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Bauprojektmanagement: News, Ressourcen und Best Practices

Oracle Construction & Engineering auf der BIM World Munich 2019

Ulrich Hartmann
Product Manager, BIM Expert, Oracle Construction & Engineering

Mit einer rasanten Steigerung von mehr als 50 Prozent bei Ausstellern und Konferenzbeiträgen im Vergleich zum Vorjahr, sowie einer Verdopplung der Besucherzahlen zeigt sich die BIM World Munich auch 2019 weiterhin auf Wachstumskurs. Vorträge auf fünf Bühnen zeigen das breite Spektrum von BIM, von der Baubranche über die Stadtplanung bis hin zu sozialen Fragestellungen. Denn der BIM-Horizont reicht weit über das reine Erstellen von Gebäudemodellen hinaus. Das wird bei vielen Ausstellern deutlich, die ihre Produkte in einem breiteren Kontext der Informationsverteilung und des Informations-Managements positioniert sehen wollen. Denn: Insellösungen und Informations-Silos sind zwar out, noch fehlen an vielen Stellen jedoch die Standards und Lösungen für eine nahtlose Interoperabilität der einzelnen Prozessbausteine. Das hält selbstverständlich kaum einen Aussteller davon ab, entsprechende BIM-Dienstleistungen oder BIM-Lösungen anzubieten.

Dass es sich lohnt, aktiv an der Gestaltung von BIM mitzuarbeiten, zeigt der Vortrag von Frank Weiss, Director Product and Innovation bei Oracle Construction & Engineering. Auf Initiative von Oracle Aconex entstand die DIN SPEC 91391 „Gemeinsame Datenumgebungen (CDE) für BIM-Projekte“, die Aufgaben und Funktionen eines CDE klar definiert. Die DINSPEC stieß international auf großes Interesse und soll nun auf ISO/CEN-Ebene zur internationalen Norm weiterentwickelt werden. Wer hierzu und zu anderen BIM-Themen weiter ins Detail gehen wollte, konnte am Stand von Oracle Construction & Engineering weitere interessante Vorträge auf sich wirken lassen und mit Experten direkt über aktuelle Entwicklungen diskutieren.

Welcome Notes

In ihren Begrüßungsansprachen weisen die Vertreter der Interessengruppen auf den wirtschaftlichen und politischen Nutzen, aber auch auf die Vorbehalte gegenüber BIM hin. So betont Christine Degenhardt, Präsidentin der Bayrischen Architektenkammer, dass eine Reihe von Interessengruppen, von Handwerkern und KMU bis hin zu globalen Großunternehmen, in den Prozess involviert seien. Die Fragmentierung der Baubranche erschwere die Akzeptanz auf breiter Basis und jeder Stakeholder stehe vor einer steilen Lernkurve. Sie warnt daher vor den Risiken, aus der Wertschöpfungskette ausgeschlossen zu werden.

Dr. Markus Hennecke, Vorstand der Bayerischen Ingenieurkammer, sieht dagegen vorwiegend die Chancen und stellt fest, dass sich die Bauindustrie zwar im Wandel befinde, aber ohnehin seit Jahrzehnten digitale Werkzeuge einsetze. Das Arbeitsergebnis von Architekten und Ingenieuren seien immer auch Daten gewesen. In diesem Zusammenhang werde BIM das Building Information Management verbessern. Hennecke plädiert für einen europäischen Ansatz mit offenen Standards und das Informations-Management mit CDEs. Das BIM-Cluster des Bayerischen Staatsministeriums für Bau und Verkehr gehe bereits auf diesen Bedarf ein. Man sehe den Mittelstand auch in dieser Hinsicht als starkes Rückgrat der Wirtschaft.

Dieter Babiel, Hauptgeschäftsführer des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie sieht die Herausforderung in einem gemeinsamen Verständnis von BIM. Im Bausektor würden viele große Unternehmen eigenständige Lösungen anbieten, während kleinere Unternehmen noch Bedenken hätten und abwarten würden. Hauptaufgabe sei es, allen den Weg zu ebnen. Er sieht die deutsche BIM-Task Force Planen Bauen 4.0 (PB4.0) in der Pflicht. Sie sei dafür zuständig, dass alle am selben Tisch säßen. Mit mittlerweile 60 Mitgliedern habe sich PB4.0 zu einem nationalem BIM-Kompetenzzentrum entwickelt, das sich mit allen Aspekten von BIM befasse und eine zentrale Anlaufstelle für die Entwicklung von Standards und Positionspapieren sei.

Der Bau als größter Ressourcenkonsument und zugleich Verursacher von Abfällen, solle Aspekte wie Nachhaltigkeit und die vollständige Rückgabe von Material in den Kreislauf stärker berücksichtigen. Dabei könne BIM eine Schlüsselrolle spielen. Die Baubranche müsse zu einem Hightech-Sektor werden, der auch für junge Arbeitnehmer attraktiver sei.

Hauptgewinner entdecken den Nutzen von BIM!

Natürlich ist die Beobachtung von Strömungen und Tendenzen immer auch vom subjektiven Standpunkt des Beobachters abhängig. Deutlich ist jedoch, sowohl anhand der Konferenzbeiträge als auch bei den Ausstellern, ein deutlich gestiegenes Bewusstsein der Betreiber und des Facility Managements gegenüber den Vorteilen von BIM zu verzeichnen. Endlich(!), so möchte man ausrufen, haben die Betreiber belastbare Anwendungsfälle und praxisrelevantes Zahlenmaterial gesammelt, das die Forderung nach BIM-Anwendung in bereits frühen Phasen der Planung untermauert. BIM trägt damit sehr deutlich zur Verbesserung des Betriebsergebnisses in der Nutzungsphase bei. Allerdings nur dann, wenn man nicht erst bei Fertigstellung des Gebäudes damit anfängt. Dies zeigen einige Vorträge von Betreibern aus Praxis überzeugend.

So kontrolliert KeyLogic die Sauberkeit von Waschräumen und Toilettenanlagen bereits mit ausgefeilter Sensorik auf der Grundlage des Digitalen Zwillings, also dem Abbild des realen Gebäudes, um die Reinhaltung der Anlagen zu kontrollieren und Reinigungsprozesse zu koordinieren.

Die Firma TOL sieht Cloud-basierte Lösungen und Standards im TGA-Bereich als "Enabler" für die informationstechnische Zusammenarbeit. Die VDI-Richtlinie 3805 „Produkt Datenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung" samt dem auf vdi3805.org frei verfügbaren WebSelektor zum Download von Produktdaten für Ausschreibung, Planung, Betrieb und Instandhaltung, sind ein Beispiel für die weit entwickelte BIM-Standardisierung und Praxisintegration in der technischen Gebäudeausrüstung.

BIM einfach machen

Dass BIM kein Hexenwerk ist, bestätigt sich in vielen Vorträgen, beispielsweise von pit cup oder TÜV Süd. Der vielzitierte digitale Zwilling müsse jedoch - ohne übertriebenen Aufwand und hinreichend durchdacht - schon sehr früh in der Planungsphase zum Leben erweckt werden. Dabei ist die Lieferung von entsprechenden betriebsrelevanten Informationen bereits während der Planung und der Bauphase essenziell für eine nahtlose Übergabe der Daten an die Betriebsphase und einen anschließenden reibungslosen Betriebsablauf.

Klasse statt Masse

Welche Informationen betriebsrelevant sind, kann allerdings nicht über einen Kamm geschoren werden. Das liegt auf der Hand, denn unterschiedliche Betreiber und Betriebskonzepte, sowie unterschiedliche Anlagentypen erfordern sinnvollerweise unterschiedliche auf den Betrieb maßgeschneiderte Informationslieferungen. Es gilt also nicht eine für alle passende Standardschablone für BIM-Informationen zu fordern, sondern in jedem Einzelfall über die anstehenden Prozesse beim Betrieb eingehend nachzudenken und daraus die erforderlichen Informationslieferungen abzuleiten. Sehr erfreulich, dass hier bereits eine ganze Anzahl von Unternehmen diesem Bereich als lukratives Geschäftsmodell erkannt und BIM bereits in die Tat umgesetzt haben. Und das sowohl bei der Beratung als auch in der Projektrealisierung.

Energie-Effizienz = BIM-Effizienz

Es kann kaum überraschen, dass auch das Thema Energieeffizienz ein naheliegendes BIM-Thema der BIM World Munich 2019 war. Mit Simulationsmodellen, die die physikalischen Gegebenheiten und Nutzungsarten eines Gebäudes wiedergeben, kann eine energetische Optimierung und die energetische Abstimmung der Gebäudeeigenschaften stattfinden. Auf der Messe finden sich einige Anwendungsentwickler, die auf diesem Gebiet bereits langjährige Erfahrung besitzen und nun durch BIM eine noch qualifiziertere Modellgrundlage und eine gewerkeübergreifende Methodik der Zusammenarbeit vorfinden. Dies allerdings nur dann, wenn der Bauherr in eine eingehendere Planung investiert, in der Überzeugung durch energetische Optimierung von den Langzeiteinsparungen zu profitieren. Um das zu erreichen, sind abgestimmte BIM-Informationslieferungen zwischen den Planern notwendig. Das Feedback der Anbieter zeigt ein steigendes Interesse der Bauherren und Betreiber, hier die Möglichkeiten von BIM zu nutzen.

Zu alt für BIM, zu jung zum Abriss?

Trotz derzeitigem Neubauboom ist das Gros des heutigen Gebäudebestands älteren Datums und Bedarf aus diversen Gründen einer Renovierung. Eine ganze Anzahl von Herstellern bietet daher Laserscanner zur geometrischen Erfassung von Gebäuden. Leider verfügen die wenigsten Produkte dieser Art über eine entsprechende Software, die aus einer Punktwolke ein BIM-Modell erzeugt. Dieses wäre Voraussetzung für einen Einsatz von BIM bei der Planung von Umbaumaßnahmen. Wenn auch der Laser nicht in Wände hineinschauen kann, um die dort verbauten Bauteile ausfindig zu machen, wäre ein reines Geometriemodell als Ausgangsbasis sehr hilfreich. Die nachgelagerte Software der Firma Leica bietet eine dahingehende Lösung bereits an, um ein 3D-PDF oder eine DXF-Datei zu erzeugen. Umgekehrt kann ein bereits bestehendes IFC-Modell, das den Soll-Zustand aus der Planung charakterisiert, mit der Punktwolke (=Ist-Zustand) verglichen werden. So können Abweichungen schnell erkannt werden.

Gutes muss nicht teuer sein

Interessant ist die Lösung der Firma Robotic Eyes. Sie verwendet für die Erfassung der Gebäudegeometrie eine Microsoft Kinect. Bisher nur aus dem Gamingbereich bekannt, kann die neue Kinect mit ihrem Tiefensensor auf einer Entfernung von bis zu 8 Metern hinreichend genau arbeiten.

Auch die Firma Loclab geht ungewöhnliche Wege bei der Bestandserfassung, beispielsweise von Bahntrassen und deren Umgebung. Nach fotografischer Erfassung des Bestandes über Serienbildaufnahmen oder Videos errechnen Algorithmen anschließend das Geometriemodell. Auch hier sind Ansätze aus dem Gamingbereich im Spiel. Genauigkeit hier zunächst 5 cm, die sich jedoch durch Kalibrierung auf ein bis zwei cm steigern lässt. Eine baupraktisch meist ausreichende Präzision, vergleichbar mit Laserscans, allerdings mit deutlich geringerem Zeit- und Kostenaufwand. Doch das Beste kommt bekanntlich oft zum Schluss: Per Mustererkennung können aus der Rastergrafik anschließend Bauteile erkannt und aus einer recht umfangreichen Produktbibliothek durch echte BIM-Modellelemente ersetzt werden. Dies führt nochmals zu einer drastischen Verdichtung der Datenmenge, da Pixel-Information durch kompakte Modell-Information ersetzt werden.

BIM im Betrieb und zurück

Dass der Weg von Informationen aus dem digitalen Zwilling in das CAFM System keine Einbahnstraße sein muss, zeigt die Firma M&P anhand eines Büro-Campusneubaus von insgesamt 7000 m². Der Abgleich zwischen BIM-Modell und CAFM System geschieht hierbei automatisiert über Dynamo Skripts. In umgekehrter Richtung werden auch Änderungen, die während der Betriebsphase erfolgen, zum Beispiel der Austausch einer Pumpe, regelmäßig in das BIM-Modell zurückgespielt.  

Standards und offene Schnittstellen statt Kleine-Brötchen-Backen

Gute Anwendungen besitzen standardisierte Schnittstellen, schlechte Anwendungen nicht, so Claus Biedermann, CEO bei EBCsoft. Effizient seien automatisierte Schnittstellen, zum Beispiel für den Datenaustausch mit CAFM-Systemen. Es gelte, weniger mit Exceltabellen und mehr über Web-Schnittstellen zu kommunizieren. Systemintegration über Standards müsse Vertragsbestandteil bei BIM-Projekten sein. Die vom CAFM Ring entwickelten BIM-Profile von CAFMConnect könnten helfen, genau die richtigen Informationen an den Betrieb zu übergeben, denn lediglich 10 bis 15 Prozent der Informationen des Digitalen Zwillings würden im Betrieb benötigt. Gut zu wissen, welche 10 bis 15 Prozent das im Einzelfall sind.

Die zentrale Bedeutung von Standards beim Informations-Management betont auch Christian Knoth, Consultant AEC/BIM, N+P Informationssysteme. Wohl und Wehe der Datenintegration entscheide sich schon bei den Namenskonventionen, wie Knoth anhand eines beliebten Frühstücksgebäcks eindrucksvoll veranschaulicht. Das Bild verstünden alle unmittelbar, die Begriffsbildung drumherum sei dagegen vieldeutig, so Knoth. Eindeutigkeit könnten nur Standards schaffen. 

Gleiches Konzept, viele Namen: Weggli, Laibchen, Mütschli, Schrippe, Rundstück, Semmel, Brötla oder Kipf? Kommunikation zwischen Maschinen braucht Standards, um Eindeutigkeit zu schaffen.

Angesichts der verschiedensten Anwendungsfälle im FM, z. B. für Betriebskostenmanagement, Budgetierung und Kostenerfassung, Energiecontrolling, Flächenmanagement, Flottenmanagement, Wartung, Bestandsmanagement, IT-Management, Mietermanagement, Reinigung, Schlüsselmanagement, Gesundheits- und Umweltschutz, Sicherheit, Umzugsmanagement usw. seinen Standards beim Datenaustausch umso notwendiger.

Standardvorlagen wie COBie müssten erweiterbar sein, eine Reduzierung auf ca. acht Eigenschaften bei der Übergabe an den Betrieb sei jedoch sinnvoll. Ziel sei es, nicht das BIM-Modell aus der Planung in das Asset-Informationsmodell für den Betrieb zu kopieren, sondern genau das zu extrahieren und zu übergeben, was im Betrieb benötigt werde.

Let’s BIM mit’anand!

Auch im Zeitalter von BIM sei Bauen immer noch ein sozialer Prozess. Das Übergehen von Kompetenzen der Subunternehmer, zum Beispiel in der Arbeitsplanung, führe auch mit BIM zu Fehlschlägen, meinen Stefan Gaa von Bosch Power Tools und Mark Novinsky, Consultant bei Refine Projects in ihrem Vortrag „BUILDING A SOCIAL PROCESS: A JOURNEY FROM CULTURAL CHANGE TO DIGITAL COLLABORATION ON SITE“. Ihre Präsentation betont den menschlichen Faktor bei der Zeit- und Montageplanung direkt auf der Baustelle. Planer ignorierten häufig die Erfahrungen, die Fachkräfte vor Ort gemacht hätten. Der Vorarbeiter habe häufig eventuell eine realistischere Idee für die praktische Umsetzung und Abstimmung zwischen den Gewerken.

Erfahrungen aus einem mehrtägigen Workshop mit Handwerkern, die in ihren Workflow mit Post-its-Aufklebern auf einem gemeinsamen Whiteboard koordinierten, wurde in ein digitales Tool überführt. Es bezieht auch BIM-Modelle mit ein, um Planungsqualität und Aussagekraft zu steigern.

Auf einem Tages- und Wochenplan kann jedes Gewerk seine aktuellen Aktivitäten planen und an anderen ausrichten. Bei bestimmten Situationen oder Ereignissen (z. B.  Änderungen, Kollisionen usw.) werden Benachrichtigungen ausgelöst. Über mobile Apps sind alle Betroffenen unmittelbar informiert und können reagieren. So kann die Expertise der erfahrenen Akteure im gesamten Team vor Ort genutzt werden.

Fazit

Trotz Bau-Boom kann man in Deutschland und im DACH-Raum zwar noch nicht von einem BIM-Boom sprechen. Die überwiegende Anzahl aller Neubauprojekte wird immer noch konventionell durchgeführt. Eine wachsende Anzahl von Bauherren und Nutzern will jedoch auch nach Bauabschluss noch wissen, was wann wie wo und von wem verbaut wurde, um das Gebäude in den anschließenden Jahrzehnten erfolgreich zu betreiben. Bauherren, die am Anfang in BIM investieren, sind am Ende wirtschaftlich erfolgreicher. BIM-Standards können die Umsetzung weiter erleichtern. Einige BIM-Standards für ein besseres Informationsmanagement sind bereits erschienen, weitere sind in der Entwicklung. Anwender und Lösungsanbieter erkennen deren Nutzen. Erkennbar steigende Anzahl von Unternehmen ist bereits soweit mit BIM vertraut, dass sie die Methodik durchgängig in ihren Projekten einsetzen.

Die BIM World Munich 2019 zeigt: Längst ist BIM nicht mehr Neuland. Auch wenn an einigen Stellen der Durchgängigkeit noch manuell etwas nachgeholfen werden muss, sind viele Unternehmen schon sehr weit in der Praxis voran gekommen.

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