Building Information 2025 by ernst-und-sohn

2025

Building Information Management,

Modeling, KI und Verwandtes

– Neubau Flugfeldklinikum Böblingen – Über integrale BIM-Planung für ein zukunftsfähiges Großklinikum

– Zwischen Anspruch und Angst: BIM als Symbol für Innovation –und die Angst davor

– It’s the structure, stupid!

– Die Synergie von BIM und GIS

– Vermeidung von time clashes – Mittels 4D-BIM zur konfliktfreien Flächenlogistik

– Wie n8n, SIM KI, Flowise und offene Daten die Spielregeln im Bauwesen verändern

– BIM Darwin Award: Wenn Modelle an der Realität scheitern

– Vom BIM-Modell zum Mindset

Ernst & Sohn Special

Ulrich Hartmann

Building Information Modeling –Grundlagen, Standards, Praxis

Digitales Denken im Ganzen

- breite Übersicht zum Building Information Modeling

- Einführung in alle relevanten Normen

- praktischer Start aus Sicht wichtiger Gewerke

Durchgängiges Informations-Management beim Planen, Bauen und Betreiben ist der Grundgedanke von BIM und Digitalisierung. Mit technischen Grundlagen, aktuellen Normen und einem praktischen Einstieg aus unterschiedlichen Perspektiven gelingt allen Akteuren das digitale Miteinander.

2022 · 584 Seiten · 161 Abbildungen · 15 Tabellen

Softcover

ISBN 978-3-433-03256-5

eBundle (Softcover + ePDF)

BIM ist wie ein Schweizer Messer – vielseitig, aber selten richtig aufgeklappt

Vor einigen Jahren schien es, als ob die digitale Transformation der Bauindustrie unaufhaltsam Fahrt aufnehmen würde. Die Versprechen waren groß: effizientere Abläufe, bessere Kommunikation, weniger Fehler, mehr Nachhaltigkeit. Heute, nach unzähligen Kongressen, Projekten und Diskussionen, sind die Stimmen lauter geworden, die sagen: „BIM funktioniert nicht.“ Und tatsächlich, manchmal funktioniert es wirklich nicht.

Diese Ernüchterung hat Gründe. Erstens hat die Werbemaschinerie der letzten Jahre Erwartungen geweckt, die kaum zu erfüllen waren, zumindest nicht außerhalb von Laborbedingungen. Zweitens ist BIM bis heute kein eindeutig definierter Begriff. Mal ist es ein Modell, mal eine Software, mal eine Arbeitsweise. Dabei ist die Idee so einfach: Wir wollen uns im Projekt besser verstehen, integraler zusammenarbeiten und das auf Basis valider Modelle. Was wir dann mit diesen Modellen tun, ob Statikberechnung, Simulation oder Visualisierung, hängt nicht von der Methode ab, sondern von Software und Datenqualität.

Drittens: Die Fähigkeiten in der Branche reichen oft nicht aus, um diese Methode wirklich anzuwenden. Viele wissen nicht, was ein valides Modell eigentlich ist. Und wenn kein valides Modell erstellt wird, dann entsteht für den nächsten im Prozess kein Mehrwert, sondern ein Problem. Genau deshalb passen wir in der Lehre unsere Ausbildung an und bereiten die nächste Generation darauf vor, valide Datenmodelle zu verstehen, zu prüfen und zu erstellen.

Trotz dieser Schwierigkeiten wäre es falsch, nur schwarz zu malen. Es gibt längst Unternehmen, die gezeigt haben, wie es geht. Dort wird integrale Planung ernst genommen, dort entstehen valide Modelle, und dort werden diese nicht nur für schöne Bilder genutzt, sondern für echte Entscheidungsgrundlagen. Wer das erlebt hat, erkennt: Die Methode funktioniert, wenn man sie ernsthaft und konsequent anwendet.

Der Schlüssel zum Erfolg liegt nicht in zusätzlichen Servern oder neuer Software, sondern in der Haltung der Menschen, die mit BIM arbeiten. In manchen Unternehmen ist deutlich spürbar, dass Entscheidungen zügig getroffen und konsequent umgesetzt werden. Digitale Arbeitsweisen werden nicht als Zusatzaufgabe verstanden, sondern als selbstverständlicher Bestandteil des täglichen Handelns. Es wird weniger darüber diskutiert, ob man et-

was tut, sondern vielmehr, wie man es umsetzt. Anstelle langer Grundsatzdebatten stehen pragmatische Lösungen im Vordergrund. Entwicklungen entstehen direkt aus der Projektpraxis, auch wenn dabei Fehler auftreten. Genau aus diesen Erfahrungen ergeben sich jedoch die besten, weil erprobten Ansätze. Entscheidend ist, dass Führung und operative Ebene ineinandergreifen: Die Leitung gibt Orientierung und Rückhalt, während engagierte Teams in den Projekten den Wandel tatkräftig vorantreiben und bereit sind, mehr zu leisten, wenn es erforderlich ist.

Ein Punkt, der in den aktuellen Diskussionen häufig übersehen wird, ist die Lebenszyklus-Betrachtung. Gerade im Betrieb liegt der größte Nutzen digitaler Modelle. Dort werden die Informationen über Jahrzehnte hinweg genutzt und können erheblichen Mehrwert schaffen. Doch genau hier fehlen auf Seiten der Betreiber und Bauherren oft die klaren und eindeutigen Vorgaben, welche Informationen für den Betrieb wirklich benötigt werden. Solange die Zielbilder unklar bleiben, ist es kaum möglich, die Modelle zielgerichtet aufzubauen. Erst wenn wir wissen, welche Fragen im Betrieb beantwortet werden müssen, können wir die passenden Daten im Planungs- und Bauprozess verankern.

Zugleich zeigt sich, dass die öffentliche Hand zunehmend die Bedeutung von BIM erkennt. Bauämter und Kommunen beginnen, die Methode in ihre Abläufe zu integrieren. Damit entsteht ein zusätzlicher Schub, denn von Regierungsseite wird die Anwendung nicht nur gefordert, sondern auch aktiv gefördert. Dennoch ist klar, dass hier noch ein erheblicher Lehrbedarf besteht. Erst wenn die Verwaltungen die Methode verstehen und sicher anwenden können, wird sich das volle Potenzial in der Breite entfalten lassen.

Wir bewegen uns als Branche auf einer Lernkurve. Nach der anfänglichen Euphorie kam die Phase der Ernüchterung. Jetzt geht es darum, aus den Erfahrungen zu lernen, die Methode zu schärfen und in produktive Bahnen zu lenken. Manche haben diesen Schritt schon vollzogen und befinden sich im Alltag auf einem stabilen Niveau, während andere noch mit Enttäuschungen kämpfen.

Dieses Heft zeigt, wo wir stehen: bei Erfolgen, die Mut machen, und bei Herausforderungen, die uns alle betreffen. Es liefert Einblicke, wie die BIM-Methode korrekt und integrativ eingesetzt werden kann und wo es noch hakt. Wer die Entwicklung der letzten Jahre verfolgt, erkennt: Die Bauindustrie ist lernfähig. Sie will, und sie kann.

Prof. Dr.-Ing. Reinhard Wimmer, Hochschule Karlsruhe (HKA)

(Foto: Autor)

Special 2025 Building Information

Mit dem Flugfeldklinikum Böblingen entsteht eines der modernsten Krankenhausprojekte Deutschlands. Auf dem ehemaligen Flughafengelände zwischen Böblingen und Sindelfingen errichtet der Landkreis Böblingen gemeinsam mit dem Klinikverbund Südwest ein zukunftsweisendes Klinikzentrum. Der durchgängige Einsatz von BIM spielt dabei eine zentrale Rolle. BIM wird nicht nur als Planungsinstrument genutzt, sondern als Teil einer neuen Baukultur verstanden, die auf Transparenz, Effizienz und interdisziplinäre Zusammenarbeit setzt. Der Beitrag beleuchtet die Anwendung integraler BIM-Planung, insbesondere aus Sicht der Tragwerksplanung, für welche die Mayer-Vorfelder und Dinkelacker Ingenieurgesellschaft für Bauwesen GmbH und Co KG verantwortlich ist. (Abb.: HDR| h4a)

EDITORIAL

Reinhard Wimmer

3 BIM ist wie ein Schweizer Messer – vielseitig, aber selten richtig aufgeklappt

ZUVOR

Thomas Gries

6 Achtung – BIM-Bürokraten! – oder: Wenn Digitalisierung sich selbst genügt

DISKURS

Einhard Noll

7 Zwischen Anspruch und Angst: BIM als Symbol für Innovation – und die Angst davor Über den schwierigen Weg der BIM-Implementierung in Deutschland

Andreas Mixa

10 It’s the structure, stupid!

Dietmar Bernert

14 Gastkommentar: Schnittstellen – in der Digitalisierung ein Widerspruch in sich selbst Gedanken zum 30jährigen Jubiläum des Building Smart

Andres Damjanov

16 Tale of two worlds Über die Logiken zweier Milieus, die in vielen Bauprojekten immer wieder aufeinanderstoßen – und über Narben, die die Digitalisierung offenlegt

18 Blick zu den Nachbarn: Digitalisierung im österreichischen Bauwesen Zum aktuellen Status Quo der Digitalisierung in der Baubranche

21 BIM Darwin Award: Wenn Modelle an der Realität scheitern Von der Theorie zur Baustelle: Welche BIM-Anwendungsfälle echten Mehrwert stiften –und was den Unterschied zwischen Best Practice und Worst Case ausmacht

23 Vom Schwarz-Weiß zum Miteinander Über Kollaboration, Kulturwandel und Plattformgedanken in der digitalen Bauwelt

Paulina Sala

27 BIM: Fluch oder Segen? Wie BIM im Alltag wirklich helfen kann und wo es auf seine Grenzen trifft

INGENIEURBAU – HOCH- UND TIEFBAU

Ernst & Sohn Special 2025

Building Information

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

Paul-Christian Max

28 Die Synergie von BIM und GIS

Über die Verknüpfung von BIM und Geoinformationssystemen (GIS) zum digitalen Zwilling, die wertvolle Möglichkeiten eröffnet – und über die Frage, wie es gelingt, die damit verbundenen Herausforderungen zu bewältigen

Markus Gartz, Lars Drechsel

31 Zum Titel: Neubau Flugfeldklinikum Böblingen Über integrale BIM-Planung für ein zukunftsfähiges Großklinikum

Michael Neumann

37 Mit BIM auf die Überholspur Über den Ausbau der B1 zu einem neuen Abschnitt der A40

40 A40: Verkehrsanlagen und Bauwerke BL1 – Ausbau der B1 zur Autobahn A40

42 BIM – einfach, praktikabel und gewinnbringend

44 Mit BIM zur präzisen Bestandsmodellierung

Über Herausforderungen und Praxisbeispiele im Tunnelbau

Pavla Rýzlerová

49 Pilotprojekt Georeferenzierung in BIM-Projekten

Über das Pilotprojekt „Neubau Verfügungsgebäude am Campus Hubland“ des Staatlichen Bauamtes Würzburg

SOFTWARE

54 „Unser Ziel ist es, Open BIM voranzubringen“

Interview mit Christoph Duvenbeck, Head of Sales & Research, Prokurist RIB IMS über CAFM-Connect-Key, die DIN SPEC 91555, CAFM in der 6. Dimension und über Boxenstopps in der Formel 1 …

Andreas Niggl

57 BIM-integrierte Tragwerksplanung mit SOFiSTiK

Über die Vorteile einer integrierten Tragwerksplanung – von der Positions-, Schal- und Bewehrungsplanung bis zur Bemessung und Nachweisführung an koordinierten Modellen in Autodesk® Revit®

59 Neuer Straßenentwurf Kreisverkehre mit card_1 planen – automatisiert und BIM-konform

61 Neu ab Version 25 von California Der Regelmanager zur Definition von Bauteilvarianten

63 Projekt-Manager 2026 von Weise Software: Visuelle Bauzeitenplanung mit BIM

NACHHALTIGKEIT

Lucio Blandini

65 Nachhaltiges Bauen durch digitale Werkzeuge Über den Zusammenhang aus Digitalisierung sowie Nachhaltigkeit und Effizienz im Bauwesen

Sebastian Hollermann, Sina Hage, Tanja Schaa

70 Nachhaltigkeit im Bauwesen digital denken Ressourcenschonung durch eine Kreislaufwirtschaft mit Hilfe vom Bauwerksinformationsmodell (BIM) – Erfahrungen aus dem Projekt SBTCP

KI, NEUE TOOLS UND IDEEN

Thomas Tschickardt, Nils Schuchhardt

74 Vermeidung von time clashes Mittels 4D-BIM zur konfliktfreien Flächenlogistik

Artem Boiko

78 Die Ära der Konstruktoren in Geschäftsprozessen Wie n8n, SIM KI, Flowise und offene Daten die Spielregeln im Bauwesen verändern

Ulrich Hartmann

85 Irgendwas wackelt am Ende trotzdem Kommentar zu Artem Boikos Beitrag

86 Rechen-Power für die digitale Baustelle „Q-tainer“: Rhomberg Gruppe optimiert Baustellen-Management

DISKURS: BILDUNG UND AUSBILDUNG

Rani Ayham Kemand

88 Vom BIM-Modell zum Mindset: Zwischen Tradition, Technologie und Transformation Reflexionen eines Lehrenden aus dem Bauwesen

Ilja Wiebe

92 Digitale Transformation des Bauingenieur-Studiums

Mein Weg zur digitalen Bauplanung an der UDE

Alexander Staindl

93 Die Digitalisierung des Bauwesens an der Universität Duisburg-Essen aus der Sicht eines Studenten des Bauingenieurwesens

Adrian Wildenauer

95 KD vs. KI

Vom Glanz und Elend der Digitalisierung in der universitären Ausbildung

98 1 : 0 für KI

Eine (leider sehr) wahre Begebenheit

98 Impressum

Achtung – BIM-Bürokraten! – oder: Wenn Digitalisierung sich selbst genügt

Sie sammeln Informationen, Punktwolken, Dokumente, Attribute und Eigenschaften ohne Sinn, Relevanz oder späteren Verwendungszweck – die BIM-Bürokraten Sprach man vor wenigen Jahren noch von „Attributorgien“ so fehlen einem die Worte bei den öffentlich zugänglichen Modell-Elementmatrizen heutiger AIAs. Der Grundsatz „Begin with the End in Mind“ des BIM Execution Plans von 2008 ist schon lange überholt, die Frage nach Nutzen und Verwendung wurde vom Digitalisierungswahn überrollt.

BIM-Bürokraten – Beispiel: „Prüfberichte“ für Modell-Lieferungen betrachtend, fragt man sich, ob dieser Aufwand auch für Pläne, Gutachten und die bisher üblichen Dokumente getrieben wurde. Jetzt haben wir mit Modellen einfach 3D-Pläne mit maschinenlesbarer Beschriftung, die auch in ihren Koordinaten zusammenpassen sollten. Um die Datenformate maschinenlesbar und reproduzierbar verwenden zu können, benötigen sie ein einheitliches Datenmodell, das auch gefüllt sein sollte. Selten jedoch wird genau das abgefragt, sondern alles stattdessen, was die Modelle hergeben könnten. Werden wir damit die Planungs- und Bauprozesse beschleunigen?

Bewertung hinsichtlich Kosten, Terminen, baulich-konstruktiver Gestaltung bzw. Qualitäten.“ Eine für alle Seiten nachvollziehbare, eindeutige Regelung für den Datenaustausch – und jeder Planer weiß, was gemeint ist.)

BIM-Bürokraten – wer sich jemals in Wortfindungsstörung wähnte, findet nun Genugtuung darin, in allen deutschen BIM-Standards und Richtlinien mit repetitiv neuen Wortkreationen konfrontiert zu werden. Schwierig indes gestaltet es sich, das Synonyme der Begrifflichkeiten zu erkunden, da von der Interpretation her kommend nie eine kohärente Ontologie angestrebt wurde. Gewürzt mit vielen Akronymen und Anglizismen, gilt es doch mit diesen einen neuen Sprachkontext zu erzeugen und die Digitalisierung in neue Sphären zu bewegen. Der alte AbKüFi der Beamtensparten und Bundesorganisationen –eine Sprachreduktion für Eingeweihte – blüht schier wundervoll und erzeugt Abgrenzung sowie Erhöhung – doch jetzt im Zeichen des Digitalfortschritts. Wer die Akronyme beherrscht und die Codierung der Namen versteht, ist denen überlegen, denen es, nur bei dem Gedanken einen Text lesen zu müssen, graust.

BIM-Bürokraten – Anwendungsfälle, im Sinne der Normen und Standards, den für einen Zweck näher definierten Datenaustausch – sie beschreiben im BIM-Kontext evtl. neue Möglichkeiten, die ein geometrisch-semantisches Bauwerksmodell zu liefern vermag. Die alten kennt man ja schon aus der Gebührenordnung. Und wie viele Anwendungsfälle findet man auf BIM Deutschlands Webseiten, die nichts mit BIM-Modellen zu tun haben? Einfach viel zu viele. Ein technologischer, wie auch inhaltlicher Rückschritt der pluralistischen Arbeitskreise, die auch nicht mehr weiterwussten. Da waren wir inhaltlich schon mal woanders, oder?

(Googeln Sie mal „Erstellung von Planungsvarianten als BIM-Modell zur Vereinfachung der Analyse und

BIM-Bürokraten – aus der Sicht der Gemini-KI-Modelle: „Die Aussage ist eine kritische und nicht pauschal zutreffende Beobachtung, die verschiedene Aspekte von BIM im Bürokratie-Umfeld beleuchtet. Während eine verpflichtende Einführung von BIM in der öffentlichen Hand (z. B. für alle Bauaufträge ab 2025 bzw. 2027) zu einer Professionalisierung der Planung und Effizienzsteigerung führen soll, ist es wahrscheinlich, dass die Umsetzung nicht immer reibungslos verläuft und Bürokraten die neuen Prozesse erst verstehen und meistern müssen.“ In toto: Digitalisierung entbehrt jeden Sinns, wenn sie nur sich selbst genügt – und nicht dem Bauen.

Thomas Gries

(Abb.: Perplexity)

Zwischen Anspruch und Angst: BIM als Symbol für Innovation – und die Angst davor

Über den schwierigen Weg der BIM-Implementierung in Deutschland

BIM steht nicht nur für Effizienz, sondern für einen tiefgreifenden

Kulturwandel: Kollaboration statt Silodenken, Transparenz statt Informationshoheit, Verantwortung statt Schuldverlagerung. Genau darin liegt für viele Akteure eine Zumutung – insbesondere in einem Bauwesen, das traditionell auf klaren Zuständigkeiten, eingespielten Abläufen und informellen Absprachen basiert.

„BIM ist wie ein Spiegel: Es zeigt gnadenlos auf, was vorher unter den Teppich gekehrt werden konnte.“

(Aussage eines kommunalen Bauleiters in einem Pilotprojekt)

Innovationen wie BIM erfordern nicht bloß neue Software, sondern auch ein neues Selbstverständnis: den Willen, Gewohntes zu hinterfragen, in offenen Strukturen zu denken und Verantwortung im digitalen Raum zu übernehmen. Genau dieser Wandel wird oft mit Skepsis, Widerstand oder schlichter Überforderung beantwortet.

– i –

Förderprogramme treffen auf strukturelle Trägheit

Zwar existieren auf Bundes- und Länderebene diverse Förderinitiativen – von der Plattform BIM Deutschland bis hin zum Masterplan BIM für Bundesbauten. Ab Ende 2025 gelten die weitergehenden BIM-Anforderungen (Level III) verbindlich für sehr große Bundesbauvorhaben ab ca. 50 Mio. € Gesamtvolumen. Ab 2027 gelten diese Anforderungen dann grundsätzlich auch für reguläre Bundesbau-

projekte oberhalb der Bagatellgrenze von ca. 0,5 Mio. €. (dies gilt für den Bundesbau (ziviler und militärischer Hochbau des Bundes nach neuer RBBau), nicht automatisch für Länder/Kommunen.) Doch der Weg von der Strategie zur Umsetzung bleibt steinig.

In der kommunalen Praxis fehlt es vielerorts an klaren Digitalisierungsstrategien, qualifiziertem Personal und kompatiblen IT-Infrastrukturen. Pilotprojekte werden zwar initiiert, versanden aber häufig in isolierten Insellösungen. Viele Hoch- und Tiefbauämter entwickeln im Rahmen von BIMPilotprojekten erste BIM-Modelle – jedoch ohne Standards für die Übergabe in den Betrieb und die Rückführung betrieblicher Daten ins Modell. Grundproblem: Facility-/Asset-Management ist im kommunalen Hoch- und Infrastrukturbau häufig nicht etabliert. Es fehlen Rollen, Prozesse, Systeme sowie präzise Anforderungen für die Betriebsphase – BIM-Mehrwerte bleiben aus.

– ii –

Öffentliche Hand: Masterpläne treffen auf Mentalitätsgrenzen

Die strategischen Impulse des Bundes treffen auf eine Verwaltungsrealität, in der Veränderung oft nicht willkommen ist. Viele Bauämter werden derzeit von Führungskräften geleitet, die in absehbarer Zeit in den Ruhestand gehen. Der Anreiz, sich in dieser Phase noch auf komplexe Innovationsprozesse wie BIM einzulassen, ist entsprechend gering.

Hinzu kommt eine tief verwurzelte Führungslogik, die Verantwortung nach unten delegiert. In vielen Behörden gilt die Übernahme einer Leitung nicht als Gestaltungsauftrag, sondern als Möglichkeit, operative Aufgaben abzugeben. BIM jedoch verlangt gerade in der Einführungsphase Engagement, Orientierung und Bereitschaft zur eigenen Lernkurve –insbesondere auf Leitungsebene.

Bild 1. Veränderung bis hier hin – und nicht weiter

Responsible verantwortlich / umsetzend

Accountable entscheidungsverantwortlich / rechenschaftspflichtig

Consulted konsultiert / zu Rate gezogen

Informed informiert

In vielen Behörden gilt die Übernahme einer Leitung nicht als Gestaltungsauftrag, sondern als Möglichkeit, operative Aufgaben abzugeben. BIM jedoch verlangt gerade in der Einführungsphase Engagement, Orientierung und Bereitschaft zur eigenen Lernkurve – insbesondere auf Leitungsebene.

Doch genau hier zeigt sich ein systemisches Defizit: Viele Bauamtsleiter, Abteilungs- oder Fachbereichsleiter sind nicht bereit, diesen Mehraufwand zu leisten – obwohl er die Voraussetzung dafür ist, dass ihre Mitarbeitenden später effizienter und moderner arbeiten können. So bleibt BIM ein Thema der Sachbearbeitung, nicht der Führung – und scheitert häufig an genau dieser Asymmetrie.

Was tun

• FM/Asset-Management verankern: Zielbild, Verantwortlichkeiten (RACI), Ressourcen.

• Informationsanforderungen für den Betrieb (AIR/EIR) gemäß ISO 19650-3 festlegen, inkl. LOIN (DIN EN 17412-1) und MindestAIM (Pflichtdatenkatalog).

• Daten-Governance klar regeln: Dateneigentum, Rollen/Rechte & Zugriffe, Qualitätssicherung, Versionierung/Audit-Trail, Naming/Klassifikation.

• CDE über den gesamten Lebenszyklus (Planen, Bauen, Betreiben) mit klaren Kennzahlen (Vollständigkeit, Aktualität, Mängeldurchlaufzeiten).

• Standardisierte Übergabe in den Betrieb (AIM) mit IDS und Datenmodellen; für Infrastruktur IFC 4.3 einplanen.

• Brücken-/Straßenunterhaltung integrieren (z. B. DIN 1076): Prüfungen digital ankoppeln, Rückkopplung ins Modell.

• Optional: KRITIS-Bezug herstellen (Resilienz, Störungs-/NotfallReporting, Rollen & Rechte).

Repressalien gegen Innovation: Ein strukturelles Tabu

Hinzu kommt ein weiterer, oft unausgesprochener Aspekt: Wer in der öffentlichen Verwaltung ernsthaft Innovationen vorantreibt, riskiert nicht selten berufliche Repressalien.

Aus mehreren Verwaltungen wird berichtet, dass engagierte Mitarbeitende über Jahre hinweg fundierte Vorschläge für digitale Pilotprojekte eingebracht haben – ohne jede Reaktion oder Rückmeldung seitens der Führung. Nach einer langen Phase des Schweigens wurde dann genau diesen Personen vorgeworfen, sie hätten „in der Zwischenzeit nichts geleistet“. In einigen Fällen versuchte man im Anschluss, durch formale Argumente oder disziplinarische Maßnahmen Druck auszuüben – nicht etwa wegen der Qualität der Arbeit, sondern offenbar aufgrund des gestörten Gleichgewichts innerhalb bestehender Strukturen.

Solche Mechanismen zeigen: Wer Veränderung will, muss mit Widerstand rechnen – nicht nur inhaltlich, sondern auch persönlich. Innovation stört Routinen. Und genau das ist in manchen Verwaltungskulturen unerwünscht.

Hinzu kommen generationenübergreifende Prägungen innerhalb der öffentlichen Hand: Es ist kein Geheimnis, dass es nach wie vor Behördenstrukturen gibt, in denen der Vater dem neu eintretenden Sohn ganz selbstverständlich erklärt, „wie das System funktioniert“ – inklusive Ratschlägen, wie man sich anzupassen hat, um nicht aufzufallen. In solchen Umfeldern gedeiht keine Transformationskultur.

– iv –

Wer Veränderung will, muss mit Widerstand rechnen – nicht nur inhaltlich, sondern auch persönlich. Innovation stört Routinen. Und genau das ist in manchen Verwaltungskulturen unerwünscht.

Widerstände in der Baupraxis

Auch in der Bauwirtschaft selbst herrscht Zurückhaltung – und das aus nachvollziehbaren Gründen. In Deutschland bestehen ca. 80 % der Planungsbüros aus Kleinststrukturen mit zwei bis fünf Mitarbeitenden. Für diese Büros bedeutet die Einführung von BIM zunächst vor allem eines: Mehraufwand. Investitionen in Software, Schulungen, Prozessumstellungen und digitale Standards können dort schnell existenzbedrohend wirken – zumal viele Projekte noch immer nach konventionellen Honorarstrukturen vergeben werden, die digitalen Aufwand nicht abbilden.

Mittelständische Bauunternehmen zögern ebenfalls –oft aus Sorge vor unklaren Verantwortlichkeiten, veränder-

Bild 2. Einer, der weiß, wie das System funktioniert. (Fotos: 1 pxhere; 2 pxhere: Boris Thaser)

ten Arbeitsabläufen oder unkalkulierbaren Schnittstellen. Architekturbüros wiederum fürchten nicht selten den Verlust an kreativer Autonomie durch standardisierte Datenformate oder automatisierte Prozesse.

Der notorische Satz „Das haben wir immer so gemacht“ ist vielerorts noch immer gängige Rechtfertigung –aber auch Ausdruck realer Unsicherheiten in einem fragmentierten Markt, der durch steigenden Zeitdruck, Fachkräftemangel und sinkende Honorare ohnehin unter Druck steht.

BIM heißt: Prozesse neu denken, Schnittstellen gestalten, Informationsräume öffnen. Das erfordert Mut – und ein Umfeld, das diesen Mut unterstützt, anstatt ihn zu sanktionieren.

Dabei liegt der eigentliche Aufwand nicht in der Technik, sondern im Loslassen alter Gewissheiten.

BIM heißt: Prozesse neu denken, Schnittstellen gestalten, Informationsräume öffnen. Das erfordert Mut – und ein Umfeld, das diesen Mut unterstützt, anstatt ihn zu sanktionieren.

Keine Digitalisierung ohne Kulturwandel

BIM ist kein Plug-and-Play-System, kein Softwaremodul, das man aufspielt und „dann läuft es schon“. Es ist ein Denkmodell – eine Einladung, die Praxis des Bauens und Verwaltens neu zu organisieren. Es fordert Führung statt Verwaltung, Gestaltungswille statt Abwarten.

Solange dieser Wille in Deutschland nicht in den Strukturen, Köpfen und Haltungen verankert ist, bleibt BIM ein wohlklingendes Schlagwort – ohne flächendeckende Wirkung.

Die digitale Transformation im Bauwesen beginnt nicht mit Software oder Aufträgen, sondern mit Selbstverantwortung. Dort liegt aktuell die größte Baustelle. Deshalb ist es sinnvoll, für die komplexe Implementierung Arbeits- und Wirtschaftspsycholog:innen einzubeziehen –für Change-Management, Führungs- und Teamarbeit.

Einhard Noll

Bundes-BIM · Stufenplan und Stichtage

Was gilt ab wann?

• Level I – ab 2023 (stufenweise Einführung)

Schwerpunkte: Grundlagen, Governance & Kollaboration (AIA/ BAP, CDE), Open-BIM-Interoperabilität (IFC/BCF).

Inhalte: AIA/BAP, Open-BIM, Koordination der Fachwerke, Bestands-/Bedarfsmodellierung, Ableitung von Planunterlagen, Mengen-/Kostenermittlung, Inbetriebnahme-Management, Bauwerksdokumentation.

• Level II – ab 2024/2025

Ab Mitte 2024 für sehr große Bundesvorhaben (≥ 50 Mio. €), ab Mitte 2025 grundsätzlich auch für Bundesbauprojekte ab ca. 0,5 Mio. €.

Schwerpunkte: Ausschreibung & Ausführung (Vergabe, Termin-/Ablaufplanung, Baufortschritt & Qualität, Änderungen/ Nachträge, Abnahme & Mängel).

Inhalte: modellbasierte Leistungsverzeichnisse, Termin-/Ablaufplanung, Baufortschritts- und Qualitätskontrolle, Änderungs-/ Nachtragsmanagement, Abnahme- und Mängelmanagement.

• Level III – in zwei Stufen

Stufe 1: ab Ende 2025 für sehr große Vorhaben ≥ 50 Mio. €.

Stufe 2: ab 2027 für Bundesbauprojekte oberhalb der Bagatellgrenze (≥ 0,5 Mio. €).

Schwerpunkte: komplexe Anwendungsfälle.

Inhalte: Genehmigungsprozess, Logistikplanung, 4D/5D-basiertes Controlling inkl. Abrechnung, Inbetriebnahmemanagement, strukturierte Übergabe in den Betrieb/AIM.

Bagatellgrenze: Die BIM-Pflicht im Bundesbau greift grundsätzlich ab etwa 0,5 Mio. € Projektvolumen. Ab 2027 besteht faktisch eine allgemeine BIM-Pflicht für den Großteil der Bundesbauprojekte; Ausnahmen bleiben möglich.

Einordnung: Der Begriff „Regelbetrieb“ wird häufig verwendet; er ist im Masterplan jedoch kein amtlicher Terminus (Stand 2024).

Ende 2023

Level I abgeschlossen · AIA/BAP & CDE als Grundlage

Ende 2024

Level II vorbereitet · Übergang ins breite Roll out Ab 2025

Level III für ≥ 50 Mio. € · parallel:

Level II für ≥ 0,5 Mio. €

Ab 2027

Level III für ≥ 0,5 Mio. € · vollständige Ausbaustufe

Quelle: Masterplan „BIM für Bundesbauten“ und Umsetzungsstand der Bundesregierung/BIM Deutschland, Stand 2024.

It’s the structure, stupid!

Bund und Länder haben seit Jahren die Verwendung der BIMMethodik für die öffentlichen Planungs- und Bauvorhaben als verbindliche Vorgabe definiert. Die diesbezüglichen Fragen mögen irritieren: wieso kommen nur wenige BIM-Projekte in die Realisierung, stehen den Betreibern keine erhobenen Daten zur Verfügung – und warum sind die Insider frustriert von BIM?

– i –

Where‘s the beef?

Worum geht es eigentlich beim Thema BIM – Hardware, Software, Modelle?

Schon die leidvolle Diskussion um das M zeigt die Misere – steht, auch wenn einiges dafür spräche – aber nicht für Misere. Sondern, um es hier noch einmal klar zu sagen: BIM ist eine Management-Methode und hat deshalb mit den gerade genannten Aspekten zunächst nichts zu tun.

Vielmehr geht es nach wie vor und immer noch um die Erzeugung und Bereitstellung von Daten. Hierzu zählen die Festlegungen von Zielen, die Umsetzung in Prozesse sowie die Vorgaben zur Qualität der Ergebnisse in Bezug auf sämtliche Daten.

Diese sind klassische Managementaufgaben, die in einem Projekt durch den Projektleiter definiert werden. Dabei wird diese Person von der Projektsteuerung und BIM-Fachleuten unterstützt. Verantwortung, Erfahrung und Projektkenntnisse liegen gebündelt bei der Projektleitung und können somit nicht geteilt oder delegiert werden.

Die klare Forderung an eine Projektleitung des Vorhabenträgers ist die Anwendung klassischer oder agiler Projektmanagement-Methoden. Grundkenntnisse in Projektsteuerung oder BIM sind wünschenswert, aber eine Projektleitung muss nicht BIM-Manager:in oder Projektsteuerer:in sein.

Und eine erleichternde Botschaft an alle Managenden: es geht bei BIM nicht um Hardund nicht um Software (sorry for that).

BIM wird als gesamtheitlicher Ansatz für ein Projekt über den gesamten Lebenszyklus betrachtet. Somit müssen die genannten Managementaufgaben von den Verantwortlichen auf Vorhabenträgerseite übernommen werden.

Bild 1. (Abb.: Kepner-Tregoe)

Der erste und entscheidende Schritt ist die Projektdefinition:

– Das konkrete Projektziel

– Die Rahmenbedingungen Leistungsfähigkeit, Kosten und Termine

– Die Organisation der Aufgaben

– Die Strukturierung des Projekts

– Die Festlegung der Ergebnisse

– Die Identifikation der erforderlichen Ressourcen

Wie abgebildet folgen auf diesen ersten Schritt im Übrigen noch einige weitere sehr wichtige hierauf aufbauenden Aufgaben im Verantwortungsbereich der Projektleitung mit der Planung und Implementierung des Projektes, eingebettet in eine offene Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten. Dabei setzt die verantwortliche Person auf Vorhabenträgerseite die getroffenen Festlegungen gemeinsam mit Projektsteuerung und BIM-Fachleuten um.

Aus der Projektstruktur – in einfacher Betrachtung z. B. die relevanten Bauwerke – wird die Informationsbereitstellung in allen Projektphasen nach Meilensteinen mit jeweiligen Anwendungszielen, Akteuren und Lieferobjekten abgeleitet. Ganz deutlich wird diese Zielausrichtung durch den bereits eingeführten Begriff LOIN (level of information needed).

Dies beginnt zuvörderst und im wichtigsten Schritt bei den Bestandsdaten. Diese Altdaten sind zugleich Segen und Fluch. Auch hier weist uns eine zuvor am Projektziel definierte und ausgerichtete Qualität den Weg. Nach Einlesen der Daten wird anhand dieser Kriterien geprüft, ob und in welcher Form die Altdaten geeignet sind. Im Zweifelsfall dienen diese nur als zusätzliche optionale Informationsquelle und die Entscheidung zu aktuell neu erzeugten Daten kann ein Schlüssel zum Projekterfolg sein.

In dieser Phase und im Übrigen auch in allen weiteren Planungs- und Bauphasen müssen die vorhandenen AIA (Auftraggeber-Informations-Anforderungen) auf das Pro-

Bild 2. (Abb.: Autor)

Bild 3. (Abb.: Autor)

jekt individualisiert werden. Nur eine Eliminierung von nicht für das Projekt erforderlichen Datenerhebungen oder Anwendungsfällen hält das Projektvolumen schlank, lässt nachvollziehbare und abnahmefähige Leistungsinhalte zu, verhindert Kostenexplosion und ist am Projektziel sowie den Betreiberbelangen orientiert.

Der letzte und entscheidende Schritt sind die Vorgaben zur fachtechnischen und datentechnischen Qualität der Lieferobjekte, um die Leistungen ausschreiben, vergeben und abnehmen zu können.

Hierzu gehören unabdingbar die Festlegung von Vorgaben der Qualitätsprozesse bei Auftraggeber und Auftragnehmer sowie deren Interaktionen.

– ii –

Go for it!

Die Basis ist geschaffen – warum nicht auch noch weiterdenken? – Eine Zuordnung von LOD zu Leistungsphasen ist nicht zielführend. Vielmehr müssen die LOIN je Liefer-

objekt definiert und in Bezug zu Leistungsphasen gesetzt werden. Zudem können Grund- und besondere Leistungen zeitlich anders priorisiert oder zusammengefasst werden.

Eine übliche generelle Aufteilung in Leistungsphasen 1–4 und 5 ff lässt eine gesamtheitliche Betrachtung des Projektes für Kosten und Termine sowie die erforderlichen personellen Ressourcen nicht zu. Bauausführende Firmen könnten schon zu Projektstart in die Leistungserbringung einbezogen werden.

Eine leistungsphasenbezogene Betrachtung (Planung – Bau) und Betrieb konterkariert den BIM-Gedanken des life cycle.

Think with the end in mind ist mehr als frommer Planerspruch – vom Ende her gedacht sind die Belange des Betreibers immer zu berücksichtigen, obwohl über 80 % aller life-cycle-costs dort liegen (!)

Bild 4. Auszug aus einer Bauteilbibliothek (Abb.: Autor)

Bild 5. (Abb.: Autor)

Ist kein Betreiber bekannt, müssen diese Betreiberbelange zum Projektstart durch zusätzliches Fachpersonal definiert werden.

Für den Gesamtprozess aus Planung, Bau und Betrieb sowie im Übrigen auch Rückbau ergeben sich mit BIM neue Chancen.

In Leistungsphasen und Lieferobjekten gedacht, ist der Wert des erarbeiteten Ergebnisses einer Leistungsphase exakt evaluierbar und kann für eine Ausschreibung in allen Phasen bei AG und AN jeweils einkalkuliert werden. Wegen bekannter Qualität von Ergebnissen entfällt die Kostengefahr bei der Übergabe für AG und AN.

Dadurch können Projekte für Generalunternehmer oder als public-private-partnership- Projekte (PPP) für Investoren attraktiv werden.

Mit vorhandener Projektstruktur ergeben sich neue Ansätze, z. B. in der Sanierung von Bauprojekten. Mit einer definierten Bauteilbibliothek werden Schadensklassen definiert und für die jeweilige Schadensklasse Sanierungsvorschläge erarbeitet, ausgeschrieben und umgesetzt.

Beispiel aus Sanierung Gleishalle HBF Oldenburg rot: Austausch

Brücken werden nach Bauklassen kategorisiert, mit einer standardisierten Entwicklung von Sanierungslösungen für strukturierte Klassen und hierfür typische Schäden. Mithilfe von KI für eine Umsetzung bzw. Anwendung der Technologie, werden analoge Daten zukünftig verfügbar gemacht, diese Daten aus unterschiedlichen Quellen verglichen und vielfältige Auswertungen ermöglicht.

– iii –

BIM – only another TLA?

Auf die eingangs gestellten Fragen ergeben sich bisher in der Anwendung von BIM nicht ausreichend fokussierte Antworten:

– BIM ist nur möglich in einem gemeinsamen Verständnis sowie offenem Umgang und vertrauensvoller Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten.

– BIM muss Berücksichtigung finden in sämtlichen Unternehmensbereichen der Geschäftsführung, der Rechtsabteilung, des kaufmännischen Leitungspersonals, der HR- Abteilung – allesamt für die Schärfung des Projektmanagementgedankens.

– BIM als Methode muss durch die Geschäftsführungen der Auftraggeber und der Auftragnehmer als Top-DownAufgabe wahrgenommen und kommuniziert werden.

– Die BIM-Kompetenz der Projektleitungen des AG und der AN in Bezug auf die Projektmanagementfähigkeiten ist zu stärken. Ein BIM-Berater oder BIM-Manager reichen nicht aus.

– BIM muss als Projekt- und Informationsmanagement verstanden werden. Die gebräuchliche Reduzierung auf Software oder Modellerstellung führt nur zu Missverständnissen.

– Eindeutige Aussagen zu Qualitäten und deren Prozesse sind unabdingbar für eine gemeinsame Projektarbeit.

BIM ist die Chance für alle Betreiber eines Bauwerks und die gesamte Planungs- und Bauwirtschaft. Mit BIM verstanden als Management-Methode ergeben sich völlig neue, nachhaltige und zukunftsorientierte Möglichkeiten. Hierfür muss eine deutliche Verschiebung des Focus hin zum Projektmanagement und deren Verantwortlichen erfolgen.

Ohne Strukturen funktioniert BIM nun mal nicht – doch mit Strukturen ist BIM eine Riesenchance auf unsere Zukunft.

Andreas Mixa

Gastkommentar

Schnittstellen – in der Digitalisierung ein Widerspruch in sich selbst

Gedanken zum 30jährigen Jubiläum des Building Smart

(Foto: Event Images Berlin/Andreas Schulz)

„Damals“ könnte man wohl schon sagen – vor jedenfalls über 30 Jahren ergriffen Vordenker aus dem Planungsbereich zusammen mit Pionieren der Software-Industrie die Initiative und gründeten die IAI (Industry Alliance for Interoperability). Dies geschah aus der puren Not heraus, Planungsdaten von damals noch bedingt professionellen CAD-Systemen irgendwie möglichst verlustarm unter den konkurrierenden Formaten auszutauschen.

Gegenüber der heute zu verzeichnenden Marktkonzentration war die Softwarelandschaft jener Tage geprägt von schier unzähligen Programmen, die alle meinten, das Nonplusultra erfunden zu haben und mithin das führende Datenformat zu besitzen.

Von 3D-Modellen, modellbasiertem Arbeiten, objektorientierter Vorgehensweise oder gar BIM-Methoden war noch nicht mal zu träumen, damals. CAD galt noch allen als elektronische Zeichenhilfe und allenfalls Ende des Zeichenbretts.

Doch der Grundgedanke der Kollaboration war, wenn auch mit dem zungenbrecherischen Begriff IAI, bereits sehr gut gefasst; und so waren die ersten Jahre

der jungen Initiative von Tatendrang und dem Willen geprägt, etwas für die planende Zunft zu tun. Und im Zuge dieser Entwicklung hob man relativ bald schon das neue Format ifc (Industry foundation Class) aus der Taufe.

Das war der Beginn einer rasanten Reise für alle Beteiligten, die zur signifikanten Steigerung der Kompatibilität zwischen verschiedenen Autorensystemen führte.

Schließlich wurde dann mit mit der Umbenennung des Verbandes in „Building Smart“ auch der Fokus mehr auf die Verbreitung der Technologie in die breite Schar der Anwender gelenkt.

Fraglos viel Gutes, für alle Nützliches wurde damit in den letzten zwei Jahrzenten erreicht, auch indem Kollaboration unter den verschiedenen Stakeholdern auf breitere Beine gestellt worden ist.

Doch erscheint es ratsam, auch einmal einen prüfenden, wenn nicht kritischen Blick zurück und auf den aktuellen Status sowie die Akzeptanz von ifc bzw. BuildingSmart in der Breite zu werfen – mit Stand heute. Und sollte da noch etwas glänzen, ist es bei weitem nicht notwendig nur Gold.

Doch erscheint es ratsam, auch einmal einen prüfenden, wenn nicht kritischen Blick zurück und auf den aktuellen Status sowie die Akzeptanz von ifc bzw. BuildingSmart in der Breite zu werfen.

Tauchen doch bei vielen Marktbeteiligten immer mehr Fragen nach der Agilität, Flexibilität und Sinnhaftigkeit all der vielen Verschachtelungen und Verfransungen auf.

Widmen wir uns also ein paar wirklich drängenden Fragen hierzu:

1. Wird die Kommerzialisierung des BuildingSmart dem ursprünglichen Geist bei der Gründung der Initiative noch gerecht?

2. War und ist es wirklich weise, die Gründungsmitglieder (sprich: Softwarefirmen, die den Großteil der Aufwände nebst Innovationen getragen und getrieben haben) so radikal aus dem Zentrum des Verbandes zu verbannen und nur noch als Sponsoren und Geldgeber für die endlosen Veranstaltungen zu missbrauchen?

3. Ist ifc aufgrund der so schwerfälligen und ultralangsamen Entwicklungen der nächsten Versionen eigentlich noch für die kommenden Jahre tragfähig?

4. Durchschaut überhaupt noch jemand die vertrackten Zusammenhänge?

5. Können die Dutzende von Rooms, Arbeitsgruppen und Regionalgruppen noch sinnvolle Ergebnisse mit vertretbarem Aufwand und praxistauglich produzieren?

6. Was kommt nach ifc?

7. Braucht man in Zukunft noch Schnittstellenformate und werden diese durch die rasante Entwicklung von KI nicht in kürzester Zeit obsolet?

Bild 1. Könnte ifc das Schicksal bald ereilen?

8. Warum ziehen sich immer mehr größere Mitglieder aus dem bS zurück?

9. Warum scheinen die diversen Events die inhaltliche Aufgabe des bS in den Hintergrund treten zu lassen?

Wer sich ehrlich mit diesen und anderen Fragestellungen befasst, dürfte vermutlich zu ähnlichen Schlussfolgerungen wie der Autor kommen:

– Ja, es war eine schöne Zeit, gemeinsam etwas für die Verbreitung von Digitalisierungsmethoden (u. a. BIM, Open BIM) zu tun.

–

Der Gedanke, alles in ein einziges universelles Datenaustauschformat zu packen, hat die Gemüter und Denker der Branche beflügelt und nicht zuletzt auch zu einer gewissen Reife und Mündigkeit vieler beigetragen.

– Was uns auf diesem Weg wohl entglitten ist, ist der Sinn für die Einfachheit der Methoden zu sorgen und alles Komplizierte daraus zu verbannen.

– Das Monster, das wir uns geschaffen haben, können (oder wollen?) wir nicht mehr kontrollieren.

Und Aspekte wie diese führen offensichtlich dazu, dass Mitglieder der ersten Stunde seit geraumer Zeit ihre Softwarelandschaft so entwickeln und umstellen, dass man in Zukunft Daten ohne das Vehikel ifc direkt mit anderen Anbietern von Lösungen austauschen kann und wird – nicht zuletzt auch auf Drängen von Unternehmen, die ihre alten Unternehmensprozesse im Rahmen der Digitalisierung von Abläufen umstellen müssen, um wettbewerbsfähig zu werden oder zu bleiben.

Die namhaften Softwareunternehmen haben längsterkannt, dass es effizienter und nachhaltiger ist, sich aus den selbstgewählten, geschützten Datensilos mit proprietären Eigenformaten und der Isolierung, bzw. dem Schutz der erzeugten Daten herauszubewegen.

Von diesem Blickwinkel aus betrachtet, hatte der Workaround mit dem Thema ifc durchaus seine Berechtigung. Doch haben die namhaften Softwareunternehmen längst erkannt, dass es effizienter und nachhalti-

ger ist, sich aus den selbstgewählten, geschützten Datensilos mit proprietären Eigenformaten und der Isolierung, bzw. dem Schutz der erzeugten Daten herauszubewegen. Auf diesem Wege ermöglichen sie den Marktbegleitern bei disziplinübergreifenden Kundenprozessen eine kollaborative Zusammenarbeit, offen und ohne Datenverluste; und dies zukünftig ohne Schnittstellen, die eigentlich beim Thema Digitalisierung einen Widerspruch in sich selbst beschreiben. Denn eine Schnittstelle ist, wie ihr Name schon sagt, in diesem Fall nie gut, weil sie immer etwas wegschneidet, was sich keiner mehr leisten kann und will! Vielleicht sehen wir ja in nicht zu ferner Ferne einen bS, der sich aus der Technologieblase zurückzieht, sich auf den wichtigen Punkt konzentriert, effiziente Arbeitsmethoden im Rahmen der Digitalisierung von Planungs- und Bauprozessen zu etablieren und somit das Thema Software-Entwicklung wieder denen überlässt, die sich damit auskennen und die nötigen Werkzeuge für die Zukunft zur Verfügung stellen.

Schnittstellen beschreiben eigentlich beim Thema Digitalisierung einen Widerspruch in sich selbst.

Dietmar Bernert

Bild 2. Wo Schnittstellen – trotz notorischer Frisör-Wortspielerei – eventuell noch Sinn ergeben (Fotos: pxhere)

Tale of two worlds

Über die Logiken zweier Milieus, die in vielen Bauprojekten immer wieder aufeinanderstoßen – und über Narben, die die Digitalisierung offenlegt

Neues entsteht in der Natur bekanntlich vorwiegend in Grenzzonen. Dort wo zwei verschiedene Milieus aufeinanderstoßen, und jedes versucht dem anderen seine Logik aufzuzwingen; dort entstehen Spannungen, die auf einem gleichen Acker schwer zu erreichen sind. Dort wo das Meer auf das Land stößt, oder es eine tektonische Platte mit der anderen aufnimmt. Dort wo verschiedene Arten mit verschieden Bedürfnissen kollidieren, oder verschiedene Kulturen mit verschiedenen Religionen zusammenzuleben haben. Auf den sich dergestalt ergebenden Narben entstehen durch den hohen Druck, Lösungen zu finden, immer wieder neue Ansätze, in einer Geschwindigkeit, mit der der Rest des landesinneren Lebens einfach nicht mithalten kann – und auch nicht muss, weil es dort einfach viel bequemer zugeht.

Solche Narben haben wir in unserer Bauindustrie. Diese lagen vor der Digitalisierung nicht ganz so offen, bis die Digitalisierung sie jetzt ans Licht brachte und vergrößerte. Es geht auch hier um die ewigen Schnittstellen – in diesem Casus um jene zwischen industriellen Systemen und der Welt der Projekte.

– i –

Projektwelt – Produktwelt

Zur Verdeutlichung: Ein Projekt in der Bauindustrie, ob nun Hochbau, Tiefbau, Infrastruktur, öffentlich oder privat; es ist stets ein „temporäres Vorhaben“ mit einem Anfang und einem Ende, in das verschiedenste Beteiligte sich zeitweise einklinken und sich danach wieder von ihm lösen. Ein Projekt kann man mit Prozessen (z. B. den 49 Prozessen der 5 Prozessgruppen des PMI) abdecken. Methodik ist also ebenso anwendbar wie Best Practice oder Lessons learned, etc. … Aber es besteht immer noch ein

großer Unterschied zu wiederholten Operationen. Der Fokus von solchen Operationen ist die Kontrolle im Detail und ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess. Der Fokus von Projekten hingegen ist das Überleben (ja). Das Bauvorhaben, und seine Kernbeteiligten leben in dieser Projektwelt, mit den Regeln und den Logiken der sich immer neu zusammenwürfelnden Unternehmensgruppen. Die bringen etwas gigantisch Komplexes zustande, das mehr oder weniger einmalig ist und in seinem Entstehen keine Spur von postheroischem Management zeigt, sondern vielmehr den eindeutig heroischen Versuch darstellt, bei jedem einzelnen Schritt im Projekt nicht pleite zu gehen. Man arbeitet zusammen … – sehr sehr vorsichtig zusammen. Demgegenüber lebt etwa eine Automobilindustrie in der Logik der sich wiederholenden Operationen, der Standarisierung und Optimierung.

Das Bauvorhaben, und seine Kernbeteiligten leben in dieser Projektwelt, mit den Regeln und den Logiken der sich immer neu zusammenwürfelnden Unternehmensgruppen. Die bringen etwas gigantisch Komplexes zustande, das mehr oder weniger einmalig ist und in seinem Entstehen keine Spur von postheroischem Management zeigt, sondern vielmehr den eindeutig heroischen Versuch darstellt, bei jedem einzelnen Schritt im Projekt nicht pleite zu gehen.

Nun gibt es jedoch Unternehmen, die genetisch der Automobilindustrie ähnlich sind (in Genauigkeit und in Operationen lebend), die aber Ihren Nahrungsplatz in Bauvorhaben suchen. Die Rede ist hier von Systemen, von komplexeren, maschinellen Bestandteilen der Gebäude. Komplexe Fassaden, Laborbestandteile, bestimmte Teile der Gebäudetechnik und allen voran: die Fördertechnik (Aufzüge und Rolltreppen).

Aufzughersteller zählen zur Spezies von Tieren, die in hochtechnologischem Milieu Maschinen entwerfen, deren

Bild 1. Verdrehte Welt 1: Muss neandertalisiert werden

Komplexität und Technologiegrad einem Automobil sehr nahekommen. Dies geschieht dank der Digitalisierung mit Software-Werkzeugen, die denen der Bauindustrie einige Schritte voraus sind. Dann muss das Tier Aufzughersteller aber hinunter an den Fluss, um seine Nahrung zu besorgen, und tritt so mit dem digitalen „Zustand“ der AECO in Kontakt. Es ist gezwungen, aus seinem ERP- und CRMSystem mit Hilfe von CPQs und parametrischen BIMWerkzeugen massive Mengen an Angeboten zu generieren, in Formaten die eigentlich nicht dazu gedacht sind, einen Aufzug oder eine Rolltreppe zu repräsentieren. Die Dokumentensätze/Angebote, die es dann über die Zielgrade schaffen, werden dann als „GO“ betrachtet, aber die technischen Informationen, welche nötig sind, um nun die volle Digitalisierung weiterhin in der Produktion, CAD CAM Robotisierung etc. auszunutzen, stecken auf keinen Fall in den Dateien, die man als „primitive Kommunikationsform“ mit der Bauwelt benutzt hat.

– ii –

Neandertalisieren oder Elaborieren

Man hat es also hier mit zwei Herausforderungen oder Ansätzen zu tun. Entweder geht man als Hersteller den Weg, als höher entwickeltes Wesen, seine native Sprache so zu neandertalisieren, dass sie in den Bauprojekten gut ankommt und verständlich ist, oder man versucht die Kommunikations-Werkzeuge der AECO so stark zu vergewaltigen, dass sie an die Mindestherausforderungen der eigenen, reiferen Industrie herankommen, was nachweisbar unmöglich ist.

Wie wir anfangs sagten, entstehen auf diesen Narben dann Innovationen, wie im konkreten Falle der Aufzüge, das LD3 Format. Dies ist ein BIM Format, dass der Logik eines Aufzuges entspricht, und in den Softwares „Lift Designer“ oder „Elevator Architekt“ lebt und von dem Softwarelösungen für Aufzugs- und Fahrtreppenplanung anbietenden Softwarehaus DigiPara entwickelt wurde. Es ist eine Datenkapsel mit Herstellerlogik, die leicht in die BIM und 2DCAD Prozesse der Bauprojekte eingebunden oder exportiert werden kann.

Maschinen sind nun mal Systeme, deren Bestandteile man nicht aleatorisch zusammenklebt. Sie bestehen aus Komponenten, deren Zusammenspiel regelbasiert ist, und deren Entwurf auch wieder von den Bestandsparametern des Objekts abhängt, in die sie eingepflegt werden. Parametrisches entwerfen von Fördertechnik ist in der Aufzugsindustrie Gang und gäbe. Hier besteht die Herausforderung eher in der Masse, und in den für die Bauindustrie verdaulichen Formaten. Das oben erwähnte, parametrisch BIM-Objekte generierende Software-Programm Digipara ist in dieser Narbe entstanden, und bringt diese beiden Welten zusammen. Planer können durch Angeben der Bestandsparameter auf Knopfdruck BIM-Objekte generieren, und sich somit auf das Auswerten der verschiedenen Verkehrs-Szenerien konzentrieren, während die Hersteller von Ihrer Seite her, aufwandslos und automatisiert die gigantischen Massen der geforderten Dokumente und Angebote produzieren können.

– iii –

Die vertikale Narbe

Doch auch hier sehen wir eine vertikal verlaufende Narbe (horizontal war jene zwischen Herstellern und Planern). Vertikal besteht – wie stets in unserer Industrie – die Narbe innerhalb der Unternehmen, zwischen den „Besitzern“ der historischen 2D CAD-Prozesse und den Innovatoren, die das hohe Potential des parametrischen Planens sehen –also Abteilungen gegen Abteilungen, Arbeitsweisen gegen Arbeitsweisen. – BIM schleicht langsam weiter voran im Tempo der Abteilungsleiter, die in Rente gehen. Geschäftsführer verzweifeln an der internen Resistenz. Junges Talent geht (oder kommt erst gar nicht), weil man nicht „digitalunlogisch“ leben will, und sich an zu wiederholenden, stupiden Aufgaben seinen Burnout holen möchte.

Dazu abschließend eine drollige Replik:

„Erinnerst du dich an die Zeit vor dem Internet, als die Leute dachten, der Grund für Dummheit sei der fehlende Zugang zu Informationen? – Ja … er war’s nicht.“

Andres Damjanov

Bild 2. Verdrehte Welt 2: Muss elaboriert werden (Abb.: 1 DigiPara; 2 pxhere)

Digitalisierung im österreichischen Bauwesen

Zum aktuellen Status Quo der Digitalisierung in der Baubranche

Kein Zukunftsthema: Die Digitalisierung im österreichischen Bauwesen ist nicht länger etwas Visionäres. Sie ist vielmehr eine gegenwärtige Notwendigkeit, um Bauprozesse für alle Beteiligten – Bauwerber, Planer, Behörden und Unternehmen – einfacher, schneller und transparenter zu gestalten. Die Zukunftsagentur Bau (ZAB) setzt sich aktiv dafür ein, die Branche auf diesem Weg zu unterstützen und über neue Chancen für Baubetriebe zu informieren.

Studien zum digitalen Reifegrad in der österreichischen Baubranche zeigen ein klares Bild: Die Branche als Ganzes ist aktuell überwiegend in den Kategorien des „Digital Beginners“ bis zum ersten Drittel des „Digital Followers“ einzuordnen. Dies bedeutet, dass zwar erste Schritte unternommen wurden, das volle Potenzial der Digitalisierung aber noch lange nicht ausgeschöpft wird.

Herausforderungen und Problemlagen: Die Baubranche steht bei der digitalen Transformation vor erheblichen Hürden:

– Rechtliche und infrastrukturelle Aspekte: Unterschiedliche Bauordnungen, uneinheitliche Plattformen und

Datenformate sowie fehlende bundesweit gültige digitale Signaturen verlangsamen den Fortschritt.

– Software- und Systemlandschaft: Viele Baubetriebe setzen bereits zahlreiche EDV-Programme, Softwarelösungen und digitale Werkzeuge ein. Diese sind jedoch oft Insellösungen, die nur eingeschränkt miteinander vernetzt werden können. Es gibt eine breite Systemlandschaft mit vielen verschiedenen Programmen, wobei Microsoft Office-Anwendungen wie Outlook und Excel dominieren (45 %). Trotz einer Vielzahl angeschaffter Lösungen (durchschnittlich 21) wird deren Anwendungstiefe und -breite von den Mitarbeitenden oft nur unzureichend genutzt. Dies führt zu mehrfachen Datenerfassungen und doppelten Tätigkeiten.

– Datenmanagement und Workflows: Es mangelt an durchgängigem Datenmanagement und der Kenntnis über die Entwicklung von Speicherdatenmengen. Workflow-basierte Systeme sind oft nur teilweise vorhanden oder fehlen ganz (58 % der Betriebe haben keine). Daten und Dokumente werden häufig noch per E-Mail ausgetauscht oder in nicht standardisierten Ordnersystemen gespeichert.

Bild 1.

–

Mangelnde Strategie und Kulturwandel: Ein zentrales Problem ist das fehlende Bewusstsein, dass Digitalisierung nicht nur den Kauf von Software umfasst. Oftmals werden Investitionen ohne klare Strategie- oder Budgetpläne getätigt. Der schleppende Kulturwandel in vielen Organisationen und die traditionell individuelle Arbeitsweise in der Baubranche stellen ebenfalls große Hindernisse dar.

– Mitarbeiterkompetenzen und Schulung: Die Mitarbeitenden sind mit den bisherigen Software-Einschulungen am unzufriedensten. Schulungen erfolgen oft nur einmalig bei Softwareanschaffung und konzentrieren sich auf Funktionalitäten statt auf standardisierte Prozesse und Arbeitsweisen. Dies führt dazu, dass Programme nicht in der erforderlichen Breite und Tiefe genutzt werden können. Das Budget für Weiterbildungsmaßnahmen ist im Vergleich zu Software- und Hardware-Ausgaben oft unverhältnismäßig gering.

– Produktivität: Bisherige Digitalisierungsmaßnahmen haben die Produktivität der Baubetriebe nicht im erwarteten Ausmaß steigern können, da oft eine übergeordnete Unternehmensstrategie und ausreichendes Knowhow fehlen.

Die Notwendigkeit, in die Digitalisierung zu investieren

Die Vorteile eines durchgängig digitalen Bauverfahrens sind offensichtlich und unumgänglich für eine zukunftsfähige Baubranche:

– Effizienz und Transparenz: Digitale Behördenverfahren ermöglichen schnellere Abläufe dank definierter Maximalfristen, eine einheitliche digitale Einreichung mit automatischer Vollständigkeitsprüfung und eine klare Kommunikation mit jederzeit einsehbarem Verfahrensstatus für Bauwerber. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung von Papier und Behördenwegen.

– Wettbewerbsvorteile: Um in einem sich wandelnden Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, ist die Digitalisierung entscheidend. Unternehmen, die es schaffen, die Chancen der Digitalisierung zu erkennen und sinnvoll umzusetzen, werden besser durch Krisen kommen und schneller wachsen.

– Produktivitätssteigerung: Obwohl die bisherigen Maßnahmen die Produktivität nicht wie erhofft gesteigert haben, sind die meisten Führungskräfte davon überzeugt, dass Digitalisierung die Produktivität erhöhen kann. Das Potenzial dazu ist immens, wenn die richtigen Schritte unternommen werden.

– Erkenntnisse aus dem DIGIPULS: Der DIGIPULS, der den Einsatz von Software in Relation zu den Mitarbeiteraktivitäten setzt, zeigt auf, dass in Bereichen wie der Bauausführung, Kundenakquise, Planung und Abrechnung unnötig viele verschiedene Softwareprogramme und individuelle Arbeitsweisen existieren. Gerade hier, wo die meiste Wertschöpfung stattfindet, liegt das größte Optimierungspotenzial. Durch die Bereinigung und Verdichtung der Softwarelandschaft sowie gezielte Schulungen in diesen „Top Themenbereichen“ können Betriebe den größten Nutzen in der digitalen Veränderung erzielen.

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Empfehlungen für eine erfolgreiche digitale Transformation

Um den digitalen Reifegrad der österreichischen Baubetriebe zu erhöhen und von den Vorteilen der Digitalisierung umfassend zu profitieren, sind folgende Maßnahmen und Empfehlungen unerlässlich:

1. Strategieentwicklung als Chefsache: Jedes Digitalisierungsvorhaben muss als Projekt betrachtet und in eine langfristige (Digitalisierungs-)Strategie eingebettet sein. Digitalisierung ist Chefsache und sollte Top-down erfolgen, wobei Führungskräfte eine Vorreiterrolle einnehmen und aktiv vorleben müssen. Die Digitalisierungsstrategie sollte zudem als Teil einer gesamtheitlichen Organisationsentwicklung verstanden werden.

2. Mitarbeiterzentrierung und Kompetenzaufbau: Die aktive Einbindung und umfassende Schulung der Mitarbeitenden von Beginn an ist entscheidend für den Erfolg. Es bedarf regelmäßiger Weiterbildungspläne, die sich nicht nur auf Software-Funktionen, sondern auch auf neue Arbeitsweisen, Prozesse und digitale Kompetenzen konzentrieren. Der Aufbau von internem Digita-

Thesen – keine Angst, nicht 95 und an keine Tür geschlagen, sondern quer durchs Heft an unverhofften Stellen. Einmal mental durchatmen, disruptiver Perspektivwechsel oder einfach nur drollige Gedanken, zu allem, was

(1)

Gerade einmal sieben US-Unternehmen mit einer gemeinsamen Kapitalmacht, die dem BIP der EU entspricht, kontrollieren die weltweite digitale Infrastruktur. Schlüssige Analysen, wie die M7 derartig aufsteigen konnten, liefern die beiden Ökonomieprofessoren Cédric Durand aus Frankreich und Yanis Varoufakis aus Griechenland. In seinem Buch „Technofeudalismus – Was den Kapitalismus tötete“ macht Varoufakis die Austeritäts-

lisierungs-Know-how durch die Entwicklung eigener Digitalisierungsexperten und die Etablierung digitaler Mentoren ist von großer Bedeutung.

3. Optimierung der System- und Datenlandschaft: Es gilt, die bestehende Softwarelandschaft zu evaluieren und zu verdichten, Schnittstellenverbindungen zu schaffen und die Nutzung vorhandener Programme zu intensivieren. Die Zentralisierung von Daten und die Implementierung automatisierter Workflows zwischen Systemen sind essenziell, um Datendurchgängigkeit und Transparenz zu gewährleisten. Standardisierte Plattformen und Datenformate sind zu fördern.

4. Prozessmanagement und Standardisierung: Bestehende Abläufe und Prozesse müssen betrachtet, gegebenenfalls angepasst und standardisiert werden. Die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems unterstützt eine konsistente Arbeitsweise und reduziert Fehler.

5. Kontinuierliche Entwicklung: Digitalisierung ist ein fortlaufender Prozess, der eine ständige Bewertung und Anpassung erfordert. Ein offener Wissens- und Erfahrungsaustausch mit anderen Baubetrieben kann dabei sehr wertvoll sein.

Die Zukunftsagentur Bau spielt eine wichtige Rolle, indem sie praxisnahes Know-how, ein Expertennetzwerk und konkrete Handlungsempfehlungen bereitstellt, um österreichische Baubetriebe zu stärken. Die angeführten Schritte sind Empfehlungen, wobei jeder Betrieb sein eigenes Tempo und seine Intensität bei der Umsetzung festlegen sollte, um die Chancen und den Nutzen der digitalen Veränderungen für sich zu erkennen. Es ist entscheidend, ins Handeln zu kommen, da die digitale Transformation keinen Stillstand erlaubt. Die Kluft zwischen digital agilen und zurückhaltenden Betrieben wird sich sonst weiter vergrößern.

www.zukunft-bau.at

mit Digitalisierung zu tun hat – mit dem Thema, das uns wie kein zweites umtreibt, auch wenn das Nie-Dagewesene in unserer Gesellschaft schon eine ziemlich lange Geschichte hat. (siehe These 14, S. 94)

politik der Zentralbanken als einen wichtigen Faktor aus. Demzufolge pumpten Zentralbanken seit der Finanzkrise im Jahr 2008 Billionen billigen Geldes in die Märkte. Bei den M7 wirkte das wie Dünger: Sie kauften eigene Aktien zurück, trieben die Kurse künstlich nach oben und sammelten Kapital an, das sie in immer größere Plattformen steckten. (ct 20/25, S. 15)

Bild 2. (Abb.: Robert Plomberger Kompetenzzentrum Future Digital)

BIM Darwin Award: Wenn Modelle an der Realität scheitern

Von der Theorie zur Baustelle: Welche BIM-Anwendungsfälle echten Mehrwert stiften – und was den Unterschied zwischen Best Practice und Worst Case ausmacht

BIM hat sich als Standard in Planung und Bau etabliert und gilt als Schlüsseltechnologie für Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz. Die Voraussetzung dafür ist jedoch eine konsequente, informationsgepflegte Basis – der Digitale Zwilling. Doch mit der Verbreitung digitaler Methoden stellt sich die kritische Frage: Welche Anwendungsfälle sind in der Praxis wirklich sinnvoll, und welche erzeugen am Ende nur Datenmüll? Und: Was machen wir mit dem Datenmüll?

Das international tätige Ziviltechnikbüro FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH gilt als BIM-Experte und hat sich intensiv mit dieser Frage auseinandergesetzt. Anhand konkreter Projekte zeigt das Unternehmen, wie Kommunikation, Information und Know-how den Unterschied zwischen Best Practice und Worst Case ausmachen.

– i –

Die Gefahr der Digitalen Selbstzweckhaftigkeit

„Wir sehen immer wieder Anwendungsfälle, die ambitioniert klingen, in der Praxis aber kaum Mehrwert stiften. Im schlimmsten Fall verzögern sie die Abläufe und erzeugen Daten, die niemand braucht“, konstatiert Frank Mettendorff, BIM-Experte und Leiter der Digital Services bei FCP, gemeinsam mit FCP-Geschäftsführer Wolf-Dietrich Denk.

Mettendorff spricht in diesem Zusammenhang augenzwinkernd vom „BIM Darwin Award“ – ein Begriff für jene Anwendungsfälle, die in der Theorie gut gemeint sind, aber an der Praxisferne scheitern. Sie eliminieren sich sozusagen selbst aus der effizienten Baupraxis.

– ii –

Lehrstück bei aktuellem Projekt: Wenn Modelltreue die Realität besiegt

Einen solchen „BIM Darwin Award“ hätte ein aktuelles Projekt verdient, das exemplarisch die eklatante Lücke zwischen digitaler Theorie und Baustellenrealität offenbart: Im konkreten Fall zeigte sich, dass die Werksmontageplanung im virtuellen Raum eine Komplexität annahm, die in der physischen Ausführung weder praktikabel noch notwendig war. Der erfahrene Monteur auf der Baustelle sah sich einem Plan gegenüber, der seinem tief verwurzelten Fachwissen und der gängigen Baupraxis widersprach. Er handelte pragmatisch: Er führte die Arbeiten so aus, dass sie das gewünschte Endresultat lieferten.

Das Dilemma: Die physische Ausführung war fachlich korrekt, entsprach jedoch nicht dem akribisch erstellten digitalen BIM-Modell. Anstatt die Diskrepanz als wertvolle Korrektur zu sehen, traf der Bauherr eine folgenschwere Entscheidung: Um die Modelltreue zu gewährleisten, wurde die ausgeführte Teilleistung abgerissen und komplett neu gebaut. Effizienz und Nachhaltigkeit blieben auf der Strecke – ein kostspieliges Versagen, das die Potenziale von BIM ad absurdum führte.

Dieser Case verdeutlicht: BIM ist nur so gut wie das Know-how aller Beteiligten, das darin einfließt. Monteure und Facharbeiter sind keine reinen Befehlsempfänger; sie bringen essenzielles Erfahrungswissen von der Baustelle mit, das den Bauablauf optimiert oder im schlimmsten Fall rettet. Wird dieses Expertenwissen nicht frühzeitig in die digitale Planungsphase integriert, droht das vermeintlich perfekte BIM-Modell an der harten Realität der Baustelle zu scheitern. Die digitale Planung darf die gelebte Baupraxis niemals ignorieren.

– iii –

Best Practice: Zeitgemäße BIM-Anwendungen mit Fokus

FCP demonstriert gleichzeitig, wie ein fokussierter BIMEinsatz echten Mehrwert generiert und die Branche voranbringt. Sinnvolle Anwendungen schaffen Transparenz, sparen Ressourcen und bilden eine valide Entscheidungsgrundlage:

Bild 1. V. l. n. r. Wolf-Dietrich Denk, Peter O’Brien, Frank Mettendorff, Thomas Rabl

– AVA bei den Wiener Linien: BIM-basierte Ausschreibungen ermöglichen präzisere Mengenermittlung und Kostenkalkulation, und ermöglicht eine optimierte Vergabe und Abrechnung auf der gleichen Datenbasis.

– Materieller Gebäudepass inkl. CO2-Bilanz: Alle Baumaterialien werden erfasst, um Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft messbar zu machen. Auch Entwurfs-Optimierungen können somit früh und mit wenig Aufwand auf ihre Nachhaltigkeit geprüft werden.

– Digitales Raumbuch: Konsistente, jederzeit verfügbare Raumdaten erleichtern nicht nur die Planung, sondern auch Betrieb und Facility Management.

– iv –

Drei Säulen für den Projekterfolg: Der Schlüssel liegt in der Information

Nach Erfahrung von FCP bauen funktionierende BIMAnwendungen immer auf drei Säulen auf:

1. Kommunikation – die Basis für Austausch und gegenseitiges Verständnis zwischen allen Disziplinen.

2. Information – die zielgerichtete Generierung und Bereitstellung relevanter Daten.

3. Know-how – die Integration des Fachwissens aller Projektbeteiligten, vom Planer bis zum Monteur.

– v –

Gelingende BIM-Umsetzung mit der Digitalen Projektumgebung (DPU)

Ein zentrales Thema bei der Umsetzung von BIM ist der Umgang mit den im Prozess entstehenden Daten. Während häufig der Fokus auf der Modellierung selbst liegt, zeigt sich in der Praxis, dass vor allem die strukturierte Weiterverwertung entscheidend ist. Viele digitale Nebenprodukte, die vorschnell als „Datenmüll“ klassifiziert werden, können – sofern sie aufbereitet werden – einen konkreten Nutzen für Planung, Bau und Betrieb entfalten.

Dabei gilt Kommunikation als wesentlicher Erfolgsfaktor: „Ohne Kommunikation gibt es keine Information –

und ohne Information kein funktionierendes BIM“, fasst Frank Mettendorff eine zentrale Herausforderung zusammen.

Mit der von FCP entwickelten Digitalen Projektumgebung (DPU) wird versucht, diese Lücke zu schließen. Die Plattform verfolgt das Ziel, Informationen aus BIM-Modellen niederschwellig zugänglich zu machen – rollenbasiert, kontextbezogen und orientiert an konkreten Anwendungsfällen. Damit sollen Daten nicht nur für Spezialist:innen, sondern auch für andere Projektbeteiligte verständlich und nutzbar werden.

Im Vergleich zu gängigen CDE-Lösungen positioniert sich die DPU stärker als Arbeitsumgebung, die nicht allein auf Datenablage und -austausch abzielt, sondern auch auf deren aktive Aufbereitung und Visualisierung. Das reicht von einfachen Einblicken für die Baustelle bis hin zu detaillierten Analysen für Planung und Management.

Für die Praxis bedeutet dies: Informationsflüsse können zentral gesteuert, Schnittstellen reduziert und Entscheidungsgrundlagen frühzeitig verfügbar gemacht werden. Damit trägt die DPU zu einer der Kernfragen des digitalen Bauens bei – wie Daten nicht nur gesammelt, sondern im Projektalltag wirksam genutzt werden können.

– vi –

Fazit: BIM als Werkzeug, nicht als Selbstzweck

Die Praxis belegt: BIM ist weder Allheilmittel noch Selbstzweck. Entscheidend für den Erfolg ist die kritische Auswahl der Anwendungsfälle, die einen messbaren, echten Mehrwert bringen, sowie der professionelle Umgang mit den generierten Daten.

Durchdachte Prozesse, offene Kommunikation und die aktive Integration des Fachwissens aller Beteiligten sind der unumgängliche Schlüssel zu erfolgreichen Projekten. Nur so wird aus dem digitalen Modell ein lebendiges Werkzeug, das den Weg in eine nachhaltige und effiziente Bauzukunft ebnet – ohne sich für den „BIM Darwin Award“ zu qualifizieren.

www.fcp-ing.de

Bild 2. Neue Residenz innen (Abb.: FCP)

Vom Schwarz-Weiß zum Miteinander

Über Kollaboration, Kulturwandel und Plattformgedanken in der digitalen Bauwelt

Die Baubranche gilt seit Jahrzehnten als eine der konfliktträchtigsten Industrien. Klassische Projektstrukturen sind geprägt von fragmentierten Prozessen, unklaren Verantwortlichkeiten und einer Kultur des gegenseitigen Misstrauens. Nicht selten endet dies in der sprichwörtlichen Suche nach dem Schuldigen, bei der Fehler und Mehrkosten zwischen den Beteiligten hin- und hergeschoben werden. Diese Situation wird zusätzlich durch eine schleppende Digitalisierung verschärft: Während andere Branchen längst auf durchgängige digitale Workflows setzen, dominiert im Bauwesen vielerorts noch die manuelle Mengenund Kostenermittlung. Architektenpläne werden ausgedruckt, mit dem Dreikantmaßstab vermessen und in AVA-Programme übertragen – ein Verfahren, das schon beinah in die analoge Steinzeit verweist, zeitintensiv ist und auch noch eine hohe Fehleranfälligkeit aufweist.

Die digitale Transformation verspricht hier Abhilfe, doch stellt sich die Frage: Wie kann es gelingen, eine Branche, die in ihren Strukturen, Gepflogenheiten und Arbeitsweisen über Jahrzehnte verharrt hat, auf eine neue Stufe der Kollaboration zu heben? Und können insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die das Rückgrat der Bauwirtschaft bilden, diese Entwicklung überhaupt bewältigen? Laut statistischem Bundesamt erzielten kleinere und mittlere Unternehmen 2022 etwa 77 % des Umsatzes und beschäftigten ca. 87 % der tätigen Personen.

– i –

Kollaboration als Schlüssel

Ein zentraler Hebel liegt in der Stärkung von Kollaboration. Gemeint ist damit nicht nur die Zusammenarbeit in-

nerhalb einzelner Büros oder Gewerke, sondern ein übergreifendes Miteinander entlang des gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks. BIM-gestützte Modelle bieten dafür eine wesentliche Grundlage, da sie eine „Single Source of Truth“ schaffen: Alle Beteiligten greifen auf denselben Datenbestand zu und reduzieren so Interpretationsspielräume und Doppelarbeit.

Dadurch entsteht eine neue Transparenz, die Konflikte von Beginn an reduziert. Streitigkeiten über Mengen und Kosten lassen sich vermeiden, wenn allen Projektbeteiligten dieselben Informationen zur Verfügung stehen. Kollaboration schafft ein gemeinsames Verantwortungsbewusstsein, das traditionelle Konfrontationen ersetzen kann. Wo früher Abgrenzung dominierte, kann heute Vertrauen entstehen – ein Kulturwandel, der allerdings nicht allein durch Technik, sondern auch durch veränderte Arbeitsweisen und Mindsets getragen werden muss.

– ii –

KMU im Spannungsfeld

Wo früher Abgrenzung dominierte, kann heute Vertrauen entstehen – ein Kulturwandel, der allerdings nicht allein durch Technik, sondern auch durch veränderte Arbeitsweisen und Mindsets getragen werden muss.

Gerade kleine und mittlere Unternehmen stehen vor besonderen Herausforderungen. Sie verfügen oftmals weder über die Ressourcen, um komplexe BIM- oder Plattformlösungen eigenständig aufzubauen, noch über eigene Expertinnen und Experten, die neue Prozesse und Workflows gezielt schulen, damit dieser feste Bestandteil der täglichen

Bild 1. Digitalisierung im Bauwesen: Alle Beteiligten greifen auf denselben Datenbestand zu und reduzieren so Interpretationsspielräume und Doppelarbeit.

Bild 2. Cloudbasierte Lösungen und standardisierte Schnittstellen erlauben es KMU, digitale Prozesse schrittweise einzuführen, ohne sofort einen radikalen Systemwechsel vornehmen zu müssen.

Arbeit werden. Gleichzeitig bilden sie den überwiegenden Teil der Akteure im Bauwesen. Der Eindruck, Digitalisierung sei eine Aufgabe für große Planungs- oder Baukonzerne, ist daher trügerisch.

Der Eindruck, Digitalisierung sei eine Aufgabe für große Planungs- oder Baukonzerne, ist trügerisch.

Neue Werkzeuge und Plattformen senken jedoch zunehmend die Einstiegshürden. Cloudbasierte Lösungen und standardisierte Schnittstellen erlauben es KMU, digitale Prozesse schrittweise einzuführen, ohne sofort einen radikalen Systemwechsel vornehmen zu müssen. AVA-Programme, wie beispielsweise AVANTI von SOFTTECH, die sowohl 2DMengenermittlung auf Basis von PDF-Plänen als auch 3DBIM-Workflows unterstützen, eröffnen eine Brücke zwischen traditioneller und modellbasierter Arbeitsweise. Die entscheidende Frage lautet daher nicht, ob KMU den Wandel leisten können, sondern vielmehr, wie sich durch Kooperation und intelligente Tool-Auswahl Synergien schaffen lassen.

– iii –

Integrierte Projektabwicklung als Zukunftsmodell

Anreizsysteme fördern das gemeinsame Projektergebnis anstelle individueller Vorteile, wodurch Planungsfehler und Nachträge signifikant reduziert werden können. Diese neue Methode gewinnt jetzt auch in Deutschland, wenngleich insbesondere bei Großprojekten, mehr und mehr an Relevanz.

Doch nicht nur bei Großprojekten kann die digitale Transformation neue Perspektiven eröffnen, sondern genauso für kleinere Bauaufgaben. Die Frage, ob KMU solche komplexen Modelle tragen können, ist daher nicht allein eine ökonomische, sondern auch eine organisatorische. Plattformlösungen, die Kollaboration technisch und strukturell unterstützen, machen IPA und vergleichbare Modelle zunehmend auch im Mittelstand praktikabel. Regelmäßige Zusammenkünfte der Stakeholder können damit auf weniger Präsenz-Meetings reduziert werden. So besteht auch für kleinere und mittelständische Unternehmen mit weniger Personal die Option, an solchen Projekten zu partizipieren.

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Vom Konflikt zum Workflow – das Beispiel Abrechnung

Besonders deutlich wird das Potenzial digitaler Plattformen im Bereich der Bauabrechnung. Kaum ein Prozess ist in der Praxis so konfliktbehaftet wie die Erstellung, Prüfung und Freigabe von Rechnungen. Mengenabweichungen, unklare Aufmaße und unterschiedliche Interpretationen führen regelmäßig zu Auseinandersetzungen zwischen Auftragnehmern, prüfenden Instanzen und Auftraggebern. Plattformen wie beispielsweise GRAVA connect von SOFTTECH zeigen, wie sich diese Konfliktzone entschärfen lässt.

Alle Beteiligten arbeiten idealerweise kollaborativ auf einer gemeinsamen Datenbasis, die sowohl Mengen als auch Leistungen eindeutig dokumentiert. Die Integration von E-Rechnungs-Standards und automatisierten Prüfmechanismen beschleunigt den Prozess und schafft eine rechtssichere Grundlage. Statt Streit über Details steht die gemeinsame Realisierung des Projekts im Vordergrund. Damit wird nicht nur Zeit gespart, sondern auch Vertrauen aufgebaut – ein zentrales Gut in einer Branche, die traditionell von Auseinandersetzungen geprägt ist.

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Integrierter Workflow

Ein besonders vielversprechender Ansatz zur Überwindung der tradierten Fragmentierung ist die Integrierte Projektabwicklung (IPA). Dieses Modell basiert auf der frühzeitigen Einbindung aller relevanten Akteure und einer konsequenten Transparenz über Ziele, Kosten und Risiken. Anreizsysteme fördern das gemeinsame Projektergebnis anstelle individueller Vorteile, wodurch Planungsfehler und Nachträge signifikant reduziert werden können. Diese neue Methode gewinnt jetzt auch in Deutschland, wenngleich insbesondere bei Großprojekten, mehr und mehr an Relevanz. In den USA, in Australien und in Skandinavien gilt sie als etabliert. Europaweiter Vorreiter ist Finnland.

Die Nutzung digitaler Plattformen wie beispielsweise GRAVA connect von SOFTTECH eröffnet perspektivisch die Möglichkeit, diese Reibungspunkte systematisch zu reduzieren. Entscheidend ist dabei, dass alle Beteiligten auf eine einheitliche Datenbasis zugreifen und der Prozess der Mengen- und Kostenprüfung transparent und kollaborativ erfolgt.

Ein praxisnahes Beispiel verdeutlicht diesen Paradigmenwechsel: Ein Planer übermittelt die auf Grundlage des BIM-Modells ermittelten Mengen über GRAVA connect direkt an den ausführenden Unternehmer. Dieser kann die Angaben nicht nur einsehen, sondern im gleichen System kommentieren und etwaige Anpassungen dokumentieren. So wird aus einer potenziell konfliktträchtigen Schnittstelle ein gemeinsamer Arbeitsraum, in dem Abweichungen nachvollziehbar und konsensfähig behandelt werden. Auch für die ausführende Seite bringt die Plattform erhebliche Vorteile. Statt aufwändige Nachweise in Form von Excel-Tabellen oder handschriftlichen Aufmaßen ein-

Bild 3. Alle Beteiligten arbeiten kollaborativ auf einer gemeinsamen Datenbasis, die sowohl Mengen als auch Leistungen eindeutig dokumentiert. Die Integration von E-Rechnungs-Standards und automatisierten Prüfmechanismen beschleunigt den Prozess und schafft eine rechtssichere Grundlage. (Fotos: Softtech)

zureichen, können Unternehmer ihre Aufmaße digital ins System eintragen, wo sie künftig durch den Prüfer validiert werden. Streit über Mengen oder Abrechnungseinheiten verliert damit seine Schärfe, da alle Informationen mit Historie im gleichen Kontext vorliegen.

Nicht die bloße Verbindung einzelner Tools, sondern die optimale Verzahnung ihrer Funktionen potenziert den Nutzen für Anwender und Kunden.

So zeigt sich exemplarisch, wie aus einem klassischen Konfliktfeld –der Mengenermittlung und Abrechnung – ein integrierter Workflow wird, der Zeit spart, Transparenz schafft und Vertrauen fördert.

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Conclusio – Plattformgedanke und Standardisierung als Wegbereiter

Die Zukunft der Bauwirtschaft liegt in integrierten Plattformen, die nicht nur vernetzen, sondern Arbeitsprozesse nahtlos verzahnen. Standardisierte Formate und Schnittstellen wie Industry Foundation Classes (IFC), BIM Collaboration Format (BCF), buildingSMART Data Dictionary (bSDD), Information Delivery Specification (IDS), GAEB oder die E-Rechnung bilden das Fundament, auf dem eine neue Generation digitaler Ökosysteme entstehen kann. Parallel dazu setzt eine Konsolidierung im Softwaremarkt ein: Firmengruppen entwickeln zunehmend umfassende Portfolios, die Planung, Ausschreibung, Abrechnung und Betrieb aus einer Hand

ermöglichen. Alles in allem rückt der Lebenszyklusgedanke, auch im Hinblick auf eine Umnutzung von Gebäuden, mit dem Ziel, ein kreislaufgerechtes Bauen zu fördern, stärker in den Vordergrund. Spezielle Austauschformate, teilweise aus anderen Industrien, existieren bereits und werden für die Belange des Baubereichs in Forschungsprojekten aktuell erprobt.

Der entscheidende Unterschied zu früheren Ansätzen liegt dabei in der Qualität der Integration. Nicht die bloße Verbindung einzelner Tools, sondern die optimale Verzahnung ihrer Funktionen potenziert den Nutzen für Anwender und Kunden. Kollaboration, Transparenz und Effizienz werden so nicht zu Schlagworten, sondern zu gelebter Praxis.

Damit wird deutlich: Der Weg vom traditionellen „Suche den Schuldigen-Spiel“ hin zu einer Kultur des Miteinanders ist längst keine ferne Vision mehr. Die technischen Grundlagen sind größtenteils vorhanden, einige Standardisierungen sind etabliert und neue Firmengruppen in der AEC-Branche haben begonnen, diese Voraussetzungen konsequent in integrierte Plattformlösungen zu überführen. Doch so wichtig diese Werkzeuge auch sind – der eigentliche Schlüssel liegt im kulturellen Wandel. Erst wenn Projektbeteiligte bereit sind, eingefahrene Muster des Misstrauens zu verlassen und den Projekterfolg in

Erst wenn Projektbeteiligte bereit sind, eingefahrene Muster des Misstrauens zu verlassen und den Projekterfolg in den Mittelpunkt ihres Handelns zu stellen, können die Potenziale der Digitalisierung vollständig ausgeschöpft werden.

den Mittelpunkt ihres Handelns zu stellen, können die Potenziale der Digitalisierung vollständig ausgeschöpft werden. Gerade für kleinere Büros sind zusätzlich zu Auswahl und Implementierung passender IT-Systeme auch Weiterbildungen, insbesondere für Führungskräfte, empfehlenswert. Da die Verantwortung für Planende auch die Bauausführung umfasst und vice versa, sind Managementkompetenzen sowie Lean-Know-how von Vorteil. Durch eine neue Art der Projektabwicklung können sich im Unternehmen sogar ganz neue Rollen und Verantwortlichkeiten etablieren. Verstärkungen der Teams und gezielte Neubesetzungen für spezifische Aufgaben sind somit ebenfalls denkbar.

Das bedeutet, dass Beauftragung, Planung und Ausführung nicht länger durch Abgrenzung und Einzelinteressen bestimmt sein dürfen, sondern durch ein gemeinsames Verantwortungsbewusstsein aller Beteiligten. Das Projektteam arbeitet dann nicht gegeneinander, sondern miteinander – mit dem Ziel, für den Auftraggeber ein optimales Ergebnis zu schaffen. Wenn Termine, Qualitäten und Kos-

ten eingehalten werden, entsteht nicht nur ein Bauwerk, sondern ein gemeinsamer Werkerfolg, der allen zugutekommt. Jeder erhält ein faires Stück des Kuchens, und am Ende können Auftraggeber wie Auftragnehmer gleichermaßen stolz auf das Ergebnis blicken. Erfahrungswerte bilden ein Fundament für neue Aufgaben in einem integrierten Projektteam.

Wenn Termine, Qualitäten und Kosten eingehalten werden, entsteht nicht nur ein Bauwerk, sondern ein gemeinsamer Werkerfolg, der allen zugutekommt.

Gerade darin liegt die eigentliche Zukunft der Bauwirtschaft: Projekte werden nicht nur effizienter und transparenter, sondern auch harmonischer abgewickelt. Plattformen und Standards bilden hierfür die notwendige technische Basis, doch erst der kulturelle Wandel schafft den Nährboden für eine Branche, in der Streitpunkte minimiert, Vertrauen gestärkt und gemeinsame Erfolge sichtbar werden.

Gerade darin liegt die eigentliche Zukunft der Bauwirtschaft: Projekte werden nicht nur effizienter und transparenter, sondern auch harmonischer abgewickelt.

Bundesingenieurkammer (Hrsg.)

Ingenieurbaukunst 2026

Made in Germany

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- Impulse für die Praxis: Ingenieur:innen zeigen, wie sie mit neuen Materialien, Verfahren und digitalen Werkzeugen zukunftsfähige Lösungen entwickeln

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- 25 herausragende Projekte Made in Germany dokumentieren, wie Bauingenieur:innen in der Ingenieurbaukunst ihre Verantwortung wahrnehmen

Das Buch diskutiert neue Themen für die Ingenieurbaukunst der Stadt von Mobilität über Schwammstadt bis Urban Mining und zeigt stellvertretend wichtige aktuelle Bauwerke Made in Germany – anschaulich und praxisnah. Herausgegeben von der Bundesingenieurkammer werden hier die Leistungen des deutschen Bauingenieurwesens dokumentiert.

Das Symposium zum Buch Ingenieurbaukunst – Design for Construction www.ingd4c.org

BIM: Fluch oder Segen?

Wie BIM im Alltag wirklich

helfen kann und wo es auf seine Grenzen trifft

ist ein Modell, das Präzision suggeriert, aber in Wirklichkeit nur die organisatorischen Schwächen des Projekts sichtbar macht.

Das ist der Kern des Missverständnisses. Ein Modell schafft keine Qualität. Es dokumentiert lediglich, wie konsequent oder inkonsequent Anforderungen formuliert, Rollen verstanden und Prozesse geführt werden. Deshalb scheitert BIM nicht an der Technik, sondern an Strukturen, die den Anspruch nicht tragen.

Welche Vorteile hat BIM?

SEGEN FLUCH BIM BIM BIM

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(Abb.: Design & Umsetzung: Magdalena Deglmann (Building Information Management GLW GmbH))

BIM wird oft so präsentiert, als sei es eine Technologiefrage, als ginge es vor allem um Software, Formate oder Modelle. Doch in Wahrheit ist BIM mehr als das. Es ist ein Prozess und die Qualität dieses Prozesses entscheidet, ob ein Modell überhaupt belastbar nutzbar wird.

In vielen Projekten zeigt sich das Gegenteil. Man baut auf ein visuell beeindruckendes Modell, das vermeintlich Transparenz und Kontrolle verspricht. Doch unter der Oberfläche bleiben zentrale Fragen ungelöst. Anforderungen sind unklar, jede Disziplin arbeitet mit eigener Logik, Schnittstellen sind nicht verbindlich geregelt. Das Resultat

Wo BIM wirklich funktioniert, entsteht ein anderes Bild. Planung wird als kollektiver Prozess verstanden, nicht als Aneinanderreihung von Fachbeiträgen. Anforderungen sind präzise formuliert, Standards gemeinsam vereinbart, Schnittstellen methodisch geführt. Entscheidungen werden nachvollziehbar dokumentiert, nicht, weil die Software das erzwingt, sondern weil der Prozess dies verlangt.

Ein Aspekt wird dabei häufig übersehen, und zwar die Rolle des Bauherrn. Ohne klare Zieldefinitionen, eindeutige Prioritäten und die Bereitschaft, Verantwortung für Entscheidungsprozesse zu übernehmen, bleibt BIM unvollständig. Der methodische Rahmen kann nur so stark sein wie die Vorgaben und die Führung, die von der Auftraggeberseite eingebracht werden.

Die entscheidende Frage ist also nicht, welche Software eingesetzt wird oder welches Dateiformat gewählt wird, sondern ob die Organisation bereit ist, Verantwortung für Datenqualität zu übernehmen und Prozesse verbindlich zu leben. Erst dann wird BIM zum Hebel, nicht für „schöne Modelle“, sondern für bessere Planung und tragfähige Entscheidungen.

Wie sehen Sie das? Wo entfaltet BIM in Ihren Projekten diesen Mehrwert und wo bleibt es nur ein Etikett ohne Wirkung?

Paulina Sala (ZM-I Gruppe)

Der Beitrag entstand in Kooperation zwischen der ZM-I Gruppe und der Building Information Management GLW GmbH.

www.zm-i.de; www.bimanagement.de

Digitalisierung macht einiges für einige einfacher zugänglich, sie verändert aber die Sache als solche nicht zu etwas Anderem oder macht sie zu etwas Besserem oder gar „Bürgerfreundlichem“. Das kann Digitalisierung auch gar nicht leisten. Denn ihr Ziel besteht darin, etwas zu übersetzen. Das was übersetzt wird, wird im ursprünglichen Zustand bereits als ‚ideal‘ verstanden, ist jedoch in seiner bisherigen Form ‚unpraktisch‘ und wird deshalb digitalisiert. (Sascha Friesike, Johanna Sprondel, Träge Transformation – Welche Denkfehler den digitalen Wandel blockieren, Stuttgart 2022, S. 11)

Die Synergie von BIM und GIS

Bild 1. Umgebungsmodell eines Infrastruktur-Großprojektes

BIM und GIS spielen heute eine entscheidende Rolle in nahezu allen Bauprojekten – jedoch an unterschiedlichen Punkten im Projektablauf. Während BIM die Planung, die Ausführung und den Betrieb von Bauwerken unterstützt, liefert GIS den räumlichen Kontext. Bei BIM geht es um Modelle, die möglichst kollisionsfrei geplant und ausgeführt werden sollen. GIS hingegen ermöglicht es, beliebig viele Layer übereinanderzulegen und deren Zusammenhänge auszuwerten. (Bild 1)

Mit der Entwicklung von BIM hin zu einer objektbasierten Cloud-Datenbank (Bild 1) ist es nun möglich, Synergien besser zu nutzen und die Interoperabilität zwischen BIM und GIS in Form von Online-Services zu verbessern. Hierfür ist es hilfreich, die Eigenschaften beider Technologien besser zu verstehen.

– i –

Inhalte und Datenmodelle

IFC, als offenes Datenschema von BIM, bietet eine hierarchische Gliederung von Objekten, Informationen und Be-

ziehungen. Im GIS-Bereich werden für die planungsrelevanten Daten vor allem shp- und xml-Formate verwendet, die flexibel exportiert und importiert werden können (GIS2BIM).

Die BIM-Welt ist insgesamt noch stark von dateibasierten Arbeitsweisen geprägt. GIS-Daten werden dagegen als dynamische Web-Services bereitgestellt, sodass sie nahezu in Echtzeit aktualisiert und geteilt werden können – ein Vorteil, von dem BIM in Zukunft profitieren könnte.

Die Visualisierung aller BIM- und GISDaten sollte am Ende in einer 3D-GIS-Umgebung erfolgen (BIM2GIS), weil es sinnvoller ist, ein Bauwerk auf der Erde zu platzieren als umgekehrt.

Die BIM-Welt ist insgesamt noch stark von dateibasierten Arbeitsweisen geprägt. GISDaten werden dagegen als dynamische Web-Services bereitgestellt, sodass sie nahezu in Echtzeit aktualisiert und geteilt werden können – ein Vorteil, von dem BIM in Zukunft profitieren könnte.

Die Geometriedarstellung erfolgt in BIM mit ShapeRepresentationTypes, in GIS mittels 2D-Karten mit Rasterund Vektordarstellungen. BIM kann 3D-Geometrien im-

plizit und explizit beschreiben, GIS ist derzeit auf explizite Darstellungen beschränkt.

Die Detaillierung von Modellen wird in BIM durch das LOIN-Konzept (Level of Information Need) beschrieben, das maschinenlesbare Anforderungen an das Level of Geometry (LoG) und das Level of Information (LoI) definiert. In GIS erfolgt die Detaillierung durch unterschiedliche Zoomstufen auf 2D-Karten oder 3D-Szenen.

– ii –

Koordinatensysteme und Georeferenzierung

Ein zentrales Thema ist die Koordinatenreferenzierung. BIM arbeitet traditionell mit lokalen Koordinaten, GIS hingegen mit globalen, georeferenzierten Systemen. Die Beschreibung der Koordinatenreferenzsysteme (KRS) erfolgt mit EPSG-Codes bzw. WKT-Definitionen. Während bei den meisten BIM-Tools die Verortung von Bauwerken indirekt mit lokalen Maßen und relativen Bezügen erfolgt, können GIS-Tools unterschiedliche Maßstäbe aufgrund von Projektionsverzerrungen berücksichtigen. Der geografische Bezug kann hier direkt mit absoluten Koordinaten eines zugehörigen KRS (z. B. GPS) hergestellt werden.

Auch wenn BIM häufig als 3D-Modellierung beschrieben wird, basieren die gängigen BIM-Tools auf einer 2D-Grundlage und ergänzen eine Höhe (2D+1D). GIS-Daten können dagegen in allen Dimensionen abgebildet und verwendet werden, weil sie sich nicht an Geometrien, sondern an Koordinaten orientieren.

Maßstäben ungleich 1 kommen. Die meisten BIM-Tools können mit Maßstäben ungleich 1 nicht umgehen und begrenzen die räumliche Ausdehnung der Modelle. In GIS wird die Umgebung hingegen quasi „out of the box“ als unbegrenzte digitale Erde bereitgestellt.

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BIM und GIS: Eltern des Digitalen Zwillings

Gelingt die Verbindung von BIM und GIS, werden nicht nur Bauwerksdaten selbst zugänglich, sondern auch deren Visualisierung in der Umgebung. Diese kombinierte Darstellung ist die perfekte Grundlage eines Digitalen Zwillings. Er bietet allen Projektbeteiligten einen schnellen Überblick und hilft, der Öffentlichkeit die Komplexität großer Bauvorhaben und die Betroffenheiten Dritter zu illus trieren. Besonders im Hinblick auf stetig anwachsende Datenmengen gewinnt eine intuitive und performante Abbildung mit einfachen visuellen Hilfsmitteln an Relevanz.

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BIM und GIS zusammenbringen

Die Integration von BIM und GIS wird durch die Nutzung von Schnittstellen und Konvertierungs- bzw. Transformationstools sowie OpenBIM- und OpenGIS-Ansätzen vorangetrieben. Als international agierendes Ingenieur- und Beratungsunternehmen setzt AFRY auf globale und offene Standards wie IFC für BIM und OGC-Standards für GIS und hat die BIM-GIS-Integration in der Planung zahlreicher Projekte bereits erfolgreich umgesetzt. (Bild 2) Ingenieure und Baufirmen profitieren davon durch eine verbesserte Planungsqualität, weniger Fehler und eine effizientere Zusammenarbeit. Öffentliche Auftraggeber können Infrastrukturprojekte besser steuern, den Lebens-

Bild 2. Während BIM-Modelle nach außen begrenzt sind (links), lassen sich GIS-Modelle räumlich unbegrenzt erweitern (rechts).

zyklus von Bauwerken optimieren und die Nachhaltigkeit erhöhen. Die gemeinsame Nutzung von Daten innerhalb eines Projekts ermöglicht zudem eine bessere Entscheidungsfindung und Transparenz.

In der Infrastrukturplanung kann die Koordination problemlos über die Koordinaten des eingesetzten KRS erfolgen. Durch die Wahl von standardmäßig definierten KRS (z. B. EPSG-Codes) lassen sich BIM-Daten direkt in eine GIS-Umgebung integrieren.

Für die Koordination der Modelle ist es im Hochbau üblich, mit Koordinationskörpern (sog. Projektbasispunkten) zu arbeiten. Dies zeigt sich auch in den Autorentools, die im Regelfall einen Offset als Basispunkt des lokalen Systems fordern. In der Infrastrukturplanung kann die Koordination jedoch problemlos über die Koordinaten des eingesetzten KRS erfolgen. Durch die Wahl von standardmäßig definierten KRS (z. B. EPSG-Codes) lassen sich BIM-Daten direkt in eine GIS-Umgebung integrieren.

Die Abbildung der KRS-Information in den IFC-Modellen erfolgt über die Definition eines Level of Georeferencing (LoGeoRef). – v –

Hauptverbindung zwischen BIM und GIS: der Standort

Durch Anwendung des einheitlichen AFRY-BIM-Standards wird der Aufwand für das Mapping der Daten zwischen BIM und GIS auf das Minimum reduziert, etwa die saubere Definition der IFC-Hierarchie-Stufen, die Interpretation von Versiegelungsarten aus projizierten Objekten, in BIM zu integrierende GIS-Informationen sowie Informationen zur Georeferenzierung im Projekt. Der AFRY-BIMStandard steht unter www.afry.com/de zum kostenfreien Download zur Verfügung.

Fazit

Die Verknüpfung von BIM und GIS bietet enorme Potenziale. Durch die Nutzung gemeinsamer Standards, die Integration von Tools und die Verwendung neuester Technologien lassen sich die Hürden überwinden und Ingenieure, Baufirmen und öffentliche Auftraggeber können die Qualität, Effizienz und Nachhaltigkeit von Bauprojekten deutlich steigern.

LinkedIn-Post:

Bei der Digitalisierung von Bau- und Infrastrukturprojekten stehen BIM und GIS im Zentrum. Ihre Verknüpfung bietet zahlreiche Vorteile:

– verbesserte Planungsqualität

weniger Fehler – eine effizientere Zusammenarbeit – datenbasierte Entscheidungsfindung – mehr Transparenz

bessere Steuerung von Infrastrukturprojekten

optimierter Lebenszyklus von Bauwerken für mehr Nachhaltigkeit

Wie die Verbindung von BIM und GIS gelingt, erläutert Paul-Christian Max von AFRY in seinem Beitrag: [Link] #afry #makingfuture

Paul-Christian Max, Digital Transformation Manager, Projektleiter und BIM-Koordinator, Abteilung Konstruktiver Ingenieurbau bei AFRY Deutschland GmbH

www.afry.com

Bild 3. Trennung zwischen Geometrie und Information für eine bessere Online 3D-Viewer Performance (Abb.: AFRY)

Neubau Flugfeldklinikum Böblingen

Über integrale BIM-Planung für ein zukunftsfähiges Großklinikum

Mit dem Flugfeldklinikum Böblingen entsteht eines der modernsten Krankenhausprojekte Deutschlands – sowohl in architektonischer, in medizinischer als auch in digitaler Hinsicht. Auf dem ehemaligen Flughafengelände zwischen Böblingen und Sindelfingen baut der Landkreis Böblingen in Zusammenarbeit mit dem Klinikverbund Südwest ein zukunftsweisendes Klinikzentrum, das zwei bestehende Klinikstandorte zusammenführen und die Gesundheitsversorgung im Großraum Stuttgart nachhaltig verbessern wird. Was das Projekt besonders hervorhebt, ist der ganzheitliche Einsatz von BIM. Der Landkreis Böblingen hat sich schon frühzeitig dazu entschieden eine Vorreiterrolle in der BIM-Planung von komplexen Großklinikbauten zu übernehmen. Im Falle des Flugfeldklinikums ist BIM nicht nur ein Planungswerkzeug, sondern integraler Bestandteil einer Baukultur, die auf Transparenz, Zusammenarbeit und Effizienz setzt. Der vorliegende Artikel beschreibt die Erfahrung mit der integralen BIMPlanung im Klinikbau grundsätzlich und im Besonderen aus Sicht der Tragwerksplanung.

– i –

Die Gebäudestruktur und das Tragwerk im Überblick

Der Klinikneubau wird die bisherigen Krankenhausstandorte in Böblingen und Sindelfingen zusammenführen und unter einem Dach vereinen. Auf einer Grundstücksfläche von ca. 50.000 m2 entsteht ein Gebäudekomplex mit etwa

112.210 m2 Bruttogrundfläche. Das neue Klinikum wird über 700 Betten, 13 hochmoderne Operationssäle, mehrere Intensivstationen, Geburtshilfe, Radiologie, Notaufnahme und spezialisierte medizinische Fachzentren verfügen. Die Versorgungskapazität umfasst bis zu 120.000 ambulante und 37.000 stationäre Patient:innen im Jahr. Die bauliche Fertigstellung ist für das Jahr 2028 vorgesehen.

Der Gebäudekomplex gliedert sich funktional und baulich in die zwei Baukörper – Nord und Süd – sowie die dazwischenliegende Magistrale mit vorgelagerter Eingangshalle auf der Ostseite. Auf der Westseite schließt der Wirtschaftshof an, der sich auf dem Niveau des UG befindet. Angrenzend an den Wirtschaftshof ist das Parkhaus angeordnet.

Der nördliche Baukörper umfasst sechs Geschosse (UG, EG, 1.–4. OG) sowie die auf der Dachebene angeordnete Technikzentrale (5. OG). Der Baukörper hat eine kammartige Form, die sich von den unteren Geschossen nach oben hin durch die Ausbildung von Lichthöfen und den Entfall von Deckenflächen stärker ausprägt. Der südliche Baukörper umfasst fünf Geschosse (UG, EG, 1.–3. OG) sowie einen Hubschrauberlandeplatz, der oberhalb der Dachebene positioniert ist. Die beiden Baukörper sind im Bereich der Magistrale in den OG durch jeweils drei brückenartige Stege miteinander verbunden. Die Magistrale wird im EG von einer Stahlbetondecke mit integrierten runden Lichtkuppeln überspannt. Im Osten erweitert sich

Bild 1. Blick auf den Neubau Flugfeldklinikum Böblingen

die Magistrale zur etwa 9,0 m hohen Eingangshalle mit Spannweiten von über 16,0 m.

Zur Sicherstellung langfristiger Flexibilität und nachhaltiger Nutzung wurde das Tragwerkskonzept nach dem Prinzip „so viel Tragwerk wie nötig, so wenig Tragwerk wie möglich“ entwickelt.

Das Primärtragwerk des Hauptgebäudes ist im Wesentlichen als fugenlose Ortbetonkonstruktion in Skelettbauweise konzipiert. Das Parkhaus wird in Systembauweise als Stahlverbundkonstruktion umgesetzt. Die Technikzentralen und der Hubschrauberlandeplatz bestehen aus leichten Stahlkonstruktionen.

Das Hauptgebäude ist auf einer elastisch gebetteten Bodenplatte gegründet. Der Wirtschaftshof wird durch Kleinbohrpfähle gegen Auftrieb infolge Grundwasser gesichert. Das Parkhaus ist auf Großbohrpfählen gegründet.

Zur Sicherstellung langfristiger Flexibilität und nachhaltiger Nutzung wurde das Tragwerkskonzept nach dem Prinzip „so viel Tragwerk wie nötig, so wenig Tragwerk wie möglich“ entwickelt. Entsprechend wurden neben den Innenstützen lediglich die Außenwände sowie die Umfassungswände der Treppenhaus-, Aufzugs- und Installationskerne als tragende Stahlbetonbauteile ausgeführt. Die übrigen Bauteile sind nichttragend konzipiert, um maximale Anpassungsfähigkeit an zukünftige Nutzungsanforderungen zu gewährleisten.

– ii –

Ziele und Struktur der ganzheitlichen BIM-Planung

Krankenhausbauten gehören zu den technisch und organisatorisch komplexesten Bauvorhaben. Sie erfordern eine enge Verzahnung und kontinuierliche Abstimmung aller Fachdisziplinen über sämtliche Planungs- und Ausführungsphasen hinweg. Darüber hinaus unterliegen Krankenhäuser im laufenden Betrieb hochdynamischen Anforderungen – medizinische Prozesse, technologische Standards

und Patientenbedürfnisse verändern sich kontinuierlich. Klinikneubauten müssen vor diesem Hintergrund von Beginn an auf Zukunftsfähigkeit und eine hohe betriebliche Flexibilität ausgerichtet sein.

Um diese Herausforderungen bewältigen zu können, entschied sich der Landkreis Böblingen bereits frühzeitig und vor dem Planungsbeginn im Jahr 2017, dass BIM als integrales Planungs- und Steuerungswerkzeug zentraler Bestandteil der Projektstruktur wird.

Wesentliches Ziel des BIM-Einsatzes war die fachübergreifende Planung in einem konsistenten, dreidimensionalen Datenmodell gemäß des Prinzips der „Single Source of Truth“. Auf dieser Grundlage wurde ein digitaler Zwilling des geplanten Neubaus generiert, der die Voraussetzung für eine qualitativ hochwertige, kollisionsfreie Planung und damit für eine reibungsfreie, termin- und kostensichere Bauausführung bildet. Im zweiten Schritt dient das BIM-Modell nach der baulichen Fertigstellung als wertvolle digitale Grundlage für den Betrieb der Klinik – etwa für Instandhaltungsprozesse, Umbaumaßnahmen, technische Modernisierungen oder zukünftige Erweiterungen.

Wesentliches Ziel des BIM-Einsatzes war die fachübergreifende Planung in einem konsistenten, dreidimensionalen Datenmodell gemäß dem Prinzip der „Single Source of Truth“.

Das Projekt wurde in seinen wesentlichen Grundstrukturen nach der Big-Open-BIM-Methodik aufgesetzt. In den modellbasierten Planungsprozess eingebunden waren die Architektur, Tragwerksplanung, TGA, Medizintechnik sowie die Landschaftsarchitektur. Die interdisziplinäre Bearbeitung erfolgte in Echtzeit über die AutodeskBIM 360-Cloud mit Autodesk-Revit.

Nachfolgend sind die zentralen Vorteile des BIM-Einsatzes aufgeführt, die bei der Planung des Flugfeldklinikums maßgeblich zur Effizienz und Qualität des Projekts beitragen:

Bild 2. BIM-Modell reduziert auf das Tragwerk

– Frühzeitige Kollisionserkennung: Durch die Integration aller Fachmodelle (Architektur, TGA, Medizintechnik etc.) wurden geometrische und funktionale Kollisionen frühzeitig identifiziert und behoben. Dies führte zu einer signifikanten Reduktion potenzieller Konflikte bei der Ausführung.

– Transparente Kommunikation: Alle Projektbeteiligten haben kontinuierlich Zugriff auf ein zentrales Modell. Dies vereinfacht die Koordination zwischen den Gewerken, erhöht die Planungstransparenz und minimiert redundante Bearbeitungsschritte.

– Kosten- und Terminsicherheit: Durch die Verknüpfung des Modells mit terminlichen und wirtschaftlichen Parametern (4D-/5D-BIM) kann der Bauprozess realitätsnah simuliert, optimiert und terminiert werden. Wesentliche Kosten und Massen sind auf Basis des Gebäudemodells jederzeit und tagesaktuell abrufbar. Das ermöglicht eine belastbare Kostensteuerung.

– Dokumentation und Betrieb: Der digitale Zwilling stellt eine wertvolle Grundlage für den späteren Gebäudebetrieb dar. Er dient unter anderem als Informationsquelle für Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen, technische Modernisierungen oder Umbaumaßnahmen und unterstützt den datenbasierten, nachhaltigen Gebäudebetrieb.

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Die Modellierung von Tragwerk und Rohbau in einem gemeinschaftlichen BIM-Modell

Aus Sicht der Tragwerksplanung bestand eine zentrale Besonderheit beim Flugfeldklinikum in der modellbasierten Zusammenarbeit mit der Architekten-Arbeitsgemeinschaft HDR | h4a ab Leistungsphase 3. Rohbau und Tragwerk des Gebäudes wurden in einem gemeinsamen, synchron bearbeiteten BIM-Modell gemeinschaftlich modelliert und koordiniert. Dies stellt insbesondere bei Großprojekten einen wesentlichen Vorteil dar, da der aufwendige Abgleich getrennter BIM-Modelle und der daraus erzeugter Pläne entfällt. Die Geometrien des

Rohbaus und des Tragwerks werden gemeinschaftlich modelliert und somit eindeutig, konsistent und widerspruchsfrei abgebildet. Unstimmigkeiten zwischen Werk- und Schalplänen werden durch diese Form der Bearbeitung vermieden.

Auf Grund der enormen Datenmenge des Projekts, erfolgte eine geschossweise Unterteilung in vier wesentliche Teilmodelle. Neben den drei Geschossmodellen, werden die Treppen und Bauteilschächte in einem separaten Modell geführt. Durch die Modellunterteilung und konsequente Strukturierung der Arbeitsbereiche konnte eine effektive, flüssige und weitgehend störungsfreie Bearbeitung erfolgen. Gleichzeitig blieb durch das Zusammenspielen aller Teilmodelle jederzeit die übergeordnete Betrachtung am Gesamtmodell gewährleistet.

Die Geometrien des Rohbaus und des Tragwerks werden gemeinschaftlich modelliert und somit eindeutig, konsistent und widerspruchsfrei abgebildet. Unstimmigkeiten zwischen Werk- und Schalplänen werden durch diese Form der Bearbeitung vermieden.

Bild 3. BIM-Modell Flugfeldklinikum Böblingen – Technik-/Medizinausrüstung

Bild 4. Blick in Zimmer mit Ausstattung und Technikbelegung

Besonderes Augenmerk galt dem Workflow zur Erzeugung der Schalpläne aus dem gemeinsamen BIM-Modell. Da die Schalpläne die wesentlichen, für die Schalung relevanten Rohbaugeometrien als Ergänzung zu den Werkplänen der Architektur darstellen, ist deren exakte und konsistente Ableitung essenziell. Die Erzeugung der Schalpläne erfolgt üblicherweise im Nachgang zu vollständig fertiggestellten Werkplänen der Architektur. Anschließend wird darauf aufbauend durch die Tragwerksplanung die zugehörige Bewehrungsplanung erstellt. Nachträgliche Änderungen von Werk- und Schalplänen führen häufig zu aufwendigen Anpassungen in den Bewehrungsplänen und bergen ein hohes Störpotenzial für Planungs- und Bauabläufe. Um dies bei der Planung des Flugfeldklini-

Sobald Teilbereiche/Arbeitsbereiche im gemeinsamen Modell für die Schalplanerstellung herangezogen wurden, wurden diese Bereiche durch die Tragwerksplanung „in Besitz genommen“ und damit für weitere Bearbeitungsschritte seitens der Architektur gesperrt.

kums, insbesondere bei der Bearbeitung in einem gemeinsamen BIM-Modell, zu vermeiden, wurde ein klarer Prozess zur Erstellung der Schalpläne gemeinsam zwischen Tragwerksplanung und Architektur definiert: Sobald Teilbereiche/Arbeitsbereiche im gemeinsamen Modell für die Schalplanerstellung herangezogen wurden, wurden diese Bereiche durch die Tragwerksplanung „in Besitz genommen“ und damit für weitere Bearbeitungsschritte seitens der Architektur gesperrt. So ließen sich unbeabsichtigte Änderungen und Planungsrückwirkungen wirksam ausschließen. Gleichzeitig wurde auch für die im Planen und Bauen übliche sowie unvermeidbare Planänderungen nach Erstellung der Schal- und Bewehrungspläne ein strukturierter Abstimmungsprozess etabliert. Je nach Art und Um-

Bild 5. Aus dem BIM-Modell generiertes 3D-FEM-Berechnungsmodell (Abb.: 1, 3 u. 4 HDR | h4a; 2 u. 5 MVD)

fang der Änderung erfolgte entweder eine direkte Einarbeitung durch die Tragwerksplanung oder eine temporäre Freigabe des betroffenen Modellbereichs zur Anpassung durch die Architektur. Dieses abgestimmte Verfahren stellte sicher, dass der Bauablauf auch unter dem straffen Zeitplan immer aufrechterhalten werden konnte.

Die enge Zusammenarbeit im gemeinsamen Modell mit HDR | h4a erwies sich als sehr erfolgreich und effizient. Grundlage dafür waren – neben fundierten Softwarekenntnissen auf beiden Seiten – der kontinuierliche, partnerschaftliche und vertrauensvolle Austausch im gesamten Planungs- und Bauprozess. Dieses integrative Vorgehen trug wesentlich zur Qualität, Termintreue und Koordinationssicherheit des Projekts bei.

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Datenbankorientierte Schlitz- und Durchbruchsplanung im 3D-BIM-Modell

jekt und seine Anforderungen angepasst werden. Zu Beginn wurden von den Tragwerksplanern bestimmte Funktionen im Tool vermisst. Das betraf beispielsweise die Sichtbarkeitslogik in Schnitten oder die Beschriftung von Durchbrüchen. In intensiver Zusammenarbeit mit Auxalia wurde das Tool so weiterentwickelt und projektspezifisch konfiguriert, dass Darstellung und Sichtbarkeiten den Anforderungen aller Planungsbeteiligten entsprachen.

Die Auswahl eines Tools für die Schlitzund Durchbruchsplanung garantiert jedoch noch keinen erfolgreichen Prozess. Vor Beginn der Planung müssen die Tools von allen Beteiligten projektspezifisch evaluiert werden.

Um Kollisionen im Bauablauf zu vermeiden und unnötige nachträgliche Anpassungen wie Kernbohrungen auf der Baustelle zu minimieren, ist eine frühzeitige, koordinierte und modellbasierte Schlitz- und Durchbruchsplanung (S+D-Planung) von essenzieller Bedeutung.

Mit dem Neubau des Flugfeldklinikums in Böblingen entsteht ein hoch komplexer Klinikneubau, der aufgrund seiner technischen Anforderungen eine entsprechend hohe Installationsdichte aufweist. Um Kollisionen im Bauablauf zu vermeiden und unnötige nachträgliche Anpassungen wie Kernbohrungen auf der Baustelle zu minimieren, ist eine frühzeitige, koordinierte und modellbasierte Schlitzund Durchbruchsplanung (S+D-Planung) von essenzieller Bedeutung. Ein funktionierender, in den BIM-Prozess integrierter S+D-Workflow ist daher ein zentraler Baustein für die Realisierung des Projekts. Beim Flugfeldklinikum hat sich das Planungsteam für einen datenbankbasierten Austauschprozess für die Schlitzund Durchbruchsplanung entschieden. Dazu wurde das Add-On „Revit OpeningsTransfer“ der Firma Auxalia eingesetzt. Mit diesem Tool wurden die Schlitze und Durchbrüche durch die TGA als Abzugskörperfamilien modelliert und der Architektur/Tragwerksplanung in Form einer Datenbank übermittelt. Nach dem Einlesen der Datenbank in das gemeinsame Modell der Architektur und Tragwerksplanung konnten die Schlitze und Durchbrüche direkt im Modell geprüft werden. Die Prüfung und Kommentierung erfolgte über in den Familien für die Abzugskörper vorhandenen Kommentarfelder. Nach der gemeinsamen Prüfung wurde die kommentierte Datenbank zurück an die Technikplaner übertragen. Auf Basis der Kommentare wurde anschließend die Schlitzund Durchbruchsplanung korrigiert und modifiziert. Der Austausch erfolgte iterativ so lange bis Leitungsführung, Durchbruchsplanung sowie Anforderungen der Architektur und der Tragwerksplanung vollständig aufeinander abgestimmt waren.

Die Auswahl eines Tools für die Schlitz- und Durchbruchsplanung garantiert jedoch noch keinen erfolgreichen Prozess. Vor Beginn der Planung müssen die Tools von allen Beteiligten projektspezifisch evaluiert werden. Im vorliegenden Fall musste Revit OpeningsTransfer an das Pro-

Neben dem richtigen Tool war ein weiterer wesentlicher Erfolgsfaktor die kontinuierliche Abstimmung der Planungsbeteiligten auf Grundlage des gemeinsamen Modells. Der iterative Datenbankaustausch wurde durch regelmäßige Koordinationsrunden ergänzt, in denen direkt im Modell gearbeitet und entschieden wurde. Diese strukturierte Kommunikation ermöglichte eine frühzeitige Klärung kritischer Punkte und führte zu einer kollisionsfreien und umsetzbaren Planung.

Die modellgestützte Schlitz- und Durchbruchsplanung im Projekt Flugfeldklinikum Böblingen hat gezeigt, dass der Erfolg solcher Prozesse nicht allein von der eingesetzten Software abhängt, sondern maßgeblich von einer sorgfältig geplanten Methodik, klar definierten Prozessen und einem engen, interdisziplinären Austausch getragen wird.

Schnittstelle zwischen BIM-Modell und statischem Berechnungsmodell

Neben der Mitwirkung und der Weiterentwicklung des gemeinschaftlichen BIM-Prozesses zwischen den beteiligten Fachplanern und Baufirmen legen die Verfasser großen Fokus auf die stetige Weiterentwicklung und Optimierung der internen BIM- und Planungsprozesse.

Warum ein Gebäudemodell sowohl für den BIM-Prozess als auch für die statische Berechnung separat und doppelt modellieren, wenn ein Austausch von Gebäudeund Strukturdaten zwischen BIM-Modell und statischen Berechnungsmodellen Synergieeffekte mit sich bringen kann und softwaretechnisch möglich ist?

Warum ein Gebäudemodell für den BIMProzess als auch für die statische Berechnung separat und doppelt modellieren, wenn ein Austausch von Gebäude- und Strukturdaten zwischen BIM-Modell und statischen Berechnungsmodellen Synergieeffekte mit sich bringen kann und softwaretechnisch möglich ist?

Mit diesen Gedanken wurde für die Erstellung des statischen Berechnungsmodells für das Flugfeldklinikum Böblingen die Schnittstelle zwischen Autodesk Revit und der Statiksoftware Dlubal RFEM genutzt. Der Export sämtlicher tragwerksrelevanter Informationen erfolgte dabei zu Beginn der Leistungsphase 4 direkt über das Dlubal-Add-In in Revit.

Von zentraler Bedeutung für den erfolgreichen Datenaustausch ist das analytische Modell in Revit. Dieses abstrahiert das physikalische Modell auf die für die Berechnung relevanten Elemente – typischerweise Linien für Stäbe und Flächen für Platten- oder Scheibenbauteile.

Eine präzise Definition der analytischen Achsen, exakte Bauteilverbindungen sowie die korrekte Zuweisung von Materialien und Randbedingungen sind grundlegende Voraussetzungen für eine fehlerfreie Interpretation in RFEM. Unvollständige oder inkonsistente analytische Modelle führen häufig zu Importproblemen und einem erhöhten Korrekturaufwand im Berechnungsmodell.

Durch die enge Abstimmung zwischen den Planungs- und Modellbeteiligten sowie eine Prüfung und Vorbereitung des Modells für den Datenaustausch wurde eine effiziente und konsistente Übertragung der Geometrie- und Materialdaten in das Berechnungsmodell sichergestellt.

Revit stellt hierfür Werkzeuge zur Verfügung, um Achsverläufe zu justieren, Verbindungspunkte zu prüfen und zudem Lagerbedingungen zu definieren.

Ein zentraler Vorteil des Datenaustauschs liegt darin, dass Arbeitsschritte des Modellierens tragender Bauteile

nicht parallel und damit doppelt in zwei Modellen und zwei Softwareanwendungen stattfinden. Bezogen auf die Geometrie der tragenden Konstruktion des Flugfeldklinikums Böblingen konnte hierdurch auf das Erstellen von etwa 2.200 Flächenelementen, 1.500 Öffnungen, 20.000 Linien und 16.000 Knoten in RFEM verzichtet werden.

Ein zentraler Vorteil des Datenaustauschs liegt darin, dass Arbeitsschritte des Modellierens tragender Bauteile nicht parallel und damit doppelt in zwei Modellen und zwei Softwareanwendungen stattfinden. Bezogen auf die Geometrie der tragenden Konstruktion des Flugfeldklinikums Böblingen, konnte hierdurch auf das Erstellen von etwa 2.200 Flächenelementen, 1.500 Öffnungen, 20.000 Linien und 16.000 Knoten in RFEM verzichtet werden.

Ein weiterer Vorteil der projektbezogenen Anwendung war die Möglichkeit gezielt einzelne tragende Bauteile aus dem BIM-Modell in separate Berechnungsmodelle zu übertragen. So konnten auch die Modellierung und detaillierte statische Berechnung einzelner tragender Bauteile, wie zum Beispiel mit Durchbrüchen versehene wandartige Träger, reitende auskragende Kerne und vorgespannte Deckenbereiche, effizient und losgelöst aus dem Gesamtmodell durchgeführt werden.

Zusammenfassend beurteilt bietet der strukturierte Export von BIM-Modellen in statische Berechnungsmodelle für Tragwerksplaner erhebliche Potenziale zur Optimierung der Arbeitsprozesse. Voraussetzung ist jedoch ein konsistent aufgebautes, prüfbares analytisches Modell. Nur durch eine sorgfältige Vorbereitung kann ein durchgängiger, modellbasierter Workflow realisiert und die Abläufe der statischen Dimensionierung nachhaltig verbessert werden.

Bautafel: Neubau Flugfeldklinikum Böblingen

– Bauherr: Landkreis Böblingen / Klinikverbund Südwest gGmbH

– Betreiber/Nutzer: Klinikverbund Südwest gGmbH

– Architekt: Architekten Arbeitsgemeinschaft HDR | h4a (Telluride Architektur GmbH und h4a Gessert + Randecker Architekten GmbH)

– Tragwerksplanung: Mayer-Vorfelder und Dinkelacker

– BIM-Management: Drees & Sommer SE

→ Bruttogrundfläche: 112.210 m2

→ Bruttorauminhalt: 506.381 m3

– Auszeichungen: BIM Cluster Award 2021 – „Bestes Hochbauprojekt“

Dipl.-Ing. Markus Gartz; M.Sc. Lars Drechsel, Mayer-Vorfelder und Dinkelacker Ingenieurgesellschaft für Bauwesen

www.mvd-plan.de

Mit BIM auf die Überholspur

Über den Ausbau der B1 zu einem neuen Abschnitt der A40

Eine Bundesstraße in Stadtnähe über sechs Kilometer zu einer Autobahn erweitern – das ist eine komplexe Aufgabe. Mit BIM plant das Team von WOLFF & MÜLLER jeden Schritt und behält im Projekt den Überblick. – Wie aber plant man ein Infrastrukturprojekt in dieser Größenordnung – vier Brücken, vier Anschlussstellen, zwei Regenrückhaltebecken, laufender Verkehr und verschobene Fahrbahnachsen? Mit digitaler Voraussicht. BIM ist das zentrale Steuerungsinstrument bei Tief- und Straßenbauprojekten, so auch beim Ausbau der Bundesstraße 1 (B1) zu einem neuen Abschnitt der Autobahn 40 (A40).

Das Projekt vom Autobahnkreuz Unna bis zur Stadtgrenze Dortmunds führt WOLFF & MÜLLER im Auftrag der Projektmanagementgesellschaft DEGES GmbH (Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau) in einer Arbeitsgemeinschaft mit der Friedrich Rempke GmbH & Co. KG aus. Die A40 ist Teil einer jahrzehntelang gewachsenen Hauptverkehrsader und mit ihrer Lage für den Verkehr im Ruhrgebiet von großer Bedeutung. Das gesamte Projekt erstreckt sich über ca. 6 km. (Bild 1)

– i –

BIM für mehr Effizienz

Für die Erweiterung baut WOLFF & MÜLLER die bestehende Bundesstraße zunächst auf ca. 140.000 m2 Fläche zurück. Die künftige Autobahn ist mit etwa 200.000 m2 Neubaufläche deutlich breiter und sorgt dafür, dass sich die Straße in nördliche Richtung verschiebt. Die Arbeiten sind in drei Hauptbauphasen gegliedert: In der ersten Bauphase stellt das Unternehmen Provisorien zur Ertüchtigung der Strecke her und ermöglicht so die Verkehrsführung während der Bauzeit. In den folgenden Bauphasen errichtet WOLFF & MÜLLER die nördliche und südliche Richtungsfahrbahn.

Die A40 ist Teil einer jahrzehntelang gewachsenen Hauptverkehrsader und mit ihrer Lage für den Verkehr im Ruhrgebiet von großer Bedeutung. Das gesamte Projekt erstreckt sich über ca. 6 km.

Die Baumaßnahmen sind hochkomplex. Denn das Bauunternehmen errichtet gleichzeitig vier neue Brücken und hält den Verkehr an mindestens zwei Anschlussstellen aufrecht, während sich die Baustrecke im Projektverlauf nach Norden verschiebt. Das erfordert vom Bauteam ein hohes Maß an Organisation, daher nutzt es BIM in der Arbeitsvorbereitung, um die Aufgabe effizient zu bewältigen. (Bild 2)

Bild 1. Eines der Regenrückhaltebecken im Ausbau

Bild 2. Alles bereit für Bauwerk Nummer vier – aus dem Modell wird Realität.

– ii –

Besonderheiten bei der Vorbereitung

Um die ausgeschriebenen Leistungen und Modelle passgenau aufeinander abzustimmen, überprüften der BIM-Koordinator sowie die Modellierer, Bauleiter und Projektleiter das LV.

Weil die Baumaßnahmen ursprünglich nicht als BIM-Projekt geplant wurden, waren weder 3D-Modelle noch ein darauf abgestimmtes Leistungsverzeichnis (LV) verfügbar. WOLFF & MÜLLER erzeugte also das Trassenmodell und modellierte das Regenrückhaltebecken von Grund auf, da BIM im gesamten Projektlebenszyklus die Effizienz erhöht. Dazu nutzte das Unternehmen u. a. die Baugrubenfunktion sowie die Schichtenkonstruktion im CAD-System VESTRA INFRAVISION. Um die ausgeschriebenen Leistungen und Modelle passgenau aufeinander abzustimmen, überprüften der BIMKoordinator sowie die Modellierer, Bauleiter und Projektleiter das LV. (Bild 3) Dabei entschieden sie, welche LV-Positionen direkt modelliert werden und welche nur als Anhangspositionen dienen. Die Anhangspositionen hat das Team den modellierten Positionen inhaltlich passend zugeordnet. Der Vorteil: So lassen sich aus dem Modell die benötigten Materialien sowie deren Mengen auslesen, ohne sie detailliert modellieren zu müssen. Theoretisch ist es möglich, ein komplettes LV einem Modell zuzuordnen, ohne das LV in Gänze zu modellieren.

Über die Ordnungszahl der Leitpositionen steuert das Team im weiteren Verlauf die Verknüpfung zwischen LV und 3D-Modell. Dazu wurden im vorliegenden Beispiel die LV-Positionen durch den Modellierer an das Modell im BIM-Viewer von VESTRA INFRAVISION angebracht.

– iii –BIM-konformes Arbeiten mit VESTRA und 5D-Modell

Die Software VESTRA INFRAVISION ermöglicht durchgängige, BIM-konforme Arbeitsprozesse. Sie unterstützt das IFC4×3-Datenformat und sorgt für eine präzise Darstellung von Straßenachsen, Gradienten und zugehörigen Fachobjekten wie Sichtfelder. Das dafür benötigte 5D-Modell wurde mithilfe der Kalkulationsdaten, der Zeitschiene sowie des 3D-Modells in der Koordinationssoftware Desite BIM erstellt. Das resultierende 5D-Modell bildet die Grundlage für alle weiteren modellorientierten Aktivitäten und erfüllt alle Anforderungen des Level 3 im Masterplan BIM für Bundesbauten. Ab 2027 müssen Bundesaufträge ab 500.000 € diese Informationstiefe bieten. Der digitale Zwilling begleitet das Bauwerk über den gesamten Lebenszyklus. Das verbessert die Planung, erhöht die Kostensicherheit und erleichtert die Übergabe in den Betrieb. (Bild 4)

– iv –

Ab 2027 müssen Bundesaufträge ab 500.000 € diese Informationstiefe bieten. Der digitale Zwilling begleitet das Bauwerk über den gesamten Lebenszyklus. Das verbessert die Planung, erhöht die Kostensicherheit und erleichtert die Übergabe in den Betrieb.

Arbeitsvorbereitung mit Modellhilfe

Mit den Formularfunktionen in Desite BIM hat das WOLFF & MÜLLER-Team ein Formular für Bauleiter und Poliere entwickelt, das die Arbeitsvorbereitung enorm vereinfacht. Dabei können die Modellinhalte über verschiedene Filterfunktionen auf die benötigten Informationen

Bild 3. Ein Teil des neuen Streckenabschnitts im 3D-Modell

beschränkt werden. Anschließend kann das Team bei Bedarf noch die Personalplanung vornehmen und die anzuzeigenden LV-Positionen auswählen. Der anschließende Export gibt ein PDF-Dokument und ein Teilmodell aus –inklusive Kalkulationsdaten in Form von Gerät, Material, Lohnstunden und Bau-partner. Zur anschließenden Disposition ist somit keine manuelle Ermittlung von Mengen mehr nötig. Es kann auf die bereits verfügbaren Informationen zurückgegriffen werden. Auf diese Weise hat WOLFF & MÜLLER die benötigte Zeit in anderen Projekten bereits erheblich reduziert.

– v –Umsetzung mit modellbasierter Fortschrittskontrolle

Auch im laufenden Baubetrieb spielt BIM eine erhebliche Rolle zur Erhöhung der Effizienz: Das Team gleicht den Baufortschritt regelmäßig mit dem digitalen Modell ab. Abweichungen zwischen Planung und Realität werden früh erkannt, sodass das Team gezielt gegensteuern kann. Damit bleibt das Projekt auch bei komplexen Bedingungen wie laufendem Verkehr und mehreren parallellaufenden Bauabschnitten stets im Zeitplan. Zusammen mit der Kos-

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Bild 4. Baugrube im BIM-Viewer von VESTRA INFRAVISION

tenplanung ist das Projekt also für alle Beteiligten in jedem Schritt transparent – das vereinfacht die Kommunikation und das Projekt verläuft planmäßig. (Bild 5)

Der Ausbau der B1 zur A40 zeigt, wie BIM die Steuerung hochkomplexer Infrastrukturprojekte verändert. Die konsequente Anwendung der relevanten BIM-Anwen-

dungsfälle sorgt für Transparenz, Effizienz und Qualität –von der ersten Planung bis zur Umsetzung und darüber hinaus. Für WOLFF & MÜLLER ist BIM längst mehr als ein digitales Werkzeug: Es ist der Schlüssel zu effizientem Projekterfolg im modernen Straßenbau.

5D-Modell

BIM geht weit über die reine 3D-Abbildung des geplanten Projekts hinaus. So lassen sich die einzelnen Arbeitsschritte mit einer Zeitschiene hinterlegen, die die gemeinsame Planung vereinfacht und bessere Abstimmungen zwischen den Gewerken ermöglicht. Die „fünfte Dimension“ kommt durch die Integration der voraussichtlichen Kosten direkt im Modell hinzu. So lässt sich auch der genaue Finanzfluss des Projektes prognostizieren – und Änderungen im Ablauf können transparent nachverfolgt werden.

Bautafel

– Lage: B1 Zwischen Unna und AK Unna

– Bauherr: DEGES GmbH

– Projektdauer: September 2021 bis laufend

– Ausführung: Arbeitsgemeinschaft 6-spuriger Ausbau der A40/B1 Dortmund-Ost

– Gesamtkosten: 56,3 Mio. EUR

– BIM-Anwendungsfälle: gem. Masterplan BIM – Bundesfernstraßen

Michael Neumann, Leiter Planung bei WOLFF & MÜLLER Tief- und Straßenbau GmbH www.wolff-mueller.de

A40: Verkehrsanlagen und Bauwerke BL1 –Ausbau der B1 zur Autobahn A40

Das BIM-Projekt beinhaltet den Ausbau der B1 zur künftigen Autobahn A40 vom Autobahnkreuz Unna bis zur Stadtgrenze Dortmund. Der hier vorgestellte Bauabschnitt (BL1) umfasst den grundhaften Ausbau der neuen A40. Teil der etwa 6 km langen Baustrecke sind vier Brückenbauwerke, drei Anschlussstellen, zwei Regenrückhaltebecken sowie der Neubau verschiedener Medien. Bei der Maßnahme setzte das renommierte Bauunternehmen WOLFF & MÜLLER unter anderem das CAD-System VESTRA INFRAVISION von AKG Software ein.

Aufgabenstellung

Bei diesem Projekt baut WOLFF & MÜLLER die existierende Bundesstraße vollständig zurück – also ca.

140.000 m2 Fläche. Der erweiterte Regelquerschnitt mit etwa 200.000 m2 Neubaufläche sorgt dafür, dass sich die Achse der Straße in nördliche Richtung verschiebt. Die Arbeiten sind in drei Hauptbauphasen gegliedert. In der ersten Bauphase stellt das Unternehmen Provisorien zur Ertüchtigung der Strecke her, um eine Verkehrsführung während der Bauzeit zu ermöglichen. Anschließend errichtet WOLFF & MÜLLER die nördliche und südliche Richtungsfahrbahn.

Die Baumaßnahmen sind hochkomplex: Vier Bauwerke werden gleichzeitig neu gebaut, der Verkehr muss an mindestens zwei Anschlussstellen aufrechterhalten werden, während sich die Baustrecke im Prozess nach Norden verlagert. Diese Gegebenheiten erfordern ein hohes Maß an Organisation. Das Projektteam nutzt deshalb BIM in

Bild 5. In großen Schritten neigt sich das Projekt der Fertigstellung zu. (Fotos/Abb.: 1–5 Wolff & Müller)

der Arbeitsvorbereitung, um diese Aufgabe effizient bewältigen zu können.

Besonderheiten bei der Vorbereitung

Da die Baumaßnahmen ursprünglich nicht als BIM-Projekt geplant wurden, standen weder Modelle noch ein darauf abgestimmtes LV zur Verfügung. Da BIM die Effizienz in der Planung und im Bauablauf erhöht, erzeugte WOLFF & MÜLLER das Trassenmodell und modellierte das Regen-

rückhaltebecken. Dazu nutzte das Unternehmen unter anderem die Baugrubenfunktion sowie die neue Schichtenkonstruktion im CAD-System VESTRA INFRAVISION von AKG Software. Um die ausgeschriebenen Leistungen und Modelle passgenau aufeinander abzustimmen, bewerteten der BIM-Koordinator, die Modellierer, die Bau- und Projektleiter das LV. Dabei wurde entschieden, welche LVPositionen direkt modelliert werden und welche nur als Anhangspositionen dienen. Die Anhangspositionen werden den modellierten Positionen inhaltlich passend zuge-

Bild 1. Fachmodell Verkehrsanlage im BIM-Viewer von VESTRA INFRAVISON

Bild 2. Fachmodell Verkehrsanlage in 5D (Abb.: Wolff & Müller)

ordnet, sodass aus dem reduzierten Modell alle relevanten Daten ausgelesen werden können. Auf diese Weise ist es theoretisch möglich, ein komplettes LV einem Modell zuzuordnen, ohne das Leistungsverzeichnis als Ganzes modellieren zu müssen.

BIM-konformes Arbeiten mit VESTRA und 5D-Modell

Dank umfassender Schnittstellen gewährleistet VESTRA INFRAVISION durchgängige, BIM-konforme Arbeitsprozesse. Die Unterstützung des IFC4×3-Datenformats sorgt für eine präzise Darstellung von Straßenachsen, Gradienten und zugehörigen Fachobjekten. Das benötigte 5D-Modell wurde mithilfe der Kalkulationsdaten, der Zeitschiene sowie des 3D-Modells in der Koordinationssoftware DE-

SITE BIM erstellt. Das dabei entstandene 5D-Modell bildet die Grundlage für alle weiteren modellorientierten Aktivitäten.

Projektdaten –

Lage: B1 zwischen Unna und AK Unna – Bauherr: DEGES – Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH

– Projektdauer: September 2021 – laufend

– Ausführung: Arbeitsgemeinschaft 6-spuriger Ausbau der A40/ B1 Dortmund-Ost – Gesamtkosten: 56,3 Mio. EUR

Michael Neumann, Leiter Planung bei WOLFF & MÜLLER Tief- und Straßenbau GmbH

www.akgsoftware.com

BIM – einfach, praktikabel und gewinnbringend

Die Grundleistung der Projektsteuerung mit Unterstützung der Arbeitsmethode BIM gehört seit einiger Zeit zum festen Bestandteil und der Überzeugung in der Projektabwicklung von Hitzler Ingenieure. Somit und mit der gleichzeitigen Besetzung der Rolle des BIM-Managements rückt das Unternehmen die Handlungsbereiche Qualität, Kosten und Termine noch einmal genauer in den Fokus. Dadurch hat sich im Laufe der Zeit die Gewissheit gefestigt, dass die Verbindung von BIM-Management und Projektsteuerung erhebliche Potenziale und Synergieeffekte für das operative Projektgeschäft bietet.

Weiterhin Herausforderungen

Dennoch bestehen weiterhin Herausforderungen: Insbesondere hinsichtlich einer anwenderfreundlichen und verständlichen Implementierung von BIM für die eigene Projektsteuerung, sowie für unsere Auftraggeber. Neben internen Schulungsmaßnahmen, praxisnaher Projektbegleitung und kontinuierlicher Informationsvermittlung gegenüber unseren Auftraggebern setzt Hitzler Ingenieure im Rahmen des BIMManagements gezielt alle verfügbaren Maßnahmen ein, um die Methode nicht nur effizient, sondern vor allem zugänglich und transparent zu gestalten. Dadurch stellt man sicher, dass alle Projektbeteiligte, unabhängig von Affinität, Alter oder Als aktueller Stand der Technik sollte BIM keine Hürde für die Projektbeteiligten darstellen. Die Einführung von BIM erfordert allerdings einen Prozess des Change-Managements; insbesondere zu Beginn ist die Methode nicht immer unmittelbar greifbar oder intuitiv anwendbar.

Rollenverständnis, für die Vorteile und Funktionsweisen von BIM sensibilisiert werden. Als aktueller Stand der Technik sollte BIM keine Hürde für die Projektbeteiligten darstellen. Die Einführung von BIM erfordert allerdings einen Prozess des Change-Managements; insbesondere zu Beginn ist die Methode nicht immer unmittelbar greifbar oder intuitiv anwendbar.

Dashboarddarstellungen

Um dem entgegenzuwirken, hat Hitzler Ingenieure eine Vorgehensweise entwickelt Gebäudedatenmodelle aus dem BIM-Prozess, sowie weitere Projektdaten effizient, nachvollziehbar und nutzbringend einzusetzen. Hitzler Ingenieure ist in der Lage, BIM-Modelle und deren Daten zielgerichtet auszuwerten und auf Dashboarddarstellungen zu visualisieren. (Bild 1) Verschiedene Datenquellen können eingebunden, Modelle geprüft und analysiert, sowie sämtliche Informationen sinnvoll gebündelt und kombiniert werden. Die Vision des Hauses, BIM einfach und greifbar zu machen, wurde durch den Einsatz eines BIM-Controllings-Auftrag auf die Probe gestellt, sodass die Mitarbeitenden dazu angeregt wurden, einen alternativen und vor allem automatisierten Weg zur Analyse von bis zu 500! BIM-Modellen zu entwickeln. Neben konventionellen Prüfanforderungen wie Mindestkriterien, geometrischen Aspekten und textlichen Informationen ist es möglich, Kennwerte wie Flächen- und Mengenangaben mit Kosteninformationen zu kombinieren oder qualitative Auswertungen unterstützend für Terminanalysen heranzuziehen. Sämtliche in der CDEUmgebung bereitgestellten Daten werden von uns systema-

tisch gesammelt, geprüft, ausgewertet und schlussendlich visualisiert.

Durch iterative Bereitstellung und fortlaufende Analyse ergeben sich im BIM-Management, sowie in der Projektsteuerung präzise Steuerungsmöglichkeiten indem vor allem Tendenzen (Wird es besser oder schlechter?) abgeleitet werden können. Insbesondere dadurch verschmilzt die Methode BIM mit einer effektiven Projektsteuerung. Gleichzeitig gewährleisten wir eine lückenlose Information des Auftraggebers und liefern individuelle, präzise Handlungsempfehlungen, um gemeinsam mit dem Auftragnehmer und mit den Fachplanern auf Augenhöhe zusammenzuarbeiten.

(3)

Wer sind die, die der Maschine Moral beibringen? Wer sagt der Maschine, die uns fortan sagen wird, was gut und schlecht ist, eigentlich, was gut und schlecht ist – und mit

Der Prozess beginnt bei der Definition von BIM-Zielen, Maßnahmen und Informationsanforderungen, welche in verschiedenen Workshopformaten gemeinsam erarbeitet und anschließend in Datenbanken dokumentiert und maschinenleserlich bereitgestellt werden. Daraus erfolgt die Ableitung von Prüfdateien und deren Integration in die Projektkonfiguration. Kriterien der Mindestanforderungen, sowie geometrische Aspekte werden automatisiert durch regelbasierte Prüfsoftwarelösungen geprüft und ebenfalls in die Projektkonfiguration übernommen. Modellbasierte Mengen- und Flächenangaben, sowie Ergebnisse aus Kollaborationsplattformen werden ebenfalls berücksichtigt und bereitgestellt. Außerdem werden die wichtigen textlichen Bauteilmerkmale und deren Werte geprüft und mit den definierten Anforderungen in der Projektkonfiguration abgeglichen. All diese Daten werden ausgelesen, können verknüpft und ebenso anschaulich visualisiert werden. Dabei bietet jedes neue Projekt, jeder neue Projektbeteiligte und Auftraggeber neue Perspektiven und somit neue Möglichkeiten der Projektanalyse.

Unser zeitnahes Ziel ist die Bereitstellung eines intuitiven und zentralen Webinterfaces, in dem sämtliche HI-BIM-Projekte angelegt und geführt werden. Je Projekt erfolgt zunächst die Konfiguration, d. h. die Festlegung aller Anforderungen (Soll) und Einrichtung der Zugänge zur Common Data Environment [CDE] (Ist). Ein iterativer und automatisierter Soll-Ist-Vergleich ermöglicht die übersichtliche Darstellung der Ergebnisse im HI-BIM-Dashboard und das über alle Projektstufen hinweg. Über ein rollen- und rechtebasiertes Loginsystem kann sowohl intern als auch extern auf das Dashboard zugegriffen werden. Zahlreiche und vor allem automatisierte Prozesse ermöglichen eine umfassende Erfüllung des Leistungsbildes „BIM-Managements“, das bisher häufig nur stichprobenhaft umgesetzt wird. Für die Projektsteuerung stehen dadurch präzise, maßgeschneiderte Informationen zur Verfügung. Ebenso profitieren Auftraggeber und Auftragnehmer gleichermaßen durch den einfachen, praktikablen und gewinnbringenden Zugang zu BIM und erhalten kontinuierlich Einblicke und somit Überblick in ihre Projekte.

www.hitzler-ingenieure.de

welchem politischen Mandat? (DLF Essay & Diskurs, 12.10.25)

Bild 1. Beispieldarstellung 1: HI-BIM-Dashboard

Bild 2. Beispieldarstellung 2: HI-BIM-Dashboard

Mit BIM zur präzisen Bestandsmodellierung

Über Herausforderungen und Praxisbeispiele im Tunnelbau

Bild 1. Zahlreiche Kunstbauten des Deutschen Schienennetzes sind veraltet und bedürfen einer Erneuerung. Die Bestandsmodellierung gehört zu den besonderen Herausforderungen in der Planung der Sanierungsprojekte.

Die Bestandsmodellierung ist eine von vielen planerischen Herausforderungen bei der Erneuerung des Schienennetzes. Zwei aktuelle Tunnelbauprojekte verdeutlichen in diesem Zusammenhang einen typischen BIM-Anwendungsfall. Hier finden Digitalisierung und Nachhaltigkeit auf ganz direkte Weise zusammen. Ist doch die Bahn, abgesehen von muskelbetriebenen Fahrzeugen wie dem Fahrrad, eindeutig das nachhaltigste Verkehrsmittel, das wir haben. Und ein großer Teil der deutschen Schieneninfrastruktur ist – das ist nicht erst seit Neuestem bekannt – weit über 100 Jahre alt. Selbst die letzten Instandsetzungen liegen teilweise viele Jahrzehnte zurück.

Vor diesem Hintergrund ist klar: Das über 30.000 km lange Netz bedarf an zahlreichen Abschnitten und bei vielen Bauwerken einer Erneuerung. Das Bauen im Bahnbestand ist jedoch regelmäßig mit erheblichen planerischen Herausforderungen verbunden. Eine davon besteht in der Bestandsmodellierung von Tunnelbauwerken. Der luftseitig erfassbare Informationsgehalt weicht hier extrem von

der bergseitig verfügbaren Datenlage ab. Zwei aktuelle Tunnelbauprojekte – die Erneuerung des SchellensteinTunnels bei Olsberg und des Gudenhagener Tunnels bei Brilon (beide Hochsauerlandkreis/NRW) – verdeutlichen diese Problematik. KREBS+KIEFER ist in beiden Fällen von der DB InfraGO AG als Generalplaner beauftragt sowie für die BIM-Gesamtkoordination verantwortlich.

– i –

Zwei typische Tunnel

Beide Bauwerke stehen exemplarisch für zahlreiche Kunstbauten des deutschen Schienennetzes. Der in den Jahren 1870/71 erbaute Schellenstein Tunnel liegt auf der zweigleisigen Strecke 2550 zwischen Aachen Hauptbahnhof und Kassel Hauptbahnhof und unterquert die Anhöhe „Im Hagen“ (485,5 m NHN) auf einer Länge von 247 m. Eine Instandsetzung des Tunnels und seiner Portale erfolgte

zwei Dutzend Erkundungsbohrungen gegenüber.

1988/89. Der 280 m lange, eingleisige Gudenhagener Tunnel von 1901 ist wiederum Teil der Strecke 2961 – Paderborn Hauptbahnhof – Brilon Wald. Er unterquert den Ausläufer des „Hängeberges“ (547 m NHN).

Beide Tunnelbauwerke wurden in bergmännischer Bauweise hergestellt und weisen ein Hufeisenprofil auf. Der schlechte bauliche Zustand macht eine Erneuerung erforderlich. Projektstart für die Planungen war jeweils Dezember 2023. (Bild 2)

– ii –

Bestandsmodellierung: 800 Mio. Punkte vs. 25 Bohrungen

Einen zentralen Anwendungsfall gleich zu Beginn des Projekts bildet die Bestandsmodellierung. Wie für derart alte Bauwerke charakteristisch, liegen nur eine Handvoll Unterlagen aus der Bauzeit oder von kleineren Instandsetzungsmaßnahmen vor.

Wie bei vielen öffentlichen Infrastrukturprojekten erfolgt auch bei der Erneuerung der beiden Tunnel die Planung mit BIM. Einen zentralen Anwendungsfall gleich zu Beginn des Projekts bildet die Bestandsmodellierung. Wie für derart alte Bauwerke charakteristisch, liegen nur eine Handvoll Unterlagen aus der Bauzeit oder von kleineren Instandsetzungsmaßnahmen vor. Dabei handelt es sich, dem Alter

entsprechend, um händisch erstellte Zeichnungen, die inzwischen gescannt wurden. Das vorhandene Planmaterial gibt also nur wenig Aufschluss über die tatsächliche Beschaffenheit der Bauwerke. Im Zentrum der Bestandsmodellierung steht daher die Erfassung der beiden Tunnelbauwerke mittels 3D-Vermessung sowie zusätzlicher Erkundungsmaßnahmen.

Innen- bzw. luftseitig kommt hierbei ein 3D-Laserscanner zum Einsatz, der durch den jeweiligen Tunnel gefahren wird. Die dabei erzeugte Punktwolke erfasst dementsprechend nur die sichtbare Innenseite des Bauwerks sowie die Tunnelportale und Einschnittsböschungen. Mit jeweils ca. 800 Mio. Punkten und einer Datengröße von 14 GB ist die Datenlage an dieser Stelle überaus exakt. Bergseitig steht dem hingegen eine Baugrunderkundung mit 25 Bohrungen gegenüber, aus denen fünf Erkundungsquerschnitte der Tunnelwand à fünf Erkundungsbohrungen hervorgehen. – Ein enormes Missverhältnis, das für die anwendungsfallorientierte Bestandsmodellierung eine große Rolle spielt.

Die Erstellung der Bestandsmodelle sollte immer dem Projektziel dienend erfolgen. Dementsprechend ist es nicht zielführend, die vielen Millionen Punkte auf der Luftseite tatsächlich zu verarbeiten, während die Bergseite lediglich mit 25 Punkten abgebildet wird. Das hieraus resultierende Volumenmodell der bestehenden Tunnelinnenschale

Bilder 2. Die Innenseite der Tunnel lässt sich hochpräzise per Laserscan erfassen. Die dabei erzeugte Punktwolke umfasst ca. 800 Mio. Punkte. Erdseitig stehen dem lediglich

würde eine interpolierte Interpretation des bergseitigen Verlaufs der Innenschale erfordern. Der tatsächliche Verlauf der Hinterkante der Innenschale zwischen den Erkundungsquerschnitten ist hierbei jedoch unbekannt. Damit wäre in diesem Fall die augenscheinliche Genauigkeit auf der Bergseite der Innenschale lediglich vorgetäuscht. Aus diesem Grund wählten KREBS+KIEFER für die Erstellung der Bestandsmodelle eine Vereinfachung. Dabei werden Schnitte im Bereich der Erkundungsquerschnitte aus dem 3D-Laserscan extrahiert. Diese dienen über die fünf Bereiche jeweils hälftig bis zum nachfolgenden Erkundungsquerschnitt als Datengrundlage. Daraus resultiert zwar eine Abweichung vom tatsächlichen Laserscan über den gesamten Tunnelverlauf, doch spiegelt die Datendichte so auf der Innenseite einen vergleichbaren Informationsgehalt wie auf der Bergseite wider.

– iii –

Modellierungsworkflow mit ALLPLAN und Scalypso

Um ein solches, dem Projektziel angemessenes Bestandsmodell zu erstellen, wurde im ersten Schritt die Position der Bohrungsquerschnitte entlang der Streckenachse ermittelt. An diesen Stellen übertrugen KREBS+KIEFER

die entsprechenden Querschnitte aus der Punktwolke per Live-Übertragung aus Scalypso mobile nach ALLPLAN. Hierzu galt es im Vorfeld erst noch die enorme Größe der Vermessungsdaten zu bewältigen, weshalb die Punktwolke in komprimierter Form in Scalypso geladen wurde, um dort die Übertragungsquerschnitte zu definieren. „Mit der Kombination von ALLPLAN und Scalypso ist eine Umsetzung des BIM-Anwendungsfalls 020 – Bestandsmodellierung – für komplexe Bauwerke wie Tunnel in einer wirtschaftlichen Bearbeitungsdauer sehr gut umsetzbar“ sagt Michael Sklorz, Prokurist bei KREBS+KIEFER. (Bild 3) Zur besseren Bearbeitung wurde die Arbeitsebene in ALLPLAN auf den jeweils zu bearbeitenden Querschnitt definiert (Lage parallel zur Lage der Querschnitte). Aus der Kombination von Bohrungsquerschnitt (Tunnelwanddicke) und Punktwolkenquerschnitt (Tunnelinnenseite) ließ sich nun der eigentliche Tunnelquerschnitt erzeugen. Da die Fundamente der Tunnelinnenschale weder im Detail erkundet noch per Laserscan erfasst werden können, wurden sie mithilfe von Zeichnungen aus dem Baujahr modelliert. Um aus den erstellten 2D-Querschnitten ein 3D-Objekt zu generieren, wurden diese entlang der Tunnelachse von Erkundungsquerschnitt zu Erkundungsquerschnitt extrudiert, wobei sich immer zwei Querschnitte quasi „entgegenkommen“ und in der Mitte zwischen zwei Erkundungsquerschnitten treffen.

Die Modellierung der Tunnelportale erfolgte auf Basis der Bestandspläne und der Vermessungsdaten. Zur Qualitätssicherung wurde das erstellte Bestandsmodell noch einmal via CloudCompare mit einem aus der Punktwolke erzeugten Oberflächenmodell abgeglichen.

Bild 3. Regelquerschnitt bestehender Tunnel

Bild 4. Bei der anwendungsorientierten Bestandsmodellierung werden die kombinierten Bohrungs- und Punktwolkenquerschnitte von Querschnitt zu Querschnitt extrudiert. Die Fundamente der Portalwand werden anhand von Zeichnungen aus dem Baujahr modelliert.

– iv –Weitere BIM-Anwendungsfälle mit ALLPLAN

KREBS+KIEFER setzt auch im weiteren Projektverlauf auf ALLPLAN. So kommt die Software unter anderem bei der Modellierung der Varianten für die Ersatzneubauten der Tunnel zum Einsatz. Beim Anwendungsfall „Visualisie-

Bild 5. Qualitätssicherung des Fachmodells Bestand mittels CloudCompare.

Bild 6. Die Kombination von ALLPLAN und Scalypso ermöglicht eine Umsetzung des BIM-Anwendungsfalls 020 – Bestandsmodellierung – für komplexe Bauwerke wie Tunnel in einer wirtschaftlichen Bearbeitungsdauer. (Fotos/Abb.: 1, 2 rechts, 4–6 KREBS + KIEFER; 2 links, 3: DB InfraGO AG)

rung“ profitieren die Ingenieur:innen zudem von einer weiteren praktischen Schnittstelle in ALLPLAN: Durch den Twinmotion Direct Link lassen sich nicht nur die Modelle problemlos in die Visualisierungs-Software überführen – auch Änderungen in der Modellierung werden in Echtzeit in Twinmotion synchron visualisiert. Neben hochauflösenden Renderings ermöglicht das Programm außerdem eine VR-Begehung der erstellten Modelle.

Das ALLPLAN-Team stand bei diesem Projekt beratend zur Seite und unterstützte mit seiner Expertise in der digitalen Bestandsmodellierung.

Projektinformationen im Überblick

– Schwerpunkt: Infrastrukturbau

– Eingesetzte Software: ALLPLAN, Scalypso, CloudCompare

Projektdaten

– Auftraggeber: DB InfraGO AG

– Generalplanung: KREBS+KIEFER Ingenieure GmbH – Projektbeginn: 12/2023

www.allplan.com

(4)

Das IT-Sourcing braucht einen mutigen Neustart: Öffentliche IT-Dienstleister dürfen sich nicht über den Betrieb von Rechenzentren und Plattformen definieren, sondern

müssen sich zu Service Brokern transformieren. (These 10 der 20 Thesen zur digitalen Zeitenwende in Deutschland (Dresdner Forderungen 2.0) 2024, pdf – https://gi.de)

(5)

Technik ordnet einen bestimmten gesellschaftlichen Wandel nicht an – auch wenn Start-ups das gerne glauben (machen) wollen. Doch kann die Gesellschaft auch nicht einfach eine neue Technik wie ein Mode-Accesoire bestellen, in der Erwartung, dass damit ihre ureigensten Probleme erledigt seien – auch wenn Politiker das gern glauben (machen) wollen. Denn jeder, der eine neue Form von

Technik in eine Gruppe Menschen oder sogar einer ganzen Gesellschaft zu etablieren versucht, bekommt nur selten genau die Ergebnisse, die er vorher erwartet hat. Mit Sicherheit aber werden sich unerwartete Begleiterscheinungen einstellen. (Sascha Friesike, Johanna Sprondel, Träge Transformation – Welche Denkfehler den digitalen Wandel blockieren, Stuttgart 2022, S. 10)

Über das Pilotprojekt „Neubau Verfügungsgebäude am Campus Hubland“ des Staatlichen

Bauamtes Würzburg

Die erfolgreiche Nutzung der BIM-Methode hängt maßgeblich von einer durchgängigen und einheitlichen Nutzung digitaler Modelle ab. Eine konsistente Georeferenzierung von BIM-Modellen, Vermessung und Punktwolken ist entscheidend, um die Interoperabilität über verschiedene Softwarelösungen und Baumaßnahmen hinweg sicherzustellen. Derzeit existieren jedoch unterschiedliche Vorgehensweisen, die häufig von der verwendeten Software oder den Exporteinstellungen abhängen. Fehlen klare Vorgaben, führt dies schnell zu Kompatibilitätsproblemen und erhöhtem Koordinierungsaufwand. Geodaten und Bauwerksmodelle müssen dann aufwendig nachbearbeitet werden oder lassen sich nur eingeschränkt nutzen.

Insbesondere bei komplexen Bauvorhaben ist es notwendig, Vorgaben für die Georeferenzierung frühzeitig festzulegen. Auch auf Bundesebene liegen inzwischen Handreichungen zur Georeferenzierung von BIM-Modellen und zu BIM-konformen Vermessungsleistungen vor.

Die Bayerische Staatsbauverwaltung setzt bereits zahlreiche Einzelprojekte mit der BIM-Methode um. Komplexere Vorhaben ergeben die Frage nach der Organisation einer konsistenten Georeferenzierung. So liegen bereits Vermessungs- und Bestandsunterlagen in vielen Projekten vor, jedoch in unterschiedlichen lokalen Koordinaten- und

Bezugssystemen. Gleichzeitig stehen amtliche Geodaten und Vermessungsergebnisse – etwa aus der Landesvermessung, aus Befliegungen oder aus offenen Geodatenportalen – in standardisierten überregionalen Referenzsystemen zur Verfügung.

Ziel des Pilotprojekts ist es daher herauszufinden, ob sich der zusätzliche Aufwand für eine frühzeitige und konsistente Georeferenzierung tatsächlich lohnt. Dabei soll überprüft werden, inwieweit klare Vorgaben und optimierte Workflows den Planungsprozess vereinfachen und späteren Aufwand reduzieren können. Mithin müssen Auftraggeber wie Planungsteam den Aufwand für die Georeferenzierung und das Geodatenmanagement schon bei der Ausschreibung realistisch einschätzen. Gleichzeitig soll eine einheitliche Georeferenzierung den Mehrwert der Daten erhöhen, da diese langfristig nutzbar bleiben und in Folgeprojekten wiederverwendet werden können.

1. Baufeld Verfügungsgebäude

Bild

Bild 2. Die drei Koordinatenreferenzsysteme sind das GeoCRS (grün) für amtliche Geodaten, das IngCRS (blau) für die topographische Ingenieurvermessung und das BauwerkCRS (rot) für die CAD/BIM Modellierung der Bauwerke. Die Georeferenzierung bezieht sich entweder direkt auf das GeoCRS (links) oder auf das IngCRS (mitte). Bei größeren Projekten können auch mehrere Bauwerksreferenzpunkte vereinbart werden (rechts).

– i –

Pilotprojekt Rahmenbedingungen

Als Pilot dient das Projekt „Neubau Verfügungsgebäude am Campus Hubland Nord“ des Staatlichen Bauamtes Würzburg. Das Gebäude wird von der Julius-MaximiliansUniversität Würzburg als Ersatz während der Generalsanierung des über 100 Jahre alten Hauptgebäudes in der Innenstadt benötigt. Geplant ist ein Passivhaus in Holzoder Holzhybridbauweise mit einer angestrebten BNBZertifizierung in Silber. Die Planung und Umsetzung soll mit der BIM-Methode im Rahmen einer funktionalen Leistungsbeschreibung durch ein Totalunternehmen erfolgen. Der Campus ist prädestiniert für ein Pilotprojekt zur Georeferenzierung: Hier treffen Bestandsgebäude aus unterschiedlichen Jahrzehnten des 20. und 21. Jahrhunderts, neue Bauvorhaben und eine zentrale Infrastruktur aufeinander. Die präzise Verortung einzelner Gebäude sowie ihre räumlichen Beziehungen zueinander spielen daher eine zentrale Rolle.

Eckdaten:

– Planungsauftrag: 04.07.2024

– Nutzungsfläche: 3467 m2

– BNB-Zertifizierung: Silber

– ii –Konzeptionelle Vorbereitungen

Das Pilotprojekt wurde von der Landesbaudirektion Bayern gemeinsam mit dem Staatlichen Bauamt Würzburg initiiert. Bereits im Vorfeld wurden Prof. Christian Clemen (HTW Dresden) sowie das BIM-Managementbüro Dölker & beauftragt, gemeinsam mit der Landesbaudirektion und dem Staatlichen Bauamt Würzburg die folgenden notwendigen Grundlagen zu erarbeiten: Beschreibung der Aufgaben des BIM-Geodatenmanagements, Entwicklung eines Handbuchs für Geodatenmanagement sowie Ergänzung der bestehenden Modellierungsrichtlinie. Auf Basis der im Laufe der Vorbereitung kommentierten und abgestimmten Dokumente erfolgten erste Tests mit der in der Staatsbau-

verwaltung eingesetzten Software auf der für das Projekt vorgesehenen Projektplattform.

– iii –

Aufgaben des BIM-Geodatenmanagements

Mit der konsequenten Verwendung georeferenzierter Daten entstehen im Projekt zusätzliche Aufgaben, die klar zugeordnet werden müssen. Dafür wird eine verantwortliche Person benannt – der BIM-Geodatenmanager. Er betreut das Thema Georeferenzierung über den gesamten Projektverlauf und fungiert als fachliche Schnittstelle zwischen Projektleitung und BIM-Management.

Zu den konkreten Aufgaben des Pilotprojekts gehören beispielsweise die Erstellung eines eigenen BIM-Fachmodells mit Referenzpunkt und Koordinationskörpern für die Festlegung eines Projektkoordinatensystems, Erstellung eines Starterpakets Georeferenzierung und Geodaten sowie die Unterstützung der Planer bei der Transformation von Geodaten in das Projektkoordinatensystem.

– iv –

Handbuch Geodatenmanagement und Ergänzung Modellierungsrichtlinie

Das die besonderen Anforderungen der Staatsbauverwaltung berücksichtigende Handbuch beschreibt organisatorische, fachlich-technische und qualitätssichernde Vorgehensweisen, um Vermessungs- und Geodaten systematisch in den BIM-Prozess zu integrieren. Ziel ist es, Orientierung zu geben und eine Grundlage für projektspezifische Vorgaben zu schaffen.

Die Modellierungsrichtlinie enthielt bislang keine verbindlichen Vorgaben zur Georeferenzierung und wurde daher für das Pilotprojekt ergänzt. Hinzu kamen verbindliche Angaben zu den Koordinatensystemen sowie Vorga-

ben für die Koordinationskörper, die projektspezifisch durch den BIM-Geodatenmanager in Abstimmung mit der Projektleitung angepasst werden.

– v –

Tests in Softwareumgebung des Pilotprojektes

Das IFC-Format bietet verschiedene Möglichkeiten zur Abbildung der Georeferenzierung. Beim Im- oder Export interpretieren BIMAnwendungen diese Informationen jedoch oft unterschiedlich.

Das IFC-Format bietet verschiedene Möglichkeiten zur Abbildung der Georeferenzierung. Beim Im- oder Export interpretieren BIM-Anwendungen diese Informationen jedoch oft unterschiedlich.

Daher wurde zuvor bereits geprüft, wie gängige Programme intern bzw. beim IFC-Datenaustausch mit Angaben zur Georeferenzierung umgehen.

Als Autorensoftware kamen Revit und Archicad zum Einsatz, zur Modellprüfung BIMcollab Zoom und Solibri, und als Projektplattform das CDE Catenda. Die IFC-Dateien wurden gemäß Modellierungsrichtlinie im Format IFC 4.3 exportiert, auf Catenda hochgeladen und parallel in beiden Prüfprogrammen kontrolliert. Zusätzlich erfolgte ein Austausch von BCF-Dateien zwischen den Anwendungen.

Ursprünglich war die präziseste Methode nach IfcLoGeoRef50 vorgesehen. Tests zeigten jedoch, dass weder Catenda noch Solibri diese vollständig unterstützen. Daher griff man auf IfcLoGeoRef30 zurück.

– vi –

Geplante Umsetzung im Pilotprojekt

– Organisatorische Verankerung: Die Rolle des BIM-Geodatenmanagers kann intern oder extern besetzt werden; auch die Kombination mit bestehenden Funktionen ist denkbar. Für das Pilotprojekt plant man, ein erfahrenes, mit klassischem Vermessungswesen wie mit BIM-Projekten vertrautes, externes Büro einzubinden.

– Projektstart und Datenkonsolidierung: Am Projekt-Beginn steht die systematische Sammlung und Analyse

vorhandener Unterlagen. Also sowohl Bestandsdaten wie Vermessungsdaten oder Spartenpläne sowie ergänzende Unterlagen. Diese werden hinsichtlich Raumbezug, Struktur, Vollständigkeit und Qualität bewertet, um mögliche Datenlücken oder Inkonsistenzen zu identifizieren sowie Empfehlungen für die weitere Bearbeitung abzuleiten.

Sodann wird entschieden, welche Daten übernommen werden können, welche angepasst oder transformiert werden müssen und wo eine Neubeauftragung erforderlich ist. Das Ergebnis ist ein Kurzkonzept mit Terminplan sowie ein Spezifikationsdokument, in dem Inhalte, Umgriff, Formate (z. B. IFC 4.3). Damit entsteht eine verlässliche Basis für die spätere Modellierung.

– Anforderungen an Vermessung: Ergibt die Analyse, dass bestehende Daten nicht ausreichen oder nicht den geforderten Qualitätsmaßstäben entsprechen, sind ergänzende Vermessungsleistungen zu beauftragen. Dabei gelten die Vorgaben der Staatsbauverwaltung, ergänzt um BIM-spezifische Anforderungen. Zentrale Aufgabe ist dabei die Erstellung eines topographischen Referenzmodells, das nahtlos in die BIM-Planung integriert werden kann.

Punktwolken erfordern gesonderte Anforderungen. Vorab wird geprüft, ob bereits geeignete Punktwolken vorhanden sind oder ob und wann neue Aufnahmen notwendig werden. Damit diese Daten im BIM-Prozess nutzbar sind, müssen sie kompatibel sein und die erforderliche Georeferenzierung und Genauigkeit aufweisen.

Der BIM-Geodatenmanager achtet auf die Einhaltung aller definierten Anforderungen. Die Ergebnisse fließen in Textbausteine für Vergabeunterlagen sowie in Prüf- und QS-Listen ein, die eine einheitliche Qualität gewährleisten. Zudem wird geprüft, inwieweit die Handreichung „Gebäudevermessung Modul 2: BIM-konforme Vermessungsleistungen“ für Bundesbauten als Referenz geeignet ist.

– Geobasisdaten im Projekt: Geodaten in BIM-Projekten helfen, Bauprojekte von Anfang an im Kontext ihrer Umgebung zu betrachten. So können etwa amtliche Katasterdaten, Geländemodelle sowie 3D-Stadtmodelle

von Anfang an in den Planungsprozess eingebunden werden. Auch für Bayern stehen hochwertige Datensätze zur Verfügung.

Der BIM-Geodatenmanager wählt die projektrelevanten Geodaten aus. Maßgeblich sind Projektzweck, eingesetzte Softwarelösungen und die spezifischen Anforderungen. Typische Beispiele sind Verwaltungsgrenzen, Schutzzonen, Festpunktfelder, Katasterdaten, digitale Geländemodelle (DGM), digitale Oberflächenmodelle (DOM), georeferenzierte Luftbilder, Umweltdaten sowie 3D-Stadtmodelle. Beim Untersuchungsgebiet werden nicht nur das eigentliche Baufeld, sondern auch angrenzende Bauvorhaben berücksichtigt, um Wechselwirkungen zwischen den Projekten frühzeitig offenzulegen. Die Abgrenzung des Arbeitsbereichs wird zugleich auf die technischen Möglichkeiten der eingesetzten BIM-Koordinationssoftware Navisworks sowie auf die Projektplattform Catenda abgestimmt. So bleibt das Datenvolumen handhabbar und die Geodaten können in die Planungsprozesse integriert werden.

– Geodätischer Raumbezug: In der Bayerischen Staatsbauverwaltung werden amtliche Vermessungs- und Geodaten in der Regel im Koordinatensystem ETRS89/ UTM32 für Lage, DHHN2016 für Höhe bereitgestellt. Dieses ist für großräumige Anwendungen optimiert und liefert entsprechend „große“ Koordinatenwerte. Solche Werte sind für viele BIM-Werkzeuge unpraktisch, da sie zu Rechengenauigkeitsproblemen führen und Modelle im BIM-System weit vom CAD-Nullpunkt entfernt liegen. Die Software ist für diese Situation in der Regel nicht ausgelegt.

Im Hochbau nutzt man deshalb fast immer ein lokales, objektbezogenes Koordinatensystem mit kleineren, handhabbaren Zahlenwerten. Damit jedoch alle Fachmodelle konsistent zusammenführbar sind, braucht es ein Projektkoordinatensystem. Dieses stellt die Verbindung zwischen den großräumigen Vermessungs- und Geodaten und den einzelnen BIM-Modellen her. In der Software geschieht das über eine einfache geometrische Transformation (Offset und Nordrichtung), bei der kleine Abweichungen gegenüber geodätischen Transformationen entstehen können.

Der BIM-Geodatenmanager stellt sicher, dass der geodätische Raumbezug bereits vor Planungsbeginn eindeutig festgelegt wird. Dazu prüft er, ob das amtliche bayerische Koordinatenreferenzsystem (ETRS89/UTM32 für Lage, DHHN2016 für Höhe) im Projektgebiet hinreichend genau anwendbar ist und bewertet auch die in vorhandenen Unterlagen verwendeten Koordinatensysteme. Falls erforderlich, empfiehlt er ein verzerrungsarmes lokales Koordinatensystem (IngCRS). Außerdem definiert er das Projektkoordinatensystem, indem er einen Bauwerks- bzw. Projektreferenzpunkt (Rechts- und Hochwert, Höhe, Nordrichtung) festlegt.

Das Ergebnis ist eine klare technische Festlegung, die in der Modellierungsrichtlinie dokumentiert und in einem IFC-Modell mit zwei korrekt platzierten Koordinationskörpern umgesetzt wird.

– vii –

Starterpaket Georeferenzierung und Geodaten

Zu Beginn erstellt der BIM-Geodatenmanager ein Starterpaket für alle Planungsbeteiligten. Es dient als gemeinsame

Bild 3. Starterpaket Georeferenzierung – Beispiel für Koordinationskörper KK0 (Abb.: 1 Staatliches Bauamt Würzburg; 2 Prof. Christian Clemen; 3 Autorin)

Grundlage für die Erstellung der ersten Testmodelle und sorgt dafür, dass alle Fachmodelle konsistent verortet werden können. Kern des Starterpakets ist eine IFC4.3-Datei, die das BIM-Fachmodell „Geodätischer Raumbezug“ repräsentiert. Dieses enthält mindestens zwei korrekt platzierte und attribuierte Koordinationskörper, ggf. Vermessungspunkte und Bauwerksreferenzpunkte. Weiterhin enthält das Starterpaket „Umgebungsmodelle“ mit relevanten Geodaten im IFC4.3 Format. Der Inhalt der Umgebungsmodelle sind z. B. ein örtlich begrenztes Geländemodell, Bauleitplanung, Liegenschaftskataster, 3D-Stadtmodell, Baum- oder Leitungskataster sowie Planungen angrenzender Maßnahmen wie Erschließung oder Straßenbau. Die ursprünglichen Geodaten müssen für diesen Zweck in das IFC-Format konvertiert werden. Dies umfasst neben der BIM-Georeferenzierung auch weitere Anpassungen der geometrischen Elemente, wie z. B. die Projektion von zweidimensionalen Grundstücksgrenzen auf das DGM.

Die Bereitstellung erfolgt sowohl in Einzeldateien als auch in zusammengeführter Form in Navisworks und Catenda. Damit verfügen alle Beteiligten von Beginn an über ein einheitliches, georeferenziertes Fundament für Modellierung und Abstimmung.

– viii –

Qualitätssicherung

Die erste Qualitätsprüfung erfolgt bereits mit dem ersten Datendrop der Testmodelle. Bei weiteren Datendrops werden – falls erforderlich – zusätzliche Prüfungen durchgeführt. Punktwolken und Vermessungsdaten werden nach ihrer Lieferung kontrolliert, die Ergebnisse jeweils in einem Bericht dokumentiert.

Bei den BIM-Modellen steht im Mittelpunkt die Prüfung des Koordinationskörpers hinsichtlich Lage, Höhe, Drehung und der korrekten Angabe der geforderten Parameter. Zusätzlich wird die Plausibilität der Daten im Zielsystem beziehungsweise im CDE kontrolliert sowie die

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Innerhalb von zehn Jahren könnte sich der weltweite Energiebedarf von Rechenzentren mehr als verdreifachen. Den größten Anteil daran haben beschleunigte Server,

(7)

Resilienz im digitalen Wandel werde zu einer „Superkraft“ der Zukunft, sagt Lena-Sophie Müller, Geschäftsführerin der Initiative D21. Doch gerade bei dieser so wichtigen Fähigkeit weist der aktuelle D21-Digital-Index einen Rückgang aus.

Der D21-Digital-Index zeigt eine Spaltung der Gesellschaft: 52 % der Befragten stehen der Digitalisierung skeptisch bis distanziert gegenüber, nur 47 % sind eher offen und optimistisch. In Deutschland nimmt ein Großteil der

Lagerichtigkeit des gesamten Koordinationsmodells überprüft.

Nach den Prüfungen werden QS-Berichte erstellt, die jeweils eine Empfehlung zur Abnahme durch den Projektleiter enthalten.

– ix –

Ausblick:

Durch die BIM-Methode wird es zunehmend wichtiger, Bauwerksmodelle nicht nur einzeln, sondern auch projektübergreifend einheitlich verorten zu können. Dazu stellen Softwarehersteller immer bessere Schnittstellen und Werkzeuge zur Georeferenzierung bereit. Auch die Standardisierung schreitet voran – auf Bundesebene etwa durch Handreichungen des Bundesministeriums der Verteidigung. Das Pilotprojekt liefert in diesem Kontext wertvolle Praxiserfahrungen und zeigt, wie sich organisatorische und technische Vorgaben gemeinsam umsetzen lassen. Wenn sich die vorgeschlagenen Vorgehensweisen als praktikabel und wirtschaftlich erweisen, können sie in weiteren Projekten der Bayerischen Staatsbauverwaltung angewendet und kontinuierlich weiterentwickelt werden.

Durch die BIM-Methode wird es zunehmend wichtiger, Bauwerksmodelle nicht nur einzeln, sondern auch projektübergreifend einheitlich verorten zu können.

Pavla Rýzlerová (LBD, Ref. 64) mit Unterstützung der BIM-Stabstelle des Staatlichen Bauamts Würzburg

Literatur

Clemen, C. und H. Görne. Level of Georeferencing (LoGeoRef) using IFC for BIM. Journal of Geodesy, Cartography and Cadastre, 03.2019, 15–20.

www.lbd.bayern.de

obwohl sie nur einen kleinen Teil des Serverbestands ausmachen. KI-Anwendungen laufen meist auf diesen Servern. (ct 20/25, S. 24)

Menschen an der digitalen Welt teil und kann ihre Möglichkeiten selbstbestimmt für sich nutzen. Gleichzeitig sinkt jedoch die Fähigkeit, zukünftig mit dem digitalen Wandel Schritt zu halten. Das sind die zentralen Ergebnisse der Studie „D21-Digital-Index 2023/24“ der Initiative D21 e. V., durchgeführt vom Forschungsunternehmen Kantar. (D21-Digital-Index 2023/24Studie: Gesellschaft steht Digitalisierung skeptischer gegenüber, 15.02.2024, Quelle: dpa)

„Unser

Ziel ist es, Open BIM voranzubringen“

Interview mit Christoph Duvenbeck, Head of Sales & Research, Prokurist RIB IMS über CAFM-ConnectKey, die DIN SPEC 91555, CAFM in der 6. Dimension und über Boxenstopps in der Formel 1 …

Christoph Duvenbeck (Foto: RIB IMS)

Dr. Christof Duvenbeck treibt seit 1998 die Entwicklung von CAFM-Systemen voran und setzt sein in Entwicklung, Consulting und Vertrieb erworbenes Expertenwissen ein, um BIM für den Einsatz in der Betriebsphase zu standardisieren und zur Marktreife zu führen. Er ist Initiator und Konsortialleiter der DIN SPEC 91555 sowie Co-Autor des Buchs „BIM – Einfach machen“. Für die RIB IMS GmbH wagt Christof Duvenbeck gerne auch neue Wege, um Bewährtes über die aktive Teilnahme an Forschungsprojekten noch besser zu machen und verantwortet als Prokurist die Bereiche Forschung und Vertrieb.

Kontakt: https://www.linkedin.com/in/christofduvenbeck-77317b84

Herr Duvenbeck, „Trotz Fortschritte durch BIM wird der Betrieb eines Gebäudes in der Planungsphase noch häufig vernachlässigt – dabei ist er essenziell für das FM“, heißt es auf Ihrer Website. Was trägt RIB IMS zur Veränderung dieser Situation bei?

Nun, für gewöhnlich sind viele Planer Experten in ArchiCAD, Revit oder Trimble-TEKLA, kennen aber selten Betriebsprozesse. Hier hilft CAFM-Connect ganz konkret –eine Klassifikation des CAFM-Rings, die u. a. den Einstieg in REG-IS ermöglicht und ein Mapping von IFC- und CAFM-Klassen erlaubt – und das selbst bei Platzhalterklassen wie „IfcBuildingElementProxy“.

In LPH 5 werden bekanntlich Baukosten ermittelt. Nutzt man da ein Plugin wie DBD BIM, werden nach Auswahl des Bauteils die passenden PSets automatisch per Web-Service angehängt – inklusive CAFM-Connect-Key, ohne manuelle Zuordnung.

Exportiert man das Modell als IFC, können nach dem Mapping die Daten und das BIM-Modell in RIB FM importiert und angezeigt werden. Und: Dank CAFM-Connect-Key ist sogar die automatische Erstellung von Wartungsplänen möglich – ohne spezielles TGA-Know-how.

Sie sprechen auf der BIM-World zur DIN SPEC 91555, also zum Thema Datenaustausch BIM + CAFM. Möchten Sie unseren Lesern einen kleinen ersten Einblick zur Kernidee der 91555 gewähren?

Gern doch. Unser Ziel ist es, das manuelle BIM-CAFMMapping durch ein Default-Mapping zu ersetzen. Am Ende soll man Modelle per DIN SPEC 91555-Exportprofil ins CAFM-System übertragen können.

Dafür haben wir 8 Basisklassen (Grundstück, Außenfläche, Gebäude, Geschoss, Raum, Objekt, Tür/Tor, Fenster/Fassade) mit 3 LOI-Stufen (100–300) definiert. LOI 300 umfasst über alle 8 Klassen ca. 60 Attribute.

Wichtig ist neben der Klasse „Raum“ die Klasse „Objekt“. Die umfasst im LOI 200 folgende Attribute: Bezeichnung, CAFM-Connect-Key, Klassifikation (z. B. DIN BIM Cloud/DBD BIM, ECLASS, VDI 3805 oder Namur 196), Hersteller, Herstelldatum (Baujahr), Gewährleistungsbeginn, Gewährleistungsdauer, Anbindung an Automatisierung (j/n), Feuerwiderstandsklasse und Material.

Aber da sind noch weitere Highlights, nicht wahr? (lächelt) Und ob! Wiewohl z. B. der Raum der Standort der Klasse Objekt ist, haben wir in dieser Klasse eine zusätzliche Raumnummer als Textfeld definiert, um bei Koordinationsmodellen mit unterschiedlichen Raum-GUIDs dennoch eine eindeutige Zuordnung garantieren zu können.

Sodann: Boden-, Decken- und Wandbeläge werden separat modelliert. Der Vorteil: wichtige Merkmale kann man so bei diesen Objekten hinterlegen und ins CAFM für Energiesimulationen exportieren.

Auch lassen sich eigene Attribute ergänzen, z. B. für energetische Simulationen. So bleibt der Standard gewahrt, ohne die Flexibilität opfern zu müssen.

Und schließlich haben wir unsere Klassen und Merkmale auf konkrete IFC-Klassen und Properties gemappt. Autorensystem-Hersteller können sich in Ihren Psets und Properties beim IFC-Export darauf berufen.

Was macht denn die DIN SPEC zu einer historischen Chance in Ihren Augen?

Meines Erachtens kommt die DIN SPEC genau zum richtigen Zeitpunkt. Wir haben Jahre der Skepsis gegenüber BIM hinter uns. Nun gibt es heute ausgereifte IFC-Standards wie IFC 4.3, leistungsfähige BIM-Viewer und etablierte Klassifikationen. Und diese Kombination macht die DIN SPEC robust und praxistauglich. Sie ermöglicht nicht nur den Datenaustausch, sondern auch Mehrwertfunktionen wie Wartungsplanung oder Kostenermittlung – und schafft damit die Brücke zwischen Planung und Betrieb.

Wie begegnet solch eine Norm denn dem ewigen Thema des Lobbyismus in seiner teils berechtigten, teils rein merkantilen Form?

Wir haben alle relevanten Organisationen und Firmen mit eingebunden – darunter buildingSMART, DIN, VDI,

VDMA, BVBS, GEFMA, CAFM-Ring sowie CAFM-Hersteller, Planer/Datenerfasser und einen Autorensystem-Hersteller. So erzielen wir breiten Konsens anstelle der Wahrung von Einzelinteressen. Das Ergebnis, die DIN SPEC 91555 selbst wird kostenlos über das DIN-Portal bereitgestellt. Unser Ziel ist es, Open BIM voranzubringen – nicht aus reiner Selbstlosigkeit, sondern weil schlechte Datenqualität allen schadet, besonders den CAFM-Herstellern.

Aus welchem Grund verorten Sie RIB FM in der 6. Dimension, wenn doch häufig CAFM auch als 7. Dimension bezeichnet wird?

(lächelt) Wissen Sie, ich halte es für wenig sinnvoll, immer neue „Dimensionen“ zu erfinden – das erinnert an Nassrasierer mit der siebten Klinge. Die RIB kennt sechs klar definierte Dimensionen: 3D: Geometrie / 4D: Zeitplanung / 5D: Baukosten und 6D: Nachhaltigkeit. Und genau hier, in der 6. Dimension, verorten wir RIB FM.

In der Betriebsphase, die Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte dauert, ist Nachhaltigkeit kein „Nice-to-have“, sondern Pflicht. Unsere Kunden verwalten oft hunderte oder tausende Gebäude. Da wirken sich Energieverbrauch, CO2-Emissionen und ineffiziente Prozesse doch massiv aus.

Bild 2. Ansicht nach Import der IFC-Datei in RIB FM (Abb.: © RIB IMS)

Bild 1. Ausschnitt aus dem Plandata-Koordinationsmodell (Abb.: © Dipl.-Ing. (FH) Oliver John, plandata)

Thema Energiesimulationen und Nachhaltigkeit. Wie muss CAFM in diesem Kontext im Sinne von Effizienz und Kostensenkung aufgestellt sein?

Nun ja, wir stehen hier noch am Anfang, doch die Richtung ist klar: CAFM muss BIM-Daten schnell und ohne aufwendiges Mapping übernehmen können. Dann wird aus dem BIM-Mapping eine standardisierte Erstdatenerfassung, die sofort Energieauswertungen, Verbrauchsanalysen und Wartungskalkulationen ermöglicht. Künftig werden wir aufgrund der Einfachheit des Datenimports aus BIM auch CAFM-untypische Objekte wie Wände, Decken und Böden importieren. Über U-Werte, Wärmekapazitäten, Massen, Volumina, Dichten und Flächen dieser Bauteile gepaart mit Wetterdaten lassen sich vermittels einer KI künftig sicherlich gute Schätzwerte z. B. für die Zeitdauer der Aufheizung oder der Abkühlung eines Raumes auf eine bestimmte Temperatur gewinnen.

RIB IMS bezeichnet sich als weltweit führende End-to-EndLösung. Wie spielen Sie diesen USP gegenüber Ihren Kunden aus?

End-to-End bedeutet für uns Denken in Lebenszyklen: Vom Planen und Bauen bis zum Betrieb und zurück in die nächste Planungsphase. Hat der Kunde nicht mit RIB-Software geplant, übernehmen wir das BIM-Modell ins CAFMSystem – Jahrzehnte später kann es wieder in die Planung zurückfließen.

Ein weiteres Beispiel ist das komplett in RIB FM abgebildete Anlagenlebenszyklus-Management. Von Anschaffung und Inbetriebnahme über Wartung und Energiemonitoring bis hin zum Austausch ineffizienter Geräte. So entsteht ein kontinuierlicher Optimierungsprozess.

Sie betonen Ihre Vorliebe für die Arbeit der Fraunhofer-Institute – auch im Zusammenhang mit dem GAIA X-Projekt. Zu welchen Ergebnissen kam das Projekt und was bedeutet das für Ihre konkrete Arbeit?

Bei den Fraunhofer-Instituten steht einfach der Praxisbezug im Vordergrund. Wir haben uns am Subprojekt iECO des GAIA-X-Projekts beteiligt und einen Watchdog für das Energiemonitoring entwickelt. Der wurde von uns als Demonstrator, also als Prototyp konzipiert. Nun fließen die gewonnenen Erkenntnisse in unser neues Modul Energiemonitoring mit ein, über das Techniker, Hausmeister etc. über eine intelligente Ausreißeranalyse alarmiert werden können, um hohe Verbräuche zu vermeiden oder schnell auf Fehler reagieren zu können.

Die wichtigste Frage für dieses Heft und seine Leser zum Schluss: Welche Rolle spielen die Boxenstopps in der Formel 1 für CAFM?

(schmunzelt) Das Bild mit dem Boxenstopp ist schon älter, aber immer noch hochaktuell. Ich weiß nicht, wer zuerst darauf gekommen ist. Ich persönlich habe vor ca. 10 Jahren auf einem Kongress in Österreich zum ersten Mal das Video gesehen, in dem der Reifenwechsel aus den frühen Tagen der Formel 1 den aktuellen Zeiten gegenübergestellt wird. Das Video läuft ca. 65 Sekunden. Für den ersten Teil werden 60 Sekunden benötigt. Dann geht es auf einmal sehr schnell. In 5 Sekunden sind die Reifen gewechselt. – Der Boxenstopp ist das FM, damit gewinnt man Rennen. In reifen Märkten lassen sich die Primärprozesse nur noch marginal optimieren, da die Unternehmen in ihrem Kerngeschäft bereits hocheffizient sind. Bei den Sekundär-Prozessen gibt es aber häufig noch Luft nach oben.

Herr Duvenbeck, haben Sie Dank für dieses Interview.

Die Fragen stellte Burkhard Talebitari

www.rib-ims.com

BIM-integrierte Tragwerksplanung mit SOFiSTiK

Über die Vorteile einer integrierten Tragwerksplanung – von der Positions-, Schalund Bewehrungsplanung bis zur Bemessung und Nachweisführung an koordinierten Modellen in Autodesk® Revit ®

Tragwerksplaner im konstruktiven Hochbau tragen eine zentrale Verantwortung für die Planung und Sicherstellung der Standsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Wirtschaftlichkeit eines Bauwerks. Sie entwickeln statische Systeme, dimensionieren Bauteile und führen die entsprechenden Nachweise für Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit. Neben einer Berechnung und Nachweisführung müssen auch Entwurfs-, Positions- oder Ausführungspläne erzeugt, Informationen für Massen und Kostenkalkulation ermittelt und nicht zuletzt die Tragwerksentwürfe in Zusammenarbeit mit Architekten, TGA-Planern und Bauherren in verschiedenen Projektphasen abgestimmt werden. Für all diese Aufgaben kommen in der Regel unterschiedliche Softwaresysteme zum Einsatz. Eine Durchgängigkeit ist meist nicht gegeben, was zu Inkonsistenzen, Mehraufwand und damit erhöhten Kosten führt.

BIM-integrierte Tragwerksplanung

Um dem zu begegnen, bietet der Softwarehersteller SOFiSTiK eine integrierte Lösung: einen durchgängigen Workflow für die Berechnung, Bemessung und Konstruktion von Bauwerken des Hochbaus – basierend auf der BIMSoftware Autodesk® Revit® Bild 1 zeigt das Vorgehen: Ausgangspunkt ist ein Tragwerksmodell, welches von Architekten übernommen oder als sogenanntes Fachmodell Tragwerksplanung in einem Planungsbüro erstellt wird. Dieses beschreibt als Volumen-

modell die reale Geometrie des Gebäudes und dient als Grundlage für verschiedene Aufgaben, wie etwa der Ableitung von Plänen oder der Koordination mit anderen Gewerken.

SOFiSTiK unterstützt hier schon im Modellierungsprozess. Bauteile werden mit eindeutigen Positionsbezeichnungen versehen und Ansichten schnell generiert. Mit dem Modul SOFiSTiK Reinforcement bietet der Hersteller zudem ein umfangreiches Paket für die Bewehrungsplanung.

Generierung analytischer Modelle

Neben dem Tragwerksmodell bietet Autodesk® Revit® auch die Möglichkeit, für Berechnungen ein analytisches Modell erzeugen zu können. Analytische Modelle stellen eine Abstraktion des Tragwerksmodells dar, Bauteile werden als flächen- oder stabförmige Elemente beschrieben.

Analytische Modelle stellen eine Abstraktion des Tragwerksmodells dar, Bauteile werden als flächen- oder stabförmige Elemente beschrieben.

Mit Hilfe des SOFiSTiK Analytical Model Generator können diese analytischen Modelle automatisch aus dem Bauwerksmodell abgeleitet werden. Nach Filterung der relevanten Tragstruktur werden Mittelflächen und Mittellinien erzeugt und diese an den Verbindungen so modifiziert, dass sich ein mechanisch konsistentes Modell ergibt (gemeinsame Knoten). Umfangreiche Einstellungsoptionen

1. SOFiSTiK BIM-Workflow – Analytisches Modell und Tragwerksmodell koordiniert in Autodesk® Revit®

Bild

2. Automatischer Workflow für 2D-Subsysteme mit Lastweiterleitung in Revit. Ergebnisse aus der deckenweisen Lastübertragung können dabei mit Ergebnissen aus einem 3D-Gesamtmodell kombiniert und verglichen werden. (Abb.: SOFiSTiK)

helfen, den Konvertierungsprozess und die Detailtiefe zu steuern, Elemente an Achsrastern und Ebenen auszurichten oder Details wie kleine Öffnungen zu ignorieren.

Eine automatisch erzeugte Assoziation zwischen Tragwerks- und analytischem Modell erlaubt eine Koordination zwischen den Modellen. Änderungen können nachverfolgt und Ergebnisse aus der Statik zurückübertragen werden.

Eine automatisch erzeugte Assoziation zwischen Tragwerksund analytischem Modell erlaubt dabei eine Koordination zwischen den Modellen. Änderungen können nachverfolgt und Ergebnisse aus der Statik zurückübertragen werden.

Ableitung von Berechnungsmodellen

Eine Berechnung und Nachweisführung erfolgt in der Regel an verschiedenen Modellen. Tragwerksplaner müssen Effekte isolieren und Grenzbetrachtungen durchführen können. SOFiSTiK unterstützt hier durch eine automatische Ableitung verschiedener Berechnungsmodelle:

– 3D-Gesamtmodelle: Dreidimensionale (Gesamt-)Modelle sind notwendig bei der Analyse komplexer Tragstrukturen oder Aussteifungsberechnungen (Wind, Erdbeben). Analysen können mit unterschiedlichen Steifigkeits- und Gelenkbedingungen durchgeführt werden oder auf Basis von Bauphasensimulationen.

– 2D-Deckensysteme mit Lastweiterleitung: Aus dem analytischen Modell in Revit können für jedes Stockwerk ebene Teilmodelle abgeleitet werden. Über aufgehende Bauteile können Lasten aus den darüberliegenden Geschossen ermittelt und rekursiv aufgebracht werden (Bild 2).

– 2D/3D-Teilmodelle: Für Detailnachweise können Teilstrukturen (Stützen, Wandscheiben) herausgelöst und separat bemessen werden.

Alle Modelle werden innerhalb von Autodesk® Revit® verwaltet. Bei Änderungen am Ausgangsmodell können diese jederzeit neu erzeugt werden.

Rückführung von Ergebnissen

Darauf aufbauend können ausgewählte Ergebnisse wieder in das BIM-Modell zurückgeführt werden, um beispielsweise eine eingelegte Bewehrung einer Platte mit der erforderlichen Bewehrung vergleichen zu können. Zudem können Ergebnisse verschiedener Berechnungsvarianten verglichen werden, wie etwa Stützenkräfte aus einer Berechnung am 3D-Gesamtmodell mit den Kräften aus einem stockwerksweisen Lastabtrag. Planer können so das Tragverhalten besser verstehen und ihre Entwürfe validieren.

Zusammenfassung

Mit den Produkten SOFiSTiK Analytical Model Generator, SOFiSTiK Analysis + Design for Revit und SOFiSTiK Reinforcement bietet der Softwarehersteller SOFiSTiK eine Werkzeugkette für eine integrierte Tragwerksplanung auf Autodesk® Revit® Die Module können einzeln verwendet und so an den Implementierungsgrad in einem Unternehmen angepasst werden.

Die Module können einzeln verwendet und so an den Implementierungsgrad in einem Unternehmen angepasst werden.

SOFiSTiK bedankt sich an dieser Stelle bei allen Kunden für das Feedback und die konstruktive Zusammenarbeit. Der kontinuierliche Dialog mit Anwendern unterstreicht die Bedeutung von Automatisierung und BIM-Integration für die Tragwerksplanung und motiviert den Softwarehersteller, auch künftig in diese Bereiche zu investieren.

Dr.-Ing. Andreas Niggl, SOFiSTiK AG

www.sofistik.com/de

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Neuer Straßenentwurf

Kreisverkehre mit card_1 planen – automatisiert und BIM-konform

Einfach definieren, einfach generieren, anpassen und automatisch aktualisieren, individuell ausgestalten, sogar für Sonderformen – mit dem „Neuen Straßenentwurf“ entstehen in card_1 richtlinien- und BIM-konforme 3D-Kreisverkehre nach RAL 2012 oder RASt 2006 – sehr schnell und in einem Rutsch.

Bei dem Neuen Straßenentwurf in card_1 handelt es sich um eine neue Methode zur Erstellung eines 3D-Modells der Straße. Ausgehend von der Achse und der Gradiente werden automatisch aus mitgelieferten Regelwerken die Parameter und Geometrien des Straßenkörpers abgeleitet, sodass ein 3D-Abbild der Straße entsteht. Und das alles ohne den Umweg über Querprofile. Übergänge zwischen einzelnen Abschnitten werden dank intelligenter Algorithmen automatisch gestaltet. Der Neue Straßenentwurf erstellt so direkt BIM-fähige 3D-Objekte mit Attributen, was eine sofortige Ausgabe über eine BIM Schnittstelle ermöglicht.

Bereits in der card_1 Version 10.0 war es mit dem Neuen Straßenentwurf möglich, verschiedene Knotenpunkte, wie Einmündungen, Kreuzungen oder Ein- und Ausfahrten, zu generieren. Mit der card_1 Version 10.1 können Ingenieure in Planungsbüros oder Ämtern nun auch Kreisverkehre auf diese Art erstellen.

Smarte Arbeitsweise

Mit klassischen Mitteln lassen sich mit der CAD-Software card_1 bereits seit Längerem richtlinienkonforme Kreisverkehre entwerfen. Der Nachteil dabei besteht darin, dass zunächst nur 2D-Ergebnisse vorliegen und die Erstellung der 3D-Lösung vergleichsweise aufwendig ist – insbesondere im Vergleich zur neuen Lösung im Neuen Straßenentwurf. Dieser bietet eine smarte Arbeitsweise für das Erstel-

len verschiedener Knotenpunkte. Die Vorgehensweise für die Berechnung ist dabei für alle Arten von Knotenpunkten identisch: Vor dem Erstellen des Knotenpunktes werden zunächst die Achsen und Gradienten der beteiligten Straßen entworfen. Anschließend generiert der Neue Straßenentwurf die Trassenkörper der Straßen. Damit ist alles fertig vorbereitet.

Einfach definieren und generieren

Die Umsetzung des Kreisverkehrs erfolgt per Assistent in einem Arbeitsschritt. Mithilfe des Assistenten wählen die Anwender die beteiligten Straßen aus, legen fest, ob der Kreisverkehr außerhalb (RAL 2012) oder innerhalb (RASt 2006) bebauter Gebiete liegt und geben an, ob ein Minikreisverkehr, ein kleiner Kreisverkehr oder ein zweistreifig befahrbarer kleiner Kreisverkehr entworfen werden soll. In wenigen Sekunden generiert die Software card_1 den richtlinienkonformen 3D-Kreisverkehr inklusive Kreisfahrbahn und aller Anschlüsse – auf Wunsch mit Oberbau und Freiem Rand. Für die Kreisfahrbahn sowie für die Fahrbahnränder der Anschlüsse werden Achsen und Gradienten automatisch berechnet, siehe Bild 1. Dies erleichtert die Arbeitsweise erheblich.

Automatisch aktualisieren

Nachdem der 3D-Kreisverkehr berechnet wurde, können alle Definitionen weiter verfeinert werden. Um die Lage des Kreisverkehrs zu justieren, kann der Mittelpunkt der Kreisfahrbahn grafisch verschoben werden. Dadurch werden zwar alle Nachfolgeberechnungen verändert, dank der automatischen Aktualisierung ist das aber gar kein Problem: Der Kreisverkehr wird neu durchgerechnet und ge-

Bild 1. Die Gradiente der Kreisfahrbahn wird automatisch generiert und bearbeitet.

neriert. Die Aktualisierung greift für alle Änderungen, etwa wenn die vorbereiteten Gradienten bearbeitet werden, um die Entwässerung zu optimieren. Das gilt sogar, wenn Änderungen an einer der anliegenden Straßen vorgenommen werden. Auch dann wird im Anschluss alles automatisch neu berechnet.

Die Gestaltung der Fahrbahnteiler lässt sich in card_1 direkt über deren vielfältige Parameter, etwa für die Ausformung der seitlichen Ränder, beeinflussen und neu generieren. Außerorts werden Fahrbahnteiler gemäß RAL mit gebogenen Außenkanten erzeugt, innerorts hingegen mit geraden Kanten. Zudem besteht die Option, für jeden Anschluss individuelle Definitionen zu treffen. So ist es möglich, in einem Anschluss einen Teiler mit geraden Kanten und in einem anderen einen mit gebogenen Außenkanten zu erzeugen. Auch gar kein Teiler ist möglich, alles wird automatisch aktualisiert.

Individuell ausgestalten

Wenn für den Kreisverkehr ein Innenring benötigt wird, erzeugen Anwender diesen mit dem smarten Konstruktionsbaukasten ConKit in wenigen Schritten. Der Begriff ConKit ist abgeleitet von Construction Kit, zu Deutsch: Baukasten oder Konstruktionsbaukasten. ConKit ist jedoch nicht bloß ein „Baukasten“ in card_1, sondern vor allem eine neue Arbeitsweise. Alles, was sich nicht mit wenigen Parametern einfach und kontrolliert über die neuen

Bild 2. Mit dem Neuen Straßenentwurf und ConKit entstehen in card_1 ein BIM-fähiges 3D-Modell eines Kreisverkehrs in nur wenigen Arbeitsschritten.

Entwurfssysteme in card_1 erzeugen lässt, kann mit ConKit fachlich konstruiert werden. Im Falle des Kreisverkehrs lässt sich bspw. die Kreisinsel sehr schnell individuell gestalten. Eine besonders zeitsparende Möglichkeit, um die Insel zu füllen, ist die Funktion automatische Restfläche. Ein Mausklick in die Mitte der Insel bewirkt, dass die Grenze der Restfläche automatisch ermittelt und gefüllt wird. Weitere Ausgestaltungen, etwa mit einer Randeinfassung, einer Mulde, einem kleinen Hügel oder die Anreicherung um 3D-Symbole für Bäume, Schilder etc., sind mit dem Konstruktionsbaukasten ConKit eine der leichteren Übungen für die Anwender, siehe Bild 2.

Andere „Kreis“-Formen und Rampenanschluss

Nicht jeder Kreisverkehr hat eine Form, die kreisförmig ist. Wenn sich die anschließenden Straßen nicht sinnvoll zu einem Kreismittelpunkt zusammenführen lassen, sind andere Lösungen erforderlich. Dafür bieten sich ovale Kreisverkehre an, bei denen die Kreisfahrbahn nur über eine individuelle Achse definiert werden kann, siehe Bild 3. Auch diese Optionen sind nun berechenbar! Komplex ist die Ausgangssituation – einfach aber das Erstellen mit card_1. In Anschlussstellen kann es vorkommen, dass einstreifige Rampen an den Kreisverkehr anschließen. Der neue Kreisverkehr erkennt diese Situation selbstständig und bildet die Anschlüsse entsprechend aus – ohne Fahrbahnteiler und mit kleinen Radien.

Bild 3. Auch das Entwerfen ovaler Kreisverkehre mit individueller Achse ist möglich. (Grafiken: IB&T Software GmbH)

smart infra-modeling technology

Die Basis der neuen Entwurfssysteme in card_1 und der im Artikel beschriebenen Lösungen bildet die smart infra-modeling technology. Diese von der IB&T Software GmbH entwickelte Technologie kombiniert einen integrierten Wissensspeicher mit intelligenter Entscheidungslogik. Die smart infra-modeling technology arbeitet mit einem fachlichen Datenmodell. Gängige Bau- und Planungsvorschriften sind im System integriert, sodass mit wenigen Klicks ein parametrisiertes, regelbasiertes, hochwertiges 3D-Projektmodell entsteht. Die Technologie bietet Anwendern damit die passende Mischung aus Automatisierung und Flexibilität für ihre Arbeit und berücksichtig den BIM-konformen Planungsansatz. Dass diese Technologie zukunftsweisend ist, wurde bereits unabhängig bestätigt: Sowohl im Jahr 2023, als auch im Jahr 2025 erhielt die IB&T Software GmbH vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eine Förderung, die die smart inframodeling technology als innovativen Wegbereiter auszeichnet.

Fazit: Schnelle Knotenpunkte in card_1

Das Fazit ist einfach: Mit dem Neuen Straßenentwurf entstehen 3D-Kreisverkehre so schnell wie noch nie – ein wichtiger Schritt im Planungsalltag und für den BIM Prozess! Alle baulichen Grundformen von Knotenpunkten sind effizient planbar. Ob Einmündungen oder Kreuzungen, Anschlussstellen, Gabelungen oder Kreisverkehre –mit card_1 Version 10.1 ist der Weg zum richtlinienkonformen Entwurf schnell und einfach. Im nächsten Entwicklungsschritt sind Lösungen für die Bypässe und den großen Kreisverkehr geplant.

Kontakt: IB&T Software GmbH vertrieb@card-1.com www.card-1.com

Neu ab Version 25 von California

Der Regelmanager zur Definition von Bauteilvarianten

Der neue Regelmanager für das Zusatzmodul zur grafischen Mengen- und Kostenermittlung BIM2AVA des AVA- und Baukostenmanagementsystems CaliforniaX der G&W Software AG erleichtert erheblich die Automatisierung bei der Verarbeitung von Bauwerksmodellen (meist im IFC-Format).

Eine mitgelieferte Standard-Zuordnung enthält Regeln zur automatischen Filterung und Gruppierung gleichartiger Bauteile. Durch die benutzerfreundliche Oberfläche lässt sich die Zuordnung leicht an individuelle Anforderungen anpassen. Die Ergebnisse werden sofort visualisiert und

Bild 1. Änderungen sind schnell und einfach durchgeführt.

2. Bearbeitung der Regeln für Bauteilvarianten (Abb.: G&W Software)

das ohne erneuten Import. Der Regelmanager stellt sicher, dass sämtliche Bauteile erfasst werden. Darüber hinaus können die Anwendenden eigene Gruppierungsregeln speichern und als alternative Vorlagen verwenden. In die Neuentwicklung des Regelmanagers flossen viele Kundenanregungen ein. Auch stellt der BIM-Regelmanager eine große Optimierung dar und ermöglicht so die professionelle und einfache Nutzung von BIM2AVA. Der intelligente Regelmanager findet bei allen neu angeleg-

ten Raum- und Gebäudebücher (RGB) Anwendung. So optimiert G&W mit der Version 25 des AVA- und Kostenplanungssystems CaliforniaX auch weiterhin den BIMProzess. In RGBs, die mit einer früheren CaliforniaX-Version über einen BIM2AVA-Import erstellt wurden, bleibt die bisherige Arbeitsweise mit dem Bauteilvariantenfenster unverändert.

www.gw-software.de

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Sprachmodelle treten als Kommunikationsmaschinen immer mehr zwischen uns und die Welt. Sie formen fortan das Wissen, das wir von der Welt und uns haben.

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Deutschland investiert Milliarden in prestigeträchtige Leuchtturmprojekte und Pseudo-Veränderungen – und ist trotzdem digital weit abgeschlagen. Das liegt auch daran, dass Digitalisierung nicht als Transformation verstanden wird: Es geht eben nicht darum, Strukturen einfach ins Digitale zu überführen. Transformationsprozesse

Sie schreiben fortan unsere Texte und fassen die Texte, für deren Lektüre wir keine Zeit mehr haben, zusammen. (DLF Essay & Diskurs, 12.10.25)

müssen die Gegenstände und Strukturen selbst hinterfragen und wandlungsfähig sein. (Sascha Friesike, Johanna Sprondel, Träge Transformation – Welche Denkfehler den digitalen Wandel blockieren, Stuttgart 2022 – hier: aus dem Klappentext)

Bild

Projekt-Manager 2026 von Weise Software: Visuelle Bauzeitenplanung mit BIM

Bauprojekte in einem vorgegebenen Zeitrahmen wirtschaftlich zu realisieren, ist ein wichtiger Faktor bei der Beurteilung von Planungsleistungen. Software für die Planung und Überwachung von Bauzeiten, wie z. B. der Projekt-Manager von Weise Software, unterstützen Ingenieure und Architekten bei dieser für den Projekterfolg so entscheidenden Tätigkeit. Die wahlweise als Kauf- oder als Mietlösung verfügbare Software unterstützt Planer bei der Projektrealisierung, stellt Arbeitsabläufe und Abhängigkeiten in Form von Balken-, Struktur- oder Netzplänen dar, optimiert den Ressourceneinsatz und zeigt Engpässe sowie Lösungsoptionen anhand von Wenn-Dann-Szenarien auf.

Neue BIM-Verknüpfung visualisiert Projektabläufe

Der neue Projekt-Manager 2026 kann jetzt auch BIM-Modelle verwalten, direkt mit dem Projekt-Ablaufplan verknüpfen und Projektabläufe im BIM-Modell visuell simulieren. Dazu werden einzelne Bauteile oder Bauteilgruppen innerhalb einer importierten IFC-Datei den korrespondierenden Vorgängen im Ablaufplan zugeordnet. Diese Verknüpfung macht transparent, welche Bauteile wann in welchem Bauabschnitt erstellt oder verändert werden. Zudem lassen sich damit Bau- und Montageabläufe simulieren und Projektfortschritte visualisieren. Anhand dieser Ablaufsimulation lassen sich potenzielle Planungs- und Koordinationsprobleme frühzeitig erkennen, was eine vorausschauende Steuerung und Optimierung von Bauprozessen erheblich vereinfacht. Änderungen im Bauzeitenplan oder im BIM-Modell werden von der Software automatisch erkannt und sind für Planer direkt nachvollziehbar. Damit ist die Projektplanung stets aktuell und konsistent. Planer und Projektmanager können die Transparenz von Bauprojekten gegenüber Bauherren und Investoren verbessern und die Qualität ihrer Planungsleistungen steigern. Außerdem ermöglicht die neue BIM-Anbindung eine nahtlose Integration der zeitlichen Projektsteuerung in die modellorientierte BIM-Planung, die bei Großprojekten, zunehmend aber auch bei Projekten mittlerer Größe zum Standard wird.

Weiter optimierter Workflow

Der neue Projekt-Manager 2026 enthält darüber hinaus viele weitere Verbesserungen und Erweiterungen. So vereinfacht und optimiert ein neuer KI-Assistent die Erstellung von Bauzeitenplänen. Dabei kommen Algorithmen der KI zum Einsatz, die den Arbeitsfluss beschleunigen und die Produktivität verbessern. Neue Auswertungsfunktionen, beispielsweise eine Kreuztabelle für Baukosten, machen Projektabläufe, Kosten und Abhängigkeiten transparenter. Eine modernisierte Benutzeroberfläche und neue Editierfunktionen, etwa für die direkte Änderung von Vorgänger/ Nachfolger-Parametern, optimieren die Programmbedienung. Auch der Direktzugriff über ein neues Auswahlmenü auf wichtige, kontextbezogene Funktionsbereiche wie „Res-

Bild 1. Mit der neuen BIM-Verknüpfung macht der Projekt-Manager 2026 Bauabläufe transparenter und die Bauzeitenplanung einfacher.

sourcen“, „Planhistorie“ oder „Schnellübersicht“ vereinfachen Bedienungsabläufe. Bauablaufstörungen können jetzt außerdem mehrere Bilder zugewiesen werden und eine neue Reportvorlage für Störungen anhand von Fotos, Plänen oder Skizzen vereinfacht zusätzlich die Dokumentation. Darüber hinaus vereinfacht und optimiert ein neuer KI-Assistent ebenfalls die Erstellung von Bauzeitenplänen. Wahlweise als Desktop- oder Online-Lösung verfügbar

Die Software Projekt-Manager 2026 ist wahlweise als Kauflösung für die lokale Installation auf dem PC oder als Online-Mietlösung erhältlich. Mit dem Projekt-ManagerOnline ermöglicht Weise Software Anwendern die Wahl zwischen einer konventionellen On-Premises- und einer Online-Lösung. Zu den Vorteilen der Online-Version zählt beispielsweise, dass keine Installation und kein Server erforderlich und dass die Software auch ohne regelmäßige Update-Installation stets aktuell ist. Sie ist ferner in jedem gängigen Browser unter Windows, Apple oder Linux lauffähig und mobil auf Laptops oder Tablets einsetzbar. Mit der automatischen Datensicherung und Online-Datenhal-

Bild 2. Werden BIM-Bauteile oder Gruppen mit Vorgängen verknüpft, lassen sich Abläufe und Abhängigkeiten anschaulich visualisieren (Abb.: Weise Software GmbH).

tung auf deutschen Servern bietet der Projekt-ManagerOnline Datensicherheit und vereinfacht die Projektarbeit im Team.

Zahlreiche weitere Produkte aus einer Hand

Zu den vielen weiteren Softwareentwicklungen von Weise Software gehören, neben einer Projekt-Management-Lösung für die Ablaufplanung und Ressourcenüberwachung, eine Zeiterfassung, ein digitales Bautagebuch inkl. Mängelmanagement, eine Software zur Erstellung von Checklisten aller Art inkl. App für Android und iOS, eine Software zur Erstellung von Flucht- und Rettungsplänen sowie Feuer-

wehrplänen, eine Bildverortung zur Lokalisierung von Bildern in Plänen, eine Projektcontrolling-Software, ein HOAIBerechnungsprogramm, SiGe-Software für den Sicherheitsund Gesundheitsschutz gemäß Baustellenverordnung, ein Programm zur Erstellung von Brandschutznachweisen, ein Programm zur Generierung von Brandschutzordnungen Teil A, B und C, eine CRM-Anwendung, ein DokumentenManagement-System (DMS), eine Programm zur Dublettensuche, eine Software zur Verwaltung von Stellenausschreibungen und Bewerberprofilen sowie zahlreiche digitale Formulare und Musterverträge.

www.weise-software.de

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Im Ergebnis entsteht eine Situation, in der eine vollkommen überzeichnete Erwartung an eine Technologie Auslöser für unzählige wenig zielführende Projekte ist, in denen Mitarbeitende frustriert werden und riesige Mengen Geld verbrannt werden – oft mit dem verheerenden

Effekt, dass der Glaube an die technische Weiterentwicklung dieser neuen Technologie generell Schaden nimmt. (Sascha Friesike, Johanna Sprondel, Träge Transformation – Welche Denkfehler den digitalen Wandel blockieren, Stuttgart 2022, S. 28)

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Denn was bedeutet es für eine auf Deliberation ausgerichtete Demokratie, wenn eine Handvoll Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter eines privatwirtschaftlichen Unternehmens ohne politisches Mandat das zentrale Kommunikationsmittel gesellschaftlicher Meinungsbildung kontrolliert? Gewiss, in einer Zeit, da Konfliktparteien einander kaum noch zuhören und Kompromisse immer unmög-

licher erscheinen, glaubt es sich schlecht an demokratische Spielregeln. Was hilft da die hehre Losung, dass in einer Demokratie nicht der Zweck die Mittel heiligt, sondern die Form den Inhalt adelt?! Wie soll man angesichts zerbrochener Verständigungsrituale nicht die eigenen Positionen einfach durchsetzen wollen, solange man die Macht dazu hat? (DLF Essay & Diskurs, 12.10.25)

Nachhaltiges Bauen durch digitale Werkzeuge

Über den Zusammenhang aus Digitalisierung sowie Nachhaltigkeit und Effizienz im Bauwesen

Digitale Werkzeuge sind kein Selbstzweck. Sie können einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, das Planen und Bauen nachhaltiger und effizienter zu gestalten – wenn sie tatsächlich mit einer entsprechenden Zielsetzung zum Einsatz kommen. Die Möglichkeiten für eine verbesserte Nachhaltigkeit, die durch digitale Werkzeuge entstehen, sind Inhalt des vorliegenden Beitrags. Ihre praktische Anwendung wird anhand von ausgewählten Projektbeispielen illustriert, die u. a. die herausragende Bedeutung des Urban Minings vor Augen führen, die zeigen, dass die „form“ weder „function“, noch „money“ folgen muss, sondern „availability“ und bewusst machen, dass auch Daten einen ökologischen Fußabdruck hinterlassen. – i –

Große Wirkungstiefe bereits in frühen Planungsphasen

Die stetig wachsende Leistungsfähigkeit von Computern und Software-Programmen ermöglicht die Generierung und Verarbeitung immer größerer Datensätze. Die hierdurch gebotenen Möglichkeiten werden in vielen Fällen genutzt, um komplexe Geometrien zu entwerfen und zu planen bzw. um die damit verbundenen Prozesse effektiver zu gestalten. Hierdurch wird das Potenzial, das die digitalen Werkzeuge bieten, aber nur unzureichend ausgeschöpft. Digitale Werkzeuge bieten jedoch mehr Möglichkeiten als nur das Erzeugen (und Verwalten) komplexer Geometrien. Sie können auch einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Gestaltung der gebauten Umwelt leisten.

Hierzu gehört auch ein bewusster Umgang mit den erforderlichen Ressourcen sowie eine bessere Koordination und Integration der verschiedenen Expertisen. Wenn Daten mit größerer Detailtiefe analysiert werden können und verschiedene Szenarien leichter verglichen werden können, sind bereits in frühen Planungsphasen zielgerichtete Entscheidungen mit großer Wirkungstiefe möglich [Braun et al., 2023].

Während der Planungsphase sind die präzise Erfassung von Daten, die Integration verschiedener Simulationen und die Erstellung eines Gebäuderessourcenpasses wichtige Instrumente, um fundierte Entscheidungen für einen bewussten Umgang mit den eingesetzten Ressourcen treffen zu können. Darüber hinaus ermöglichen digitale Prozesse eine deutlich bessere Koordination der verschiedenen Akteure sowie eine optimierte Informationsübertragung entlang der gesamten Wertschöpfungskette von den ersten Planungsphasen über Umbau und Sanierung bis hin zum Rückbau viele Jahrzehnte später. Zudem kann dies einen Lösungsansatz für ein integrales Zusammenführen der bislang noch separierten Leistungsbereiche „Entwurf“, „Ausführung“ und „Rückbau“ bieten. Dies alles kann das Bauen insgesamt deutlich nachhaltiger machen [Sobek, 2022].

Bild 1. P18, Stuttgart

Vorhandene Materialar ten im Gebäude

Rückbaubarkeit

– ii –

Was erforderlich ist

Welche konkreten Schritte sind auf diesem Weg notwendig, um die gebaute Umwelt mit Hilfe digitaler Werkzeuge tatsächlich langfristig nachhaltiger zu gestalten? [Feirabend, Blandini, 2026].

Wie sieht die Projektion der Bilanzierung auf Grundlage eines anderen Energiemixes in zehn oder zwanzig Jahren aus?

Zum einen muss der gesamte Lebenszyklus eines Bauwerks durch eine bessere Implementierung der Ökobilanzierung stärker in den Fokus rücken. Die Anreicherung der Bauwerksdatenmodelle mit lebensbezogenen Bauproduktdaten im Sinne der BIM-Methodik liefert wichtige Informationen zu den Umweltauswirkungen in jeder Phase und verbessert den Entscheidungsprozess. Wichtig ist es hierbei darauf zu achten, die Genauigkeit der Datensätze (z. B. ÖKOBAUDAT) zu erhöhen und die digitale Datenverknüpfung nach dem Open-BIM-Ansatz zu automatisieren. Die Datenprofile sollten auch dynamisch angepasst werden: Wie sieht beispielsweise die Projektion der Bilanzierung auf Grundlage eines anderen Energiemixes in zehn oder zwanzig Jahren aus?

Betrieb, Um- und Rückbau eines Bauwerks sind mindestens ebenso wichtig für seine Nachhaltigkeit wie seine Planung und Ausführung. Dies bedingt jedoch eine geordnete und gezielte digitale Übergabe der relevanten Daten aus Planung und Bau in den Betrieb und deren Pflege über viele Jahrzehnte hinweg, bis hin zum Rückbau.

Lebensdauer Bauteilschichten

Recyclingpotenzial

In der Praxis wird dies bislang nur in sehr begrenztem Umfang umgesetzt, nicht zuletzt da fehlende Schnittstellenstandards einen erheblichen Mehraufwand benötigen. Erforderlich ist ein digitales Abbild des Bauwerks, das über einen längeren Zeitraum von unterschiedlichen Akteuren genutzt werden kann. Nur wenn genau bekannt ist, welche Materialien wie und wo verarbeitet wurden, ist eine spätere zielgerichtete Rückführung von Komponenten in biologische oder technische Stoffkreisläufe möglich.

Das Konzept des Urban Mining knüpft hieran an. Dabei geht es um die Nutzung eines dicht besiedelten urbanen Raums als Rohstofflagerstätte für die Zukunft. Dies lässt sich mithilfe der Digitalisierung optimieren bzw. überhaupt erst umsetzen. Dazu muss die betroffene gebaute Umwelt allerdings digital erfasst sein. Digitale Bauwerksdatenmodelle sollten alle relevanten Angaben zur Material- und Produktzusammensetzung im Bauwerk sowie zur Art der Verbindungen und zu vorgeplanten Rückbaukonzepten enthalten. Daraus abgeleitete digitale Bauwerksressourcenpässe sollten in einem Kataster zusammengeführt werden. Darüber hinaus ist es wichtig, Vorgaben zu integrieren, die regeln, wie die Komponenten zusammengefügt, wieder demontiert und in die technischen und biologischen Kreisläufe zurückgeführt werden können.

Die Wiederverwendung und Wiederverwertung von Bauprodukten und Materialien setzt neue rechtliche RegeDie Wiederverwendung und Wiederverwertung von Bauprodukten und Materialien setzt neue rechtliche Regelungen, insbesondere in Bezug auf Haftung und Gewährleistung, voraus.

Bild 2. Ausschnitt aus beispielhaftem Gebäuderessourcenpass

lungen, insbesondere in Bezug auf Haftung und Gewährleistung, voraus. Damit dies nicht nur für einzelne Projekte, sondern im großen Maßstab und in wirtschaftlicher Art und Weise gelingt, sind Marktplätze für wiederverwendbare Bauprodukte und Materialien erforderlich. Digitale Handelsplattformen, wie wir sie aus anderen Bereichen kennen, sind dafür prädestiniert. So können Planer und Bauherren schnell feststellen, welche gebrauchten Bauprodukte und Materialien in welcher Qualität und Menge zu welchem Zeitpunkt zur Verfügung stehen.

– iii –

Case Studies

1. Plusenergie-Quartier P18, Stuttgart

Die Optimierung der Schnittstellen zur Koordination der verschiedenen Fachdisziplinen war essenziell für die Planung und Ausführung des Plusenergie-Quartiers P18 in Stuttgart-Bad Cannstatt. Das Projekt wurde 2021 von Werner Sobek für die Mitarbeitenden des Klinikums Bad Cannstatt entworfen und 2023 fertiggestellt. Mit sechs Gebäuden und einer Bruttogeschossfläche von fast 25.000 m2 ist es das bislang größte Holzhausquartier Deutschlands, das von einem einzigen Investor gebaut wurde. Durch den Einsatz von PVT-Kollektoren und verschiedenen Wärmepumpen wird eine hohe energetische Performance sichergestellt, sodass P18 in toto mehr Energie aus erneuerbaren Quellen gewinnt als verbraucht wird. Ein entwickeltes Da-

tenaustauschprotokoll wurde zur Verbesserung der Koordination zwischen Architektur, Engineering und TGA eingesetzt.

Die BIM-basierte Planung erfolgte im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen der AH Aktiv-Haus GmbH und der Werner Sobek AG. Dabei wurde die BIM-Methode nicht nur zur Koordination der verschiedenen Planungsdisziplinen, sondern auch zur modellbasierten Abstimmung mit dem Modulproduzenten angewendet. Das Ziel bestand einerseits darin, die Zusammenarbeit zwischen Planung und Ausführung zu unterstützen und das Datenmodell ohne Informationsverlust für die Produktion zu nutzen. Andererseits sollten die hochgesteckten Nachhaltigkeitsziele eingehalten werden. Dieser Ansatz wurde mit dem BIM Award 2023 des BIM Clusters BW in der Kategorie „BIM goes green“ ausgezeichnet. (Bild 1)

Durch den Einsatz von PVT-Kollektoren und verschiedenen Wärmepumpen wird eine hohe energetische Performance sichergestellt, sodass P18 in toto mehr Energie aus erneuerbaren Quellen gewinnt als verbraucht wird.

Zur weiteren Verbesserung der Analyse der Nachhaltigkeit von Projekten werden bei der Werner Sobek AG aktuell zwei Hauptziele in der Entwicklung digitaler Werkzeuge verfolgt: die Integration einer modellbasierten LCA-Strategie in eine BIM-basierte Planung sowie die Entwicklung eines modellbasierten Gebäuderessourcenpasses. Ein solcher Gebäuderessourcenpass wurde testweise auch für das Projekt P18 erstellt. (Bild 2)

wir bauen mi t begei sterun g. auch digi ta l.

WOLFF & MÜLLER setzt auf BIM – Building Information Management. Mit BIM 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.

Mehr erfahren unter wolff-mueller.de/unternehmen/epi-prinzip/digitalisierung

WOLFF & MÜLLER – Bauen mit Begeisterung

2. Addaptives Hochhaus D1244, Campus Uni Stuttgart

Am adaptiven Hochhaus D1244 [Blandini, 2022] auf dem Campus der Universität Stuttgart wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1244 „Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen“ adaptive Technologie im Tragwerk- und Fassadenbereich untersucht und validiert. Darüber hinaus wurden verschiedene digitale Werkzeuge und Methoden implementiert, um die Rückbaubarkeit und Wiederverwendung der Komponenten zu testen. Ziel dieser Maßnahmen ist es, den Ressourcenverbrauch zu minimieren und alle verwendeten Rohstoffe in technische und biologische Kreisläufe zurückführen zu können. (Bild 3)

Beim D1244 wurde die Ökobilanzierung in verschiedenen Projektphasen eingesetzt, um die verschiedenen Technologien und deren Energiebedarf beim Tragwerk zu bewerten bzw. den ökologischen Fußabdruck ausgewählter Fassadenlösungen zu quantifizieren [Borschewski et al., 2023]. Darüber hinaus kamen digitale Werkzeuge zum Einsatz, um rückzubauende Komponenten (wie z. B. die tragenden Holzprofile der temporären Fassade) auf Basis der Prinzipien des Urban Mining zu inventarisieren. Dies bildete die Grundlage für eine neue Art des Entwerfens, die stärker von der Verfügbarkeit der Elemente geprägt ist (Design follows Availability). Die Elemente sind so konstruiert, dass sie ohne Qualitätsverluste wiederverwendet werden können. Um diesen Ansatz zu validieren, wurde im Jahr 2024 der Pavillon R1244 von Studierenden und Forschenden auf

dem Gelände des Demonstrators zusammengebaut [Schürmann et al., 2025]. Er besteht aus Materialien, die temporär bei D1244 zum Einsatz gekommen waren. (Bild 4)

– iv –

Fazit

Der Einsatz digitaler Werkzeuge im Bauwesen, die entsprechende Möglichkeiten zur Erfassung, Analyse und Weitergabe von Daten bieten, führt zu immer besseren Ergebnissen. Die zentrale Frage ist, welche Vorteile sich hieraus generieren lassen. Die im vorliegenden Beitrag präsentierten Beispiele aus Forschung und Praxis zeigen, dass dank der digitalen Werkzeuge ein deutlich besserer Umgang mit Ressourcen beim Bau, Betrieb, Umbau und Rückbau möglich ist. Dabei sollte jedoch Folgendes klar sein: Auch Daten haben einen ökologischen Fußabdruck und benötigen Energie und Rohstoffe, um analysiert, verwaltet und gespeichert zu werden. Der Flächen- und Energieverbrauch großer Rechenzentren ist ein Beleg dafür – die in den Unternehmen selbst entstehenden Aufwendungen für Infrastruktur und Verwaltung sind hierbei noch nicht einmal

Bild 3. Links: Das adaptive Hochhaus D1244 an der Universität Stuttgart. Rechts: Der digitale Zwilling des D1244

Bild 4. Links: Digitale Werkzeuge zur Klassifizierung der abgebauten Holzprofile von D1244, rechts: Das nach dem Prinzip der Verfügbarkeit entworfene Pavillon R1244 (Fotos/Abb.: 1 Zooey Braun; 2 Werner Sobek AG; 3a René Müller; 3b ILEK, Uni Stuttgart; 4 ILEK, Uni Stuttgart)

Auch mit der Ressource „Daten“ muss sorgfältig und bewusst umgegangen werden. Die Tatsache, dass vieles modelliert oder simuliert werden kann, bedeutet nicht, dass dies immer sinnvoll ist.

berücksichtigt. Das heißt: Auch mit der Ressource „Daten“ muss sorgfältig und bewusst umgegangen werden. Die Tatsache, dass vieles modelliert oder simuliert werden kann, bedeutet nicht, dass dies immer sinnvoll ist. Insbesondere in Zeiten der KI, die viele Daten benötigt, sollte kritisch hinterfragt werden, welche Ziele bei der Verwendung digitaler Werkzeuge im Hintergrund stehen und ob der damit verbundene Aufwand gerechtfertigt ist. In vielen Fällen macht das Sinn, in manchen anderen nicht. Diese kritische Haltung müssen alle Beteiligten an den Tag legen. Nur so lässt sich ein sinnvoller und angemessener Umgang mit den mächtigen digitalen Werkzeugen realisieren, der langfristig Bestand hat.

Lucio Blandini

– H. Schürmann, J. Hernandez Lopez, C. Haufe, L. Blandini. Pavilion R1244, Designing and building with reused components and materials, in: Responsive Cities Symposium, Barcelona 2025 www.wernersobek.com www.ilek.uni-stuttgart.de

Literatur

– A. Braun, S. Feirabend, D. Garufi, S. Weidner: Ressourceneffizienz durch Building Information Modeling –Anforderungen und Potenziale – VDI Zentrum Ressourceneffizienz im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz 2023

– W. Sobek: „Non nobis – über das Bauen in der Zukunft. Band 1: Ausgehen muss man von dem, was ist.“ avedition. Stuttgart, 2022

– S. Feirabend, L. Blandini, „3.7 Digitale Kompetenz als Schlüssel für mehr Nachhaltigkeit im Bauwesen“. In: S. Weidner, M. Dax, R. Bechmann, Berlin: Zukunftsfähiges Bauen, DIN Media, 2026 (forthcoming)

– L. Blandini, W. Haase, S. Weidner, M. Böhm, T. Burghardt, et al., „Der Demonstrator D1244: das weltweit erste adaptive Hochhaus“, Bautechnik, Bd. 99, Nr. 6, S. 452–462, 2022

– D. Borschewski, S. Albrecht, M. Bischoff, L. Blandini, et al., „Ökobilanzierung adaptiver Hüllen und Strukturen“, Bauphysik, Bd. 45, Nr. 2, S. 107–121, 2023

BIM Softwarelösungen für Vermessung und Planung im Tiefbau

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Nachhaltigkeit im Bauwesen digital denken

Ressourcenschonung durch eine Kreislaufwirtschaft mit Hilfe vom Bauwerksinformationsmodell (BIM) – Erfahrungen aus dem Projekt SBTCP

Das internationale Forschungsprojekt Sustainable Building Technologies – Community of Practices (SBTCP) zielt auf die Entwicklung und Erprobung nachhaltiger Bauweisen ab, mit einem besonderen Fokus auf den Holzbau und der Einbindung digitaler Planungsprozesse. In enger Zusammenarbeit zwischen deutscher, finnischer und österreichischer Hochschule wurden innovative Methoden entwickelt, um Nachhaltigkeitsaspekte systematisch in digitale Bauwerksinformationsmodelle zu integrieren. Im Rahmen des Projekts entstand u. a. eine mobile Lernwerkstatt (MoLe), die zu ca. 2/3 aus wiederverwendeten Baustoffen besteht. Weiterhin wurde darauf geachtet, dass die neu verwendeten Materialien sortenrein bleiben und somit am Ende des Lebenszyklus wieder in ihren biologischen oder technischen Kreislauf zurück geführt werden können.

– i –

Internationale Kooperation für nachhaltiges Bauen

Die Bauwirtschaft steht unter wachsendem Druck, ihre Prozesse klima- und ressourcenschonender zu gestalten. Gebäude sind bekanntlich weltweit für etwa 40 % des Energieverbrauchs und rund ein Drittel der CO2-Emissionen verantwortlich. Während sich die Energieeffizienz von Neubauten verbessert, gewinnen die ökologischen Auswirkungen von Baumaterialien, Konstruktion und Rückbau zunehmend an Bedeutung.

Genau hier setzte das internationale Forschungsprojekt Sustainable Building Technologies – Community of Practices (SBTCP) an. Drei Hochschulen, die Jade Hochschule am Campus Oldenburg (Deutschland), Karelia University of Applied Sciences in Joensuu (Finnland) und die Fachhochschule Salzburg in Kuchl (Österreich), entwickelten und erprobten gemeinsam praxisnahe Methoden, um Nachhaltigkeit im Bauwesen sichtbar und nutzbar zu machen. Das Projekt kombinierte anwendungsnahe Forschung mit interdisziplinärer Hochschullehre und transnationaler Zusammenarbeit.

Im Zentrum stand der Aufbau einer Fachgemeinschaft, die nachhaltige Baukonzepte mit digitalen Werkzeugen verbindet. Die Entwicklung und der Bau einer mobilen Lernwerkstatt MoLe diente dabei als praktischer Demonstrator.

– ii –

Digitalisierung als Schlüssel für Nachhaltigkeit im Bauwesen

Im Kontext nachhaltigen Bauens ermöglicht die BIM-Methode nicht nur kollaborative Planung, sondern auch die strukturierte Integration von Informationen zu Materialeigenschaften, Lebenszyklen, Rückbaufähigkeit und CO2Emissionen. Das Projekt SBTCP nutzt BIM als Instrument

Bild 1. Fertiggestellte mobile Lernwerkstatt (Jade Hochschule)

zur systematischen Erfassung und Visualisierung von Nachhaltigkeitsinformationen.

Zentrale Ansatzpunkte dabei sind:

– die Abbildung von Materialherkunft und Wiederverwendbarkeit

– die Integration von Lebenszyklusanalyse (LCA)-Daten

– die Nutzung des digitalen Zwillings für spätere Monitoring- und Umnutzungsprozesse

– die Kopplung mit ERP-Systemen zur Ressourcennachverfolgung

– iii –

Die mobile Lernwerkstatt (MoLe): Kreislaufwirtschaft konkret

Ein besonders greifbares Resultat der internationalen Zusammenarbeit ist die Planung und Umsetzung der mobilen Lernwerkstatt MoLe. Die Idee entstand im Rahmen eines BIP-Workshops in Joensuu (Finnland) im Mai 2023, bei dem Studierende erste Konzepte einer mobilen, ressourcenschonenden Lernstation entwickelten. Hier entstanden insgesamt sechs Modelle, vom „Fliegenden Klassenzimmer“ über den Kreativen Raum, der Kapsel bis hin zur Wabenförmigen Nabe. Als Abschluss wurde in diesem Rahmen das Modell „Sailing Classroom“ zum Sieger gekürt. Dieses bildete die Grundlage zur weiteren Planung.

Im darauffolgenden Wintersemester wurde nationenübergreifend online mit einer neu angelegten offenen

Moodle-Plattform der Jade Hochschule ausführlich geplant, gerechnet und modelliert. Die bauliche Umsetzung erfolgte im Mai 2024 in Oldenburg (Deutschland), unter Beteiligung von über 30 Studierenden aus vier Ländern: Finnland, Österreich, Spanien und Deutschland.

Das Ziel: Ein vollständig rückbaubares, transportables Lernmodul zu schaffen, das aus wiederverwendeten oder neuen sortenreinen und gesunden Baumaterialien besteht.

Verwendet wurden u. a.:

– Fenster und Türen aus Abbruchhäusern

– OSB-Platten aus einer alten Turnhalle

– Fassadenhölzer aus einem Terrassenrückbau

– Sandwichpaneele aus Restbeständen der Industrie

– diverse Materialien von Bauteilbörsen

– als neues Material wurde zur Dämmung des Gebäudes Schafwolle gewählt

Nahezu 75 % der Baumaterialien hatten bereits einen vorherigen Nutzungszyklus durchlaufen und wurden in ähnlicher Art und Weise wiederverwendet oder in einer anderen Funktion aufbereitet. Die Dokumentation der Materialherkunft, -qualität und -quantität erfolgte durch eine eigene BIM-Arbeitsgruppe, die parallel ein digitales Modell der Lernwerkstatt erstellte.

Nahezu 75 % der Baumaterialien hatten bereits einen vorherigen Nutzungszyklus durchlaufen und wurden in ähnlicher Art und Weise wiederverwendet oder in einer anderen Funktion aufbereitet.

Bild 2. Gruppenbild beteiligter Studierenden und Professoren aus Finnland, Österreich, Spanien und Deutschland (Huber, FH Salzburg)

Die Materialauswahl und Konstruktionsprinzipien profitierten von der internationalen Zusammenarbeit. Die FH Salzburg brachte Expertise zur kreislauffähigen Konstruktion im Holzbau ein, die Karelia UAS ergänzte Nachhaltigkeitsindikatoren und Bewertungsraster im Holzbau, die Jade Hochschule ist führend in der digitalen Modellierung und Integration der Daten.

– iv –

Bild 3. Abschlusspräsentation der Studierenden zur Ausführungsplanung auf den BIM Tagen in Oldenburg (Jade Hochschule)

BIM-gestützte Abbildung von Nachhaltigkeit

Der digitale Zwilling von MoLe dient als zentraler Referenzpunkt für die Integration von Nachhaltigkeitsaspekten. In Autodesk Revit wurde ein datenreicher Modellansatz realisiert, der neben klassischen Bauteilattributen auch ökologische Parameter erfasst.

In einer eigens erarbeiteten Matrix wurden folgende Attribute systematisiert:

– Materialtyp und Quelle (Neuware/Rückbau/Sekundärmarkt)

– Transportwege

– Einbauort und Rückbaupotenzial

– Wiederverwendungspotenzial

– Gewicht und Mengenerfassung

In der strukturierten Modellierung wurden Materialpässe eingearbeitet. Dies ermöglicht eine transparente Rückverfolgbarkeit von Materialströmen – zentral für zukünftige Lebenszyklusanalysen oder Kreislaufszenarien.

– v –

Interdisziplinäre und internationale Lehre als methodischer Rahmen

Neben der Forschung stand auch die didaktische Komponente im Fokus. Die Projektpartner entwickelten ein interdisziplinäres Lehrformat, das Architektur, Bauingenieurwesen, Holztechnik, Nachhaltigkeitsmanagement und BIM zusammenführt. Studierende übernahmen die Rollen von Bauplanern, Materialscouts, BIM-Operatoren, Qualitätsmanagern oder Dokumentationsverantwortlichen.

Die Projektpartner entwickelten ein interdisziplinäres Lehrformat, das Architektur, Bauingenieurwesen, Holztechnik, Nachhaltigkeitsmanagement und BIM zusammenführt.

Die internationale Zusammenarbeit wurde durch englischsprachige Online-Module, gemeinsame Workshops und projektorientierte Teamarbeit strukturell verankert.

Bild 4. BIM Modell, Darstellung der Einzelteile der mobilen Lernwerkstatt (Jade Hochschule)

Bild 5. Bau der mobilen Lernwerkstatt (Jade Hochschule) (Fotos/Abb.: 1 u. 3–5 Studierende der Jade Hochschule; 2 Huber FH Salzburg)

Die Durchführung des mehrtägigen Workshops in Oldenburg, bei dem die mobile Lernwerkstatt real gebaut wurde, war ein Höhepunkt des gesamten Projektes.

Die Studierenden arbeiteten in gemischten Teams und brachten Fachwissen zu digitalen Planungsprozessen, natürlichen Dämmstoffen, regionaler Holzverwendung sowie klimaangepassten Bauweisen ein.

Der dabei entstandene Austausch über Materialkultur, Baupraxis und Nachhaltigkeitsverständnisse in verschiedenen Ländern hat die Teilnehmenden nachhaltig geprägt.

– vi –

Ausblick: Transfer in Forschung, Praxis und Lehre

Die Erkenntnisse aus dem SBTCP-Projekt lassen sich in verschiedene Kontexte übertragen:

\ A LLPLAN 2026

DESIGN TO BUILD

– Forschung: Der Einsatz von BIM zur Abbildung von Nachhaltigkeit erfordert weitere Standardisierungen z. B. durch offene Datenformate und einheitliche Materialkennwerte

– Praxis: Die Rückbau- und Wiederverwendbarkeitsperspektive gewinnt in der Baubranche an Relevanz. Materialpässe und digitale Zwillinge können helfen, Stoffkreisläufe zu schließen

– Lehre: Internationale, interdisziplinäre Projektformate fördern praxisnahes Lernen und bereiten Studierende auf die Anforderungen eines nachhaltigen Bauwesens vor.

–

Durch diese praxisorientierte Herangehensweise werden sie zugleich für die Herausforderungen des Planens und Bauens im Sinne der Kreislaufwirtschaft sensibilisiert, einschließlich der möglicherweise notwendigen Anpassungen bestehender Regelwerke im Bauwesen.

– vii –Fazit

Das Projekt SBTCP demonstriert, wie digitale Werkzeuge gezielt eingesetzt werden können, um ökologische Bauweisen nicht nur theoretisch zu planen, sondern auch nachvollziehbar zu erfahren und zu dokumentieren.

Die mobile Lernwerkstatt MoLe ist eine gebaute Manifestation dieses Anspruchs – und ein Modellfall für nachhaltiges Bauen im europäischen Hochschulkontext.

Sebastian Hollermann, Sina Hage und Tanja Schaa, Jade-Hochschule Oldenburg

Die neuen Versionen von ALLPLAN 2026 setzen erneut Maßstäbe für Produktivität, Präzision und Zusammenarbeit – von der Planung bis zur Ausführung. Sie vereinen Modernisierung, Automatisierung und Integration in einer leistungsstarken Plattform und bieten verlässliche Tools, effiziente Prozesse und fortschrittliche Interoperabilität, um den wachsenden Anforderungen der AEC-Branche gerecht zu werden.

Vermeidung von time clashes Mittels 4D-BIM zur konfliktfreien Flächenlogistik

Die Koordination von Arbeits- und Lagerflächen auf Baustellen ist eine zentrale Herausforderung der Bauausführung. Besonders in komplexen Großprojekten entstehen Konflikte durch räumliche Überschneidungen, wenn mehrere Unternehmen gleichzeitig in angrenzenden oder überlappenden Bereichen tätig sind. Dies führt zu mehrfacher Belegung von Flächen, zur Überschreitung von Kapazitäten wie begrenzten Lager- und Stellflächen, zu Nutzungskonflikten bei flächengebundenen Maschinen (z. B. Kranaufstellflächen) oder zu ineffizienter Materiallogistik. Bisher erfolgt die Organisation oft anhand statischer 2D-Pläne, die in wöchentlichen Besprechungen manuell geprüft werden. Dieses Vorgehen, als „Daumenkino“ bezeichnet, ist fehleranfällig, unflexibel und wird den Anforderungen komplexer Bauprozesse nur bedingt gerecht. Vor diesem Hintergrund gewinnt die digitale Einbindung der Flächenlogistik an Bedeutung. Insbesondere die 4D-Bauablaufsimulation, welche geometrische Informationen mit zeitlichen Abläufen verknüpft, bietet Potenzial für eine vorausschauende und transparente Steuerung. Ein 4D-BIM bildet dabei die Basis für eine standardisierte Integration in digitale Arbeitsprozesse.

– i –

Methoden zur Digitalisierung und Optimierung der Flächenlogistik

Bei Wayss & Freytag Ingenieurbau AG (WF) wurde eine Methodik entwickelt, die die Flächennutzungen automatisiert auf räumlich-zeitliche Überschneidungen überprüft. Ein Algorithmus identifiziert Kollisionen zwischen Unternehmen und dokumentiert sie strukturiert. Zugleich wer-

den zulässige Mehrfachbelegungen berücksichtigt, wenn bestimmte Firmen parallel in denselben Bereichen arbeiten dürfen. Dies erhöht die Praxistauglichkeit und ermöglicht eine flexibel einsetzbare, standardisierte Anwendung über verschiedene Projekte hinweg. Die Flächenlogistik basiert bislang häufig auf manuellen, nicht standardisierten Verfahren, was ineffiziente Abläufe und hohe Fehleranfälligkeit verursacht. Die aufgezeigten Defizite verdeutlichen den dringenden Bedarf an innovativen, standardisierten Methoden zur Digitalisierung und Optimierung der Flächenlogistik. – ii –

Flächenlogistik und 4D-BIM

Der aktuelle Stand der Flächenlogistik auf Baustellen ist in vielen Projekten noch stark durch manuelle und statische Arbeitsweisen geprägt. Häufig erfolgt die Planung der Flächennutzung auf Basis konventioneller 2D-Pläne, die in regelmäßigen Besprechungen überprüft und angepasst werden. Unternehmen kennzeichnen ihre Flächen manuell, Überschneidungen und Nutzungskonflikte werden durch händische Kontrolle erkannt und korrigiert. Dieses Vorgehen ist zeitaufwendig, fehleranfällig und erlaubt nur begrenzte zeitliche Differenzierung. Kurzfristige Änderungen im Bauablauf können nur mit großem Aufwand berücksichtigt werden, wodurch die Flächenlogistik insbesondere bei Großprojekten mit vielen Gewerken schnell an organisatorische Grenzen stößt. Zudem fehlen standardisierte digitale Werkzeuge für eine systematische Einbin-

Bild 1. 4D-BIM aus dem Projekt „Neues Werk Cottbus“

dung der Flächenlogistik in bestehende Planungsprozesse. Automatisierte Prüfmechanismen oder prozessorientierte BIM-Integrationen sind kaum etabliert. Diese Defizite verdeutlichen den Bedarf nach datenbasierten Ansätzen, die eine vorausschauende Planung und effiziente Koordination ermöglichen.

Automatisierte Prüfmechanismen oder prozessorientierte BIM-Integrationen sind kaum etabliert. Diese Defizite verdeutlichen den Bedarf nach datenbasierten Ansätzen, die eine vorausschauende Planung und effiziente Koordination ermöglichen.

Die Grundlage der entwickelten Methodik ist ein 4D-BIM, welches die Verknüpfung geometrischer Informationen des 3D-Modells mit zeitlichen Abläufen der Terminplanung abbildet. Der strukturierte Workflow orientiert sich an Standards wie den AIA und dem BIM-Abwicklungsplan. Darin definierte Inhalte, Detaillierungsgrade und Übergabezeitpunkte bilden die Basis für die Erstellung und Verarbeitung von Fach- und Teilmodellen entlang einer Projektinformationsstruktur. Nach Abschluss der Modellierung werden 3DBIM und Terminplan in einer Koordinationssoftware verknüpft, wodurch ein 4D-BIM (Bild 1) entsteht. Dieses wird während der Bauausführung laufend aktualisiert und dient der Baufortschrittskontrolle. Der iterative Charakter stellt sicher, dass stets aktuelle und konsistente Daten vorliegen.

– iii –

Vermeidung von time clashes

Da die Methodik mit aktueller Software nicht vollständig umsetzbar ist, wurde ein eigenes Skript für die Koordinationssoftware VDC Manager (ehemals DESITE MD Pro) entwickelt. Dieses erweitert die Softwarefunktionen, etabliert neue Arbeitsprozesse und prüft mittels Merkmalabfrage, ob Mehrfachbelegungen kritische Konflikte verursachen.

Im Zentrum der Methodik steht eine standardisierte, projektübergreifend anwendbare Vorgehensweise, die starre Abläufe auflöst und flexible Reaktionen auf Änderungen im Bauablauf ermöglicht. Sie basiert auf einem bestehenden 4D-BIM, das durch manuelle, regelbasierte oder flexible Verknüpfungen zwischen 3D-BIM und Terminplan erstellt wird. Da die Methodik mit aktueller Software nicht vollständig umsetzbar ist, wurde ein eigenes Skript für die Koordinationssoftware VDC Manager (ehemals DESITE MD Pro) entwickelt. Dieses erweitert die Softwarefunktionen, etabliert neue Arbeitsprozesse und prüft mittels Merkmalabfrage, ob Mehrfachbelegungen kritische Konflikte verursachen. Konflikte werden farblich markiert und können direkt in der 4D-Bauablaufsimulation berücksichtigt werden.

Für die Umsetzung werden geometrische Referenzobjekte (Bild 2) benötigt, die die räumlichen Grenzen der von Firmen genutzten Flächen abbilden. Diese Objekte sowie weitere Fach- und Teilmodelle des 4D-BIM müssen mit einer standardisierten Projektinformationsstruktur versehen werden, um eine vollständige Integration der Flächenlogistik zu gewährleisten. Zusätzlich werden projektspezifische Randbedingungen definiert, auf die der folgende Algorithmus zugreift.

In Großprojekten können mehrere Firmen parallel in denselben Arbeitsbereichen tätig sein. Der Algorithmus

berücksichtigt dies, indem zu Beginn die zulässigen Kollisionsszenarien (Tabelle 1) festgelegt werden. Diese Konstellationen beschreiben Mehrfachbelegungen, bei denen Firmen gleichzeitig auf derselben Fläche arbeiten können, ohne dass es zu gegenseitiger Beeinträchtigung kommt. Die erlaubten Kombinationen werden hinterlegt und berücksichtigen die jeweiligen projektspezifischen Rahmenbedingungen. Zur visuellen Darstellung erhalten die Firmen individuelle Visualisierungsparameter in der Koordinationssoftware. Zusätzlich wird ein Visualisierungsparameter für Kollisionen definiert, auf den der Algorithmus zugreift, um Konflikte farblich hervorzuheben.

Tabelle 1. „Erlaubte Kollisionsszenarien“ für das Projekt “Neues Werk Cottbus“

Die Methodik wird am Bauprojekt Neues Werk Cottbus evaluiert, dem Neubau zweier Instandhaltungshallen für die ICE 4 Züge im Auftrag der DB Fahrzeuginstandhaltung GmbH. Das Projekt mit hoher technischer Komplexität, vielen ausführenden Unternehmen und eingeschränk-

Bild 2. Referenzobjekt der Nutzungsfläche

ten logistischen Rahmenbedingungen eignet sich als Praxisbeispiel zur Überprüfung der Methodik. Im Rahmen der Evaluierung werden gezielte Kollisionsszenarien in den Bauablauf implementiert und die Ergebnisse mit den definierten Szenarien abgeglichen. So lässt sich prüfen, ob kritische Mehrfachbelegungen korrekt erkannt und von erlaubten Szenarien unterschieden werden. Für die visuelle Darstellung in der 4D-Bauablaufsimulation erhalten die vier Firmen 1, 2, 3 und 4 individuelle Visualisierungsparameter mit Farbcodes, um ihre Flächennutzungsräume voneinander abzugrenzen. Ein zusätzlicher Parameter „Kollision“ markiert Bereiche, in denen mehrere Unternehmen gleichzeitig tätig sind, ohne dass dies einem zulässigen Szenario entspricht. Projektspezifisch werden dazu erlaubte Kollisionsszenarien definiert, die festlegen, welche Unternehmen denselben Flächennutzungsraum parallel nutzen dürfen, ohne eine Kollision auszulösen. Kritische Mehrfachbelegungen werden korrekt von erlaubten Szena-

rien unterschieden und mit dem Visualisierungsparameter „Kollision“ farblich hervorgehoben. (Bild 3).

Nach der Ausführung des Algorithmus erfolgt eine Überprüfung der Ergebnisse, um die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der entwickelten Methodik sicherzustellen. Der Abgleich mit der erstellten Kollisionsmatrix zeigt eine exakte Übereinstimmung und bestätigt, dass der Algorithmus kritische Mehrfachbelegungen zuverlässig von erlaubten Szenarien unterscheiden kann. Anschließend wird das vom Algorithmus erzeugte Kollisionsmerkmal im Terminplan geprüft. Dabei zeigt sich, dass die Konflikte präzise den jeweiligen „UniqueID“ der Vorgänge zugeordnet sind. Der speziell generierte „Kollisionsterminplan“ (Bild 4) dokumentiert alle kritischen Mehrfachbelegungen nach Da-

Kritische Mehrfachbelegungen werden korrekt von erlaubten Szenarien unterschieden und mit dem Visualisierungsparameter „Kollision“ farblich hervorgehoben.

Bild 3. Gegenüberstellung der Prüfergebnisse vom 26.02.2025

tum und Uhrzeit, weist die betroffenen Flächennutzungsräume aus und hinterlegt den Visualisierungsparameter „Kollision“. So lassen sich Konflikte in der 4D-Bauablaufsimulation eindeutig darstellen und auch bei Änderungen im Terminplan nachvollziehbar verfolgen. Diese Vorgehensweise liefert eine transparente Dokumentation der vorhandenen logistischen Konflikte und ermöglicht eine verlässliche Rückverfolgung, wodurch die Praxistauglichkeit und Genauigkeit der Methodik eindeutig belegt wird.

– iv –

Ausblick und Fazit

Projektspezifisch erlaubte Kollisionsszenarien ermöglichen realitätsnahe Bedingungen und die Unterscheidung zwischen kritischen und unproblematischen Fällen.

Ziel der Methodik ist es, die bislang statische Planung der Flächennutzung durch ein digitales, dynamisches Verfahren zu ersetzen. Dafür wurde ein Algorithmus entwickelt, der die tägliche Prüfung von Flächennutzungen auf räumlich-zeitliche Überschneidungen automatisiert. Projektspezifisch erlaubte Kollisionsszenarien ermöglichen realitätsnahe Bedingungen und die Unterscheidung zwischen kritischen und unproblematischen Fällen. Ergebnisse werden sowohl in einem automatisch generierten Kollisionsterminplan dokumentiert als auch in einer 4D-Bauablaufsimulation visualisiert.

Die Evaluierung am Projekt Neues Werk Cottbus zeigt, dass der Algorithmus die definierten Anforderungen erfüllt. Somit liegt eine praxistaugliche Lösung vor, die die Flächenlogistik fest in die modellbasierte 4D-Bauablaufplanung integriert. Zudem schafft die Methodik eine strukturierte Grundlage für die standardisierte Anwendung und Weiterentwicklung in zukünftigen Projekten.

Mit der entwickelten Methodik wurde ein erster Schritt zur Integration der Flächenlogistik in das 4D-BIM vollzogen. Die Ergebnisse zeigen nicht nur Praxistauglichkeit, sondern auch Potenzial für Optimierungen. Eine mögliche Erweiterung ist die vertikale Unterteilung von Flächen, um mehrstöckige Arbeitsbereiche differenzierter abzubilden und die Genauigkeit der Konfliktprüfung zu erhöhen. Ergänzend könnte ein Prüfstatus festlegen, welche Mehrfachbelegungen projektspezifisch als unkritisch gelten und freigegeben werden dürfen. Jedes erlaubte Kollisionsszenario legt dabei projektspezifisch fest, welche Mehrfachbelegung unkritisch ist, während der Prüfstatus es ermöglicht, Mehrfachbelegungen von Firmen, die eine Kollision auslösen, an bestimmten Tagen gezielt freizugeben. Dies würde Flexibilität und Akzeptanz in der Praxis steigern. Darüber hinaus bietet die Methodik Potenzial für ein digitales Buchungssystem, das es Unternehmen ermöglicht, verfügbare Flächen eigenständig und transparent zu reservieren und so aktiv in die Ablaufplanung eingebunden zu werden. Ziel muss es sein, die Methodik kontinuierlich an die dynamischen Anforderungen moderner Bauprojekte anzupassen, Prozesse stärker zu automatisieren und die projektübergreifende Anwendung sicherzustellen.

Ziel muss es sein, die Methodik kontinuierlich an die dynamischen Anforderungen moderner Bauprojekte anzupassen, Prozesse stärker zu automatisieren und die projektübergreifende Anwendung sicherzustellen.

Auf diese Weise kann langfristig ein wesentlicher Beitrag zur standardisierten und effizienzsteigernden Integration der Flächenlogistik in das 4D-BIM geleistet werden.

Dr.-Ing. Thomas Tschickardt, Nils Schuchhardt

www.wf-ib.de

Bild 4. Auswertung des Kollisionsterminplan (Abb.: Wayss & Freytag Ingenieurbau AG)

Die Ära der Konstruktoren in Geschäftsprozessen

Wie

n8n,

SIM

KI, Flowise und offene Daten die Spielregeln im Bauwesen verändern

Die Welt der Unternehmenstechnologien steht vor einem tektonischen Wandel. Jahrzehntelang waren Geschäftsprozesse, darunter auch im Bauwesen, Geiseln schwerfälliger, geschlossener Systeme von den einschlägig bekannten IT-Giganten. Diese „Monolithen“ diktierten ihre eigenen Regeln, schufen eine Abhängigkeit von den Anbietern und verwandelten IT-Abteilungen in eine Kaste von „Schamanen“, ohne die es unmöglich war, auch nur einen Schritt in Richtung Prozessautomatisierung zu machen. Dieses Modell veraltet jedoch rapide. An seine Stelle tritt eine Philosophie der Offenheit, Modularität und Dezentralisierung, deren herausragende Vertreter Open-Source-Plattformen wie n8n, Dify, SIM KI und Flowise sind, die die Erstellung von Anwendungen und die Einführung künstlicher Intelligenz in Geschäftsprozesse demokratisieren.

– i –

Die alte Welt: Monolithen, „Spaghetti“ und Engpässe

Das Datenvolumen ist von 15 Zettabyte im Jahr 2015 auf 181 Zettabyte im Jahr 2025 gestiegen, wobei 90 % aller vorhandenen Daten erst in den letzten Jahren erstellt wurden.

Heute sind Unternehmen der Bauindustrie gezwungen, Dutzende von verstreuten Programmen und Systemen ohne nahtlose Integrationen zu verwalten. Unternehmen versinken buchstäblich in einer Flut neuer Daten: Das Datenvolumen ist von 15 Zettabyte im Jahr 2015 auf 181 Zettabyte im Jahr 2025 gestiegen, wobei 90 % aller vorhandenen Daten erst in den letzten Jahren erstellt wurden. Doch trotz dieser Informationsflut bleibt ein Großteil davon in isolierten Speichern eingeschlossen und nutzlos, wenn keine automatisierten Prozesse zur Integration und Analyse implementiert werden. Datenfachleute spüren diesen Schmerz täglich: Laut Deloitte (2016) verwendet ein durchschnittlicher Fachmann im Bauwesen täglich 3,3 Software-Anwendungen, von denen jedoch nur 1,7 miteinander integriert sind. Bis Mitte der 2020er Jahre werden in großen Bauunternehmen Hunderte (manchmal sogar Tausende) verschiedener Systeme zu finden sein, die harmonisch zusammenarbeiten müssen, damit alle Aspekte des Bauprozesses reibungslos und nahtlos ablaufen.1 Gerade die mangelnde Integration zwischen den Systemen wird sie irgendwann dazu zwingen, nach einer Lösung zu suchen, mit der sie die Probleme der Fragmentierung lösen können.

Herkömmliche Unternehmenssysteme (ERP, CAFM, CDE) wurden ursprünglich als universelle Lösungen für die Datenintegration entwickelt, konnten jedoch in der Praxis die individuellen Anforderungen jedes Unternehmens aufgrund der einzigartigen Merkmale der Geschäftsprozesse auf Ebene einzelner Unternehmen, Branchen, Regionen und Ländern nicht berücksichtigen. Im Bauwesen, wo jedes Unternehmen Hunderte oder oft Tausende von einzigartigen Prozessen haben kann, ist ein solcher

Ansatz zum Scheitern verurteilt. Dies führte dazu, dass die IT-Umgebung des Unternehmens zu einem „SpaghettiMonster“ aus einer Vielzahl von isolierten SaaS-Lösungen und selbst geschriebenen Skripten wurde, die größere Datenspeichersysteme ergänzen, die nicht effektiv miteinander verbunden werden können. Die wichtigsten Probleme des alten Ansatzes:

– Abhängigkeit vom Anbieter: Geschlossene APIs und proprietäre Datenformate führten zu einer vollständigen Abhängigkeit vom Softwareanbieter. Jedes Update konnte alle konfigurierten Integrationen „zunichtemachen“.

– IT-Abteilung als Engpass: Jede einfache Anpassung erforderte den Einsatz teurer Spezialisten, was die Geschäftsprozesse verlangsamte und die Technologien von den tatsächlichen Anwendern entfernte.

– Informationssilos: Daten, die in proprietären Formaten wie RVT oder DWG oder in geschlossenen Datenbanken von SaaS-Anwendungen gespeichert waren, standen für eine freie Analyse und Nutzung nicht zur Verfügung, was Innovationen bremste.

Für Datenspezialisten in der Bauindustrie ist dies die tägliche Realität: fehlende komfortable und offene Integrationen. Infolgedessen müssen Arbeitsprozesse wochenlang zusammengestellt werden – unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher, komplexer und oft geschlossener Tools. Jedes dieser Tools hat eine eigene Community mit Zehntausenden von Entwicklern und ein paar Demonstrationsfällen, die nur durch Hunderte von gleichartigen Klicks in der integrierten Schnittstelle der kostenpflichtigen Software reproduziert werden können, deren Schulung mehrere Tausend Euro pro Tag und Spezialist kostet.

– ii –

Eine neue Welt von Technologien

Aber am Horizont zeichnet sich eine neue Welle von Technologien ab – KI-Agenten für die Arbeit mit Daten. Sie benötigen keine gewohnten Schaltflächen und komplexen Schnittstellen mehr: Anstelle von Hunderten von Mausklicks greifen sie direkt auf Datenbanken und Dateien zu und führen Befehle in natürlicher Sprache aus. Dieser Ansatz beseitigt die Abhängigkeit von der Benutzeroberfläche und verwandelt die Integration in eine flexible Ebene, in der Daten anstelle von Schnittstellen im Vordergrund stehen. Genau diese „neuen, schnellen Säugetiere“, in erster Linie von den Marktführern Google und Microsoft und in

zweiter Linie von den Entwicklern von Open-Source-LowCode-Tools, sind in der Lage, die alten ERP-Dinosaurier zu verdrängen.

Versetzen wir uns ins Jahr 2025: en KI-Assistenten bitten, automatisierte Workflow-Pipelines für den Import in n8n oder Dify zu generieren – sei es das Extrahieren einer Tabelle aus einer PDF-Datei, die Validierung von Parametern oder die Erstellung benutzerdefinierter QTO-Tabellen aus CAD – und innerhalb von Sekunden startbereite Arbeitsprozesse zu erhalten.

Die Philosophie von n8n, Dify, SIM KI, Flowise: Automatisierung wie LEGO

Der Großteil der „Büroarbeit” besteht aus einem endlosen Kreislauf von E-Mail > Excel > PDF > Excel > PDF > E-Mail, der sich jeden Tag wiederholt. Kopieren und Einfügen, Umbenennen von Dateien, Versenden derselben PDF-Datei oder E-Mail-Vorlage – immer und immer wieder. Das ist todlangweilig und, was noch wichtiger ist, kostet Ingenieure, die sich mit Büroarbeit beschäftigen müssen, jede Woche Hunderte von Stunden.

Der Großteil der „Büroarbeit” besteht aus einem endlosen Kreislauf von E-Mail > Excel > PDF > Excel > PDF > E-Mail, der sich jeden Tag wiederholt. Kopieren und Einfügen, Umbenennen von Dateien, Versenden derselben PDF-Datei oder E-Mail-Vorlage –immer und immer wieder. Das ist todlangweilig und, was noch wichtiger ist, kostet Ingenieure, die sich mit Büroarbeit beschäftigen müssen, jede Woche Hunderte von Stunden.

Die Ursache für diese Ineffizienz liegt tiefer als nur in sich wiederholenden Aufgaben: Das Hauptproblem bei der Verwendung moderner Datenverarbeitungstechnologien besteht darin, dass Daten zwar reichlich vorhanden sind, aber fragmentiert, unstrukturiert und oft zwischen verschiedenen Systemen und Programmen inkompatibel bleiben.2 Mit anderen Worten: Die Tools sind vorhanden, aber das Chaos der Datenintegration hält die Branche in routinemäßigen manuellen Prozessen gefangen. Die Lösung für dieses Problem sind Automatisierungsplattformen, mit denen sich Prozesse schneller und einfacher einrichten lassen, ohne dass dafür tiefgreifende Programmierkenntnisse erforderlich sind.

Eines dieser Tools ist n8n („n-eight-n“) – eine kostenlose Open-Source-Lösung, die in Berlin entwickelt wurde. Sie eignet sich für die Automatisierung beliebiger Aufgaben: Arbeit mit Dateien, Benachrichtigungen, E-Mails oder KI-bezogenen Prozessen. Für die Arbeit ist kein Programmieren erforderlich: Es reicht aus, Blöcke per Drag & Drop zu verschieben und zu verbinden und dann den Prozess zu starten (ähnlich wie bei Dynamo oder Grasshopper). Die Plattform läuft unter Windows, Mac und Linux, sowohl offline als auch online. Ich habe meinen ersten Arbeitsprozess in weniger als 30 Minuten eingerichtet (vgl. Bild 2).

Bild 1. Das große Aussterben der ERP: An die Stelle sperriger Systeme treten KI-Agenten, die direkt mit Datenbanken arbeiten

Bild 2. Die Installation und Inbetriebnahme von n8n dauert nur wenige Minuten.

3. Kostenloser n8n-Workflow für das Aufgabenmanagement, der den Messenger des Bauleiters auf der Baustelle mit der Aufgabentabelle verbindet

Die Plattformen n8n, Dify, SIM AI und Flowise bieten einen radikal anderen Ansatz, der mit einem LEGO-Baukasten oder CMS-Systemen wie WordPress verglichen werden kann. Es handelt sich dabei nicht um ein fertiges Produkt, sondern um eine Reihe kostenloser „Bausteine“ (LowCode, No-Code-Knoten), aus denen jeder Fachmann, auch ohne Programmierkenntnisse, den für ihn erforderlichen Arbeitsprozess (Workflow) zusammenstellen kann.

Die Plattformen n8n, Dify, SIM AI und Flowise bieten einen radikal anderen Ansatz, der mit einem LEGO-Baukasten oder CMS-Systemen wie WordPress verglichen werden kann. Es handelt sich dabei nicht um ein fertiges Produkt, sondern um eine Reihe kostenloser „Bausteine“ (Low-Code, No-CodeKnoten), aus denen jeder Fachmann, auch ohne Programmierkenntnisse, den für ihn erforderlichen Arbeitsprozess (Workflow) zusammenstellen kann.

Die zentralen Ideen der Automatisierung durch die Tools n8n, SIM AI, Dify und Flowise:

– Verteilte Intelligenz: Anstelle eines einzigen riesigen und schwerfälligen „Gehirns“ eines großen geschlossenen modularen Systems wird ein Netzwerk aus Tausenden von einfachen und flexiblen „Neuronen“ – einzelnen einfachen Workflows – geschaffen. Jeder von ihnen löst eine bestimmte Aufgabe, aber zusammen bilden sie ein lebendiges und anpassungsfähiges „logisches Gehirn“ des Unternehmens.

– Demokratisierung der Technologien: n8n, Dify und Flowise senken die Einstiegsschwelle auf ein Minimum. Um Automatisierung zu schaffen, braucht man jetzt keine „Armee von EnterpriseVerkäufern“ mehr, sondern nur noch ein „Business-Team von Schülern für 10 Euro pro Stunde“, die innerhalb von Minuten einen fertigen Automatisierungs-Workflow in jedem LLM-Chat einrichten können. Der Fokus verlagert sich von technischen Fähigkeiten zum Verständnis der Geschäftslogik. Der Fokus verlagert sich von technischen Fähigkeiten zum Verständnis der Geschäftslogik.

Bild

n8n-Workflow zur Berechnung der Kosten oder Emissionen von Elementgruppen, die aus CAD- (BIM-)Programmen stammen

n8n und andere neue Workflow-Tools sind Open Source, was bedeutet, dass sie nicht vom Anbieter abhängig sind. Jede Integration kann erweitert werden: Wenn der gewünschte Knoten nicht vorhanden ist (es gibt mehr als 500 Integrationen, von WhatsApp und Teams bis hin zu Google Calendar, OneDrive und PostgreSQL), erstellt man seine eigenen in JS oder Python. Dank Open Source senkt n8n die Kosten im Vergleich zu fertigen Integratoren. Man kann das System auf seinen eigenen Kapazitäten bereitstellen, Daten lokal speichern (wichtig für den Unternehmenssektor und die DSGVO) und die Integrationen ohne Einschränkungen weiterentwickeln.

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iv –

Theorie der Automatisierung

Die Theorie der Automatisierung wird nun durch eine Vielzahl praktischer, kostenloser Fallstudien untermauert, die zeigen, wie n8n reale Geschäftsaufgaben löst, insbesondere in einer so konservativen Branche wie dem Bauwesen:

– Verbindung zwischen Büro und Baustelle: Einrichtung automatischer Berichte über WhatsApp, Telegram oder Teams. Der Mitarbeiter sendet ein Foto oder eine Nach-

Bild 4. Kostenloser

5. Kostenloser n8n-Workflow zur Erstellung einer unternehmensweiten RAG-Datenbank, mit der der Benutzer über einen Chat kommunizieren kann.

richt, und die Daten werden automatisch in die gewünschte Tabelle übertragen, wo Aufgaben erstellt und deren Ausführung überwacht werden. Die Lösungen müssen so einfach wie möglich sein: „zwei Tasten und zwei Klicks“.

– Datenextraktion aus CAD/BIM: Überwindung von „Informationssilos“ durch Konvertierung proprietärer oder komplex strukturierter Formate (Revit, IFC, DWG) in universelle Tabellen (Excel, DataFrame, Datenbanken), die für die Analyse verfügbar sind.

– Automatische Kosten- und ESG-Bewertung: Verwendung großer Sprachmodelle (LLM) zur Analyse von Projektdaten. Der Workflow klassifiziert automatisch Elemente, findet aktuelle Preise in Datenbanken und berechnet vorläufige Kosten oder CO2-Emissionswerte.

– Erstellung von Unternehmenswissensdatenbanken (RAG): Aufbau von Chatbots, die Fragen von Mitarbeitern auf der Grundlage interner Unternehmensdokumente beantworten können, die beispielsweise in Google Drive oder OneDrive hochgeladen wurden.

– v –

Wo die Magie geschieht: KI und Vorlagen

Der eigentliche Game-Changer (für mich) kam, als n8n es ermöglichte, sich direkt mit KI-Tools (im Jahr 2024) wie

Claude und ChatGPT zu verbinden – ohne Code. Text generieren, Daten analysieren oder Nachrichten zusammenfassen? Man fügt einfach den ChatGPT-Knoten hinzu, gibt die Eingabeaufforderung ein – fertig. Neben KI-Knoten kann man mit jeder modernen KI in wenigen Minuten eine einsatzbereite n8n-Pipeline generieren. Claude 4, ChatGPT 4.1 und das neue Grok 4 meistern die Aufgabe des Schreibens von Pipelines beeindruckend gut (vgl. Bild 8).

Einfach im LLM-Chat fragen:

Ich muss eine JSON-Pipeline für den Import in n8n erstellen. Die Logik des Prozesses ist wie folgt n8n verfügt außerdem über eine große Bibliothek mit vorgefertigten Vorlagen auf der offiziellen Website (n8n → „Templates“). Man findet dort Workflows für fast alle Anforderungen: Dokumentenverarbeitung, Cloud-Backups, Datenbank-Chat, sogar komplexe Aufgaben wie die Verarbeitung von BIM/CAD-Daten. Man nimmt eine Vorlage (als JSON oder einfach mit „Strg + C“), passt sie an seine Bedürfnisse an (mit LLM) – fertig. Automatisierung wird so zu einem Werkzeug für alle –vom Projektmanager und Datenmanager bis zum Kalkulator und Konstrukteur – und ist nicht mehr nur eine Aufgabe für die IT-Abteilung. Die tägliche Modellabgleichung, Datengruppierung und das Laden von QTO in Dokumente oder die Erstellung von Berichten werden jetzt in LLM

Bild

(Claude, Grok, ChatGPT oder anderen) konfiguriert, ohne dass ein Programmierer hinzugezogen werden muss. Daten aus CAD, BIM, CAFM, ERP, Excel und Clouds beginnen, „eine Sprache zu sprechen“ – Routineprozesse verschwinden, der menschliche Faktor wird minimiert. Und das alles in einer einzigen Pipeline und ohne wochenlange Integrationsprojekte.

– vi –

Die Zukunft des Geschäfts: Verteilte Beratung und universelle Lösungen

Die Automatisierung wird immer mehr zum Mainstream und erschwinglicher, wobei ihr Wert weniger in den Technologien selbst als vielmehr in den Daten liegt, die sie ver-

Bild 6. Von der einfachen Beschreibung der Aufgabe bis zur fertigen Pipeline in wenigen Sekunden

walten. In den letzten 30 Jahren haben sich CAD/BIM praktisch zu einem Werkzeug für die manuelle Markierung der baulichen Realität entwickelt: Ingenieure und Architekten haben Datenbanken mit Elementen von Gebäuden und Bauwerken erstellt und Zeichnungen und 3D-Modelle in strukturierte Datensätze umgewandelt. Was Google, Tesla oder Waymo mit Millionen von Studentenstunden geleistet haben, indem sie Bilder mit Menschen und Objekten manuell markiert haben, wurde im Bauwesen jahrzehntelang von Ingenieuren und Planern in speziellen Datenbanken mit schwach strukturierten AutoCAD-Daten oder strukturierten Revit- oder ArchiCAD-Datenbanken ausgefüllt.

So wie LLM anhand von Textdatenbanken trainiert werden, um neues Wissen und ganze Anwendungen zu generieren, können wir auch im Bauwesen mithilfe von KI und Workflows die Erfahrungen aus Tausenden von realisierten Projekten nutzen, um neue Projekte schneller und genauer zu entwerfen und zu planen.

Genau diese Datenmengen werden zum Rohstoff für „Bauautopiloten“ – Systeme, die in der Lage sind, Elemente automatisch im Projektraum anzuordnen und die Kosten, Fristen und Schlüsselparameter neuer Projekte zu berechnen. So wie LLM anhand von Textdatenbanken trainiert werden, um neues Wissen und ganze Anwendungen zu generieren, können wir auch im Bauwesen

mithilfe von KI und Workflows die Erfahrungen aus Tausenden von realisierten Projekten nutzen, um neue Projekte schneller und genauer zu entwerfen und zu planen. Die Branche hat nur ein Jahrzehnt Zeit, um die gesammelten Erfahrungen in die Grundlage zukünftiger Systeme umzuwandeln. Danach wird der Markt von denen erobert werden, die es als Erste geschafft haben, ihre eigenen „Autopiloten“ zu bauen. Aber Autopiloten, KI-Modelle und Automatisierungsprozesse allein sind ohne hochwertige Daten wertlos. Gerade einzigartige, gut strukturierte Datensätze werden zum wichtigsten Kapital der Unternehmen. Im Gegensatz zu Software oder Auftragnehmern lassen sie sich nicht kopieren oder kaufen. Den eigentlichen Wettbewerbsvorteil verschafft nicht ein Programm, sondern ein gut funktionierender Prozess zur Erfassung, Bereinigung und Anreicherung der eigenen Daten.

Den eigentlichen Wettbewerbsvorteil verschafft nicht ein Programm, sondern ein gut funktionierender Prozess zur Erfassung, Bereinigung und Anreicherung der eigenen Daten.

In den kommenden Jahren wird die Hauptaufgabe von Bauunternehmen nicht mehr die Erstellung von Projekten als solche sein, sondern die systematische Vorbereitung und Kapitalisierung ihrer Datenbestände. Diejenigen, die diesen Prozess jetzt beginnen, werden ihre eigenen „Autopiloten“-Agenten erhalten. Die anderen müssen sich mit denen anderer zufriedengeben.

– vii –

Fazit

Diese Revolution verändert auch das Geschäftsmodell. Der Fokus verschiebt sich vom Lizenzverkauf hin zu Support und Schulung. Statt komplexer Systeme sind einfache Vorlagen sinnvoller, die mit Tools wie Google Sheets oder Telegram überall eingesetzt werden können.

Im Zentrum steht nicht mehr die Automatisierung selbst, sondern das strategische Datenmanagement. Plattformen wie n8n werden zu einer unsichtbaren, aber unverzichtbaren Infrastruktur.

Unternehmen, die früh modulare Automatisierung nutzen, gewinnen Geschwindigkeit, Qualität und Effizienz. Entscheidend ist nicht, ob KI eingesetzt wird, sondern mit welchen Daten sie arbeitet. Die Zukunft gehört jenen, die ihre Daten systematisch sammeln, bereinigen und nutzen können.

Artem Boiko

1 – Artem Boiko, Data Driven Construction: Navigating the Data Age in the Construction Industry, Karlsruhe 2025, S. 254.

2 – ebd. S. 302

Bild 7. Autopiloten im Bauwesen: Warum Daten zum wichtigsten Kapital des Bauwesens werden. (Abb.: Autor)

Irgendwas wackelt am Ende trotzdem

Kommentar zu Artem Boikos Beitrag

Jeder, der schon mal ein No-Code-Tool aufgemacht hat, weiß: Spätestens beim dritten Knoten blockiert nicht die Software, sondern der eigene Kopf.

Artem Boiko hat eine frohe Botschaft: Die Zeit der alten ERP-Dinosaurier ist vorbei, jetzt übernehmen flinke Open-Source-Säugetiere wie n8n, Flowise & Co. Endlich Schluss mit Monolithen, Schnittstellenhölle und Abhängigkeiten – wir bauen unsere Workflows jetzt einfach wie LEGO, und zwar ohne IT-Guru im weißen Kittel. Herrlich!

Nur leider klingt das Ganze ein bisschen nach Infomercial. Denn so einfach, wie Boiko es beschreibt, ist der Weg in die Automatisierungs-Elysien nicht. Jeder, der schon mal ein No-CodeTool aufgemacht hat, weiß: Spätestens beim dritten Knoten blockiert nicht die Software, sondern der eigene Kopf. „Schülerteams für 10 € die Stunde“ sollen das alles stemmen? Nett gemeint, aber vermutlich eher eine pädagogische Maßnahme als ein Businessmodell.

Auch beim Thema Daten malt Boiko rosige Bilder: Alles wird schön strukturiert, sauber gepflegt und steht der KI brav zur Verfügung. In der Realität aber liegen die meisten Bau-Daten wie alte Schrauben in der Werkstatt – jede Menge, aber völlig durcheinander. Wer das aufräumen soll, bleibt offen.

(12)

Wenn an eine Technologie bereits unzählige Erwartungen geknüpft werden, kann eine weitere nicht schaden. Statt eine gegebene Technologie als Werkzeug zu verstehen, das – von geübten Händen angewendet, verstanden und im richtigen Kontext eingesetzt – helfen kann, eine Lö -

(13)

Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ („Artificial Intelligence“) taucht erstmals 1955 in einer Projektskizze auf, mit der sich der Informatiker John McCarthy und einige seiner Kollegen um Geld für eine Konferenz am Dartmouth College in den USA bewarben. Auf dieser „Dartmouth Conference“, die heute als wegweisend gilt, wid-

Und dann die große Pointe: Die bösen, geschlossenen Systeme sind passé, wir setzen jetzt auf offene Lösungen. Gleichzeitig wird geschwärmt, wie wunderbar ChatGPT, Claude und Grok die Arbeit erledigen. Allesamt hochproprietär, zentralisiert und von denselben „Monolithen“ gesteuert, die angeblich untergehen. Ein kleiner Widerspruch, aber Schwamm drüber.

KIs, die ganze Projekte automatisch entwerfen, kalkulieren und terminieren. Klingt nach Science-Fiction, vielleicht auch nach Science-Comedy. Denn wer schon mal eine deutsche Bauordnung gelesen hat, weiß: Wenn je etwas den Autopiloten aus der Bahn wirft, dann Paragraph 17, Absatz 4.

Die Krönung ist die Vision der „BauAutopiloten“ – KIs, die ganze Projekte automatisch entwerfen, kalkulieren und terminieren. Klingt nach ScienceFiction, vielleicht auch nach Science-Comedy. Denn wer schon mal eine deutsche Bauordnung gelesen hat, weiß: Wenn je etwas den Autopiloten aus der Bahn wirft, dann Paragraph 17, Absatz 4.

Fazit: Boiko liefert ein leidenschaftliches Manifest, das sich wie ein Hochglanz-Prospekt der schönen neuen Automatisierungswelt liest. Und ja, er hat Recht: Am Ende wird nicht die Software über Sieg und Niederlage entscheiden, sondern die Qualität der Daten. Nur: Der Weg dahin wird garantiert weniger LEGO und deutlich mehr IKEA –mit fehlenden Schrauben, kryptischen Anleitungen und der Gewissheit, dass irgendwas am Ende trotzdem wackelt.

Boiko liefert ein leidenschaftliches Manifest, das sich wie ein Hochglanz-Prospekt der schönen neuen Automatisierungswelt liest. Und ja, er hat Recht: Am Ende wird nicht die Software über Sieg und Niederlage entscheiden, sondern die Qualität der Daten.

sung für ein bestimmtes Problem zu finden, wird erwartet, dass sich allein durch die Präsenz der Technologie selbst eine Lösung materialisiert. (Sascha Friesike, Johanna Sprondel, Träge Transformation – Welche Denkfehler den digitalen Wandel blockieren, Stuttgart 2022, S. 31)

meten sie sich im folgenden Jahr Themen wie Automatisierung, maschinelle Sprachverarbeitung, neuronale Netze und maschinelles Lernen. (Künstliche Intelligenz ZWISCHEN MYTHOS UND KRITIK JOSEPH WEIZENBAUM (1923–2008) Berliner Landeszentrale für politische Bildung 2024, S. 12

Uli Hartmann (Foto: privat)

Rechen-Power für die digitale Baustelle

„Q -tainer“: Rhomberg Gruppe optimiert Baustellen-Management

Ein klassischer Container als 5G- und WLAN-Quelle und damit als Fundament für ein digitales Netzwerk auf Baustellen: Das ist die Grundidee des „Q-tainers“. Die neuartige KI-Lösung, die die Rhomberg Gruppe – zu der das Bauunternehmen Rhomberg Bau gehört – gemeinsam mit Dätwyler IT Infra entwickelt hat, ist schon jetzt auf mehreren Baustellen der Unternehmensgruppe im Einsatz. Und sie lernt täglich dazu …

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Zukunftstechnologien jetzt schon im Einsatz

Rhomberg hat seinen außergewöhnlichen Baustellencontainer etwa im unternehmenseigenen Ressourcen-Center

Bild 1. Das mobile EDGE-Rechenzentrum Q-tainer ermöglicht es den Anwender:innen, Daten- und Videoströme direkt vor Ort schnellstmöglich und ohne hohe Latenzzeiten zu analysieren und auszuwerten.

Rheintal (RCR) ausführlich getestet. Im Steinbruch und dem Recycling-Center auf dem Areal würden Ressourcen für die Baustellen und Bahnbaustellen des Unternehmens gewonnen, recycelt und wiederaufbereitet. Jedes Jahr seien das Hunderttausende Tonnen Material, die dort bewegt werden, erläutert Manuel Eugster, CTO bei der Rhomberg Gruppe. „Für uns war das die ideale Umgebung, um zu überprüfen, was der ‚Q-tainer‘ alles kann und wie HighTech via Plug-and-play auf einer konventionellen Baustelle zukünftig funktioniert“. Aktuell unterstützen Q-tainer Großbaustellen der Bahnsparte des Unternehmens, etwa in Ostdeutschland. Und auch bei einem Großprojekt in Salzburg, wo ein komplett neues Quartier entstehen wird, soll die Lösung zum Einsatz kommen.

Ziel ist ein System, das Bauleiter vor Ort dabei unterstützt, ihre Baustelle bei Logistik, Großgeräteverwendung, Sicherheits- oder Fortschrittskontrolle zu optimieren. So kann u. a. automatisch erkannt werden, welche Wege die Baufahrzeuge überwiegend nehmen, wo Kollisionsgefahren mit Fußgängern bestehen oder auch, ob die Menschen vor Ort die Sicherheitsvorschriften einhalten und etwa Helme sowie Warnwesten tragen. Zusätzlich kann das System den Verbrauch überwachen und die Baufortschrittsplanung für die nächsten Tage berücksichtigen. Wer solche und an-

Ziel ist ein System, das Bauleiter vor Ort dabei unterstützt, ihre Baustelle bei Logistik, Großgeräteverwendung, Sicherheitsoder Fortschrittskontrolle zu optimieren. So kann u. a. automatisch erkannt werden, welche Wege die Baufahrzeuge überwiegend nehmen, wo Kollisionsgefahren mit Fußgängern bestehen oder auch, ob die Menschen vor Ort die Sicherheitsvorschriften einhalten und etwa Helme sowie Warnwesten tragen.

Bild 2. Dank der umfassenden Netzabdeckung lassen sich alle Wege von Baufahrzeugen mit dem Q-tainer automatisch erfassen und auswerten.

dere Daten kontinuierlich erhebe und miteinander verknüpfe, der könne Sicherheitslücken schließen, Personenschäden und Ausfälle reduzieren, Ressourcen managen und diese zwischen den verschiedenen Firmen am Bau optimal teilen, führt Eugster aus. Im besten Fall werden teure Maschinen nur einmal vorgehalten und je nach Gebrauch zwischen den beteiligten Firmen abgerechnet, so wie beim Car-Sharing. Das digitale Baustellen-Management soll z. B. in Zukunft automatisch erkennen, welches Unternehmen den Bagger wie lange nutzt, und diese Nutzungszeit selbstständig der entsprechenden Firma in Rechnung stellen.

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Rechen-Power benötigt

Viele Baustellen verfügen nicht über einwandfreie Konnektivität. Es geht also darum, ein Rechenzentrum an den Ort des Geschehens, direkt auf die Baustelle, zu bringen. Dies wird als „Edge Computing“ bezeichnet, weil die Datenverarbeitung dezentral, am Rand des Netzwerkes, und damit eben „on the edge“ passiert.

Die Umsetzung solcher Anwendungsfälle erfordert sehr viel Rechen-Power, schnelle Reaktionszeiten und große Bandbreiten in der Datenübertragung. Nur so stehen Daten und daraus abgeleitete Informationen schnell und zuverlässig zur Verfügung. All diese Anforderungen sind mit einem Cloudonly-Ansatz und der Anbindung an das Internet nicht ohne erheblichen Aufwand umsetzbar. Viele Baustellen verfügen nicht über einwandfreie Konnektivität. Es geht also darum, ein Rechenzentrum an den Ort des Geschehens, direkt auf die Baustelle,

zu bringen. Dies wird als „Edge Computing“ bezeichnet, weil die Datenverarbeitung dezentral, am Rand des Netzwerkes, und damit eben „on the edge“ passiert.

Hier kommt die Firma Dätwyler IT Infra ins Spiel, die Organisationen rund um die Welt mit ihren Systemlösungen, Produkten und Services dabei hilft, sich zukunftssicher aufzustellen. Im Q-tainer, dem standardisierten Komplettsystem zur Datenerfassung und -analyse auf Baustellen, haben die Verantwortlichen des IT-Infrastrukturspezialisten die dazu benötigten Lösungen verbaut. Diese beinhaltet Rechnerleistung und Speicherkapazität, die von Dätwyler in einem Mini-Datacenter vorinstalliert werden – zusammen mit Kühlung, Stromversorgung und einem Monitoring-System, das die Funktionsfähigkeit des Equipments fortlaufend überwacht.

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Weitere Anwendungsfälle gesucht

Wesentlicher Bestandteil der Q-tainerlösung sind möglichst viele Anwendungsfälle. „Das System soll ständig wachsen und möglichst viele Effizienzpotenziale auf Baustellen heben“, erklärt Eugster. Daher lädt die Rhomberg Gruppe interessierte Unternehmen ausdrücklich zur Mitarbeit ein: „Der Q-tainer ist modular aufgebaut und kann auf neue Gegebenheiten und Anforderungen angepasst werden. Er ist so ausgelegt, dass auch andere interessierte Firmen Applikationen für das Ökosystem des Q-tainers entwickeln können“, so der CTO der Rhomberg Gruppe.

www.rhomberg.com

Bild 3. Der Q-tainer agiert als Rechenzentrum direkt auf der Baustelle und ermöglicht so digitales Baustellen-Management. (Fotos: Rhomberg Gruppe)

Vom BIM-Modell zum Mindset: Zwischen Tradition, Technologie und Transformation

Reflexionen eines Lehrenden aus dem Bauwesen

Bild 1. Bildausschnitt aus der Publikation „ELearning Szenarienspiel mit QR-Konnektivität, Augmented und Virtual Reality zur Kompetenzsicherung in Nachhaltigkeit, Automation und Robotik“ über Virtuelle Rundgänge in Laboren und auf Baustellen.2

Als Lehrender verstand ich meine Aufgabe immer stetig zu verbessern und mit dem Zeitgeist den Wandel der Lehre als dynamisch zu betrachten. Bereits in vorangegangen Publikationen, wie „Was virtuelle Rundgänge und digitale Lernszenarien gemeinsam haben: Virtuell Reality“1 und „E-Learning Szenarienspiel mit QR-Konnektivität, Augmented und Virtual Reality zur Kompetenzsicherung in Nachhaltigkeit, Automation und Robotik“2 suchte ich nach einer idealen Lösung, um Praxis und Theorie zu verbinden. Dabei stand die These im Raum, dass die Digitalisierung genau das richtige Werkzeug ist, um beides zu verschmelzen.

Anknüpfend an meinen ersten Ansatz wird der Gedanke weitergeführt, wie digitale Technologien gezielt in der Lehre eingesetzt werden können, um komplexe baupraktische Inhalte anschaulich und erfahrbar zu machen. Virtual Reality, Punktwolken und BIM-Methoden bilden dabei die Grundlage für immersive Lernumgebungen, in denen Studierende reale Bauprozesse virtuell nachvollziehen und durch interaktive Szenarien ihr Verständnis vertiefen können. Damit wird die Digitalisierung zu einem didaktischen Werkzeug, das theoretisches Wissen mit praktischer Erfahrung verknüpft und nachhaltiges Lernen im Bauingenieurwesen fördert.1 (Bild 1)

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Vernetzte Lernsysteme

Diesen Gedanken führte ich konsequent weiter, indem ich den Fokus von der reinen Nutzung virtueller Rundgänge hin zur Entwicklung vernetzter Lernsysteme erweiterte. In der weiterführenden Publikation wurde dieser Ansatz vertieft und um neue Formen des interaktiven Lernens ergänzt. Durch die Kombination von VR-, AR- und QRTechnologien entstanden Lernumgebungen, in denen Studierende komplexe Bauprozesse, Robotersysteme und nachhaltige Verfahren nicht nur betrachten, sondern aktiv erleben konnten. So wurde der digitale Raum zu einem

lebendigen Lernlabor, das theoretische Inhalte mit praktischen Erfahrungen verbindet und den Kompetenzaufbau in der Ingenieurausbildung nachhaltig stärkt.2

Die Entwicklung dieser Methoden und Strategien wurde in der Corona-Zeit stark befeuert, da die Studierenden keinen Zugang mehr zu persönlichen Lehrveranstaltungen hatten. Man könnte meinen, man sei auf dem richtigen Weg gewesen, die Digitalisierung in der Lehre endlich voranzubringen. Das Ergebnis ist jedoch ambivalent. Zwar entstanden zahlreiche neue digitale Formate, doch gleichzeitig ging der unmittelbare Kontakt zwischen Lehrenden und Studierenden weitgehend verloren. Viele Studierende fühlten sich isoliert, demotiviert und teilweise orientierungslos. In einem Interview berichtete ich über genau diese Erfahrung. Digitale Lernräume können zwar Wissen vermitteln, doch sie ersetzen keine gelebte akademische Kultur. Es besteht die Gefahr, dass Studierende sich zunehmend in virtuellen Welten verlieren, anstatt reale Baustellen, Labore oder Diskussionsräume zu erleben. Gerade deshalb muss die Digitalisierung künftig als Ergänzung zur Präsenzlehre verstanden werden.3 (Bild 2)

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Intrinsische Motivation

Digitale Lernräume können zwar Wissen vermitteln, doch sie ersetzen keine gelebte akademische Kultur. Es besteht die Gefahr, dass Studierende sich zunehmend in virtuellen Welten verlieren, anstatt reale Baustellen, Labore oder Diskussionsräume zu erleben.

Das Verhalten der Studierenden wird zunehmend durch soziale Medien geprägt. Plattformen wie TikTok und Instagram fördern durch kurze, schnell konsumierbare Inhalte eine veränderte Wahrnehmung von Aufmerksamkeit und Lernmotivation. Vor diesem Hintergrund stellte ich mir die

Frage, ob klassische Vorlesungsformate und Präsentationsfolien noch zeitgemäß sind. In ersten Versuchen integrierte ich Memes und kurze Videos, um komplexe Inhalte auf anschauliche Weise zu vermitteln. Die Reaktionen der Studierenden fielen unterschiedlich aus. Einige empfanden die neuen Elemente als ansprechend, andere als wenig seriös. Im weiteren Verlauf konzentrierte ich mich daher stärker darauf, die Studierenden durch intrinsische Motivation zu erreichen. Dabei zeigte ich ihnen, warum Digitalisierung für ihre berufliche Zukunft relevant ist. Themen wie Verdienstmöglichkeiten, Fachkräftemangel und der steigende Bedarf an digitalen Kompetenzen rückten in den Mittelpunkt. Unterstützt wurde dieser Ansatz durch pra-

xisnahe Gastvorträge erfahrener Kolleginnen und Kollegen, die aus erster Hand berichteten, was es bedeutet, digitale Transformationsprozesse im eigenen Unternehmen voranzutreiben. (Bild 3)

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World Skills

Eine weitere Strategie bestand darin, sich über den Bundesverband Digital Construction der Organisation WorldSkills anzuschließen. Diese internationale Initiative funktioniert ähnlich wie eine Olympiade, bei der Teilnehmende aus verschiedenen Ländern in unterschiedlichen Disziplinen antreten. In der Kategorie Digital Construction werden Kompetenzen im BIM geprüft. Durch den Bundestrainer Dill Khan wurde ich in das ehrenamtliche Organisationsteam aufgenommen. Die Arbeit erfordert ein hohes Maß an Dis-

Bild 2. Ausschnitt aus den Präsentationsfolien mit Einbindung von Memes

Bild 3. Siegerehrung Digital Construction an der Jade Hochschule, 2023 Bild 4. Bundesverband digital construction e. V. zu Gast bei Bundesminister Volker Wissing, 2024 [5]

ziplin, Engagement und Koordination, da deutschlandweit Meisterschaften an Hochschulen ausgerichtet werden, um neue Talente zu fördern. Studierende wenden dabei ihr Wissen anhand praxisnaher Aufgaben an, und die besten Teilnehmenden treten anschließend im nationalen Wettbewerb gegeneinander an. Der deutsche Vertreter gewann schließlich in der Weltmeisterschaft den ersten Platz in der Disziplin Digital Construction, was die einzige Goldmedaille für Deutschland darstellte.4 Dieser Erfolg wurde auch politisch gewürdigt, da der Verein durch den ehemaligen Verkehrsminister ausgezeichnet wurde und der Bundestrainer sowie sein Schützling eine persönliche Ehrung durch den Bundeskanzler erhielten. (Bild 4)

Doch warum das Ganze? Zum einen wollte ich Einblicke gewinnen, wie BIM an anderen Hochschulen in Deutschland unterrichtet wird. Solche Gelegenheiten, Kolleginnen und Kollegen bei ihrer Lehrpraxis zu beobachten und internationale Ansätze kennenzulernen, sind selten. Diese Erfahrungen nutze ich, um meine eigenen Lehrmodule an der Universität Duisburg-Essen kontinuierlich weiterzuentwickeln. Die größte Herausforderung bestand jedoch darin, Studierende zur freiwilligen Teilnahme an den Meisterschaften zu motivieren. Dies gelang nur durch eine gezielte Anpassung meines Moduls an die Anforderungen des Wettbewerbs. Die Studierenden sollten das Gefühl haben, optimal vorbereitet zu sein und ihr Wissen praktisch anwenden zu können. Mit diesem Ansatz durfte die Universität Duisburg-Essen bereits zweimal eine Meisterschaft ausrichten, und in diesem Jahr wird eines der jungen Talente aus dem Ruhrgebiet Deutschland bei der Europameisterschaft vertreten.

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Relevanz des alten Wissens

So gut die Lehre auch gestaltet sein mag und so sehr die Studierenden ein digitales Verständnis entwickeln, ohne das grundlegende Fachwissen und das prozessorientierte Denken eines Bauingenieurs funktioniert es nicht. Besonders deutlich wird dies, wenn beim Modellieren von Bürooder Wohngebäuden zentrale Elemente des Tragsystems übersehen werden. In solchen Momenten verweise ich gezielt auf die früheren konstruktiven Module. Oft ist die Überraschung groß, dass dieses „alte“ Wissen plötzlich wieder relevant wird und alte Unterlagen erneut aufgeschlagen werden müssen. Genau darin liegt jedoch der Kern von BIM, verschiedene Akteure, unterschiedliche Anforderungen und ein zentrales Wissensmanagement. Darüber hinaus sollen die Studierenden praxisnahe Anwendungsszenarien durch spezifische Tools erweitern. Ein prägnantes Beispiel ist die Terminkontrolle des Bauablaufs, bei der das 3D-Modell um den Faktor Zeit ergänzt wird. An dieser Stelle knüpfe ich an das Modul Baubetrieb 1 an, in dem die Grundlagen der Netzplantechnik vermittelt werden.

Bild 5. Fachvortrag über den Einsatz von generativer KI in Planungsbüros, 2023 (Abb.: 1, 3 u. 5 Autor; 2 Jade HS/Andreas Rothaus; 4 Masa Yuasa, © Bundesverband digital construction e. V.)

Generative KI

Man könnte annehmen, dass vernetztes Wissen zwischen den Disziplinen bereits einen großen Fortschritt darstellt, doch die nächste Herausforderung lässt nicht lange auf sich warten. Generative künstliche Intelligenz hat die Lehre in vielerlei Hinsicht verändert und den Umgang mit Studierenden grundlegend beeinflusst. Da KI ein zentraler Bestandteil meiner Dissertation ist, beschäftige ich mich intensiv mit ihren Potenzialen und Risiken. In mehreren Fachpublikationen konnte ich bereits auf die Chancen und Herausforderungen generativer KI aufmerksam machen.6, 7, 8 Nach meinem bisherigen Kenntnisstand ist ein verantwortungsvoller und geschulter Umgang unter klar definierten Rahmenbedingungen erforderlich, um ihre Effizienz gewinnbringend zu nutzen. In der Praxis erweist sich KI insbesondere in Bereichen wie Büroassistenz, Bauleitung oder Projektsteuerung als bedeutendes Werkzeug, da sie wiederkehrende und zeitaufwendige Aufgaben automatisieren kann. Dennoch bleibt sie ein Hilfsmittel und ist weit davon entfernt, den Ingenieur in seiner Tätigkeit zu ersetzen. (Bild 5) Doch wie steht es um unsere Studierenden? Der Umgang mit generativer KI ist ein viel diskutiertes Thema. Zu Beginn galten an den Universitäten strenge Richtlinien, um den Einsatz solcher Systeme zu begrenzen. Dabei darf man jedoch nicht vergessen, dass Hochschulen Orte sind, an denen neue Technologien erprobt und kritisch reflektiert werden sollten. Die Lösung liegt darin, dass Studierende lernen, mit der Technologie verantwortungsvoll umzugehen, während Lehrende ihre Bewertungsmaßstäbe anpassen und genauer hinschauen. Es ist ein Balanceakt, denn viele Studierende erhoffen sich durch KI eine Arbeitserleichterung, während Lehrende befürchten, dass

Die Lösung liegt darin, dass Studierende lernen, mit der Technologie verantwortungsvoll umzugehen, während Lehrende ihre Bewertungsmaßstäbe anpassen und genauer hinschauen. Es ist ein Balanceakt, denn viele Studierende erhoffen sich durch KI eine Arbeitserleichterung, während Lehrende befürchten, dass eigenes Wissen umgangen oder ersetzt wird.

eigenes Wissen umgangen oder ersetzt wird. Das Ergebnis ist eine gesteigerte Anforderung an die Lernenden. Es wird nicht leichter, nur weil es technisch einfacher geworden ist. Früher war es selbstverständlich, dass die Recherche wissenschaftlicher Quellen Tage oder Wochen dauern konnte. Heute verweise ich beispielsweise gezielt auf ausgewählte KI-Tools wie Perplexity, die wissenschaftliche Informationen schneller zugänglich machen. Dadurch hat sich der Schwerpunkt in der Lehre verändert, weg vom reinen Finden von Fakten hin zu deren Interpretation und kritischer Einordnung. Im Ergebnis kann ich von den Studierenden nun eine tiefere inhaltliche Auseinandersetzung erwarten.

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vi –

Fireflies

Auch im Umgang mit 3D-Modellierung und neuer Software zeigt sich der Einfluss generativer KI. Copilot und ChatGPT können ganze Handbücher erzeugen und Lösungsansätze für Modellierungen vorschlagen. Dennoch ist beim Wissen, das daraus entsteht, Vorsicht geboten, denn KI neigt zu Halluzinationen und folgt meist einem leicht erkennbaren Algorithmus. Ein fachlich geübter Leser erkennt schnell, wenn der generierte Text nicht vollständig zum Kontext passt oder die inhaltliche Tiefe fehlt. Auch die häufigen Wiederholungen innerhalb der Texte mindern das Vertrauen in die Autorenschaft, was bei Studierenden meist schnell auffällt.

enzeit und auch bei früheren Generationen den fachlichen Austausch und die Kreativität. Damals entstanden aus gemeinsamen Diskussionen neue Ideen und ein tieferes Verständnis für Zusammenhänge, das heute leicht verloren gehen kann.

Prozesse sollen heute immer schneller abgeschlossen werden, obwohl gerade der Weg dorthin den größten Lerneffekt bietet. Das stundenlange Suchen nach Lösungen förderte in meiner eigenen Studienzeit und auch bei früheren Generationen den fachlichen Austausch und die Kreativität.

Doch sich der KI zu verschließen, wäre ein Fehler. Sie ist ein fester Bestandteil der Digitalisierung und sollte den Studierenden aktiv vermittelt werden.

Doch sich der KI zu verschließen, wäre ein Fehler. Sie ist ein fester Bestandteil der Digitalisierung und sollte den Studierenden aktiv vermittelt werden. In meiner Lehre setze ich daher auf spezialisierte KI-Tools, die stärker auf die Anforderungen der Baubranche ausgerichtet sind. So untersuchen wir beispielsweise den Einsatz automatischer Transkriptionssysteme für Besprechungsprotokolle. Aus eigener Erfahrung als Bauleiter weiß ich, dass das Verfassen und Versenden solcher Protokolle eine anspruchsvolle, aber zugleich essenzielle Aufgabe ist, insbesondere wenn Änderungen seitens des Auftraggebers vorgenommen werden und diese schnell Vertragsbestandteil werden können. Solche Szenarien werden mit entsprechenden KI-Anwendungen wie Fireflies erprobt und hinsichtlich ihrer Effizienz diskutiert. Es bleibt spannend zu beobachten, wie sich diese Technologien weiterentwickeln, denn das tatsächliche Potenzial der KI ist bei Weitem noch nicht ausgeschöpft.

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Fazit

Mein Resümee ist, dass Lehre dynamisch gestaltet sein muss, zugleich aber sehr herausfordernd bleibt. Technologie wird häufig als entscheidender Wendepunkt dargestellt, doch sie birgt auch Risiken. Prozesse sollen heute immer schneller abgeschlossen werden, obwohl gerade der Weg dorthin den größten Lerneffekt bietet. Das stundenlange Suchen nach Lösungen förderte in meiner eigenen Studi-

Mein Appell richtet sich an die Studierenden. Ein Blick hinter die Kulissen kann zu einem besseren gegenseitigen Verständnis beitragen. Viele wissen nicht, was Lehrende eigentlich tun oder welche Rolle sie genau einnehmen. Sind sie Lehrer, Betreuer oder Tutoren? In Wirklichkeit sind sie meist weit mehr als das. An Universitäten liegt der Schwerpunkt in der Forschung, und dementsprechend erwarten wir analytisches und faktenbasiertes Arbeiten. Diese Arbeitsweise vermitteln wir gerne, besonders dann, wenn das Interesse der Studierenden spürbar ist. Darauf sollten sich Studierende einstellen, auch aus Wertschätzung für die Zeit und Vorbereitung, die in eine 90-minütige Vorlesung einfließt. Im Masterstudium zeigt sich zunehmend, dass viele versuchen, das Studium nebenbei zu absolvieren und den Schwerpunkt auf eine Werkstudentenoder Teilzeitstelle zu legen. Das ist nachvollziehbar, jedoch sollte das eigentliche Ziel des Studiums nicht aus den Augen geraten. Die Universität vermittelt vor allem die Fähigkeit, selbstständig und kreativ zu arbeiten, und genau diese Kompetenz ist im Berufsleben entscheidend. Wer sich gut auf den späteren Beruf vorbereiten möchte, sollte die Studienzeit nutzen, um sich auszuprobieren und interdisziplinär zu denken und zu arbeiten.

Rani Ayham Kemand, Uni Duisburg

Literatur

[1] Malkwitz, A. & Kemand, A. (2021) Was virtuelle Rundgänge und digitale Lernszenarien gemeinsam haben: Virtual Reality. Build-Ing., 6(2021), pp. 44–47. Huss-Medien, Berlin.

[2] Pfeil, A. & Kemand, A. (2022) E-Learning Szenarienspiel mit QR-Konnektivität, Augmented und Virtual Reality zur Kompetenzsicherung in Nachhaltigkeit, Automation und Robotik. In: IPW-DFV Jahrespublikation 2022, Universität Duisburg-Essen, pp. 1–6.

[3] Peters, R.-H. & Boldebuck, C. (2022) Deutschlands Nachwuchselite ist Hauptverlierer der Pandemie. STERN, 8 March 2022.

[4] Redaktion TAB – Technik am Bau (2024) Yves Joel Gottmann gewinnt Goldmedaille bei WorldSkills 2024. Available at: https://www.tab.de/news/yves-joel-gottmann-gewinntgoldmedaille-bei-worldskills-2024-4155833.html

[5] WorldSkills Germany (2024) Bundesverband Digital Construction im BMDV. Available at: https://worldskillsgermany. com/bundesverband-digital-construction-im-bmdv/

[6] Kemand, A. (2023) ChatGPT im Planungsbüro – Gamechanger oder sinnloser Hype? Ingenium, pp. 42–43.

[7] Malkwitz, A. & Kemand, A. (2024) ChatGPT & Co.: Was kann chatbasierte KI in der Baubranche? UnternehmerBrief Bauwirtschaft (UBB), Nr. 8, pp. 6–9.

[8] Kemand, A. (2024) ChatGPT & Co. – Chatbasierte KI in der Baubranche. B_I Umweltbau, Februar, Nr. 1, pp. 31–33. ISSN 2509-2685.

Digitalisierung, Ausbildung und Studium aus der Sicht gelehrter, lehrender Autoren war bislang in diesem Heft das Übliche. Wie haben sich Curricula in digitalen Zeiten zu ändern, wie sehen didaktische Ansätze aus, die dem Studium eines digitalisierten Bauwesens Rechnung tragen, wie beeinflusst der Umgang mit digitalen Medien die Kreativität der Lernenden (und Lehrenden!)? Solchen und ähnlichen Fragen gingen Autoren in diesem Heft über bald 15 Jahre nach. Höchste Zeit, auch die Lernenden zu Wort kommen zu lassen. Hier beschreiben zwei Studenten des Bauingenieurwesens an der Uni Duisburg-Essen ihre Erfahrungen mit dem Studium.

Digitale Transformation des Bauingenieur-Studiums

Mein Weg zur digitalen Bauplanung an der UDE

Obwohl die Digitalisierung des Bauwesens längst keine Zukunftsvision mehr ist, sondern Realität, befinden sich viele Unternehmen, Behörden und sogar Hochschulen noch immer mitten im Wandel, wenn nicht im Dornröschenschlaf. Als jemand, der rund zehn Jahre im Sachverständigenwesen im Bereich Gebäudeabdichtung tätig war und sich mit 35 Jahren für ein Bauingenieurstudium an der Universität Duisburg-Essen (UDE) entschieden hat, bringe ich einen besonderen Blick auf diesen Transformationsprozess mit. Ich bin Praktiker, der sich bewusst neu ausrichtet und dabei erlebt, wie sich BIM und andere digitale Methoden im Studium etablieren.

BIM ist an der UDE fester Bestandteil des Curriculums, allerdings erst im späteren Studienverlauf. Genauer gesagt kann es im sechsten Semester als Wahlpflichtmodul belegt werden. Diese Entscheidung finde ich durchaus sinnvoll. Denn die sieben Semester des Bachelors sind intensiv und konzentrieren sich auf die essenziellen Grundlagen des Bauwesens. Ohne dieses Basiswissen wäre eine sinnvolle Auseinandersetzung mit BIM kaum möglich.

Was viele nicht wissen: Der Weg zur Digitalisierung beginnt schon früher im Studium, wenn auch eher indirekt.

Was viele nicht wissen: Der Weg zur Digitalisierung beginnt schon früher im Studium, wenn auch eher indirekt. In Baukonstruktion 1 z. B. arbeiten wir mit AutoCAD und lernen, Grundrisse, Ansichten und Schnitte digital zu erstellen. In Bauinformatik 1 wird das Programmieren mit Python gelehrt, was das Verständnis für logisches und prozessorientiertes Denken schult. Auch die Arbeit mit Simulationssoftware wie Ansys, etwa zur Anwendung der Finite-Elemente-Methode, vermittelt digitale Kompetenzen, die später für BIM-Anwendungen von Nutzen sind. Diese Module legen erste Bausteine für das digitale Verständnis und bereiten so auf komplexere Inhalte vor.

Wer das BIM-Modul wählt, erhält eine fundierte Einführung in die Grundlagen der BIM-Methodik, sowohl

theoretisch als auch praktisch. Behandelt werden u. a. die typischen Prozesse, Standards sowie der Aufbau eines BIM-Abwicklungsplans (BAP). Besonders spannend ist die Arbeit an einem Referenzprojekt, bei dem mithilfe einer BIM-spezifischen Software ein digitales Gebäudemodell erstellt wird. Das Ganze ist eng an reale Anwendungsfälle angelehnt, was ich sehr schätze. So bleibt der Bezug zur Praxis gewahrt.

Gleichzeitig ist klar, dass man in einem Wahlpflichtmodul nicht zum BIM-Experten wird. Aber es bietet eine fundierte Orientierung und legt den Grundstein für eine weiterführende Vertiefung, z. B. im Masterstudium oder im Berufseinstieg.

Braucht man BIM als Pflichtmodul im Bachelor?

Eine Frage, die ich mir im Verlauf des Studiums und nach Teilnahme am BIM-Modul stelle, ist, ob BIM im Bachelor verpflichtend sein sollte. Aus meiner Sicht lautet die Antwort: Nein. Der Bachelor sollte in erster Linie die Grundlagen des Bauens vermitteln und das von Grund auf. Erst wenn man das klassische Handwerk versteht, kann man digitale Methoden wie BIM wirklich sinnvoll anwenden. Die Entscheidung, BIM als Wahlpflichtfach anzubieten, halte ich daher für richtig. So bleibt Raum für Spezialisierungen, ohne den ohnehin anspruchsvollen Studienplan zu überfrachten.

Der Bachelor sollte in erster Linie die Grundlagen des Bauens vermitteln und das von Grund auf. Erst wenn man das klassische Handwerk versteht, kann man digitale Methoden wie BIM wirklich sinnvoll anwenden.

Was ich mir allerdings wünschen würde ist, dass bereits in den frühen Modulen mehr auf digitale Alternativen hingewiesen wird. Z. B. könnte man in Baukonstruktion 1 erwähnen, dass Grundrisse nicht nur in AutoCAD, sondern auch in Revit oder anderen BIM-Programmen erstellt werden können. Solche Hinweise würden das Bewusstsein für digitale Werkzeuge schärfen und dazu anregen, sich mit diesen auseinanderzusetzen, ganz ohne zusätzlichen Aufwand im Curriculum.

Rückblick: Digitalisierung aus der Praxisperspektive

Ich erinnere mich noch gut, als ich meine Laufbahn im Sachverständigenwesen begann. Damals wurden Gerichtsakten noch per Post verschickt. Heute kommen sie verschlüsselt als PDF. Ein kleiner, aber symbolischer Schritt

(Foto: Ilja Wiebe)

Es war daher für mich persönlich spannend zu erleben, wie das Studium an der UDE Digitalisierung behutsam, aber gezielt integriert. Der Wandel ist spürbar, auch wenn er noch nicht überall angekommen ist.

in Richtung Digitalisierung. Auf Baustellen verlief dieser Wandel jedoch oft schleppender. BIM war in meiner praktischen Tätigkeit kaum ein Thema, selbst bei größeren Bauvorhaben. Dabei zeigen viele Beispiele, wie hilfreich eine durchgängige, modellbasierte Planung wäre. Schnittstellenprobleme zwischen Gewerken, Planungsfehler oder Informationsverluste lassen sich mit BIM deutlich reduzieren. Es war daher für mich persönlich spannend zu erleben, wie das Studium an der UDE Digitalisierung behutsam, aber gezielt integriert. Der Wandel ist spürbar, auch wenn er noch nicht überall angekommen ist.

Fazit: Ein pragmatischer Weg zur digitalen Bauplanung

Abschließend lässt sich sagen, dass die Digitalisierung im Bauwesen kein vorübergehender Trend, sondern eine Notwendigkeit ist. Das wird mir im Studium immer klarer. Gleichzeitig darf diese Digitalisierung nicht überstürzt eingeführt werden. Die UDE hat hier aus meiner Sicht einen guten Weg gefunden. Frühzeitige digitale Elemente schaffen ein Grundverständnis, ohne zu überfordern. Wer sich intensiver mit BIM beschäftigen möchte, bekommt im späteren Studienverlauf die Gelegenheit dazu und das ziemlich praxisnah und mit Weitblick. Für mich als jemand der den Beruf bereits kennt, ist genau das der richtige Weg.

Ilja Wiebe, Student des Bauingenieurwesens im 11. Semester, Uni Dusiburg-Essen

Die Digitalisierung des Bauwesens an der Univer -

sität Duisburg- Essen aus der Sicht eines Studenten des Bauingenieurwesens

(Foto: Ayham Kemand)

Vor dem Hintergrund des tiefgreifenden Wandels der Gesellschaft durch die Digitalisierung stellt sich auch die Frage, ob Ausbildungsbetriebe und Universitäten mit dieser Entwicklung Schritt halten, und inwieweit sich die fortschreitende Digitalisierung bereits in den Curricula widerspiegelt.

Ich bin 24 Jahre alt und studiere derzeit Bauingenieurwesen an der Universität Duisburg-Essen. Parallel dazu bin ich als Werkstudent am Institut für Baubetrieb und Baumanagement derselben Universität tätig.

Das Bachelorstudium an der Uni Duisburg-Essen vermittelt die grundlegenden Kenntnisse, über die jeder Bauingenieur verfügen sollte. In den ersten Semestern stehen vor allem Basisfächer wie Mathematik, Physik und Werkstoffkunde im Mittelpunkt, deren Inhalte im weiteren Studienverlauf immer wieder benötigt werden, um komplexere Aufgabenstellungen bearbeiten zu können.

Digitale Themen ab dem ersten Semester

Erste Berührungspunkte mit digitalen Themen ergeben sich bereits im Pflichtbereich des ersten Semesters: Im Modul Baukonstruktion 1 arbeiten die Studierenden mit AutoCAD zur Erstellung von Grundrissen, Ansichten und Schnitten und erwerben so frühzeitig Kompetenzen im

Umgang mit einem branchentypischen Softwaretool. Im zweiten Semester folgt mit dem Modul Bauinformatik 1 ein weiterer digitaler Schwerpunkt, in dem grundlegende Kenntnisse in der Programmiersprache Python vermittelt werden.

Ab dem dritten Semester beginnt das Studium, sich stärker auf spezifische Fachrichtungen auszurichten. Neben Technische Mechanik 3 werden hier beispielsweise Module wie Konstruktiver Verkehrswegebau 1 oder Abfallwirtschaft 1 angeboten. Zudem haben die Studierenden die Wahl zwischen Bauinformatik 2 und Berechnungsprogramme. Während in Bauinformatik 2 die digitalen Inhalte vertieft werden, lernen die Teilnehmenden in Berechnungsprogramme die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode kennen und erarbeiten praxisnah erste Simulationen mit dem Softwaretool Ansys. Mit diesem Werkzeug lassen sich physikalische Prozesse sowie das Verhalten von Bauteilen virtuell abbilden, ohne reale Prototypen herstellen zu müssen.

Damit sind die wesentlichen Grundlagen in allen zentralen Bereichen gelegt, sodass sich das Studium im weiteren Verlauf zunehmend spezialisieren kann. Im Pflichtbereich werden vertiefende Module wie Stahlbau, Betonbau, Wasserbau, Geotechnik, Siedlungswasserwirtschaft und Baubetrieb angeboten. Diese Fächer vermitteln fundierte Einblicke in unterschiedliche Berufsfelder und unterstützen die Studierenden bei der Orientierung und Entscheidungsfindung hinsichtlich ihrer späteren beruflichen Laufbahn.

Ruhrpottmeisterschaft Digital Construction

Die Lehrinhalte umfassen sowohl theoretisches Wissen über BIM und CDEs als auch Verfahren zur digitalen Bestandsaufnahme von Gebäuden mittels Punktwolken.

Darüber hinaus stehen verschiedene Wahlpflichtfächer zur Auswahl. Eines davon ist DigiBau 1. In diesem Modul erhalten die Studierenden eine grundlegende Einführung in die BIM-Methodik und sammeln erste praktische Erfahrungen mit dem Softwaretool Autodesk Revit. Die Lehrinhalte umfassen sowohl theoretisches Wissen über BIM und CDEs als auch Verfahren zur digitalen Bestandsaufnahme von Gebäuden mittels Punktwolken. Als Prüfungsleistung erstellen die Teilnehmenden ein eigenes Gebäudemodell auf Grundlage von Satellitenbildern und bearbeiten zusätzliche Aufgaben in einem CDE. Im Rahmen dieses Moduls hatte ich die Möglichkeit, an der Ruhrpottmeisterschaft Digital Construction teilzunehmen. Dabei handelt es sich um einen achtstündigen Wettbewerb, dessen Inhalte stark an die Prüfungsleistung im Fach DigiBau 1 angelehnt sind. Der Wettbewerb wurde vom Verein WorldSkills Germany durchgeführt, dessen Ziel die Förderung beruflicher Exzellenz in nicht-akademischen, praktischen Berufen ist. Solche Wettbewerbe finden zunächst auf nationaler und anschließend auf internationaler Ebene statt. Bei der anstehenden Europameisterschaft der Berufe ist Deutschland mittlerweile in 33 Disziplinen vertreten. Durch meinen Sieg bei der Ruhrpottmeisterschaft konnte ich mich für die Deutsche Meisterschaft qualifizieren. Dieser Wettbewerb erstreckte sich über drei Tage mit insgesamt 24 Stunden Bearbeitungszeit, bei dem ich den zweiten Platz belegte und mir damit die Teilnahme an der Europameisterschaft der Berufe im November in Salzburg sicherte.

Diese Erfahrungen ermöglichten mir, mein Wissen im Bereich BIM erheblich zu vertiefen. Inzwischen verfüge ich über umfassende Kenntnisse im Umgang mit den Programmen Autodesk Revit, Autodesk Navisworks und Autodesk Construction Cloud und bin mir der hohen Relevanz dieser Softwarelösungen für die Baupraxis bewusst. Ergänzend konnte ich durch meine Tätigkeit als Werkstudent am Institut weitere Kompetenzen aufbauen. Dort arbeite ich regelmäßig mit Punktwolken sowie mit verschiedenen Programmen zu deren Verarbeitung und Auswertung.

Eindeutig positiv

Nachdem Sie nun einen Einblick in das Bachelorstudium an der Uni Duisburg-Essen erhalten haben, stellt sich abschließend erneut die Einstiegsfrage: Halten Ausbildungsbetriebe und Universitäten mit der fortschreitenden Digitalisierung Schritt? Die Antwort darauf fällt eindeutig positiv aus. Bereits in den frühen Semestern lernen die Studierenden den Umgang mit verschiedenen Softwaretools, und im weiteren Studienverlauf besteht die Möglichkeit, dieses Wissen durch die Vermittlung der BIM-Methodik zu vertiefen. Die Dozierenden bemühen sich, die Inhalte der Lehrveranstaltungen an den aktuellen Stand der Technik anzupassen und kontinuierlich zu aktualisieren.

Ein diskutabler Punkt bleibt jedoch, ob die BIM-Methodik (DigiBau 1) in den Pflichtbereich aufgenommen werden sollte. Ich halte das für dringend erforderlich. Mein täglicher Umgang mit den Programmen hat mir die hohe Relevanz eindrücklich vor Augen geführt: BIM besitzt das Potenzial, sämtliche Phasen des Lebenszyklus von Bauwerken zu optimieren. In jeder Entwicklungsstufe eröffnen sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, und bestehende Lösungen werden kontinuierlich weiterentwickelt. Die Digitalisierung schreitet in nahezu allen Lebensbereichen unaufhaltsam voran, und es ist kaum vorstellbar, dass gerade die Bauindustrie hiervon ausgenommen bleibt. Vielmehr befindet sich die Branche in einem tiefgreifenden Wandel, und es ist absehbar, dass künftig weitere digitale Innovationen in den Markt eintreten werden, die das Bauwesen langfristig prägen und transformieren werden.

Ein diskutabler Punkt bleibt jedoch, ob die BIM-Methodik (DigiBau 1) in den Pflichtbereich aufgenommen werden sollte. Ich halte das für dringend erforderlich.

Es zeigt sich also, dass die Digitalisierung auch an der Uni Duisburg-Essen Einzug gehalten hat. Es werden verschiedene Module in diesem Bereich angeboten, deren Inhalte fortlaufend aktualisiert werden. Doch messe ich, wie bereits betont, der BIM-Methodik noch größere Bedeutung bei, da ich durch meine praktischen Erfahrungen ihre grundsätzliche Bedeutung erkenne und nun ihre hohe Relevanz besser einschätzen kann.

Alexander Staindl, Student des Bauingenieurwesens im 11. Semester, Uni Dusiburg-Essen

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In seinem Aufsatz „The Fetish of Change“ argumentiert der britische Organisationsforscher Christopher Grey, dass sich die Annahme, wir würden grade einen nie dagewesenen Wandel miterleben, so stark in unser kollektives Bewusstsein eingebrannt hat, dass wir diese Annahme wie ein Naturgesetz hinnehmen. So gut wie jedes Managementbuch beginnt damit, diesen rasanten Wandel zu attestieren, was dann in eine Aufforderung zu ebenso rasanten Antworten mündet. Grey ordnet die Idee eines nie dagewesenen Wandels historisch ein und kommt zu dem

Ergebnis, dass das „Nie-Dagwesene“ schon seit so langer Zeit präsent ist, dass man es eigentlich als Daseiendes verstehen müsste. In der Rückschau, so Grey, wirkt die Vergangenheit immer relativ stabil, da man ihren Ausgang, also unsere Gegenwart, ja bereits kennt. Die Gegenwart dagegen ist der einzige uns bekannte Zeitpunkt, dessen Zukunft uns unbekannt ist. (Sascha Friesike, Johanna Sprondel, Träge Transformation – Welche Denkfehler den digitalen Wandel blockieren, Stuttgart 2022, S. 34)

KD vs. KI

Vom Glanz und Elend der Digitalisierung in der universitären Ausbildung

Glaubt man den sozialen Netzwerken und vielen selbsternannten Experten mit trendigen Berufstiteln, wird KI alles verändern, uns ersetzen und sämtliche Probleme dieser Welt lösen, selbst die, von denen wir gar nicht wussten, dass es sie gibt. Wirklich alles? In meinem Berufsalltag als Professor ist es mir wichtig, dass Studierende sich nicht nur allein mit der Materie auseinandersetzen und sich wichtiges Fachwissen aneignen, sondern auch in der Lage sind, kritisch Ergebnisse von Berechnungen, Analysen und Bewertungen zu erstellen. Die Nutzung von KI verspricht hier schnelle Hilfe bei allen Themen, die man mit einem Prompt eingeben kann. Wobei mittlerweile die Qualität von Beiträgen mehr und mehr von der Qualität des Promptings und dem Bezahlmodell der KI abhängt, was an einem Teil noch die soziale Frage aufwirft.

tivität, Innovation, mehr Einsparungen, mehr [hier bitte ein Superlativ einsetzen]. Dies mag korrekt sein, wenn es um datengetriebene Geschäftszweige geht, bei denen Daten in einer genügend guten Grundqualität vorhanden sind. Es gilt das alte Bonmot der Datenqualität, SISO: Shit in, Shit out.

Die Bauindustrie hat sich in den letzten Jahren und Jahrzehnten nicht unbedingt durch gute Datenqualität ausgezeichnet. Immer mehr Projekte sind zu teuer, zu spät und mangelhaft in der Qualität. Ein durchschnittlicher Bauleiter sucht in der Woche ca. 12 Stunden nur nach aktuellen Informationen. Nun soll KI alles reibungslos richten? Wer das glaubt, den mag man im besten Fall gutgläubig nennen, in anderen Fällen naiv.

– ii –

Abhängigkeit

Alles deutet darauf hin, dass wir derzeit eine technologische und auch menschliche Entwicklung erleben, für die die Fürsprecher von KI nur Superlative im Köcher haben, darunter geht es leider nicht mehr: Mehr Effizienz, Effek-

Es ist durch viele Studien längst erwiesen, dass unkontrollierter und vor allem von Fachpersonen begleiteter KIEinsatz in der Bildung zu einer Erosion jener kognitiven Fähigkeiten führt, die für das Ingenieurwesen wie für das menschliche Miteinander grundlegend sind. Gehirnleis-

Einst blieb, wer schrieb – jetzt noch nicht mal mehr der liest, sicher aber der, der scannt … (Foto: AdobeStock)

Studierende erstellen perfekte Entwürfe, ohne erklären zu können, wie ihre Entwürfe funktionieren oder was die Intention des Entwurfes war. Des Öfteren fehlt auch mal so belanglose Details, wie Fundamente oder Stützen für ein Hochhaus, ohne dass dies auffällt.

tung nimmt ab, Inhalte werden ungefiltert übernommen, mögen sie richtig sein oder nicht. Nutzer werden bequem und folgen der meist freundlich gestimmten Bedienoberfläche der Maschine beinahe fromm. Dies mündet in fehlende Sorgfalt und auch Abhängigkeit von KI-Inhalten. KI wird umstandslos als Autorität akzeptiert und die eigene Kreativität den Rechner-Ergebnissen unreflektiert untergeordnet. Studierende erstellen perfekte Entwürfe, ohne erklären zu können, wie ihre Entwürfe funktionieren oder was die Intention des Entwurfes war. Des Öfteren fehlt auch mal so belanglose Details, wie Fundamente oder Stützen für ein Hochhaus, ohne dass dies auffällt. Dass dies schwerlich gesunde Entwicklung zu nennen ist, sollte allen nur zu bewusst sein.

– iii –

Ohne STOP durch den Algorithmendschungel

Welche Rollen spielen wir als Hochschule, dass Studierende eben nicht zu willfährigen Konsumenten algorithmischer Vorschläge werden?

Seien wir ehrlich: es geht um nichts anderes als um die Kernkompetenzen, die für Ingenieur:innen wichtig waren und für zukünftige nur noch wichtiger werden: Kritisches Denken, das anspornt, bestehendes zu hinterfragen, Ergebnisse validieren zu können und auch mal „STOP“ zu sagen, wenn man Fehler bemerkt oder ahnt. Welche Rollen spielen wir als Hochschule, dass Studierende eben nicht zu willfährigen Konsumenten algorithmischer Vorschläge werden?

Als Hochschule der Zukunft müssen wir Studierende befähigen, nicht nur Berechnungen selbständig durchzuführen, daraus entstehende Fakten zu prüfen oder Fehler in automatisierten Abläufen zu entdecken. Wir müssen Studierende begleiten im Umgang mit KI, sie anleiten, sie begleiten. Sie ermuntern, KI nicht als unfehlbares Orakel zu betrachten. Sie befähigen, kritisch zu hinterfragen, ob die menschlichen und maschinellen Quellen korrekt sind. Ihnen ermöglichen, alternative Lösungswege ohne KI-Einsatz zu entwickeln. Am wichtigsten ist und bleibt das Bewusstsein für die Limitationen von KI. Maschinenbasierte Algorithmen sind gut im Analysieren von Datenmengen und dem zugehörigen Finden von Mustern, doch es muss der Ingenieur der Zukunft sein, der Erfahrung, Intuition und Kreativität einbringt. Sie oder er muss in der Lage sein, selbst zu erkennen, wann man sich gegen eine rein datengetriebene Empfehlung des Algorithmus entscheiden

kann, bzw. eher muss, weil es Grundlagen außerhalb einer Datenlage gibt.

– iv –

Neue didaktische Konzepte

Wir müssen neue didaktische Konzepte entwickeln, die genau diese Kompetenzen fördern, gleichzeitig jedoch die grundlegende Lehre der Ingenieure bewahren. Als Dozent nutze ich beispielsweise nicht KI-kompatible „alte“ Programmiersprachen und gewichte mündliche Prüfungen höher als schriftliche Abgabeleistungen, die ich nur noch ungerne einsetze. Das ist Aufwand für mich als Dozierender – korrekt. Es geht mir aber um die Zukunft des Ingenieurs. Für diese Änderungen haben wir kein Jahrzehnt oder Jahre mehr Zeit. Die Zeit drängt, aus Jahren der Curriculum-Erarbeitung müssen Monate werden.

Für mich sind vier Punkte essenziell in dieser Betrachtung:

– KI ist gekommen, um zu bleiben; sie benötigt transparente Regeln für alle Beteiligten in der Bereitstellung, Nutzung und Bewertung.

– Hochschulen müssen ihre Dozierenden im Umgang mit neuen Technologien schulen.

– Das Wissen der Grundfächer jedes Studienfachs ist weiterhin essenziell; Dozierende müssen jedoch digitale Methoden als Selbstverständnis betrachten und in ihre jeweiligen Fächer integrieren.

– Das Niveau der Bewertung muss durch die Nutzbarkeit von KI höher werden bzw. mündliche Prüfungen mit externen Experten eingeführt werden.

– v –

Fundament des Kritischen Denken

Kritisches Denken bleibt damit das Fundament, (das nicht einfach KI-generiert unter den Tisch fallen kann …) einer zukunftsfähigen Ingenieurausbildung. Nicht im Gegensatz, sondern im Dialog mit der KI. Die Aufgabe der Hochschulen ist es, diesen Dialog zu gestalten, Orientierung zu geben und Studierende zu befähigen, KI als Werkzeug für verantwortungsvolles und reflektiertes Handeln zu nutzen. Das nannte sich in längst begrabenen Zeiten einmal „Erziehung zur Mündigkeit“, was nicht Vergessen der Schriftlichkeit und menschlichen Ausdrucksqualität hieß. Aber die Zeit dafür war immer und ist im aktuellen Digitalisierungskontext erst recht: JETZT.

Dr. Adrian Wildenauer, Professor für digitales Bauen, BFH

Georgios Gaganelis, Peter Mark, Patrick Forman

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2022 · 184 pages · 200 figures · 6 tables Softcover

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G. Gaganelis, P. Mark, P. Forman Optimization Aided Design

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1 : 0 für KI

Eine (leider sehr) wahre Begebenheit

Old school, wie der Verfasser dieser Zeilen ist, bediente er sich unlängst des Fernsprechgeräts (vulgo: Telefon, noch vulgoer: Teflon = Gerät für dass nix anbrennt). Anlässlich eines von ihm getätigten Anrufes formulierte er nach Namensnennung und Begrüßung sein Begehr. Um eine(n) Anzusprechende(n) für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit ging es ihm. Sein Gruß zuvor erfuhr Erwiderung, dann eine Stille in der Leitung, die deren Zusammenbruch mutmaßen ließ.

„Sind Sie noch da?“

„Ja, ich arbeite so konzentriert!“

„Ach so, da lassen Sie sich mal nicht stören …“

Am anderen Leitungsende werden jetzt Namen genuschelt:

„Herr Dr. Kleinschmidt, aber der ist nicht mehr da …“

„Heute nicht mehr oder generell?“

„Generell.“

„Oh, da könnte ein Ansprechen eventuell schwierig werden …“

Jetzt etwas wie ein Knall am anderen Ende.

„Verzeihen Sie, hier ist grade eine Tür zugeschlagen.“

„Ah ja, das macht aber nichts, wenn Herr Dr. Kleinschmidt sowieso nicht mehr da ist. Kommt mein Anruf vielleicht ungelegen?“

„Nein, nein, das ist … also die Tür schlug zu.“

Impressum

Ernst & Sohn Special: BIM – Building Information Modeling

„Verstehe, sollte ich mein Anliegen vielleicht lieber per Mail an Sie richten?“

„Was haben Sie denn für ein Anliegen?“

„Ich würde gern jemanden für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit sprechen.“

„Ah ja, da müsste ich nochmal schauen …“

Der weitere Gesprächsverlauf und dessen Beendigung tut hier nichts zur kommunikativen Sache.

Einen Tag später: Anruf in der Zentrale eines Bauunternehmens.

„Hier spricht Ihre freundliche Sprachassistentin. Was kann ich für Sie tun?“

Reaktion des Anrufers: Au Backe, das kann dauern. Pustekuchen! Weit gefehlt. – „Ich würde gern mit jemandem für Presse- und Öffentlichkeitarbeit sprechen.“ – „Ich verstehe, darf ich Sie mit der Marketing-Abteilung verbinden?“ – „Ja.“ – „Würden Sie gern mit Frau Meyerdierks sprechen?“ – „Ja!“ – Eine Dame besagten Namens meldet sich persönlich und das Telefonat nimmt seinen vorgesehenen Verlauf. 1 : 0 für die KI! – Zurück bleibt nur die bange Frage: Hatte derjenige aus Beispiel 1 schon zu viel an der KI partizipiert, um noch für die Niederungen gelingenden menschlichen Sprechens empfänglich zu sein? Oder ist die KI uns schon ähnlicher als wir uns selbst – in all ihrer verbalen Effizienz? b. t.

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