von externen Dienstleistern einkaufen müssen.“

Zudem war Hardware zum Zeitpunkt der Entscheidungsfindung schwer verfügbar. Sowohl Serverkomponenten als auch entsprechend ausgestattete EndanwenderGeräte waren nur schwer und wenn, dann oft mit langen Lieferzeiten zu erwerben. Die für BCH wichtige Nach-

„Eine sichere Vorausplanung ist in diesen dynamischen Zeiten nur schwer möglich. Wir können kaum sinnvoll für das nächste Jahr kalkulieren, geschweige denn für die nächsten fünf Jahre, die selbst erworbene Serverhardware wenigstens arbeiten sollte, um rentabel zu sein. Einmal angeschafft, lässt sich die installierte Konfiguration nur noch schwer skalieren. Entweder man hat zu viel investiert und benötigt weniger, oder man hat zu wenig investiert und benötigt mehr. Mit einer Mietlösung lässt sich der Bedarf einfach und flexibel den tatsächlichen Bedingungen anpassen“

wuchsgewinnung und das damit verbundene Angebot, Studierenden und Auszubildenden auch außerhalb der beruflichen Tätigkeiten nutzbare Laptops/Tablets zur Verfügung zu stellen, zieht einen sich oft ändernden Gerätebestand nach sich. Hier bietet die Nutzung eines DaaS-Angebots die Möglichkeit, mit einem Mietmodell die Herausforderung der Hardwarebeschaffung zu reduzieren und auf das Wesentliche zu beschränken: den Zugang zur Cloud. „Eine sichere Vorausplanung ist in diesen dynamischen Zeiten nur schwer möglich. Wir können kaum sinnvoll für das nächste Jahr kalkulieren, geschweige denn für die nächsten fünf Jahre, die selbst erworbene Serverhardware wenigstens arbeiten sollte, um rentabel zu sein. Einmal angeschafft, lässt sich die installierte Konfiguration nur noch schwer skalieren. Entweder man hat zu viel investiert und benötigt weniger, oder man hat zu wenig investiert und benötigt mehr. Mit einer Mietlösung lässt sich der Bedarf einfach und flexibel den tatsächlichen Bedingungen anpassen“, berichtet Jörg Burkhardt.

Nach der Evaluierung der verschiedenen Vorgehensweisen entschied BCH aufgrund dieser und weiterer Faktoren, die IT-Infrastruktur nahezu vollständig auszulagern und fand Partner, die die spezifischen Anforderungen der grafikintensiven 3D-CAD-Bearbeitung erfüllen konnten.

Kein Wandel ohne Risiko

Trotz aller Vorteile bedeutete die Entscheidung auch, ein gewisses Risiko einzugehen. Auch die eigenen Mitarbeiter hatten hohe Erwartungen und verglichen das Arbeiten am lokalen Rechner mit dem Arbeiten in der Cloud. Hier einen Ausgleich zwischen technisch Möglichem und Wünschen der Mitarbeiter zu finden, war Teil eines intensiven Evaluierungs- und Change-Management-Prozesses. In der Gesamtschau schien das Risiko jedoch gerechtfertigt, da

Petra Stadler, ORCA Software GmbH, Transformations- und Projektmanagement

(Foto: ORCA Software)

das neue Modell mehr Flexibilität für das Ingenieurbüro und die Mitarbeiter bietet. BCH profitiert von der besseren Skalierbarkeit von Arbeitsplätzen und Hardware je nach Auftragslage und von einer gestiegenen Datensicherheit und -verfügbarkeit. Die Möglichkeit, im Homeoffice arbeiten zu können, ist ein wichtiger Mehrwert, den BCH derzeitigen und künftigen Angestellten bietet, um als Arbeitgeber wettbewerbsfähig zu bleiben. Mit diesem gern genutzten Angebot profitieren auch die Mitarbeiter von der Umstellung des IT-Konzeptes.

Ende 2023 wurde ein erster dreimonatiger Test mit dem neuen Setup durchgeführt. Neben der neuen Serverstruktur musste auch eine grundlegende Umstellung der Arbeitsweise mit verschiedenen Tools und Plattformen erfolgen.

„Man sollte sich bewusst sein, dass eine umfangreiche Umstellung von Arbeitsabläufen immer auch mit Herausforderungen verbunden ist. Testumgebungen und ein schrittweiser Wechsel bieten eine gute Lösung, um sich bestmöglich auf diese Herausforderungen vorzubereiten. So können Fehlerquellen schnell identifiziert und Anpassungen frühzeitig vorgenommen werden. Dennoch treten ‚echte‘ Probleme erst bei der ‚echten‘ Arbeit auf“, berichtet Jörg Burkhardt aus eigener Erfahrung. „Aber gerade, wenn man mit solchen Problemen konfrontiert wird, ist es wichtig, nach vorne zu schauen und sich weiterzuentwickeln.“

BIM und Cloud – zwei zentrale Digitalisierungsschritte für mehr Wettbewerbsfähigkeit

An BIM und der modellbasierten Planung führt bei BauConsult Hermsdorf seit vielen Jahren kein Weg mehr vorbei. Durch die Einführung von BIM-basierten Arbeitsprozessen konnte das Unternehmen die Zusammenarbeit und die Qualität der 3D-Modelle verbessern, die Produktivität und Transparenz im Planungsprozess steigern und mehr Rentabilität erreichen. Die Umstellung der gesamten ITInfrastruktur ist für BCH ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Digitalisierung und ein Schlüssel zum Erfolg. Es ermöglicht dem Unternehmen, agil auf die sich ständig ändernden Anforderungen in der Baubranche zu reagieren, flexibel zu skalieren und seine langfristige Wettbewerbsfähigkeit zu sichern.

www.tekla.com/de; www.bauconsult-hdf.de

Worüber bei der Digitalisierung des Baus nicht genug gesprochen wird, ist der Faktor Mensch. Denn was den Digitalisierungs-Prozess am meisten aufhält, ist die fehlende proaktive Haltung der Beteiligten. Kein Wunder: Ob technische Herausforderungen, Personalmangel, Verwaltungsaufwand, unvorhersehbare Ereignisse – diese Faktoren vereinnahmen die Akteure komplexer Bauprozesse bereits so stark, dass nur wenig Luft für Wandel übrigbleibt. Die Digitalisierung zusammen mit diesen Herausforderungen zu planen, organisieren, begleiten und zu fördern ist aus meiner Sicht lohnenswert.

KURZ GEFASST

Der SOFiSTiK Bridge + Infrastructure Modeler

Vom Entwurf bis zur Ausführung vollständig parametrisch arbeiten –

Über parametrisches Modellieren von achsbasierten Infrastrukturbauwerken in Autodesk® Revit ®

Seit der Produkteinführung im Herbst 2018 ist der SOFiSTiK

Bridge + Infrastructure Modeler (SBIM) ein fester Bestandteil in BIM-Projekten geworden und wird bei Planern, Baufirmen und auch Auftraggebern häufig eingesetzt. Dank der intensiven Zusammenarbeit des Entwicklungsteams mit den Kunden des Softwarehauses konnten in den vergangenen fünf Jahren sehr viele Funktionen ergänzt werden, welche die Planungsarbeit verbessern, erleichtern und den BIM-Prozess im Infrastrukturbau wesentlich unterstützen. Mit den Entwicklungen der letzten beiden Jahre ist es den Anwendern möglich, die Ausführungsplanung von Betonbauwerken im Infrastrukturbau, inklusive Vorspannung, nahezu vollständig digital und parametrisch abzuwickeln.

Der SBIM im Kontext eines Open-BIM-InfrastrukturWorkflows

Infrastrukturprojekte werden maßgeblich durch Trassierungsachsen bestimmt. An die Trassierung und an das Gelände angepasst, werden zusätzliche Ingenieurbauwerke wie Brücken, Unterführungen, Tunnel, Stützwände etc. notwendig. Grundlage der Ingenieurbauplanung sind gemeinsame Achs- und Bestandsdaten. In der Bauausführung ist es insbesondere bei Betonbauwerken notwendig, die erforderliche Bewehrung und Vorspannung im 3DModell zu erfassen und Stahllisten bzw. Ausführungspläne

zu erzeugen. Alle diese Modelldaten werden in ein großes Koordinationsmodell zurückgespielt und dem BIM-Prozess zugeführt. Eine kontinuierliche Fortschreibung und Aktualisierung der Modelldaten bilden die Grundlage für einen digitalen Zwilling, der eine wichtige Quelle für den Betrieb und den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks darstellt.

Der SOFiSTiK

Eine kontinuierliche Fortschreibung und Aktualisierung der Modelldaten bilden die Grundlage für einen digitalen Zwilling, der eine wichtige Quelle für den Betrieb und den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks darstellt.

Bridge + Infrastructure Modeler kann digitale Informationen importieren sowie exportieren und ist damit komplett im Open-BIMWorkflow integriert.

Modellierung Bauwerksgeometrie

Auf der Basis von Trassierung, Regelquerschnitten, Gelände, Lichtraumprofilen etc. wird ein Ingenieurbauwerk entworfen und als digitales Modell entwickelt. Der SBIM bietet zwei umfangreiche Modellierungswerkzeuge, mit denen Querschnitte entlang einer Achse zu einem Überbauvolumen extrudiert und Unterbauten an der Achse platziert werden. Eine Einbindung von Variablen sowie von weiteren Parametern ist dabei möglich, sodass ein voll-

ständig parametrisches Modell entsteht, welches einfach und schnell angepasst und aktualisiert werden kann. Dies ermöglicht den Anwendern, Änderungen im Planungsprozess zu übernehmen, aber auch abgeschlossene Projekte mithilfe der vollständigen Parametrik für neue und ähnliche Projekte zu verwenden. So ist eine deutliche Beschleunigung bei zukünftigen Planungsleistungen möglich.

Bewehrungserzeugung – Rebar Modeler

Im Rahmen der Ausführungsplanung ist es für Betonbauwerke notwendig, die zugehörigen Bewehrungsverlegungen gemäß statischen und konstruktiven Anforderungen zu erzeugen. Nimmt man die Schalkanten als Referenz, dann kommt es bei gekrümmten Infrastrukturprojekten sehr häufig zu komplexeren und variablen Bewehrungsformen. Der SBIM bietet eine einfache und parametrische Lösung, diese komplexen Biegeformen in einem 3D-Bewehrungsmodell zu erzeugen. Beispielsweise können Querschnittsvariablen für die Geometrie von Biegeformen übernommen werden. Über umfangreiche Kopier-, Exportund Importfunktionen können die 3D-Bewehrungen ausgetauscht und auf andere Projekte angewendet werden.

Modellierung von Spanngliedern – Tendon Modeler (Neu ab Version 2025)

Bei vorgespannten Betonbrücken ist die genaue geometrische Modellierung der Spannglieder eine aufwändige Arbeit. Hier sind besondere konstruktive Regeln und Randbedingungen zu erfüllen. Insbesondere die Verankerungsbereiche sind sehr komplex. Der Tendon Modeler unterstützt den Anwender bei der Modellierung, indem mehrere Spannglieder zu Gruppen zusammengefasst werden, die über ein Set oder mehrere Sets von Attributen vollständig

parametrisch definiert werden. Durch Änderung der Parameter ist eine schnelle Änderung und Anpassung der Spannglieder möglich.

Planableitung

Sowohl für die Entwurfs- als auch für die Ausführungsplanung sind neben digitalen Modellen noch 2D-Pläne gefordert. Der SBIM bietet hierfür umfangreiche Funktionen, mit denen Querschnitte, Aufsichten und auch abgewickelte Längsschnitte einfach erstellt werden können. Diese Ansichten und Schnitte können dann mit weiteren Funktionen vermaßt werden. Eine Beschriftung von Übergangsbögen ist dabei problemlos möglich. Alle Beschriftungen sind im Nachgang modifizierbar und der Beschriftungsstil kann ebenfalls nutzerspezifisch eingestellt werden.

Mit einem weiteren SOFiSTiK-Produkt, dem SOFiSTiK Reinforcement, werden die komplexen Bewehrungsverlegungen einem Plan zugewiesen, positioniert und es wird eine Stahlliste erzeugt. Hierbei übernimmt die in Version 2025 neue Funktion „Überschreiben“ eine wichtige Rolle, indem komplexe Verlegungen in 2D-Biegeformen vereinfacht und nach den Wünschen des Anwenders angepasst werden können. Die Stahllisten werden als Papierliste z. B. auf dem Plan oder als digitale Liste im ABS-Format erstellt und für die Ausführung freigegeben.

Ausblick

Die konstruktive Zusammenarbeit mit den Anwendern, deren Erfahrungen aus vielen SBIM-Projekten und das positive Feedback bestärken SOFiSTiK darin, dass man mit diesem Produkt einen Mehrwert für seine Kunden im BIM-Prozess Infrastruktur bietet. Mit Freigabe der SBIMVersion 2025 ist nun auch der Lückenschluss erfolgt, bei

Bild 2. SOFiSTiK Bridge + Infrastructure Modeler (Abb.: SOFiSTiK)

Mit Freigabe der SBIM-Version 2025 ist nun auch der Lückenschluss erfolgt, bei Betonbauwerken eine vollständige digitale 3DPlanung bis hin zur Ausführung als BIMPlanung durchführen zu können.

Betonbauwerken eine vollständige digitale 3D-Planung bis hin zur Ausführung als BIM-Planung durchführen zu können. Dies ist Motivation und Anspruch zugleich, weitere Verbesserungen und Ergänzungen vorzunehmen. SOFiSTiK freut sich auf konstruktives Feedback, insbesondere über Erfahrungsberichte aus den Bereichen Bewehrung und Spannglieder.

Zusammenfassung

Der SOFiSTiK Bridge + Infrastructure Modeler ist eine Applikation auf der Plattform Autodesk® Revit® zur parametrischen Modellierung von Brücken und Infrastrukturbauwerken, von 3D-Bewehrungsverlegungen und von 3D-

Spanngliedgeometrien. Als Eingangsgrößen können Achs-, Trassierungs- sowie Geländedaten aus anderen Applikationen importiert und weiterbearbeitet werden. Das finale Bauwerksmodell wird z. B. in ein IFC-Format exportiert und kann damit vollständig in einem Open-BIM-Prozess integriert werden.

Alle Modellierungsfunktionen des SBIM besitzen umfangreiche Kopier-, Export- und Importfunktionen. Damit ist es möglich, auf die Erfahrung und die Modelle von vorhergehenden Projekten zurückzugreifen und somit neue Projekte schneller und wirtschaftlicher abzuwickeln.

Dr.-Ing. Martin Siffling, SOFiSTiK AG Nürnberg

Weitere Informationen zum SOFiSTiK Bridge + Infrastructure Modeler finden Sie auf: https://www.sofistik. com/de/produkte/bim-cad/bridge-infrastructure-modeler

Planmanagement für Bauprojekte mit Schwerpunkt prozessgesteuerte Planprüfung

Über c.des®, einen Vorreiter rein webbasierter Planmanagementsysteme

Planmanagementsysteme als Teil eines Projektmanagementsystems PMS sind in den letzten Jahren insbesondere bei öffentlichen Auftragnehmern im Zuge der Realisierung größerer Bauvorhaben fixer Bestandteil geworden. Dabei werden alle bautechnischen Unterlagen und insbesondere Planunterlagen erfasst und nach dem Single source of truth-Prinzip allen berechtigten Beteiligten digital zur Verfügung gestellt.

Speziell bei kleineren und mittleren Institutionen haben sich in den letzten Jahren neben inhouse Lösungen Systeme bewährt, die als Service (SaaS/Cloud) angeboten werden. Diese erfüllen in der Regel folgende Anforderungen:

– Revisionssicherheit (Dokument während der Lebenszeit nicht verändert oder manipuliert)

– Versionierung – Archivierung

– Datenschutzkonformität

– Dediziertes Berechtigungssystem

– Single source of truth

– Professionelle Wartung und Betrieb mit hoher Daten-/ Ausfallssicherheit

Single source of truth bedeutet, dass die Daten zuverlässig und gesichert, ausschließlich auf dem PMS, allen am Projekt Beteiligten jederzeit mit dem aktuellen Stand, webbasiert zur Verfügung gestellt werden können.

Geprüfte Ausführungsplanung

Im Zuge der prozessgesteuerte Planprüfung werden die Planunterlagen einer geprüften Ausführungsplanung unterzogen. Planprüfung ist in diesem Zusammenhang als inhaltliche Prüfung von Plänen/Dokumenten zu verstehen, die in der Regel von einem Planungsbüro erstellt und zur Ausführung an die bauausführende Firma übergeben werden. Dabei gilt es, die Interessen aller involvierten Fachbereiche/Stakeholder zu berücksichtigen und diesen ggf. die Möglichkeit zu geben, rechtzeitig Einwände zum vorgelegten Planungsentwurf zu machen.

Ziel ist es Fehler zu vermeiden, die sich zwangsläufig insbesondere bei komplexen Projekten (und damit umfangreichen Beteiligten) infolge schlecht definierter Schnittstellen bzw. Kommunikationsproblemen ergeben.

Ziel ist es Fehler zu vermeiden, die sich zwangsläufig insbesondere bei komplexen Projekten (und damit umfangreichen Beteiligten) infolge schlecht definierter Schnittstellen bzw. Kommunikationsproblemen ergeben. Die Vermeidung dieser Fehler führt im Sinne eines Qualitätsmanagements zu qualitativ hochwertigeren Ergebnissen (Bauwerken) und hilft Kosten einzusparen. (Bild 1)

Digitale Versionen sind seit ca. 25 Jahren am Markt und in erster Linie bei großen Infrastrukturprojekten im Einsatz. Insbesondere Bahnunternehmen waren hier Vorreiter. So wurde auch c.des gemeinsam mit und im Auftrag der ÖBB Infrastruktur AG ab 2003 entwickelt und war hier Vorreiter bei einer rein webbasierten Version.

Alle features im Überblick

Der Fokus lag von Anfang an bei:

– einfachen Umgang mit Plänen – Intelligentes Planupload und einfache Planvorschau im Zuge der Prüfung

– Prozesse der Planprüfung frei konfigurierbar

Vollständige Dokumentation aller Prüfprozesse – wer, wann, was

– Terminsteuerung per Aufgaben und Benachrichtigungen – Überwachung säumiger Aufgaben

Im Detail bietet c.des Planmanagement und Planprüfung folgende features:

Projektstruktur

– Echte Abbildung einer Projektstruktur mit Bauphasen, Objekten und Objektblättern

– Die Objektliste ist die Zusammenfassung aller Objekte im Projekt mit den dazugehörigen Objektblättern und Prüfblättern.

– Im Prüfblatt erfolgt die Zuordnung der Projektteilnehmer zu den einzelnen Vorgängen (Knoten) und Ereignissen im Prüfprozess. Nicht besetzte Knoten werden übersprungen.

– Änderungen an Objektlisten und Prüfblättern werden erst durch Freigabe in einer neuen Version aktiv. Frühere Versionen können jederzeit abgerufen werden.

– Bauphasen können in die nächste Bauphase überführt werden (z. B. Einreichphase → Ausführungsphase). Im Fall der Bestandsplanphase mit aut. Überführung von unveränderten Plänen

Benutzerzugang und Zuständigkeiten

– Dedizierter Benutzerzugang mit Berechtigungssystem auf Rollenbasis

– Verteilung von Zuständigkeiten (Planer, Prüfer, AN, etc.) über Projektteilnehmer und deren Rollen.

Planlieferkatalog

– Zu erwartende Pläne und deren Liefertermine werden im Vorfeld durch die Planer im Planlieferkatalog erfasst.

– Die Plannummer dient der eindeutigen Identifikation eines Plans und wird in c.des anhand eines frei konfigurierbaren Plannummernschemas gesteuert. Die Plannummer wird weitestgehend automatisch durch c.des gesteuert, ebenso Version und Status als Teil der Plannummer.

Intelligentes Planupload

– Unterstützung des Planers bereits beim upload des Plans

im ersten Knoten

– Serverseitige Interpretation des Plans

– inline Planvorschau

– Dadurch können Fehler (falscher oder defekter Plan) beim Planupload vermieden werden

– Suche nach Musterplanschild (Plankopferkennung) um Systeminformationen am upgeloadeten Plan zu rendern.

– Durch den Prüflauf gesteuert kann c.des so Informationen wie Prüf- und Freigabesignatur am Plan abbilden, ebenso wie die Plannummer oder sonstige konfigurierbare Informationen (Bild 2)

Prozessgesteuerte Planprüfung und Freigabe

– Flexibler dynamisch konfigurierbarer Prüflauf

– Alle Beteiligten werden von c.des automatisch mittels Aufgaben durch den Prüfprozess geführt, abhängig von den Entscheidungen der Vorgänger.

Alle Beteiligten werden von c.des automatisch mittels Aufgaben durch den Prüfprozess geführt, abhängig von den Entscheidungen der Vorgänger.

– Aufgaben nach Dringlichkeit gereiht und Terminsituationen grafisch visualisiert (Bild 3)

– Prüfinterface mit Möglichkeit bisherige Prüfungen einzusehen und direkt zu kommentieren oder Änderungsvermerke direkt im Plan vorzunehmen.

– Direkte Anbindung eines Plotdienstanbieters. Automatische Generierung von Plotaufträgen, gesteuert durch

den Prüflauf (z. B. Planfreigabe). Aufgabengesteuerte Entgegennahme von gelieferten Plänen. Generierung von Lieferscheinen (Abrechnung).

Planmanagement

– Permanent verfügbares zentrales Planmanagementsystem (single source of truth) mit der Möglichkeit Pläne schnell zu finden (Umfangreiche Suchmöglichkeiten) und einzusehen (Planviewer) oder mit vorherigen Versionen zu vergleichen (Planvergleich).

– Vollständige, nachvollziehbare Prüfhistorie im Prüfprotokoll mit sämtlichen Prüfungsergebnissen chronologisch gereiht zu jedem Plan und seinen Revisionen

– Unstimmigkeiten durch Fakten belegbar (claim Management).

– Offline Planarchivierung (Export und Verteilung auf Datenträger).

Terminkontrolle

– Darstellung säumiger Prüfer auf Aufgabenseite

– Kontinuierlichen Überwachung der Terminpläne im Planverzeichnis

– SOLL–IST-Zustand dargestellt in einer detaillierten Grafik

– Erforderliche Informationen um Verspätungen erkennen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können

Bild 2. Benutzerinterface für das Planupload mit inline Vorschau, Ergebnis der Planschildsuche und zugeteilten Prüfern

und Terminsituationen grafisch visualisiert

Zusammenfassung der Vorteile von c.des:

– Qualität – Die Einhaltung der vereinbarten und spezifizierten Qualität des zu errichtenden Bauwerks zu gewährleisten, indem Tätigkeiten und dazugehörige Ressourcen als Prozess geleitet und gelenkt werden.

– Effizienter Informations- und Kommunikationsfluss – Auftraggeber und Auftragnehmer werden von Anfang an miteinander in Beziehung gebracht und in die Planung mit eingebunden.

– EN ISO 9000ff – Abbildung von vertraglich und/oder im Zuge einer Verfahrensanweisung innerhalb größerer Unternehmen festgelegter Freigabeprozesse insbesondere als integraler Bestandteil eines QM-Systems nach EN ISO 9000ff.

Effizienter Informations- und Kommunikationsfluss – Auftraggeber und Auftragnehmer werden von Anfang an miteinander in Beziehung gebracht und in die Planung mit eingebunden.

– Fehlerminimierung – Schnittstellen bei Projektbeginn geklärt und damit Fehler schnell entdeckt oder vermieden.

– Maßgebliche Kostenreduktion – durch Steuerung der Planungsqualität und damit der Qualität des resultierenden Bauwerks.

KURZ GEFASST

André Steffin, Vorstand der G&W Software AG (Foto: G&W Software)

c.des® Planprüfung ist ein Produkt der ev-i Informationstechnologie GmbH entwickelt gemeinsam mit und im Auftrag der ÖBB Infrastruktur AG. c.des kann auf ca. 20 Jahre Erfahrung mit kontinuierlicher Weiterentwicklung zurückblicken und ist täglich erfolgreich im Einsatz bei Unternehmen wie ÖBB Infrastruktur AG, Asfinag, Graz Holding, Stadt Wien.

www.cdes.at

Worüber bei der Digitalisierung des Baus nicht genug gesprochen wird, ist die Schaffung eines Bewusstseins für die konkreten Nutzeffekte im anwendenden Unternehmen. Digitale Prozesse sparen in erster Linie Zeit ein, z. B. durch schnellere Kommunikationswege oder automatisierbare Arbeitsabläufe. Zeit ist die Währung der Zukunft bei der Bewertung der Wirtschaftlichkeit. Gleich danach folgen Fehlervermeidung und sinkender Ressourcenverbrauch. Umsatz und Gewinn sind Ergebnisse, keine Ursache.

Bild 3. Zentrale Aufgabenseite mit Aufgaben nach Dringlichkeit gereiht

Automatisierungspotenziale bei der modellbasierten Termin- und Kostenplanung von Infrastrukturprojekten

Infrastrukturprojekte sind komplex und erstrecken sich oft über einen langen Zeitraum. Eine präzise Kosten- und Terminplanung ist entscheidend, um wirtschaftliche Planungs- und Bauabläufe zu gewährleisten sowie genaue Prognosen über Gesamtkosten und Projektlaufzeiten zu erstellen. Umso wichtiger ist es, diese Prozesse zu optimieren – mit dem Ziel, die Qualität der Planung durch Automatisierung zu erhöhen und Fehler zu reduzieren, während zugleich ein Produkt entsteht, das den aktuellen konventionellen Regelwerken entspricht. Doch welche geometrischen und semantischen Anforderungen an Modelle sind für eine Termin- und Kostenplanung notwendig und wie helfen automatisierte Prozesse letztlich, Planungsänderungen schnell zu berücksichtigen und Varianten zu vergleichen? Herausforderungen wie die Sicherstellung der Datenintegrität, die Auswahl der richtigen Schnittstellen und Software sowie die effiziente Prozessgestaltung sind dabei zentrale Faktoren.

– i –

Status Quo

In jedem BIM-Infrastrukturprojekt besteht für den Auftragnehmer ein konventionelles Leistungs-Soll, ergänzt um Anforderungen an die BIM-basierte Umsetzung. Für die projektspezifische Termin- und Kostenplanung hat dies zumeist zur Folge, dass diese auf Basis des Modells umzusetzen ist (siehe AwF 100 und AwF 120 gemäß BIM Deutschland).

Das Ergebnis aus der BIM-basierten Kostenermittlung muss gemäß aktueller Anforderungen zumeist hinsichtlich Struktur und Inhalt mit dem der konventionellen Planung identisch sein, da die Regelwerke bisher nicht angepasst wurden. Die Terminund Kostenplanungen der unterschiedlichen Fachplanungen müssen koordiniert und zusammengeführt werden. Um dies gemäß der BIM-Methodik umzusetzen, sind die Prozessschritte bis zum Endprodukt anzupassen.

Das Ergebnis aus der BIM-basierten Kostenermittlung muss gemäß aktueller Anforderungen zumeist hinsichtlich Struktur und Inhalt mit dem der konventionellen Planung identisch sein, da die Regelwerke bisher nicht angepasst wurden.

Nach klassischer BIM-Lehre soll das BIM-Modell dabei als Speicher aller Informationen – also auch der Kosten und Termine – dienen. Zudem sollen die Prozesse automatisiert erfolgen, um Konsequenzen von Planungsänderungen möglichst schnell ermitteln sowie Varianten schnell vergleichen zu können. Die Qualitätsansprüche an die Prozesse sind hoch. Durch die Automatisierung soll die Anzahl von Fehlern reduziert und damit die Qualität der Termin- und Kostenplanung gesteigert werden (vgl. Masterplan BIM, vgl. Baumann et al 2021, S. 3).

Die Anforderungen an den Prozess sind vielfältig und münden in einer Vielzahl von Fragestellungen bezüglich der Umsetzung:

Bild 1. Verknüpfungsprinzip von Bauteilen und Positionen der Kostenermittlung (Abb.: Schüßler-Plan)

– Welche Schnittstellen und welche Software ermöglichen eine parallele Termin- und Kostenplanung der unterschiedlichen Fachplanungen?

– Welche Anforderungen muss das Modell geometrisch und semantisch erfüllen, damit die Termin- und Kostenplanung modellbasiert umgesetzt werden kann?

– Wie können die Prozesse möglichst automatisiert sowie effizient und effektiv ablaufen?

– Wie kann mittels der modellbasierten Termin- und Kostenplanung ein Endprodukt erzeugt werden, das dem aktuell geltenden, „konventionellen“ Regelwerk entspricht?

Sollte das BIM-Modell tatsächlich als Speicher aller Informationen dienen?

Im Folgenden wird auf diese Herausforderungen, die hinsichtlich der Entwicklung von Prozessen zur modellbasierten Termin- und Kostenplanung entstehen, detailliert eingegangen und ein möglicher Lösungsprozess beschrieben. Dabei steht insbesondere die Frage im Vordergrund, ob das BIM-Modell tatsächlich als Speicher aller Informationen dienen sollte.

– ii –

Anforderungen an die Modelle

Mengen sind ein zentrales Element in der Planung und Ausführung von Bauprojekten und müssen effizient, präzise und nachvollziehbar ermittelt werden. Die Umsetzung der BIM-Methodik bietet in diesem Kontext erhebliche Vorteile. Mit einer modellbasierten Mengenermittlung kann eine Vielzahl von Mengen direkt aus dem Modell extrahiert werden, was die Genauigkeit erhöht, und die Fehleranfälligkeit reduziert. Darüber hinaus steigert sich die Nachvollziehbarkeit und damit auch die Prüfbarkeit im Vergleich zur konventionellen Vorgehensweise deutlich. Die Automatisierungen der modellbasierten Mengenermittlung bietet einen deutlichen Effizienzgewinn. Dies kommt insbesondere bei der Aktualisierung der Mengen-

ermittlungen im Fall von Planungsänderungen zum Tragen (vgl. Baumann et al. 2015, S. 333).

Die Prozesse für die automatisierte modellbasierte Mengenermittlung basieren auf den Geometrien und der Semantik der Modelle. Die Semantik bezieht sich dabei auf die in den Modellen hinterlegten Merkmale und Klassifikationen der Bauteile. Aus den Geometrien der einzel-

Präzise und flexibel –Lösungen für BIM Projekte.

Infrastrukturmaßnahmen von A bis Z planen. Komplexe Verkehrswege richtlinienkonform entwickeln, prüfen und visualisieren. Bestand 3D-modellieren.

... mehr auf der BIM World Munich

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Bild 2. Differenzierte Modellierung eines zweigleisigen Streckenabschnittes (Abb.: Schüßler-Plan)

nen Bauteile lassen sich Eigenschaften wie Volumen, Längen und Flächen ableiten. Auf Basis der Semantik können die Bauteile den relevanten Positionen der Kostenermittlung zugeordnet und verknüpft werden. Stimmen die Merkmale von Positionen und Bauteilen überein, werden diese automatisch miteinander verknüpft und die relevanten Mengen berechnet (vgl. Bild 1).

Damit die korrekte Zuordnung von Bauteilen zu Positionen auf Basis von Merkmalen möglich ist, muss das Modell gewisse geometrische und semantische Anforderungen erfüllen.

Damit die korrekte Zuordnung von Bauteilen zu Positionen auf Basis von Merkmalen möglich ist, muss das Modell gewisse geometrische und semantische Anforderungen erfüllen. Geometrisch muss das Modell so strukturiert sein, dass die Zuordnung von Bauteilen zu Positionen möglich ist. Beispielsweise sollte der Oberbau einer Trasse nicht als durchgehendes Bauteil modelliert werden, wenn die Positionen auf spezifische Trassenabschnitte verweisen (vgl. Bild 2). Zudem müssen die Bauteile die notwendigen Merkmale für die Verknüpfung aufweisen.

Fachplaner:innen verfügen nicht zwangsläufig über alle notwendigen Informationen der Kostenplanung. Dementsprechend müssen die geometrischen und semantischen Anforderungen an die Modelle zunächst durch die Kostenplanung ermittelt und anschließend durch die modellierenden Fachplaner:innen berücksichtigt werden. Insbesondere in Großprojekten mit vielen Beteiligten aus unterschiedlichen Unternehmen kann dies kompliziert sein. Es

entsteht eine fachliche Schnittstelle zwischen den Projektbeteiligten, die eine Herausforderung in der Konzeption von Prozessen für die automatisierte Kostenermittlung darstellt.

– iii –

Verknüpfungsmerkmale

Die Auswahl der Merkmale, die für die Verknüpfung genutzt werden, ist gleichermaßen anspruchsvoll. Sie müssen so gewählt werden, dass die Verknüpfung zwischen Position und Bauteil eineindeutig ist. Dies ist zumeist dann der Fall, wenn die Position durch die Merkmale hinreichend genau widergespiegelt wird. Dahingehend sind verschiedene Varianten möglich (vgl. Bilder 1 u. 3).

Beispielsweise können allgemeine Merkmale genutzt werden, die die Klassifikation, die Lage und das Material eines Bauteils beziehungsweise einer Position beschreiben. Eine weitere Möglichkeit ist es, ein Merkmal einzusetzen, das die Positionsnummer beinhaltet. Des Weiteren kann ein sogenanntes „Schlüsselmerkmal“ verwendet werden, das sich aus Informationen zur Klassifikation, Lage und zum Material eines Bauteils beziehungsweise einer Position zusammensetzt. Kombinationen der verschiedenen Varianten sind denkbar.

Die Verknüpfung zwischen Bauteil und Position ist nur dann fehlerfrei möglich, wenn sowohl im Modell als auch im Leistungsverzeichnis die Merkmale korrekt vergeben wurden.

Bild 3. Verknüpfungsvarianten von Bauteilen und Positionen der Mengenermittlung (Abb.: Schüßler-Plan)

Die Verknüpfung zwischen Bauteil und Position ist nur dann fehlerfrei möglich, wenn sowohl im Modell als auch im Leistungsverzeichnis die Merkmale korrekt vergeben wurden. Bei der Auswahl der Variante sollte daher die Anzahl sowie die Art der Merkmale, die zur Verknüpfung genutzt werden, betrachtet werden. Mit steigender Anzahl der Merkmale steigt die Anzahl potenzieller Fehlerquellen, die einer erfolgreichen Verknüpfung von Bauteil und Position entgegenstehen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Merkmale manuell vom Ersteller des Modells oder des Leistungsverzeichnisses vergeben werden. Zudem ist die Stetigkeit der Merkmale bei Änderungen des Leistungsverzeichnisses relevant. Wenn jede Änderung des Leistungsverzeichnisses, wie etwa das Hinzufügen oder Löschen von Positionen, eine Anpassung der Merkmale im Modell erfordert, ist die Effizienz der modellbasierten Mengenermittlung infrage zu stellen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Positionsnummer zur Verknüpfung genutzt wird und im Projekt zugleich eine dynamische Kostenstruktur vorliegt. In anderen Fällen, in denen eine statische und standardisierte Kostenstruktur, wie die AKVS im Straßenbau vorliegt, ist die Verknüpfung von Bauteilen und Positionen auf Basis von Positionsnummern empfehlenswert. Die Anzahl der verwendeten Merkmale und damit die Anzahl der potenziellen Fehlerquellen für die Verknüpfung bleibt gering. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass keine allgemeingültige Lösung für die automatisierte modellbasierte Kostenermittlung existiert. Die jeweiligen Projektcharakteristika sind individuell zu betrachten und die Prozesse entsprechend aufzustellen.

– iv –

Anforderungen an Schnittstellen und Software

Neben den fachlichen Schnittstellen sowie dem Verknüpfungsprinzip ist es eine Schwierigkeit der automatisierten Es existiert keine allgemeingültige Lösung für die automatisierte modellbasierte Kostenermittlung.

modellbasierten Kostenermittlung, ein Endprodukt zu erzeugen, das dem aktuell geltenden konventionellen Regelwerk entspricht. Nicht alle Mengen, die gemäß den aktuellen Regelwerken zu ermitteln sind, können aus dem Modell abgeleitet werden. Beispielsweise liegt nicht in allen Projekten ein BIM-Bestandsmodell vor, anhand dessen Rückbaumengen modellbasiert berechnet werden können. Zudem beinhalten die Kostenstrukturen häufig allgemeine, nicht bauteilbezogene Positionen. Dies ist in frühen Leistungsphasen beispielsweise bei Kosten für die Baustelleneinrichtung, baubegleitende Leistungen, Planung, Gutachten, Verkehrssicherung oder Kampfmittelräumung der Fall. Diese Mengen müssen dennoch Berücksichtigung im Endprodukt finden.

Zur Automatisierung der modellbasierten Kostenermittlung stehen auf dem Markt verschiedene Softwareprodukte zur Verfügung.

Die Softwareprodukte und die Schnittstellen sind so zu wählen, dass eine parallele modellbasierte Kostenplanung der unterschiedlichen Fachplanungen ermöglicht wird. Ein verlustfreier und performanter Informationsfluss sollte gleichermaßen gewährleistet sein. In der Regel ist eine Kombination aus AVA-Software und BIM-Koordination-Software sinnvoll. Dies ist auf die spezifischen Funktionen der jeweiligen Software zurückzuführen.

Ein verlustfreier und performanter Informationsfluss sollte gewährleistet sein.

Lösungsmöglichkeiten

Alle Herausforderungen der automatisierten BIM-basierten Kostenermittlung betrachtend, wird deutlich, dass im ersten Schritt auf Basis von Schnittstellen, Software und Regelwerk ein Prozess zu konzipieren ist, der eine möglichst parallele Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten ermöglicht. Aus diesem Prozess resultieren geometrische und semantische Anforderungen an das zu Grunde liegende Modell. Die Erarbeitung, Umsetzung und Kommu-

Bild 4. BIM-Strukturliste (Abb.: Schüßler-Plan)

nikation dieser Modellanforderungen ist die wesentliche Voraussetzung für eine effiziente modellbasierte Kostenermittlung.

Schüßler-Plan erprobt hierzu in einigen InfrastrukturGroßprojekten den Einsatz eines BIM-spezifischen Projektstrukturplans, im Folgenden als „BIM-Strukturliste“ bezeichnet. Die baulichen Maßnahmen werden in der BIM-Strukturliste entsprechend der durch das Regelwerk vorgegebenen Kostenstruktur in BIM-Strukturelemente gegliedert. Je BIM-Strukturelement können beliebig viele Informationen verwaltet werden.

Die Erarbeitung, Umsetzung und Kommunikation dieser Modellanforderungen ist die wesentliche Voraussetzung für eine effiziente modellbasierte Kostenermittlung.

Für die modellbasierte Kostenermittlung sind insbesondere Angaben zur Finanzierung und den verursachenden Kosten beziehungsweise Positionen relevant (vgl. Bild 4).

Die mit der BIM-Strukturliste vorgegebene geometrische Modellstruktur ist durch die jeweiligen Fachplaner:innen zu beachten. Zudem ist durch jeden Fachplaner und jede Fachplanerin die Nummer des BIM-Strukturelements als Schlüsselmerkmal an den Bauteilen zu vergeben, sodass der Bezug zwischen BIM-Strukturliste und Modell hergestellt werden kann (vgl. Bild 5).

Die BIM-Strukturliste beinhaltet dabei sowohl Elemente, die tatsächlich modelliert werden, als auch solche, die nicht modelliert werden, aber gleichermaßen Kosten verursachen. Dadurch können beispielsweise auch manuelle Mengen für die Baustelleneinrichtungen und Verkehrssicherungen in der modellbasierten Kostenermittlung berücksichtigt werden, obwohl diese in frühen Leistungsphasen in der Regel nicht modelliert werden.

– vi –

BIM-Strukturliste im Zentrum der Methodik

Gemäß klassischer BIM-Lehre steht das BIM-Modell im Zentrum der Methodik. Auf Basis digitaler Bauwerksmodelle werden die für ihren gesamten Lebenszyklus relevanten Informationen konsistent erfasst und verwaltet (vgl. Masterplan BIM, vgl. Baumann et al. 2021, S. 3). Mit dem Einsatz der BIM-Strukturliste rückt diese als eine Datenbank zusammen mit dem BIM-Modell in das Zentrum der Methodik. Informationen müssen nicht zwangsläufig als Merkmale im Modell vergeben werden. Sie können ebenso in der BIM-Strukturliste verwaltet und über das Schlüsselmerkmal der BIMStrukturelemente abgerufen werden.

Mit dem Einsatz der BIM-Strukturliste rückt diese als eine Datenbank zusammen mit dem BIM-Modell in das Zentrum der Methodik.

Zum einen reduziert dies die Datengröße von Modellen. Zum anderen verringert sich der Modellierungsaufwand, wenn Informationen, die im Planungsprozess oftmals mehrfach angepasst werden, in der BIM-Strukturliste und nicht im Modell geführt werden. Für die Vergabe von Informationen zur Kostenplanung hat sich dies als großer Vorteil erwiesen. Ebenso verbessert sich durch die BIMStrukturliste die Schnittstelle zwischen Fach- und Kostenplanung. Die Modellierung erfolgt durch Fachplaner:innen in der Autorensoftware. Parallel können alle relevanten Informationen zur Mengen- und Kostenplanung durch weitere Projektbeteiligte in der BIM-Strukturliste vergeben werden. Besonders bei Großprojekten mit einer Vielzahl beteiligter Unternehmen hat sich dies als zielführend herausgestellt.

Bild 5. Automatisierungspotential auf Basis der BIM-Strukturliste (Abb.: Schüßler-Plan)

Die BIM-Strukturliste ermöglicht jedoch nicht nur ein strukturiertes Informationsmanagement, sondern auch eine Vielzahl von Automatisierungen. In Kombination mit einer Preis-/Positionsdatenbank wird ein vollständiges projektspezifisches Leistungsverzeichnis inklusive der erforderlichen Verknüpfungsmerkmale automatisch generiert. Durch die Verknüpfung der Positionen mit dem Modell erfolgt anschließend die modellbasierte Mengenermittlung und die finale Preisbildung. Die manuellen Mengen finden in diesem Automatisierungsprozess gleichermaßen Berücksichtigung (vgl. Bild 5).

– vii –

Fazit und Ausblick

Auf der BIM-Strukturliste beruhend, kann ein durchgängiger Prozess von der Modellierung bis zur automatisierten Kostenermittlung realisiert werden. Das strukturierte Informationsmanagement gewährleistet die Kompatibilität der modellbasierten Fach- und Kostenplanungen. Fehler und Konflikte können verringert und die Effizienz der Kostenplanung gesteigert werden.

Diese Vorgehensweise lässt sich ebenso auf weitere Anwendungsfälle wie die modellbasierte Terminplanung

übertragen. Diesbezüglich notwendige Strukturen und Informationen können zusätzlich verwaltet und für Automatisierungen genutzt werden (vgl. Bild 5).

Durch die Kombination von strukturierter Informationsverwaltung und automatisierten Prozessen lässt sich die Qualität der Planung optimieren und die Anzahl der Fehlerquellen minimieren. Künftige Entwicklungen und Anpassungen des Regelwerks werden entscheidend sein, um das volle Potenzial von BIM auszuschöpfen und die Modellierung weiter zu verfeinern. Die fortlaufende Forschung und Praxis wird zeigen, wie sich diese Technologien weiterentwickeln und in der Planung und Ausführung von Bauprojekten noch effektiver genutzt werden können.

Durch die Kombination von strukturierter Informationsverwaltung und automatisierten Prozessen lässt sich die Qualität der Planung optimieren und die Anzahl der Fehlerquellen minimieren.

Alina Seidler, MBA, M. Eng., Leitung Digitalisierung & BIM, Schüßler-Plan Johanna Kortemeyer, M. Sc., Digitalisierung & BIM, Schüßler-Plan

www.schuessler-plan.de

Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos, Johann-Dietrich Wörner (Hrsg.)

Beton-Kalender 2024

Schwerpunkte: Hochbau; Digitales Planen und Baurobotik

- Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Hochhäusern aus Stahlbeton in Deutschland

- 3D-Architektur- und Tragwerksplanung, digitales Monitoring von Bauwerken, Anwendung von KI-Methoden in den frühen Phasen des Gebäudeentwurfs - Bauautomatisierung und Robotik im Betonbau

Der Beton-Kalender 2024 ist solide Arbeitsgrundlage und ein topaktuelles, verlässliches Nachschlagewerk für die Planung und Ausführung von Betonbauwerken. Band 1 widmet sich dem Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Hochbauten aus Stahlbeton nach den aktuellen Regelwerken. Band 2 thematisiert das Digitale Planen und die Baurobotik.

* Der €-Preis gilt ausschließlich für Deutschland. Inkl. MwSt. BESTELLEN +49 (0)30 470 31-236 marketing@ernst-und-sohn.de www.ernst-und-sohn.de/3406

2023 · 892 Seiten · 696 Abbildungen · 140 Tabellen

Hardcover

ISBN 978-3-433-03406-4 € 184 * Fortsetzungspreis € 164 *

eBundle (Print + ePDF) ISBN 978-3-433-03407-1 € 234 * Fortsetzungspreis eBundle € 194 *

Georeferenzierung mit BIM in InfrastrukturGroßprojekten

Global oder lokal? Verzerrt oder unverzerrt? Überlegungen zu einer DatenInteroperabilität zwischen den Planungsmethoden BIM und GIS

Bei der Planung von Infrastruktur-Großprojekten gehört die Verwendung von georeferenzierten Koordinatensystemen wie z. B. das DB_REF2016 der DB zum Standard. Seit November 2022 gibt es darüber hinaus auch sogenannte „VA-Systeme“ der DB Personenbahnhöfe als Planungsvorgabe. Sie sollen eine höhere Übereinstimmung mit der Realität im Bereich der Verkehrsstationen gewährleisten. Jedoch stellt sich die Frage: Ist diese Änderung im Planungsprozess gewinnbringend oder stellt es nicht eher ein Qualitätsrisiko und höheren vermeidbaren Aufwand für die planenden Ingenieure dar?

– i –

Koordinatenreferenzsysteme

Solange noch kein Software-Tool in der Lage ist, auf einer der Realität entsprechenden digitalen Erdoberfläche direkt in 3D zu planen, wird es durch das Thema Transformation immer wieder zu Problemen kommen.

Dieser Beitrag widmet sich der Gegenüberstellung der Koordinatenreferenzsystemen (coordinate reference system, CRS) DB_REF2016 und der neu eingeführten VA-Systeme. Die Zusammenführung digitaler Daten kann zu ungewollten (jedoch richtigen) Sprüngen in Höhe bzw. Lage in den Gesamtmodellen führen, wie in Bild 1 dargestellt. Wir beleuchten das Problem und schlagen ingenieurtechnische Lösungen vor, wie mit dem Problem umzugehen ist. Solange noch kein Software-Tool in der Lage ist, auf einer der Realität entsprechenden digitalen Erdoberfläche direkt in 3D zu planen, wird es durch das Thema Transformation immer wieder zu Problemen kommen. Dabei ist die grundsätzliche Entscheidung zu treffen, entweder mit korrekten Koordinaten oder mit realen Längen zu arbeiten. Beides lässt sich nicht in einem Koordinationsmodell umsetzen, weil die projizierten Daten zu den in Bild 1 dargestellten Verzerrungsfolgen führen können. (Bild 1)

Koordinatenreferenzsysteme (CRS) definieren die geodätische Beziehung zwischen einem Koordinatensystem (X,Y) bzw. (X,Y,Z) und einem himmlischen Körper, für unseren Beitrag ist das die Erde. Das DB_REF2016 ist gem. Ril 883.2500 das zu verwendende CRS der DB InfraGO AG und damit eine maßgebliche Grundlage für die Planung der Netzinfrastruktur. Das zugehörige Festpunktfeld ist einheitlich, deutschlandweit anforderungsgerecht aufgesteckt und sehr präzise. Das DB_REF2016 setzt sich aus zwei unabhängigen Systemen zusammen: Die gemäß Gauß-Krüger-Projektion projizierten Koordinaten des Bessel Ellipsoids werden mit Normalhöhen auf Basis von Deutschlands Quasigeoid 2016 (GCG2016) kombiniert und somit ein dreidimensionales CRS definiert (s. Bild 2, Mitte). Dies ermöglicht in 4 Zonen das gesamte Deutschland abzudecken. Dabei entstehen im Durchschnitt Abweichungen von 1 cm/100 m zwischen der Realität und dem digitalen Abbild. Im Vergleich dazu weist das durch die INSPIRE EU-Richtlinie eingeführte CRS ETRS89/UTM größere Abweichungen von bis zu 6 cm/100 m auf (s. Bild 2, links).

Zusätzlich zum DB_REF2016 gibt der Geschäftsbereich Personenbahnhöfe der DB InfraGO AG einzelne lokale Koordinatensysteme für Personenbahnhöfe (die so-genannten VA-Systeme) für die Planung von einzelnen Verkehrsstationen vor. Ein VA-System führt für den gewählten Bahnhof ein speziell angelegtes CRS ein, das dafür sorgt, dass die Abweichung bzw. Verzerrung noch geringer ist als bei DB_REF2016 (s. Bild 2, rechts). Dadurch sind die Abmessungen im Modell und in der Realität

Bild 1. Beispiele für Sprünge im Höhensystem (links) und im Lagesystem (rechts) in Projekten

2. Übersicht der in Deutschland standardisierten Koordinatenreferenzsysteme für die Bahn (Bild: Leitfaden Geodäsie 2024).

Mit dem VA-System sollen z. B. die zum Rand des Meridianstreifens zunehmenden Längenverzerrungen „entfernt“ werden, um die dreidimensionale BIM-Planung und Ingenieurvermessung ohne systematische Abweichungen gemeinsam in einer Planungssoftware nutzen zu können. Hiermit wird das Problem der Abweichungen zwischen dem Modell und der Realität insoweit reduziert, dass es auch bei präzisen Arbeiten (wie z. B. dem Abstecken der Bahnsteigkante) keine Rolle spielt.

gleich, d. h. es gibt kaum Abweichung. Das VA-System weist darauf hin, dass die Modelle nur eine kleine Ausdehnung haben dürfen (< 10 km), da nur für den nah umliegenden Bahnhofsbereich die Eigenschaft der geringen Abweichung gilt. Mit dem VA-System sollen z. B. die zum Rand des Meridianstreifens zunehmenden Längenverzerrungen „entfernt“ werden, um die dreidimensionale BIM-Planung und Ingenieurvermessung ohne systematische Abweichungen gemeinsam in einer Planungssoftware nutzen zu können. Hiermit wird das Problem der Abweichungen zwischen dem Modell und der Realität insoweit reduziert, dass es auch bei präzisen Arbeiten (wie z. B. dem Abstecken der Bahnsteigkante) keine Rolle spielt. (Bild 2)

Für die Planung von Großprojekten führt die Anwendung der VA-Systemen für Verkehrsstationen jedoch dazu, dass alle Geobasis- und Planungsdaten in beiden CRS erzeugt und verwaltet werden müssen. D. h., es müssen über den gesamten Projektverlauf doppelte (geometrische) Daten und Geobasisdaten zu allen Objekten eines Bahnhofs vorgehalten werden – einmal aus Sicht des Bahnhofs im VA-System, einmal aus Sicht der Strecke im DB_REF2016. Bei mehreren Stationen im Projektgebiet ist das entsprechend mehrfach der Fall (vgl. Bild 3, Beispiel rechts).

Solche zusätzlichen Transformations- bzw. Umformungsschritte, die durch den Einsatz von mehreren CRS in der Planung entstehen, bergen erfahrungsgemäß die Gefahr, dass die Anwendung nicht korrekt umgesetzt wird aufgrund mangelnder Erfahrung der Beteiligten bzw. den begrenzten Möglichkeiten der zur Verfügung stehenden Tools. Wird mit mehreren CRS in einem Projekt geplant, sind häufig inkonsistente Daten und damit eine geringere Datenqualität die Folge.

Dabei ist anzumerken, dass das georeferenzierte CRS DB_REF2016 in der Vergangenheit sowohl bei der Planung als auch bei der Bauausführung von großräumig ausgedehnten Projekten seine zuverlässige Anwendung unter Beweis gestellt hat. Sofern man alle Geobasis- und Vermessungsdaten nach DB_REF2016 transformiert, bieten diese Grundlagen für die Planung keine weiteren Berührungspunkte mit Transformationsprozessen. Dies vereinfacht den Planungsablauf, reduziert das Fehlerrisiko, liefert konsistente Daten und ist gemäß Richtlinienvorgabe genau genug. (Bild 3)

– ii –

Praxiserfahrung mit Georeferenzierung in BIM Projekten

Die Ingenieur-, Design- und Beratungsunternehmen AFRY Deutschland ist seit über 60 Jahren beteiligt bei der Planung von Infrastruktur-Großprojekten. In dieser Zeit haben sich die technischen Standards stark verändert. Die Verwendung von georeferenzierten Koordinatensystemen wie z. B. das DB_REF gehören dagegen seit Jahren zum richtlinienkonformen Standard – anfangs noch in Form

Bild

Bild 3. Gegenüberstellung DB_REF2016 und VA-System

Für Infrastrukturprojekte ist der Bezug zur Umgebung ein essenzieller Bestandteil, um die Planung im GIS-Kontext analysieren und auswerten zu können.

von 2D-Plänen mit Höhenkoten und mittlerweile als (2D+1D) BIM-Modelle. Für Infrastrukturprojekte ist der Bezug zur Umgebung ein essenzieller Bestandteil, um die Planung im GIS-Kontext analysieren und auswerten zu können. Im projektspezifischen BIM-Abwicklungsplan (BAP) wurden dafür mindestens ein Lage- und ein Höhensystem angege-

ben (EngCRS). Für den Projektreferenzpunkt (PrefP) wurde eine georeferenzierte Koordinate (Lage) innerhalb des Projektgebietes gewählt, um eine geometrische Koordination der räumlich getrennten Teilmodelle zu gewährleisten. Die Höhe des Referenzpunktes wurde mit ZPRefP = 0 angegeben, um die Höhenwerte im Autorentool direkt ablesen und damit leichter prüfen zu können. Dieser Referenzpunkt funktioniert als Offset und entspricht damit dem Nullpunkt des BIM/CAD-Systems (ConCRS). (Bild 5)

Ein im Hochbau (d. h. bei lokalen Systemen) üblicher Projektreferenzkörper an einer einheitlichen Geoposition im Gesamtprojekt, das aus vielen Teil- und Fachmodellen besteht, ist in georeferenzierten Modellen nicht zwingend erforderlich. Die Koordination erfolgt automatisch über die georeferenzierten Koordinaten selbst (s. Bild 3), unabhängig davon, ob ein Referenzpunkt (Offset) verwendet wurde oder nicht. (Bild 6)

Da erst ab der IFC-Version 4.0 eine standardisierte Eingabe von CRS Identifikation möglich ist und nicht alle Tools diese Möglichkeit überhaupt anbieten, hat AFRY einen BIM-Standard entwickelt, der diese Informationen in einem eigenen ePSet „General“ mit den zugehörigen Eigenschaften „Lagesystem“ und „Höhensystem“ auf IfcProject-Level definiert. Hiermit können Tool-unabhängig für alle IFC-Versionen die im Projekt vereinbarten CRS-Vorgaben eingetragen werden.

Das lokale VA-System der DB InfraGO Personenbahnhöfe ist eine technisch saubere Lösung, die eine Verwendung von BIM-Autorensoftware ohne Maßstabsverzerrung (m = 1) ermöglicht. Folgende Kritikpunkte am VA-System sind jedoch zu benennen:

– Qualitätsrisiko und Mehraufwand aufgrund von mehrfacher Datenhaltung (Referenzsystem und VA-System).

– Qualitätsrisiko und Mehraufwand aufgrund von zusätzlichen Transformations- bzw. Umformungsprozessen für Vermessungskoordinaten und Modelle während der Planung.

– Die VA-Systeme sind nur für Projekte mit geringen Ausdehnungen gedacht, wie Verkehrsstationen, Ingenieurbauwerke und Gebäude, das DB_REF2016 kann auch für Großprojekte genutzt werden.

– Eine konsistente Datenhaltung bzw. Koordination mit der Kombination von DB_REF2016 und VA-System ist administrativ aufwendig, wenn DB InfraGO Fahrwege und Personenbahnhöfe gleichzeitig in Projekten beteiligt sind.

– Kombinierte Modelle, z. B. Verkehrsstationen mit VASystem (Maßstab m = 1) und Streckenmodelle mit DB_ REF2016 (Maßstab m ≠ 1), würden aufgrund unterschiedlicher Verzerrungen geometrisch überlappen und damit eine Kollisionsprüfung verkomplizieren. Es stehen derzeit nur prototypische Tools zur Verfügung, die damit umgehen können.

Bild 4. Beschreibung der verschiedenen Koordinatensysteme in einem BIM-Projekt (Abb. angelehnt an Clemen et al.)

Bild 5. Exportierte georeferenzierte Koordinaten in IFC mit DB_REF ohne Projektbasispunkt-Offset (links) und mit Projektbasispunkt-Offset (rechts)

Einige BIM-Softwaresysteme haben die VA-Umformung bereits implementiert, aber die VA-Systeme haben keine EPSG-Codes und können daher nicht automatisch von anderen Tools (BIM-Autoren-, BIM-Koordinations-Software, GIS-Software) erkannt und interpretiert werden.

– Die Parameter der VA-Systeme können ab IFC4.3 als Well-Known-Text (WKT) standardisiert in IFC gespeichert werden, nicht aber in IFC2X3 bzw. IFC4.

– Die DB Richtlinie 883 2500 der DB (DB_REF2016) ist höherwertig anzusehen als die BIM-Vorgaben der DB InfraGO Personenbahnhöfe (VA-System).

– iii –Empfehlungen für BIM-Großprojekte

Für Infrastruktur-Großprojekte sollte ein LoGeoref 50 angesetzt werden. Auch wenn nicht alle BIMAutorentools derzeit in der Lage sind, alle Aspekte abzudecken bzw. in IFC auszugeben, sollten die Vorgaben entsprechend sauber im Projekt dokumentiert werden. Im Grunde entspricht die Darstel-

Für Infrastrukturprojekte ist der Bezug zur Umgebung ein essenzieller Bestandteil, um die Planung im GIS-Kontext analysieren und auswerten zu können.

Bild 6. Definition und Übersicht zu Level of Georeferencing (LoGeoRef) (Abb.: AFRY)

lung des LoGeoref der Überführung von Inhalten eines klassischen 2D-Planes in ein IFC Modell und damit in eine maschinenlesbare Form.

– iv –

Fazit

Lokale Systeme (z. B. VA-Systeme) können als Zwischenlösung für örtlich begrenzte Projekte, wie Stationen oder im Hochbau, sinnvoll sein. Die Verwendung von großräumigen Systemen (z. B. DB_REF2016) in InfrastrukturGroßprojekten ist eine seit Jahrzehnten angewendete und ausreichend genaue Methode. AFRY schätzt mit seiner langjährigen Erfahrung das VA-System jedoch als wenig praxistauglich bei Infrastruktur-Großprojekten ein und rät derzeit von einer Verwendung in diesen Projekten ab.

Das Konzept des LoGeoref ist durch den buildingSMART weiter zu entwickeln, so dass alle Aspekte auch für IFC2X3 standardisiert und damit nutzbar sind.

Generell gilt:

– Alle Projektionen der realen 3D-Erde auf eine 2D-Abbildung verursachen Verzerrungen (m ≠ 1).

– Koordinaten ohne zugehöriges Referenzsystem bieten keine ausreichende Definition und sind dadurch mit der GIS-Welt nicht interoperabel.

– Entweder Koordinatentreue (flache Erde) oder Längentreue – beides geht (derzeit) leider nicht mit BIM bzw. CAD.

– LoGeoRef 50 ist eine gut umsetzbare Definition aller Vorgaben bezüglich Georeferenzierung mit IFC.

– Die hier am Beispiel von DB Projekten gezeigten Herausforderungen gelten analog für alle Projekte, die georeferenziert geplant werden sollen.

– v –

Ausblick

Eine Lösung bietet möglicherweise zukünftig der unverzerrte „Digitale Zwilling“, der im Backend nicht-projizierte, geozentrische, kartesische 3D-Koordinaten verwendet. Als Beispiele für mögliche Software-Lösungen, die in die richtige Richtung gehen sind neben den Eigenentwicklungen von AFRY hier InfraMaps (DB), ArcGIS Online (ESRI), Google Earth oder Cesium zu nennen. Weitergedachte Anwendungen wären ein einheitliches CDE als „Digitaler Zwilling“ in 3D für ganz Deutschland mit geozentrischen Koordinaten in einem einheitlichen Datum, die bei Bedarf auch auf einer verzerrten 2D-Karte dargestellt werden können.

„Eine elementare Rahmenbedingung für die Einheitlichkeit und Harmonisierung von Geodaten ist der gemeinsame Raumbezug.“

„Eine elementare Rahmenbedingung für die Einheitlichkeit und Harmonisierung von Geodaten ist der gemeinsame Raumbezug.“ Dieses Zitat aus dem Leitfaden des „runden Tisch

GIS“ drückt nicht nur den dringlichen Bedarf der Planungspraxis aus, sondern entspricht auch den Vorgaben der EU. Hierbei stellt sich die Frage, warum die DB sich bisher nicht auf die deutschlandweite Vereinheitlichung der Geobasisdaten eingestellt hat, sondern nach wie vor mit DB_REF2016 einen gesonderten Weg geht und diesen durch die Vorgabe von lokalen VA-Systemen zumindest aus Sicht der Planung sogar noch weiter verkompliziert. Aus planerischer Sicht kann man sich jedenfalls nur wünschen, dass zukünftig eine Vereinheitlichung des zu nutzenden georeferenzierten Koordinatensystems auch in der BIM-Planung erfolgt und dass alle Projekte (auch die des Hochbaus) immer georeferenziert erfolgen.

Aus planerischer Sicht kann man sich jedenfalls nur wünschen, dass zukünftig eine Vereinheitlichung des zu nutzenden georeferenzierten Koordinatensystems auch in der BIM-Planung erfolgt und dass alle Projekte (auch die des Hochbaus) immer georeferenziert erfolgen.

Damit wäre nicht nur eine Daten-Interoperabilität über die EU-Ländergrenzen hinaus gegeben, sondern auch zwischen den Planungsmethoden BIM und GIS.

Literatur

Clemen, C. et al. (2023): Georeferenzierung von 3D-Modellen mit dem VA-System für Personen-bahnhöfe – DB Station & Service AG und HTW Dresden

Clemen, C. and H. Görne 2019. Level of Georeferencing (LoGeoRef) using IFC for BIM. Journal of Geodesy, Cartography and Cadastre, 2019(10):15–20

DB InfraGO AG (2024) Vorgaben zur Anwendung der BIMMethodik – Georeferenzierung bei DB Personenbahnhöfen in BIM-Projekten

Jaud, Š. et al. (2020): Georeferencing in the context of building information modeling Automation in Construction, 118:103211

Rili-RB-AdV (2017) – Richtlinie für den einheitlichen integrierten geodätischen Raumbezug des amtlichen Vermessungswesens in der Bundesrepublik Deutschland www.wikipedia.org

• Leitfaden Geodäsie 2024

• Leitfaden Runder Tisch GIS

• https://ucm.buildingsmart.org/downloads/pdf/2108/de/ (Scan2BIM)

• https://ucm.buildingsmart.org/use-case-details/2128/de (Georeferenzierung)

• https://ucm.buildingsmart.org/downloads/pdf/2279/de/ (Absteckung aus Modell)

• https://isprs-annals.copernicus.org/articles/ X-4-W5-2024/203/2024/isprs-annals-X-4-W5-2024-203-2024. pdf (GeoMVD)

• Richtlinie 883.2500 der DB

Dipl.-Ing. (FH) Paul-Christian Max, Leiter Digitale Transformation, AFRY Deutschland GmbH, Abteilung Konstruktiver Ingenieurbau; Štefan Jaud, M.Sc., Jaud IT GmbH, Geschäftsführender Gesellschafter

www.afry.com, www.jaud-it.com

Scan-Lösung optimiert Neubau- und Sanierungsprojekte

Neues Tool für BIM im Bestandsbau

Das Bauen im Bestand zählt mittlerweile zu den wichtigsten Themen in der Baubranche, was auch neue Ansätze für die BIMMethode erforderlich macht. In Zusammenarbeit mit der Hemminger Ingenieurbüro GmbH & Co. KG bietet fischer nun ein innovatives Vorgehen an, um den Bauwerksbestand präzise zu scannen. Diese Scans erfassen die Geometrie detailliert und liefern umfangreiche Daten, beispielsweise über Material und Beschaffenheit des Befestigungsuntergrunds. Die Informationen bilden die Grundlage für die Erstellung eines aktuellen und genauen As-Built-Modells. Durch den Abgleich dieses Modells mit dem vorhandenen Gebäudemodell (digitales Planungsmodell) lassen sich Abweichungen, Maßtoleranzen und die Orthogonalität von Bauteilen exakt analysieren.

Internationale Projekte und die dazugehörigen Plan- und Bauweisen entwickeln sich stetig weiter. So gewinnen Punkte wie BigData und in dem Zuge Datenfriedhöfe als auch die zunehmende Anzahl an Brownfield-Projekten (die Migration vorhandener Nutzdaten von alten Software-Systemen in neue Software-Systeme) immer mehr an Bedeutung.

In internationalen Projekten stehen alle Beteiligten vor zahlreichen Herausforderungen. So muss der dauerhafte und gleiche Projektwissenstand für die global verteilten Stakeholder gewährleistet sein sowie die Aktualität und Qualität der Daten und Unterlagen sichergestellt werden. Der Anspruch an gewisse Themen wird hierbei zunehmen. Internationale Projekte und die dazugehörigen Plan- und Bauweisen entwickeln sich stetig weiter. So gewinnen Punkte wie Big-Data und in dem Zuge Datenfriedhöfe als auch die zunehmende Anzahl an Brownfield-Projekten (die Migration vorhandener Nutzdaten von alten Software-Systemen in neue Software-Systeme) immer mehr an Bedeutung. Ebenso steigen die Ansprüche an die Nachhaltigkeit der Produkte und Serviceleistungen sowie an die Wirtschaftlichkeit und den schnellen erfolgreichen Abschluss

der Bauprojekte. Die genannten Herausforderungen und Entwicklungen leiten einige Handlungsbedarfe ab, wie z. B. eine notwendige Marktnähe mit eigenem Personal, eine globale Suche und Integration von Partnern oder die Nutzung innovativer und digitaler Werkzeuge und Methoden.

Mehrwerte für alle Projektbeteiligten

Die Unternehmensgruppe fischer bietet zusammen mit Hemminger Lösungen rund um ausgewählte Scan-Verfahren an, mit denen Baubeteiligte vielen dieser Herausforderungen kollaborativ begegnen können. Die Methode unterstützt die erfolgreiche Umsetzung von Neubau- und Sanierungs-Projekten. Mit den Scans als Grundlage lassen sich exakte BIM-Modelle verschiedener Anwendungen, etwa für die Befestigungssysteme neuer Haustechnik, erstellen. Dabei bringt in der Partnerschaft von fischer und Hemminger jeder seine Kompetenzen und Stärken ein, sodass Mehrwerte für alle Projektbeteiligten entstehen.

Mit den Scans als Grundlage lassen sich exakte BIM-Modelle verschiedener Anwendungen, etwa für die Befestigungssysteme neuer Haustechnik, erstellen.

Der Hersteller ist technologischer Weltmarktführer in wichtigen Feldern der Befestigungstechnik. Ausgehend vom patentierten Spreizdübel aus Kunststoff 1958, bietet das Unternehmen heute Systemlösungen sowie Serviceleistungen in den Bereichen Planen, Bauen und Betreiben entlang der Wertschöpfungskette des Bauwerks an. Digitale Lösungen des Herstellers umfassen Innovationen in den Bereichen BIM, automatisiertes Bauen und vernetzte Befestigungsprodukte im Internet der Dinge. Der Bauroboter BauBot ermöglicht autonomes Bohren auf der Baustelle. Mit der Sensorik-Innovation fischer Construction Monitoring erhalten Kunden zudem eine effiziente IoTLösung zur Überwachung der Vorspannkräfte in verbauten Befestigungen. Abgerundet werden die digitalen Angebote mit Apps und SoftwareTools zur Bemessung, Auswahl und Anwendung der Produkte.

Hemminger startete vor über 55 Jahren als Vermessungsbüro und ist heute mit mehr als 200 Mitarbeitenden und Tochtergesellschaften in Indien und Kroatien ein marktführendes Unternehmen in der Geomatik in Deutschland.

Bild 1. Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten und Datenerfassungsgeräte zum Scannen.

Das Leistungsangebot reicht von Geodatenmanagement über industrielle Messtechnik bis hin zur Netzvermessung im Bereich Energie und Industrie.

Bild 2. Erfassung des Bauwerkbestands durch Indoor-Mapping. Der Anwender scannt mit dem Gerät die Umgebung und erfasst raumbezogene Daten. Dabei wird eine Positionierungssensorik (ein hinterlegter Koordinatenbezug) mit einer Messsensorik kombiniert.

Lean-Construction-Methode als integraler Ansatz

Für Bauausführende bieten die 3D-Scans Gelegenheit, den Bauablauf optimieren zu können, da beispielsweise Abmessungen präzise ermittelt werden können. Die Möglichkeit, eine digitale Objektbetrachtung jederzeit durchführen zu können, schafft für die Nutzer und die Betreiber einen Mehrwert. Denn durch die Scans lassen sich Änderungen präzise, eindeutig und zeitnah erfassen und dokumentieren.

Für Bauausführende bieten die 3D-Scans Gelegenheit, den Bauablauf optimieren zu können, da beispielsweise Abmessungen präzise ermittelt werden können. Die Möglichkeit, eine digitale Objektbetrachtung jederzeit durchführen zu können, schafft für die Nutzer und die Betreiber einen Mehrwert.

Die Lean-Construction-Methode bietet als integraler Ansatz für die Planung, Gestaltung und Ausführung von Bauprojekten Vorteile, indem sie sich am Wertschöpfungsprozess orientiert, um den Wert zu maximieren und die Verschwendung in den Prozessen zu minimieren. Das Koordinieren aller planenden Beteiligten im digitalen Modell oder Scan erhöht die Qualität, ermöglicht große Zeitersparnis und reduziert Kosten. Bauherr und Investor profitieren dadurch, dass es im Projektverlauf zu weniger Nachträgen kommt und somit der Baufortschritt beschleunigt wird. Generell werden somit bei Bauprojekten die Verschwendungen reduziert, die Effizienz gesteigert und die Automatisierung sowie der Vorfertigungsgrad auf der Baustelle selbst erhöht. Alles in allem stellt der Einsatz von 3D-Scans eine Win-Win-Situation für alle am Projekt Beteiligten dar.

Digitale Verbindung von Projektbeteiligten und Produkten

Für die Unternehmensgruppe fischer bietet diese Vorgehensweise mittels der 3D-Scans die Möglichkeit, präzise Daten zur Vorfertigung der Systeme zur Verfügung zu haben und dadurch Material- und Zeitverschwendungen reduzieren zu können. Des Weiteren können somit die Systeme des Herstellers in noch höherer Qualität und Prä-

zision im Bauwerk integriert werden. Durch das Alles-aus-einer-HandDienstleistungspaket verbindet die Unternehmensgruppe zusammen mit Hemminger nicht nur Bauteile, sondern auch digital alle Projektbeteiligten.

Zum Scannen können verschiedene Möglichkeiten und Datenerfassungsgeräte genutzt werden. Eine Methode ist die Photogrammmetrie: Fotografien und Sensoren ermöglichen dabei die exakte dreidimensionale geo metrische Rekonstru ktion des Objekts. Dabei werden Bilder durch spezielle Messkameras, z. B. mithilfe von Drohnen, aufgenommen. Ein weiteres leistungsstarkes Werkzeug zur präzisen 3D-Erfassung von Objekten sind Laserscanner, die etwa terrestrisch auf einem Stativ montiert sind. Diese gewinnen geometrische Informationen über die Bauwerke und Umgebungen, indem sie laserbasierte Streckenmessungen in einer automatisierten Abfolge von quasi gleichabständigen Abtastschritten in vertikaler und horizontaler Richtung erfassen.

Zum Einsatz kommt auch Mobile-Mapping. Eine mobile Trägerplattform, wie beispielsweise Motorfahrzeuge, Luftfahrzeuge und unbemannte Luftfahrzeuge (Drohnen) scannt dabei die Umgebung und erfasst raumbezogene Daten. Dabei wird eine Positionierungssensorik (ein hinterlegter Koordinatenbezug) mit einer Messsensorik kombiniert. Ergebnis sind präzise visuelle 3D-Abbilder von Infrastruktur und Bauwerken. Durch die verschiedenen Scanningmethoden und die Photogrammetrie gewinnen Anwender die 3DPunktwolke, aus der sich das BIM-Modell erzeugen lässt.

Präzise Daten für Befestigungsuntergrund und exakte Wiedergabe der Geometrie

Hinzu kommen Methoden zur Gewinnung der Geometriedaten. In der Geodäsie werden Tachymeter häufig für topographische Vermessungen und Bauabsteckungen eingesetzt. Diese optischen Instrumente dienen der Messung von horizontalen und vertikalen Winkeln sowie von Distanzen. Richtung, Entfernung und Höhe eines Zielpunktes werden in Bezug auf eine feste Position bestimmt.

Die Scan-Lösung von fischer und Hemminger liefert u. a. präzise Daten bezüglich des Befestigungsuntergrunds, wie Material und weiterer Beschaffenheit und gewährleistet die exakte Wiedergabe der Geometrie (Abmessungen). Durch den Einsatz zusätzlicher Methoden und Verfahren, wie mittels etwa spezifischer Bewehrungsscans, lässt sich auch die Bewehrung ermitteln. Nicht zuletzt können mit Zum Scannen können verschiedene Möglichkeiten und Datenerfassungsgeräte genutzt werden. Eine Methode ist die Photogrammmetrie: Fotografien und Sensoren ermöglichen dabei die exakte dreidimensionale geometrische Rekonstruktion des Objekts. Dabei werden Bilder durch spezielle Messkameras, z. B. mithilfe von Drohnen, aufgenommen.

Bild 3. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Per Indoor-Mapping entstehen präzise visuelle 3D-Abbilder von Infrastruktur und Bauwerken. Anwender gewinnen die 3D-Punktwolke, aus der sich das BIM-Modell erzeugen lässt. (Fotos/Abb.: 1 Hersteller, 2 u. 3 Hemminger

Ingenieurbüro

GmbH & Co. KG)

zeitig erkennen und somit die Planung und die Ausführung optimieren. Die Vorteile sind, dass die entsprechende Scan-Methode gezielt nach Datenbedarf eingesetzt wird. Alle Beteiligten arbeiten mithilfe der Lösung mit der gleichen, verlässlichen Datengrundlage, welche zum richtigen Zeitpunkt bereitgestellt wird. Rohbauten und Bestandsbauten lassen sich exakt scannen und als digitales Modell wiedergeben, das mit dem Planungsmodell abgeglichen werden kann, um gegebenenfalls rechtzeitig Anpassungen auf der Baustelle vorzunehmen.

Große Effizienzsteigerung durch ScanMethode

Durch den Einsatz zusätzlicher Methoden und Verfahren, wie mittels etwa spezifischer Bewehrungsscans, lässt sich auch die Bewehrung ermitteln. Nicht zuletzt können mit den Scans genaue Angaben zu vorhandenen Abweichungen, Toleranzen in den Abmessungen und zur Orthogonalität (zwei Dinge stehen in einem rechten Winkel zueinander) von Bauteilen gemacht werden.

den Scans genaue Angaben zu vorhandenen Abweichungen, Toleranzen in den Abmessungen und zur Orthogonalität (zwei Dinge stehen in einem rechten Winkel zueinander) von Bauteilen gemacht werden. So lässt sich beispielsweise das As-Built-Modell mit dem digitalen Gebäudemodell abgleichen. Die 3D-Punktwolke wird mit dem digitalen Modell überlagert, um Abweichungen festzustellen. Der Nutzen für Planung und Validierung ist enorm. Präzise Daten zum Rohbau oder zum Bestandsbau lassen sich in das BIMModell integrieren und simulieren sowie auf die Baustelle übertragen. So können Planabweichungen, falsche Produktausprägungen und Mehraufwand vermieden werden. Stattdessen lassen sich beispielsweise durch einen Scan der Rohbaustruktur bei einem Neubauvorhaben Abweichungen früh-

Dr. Christian Müller,

Leiter Geschäftsbereich AWARO (Foto: AirITSystems GmbH)

Im Resultat führen die Scan-Methoden zu einer großen Effizienzsteigerung und Verschwendungsvermeidung. Dank präziser Daten steigt der Vorfertigungsgrad, was auch beim modularen Bauen zu großen Vorteilen führt. Verlässliche und dynamische Daten vom Rohbau und Bestand können zudem vorteilhaft beim Einsatz von Robotik, wie dem fischer Bauroboter BauBot, genutzt werden.

Ein Mehrwert entsteht für alle Beteiligten. Bauausführende profitieren von der Bauablaufoptimierung. Nutzer und Betreiber der Gebäude können die Methode zur digitalen Objektbetrachtung einsetzen. Architekten und Fachplaner haben Vorteile durch Planungssicherheit und Modelloptimierung. Und der Bauherr und die Investoren erzielen Wertschöpfung durch Kostenreduktion.

Der Nutzen für Planung und Validierung ist enorm. Präzise Daten zum Rohbau oder zum Bestandsbau lassen sich in das BIM-Modell integrieren und simulieren sowie auf die Baustelle übertragen. So können Planabweichungen, falsche Produktausprägungen und Mehraufwand vermieden werden.

www.fischer.de

Software as a service ist das Nutzungsmodell der Zukunft für digitale Anwendungen, denn es bietet für Nutzer und Anbieter gleichermaßen zahlreiche Vorteile. Erstere freuen sich über den einfachen und skalierbaren Zugriff von beliebigen Endgeräten über standardisierte Interfaces, kontinuierliche Updates und gute Integrationsfähigkeit in andere Cloudanwendungen. Die Anbieter wiederum profitieren von der Einfachheit der Software Delivery und vor allem einer größeren Kundenbindung mit dauerhaft sprudelnden Pay-per-Use Lizenzeinnahmen;-)

KURZ GEFASST

BIM in der Praxis der Wasserwirtschaft

In der Wasserwirtschaft bietet BIM vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Im Rohrleitungsbau beispielsweise kann BIM dazu beitragen, die Planung von Leitungsnetzen präziser zu gestalten und den Bau zu optimieren. Mithilfe des digitalen Zwillings lassen sich Konflikte, wie etwa Kollisionen zwischen verschiedenen Leitungen oder mit anderen Infrastrukturkomponenten, frühzeitig erkennen und vermeiden. Dies führt zu geringeren Baukosten, weniger Nacharbeiten und einer verbesserten Koordination der verschiedenen Gewerke.

Der DWA-Basiskurs „BIM in der Siedlungswasserwirtschaft“

Um die Potenziale von BIM in der Wasserwirtschaft voll auszuschöpfen, ist es entscheidend, Fachkräfte in der Anwendung dieser Technologie zu schulen. Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) bietet daher Mitte Mai 2025 an der Jade-Hochschule in Oldenburg einen dreitägigen BIM-Basiskurs mit Fokus auf Siedlungswasserwirtschaft an. Der Kurs vermittelt die Grundlagen von BIM und zeigt, wie diese im wasserwirtschaftlichen Bereich konkret angewendet werden können.

Die Teilnehmer erhalten eine fundierte Einführung in Themen wie:

– Grundlagen über die BIM-Methode, deren Entwicklung und Hin-

tergründe (Technologie, Modellierungsarten, Offene Daten-Standardformate)

– Stand und Anwendung der nationalen Standardisierung

– Modellierungsrichtlinien, Detaillierungsgrade, Systematik und Klassifizierung von Datenmodellen

– BIM-Projektdokumente (AIA und BAP), Projektrollen und Aufgaben im Projekt sowie Einarbeitung in BIM-Prozesse, BIM-Ziele und BIMAnwendungen

– Umgehen mit BIM: Gemeinsame Datenumgebung / Projekträume (CDE) Koordination mit dem BCFFormat

Als Abschluss des Kurses wird eine optionale Zertifikatsprüfung angeboten, die bei Bestehen mit dem international anerkannten BIM-Zertifikat von buildingSMART Deutschland abschließt.

Die DWA-Veranstaltung in Oldenburg bietet einen idealen Einstieg in die Thematik und gibt den Teilnehmenden die Möglichkeit, BIM in der Praxis kennenzulernen und die Technologie gezielt für wasserwirtschaftliche Projekte anzuwenden.

Wie Open-BIM-Standards die Zusammenarbeit vereinfachen und für effizientere Abläufe sorgen, erfahren Sie in unserem WebSeminar Projekte managen mit BIM am 29./30. Januar 2025. Weitere Informationen und Anmeldung unter: www.dwa.info/va/dt201 www.dwa.de

Zu viel ist viel zu wenig

„Ein Stecker wurde herausgezogen“ sagt ihm der nagelneue Rechner. Ihm selbst scheint einigermaßen bewusst zu sein, dass er eben einen Stecker aus der Buchse an der rechten Rechnerseite herausgezogen hat. Das war nämlich der des Kopfhörers, vermittels dessen er sich beim Redigieren einiger Beiträge den überirdischen Klang von Immanuel Wilkins Saxofon auf die Ohren gab. Aber es ist beruhigend, dass es der Rechner auch weiß. Wiewohl wir nicht wissen, wie er die Musik von Wilkins findet, wissen wir doch, dass er weiß, dass der Stecker gezogen wurde. Lesen Sie noch mit?

Wenn ja, stellt der Autor dieser Zeilen Sie vor die Frage, ob Sie die Empfindung des viel Zuviel an Informationen, die Ihnen Ihr Rechner ständig, immerfort und permanent zuteilwerden lässt, auch mit ihm teilen – also dem Autor, nicht dem Rechner ... Und ob Ihnen das auch als zu wenig vorkommt.

Im 2022er BIM-Special, dem 10. seiner Art, forderte Johannes Reischböck im Editorial: „BIM muss so einfach werden wie die Bedienung eines Smartphones.“ Aber liefert Ihnen Ihr Smartphone nicht auch immerzu viel zu viel Information – und sehen Sie noch, wie viele Icons auf der

Impressum

Ernst & Sohn Special: BIM – Building Information Modeling

Startseite rumlümmeln, die sie nie anklicken? „Thanks for the information“ sang Van Morrison einst. Die älteren unter den Lesern mögen sich erinnern, oder möchten es nicht, je nach Musik-Geschmack. Ständig poppt etwas up, ist eine Schaltfläche berührt, die unerschöpfliche Vorschläge für uns hat und „alertet“ ein unten rechts am Bildschirmrand reinschneiendes Sticky, warum wir mehr Magnesium knabbern sollen. Das brauchen wir natürlich unbedingt für die Nerven, die uns das viel Zuviel an Information unaufhörlich raubt. Unserem Autor aber scheint es, dass in Sachen garantiert sinnfreier Information und den Terra- oder sonstwas-bites der mit ihnen einhergehenden, uns durchleuchtenden Daten eventuell mal recht dringend der Stecker gezogen werden müsste, damit wir allmählich wieder selbsterklärend zur Arbeit zurückfinden – mit digitalen Werkzeugen, die uns mit dem Zuviel in Frieden lassen und uns – muss das ein Traum bleiben? – zu menschengerecht informierter Kooperation gelangen lassen und zu einer dito Kommunikation, deren Zuviel ins Kommunikaze durchdreht. Vgl. siehe. ebd. Überschrift. Der Text wurde beendet.

b.t.

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