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Dossier Building Information Modeling – BIM

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Herausgeber und verantwortlich für den Inhalt: HEA – Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung e. V. Reinhardtstraße 32 10117 Berlin Telefon: 030 300199-0 info@hea.de www.hea.de 2. Auflage Oktober 2021 Bildnachweis: black_mts/adobestock.com (S. 14, 17, 19), Сake78/ adobestock.com (Titel), Christian/adobestock.com (S. 32) DeStagge/adobestock.com (S. 31), festfotodesign/adobestock. com (S. 10), industrieblick/adobestock.com (S. 16), LaCozza/ adobestock.com (S. 6), Siemens (S. 4), torsakarin/adobestock. com (S. 19) Hinweis: Alle Rechte vorbehalten, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung. Die gesamte Broschüre oder Teile der Broschüre dürfen in jeglicher Form nicht ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert, vervielfältigt oder verbreitet werden. Trotz größtmöglicher Sorgfalt bei der Bearbeitung der Broschüre ist jegliche Haftung für Aktualität, Richtigkeit und Vollständigkeit des Inhalts ausgeschlossen. Alle Rechte vorbehalten. © HEA 2021

Inhalt

Dossier Building Information Modeling – BIM BIM – erst virtuell planen, dann real bauen! ................................................................................................................... 4 Digitale Planungsmethode ....................................................................................................................................................... 5 Kollaboration mit und Einsatz von BIM ............................................................................................................................. 7 Planungsprozesse mit BIM ........................................................................................................................................................ 8 Rechtliche Fragen im Zusammenhang mit BIM ........................................................................................................ 10 Daten als Geschäftsmodell, BIM-Chancen und -Potenziale in der Zusammenfassung .................... 12 Rolle von BIM in der geräteherstellenden Industrie ................................................................................................ 15 Bedeutung von BIM für die Fachhandwerke ............................................................................................................... 16 BIM – Ein Thema für Energieunternehmen ................................................................................................................... 17 Koordination und Digitalisierungsmöglichkeiten .................................................................................................... 18 Fazit ........................................................................................................................................................................................................ 19

Anhänge BIM-Dossier.................................................................................................................... 20 3

BIM – erst virtuell planen, dann real bauen!

Bei großen Bauprojekten wird mittlerweile häufig mit Hilfe von Building Information Modeling (BIM) geplant und realisiert. BIM ist keine Software, sondern beschreibt und begleitet den gesamten Prozess. Es wird dabei ein digitales Modell des geplanten Bauobjektes erstellt, um den gesamten Lebenszyklus, von der Designskizze über die Planungsund Bauausführung bis hin zur Bewirtschaftung des Gebäudes, zu beschreiben. Dabei werden Architekten und Planer, Hersteller und Lieferanten von Bauelementen und der TGA1, Bauunternehmer und Facility Manager, die ausführenden Fachhandwerke, aber auch Eigentümer, Bauherren, Betreiber, Nutzer und spätere Dienstleister einer Immobilie, mit in die Projektabwicklung eingebunden. 1 TGA

= Technische Gebäudeausrüstung

Die Bundesregierung hatte bereits im Koalitionsvertrag 2018 vereinbart, dass bei der Vergabe öffentlicher Aufträge für den Bundesinfrastrukturausbau und den infrastrukturbezogenen Hochbau stärker auf BIM gesetzt werden soll, um Kosten und Risiken zu minimieren. Hintergrund ist u. a., zukünftig bei öffentlichen Großprojekten Verzögerungen und Kostensteigerungen zu verhindern. BIM ist daher ab dem 1. Januar 2021 für öffentliche Infrastrukturbauten verpflichtend eingeführt.

Digitale Planungsmethode Die traditionelle Vorgehensweise bei der Umsetzung eines Bauprojektes sieht in der Regel wie folgt aus: Der ausführende Architekt realisiert einen Bauentwurf mit Hilfe eines (digitalen) CAD-Systems und tauscht sich dann mit verschiedenen Ansprechpartnern, wie z. B. Fachplanern, Fachingenieuren, Fachhandwerkern, diversen Behörden, bezüglich der Planungsdetails aus. Er arbeitet die verschiedenen Anregungen und Änderungswünsche in die laufende Planung ein und modifiziert mit der Zeit immer wieder die ursprünglichen Planungsdetails. Gerade dieser große Koordinierungs- und Arbeitsaufwand kann mit BIM in vielen Fällen deutlich reduziert

werden. Ein weiteres großes Plus ist eine bessere Abstimmung zwischen den Gewerken. Häufig werden Fehler erst beim Bauen erkannt. Dies kann durch einen strukturierten Planungsprozess weitestgehend vermieden werden. Grundlage der BIM-Methode ist ein digitales dreidimensionales Bauwerksmodell, u. a. mit Stücklisten und Kalkulationen, über das Informationen über alle Lebensphasen des Bauwerkes kommuniziert und vernetzt genutzt werden können. Eine effiziente, abgestimmte Bauplanung ist umso wichtiger, je mehr spezialisierte Fachleute in den Planungsprozess inte-

Architekt Bauplaner

Architekt Fachhandwerker

Bauplaner

Fachhandwerker

BIM Konstruktionsleiter

Statiker

Facility Manager

Projektleiter

Konstruktionsleiter

Statiker

Facility Manager

Projektleiter

Bauherr

Informationsaustausch beim traditionellen Ablauf der Bauplanung

BIM Projektablauf

Unterschied zwischen CAD und BIM Die Begriffe CAD und BIM werden oft im direkten Zusammenhang benutzt. CAD ist die Abkürzung für „Computer Aided Design“. Im CAD werden mit spezieller Software Entwürfe und Konstruktionszeichnungen in 2D und Visualisierungen in 3D erstellt, es wird quasi das herkömmliche Zeichnen von Plänen digitalisiert. BIM nutzt ebenfalls CAD-Software für die Entwurfs- und Ausführungsplanung, aber auch Softwarekomponenten, mit denen eine digitale Wiedergabe der kompletten Eigenschaften eines Gebäudes erstellt und verwaltet wird. BIM macht es möglich, intergrierte Architekturmodelle zu schaffen und so z. B. die Menge der benötigten Materialien zu bestimmen und Preiskalkulationen zu erstellen. BIM fähige Software wird daher nicht nur von Architekten, sondern auch von Fachplanern verwendet.

griert werden müssen. Nimmt der Fachplaner mit Hilfe von BIM Änderungen vor, so sind diese direkt für alle Beteiligten einsehbar und verfügbar. Darüber hinaus werden auch alle anderen Planungs- und Kalkulationsprozesse synchronisiert, so dass sich z. B. die Kostenkalkulation und die Stückliste bei Änderungen im Grundriss automatisch anpassen, beispielsweise im Zuge einer Umplanung die Anzahl der Türen oder der Fenster in einem Gebäude. BIM ist, wie schon erwähnt, keine Software, sondern beschreibt den eigentlichen Prozess. Die für den BIM-Prozess eingesetzte Software muss bestimmte Anforderungen erfüllen. So müssen z. B. eine Vielzahl von einzelnen Prozes6

sen integrierbar sowie eine funktionierende Schnittstelle für den Datenaustausch vorhanden sein. Der eigentliche Planungsprozess wird dann in Einzelaufgaben strukturiert. Die dreidimensionalen Gebäudemodelle werden hierfür von allen Projektbeteiligten mit den relevanten Informationen über gemeinsame Datenformate gefüllt (s. auch Infokasten Seite 8 „Der digitale Zwilling“). Dafür gibt es z. T. eigenständige Softwarelösungen, die Daten nach erfolgter Detailberechnung in das 3D-Modell einfügen und somit im zentralen Modell ablegen. Für Architekten und Planer stellen außerdem viele Unternehmen BIM-fähige Produktdaten, z. B. auf Basis der VDI 3805, auf Plattformen zum Download zur Verfügung.

Kollaboration mit und Einsatz von BIM Kollaboration mit BIM

Der Einsatz von BIM

Außer den gesetzlichen Rahmenbedingungen gibt es keine Standards für die bisherige, „traditionelle“ Art der Zusammenarbeit. Das heißt: Jede Kooperation wird individuell vereinbart – ohne eine allgemein für die Branche übliche „Checkliste“, die hilft, Prozesse zu vereinheitlichen. Dies möchte der Stufenplan „Digitales Planen und Bauen“ des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (s. Literaturhinweis Seite 35) ändern: Beim Einsatz von BIM soll zu Beginn vom Bauherrn die „Auftraggeber-Informations-Anforderungen“ (AIA) vorgelegt werden. Sie enthalten die objektabhängigen Wünsche und BIM-Anforderungen des Bauherrn. Hier kann gerade die Energieversorgung mit ihren Auswirkungen auf den Betrieb und die Gesamtbilanz eines Bauwerks/eines Quartiers im Fokus stehen.

Im einfachsten Anwendungsfall von BIM entsteht ein 3DGebäudemodell mit weiterführenden Daten zu den modellierten Teilen und Komponenten. Wird dieses Modell mit seinen weiterführenden Daten darüber hinaus zur Zeitplanung verwendet, so spricht man von 4D-BIM. Gibt es hierzu noch zusätzlich eine Kostenermittlung, ist das 5D-BIM und bei einer darauf aufbauenden intelligenten Verknüpfung von 3D-CAD-Komponenten oder -Baugruppen mit allen Aspekten von Informationen zum Projektlebenszyklus-Management 6D-BIM. Ein BIM-Projekt kann also auftragsabhängig skaliert werden.

Darauf aufbauend erstellt das Planungsteam seinen „BIMAbwicklungs-Plan“ (BAP). Er dient dem Projektmanagement und fasst das Zusammenspiel/alle Vereinbarungen für die Beteiligten verbindlich zusammen: Abläufe, Rollen, Leistungen/ Informationen, BIM-Anwendungsfälle, IT-Infrastruktur. Dazu gehören auch Austauschformate und Übergabezeiten. Beide Dokumente beziehen sich aufeinander und sind für jedes Projekt auszuhandeln. Planungsbüros können so ihre internen Prozesse einheitlich für neue Auftraggeber-Anforderungen gestalten und müssen nicht für jedes neue Projekt andere proprietäre Vorgaben erfüllen. Bei Aufbau und Struktur von AIA und BAP hilft die VDI-Richtlinie 2552, Blatt 10 „Building Information Modeling – Auftraggeber-InformationsAnforderungen (AIA) und BIM-Abwicklungspläne (BAP)“, die im Februar 2021 erschienen ist.

Im internationalen Umfeld werden drei Ebenen von erweiterten Funktionen unterschieden. Level 0 meint den konventionellen Prozess mit 2D-CAD-Zeichnungen und ausgedruckten Plänen. Er genügt für kleine Vorhaben, wie den Umbau eines Einfamilienhauses. Level 1 umfasst 2D-/3D-Zeichnungen und den elektronischen Datenaustausch ohne Projektplattform. Level 2 beinhaltet 3D-Modelle, Prozessdefinitionen sowie eine Plattform (4D-, 5D-BIM). Level 3 beschreibt schließlich 6D-BIM, was sich beispielsweise für Gewerbebauten lohnt: Objektspezifische Modell und Prozesse können über den gesamten Lebenszyklus, offene Datenformate und eine gemeinsame Projektplattform bearbeitet werden.

Planungsprozesse mit BIM Rückbau

Folgende Planungsprozesse sind bei einem mit BIM realisierten Bauprojekt zu beachten:

Umbau

Ablaufplanung: Der zeitliche Ablauf des Bauvorhabens wird bereits im Rechner simuliert. Hieraus werden dann spezielle Zeitmodelle des Bauablaufs entwickelt. Kostenplanung: Szenario-Planungen bewerten die Kosten hinsichtlich des Arbeits- und Materialeinsatzes für die unterschiedlichen Abläufe. Durch eine detaillierte Mengenermittlung und Bewertung aller Arbeitsvorgänge können die Kosten des Bauprojektes ermittelt und durch Was-wäre-wennBetrachtungen optimiert werden. Insbesondere kann so auch die Vorfertigung verbessert werden. Nachhaltigkeitsplanung: Eine Energieeffizienzplanung und Informationen über das Recyclingvermögen der Baustoffe und Bauteile werden vorgenommen.

Der digitale Zwilling Ein digitaler Zwilling (engl. digital twin) ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objekts oder Prozesses aus der realen Welt in der digitalen Welt. Es ist unerheblich, ob das Gegenstück in der realen Welt bereits existiert oder zukünftig erst existieren wird. Digitale Zwillinge ermöglichen einen übergreifenden Datenaustausch und können Simulationen, Algorithmen und Services enthalten, die Eigenschaften oder Verhalten des repräsentierten Objekts oder Prozesses beschreiben. Quelle: Wikipedia

Betrieb

Entwurf

BIM Planung Ausführung

Prozessablauf BIM

Facility Management: Alle wichtigen Informationen über das Gebäude werden digital dokumentiert und archiviert. Für den Betrieb und die Wartung des Gebäudes stehen diese dann jederzeit zur Verfügung. Insgesamt entsteht so ein klar definierter Ablauf und eine Gesamtsicht auf das Gebäude, die von der Planung, über die Erstellung, den Betrieb, bis hin zum Abriss und der Entsorgung eine integrierte Planung ermöglicht. Ein häufig geäußertes Argument gegen BIM ist, dass die Einführung mit großem Zusatzaufwand verbunden ist. Gerade kleinere Unternehmen befürchten hohe Kosten für Software und Schulungen. Mit einem aktuellen, professionellen Planungsprogramm und einer entsprechend konfigurierten Hardware, die auch für CAD-Programme notwendig wäre, sind die Mehrkosten aber überschaubar. Alle gängigen CAD-Planungsprogramme sind inzwischen BIM-tauglich.

Ins Gewicht fällt aber der Personalaufwand für den Aufbau einer entsprechenden Organisation im Unternehmen und die Qualifizierung von Mitarbeitern. Im Gegenzug werden im Nachgang aber viele Aufgaben, z. B. Mengenermittlungen,

automatisiert. Durch die hohe Qualität der Planung lassen sich auch viele zeitaufwändige Fehlerkorrekturen in der Bauphase vermeiden.

BIM-Varianten BIM wird typischerweise nach vier Hauptmerkmalen unterschieden: Multi-Software

Open BIM

Big open BIM

Eine Software

Closed BIM/Little BIM

Big closed BIM

Eine Disziplin

Disziplinübergreifend

Closed BIM bedeutet, dass alle Projektbeteiligten, wie z. B. Architekten, Fachplaner und Fachhandwerker, eine gemeinsame Software für den modell- und informationsbasierten Datenaustausch nutzen. Dies lässt sich meist unkompliziert innerhalb eines Planungsbüros oder der Abteilung eines Generalunternehmers realisieren. Auch für große Institutionen mit verschiedensten Gebäudetypen und -altersklassen ist das eine sinnvolle Lösung für das Facility Management. Sobald externe Fachplaner/Gewerke hinzukommen, die mit anderen Programmen arbeiten, sollte ein Open BIM verwendet werden. Es lässt sich über definierte Schnittstellen, wie die Industry Foundation Classes (IFC) nach DIN EN ISO 16739, gestalten: Ein softwareübergreifender Datentransfer, wie er bei Zeichnungen bereits mit *.dxf- oder *.step-

Dateien üblich ist. Jeder Projektteilnehmer bearbeitet sein eigenes Modell. Diese einzelnen Modelle werden dann zu einem vereinbarten Zeitintervall ausgetauscht und in das zentrale BIM-Koordinationsmodell integriert. Little BIM heißt die interne, BIM-basierte Planung in einem einzelnen Büro oder in einer einzelnen Disziplin mit einer Software, z. B. zum Berechnen der Statik. Big BIM schließt hingegen verschiedene Gewerke ein und bezeichnet den interdisziplinären Datenaustausch mit allen relevanten Beteiligten: Die einmal generierten Daten wären also prinzipiell durchgängig von der Planung bis zum Abriss einsetzbar. In der bisher üblichen BIM-Praxis wird BIM meist bis zur Ausführungsplanung eingesetzt.

Rechtliche Fragen im Zusammenhang mit BIM

BIM-Projekte zeichnen sich durch ein kooperatives Arbeiten aus. Zu beachten ist, dass eine Vielzahl von rechtlichen Fragestellungen zu berücksichtigen sind, die bei Nichtbeachtung zu großen Differenzen zwischen den Partnern führen können. Dazu zählen z. B. Fragen der Haftung, des Urheberrechts sowie der Datenschutzgrundverordnung (DSVGO).

sollte ein spezielles Vertragswerk erarbeitet werden, das die besonderen Merkmale von BIM-Projekten berücksichtigt.

Beispiel: Ein intensiver Austausch könnte auch zur Folge haben, dass sensible Geschäftsgeheimnisse ausgetauscht und damit öffentlich werden. Die eingebundenen Akteure sollten daher schon im Vorfeld vertraglich festlegen, welche Informationen als Geschäftsgeheimnis einzustufen sind. Auf jeden Fall

etabliert, was eine detailliertere Beschreibung der Leistungsinhalte erforderlich macht. Andererseits können die angestrebten, kooperativen Prozesse nur mit einheitlich verabredeten, verbindlichen Standards für alle Projektbeteiligten erfolgen. Dafür müssen die etablierten Muster für Einzelvertragslösun-

Rechtliches Die Vereinbarung von BIM-Leistungen stellt besondere Anforderungen: Einerseits ist die Methode noch nicht im Markt

gen ergänzt werden: In rechtlicher Hinsicht z. B. durch „Besondere Vertragsbedingungen BIM“ (BIM-BVB), technisch durch verbindliche Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) sowie einen projektspezifischen BIM-Abwicklungs-Plan (BAP). Diese Dokumente sollten als einheitliche Anlage zu allen Projektverträgen beigefügt werden und dienen so als obligatorische, gemeinsame Arbeitsbasis. Denn Ziel ist letztlich, BIM über den gesamten Lebenszyklus einer Immobilie einzusetzen und eine baubegleitende Planung vermeiden zu können. BIM-Datenmodelle fallen grundsätzlich – ebenso wie herkömmliche Planungen – unter den urheberrechtlichen Werkschutz. Dieser setzt eine gewisse Gestaltungshöhe voraus. Die kooperative Planungsmethode kann jedoch mehr Fälle der geschützten Miturheberschaft erzeugen (§ 8 Gesetz über Urheberrecht und verwandte Schutzrechte, UrhG). Entscheidend ist, mit den vorhandenen gesetzlichen Instrumenten klare vertragliche Vereinbarungen für ein ganzheitliches, sicheres und fehlerfreies Planen, Bauen und Betreiben von Immobilien abzuschließen. BIM und Vergaberecht In Übereinstimmung mit der europäischen Vergabe-Richtlinie sieht die deutsche Vergabeverordnung vor: Öffentliche Auftraggeber können bei Bauleistungen und Wettbewerben das Nutzen elektronischer Mittel für die Datenmodellierung verlangen. Zudem gewinnen Aspekte der Nachhaltigkeit an Bedeutung, was z. B. Vorgaben der Städte Frankfurt am Main und Heidelberg dokumentieren.

BIM-Leistungen können also von öffentlichen Auftraggebern eingefordert und entsprechende BIM-bezogene Eignungsund Zuschlagskriterien festgelegt werden. Hierbei ist das Gebot einer produktneutralen Ausschreibung zu beachten. Dieses wird in der Regel dazu führen, dass öffentliche Projekte mit offenen BIM-Standards (Open BIM) realisiert werden. Das Bundesbauministerium setzt bei Hochbauten mit einem geschätzten Kostenvolumen ab fünf Millionen Euro auf BIM, das Bundesverkehrsministerium generell. Produktneutrale und VOB-gerechte Ausschreibungstexte bieten beispielsweise die STLB-Bau - Dynamische BauDaten®. BIM und Betreiberverantwortung Sind alle für die Nutzung notwendigen Daten bereits im 3D-Gesamtmodell vorhanden, können sie bei Verwendung des IFC-Formats vom Betrieb vollständig und automatisch erkannt, importiert und validiert werden. Das heißt, ohne zeit- und arbeitsintensive Informationsbeschaffung und anschließender manueller Dateneingabe bei schon laufender Nutzung. Damit entfällt für die am Bau Beteiligten die bisher lästige Pflicht, diese Unterlagen später speziell aufzubereiten und prüfen zu müssen. Im Gegenzug erhält der Bauherr die Sicherheit, dass die Inbetriebnahme rechtskonform abläuft. Diesen Nachweis hat er nicht, wenn die Betreiberverantwortung erst im Nachhinein aufgebaut wird. Einen vom Betrieb aus gedachten Entwurf bezeichnet man als „Reverse Engineering“. Er bietet die Chance, von Anfang an die BIM-Ziele und -Anwendungsfälle des Auftraggebers für ein spezifisches Projekt in den Mittelpunkt zu stellen.

Daten als Geschäftsfeld, BIM-Chancen und -Potenziale in der Zusammenfassung Daten als Geschäftsfeld Mit datenbasierten Services lässt sich das volle Potenzial von Gebäuden heben. So können IT-gestützte Workflows die Energieerzeugung, -verteilung und den -verbrauch (vorab) simulieren, Mengen lassen sich automatisiert ermitteln und die digital erzeugten Daten sind direkt in ein serielles und modulares Bauen integrierbar. Auch Umwelt- und Nachhaltigkeitskriterien können in BIM-Modellen abgebildet werden, was wiederum die Qualität bei Nachweisen erhöht sowie

Neu- und Umbaumaßnahmen, Betrieb und Wartung erleichtert. Digitale Methoden/Techniken helfen so beim Erhalt, Neu- und Umbau sowie Abriss von Gebäuden. Durch die Digitalisierung kann eine Organisation einerseits (zunehmend) ihr Geschäft optimieren: von isolierten Daten zu multidisziplinären Datensystemen. Andererseits ist damit ihr Geschäftsmodell erweiterbar: von Produkten zu Dienstleistungen. Mit BIM lassen sich digitale Produktdaten

Mögliche BIM-Ziele

Bereich beim Planen, Bauen, Betreiben einer Immobilie

Dazugehörige Optimierungsziele mit BIM

Prozesse

- Effizienzsteigerung bestehender Wege - Redundante Arbeitsschritte minimieren

Kollaboratives, transparentes Arbeiten

- Zusammenarbeit und Informationsfluss - Modellbasierte Besprechungen

Planung

- Risikominimierung - Digitale Bemusterung

Visualisierung des Planungs- und Bauprozesses

- Digitale Nutzerabstimmung - Visuelle Darstellung freigegebener Leistungen

Kosten- und Termine

- Bauteilbasierte Kennwerte - Vergleichbarkeit von Projekten

Baustellenmanagement

- Abnahme- und Mängelmanagement - Strukturierte Übergabe für Betrieb (As-Built-Modell)

Bewirtschaftung

- Modellbasierte Bestandsdokumentation - Lebenszykluskosten kennen

in beiderlei Hinsicht effizient und durchgängig nutzen. Voraussetzung für das Gelingen ist, dass alle Projektbeteiligten mitmachen und die verabredeten Prozesse und Aufgaben einhalten. Vorteile von BIM sind dann: • Konzentration bei Planung und Verwaltung liegt zunehmend mehr auf dem Lebenszyklus, nicht mehr auf einzelnen Arbeitsschritten. • Eine gemeinsame Plattform, die alle Prozesse digital unterstützt (Single Point/Source of Truth = Prinzip in der Softwaretechnik, einen allgemeingültigen, korrekten und verlässlichen Datenbestand zu haben) und auf die Bauherren, Architekten, Fachämter und Dienstleister zugreifen können. • Die Daten können je nach Bedarf der Zielgruppe aufbereitet werden, z. B. als Tabelle oder Grafik, und sind jederzeit transparent. • Fehlererkennung und Entscheidungshilfen durch virtuelle Begehungen (Virtual-Reality – VR; Augmented-Reality – AR) bereits ab der Entwurfsphase. • Auswertungen lassen sich durch künstliche Intelligenz und Maschine-Learning stützen, um beispielsweise Sicherheitsstandards zu erfüllen. • Zeit- und Kostenrahmen sind leichter im Auge zu behalten. • Technologien, wie Drohnen, Bau-Roboter oder 3D-Druck, unterstützen. • Informationsaustausch in Echtzeit – auch Frühwarnsystem.

BIM-Chancen und -Potenziale in der Zusammenfassung • Vorhaben werden vor der Realisierung zuerst digital erstellt, so dass es kein baubegleitendes Arbeiten mehr geben soll. • Alle Projektpartner können auf eine einheitliche Datengrundlage zugreifen und Änderungen in Echtzeit durchführen. • Vom Team festgelegte Prozesse sorgen für Transparenz und Nachvollziehbarkeit. Das wirkt sich positiv auf die Rechtssicherheit der einzelnen Beteiligten aus, vereinfacht das Controlling, Vereinbarungen zu Terminen, Kosten und Güte lassen sich mit dem zentralen BIM-Modell besser abstimmen und einhalten: Es können jederzeit belegbare Aussagen zum Projektstand gemacht werden. Dies vereinfacht auch die Zusammenarbeit von Teams, die von verschiedenen Orten aus arbeiten. • Der gesamte Prozess ist standardisiert dokumentiert, was wiederum Personalwechsel und -vertretungen erleichtert sowie unternehmensinterne Abläufe effizienter macht. • Zentrales Verwalten sämtlicher Bauwerksdaten: Das Koordinationsmodell liefert sowohl eine 3D-Aufbereitung von Linien, Flächen und Volumen als auch die dazugehörigen Informationen, wie Abmessungen und Lage von Bauteilen, Wärme- und Dämmeigenschaften. Das ermöglicht es, erforderliche Auswertungen, Leistungsverzeichnisse und gesetzlich vorgeschriebene Nachweise direkt aus diesem BIM-Modell abzuleiten.

• Auch können bereits in frühen Projektphasen über das Koordinationsmodell Unstimmigkeiten und Konflikte erkannt und behoben werden. Spätere, aufwändige und zeitraubende Nacharbeiten entfallen. • Bauwerks- und Ablaufsimulationen über den gesamten Lebenszyklus helfen, die Effizienz und Qualität eines Baus zu erhöhen und durch einen optimierten Materialeinsatz Ressourcen und Umwelt zu schonen.

Gut dokumentierte Gebäude und Baustellen bedeuten einen reibungslosen Betrieb. Aktuell bieten Smarte Gebäude prädiktive Services. Das heißt, Ausfälle und Störungen können vorhergesagt werden. Zukünftig wird es mehr darum gehen, selbstoptimierende Gebäude mit präskriptiven Services zu gestalten. Dann können z. B. Nutzungsveränderungen festgestellt werden und die Systeme optimieren sich selbständig, um etwa rechtzeitig Wartungen zu veranlassen.

Rolle von BIM in der geräteherstellenden Industrie Die Bereitstellung von strukturierten und aktuellen Daten von BIM-Objekten durch die Hersteller von Gebäudetechnik ist eine entscheidende Voraussetzung für einen funktionierenden BIM-Prozess. Immer mehr Produzenten von Komponenten der Gebäudetechnik verfügen über BIM-Objekte. Sie offerieren parametrisierbare, konfigurierbare und mit zahlreichen Produktattributen versehene BIM-Objekte zum kostenlosen Download – in der Regel in verschiedenen Datenformaten. Planer, Architekten, Handwerker, Projektsteuerer oder auch Bauunternehmer können in diesen „BIM-Bibliotheken“ nach virtuellen Modellen der Bauprodukte suchen, um diese in ihre Planungssoftware einzubinden. Der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e (ZVEI) setzt sich für ein „Open BIM“ ein, welches die Einbindung offener Standards und Schnittstellen in

einen BIM-Prozess ermöglicht. Mit ETIM und eCl@ss verfügt die Elektroindustrie, z. T. gemeinsam mit dem Elektro-Großhandel, über Organisationsstrukturen, die Produkte einheitlich beschreiben und klassifizieren. Weiter Informationen unter: https://www.zvei.org/themen/gebaeude/ bim-bedeutung-fuer-die-elektroindustrie/ ETIM Deutschland e. V. ist eine Initiative zur Standardisierung des elektronischen Austausches von Produktdaten im Fachbereich Elektrotechnik und verwandter Branchen. Der freie Klassifikationsstandard ETIM (Elektrotechnisches Informationsmodell) zum elektronischen Austausch von Produktdaten stellt Daten und standardisierte Zeichnungen, sogenannte Modeling Classes (MC), herstellerunabhängig zur Verfügung. www.etim.de

Darstellung eines Schaltschrankes auf Basis von ETIM-MC 15

Bedeutung von BIM für die Fachhandwerke

Welche Bedeutung hat BIM für die Fachhandwerke in Deutschland? Die Akzeptanz sinkt in der Regel entlang der Wertschöpfungskette innerhalb des Wirtschaftszweiges. Während derzeit rund die Hälfte der Hersteller und der Architekten/Planer dazu in der Lage sind, nach BIM zu arbeiten, sind dies bei den Handwerkern nur rund 5 Prozent, obwohl sich die Hälfte aller Betriebe an öffentlichen Ausschreibungen beteiligt, die ab 2021 das Arbeiten nach BIM voraussetzen. Der Zentralverband Sanitär Heizung Klima (ZVSHK) hat mit dem eingeführten Portal „Open Datapool“ die Grundlage zur Nutzung von BIM im SHK-Handwerk gelegt. Das offene Portal ist für Architekten, Planer und SHK-Handwerker kos-

tenlos und enthält qualitätsgeprüfte Daten nach aktuellen Standards der SHK-Branche. www.open-datapool.de Auch das Elektrohandwerk ist aktiv in Richtung BIM. Mit dem Vordringen von Entwicklungen wie dem vernetzten Gebäude und modularem Bauen wird BIM auch für Elektrohandwerker zukünftig mehr Bedeutung erlangen. Der Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH) ist hier in Arbeitsgruppen des europäischen Verbands des E-Handwerks aktiv und arbeitet aktuell an einer Datenplattform für Stammdaten von elektrotechnischen Bauteilen.

BIM – Ein Thema für Energieunternehmen Energieunternehmen setzen BIM schon heute im Netz- und Infrastrukturausbau ein, z. B. beim Freileitungsbau. Daher gibt es Berührungspunkte zu BIM. Ist aber die Beteiligung an Hochbauprojekten ebenfalls ein Thema für Energieunternehmen? Aus unserer Sicht kann diese Frage mit einem „Ja“ beantwortet werden, da sich interessante Ansatzpunkte in der Planungsphase und später in der Gebäudebewirtschaftung ergeben.

Die Versorgung mit Energie ist notwendiger Bestandteil der Gebäudeinfrastruktur. Ein wesentlicher Treiber zur Marktdurchdringung von BIM ist eine für alle Neubauten und Sanierungsmaßnahmen am Bau geforderte Energieeffizienz. Der spezifische Energieverbrauch wird von fast allen Gewerken beeinflusst. Darüber hinaus wirkt sich der Energieverbrauch während der Nutzungsdauer entscheidend auf die Wirtschaftlichkeit des Gebäudes aus. 2 unterbrechungsfreie

Stromversorgung

Eine genaue und integrale Planung der Energieversorgung einer Immobilie ist damit essenziell für die Gesamtperformance eines Gebäudes. Energieunternehmen könnten aufgrund ihrer Expertise eine frühzeitige Einbindung in die Projektierung großer Objekte anstreben. Aufgabenbereiche von Energieunternehmen im Rahmen eines BIM-Projektes könnten die Aufbereitung der gesamten elektro- und informationstechnischen Infrastruktur am Gebäude umfassen. Sie reichen von der Dimensionierung der Hausanschlüsse, über die Einbindung regenerativer Energien bis hin zum Aufbau von Notstrom- oder USV2-Anlagen. Auch die Themen Energiemanagement und Ladeinfrastruktur für Elektromobilität haben gerade in großen Zweckbauten aktuell einen sehr hohen Stellenwert und wären geeignete Aufgabenfelder von Energieunternehmen. Allerdings müssten Energieunternehmen sich in Teilbereichen personell neu aufstellen, sofern sie über keine Erfahrung im Projektgeschäft verfügen. Auch im Rahmen der Gebäudebewirtschaftung ergeben sich für Energieunternehmen Chancen im Rahmen von Facility-Services. Die Nutzungskosten von Gebäuden übersteigen die Errichtungskosten häufig um ein Mehrfaches. Spitzenreiter sind z. B. Bürogebäude mit einem Faktor von fast Neun. Facility-Manager interessieren sich für den Einsatz von Gebäudedaten-Modellierungssystemen, weil diese Modelle wesentliche Informationen über verschiedene Aspekte eines Gebäudes oder eines Gebäudeteils bieten: beispielsweise Raumdaten, technische Dokumentationen, Kostendaten, Verkaufsdaten oder Verwaltungsrichtlinien. Das BIM-System stellt sicher, dass bei der Übergabe des Projekts vom Entwurfs- und Bauteam an den Gebäudeeigentümer oder ‑verwalter alle Daten übertragen werden. 17

Koordination und Digitalisierungsmöglichkeiten Koordination der Komplexität von Bauvorhaben durch BIM sowie Beispiele für dazugehörige Digitalisierungsmöglichkeiten/zusätzliche Services

Auftraggeber/Bauherr BIM Entwicklung

Planung

Ausführung

Betrieb

Einzelne Leistungsphasen und die jeweils Beteiligten

Architekt oder General unternehmer und die jeweils Beteiligten

Facility-, Property- und Asset Management

BIM-Potenziale:

• Bestandsdigitalisierung • Angebotskalkulation • Gebäudekonfiguration

• Fachplanung • Kollisionsprüfung • Plausibilitätsprüfung

• Projektkommunikation • Baustandüberprüfung und Baufortschritts dokumentation • Soll-Ist-Vergleich

• Bauabnahme und Mangelmanagement • Visualisierung • Dokumentation

Quelle: Bettina Gehbauer-Schumacher, Smart Skript

Für die Praxis Die Planungsleistungen und Inhalte haben sich mit BIM nicht verändert: Ziel ist es weiterhin, unter den gegebenen Randbedingungen die beste Lösung für den Bau und Betrieb zu erarbeiten. Der Grad der BIM-Anwendung wird dabei stets von den objektspezifischen Anforderungen bestimmt. Das benötigt eine umfassende Digital-Strategie, denn Daten sind zu einem strategischen und wertvollen

Vermögenswert geworden. Zudem braucht jedes Projekt andere Datendienste. Dafür gilt es, die Aktivitäten und Probleme der Eigentümer und Betreiber in den Fokus zu nehmen, was gleichzeitig Chancen eröffnet. Stichworte sind hier z. B.: Energiezellen vernetzen, Energiecommunities bilden und Flexibilität vermarkten.

Fazit Eine integrale Bauplanung auf Basis von BIM ist keine Zukunftsmusik mehr. Diese Entwicklung ist genauso weitreichend wie der in der Vergangenheit erfolgte Übergang vom Zeichenbrett zur CAD-Planung. Darauf werden sich auch alle in der HEA organisierten Marktpartner einstellen müssen. Eine Auseinandersetzung mit dem Thema ist sowohl für Industrie, Fachhandwerke und Energieunternehmen zwingend notwendig, um nicht den Anschluss an digitale Entwicklungen und Trends zu verpassen. Dabei gibt es unterschiedliche Ansätze:

Während die geräteherstellende Industrie in der Regel Datensätze für Systeme und Geräte zur Verfügung stellt, werden Fachhandwerker auch in die Entwurfs- und Ausführungsplanung eingebunden. Energieunternehmen sollten sich auf die Projektierung der energierelevanten Komponenten sowie auf Dienstleistungen rund um die spätere Bewirtschaftung des Objektes konzentrieren. Gut vorstellbar wären auch gemeinsame Aktivitäten von Energieunternehmen und Fachhandwerkern.

Anhänge BIM-Dossier Anhang 1: Kosten BIM vs. traditionelle Planung, Herausforderungen der Baubranche ..................................................................................................... 21 Anhang 2: Einsatz von BIM in bauausführenden Unternehmen ................................................................... 23 Anhang 3: Beispiele BIM-Plattformen ............................................................................................................................. 24 Anhang 4: Standards und Datenformate im Open BIM ...................................................................................... 25 Anhang 5: Beispiel für einen Workflow „Kälteplanung“ ....................................................................................... 26 Anhang 6: Beispiele für BIM-Angebote von Industrieunternehmen .......................................................... 28 Anhang 7: Wichtige Normen und Richtlinien BIM ................................................................................................. 30 Anhang 8: Links, nationale Initiativen ............................................................................................................................. 32 Anhang 9: Übersicht Fördermittel rund um Digitalisierung ............................................................................ 33 Anhang 10: Literaturtipps ...................................................................................................................................................... 35

Anhang 1: Kosten BIM vs. traditionelle Planung In der Grafik sieht man deutlich, dass die Kosten am Anfang des Prozesses (Vorplanung) aufgrund eines größeren Abstimmungsbedarfs höher sind, sich aber schon in der Entwurfsphase deutlich gegenüber einer traditionellen Planung reduzieren. Grund hierfür sind u. a. automatisierte Massenermittlungen und Kalkulationen. Digitale Informa

tionen vermeiden außerdem aufwendige und fehleranfällige Arbeiten, daher verursachen, wie zu sehen, Änderungen und Fehler im Abstimmungsprozess hohe Kosten. Fazit: BIM hat bei optimalem Projektverlauf deutliche Kostenvorteile gegenüber einer traditionellen Planung.

Kosten der Änderung

Verzögerung Rechtsstreit

Traditionell

Werkplanung

Entwurf

Vorentwurf

Grundlagen

BIM

Ausführung

AUFWAND

Einfluss auf Kosten

Bewirtschaftung >>>

Aufwandsverlagerung und Einfluss auf die Kostenentwicklung nach Patrick MacLeamy Quelle: Liebich, et al., 2011

Herausforderungen der Baubranche Das heutige Geschäftsumfeld ist unter anderem geprägt von einem weltweiten, hierarchiefreien Informations- und Datenaustausch. Ebenso spielen globale Vernetzungen und damit einhergehende gegenseitige Abhängigkeiten sowie die Digitalsierung in allen Bereichen eine wesentliche Rolle. Für die Baubranche bringt das vor allem die folgenden Herausforderungen mit sich: • Produktivität und Profitabilität steigern. • Timing, Budget- und Informationsmanagement der Projekte verbessern.

Energieoptimierung

BIM kann bei allen diesen Aspekten unterstützen. Zudem gilt es, die Geschäftsmodellumgebung im Auge zu behalten. Sie weist darauf hin, dass BIM bis in 10 Jahren die klassische Arbeitsmethode am Bau (Gewerke arbeiten relativ getrennt und nacheinander) überholt haben wird.

Smart Building

BIM

Marktdurchdringung

2020

• Verlässlichkeit, Vereinheitlichung, Standardisierungen als Voraussetzungen für integrierte Prozesse und den freien Austausch von Waren und Dienstleistungen. • Geeignete Fachkräfte finden. • Nachhaltigkeit am und im Bau erhöhen sowie integrierte Lieferwege/-ketten realisieren.

Zeit Entstehung

Wachstum

Reife

Quelle: Smart Skript, Bettina Gehbauer-Schumacher, nach McKinsey (S-Kurvenkonzept)

Alterung

Anhang 2: Einsatz von BIM in bauausführenden Unternehmen Eine Studie des Management- und Technologieberatungsunternehmens BearingPoint (www.bearingpoint.com) aus dem Jahr 2019 zeigt, dass die Durchdringung von BIM als kooperative Arbeitsmethodik derzeit noch relativ gering ist. Die Studie ergibt im Kern, dass bei knapp 70 Prozent der

Befragten zwar eine BIM-Strategie im Unternehmen existiert, allerdings werden die strategischen Ziele noch nicht operationell umgesetzt! Weitere Ergebnisse der Studie zeigen die beiden Grafiken. Die gesamte Studie finden Sie unter der genannten Webadresse.

In welchen Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks wird BIM vorzugsweise verwendet? Planung von Neubauten, Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen Erfassung von Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen Neuerfassung von Bestandsgebäuden Neuerfassung von Neubauten Betrieb von Bestandsgebäuden Rückbau Sonstige

48 39 39 34 33 2

9 Angaben in Prozent

In welchen Bereichen wird BIM derzeit bei Ihnen in der Organisation eingesetzt? Bauablaufplanung und Bauleitung Ausschreibung und Vergabe Controlling und Projektmanagement Instandhaltung Flächenmanagement Entwurfs-/ Genehmigungs-/ Ausführungsplanung Grundlagenermittlung und Vorplanung Rückbau und Abriss Sonstige Umfrage bei bauausführenden Unternehmen 2019

29 25

21 20 20 5 2

28 Angaben in Prozent

Quelle: BearingPoint

Anhang 3: Beispiele BIM-Plattformen Die für den BIM-Prozess eingesetzte Software muss bestimmte Anforderungen erfüllen, damit sie BIM-fähig ist. So müssen z. B. eine Vielzahl von einzelnen Prozessen integrierbar sowie funktionierende Schnittstellen für den Datenaustausch vorhanden sein. Der eigentliche Planungsprozess wird dann in Einzelaufgaben strukturiert. Die dreidimensionalen Gebäudemodelle werden hierfür von allen Projektbeteiligten mit den

fähige Produktdaten mit relevanten Daten und Eigenschaften auf Plattformen zum Download zur Verfügung. Die BIMobject Cloud unter www.bimobject.com ist die nach eigenen Angaben weltweit größte Plattform für herstellerspezifischen BIM-Content. Auch die DIN Bauportal GmbH bietet unter www.din-bauportal.de eine BIM-Plattform an. Die DIN BIM Cloud nutzt das dynamische Ordnungssystem von STLB-Bau – DBD und die BIM-Klassifikation nach STLB-Bau (DIN SPEC 91400). www.mepcontent.com bietet aktuelle 3D- und parametrische Produktinformationen, die in jedem BIM-Prozess einsetzbar sind. Die Liste zeigt wichtige Anbieter für BIM-Verfahren bzw. BIMfähige Softwarelösungen und Services für die Gebäudetechnik ohne Anspruch auf Vollständigkeit:

relevanten Informationen über gemeinsame Datenformate gefüllt. Dafür gibt es z. T. eigenständige Softwarelösungen, die Daten nach erfolgter Detailberechnung im IFC-Format in das zentrale 3D-Modell einfügen und ablegen. Für Architekten und Planer stellen außerdem viele Unternehmen BIM-

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Allplan: www.allplan.com Archicad: www.graphisoft.de Bentley: www.bentley.com Linear: www.linear.eu Magicad: www.magicad.com Nemetschek Group: www.nemetschek.com Revit: www.autodesk.de Tekla Structures: www.tekla.com Vectorworks: www.computerworks.de

Anhang 4: Standards und Datenformate im Open BIM IFC Wenn man von Open BIM spricht, spielt auch immer das Dateiformat IFC eine große Rolle. Die Abkürzung IFC steht für „Industry Foundation Classes“ und bezeichnet einen internationalen offenen Standard nach DIN EN ISO 16739 für den Datenaustausch im Bauwesen. Entwickelt wurde er von der BIM-Organisation buildingSMART. Die in das Projekt involvierten Partner können mit IFC Daten austauschen und ihr spezielles Fachmodell in das Koordinationsmodell einbringen. BCF BCF steht für „BIM Collaboration Format“ und ist ein offener Standard für den vereinfachten Austausch von Nachrichten zwischen den Projektbeteiligten während eines Bauprojekts. Es wurde ebenfalls von buildingSMART initiiert und ermöglicht in Verbindung mit IFC eine modellbasierte Kommunika tion während eines Planungsprozesses. DIN SPEC 91400 Die DIN SPEC 91400 ist ein bauteilorientiertes Klassifikationsund Beschreibungssystem für BIM und den IFC-Datenaustausch nach STLB-Bau. Durch Anwendung dieser Klassifikation können Bauteile in Bauwerksmodellen mit standardisierten Eigenschaften inhaltlich kompatibel zu STLB-Bau und zu IFC mit Daten gefüllt werden. Damit wird ein einheitliches Klassifikations- und Beschreibungssystem für BIM-Objekte definiert. MVD „Model View Definition“ ist eine gefilterte Ansicht des IFC. Es erlaubt Benutzern, Inhalte aus den Modellen zu exportieren, um eine bestimmte Verwendung zu erfüllen. Wenn zum Beispiel ein Architekt sein Modell für einen Teilbereich liefern muss,

macht er keinen Datenexport des gesamten Modells. Er wählt einen vordefinierten IFC-Export. Dann werden nur benötigte Informationen, wie z. B. Gebäudehülle oder einzelne Räume, weitergegeben.

Objektplanung

Gesamtkoordination

Koordination Tragwerksplanung

Koordination TGA-Planung

Koordinationsmodell

CAFM-Connect „CAFM-Connect“ ist aufgrund einer Initiative von Verbänden aus der Immobilienbranche entstanden und bietet einen offenen Datenstandard auf IFC Basis, der den Betrieb von Immobilien und technischen Anlagen auf Basis von Open BIM organisiert. CAFM-Connect beinhaltet ein Raumbuch, in dem Raumdaten und Bauteile für Liegenschaften und Gebäude abspeichert und ausgetauscht werden können.

Anhang 5: Beispiel für einen Workflow „Kälteplanung“ Im Folgenden soll exemplarisch ein BIM-Workflow für eine Kälteplanung gezeigt werden. Die Abläufe orientieren sich an einem bei www.linear.eu vorgestellten Workflow.

Schritt 1: TGA-Modell-Erstellung Der TGA-Planer erhält die Gebäudearchitektur als Modell und nutzt dieses als Grundlage zur Erstellung eines TGA-Modells für die Durchführung der Technikplanung.

Schritt 2: Gebäudeanalyse Nach Erweiterung des Architekturmodells um TGA-spezifische Informationen steht das Modell zur Planung und zu Analyse zwecken bereit. Das Modell wird in ein spezielles TGA-Programm eingelesen und analysiert. Fehlende Angaben können manuell ergänzt oder berechnet werden. Eine übersichtliche Darstellung anhand von Gebäudeteilen, Etagen und Räumen ermöglicht eine schnelle Orientierung. Das erfasste Gebäudemodell ist Basis für alle Lastberechnungen, Nachweise und Auslegungen.

Schritt 3: Kühllastberechnung Wenn das Gebäude vollständig erfasst und analysiert ist erfolgt die Kühllastberechnung. Nach der Eingabe der Lasten, Temperaturen, Verschattungen, von Nutzungs- und Betriebsprofilen sowie aller für die Berechnung relevanten Informationen, gibt das Programm die Ergebnisse für das Projekt, einzelne Gebäudeteile, Ebenen und für alle Räume aus. 26

Schritt 4: Kühlkonvektorenund Flächenkühlungsauslegung Nach der Kühllastermittlung erfolgt die Auslegung der Kühlsysteme zur Deckung des Bedarfs. Umfangreiche Hersteller bibliotheken ermöglichen eine Produktauswahl vor der Auslegung. Ausgelegte Komponenten werden „mit einem Klick“ in das Modell übertragen. Kühlkonvektoren werden automatisch unter den Fenstern positioniert bzw. die Flächenkühlung wird anhand des Flächenplans eingezeichnet.

Schritt 5: Rohrnetz-, Anlagenerstellung und -berechnung Wenn alle Kühlelemente ins Modell übertragen und positioniert wurden, wird das Rohrnetz und der Kälteversorger positioniert. Die ausgelegten Verbraucher werden angebunden und die Detailplanung des Rohrnetzes durchgeführt. Auch hier werden neutrale oder herstellerspezifische Bauteile aus Bibliotheken eingepflegt. Im Anschluss wird die Rohrnetzberechnung gestartet. Das Programm meldet gegebenenfalls Fehler oder gibt Hinweise zu Optimierungsmöglichkeiten.

Schritt 6: Beschriftung und Ergebnisse ausgeben Die Ergebnisse der Planung werden direkt ins Modell überschrieben. Sämtliche Informationen werden direkt im Modell gespeichert und das finale TGA-Modell wird für das Koordinationsmodell zur Verfügung gestellt.

Anhang 6: Beispiele für BIM-Angebote von Industrieunternehmen Für Architekten und Planer stellen viele Unternehmen BIM-fähige Produktdaten mit relevanten technische Informationen zum kostenlosen Download zur Verfügung. Hier einige Beispiele:

ABB: https://new.abb.com/low-voltage/de/bim

Bosch: https://www.boschsecurity.com/de/de/support/tools/ bim/

Busch-Jaeger: https://www.busch-jaeger.de/ fuer-profis/fachinformationen/fuer-architekten/ building-information-modeling

Fränkische Rohrwerke: https://www.fraenkische.com/ de-DE/buildinginformationmodeling

GIRA: https://partner.gira.de/service/bim-daten.html

JUNG: https://www.jung.de/5239/service/jung-goes-bim/

Siemens: https://new.siemens.com/bg/en/products/buildings/digitalization/bim.html

Viessmann: https://www.viessmann.family/de/newsroom/ loesungsangebot/neues-viessmann-dienstleistungsangebot

Anhang 7: Wichtige Normen und Richtlinien BIM Für jedes BIM-Projekt müssen sich die Beteiligten im Vorfeld in technischen und organisatorischen Belangen abstimmen. Hierfür stehen ihnen bereits Richtlinien zur Verfügung, die grundlegende Rollen, Aufgaben und Abläufe beschreiben.

• Fachspezifische Modelle (Fachmodelle) der Projektteilnehmer werden in Informationscontainern gespeichert. • Informationslieferketten dienen zum Austauschen, Prüfen und Weiterverwenden der einzelnen Fachmodelle. • Das Ganze wird auf einer gemeinsamen Datenumgebung realisiert. Dort werden die Informationscontainer zentral verwaltet und die Lieferprozesse koordiniert.

• VDI 2552 Blatt 1 „BIM – Grundlagen“ (07/2020) • VDI 2552 Blatt 2 „BIM – Begriffe“ • VDI 2552 Blatt 3 „BIM – Modellbasierte Mengenermittlung zur Kostenplanung, Terminplanung, Vergabe und Abrechnung“ • VDI 2552 Blatt 4 „BIM – Anforderungen an den Datenaustausch“ • VDI 2552 Blatt 5 „BIM – Datenmanagement“ (12/2018) • VDI 2552 Blatt 6 „BIM – Betrieb“ • VDI 2552 Blatt 7 „BIM – Prozesse“ (06/2020) • VDI 2552 Blatt 8 „BIM – Qualifikationen“ • VDI 2552 Blatt 9 „BIM – Klassifikationssysteme“ • VDI 2552 Blatt 10 „BIM – Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) und BIM-Abwicklungspläne (BAP)“ (02/2021) • VDI 2552 Blatt 11 „BIM – Informationsaustauschanforderungen“

Die Norm soll eine einheitliche Sprache im Bauwesen schaffen und mit einem klar definierten Management dazu beitragen, die Produktivität in der Baubranche zu steigern. Sie wird durch nationale Richtlinien ergänzt.

Daneben gibt es die Richtlinien VDI 6201 „Softwaregestützte Tragwerksberechnung“ und VDI 3805 „Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung“ mit Bezug auf BIM zu beachten.

In Deutschland sind dies vor allem die technischen Regeln DIN-Spezifikation (DIN SPEC) 91391 „Gemeinsame Datenumgebungen (CDE) für BIM-Projekte – Funktionen und offener Datenaustausch zwischen Plattformen unterschiedlicher Hersteller“, die DIN SPEC 91400 „Building Information Modeling: vom Modell zur Leistungsbeschreibung“ sowie die Richtlinienreihe 2552 „Building Information Modeling

VDI 3805 und ISO 16757 Die Richtlinienreihe VDI 3805 ist das standardisierte Austauschformat zwischen CAD-Software und Berechnungssoftware für die Auslegung von TGA-Systemen. Ein Datensatz nach VDI 3805 enthält die herstellerspezifischen, geometrischen und alphanumerischen Daten sowie dynamische Funktionen und die Kombinatorik, die für die Auslegung des

Die internationale Norm wurde im August 2019 als DIN EN ISO 19650 „Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich Bauwerksinformationsmodellierung (BIM) - Informationsmanagement mit BIM“ mit ihren Teilen 1 und 2 veröffentlicht. Teil 3 und 5 liegen seit März 2021 vor, Teil 4 wird noch erarbeitet. Die Norm befasst sich mit dem Informationsmanagement:

(BIM)“ des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI). Grundlegende Konzepte und Instrumente für einen BIM-Prozess zeigen die Blätter 1, 5, 7 und 10:

Produkts erforderlich sind. Die Richtlinienreihe umfasst unterschiedliche Komponentenblätter, die den speziellen Produktcharakteristiken aus den Kategorien Heizung, Lüftung, Sanitär und Elektro Rechnung tragen.

civil engineering works) entwickelte auf Basis der VDI 3805 den internationalen Standard DIN EN ISO 16757 „Datenstrukturen für elektronische Produktkataloge der Technischen Gebäudeausrüstung“.

Beispiele für erschienene VDI 3805-Blätter • VDI 3805 Blatt 3 – Produktdatenaustausch in der Tech nischen Gebäudeausrüstung – Wärmeerzeuger • VDI 3805 Blatt 18 – Produktdatenaustausch in der Tech nischen Gebäudeausrüstung – Flächenheizung/-kühlung • VDI 3805 Blatt 19 – Produktdatenaustausch in der Tech nischen Gebäudeausrüstung – Sonnenkollektoren • VDI 3805 Blatt 20 – Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung – Speicher und Durchlauferhitzer • VDI 3805 Blatt 22 – Produktdatenaustausch in der Tech nischen Gebäudeausrüstung – Wärmepumpen • VDI 3805 Blatt 23 – Produktdatenaustausch in der Tech nischen Gebäudeausrüstung – Wohnungslüftungsgeräte

DIN EN ISO 16739 Mit IFC können Bauwerksinformationsmodelle softwareübergreifend ausgetauscht werden. Die DIN EN ISO 16739 „Industry Foundation Classes (IFC) für den Datenaustausch in der Bauindustrie und im Anlagenmanagement“ definiert den Austausch von Bauwerksmodellen zwischen Softwareanwendungen.

Das technische Komitee 59 der ISO (ISO/TC 59 Buildings and

DIN SPEC 91350 Die Arbeit mit BIM ist am effizientesten, wenn sich die Fachmodelle der beteiligten Akteure auf standardisierter Basis in den Prozessen des Planens, Bauens und Betreibens verarbeiten lassen. Die DIN SPEC 91350 definiert die Anforderungen an die Metadaten von Fachmodellen, Leistungsverzeichnissen und Bauwerksmodellen und erläutert die Verlinkung von Bauwerksmodellen und Leistungsverzeichnissen. 31

Anhang 8: Links, nationale Initiativen • BIM Deutschland – Zentrum für die Digitalisierung des Bauwesens, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) und Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat (BMI): https://bimdeutschland.de/ • buildingSMART Deutschland e.V., Teil des Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrums Planen und Bauen: https://www.buildingsmart.de/ • Mittelstand 4.0 - Kompetenzzentrum Planen und Bauen, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi): https://www.kompetenzzentrum-planenund-bauen.digital/

• planen-bauen 4.0 GmbH, Zusammenschluss der Bau- und Immobilienbranche: https://planen-bauen40.de/ • Spezial-Messe „BIM World MUNICH“: https://www.bim-world.de/ • Spezial-Messe „digitalBAU“ - Premiere im Februar 2020 in Köln: https://digital-bau.com/de/

Anhang 9: Übersicht Fördermittel rund um Digitalisierung (Stand: Oktober 2021) Programm

Was? Wie?

Wer?

Webseite

Fördermittel EU

Programme und -aktionen zur Unterstützung bestimmter Ziele

Unternehmen und Institutionen

https://www.foerderinfo.bund.de/de/eu-1719. html

KfW-Förderungen für Innovation und Digitalisierung,

Digitalisierungs- und Innovationsprojekte

Unternehmen, Freiberufler, öffentliche Einrichtungen

https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Unternehmen/Innovation/

Bundesministerien + EU Fördermittel Bundesministerien

Basistechnologien, KMU und Forschungs die Entwicklungen in einrichtungen zentralen Anwendungsfeldern vieler Branchen vorantreiben.

Förderung Projektförderung durch KMU forschender und inno- Fach- und Spezialprovativer KMU, Bund gramme, Förderung von Technologietransfer, Existenzgründung oder Forschungsinfrastruktur „Digital Jetzt – Investitionsförderung für KMU“, BMWi

Zuschüsse für Investitionen in digitale Technologien sowie Investitionen in die Qualifizierung der Beschäftigten zu Digitalthemen

https://www.foerderinfo.bund.de/de/bund1717.html

https://www.foerderinfo.bund.de/de/forschungs-und-innovationsfoerderung-1711. html

Kleine und mittlere https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Dossier/ Unternehmen (KMU) digital-jetzt.html mit 3 bis 499 Beschäftigten; Antragstool ab dem 7. September 2020 online

Programm

Was? Wie?

Wer?

Webseite

„Förderung unternehmerischen Knowhows“, BMWi

Unternehmensberatungen bis zu einem Wert von 4.000 € ohne Eigenanteil

Coronabetroffene kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bis Ende 2022 beim BAFA

https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/ Publikationen/Mittelstand/foerderung-unternehmerisches-know-how. html#:~:text=Der%20neue%20Beratungszuschuss%20%22F%C3%B6rderung%20 unternehmerischen%20Knowhows%22%20f%C3%B6rdert%20 Beratungen,personellen%20und%20organisatorischen%20Fragen%20der%20 Unternehmensf%C3%BChrung%20beraten%20lassen.

Forschungsprogramm Basistechnologien im „IKT 2020“, BMBF Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT): Forschungsaktivitäten, Anwendungsfelder und Branchen mit hohem IKT-Anteil

Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, Hochschulen, Großforschungseinrichtungen und andere FuE-Institutionen

https://www.foerderinfo.bund.de/de/informations-und-kommunikationstechnologien-1774.html

Forschungs- und Inno- FuE-Förderung mit vationsförderung der Trend Konzentration auf Bundesländer Schlüsseltechnologien und Entwicklung von Clustern

Technologie-Förderung vor allem für innnovative KMU – fließender Übergang Forschungsund Wirtschaftsförderung

https://www.foerderinfo.bund.de/de/laender-1718.html

Bundesländer

Anschub von Digitalisie- Unternehmen mit Sitz rungsprojekten im jeweiligen Bundesland

Forschungsausgaben (F&E) steuerlich absetzen Neben der direkten Projektförderung ist seit dem 1. Januar 2020 auch eine steuerliche Förderung für Vorhaben der Forschung und Entwicklung (F&E) in Deutschland möglich. Unter34

https://transformation-it.de/foerderprogramme-digitalisierungsprojekten-durch-die-bundeslaender/

nehmen können so die Lohnkosten für F&E-Projekte steuerlich geltend machen. Nähere Infos unter: https://www.ihk-hesseninnovativ.de/forschungsausgaben-fe-von-der-steuer-absetzen/

Anhang 10: Literaturtipps • BDB Jahrbuch 2019/2020: Digitales Planen und Bauen, Bauverlag BV GmbH, Gütersloh. • Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2015): Stufenplan Digitales Planen und Bauen, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Berlin. • Pilling, André (2019): BIM - Das digitale Miteinander, Beuth Verlag GmbH, Berlin • Wien • Zürich. • https://www.dbz.de/artikel/dbz_Smart_und_vernetzt_in_ die_Zukunft_Quartier_Heidestrasse_3517013.html • e|m|w, energate-Magazin (Energiewissen und Best-PracticeBeispiele), Ausgabe 1|21 mit dem Themenschwerpunkt Quartiersmanagement. • https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/wege-zu-einem-klimaneutralen-energiesystem.html

HEA – Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung e. V. Reinhardtstraße 32 10117 Berlin