BIM wagen, nicht warten

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• Im Vergleich mit Skandinavien, den USA, England, Holland und Singapur rangiert Deutschland bezüglich BIM noch als Schlusslicht.
• Es spricht jedoch vieles dafür, dass das Thema Building Information Modeling hierzulande nun Fahrt aufnimmt und sich auch schnell eine Nachfrage bei den Bauherren entwickelt.
• Die TGA bietet aufgrund ihrer Komplexität mit das größte Potenzial für die Kostensenkung durch BIM.
• Viele TGA-Planungsbüros nutzen schon heute zumindest closed BIM stärker als sie vielleicht ahnen.

Die Ankündigung von Alexander Dobrindt, Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur, vom Mai 2014, BIM werde bundesweit eingeführt und standardisiert, zeigt Wirkung. Das Interesse an BIM wächst nun auch in Deutschland rasant – die praktische Umsetzung erfolgt jedoch noch eher langsam. Von Mainstream kann noch keine Rede sein, aber die eher BIM-scheuen Fachplaner bewegen sich, so der Tenor auf den verschiedenen BIM-Foren und Messepräsentationen auf der BAU.

Was bei den großen Baukonzernen und Planungsgesellschaften bereits fachübergreifend „gelebt“ wird, stößt bei den Unternehmen der Technischen Gebäudeausrüstung jedoch noch auf Skepsis, so der Eindruck des Chronisten. Die Botschaft der deutschen BIM-Pioniere an die TGA-Planer war deshalb deutlich: Traut euch, wagt den Einstieg, BIM lohnt sich in jedem Fall, auch für kleinere Projekte. Und weiter: Spätestens in fünf Jahren wird die BIM-Methode Standard sein. Wer jetzt die Weichen nicht in Richtung BIM stellt, gerät ins fachliche Abseits.

BIM-Schlusslicht Deutschland

Die Zurückhaltung bei BIM ist nicht ohne Grund. Bestehende Normen, Vorschriften und andere Regelwerke sind in Deutschland noch nicht auf allen Ebenen BIM-konform. Deshalb sei es wichtig, die VDI-BIM-Richtlinien voranzutreiben, betont Andreas Kohlhaas, GSP Network GmbH, Erkrath ( www.gsp-network.com ). Auch die HOAI müsse BIM-Leistungen klarer definieren, selbst wenn dort die 3D- beziehungsweise 4D-Bearbeitung nach der BIM-Methode als besondere Leistungen in Leistungsphase 2 im Leistungsbild Gebäude und Innenräume bereits enthalten sei.

Auch unter HOAI § 3, Abs. 3, Satz 2 können besondere Leistungen und etwaige Mehraufwendungen infolge des BIM-Einsatzes gesondert vergütet werden, so ein Gutachten von Rechtsanwalt Dr. Robert Elixmann, Kapellmann & Partner, Mönchengladbach ( www.kapellmann.de ). Leider rangiere Deutschland im Vergleich mit Skandinavien, den USA, England und Singapur eher als Schlusslicht auf der Skala BIM-affiner Länder, bemängelt Kohlhaas. Herausheben würde sich dagegen die britische Bau- und Ausbauindustrie, die ein enormes Tempo bei der Umsetzung von BIM vorlege. In den Niederlanden reiche die BIM-Planung oftmals schon bis zur Erfassung von Lichtschaltern und Steckdosen, berichtet Kohlhaas. Fachplaner in Nordrhein-Westfalen bekämen den Druck engagierter holländischer Planungsbüros bereits zu spüren Abb. 1.

Positiv sei, dass sich überall in Deutschland sogenannte BIM-Cluster formieren, um das BIM-Planungsmodell gemeinsam schneller in den Markt zu bringen. Wichtig seien Fortbildungsprogramme, wie sie beispielsweise die Deu-BIM GmbH, Düsseldorf, anbietet ( www.deubim.de ). Partner der DeuBIM ist unter anderen die K+S Haustechnik Planungsgesellschaft GmbH, Rheinbach ( www.k-s-haustechnik.com ), die explizit auch TGA-Planungen nach der BIM-Methode durchführt. Eines der ersten kommunalen BIM-Projekte Deutschlands ist die Erweiterung des Aquaparks Oberhausen ( www.aquapark-oberhausen.com ) mit dem Bauherrn OGM, Oberhausener Gebäudemanagement GmbH. Bekanntlich sind die kommunalen Bauverwaltungen angehalten, bei öffentlichen Ausschreibungen die BIM-Planungsmethode einzufordern.

BIM ist auch für kleine Büros geeignet

Auch Dr. Thomas Liebich, AEC3 Deutschland GmbH, München, ( www.aec3.com ) bemängelt den Rückstand Deutschlands bei der Umsetzung der BIM-Methode: „Die Engländer preschen vor! Deutschland muss seine BIM-Aktivitäten künftig womöglich an britischen Normen und Richtlinien ausrichten. Bereits jetzt werden wichtige BIM-Standards auf internationaler Ebene definiert.“ Ein in Gründung befindliches CEN TC „BIM“ will die ISO-Normen TC59/SC13 „ISO home of open BIM“ für Europa übernehmen und eigene Normen entwickeln, die dann in das nationale Regelwerk einfließen ( www.nabau.din.de ).

Liebich ist überzeugt, dass die BIM-Methode gerade für die in Deutschland typischen kleinen Architektur- und Planungsbüros besonders geeignet ist. Diesen empfiehlt er den Einstieg über eine geschlossene BIM-Lösung (closed BIM, little BIM). Für größere Büros käme eher eine offene BIM-Lösung in Frage (open BIM, big BIM).

Der Vorteil von BIM für kleinere Büros sieht Liebich darin, dass die vorhandenen Informationen innerhalb eines begrenzten Bereiches vielfältig genutzt und ausgewertet werden können. Außerdem sei die bereits vorhandene Software in der Regel für die BIM-Methode geeignet. Liebich dazu: „BIM-Software kann man nicht kaufen, man muss sie erarbeiten“, und weiter, „der Planer muss bereit sein, mit wenig BIM anzufangen und sich nach und nach in das Thema einarbeiten.“ Nützlich für Einsteiger sei der BIM-Leitfaden für Deutschland – Information und Ratgeber Abb. 3.

Kollisionen frühzeitig erkennen

Größtes Hemmnis für ein effizienteres und wirtschaftlicheres Bauen ist der Unikat-Charakter der meisten Gebäude. Für die Baubeteiligten bedeutet das die Formierung immer neuer Konsortien, die ihre Geschäftsprozesse bei jedem Bauvorhaben zeitnah aufeinander abstimmen müssen. Peter Noisten, Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Valley, erklärt die aktuelle Situation der Bauplanung so: „Die Verschiedenartigkeit der Gewerke und die zunehmende Komplexität der Bauvorhaben erfordern eine immer engere Abstimmung, die mit klassischen Planungsmethoden kaum mehr zu beherrschen sind.“

Um den Rückstand Deutschlands auf dem Gebiet der IT-gestützten Planung aufzuholen, hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Berlin, das Projekt BIMiD – BIM-Referenzobjekt in Deutschland – etabliert ( www.bimid.de ). Das Projekt richtet sich an Architekten, Bauingenieure und Fachplaner, aber ausdrücklich auch an Handwerksbetriebe sowie an öffentliche und private Bauherren. Reales BIM-Referenzprojekt ist der Neubau des Bürogebäudes Haus H der Volkswagen Financial Services AG, Braunschweig.

Noisten und Aude Tan vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik begleiten die Planungsphase, um daraus zusammen mit dem BIMiD-Konsortium einen Referenzprozess abzuleiten. Dieser beinhalte auch Informationen darüber, wer wann was in welcher Menge und welcher Qualität abliefert. Wie es heißt, ist der Bau-herr mit den Ergebnissen des ersten Prozessworkshops sehr zufrieden, da im BIM-Planungsprozess Gewerke-Kollisionen frühzeitig erkannt wurden.

UK: BIM senkt Baukosten von Schulen

Wer mehr Zeit und Geld in die Planung investiert, kann kostengünstiger bauen und betreibt sein Gebäude über die Lebenszeit zu erheblich niedrigeren Kosten. Marc Heinz, Vrame GmbH, Berlin, ( www.vrame-gmbh.com ) sieht in der digitalen Bauplanung erhebliche Kostensenkungspotenziale für Bauherren und Gebäudebetreiber, aber auch für Fachplaner. Allein durch die Vermeidung von Kollisionen der Gewerke schon in der Planungsphase könnten rund 10 % der Baukosten eingespart werden, so Heinz.

Eine Auswertung von BIM-Projekten in Großbritannien habe ergeben, dass durch die Standardisierung von Bauprozessen nach der BIM-Methode Schulgebäude rund 26 % kostengünstiger gebaut werden können. Hinzu käme ein höherer Werterhalt der Immo-bilie aufgrund der BIM-Dokumentation des Gebäudes. Wichtig bei der Vorgehensweise sei eine hohe Modellgenauigkeit, um beispielsweise den Platzbedarf für die Haustechnik genauer abschätzen zu können Abb. 4. Dabei gelte es, auch Freiräume für Wartungsarbeiten an HLK-Anlagen zu definieren und zu simulieren. BIM erlaube jedoch auch, bislang eher unterschätzte Optimierungen vorzunehmen. So gehe eine effiziente Wegeführung in einem Gebäude viel stärker in die Lebenszykluskostenbilanz ein als der Energieverbrauch eines Gebäudes.

BIM-Berater Heinz geht davon aus, dass Bauherren und Investoren künftig Fachplaner vermehrt nach ihrer BIM-Kompetenz und des damit verbundenen innovativen Planungsprozesses auswählen. So erlaube es BIM bereits in der Wettbewerbsphase, auch Quasi-Ausführungspläne für die TGA-Gewerke zu generieren. Heinz: „Für den Bauherrn ist es wichtig zu wissen, wie sein Gebäude funktionieren könnte. Deshalb ist eine hohe Modellqualität gefragt.“ Es gebe also genügend Gründe, jetzt in BIM einzusteigen. Auch Heinz ermuntert die Fachplaner, BIM mit ihrer bereits vorhandenen Planungssoftware einzuführen: „BIM zwingt nicht zur Verwendung einer bestimmten Software. Wichtig ist die Einigung auf das Endformat der Daten zur Abstimmung mit den anderen BIM-Planungen.“

3D-Repräsentation anstatt Symbole

Trotz aller Beteuerungen, BIM-Neueinsteiger könnten mit ihrer bestehenden Planungssoftware künftig nach der BIM-Methode planen, scheint die Durchgängigkeit der Systeme doch nicht ganz so einfach zu sein. Für Stefan Schrenk, N+P Informationssysteme GmbH, Meerane ( www.nupis.de ), ist die nahtlose Datenübergabe zwischen Planung und Ausführung eng mit dem Übertragungsstandard an den BIM-Schnittstellen verbunden.

Wichtig sei die von „MEP-Ingenieuren“ (MEP: Mechanical, Electrical, Plumbing) und Herstellern geforderte Vereinheitlichung und Klassifizierung der Inhalte, beispielsweise auf der Basis der aus den Niederlanden kommenden Produktbibliothek „mepcontent.eu“ ( www.mepcontent.eu ). Nur so sei in der Ausführung eine Genauigkeit im Millimeterbereich erreichbar. Die Nutzung von Komponenten in 3D-Modellen (anstatt Symbolen in 2D-Plänen) führe zu einer erheblichen Zeiteinsparung bei Planung und Ausführung.

Schrenk warnt davor, in BIM nur ein dreidimensionales Modell ohne zusätzlichen „Content“ zu sehen. Vielmehr gehe es um einen prozessorientierten Planungsansatz mit BIM im Verständnis von Building Information Modeling. „Content“ bedeute in diesem Fall, dass Hersteller die Metadaten ihrer Komponenten und Systeme in einem einheitlichen Standard zur Verfügung stellen. Nur so könne ein 3D-Modell simuliert und nicht nur abgebildet werden Abb. 5.

Dabei müsse auch der Einfügepunkt eines Objekts in das 3D-Modell, beispielsweise der eines Motorventils, exakt definiert sein. Auch Montage- und Wartungsfreiräume für die 3D-Objekte müssten hinterlegt sein. Wegen der Komplexität von TGA-Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung seien hier die Ansprüche an Genauigkeit und Inhalt ungleich höher als bei anderen Gewerken. Umso wichtiger sei ein europäischer Standard für die Datenübergabe zur Vermeidung von Schnittstellenverlusten.

BIM beeindruckt Bauherren

Alexander Binder, dessen Büro sich auf die Gewerke Elektrotechnik und Technische Gebäudeausrüstung spezialisiert hat, sieht die Vorteile in der höheren Planungssicherheit für den Bauherrn, in der Verbesserung der Planungsqualität, in der seriösen Baukostenermittlung und in der schnellen Dimensionierung von Rohrnetzwerken.

Aktuelle Hemmnisse zur breiten Umsetzung von BIM sieht Binder in den fehlenden Kenntnissen des IFC-Austauschformats (IFC: Industry Foundation Classes, offenes Dateiformat, mit dem Bauwirtschaft und Facility Management wesentliche Informationen softwareneutral beschreiben und austauschen können), die fehlende Bereitschaft von Architekten an einem 3D-Modell mitzuwirken sowie der fehlende Druck der Baubehörden, eine Planung nach BIM-Standard einzufordern.

Aber auch die Softwarefirmen haben ihre BIM-Hausaufgaben noch nicht gemacht. So mangele es bei vielen Softwareprogrammen an IFC-Schnittstellen oder die vorhandenen Schnittstellen sind fehlerhaft implementiert. Und die Produkthersteller sind noch unsicher, welche Stammdaten sie den BIM-Planern zuliefern müssten. Auch hier fehle es noch an der entsprechenden Normierung dieser Daten.

Die Planung von TGA- und ELT-Gewerken aus einer Hand mithilfe der BIM-Methode habe den großen Vorteil, dass Kollisionen bereits in der Planungsphase erkannt und behoben werden können. Dies gelte insbesondere für Wanddurchbrüche und Leitungswege, aber auch für Rohrleitungen, Lüftungskanäle und Kabeltrassen. Ein weiterer Vorteil von BIM sei die automatische Massenermittlung mit Übergabe an die Angebotserstellung. Dadurch sei die Kostenschätzung viel genauer mit nur noch geringen Abweichungen zur Ausführungsplanung. Binder resümiert: Je genauer die Planung, desto größer die Zeitersparnis.

Hersteller benötigen BIM-Strategie

Wer als Produkthersteller BIM-Content leisten will oder muss, der sollte dazu eine langfristig angelegte Strategie entwickeln. Dr. Kai Oberste-Ufer, Bereich e-Business Management bei Dorma Deutschland GmbH, Ennepetal, weltweit agierender Spezialist für Zugangslösungen, sieht es als eine große Herausforderung, die rund 100 000 Teile von Dorma als BIM-Objekte für Planer, ausführende Firmen und Facility Manager zur Verfügung zu stellen.

Wichtig sei es, dass Hersteller eigene BIM-Kompetenz aufbauen und sich frühzeitig mit dem Thema Datenformate auseinandersetzen. Auch stelle sich die Frage, ob es Sinn macht eine eigene BIM-Webseite einzurichten oder die Daten über ein BIM-Portal wie beispielsweise „bimobject“ anzubieten ( www.bimobject.com ). Dass man dafür Geld in die Hand nehmen müsse, sei keine Frage, zumal es mit dem bloßen Angebot von 3D-Objekten nicht getan sei. Wichtig sei der zusätzliche „Content“, der permanent gepflegt werden müsse.

Aufgrund der wachsenden Bedeutung von BIM hat Hilti ( www.hilti.de ) seine CAD-Bibliothek mit BIM-Objekten ergänzt, ebenso sind Plug-ins für AutoCAD und Revit verfügbar. Dr. Oliver Geibig, Hilti Deutschland AG, sieht drei BIM-Bereiche, für die Hilti Assistenz anbietet:

• BIM in der Planung: Produkte von Herstellern im Gebäudeinformationsmodell
• BIM auf der Baustelle: Lagebestimmung und Absteckung mittels Bautachymetern und Dokumentation der Daten „wie gebaut“ Abb. 6
• BIM von der Baustelle zurück ins Büro: Vervollständigung des digitalen Modells für den Facility Manager, zum Beispiel Dokumentation von Brandschutzabschottungen mit QR-Code an der Installation sowie automatische Berichterstattung.

In Fachkreisen wird die BIM-Datenbank von Hilti als mustergültig gewertet.

Schüco bietet seine Metallbausysteme als 3D-Bauelemente auf der eigens eingerichteten BIM-Plattform unter schueco.bimobject.com an. Neben den geometrischen Daten enthalten die Dateien auch umfangreiche technische und organisatorische Informationen. Ausgeführte BIM-Projekte mit Schüco-Produkten sind eine Apartmentwohnanlage in Göttingen (Hans Streitner Architekten, HSA Berlin / Kleinmachnow), das Rathaus Biebergmünd (aig+, Düsseldorf) und ein Wohnhaus in der Pfalz (Mayarchitekten, Würzburg).

Bei diesen Projekten wurden die aus der Planung generierten BIM-Daten direkt über den Bestelleingang an die Fertigung weitergegeben. Auf der Baustelle hatten die Monteure mobilen Zugriff auf diese Informationen. Damit war die gesamte Wertschöpfungskette von der Planung über die Montage bis zum Gebäudebetrieb beziehungsweise zur Reparatur digitalisiert und dokumentiert.

Fazit

An BIM geht offensichtlich kein Weg mehr vorbei. Den Wechsel von der 2D-Symbolzeichnung zum 3D-Modeling sehen viele Protagonisten der BIM-Methode ähnlich revolutionär wie den Wechsel von Reißbrett und Tuschefüller zu CAD.

Wie so häufig bei Innovationen im Bau- und Ausbaugewerbe fehlt es noch an einschlägigen Normen und Richtlinien, die die BIM-Methode abbilden bzw. unterstützen. Auch die meisten Hersteller von Produkten, Systemen und Anlagen können offensichtlich keine bzw. noch keine BIM-gerechten Daten liefern. Die Empfehlung der BIM-Profis an BIM-Einsteiger lautet: BIM wagen, auch wenn der Einstieg aufwendig ist, möglichst mit der vorhandenen Software arbeiten und sich das notwendige Know-how über BIM-Cluster und Fortbildung aneignen.

Bei der traditionellen oder zeichnungsorientierten Projektabwicklung werden alle Komponenten und Kennwerte eines Gebäudes indirekt in Dokumenten, Plänen und Zeichnungen hinterlegt. Bei der BIM-orientierten Projektabwicklung wird der Lebenszyklus eines Gebäudes über die gesamte Projektlaufzeit im zugehörigen Modell abgebildet – von der Planung über die Ausführung bis zur Bewirtschaftung. Dabei ist das BIM-Modell als zentrale Datenbank Dreh- und Angelpunkt einer BIM-konformen Projektabwicklung. Sie steht allen Beteiligten jederzeit als Informationsplattform zur Verfügung. Ausgehend vom Entwurfsmodell des Architekten fließen bei BIM Objekte und Informationen in das BIM-Modell und vereinigen sich zu einem beständig wachsenden Gesamtkomplex. Das BIM-Modell in seiner Gesamtheit enthält Objekte, Parameter und Kennwerte aus den verschiedensten Fachdisziplinen – von der Architektur über die Haustechnik bis hin zur Tragwerksplanung.

Wer sich in der HLK-Branche mit digital-affinen Themen beschäftigt, stößt regelmäßig auf den MEP-Ingenieur. Auf den meisten deutschen Internetseiten und in einschlägigen BIM-Studien wird die Abkürzung „MEP-Ingenieur“ mittlerweile so selbstverständlich verwendet, dass sie nicht einmal mehr im Glossar auftaucht. Versuche, die Buchstaben MEP auf Deutsch zu deuten, schlagen jedoch fehl; selbst Google hilft da nicht weiter. Bei ask.com wird man fündig, vorausgesetzt man sucht nach dem „MEP-engineer“ und nicht nach dem „MEP-Ingenieur“. MEP steht für Mechanical, Electrical and Plumbing, ist dort auf Englisch zu lesen. Mechanical? Damit ist HVAC gemeint, also Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik. „Plumbing“ ist im Englischen eher ein Sammelbegriff für anspruchsvolle Rohrinstallationen – die Bezeichnung „Klempner“ greift zu kurz. Ask.com erklärt: Plumbing umfasst (in der angloamerikanischen Fachsprache) neben den klassischen Wasser- und Entwässerungs-Installationen auch Brandschutzsysteme, Gasversorgungsleitungen sowie Medienversorgungssysteme für medizinische Einrichtungen und Labore. Nur das „E“ für Electrical stimmt mit unserem Gewerkeverständnis überein. Also: Wenn es jetzt öfter bei Ihnen BIMelt und jemand will den „MEP“ sprechen, dann sind Sie, der TGA- und ELT-Fachingenieur, gemeint. WS.

ist freier Fachjournalist für Technische Gebäudeausrüstung, München, wsm@tele2.de