Schritt für Schritt ins BIM-Zeitalter

Kompakt informieren

• Ist die BIM-fähige Software installiert und sind alle Mitarbeiter geschult, folgt der BIM-Projekteinstieg.
• Dabei wird die BIM-Planungsmethode möglichst anhand eines einfachen Pilotprojekts praktisch umgesetzt – zunächst als Little / Closed BIM, im nächsten Schritt als Big / Open BIM.
• Dabei sollten vorgegebene Kommunikationsstrukturen und -abläufe eingehalten werden, denn sie ermöglichen reibungslosere Projektabläufe. Dazu gehören beispielsweise eine Zieldefinition und die Erarbeitung eines BIM-Projektabwicklungsplans.
• Detaillierte Absprachen zwischen den Projektbeteiligten sind sehr wichtig, da entsprechende Richtlinien derzeit nur als Entwurf, respektive als Konzept vorliegen.
• Nach Projektabschluss sollten die gewonnenen Erfahrungen dokumentiert werden, um BIM als Prozess sukzessive optimieren zu können.

Nach der BIM-Implementierung im Unternehmen¹⁾ folgt der nächste Schritt: der Einstieg in das erste BIM-Projekt. Damit findet das im Selbststudium, in Kursen, Seminaren oder Workshops Erlernte seine erste praktische Anwendung²⁾. Das erste BIM-Projekt ist die wichtigste, weil lernintensivste Phase der BIM-Einführung und sollte darum gut vorbereitet werden. Ebenso wie bei der BIM-Einführung sollten auch beim ersten BIM-Projekt alle Mitarbeiter und gegebenenfalls alle Projektpartner früh einbezogen und motiviert werden, denn BIM ist Teamwork. Nur wenn alle Teammitglieder engagiert sind und gut zusammenspielen, klappt der BIM-Einstieg.

Was soll erreicht werden?

Vor jedem BIM-Projektstart sollten Zielvorgaben festgelegt werden: Welche Erwartungen werden an das Projekt und die Ergebnisse gestellt? Sind es die automatische Plangenerierung, Massen- und Mengenermittlung, das Kostenmanagement und / oder die Kollisionskontrolle? Oder sind es die Auswertungen gebäudetechnischer und energetischer Modelldaten für Berechnungen, Simulationen und die spätere Gebäudenutzung?

Achten sollte man insbesondere beim ersten BIM-Projekt auf eine realistische Zieldefinition, die vorhandenes Know-how und Büroressourcen nicht überfordert sowie kurz- und langfristige Ziele unterscheidet. Wird die BIM-Planungsmethode für ein „echtes“ Projekt büro- und softwareübergreifend im Sinne eines Big- oder Open-BIM-Projekts eingesetzt, ist eine Abstimmung der BIM-Ziele zwischen dem Auftraggeber und allen Projektpartnern erforderlich.

Dann müssen im ersten Schritt Fragen wie „Warum wird welche Information wann benötigt?“ und anschließend: „Wer stellt diese Information wie und wo bereit?“ vor Planungsbeginn eindeutig geklärt werden, um möglichst reibungslose Projektabläufe zu gewährleisten. Dazu werden derzeit Standards entwickelt, die voraussichtlich Ende 2019 als VDI-Richtlinienentwurf zur Verfügung stehen [2].

Konkret beschrieben werden projektspezifische BIM-Anforderungen in den „Auftraggeber-Informations-Anforderungen“ (AIA), auch „BIM-Lastenheft“ genannt. Darin definieren in der Regel der Architekt, der Gesamtplaner oder der BIM-Manager im Auftrag der Bauherren die Ziele des BIM-Einsatzes, woraus leistungsphasenbezogene Anforderungen abgeleitet werden. In den AIA-Vereinbarungen werden wichtige Rahmendaten, aber noch keine technischen Details für die Umsetzung des BIM-Projekts definiert, beispielsweise Projektinformationen, Termine, Leistungsphasen, Verantwortlichkeiten, BIM-Prozessabläufe, BIM-Modelle und Detaillierungsgrade des BIM-Modells, ferner Softwareanforderungen, Abgabetermine, Vorgaben für 2D-Pläne, Visualisierungen, Übergabe-Formate etc.

Die AIA enthalten außerdem für eine Honorarermittlung der geforderten BIM-Leistungen alle honorarrelevanten Informationen. Die technische Umsetzung der Rahmendaten des BIM-Projekts und die Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten werden im BIM-Projektabwicklungsplan (siehe unten) detailliert festgehalten.

Wie soll es erreicht werden?

Der BIM-Projektabwicklungsplan oder BIM-Abwicklungsplan (kurz BAP, englisch: BIM Execution Plan), auch „BIM-Pflichtenheft“ genannt, bildet die Grundlage einer BIM-basierten Zusammenarbeit an einem Big- oder Open-BIM-Projekt, definiert BIM-Ziele im Detail und deren technische Umsetzung, organisatorische Strukturen und Verantwortlichkeiten. Außerdem legt er die geforderten BIM-Leistungen sowie die Software- und Austauschanforderungen fest. Er ist das zentrale Dokument für eine praktische Umsetzung der BIM-Planungsmethode.

Der BAP basiert auf den Vorgaben der AIA und wird vor Projektbeginn von den Projektbeteiligten als Vertragsbestandteil vereinbart. Er definiert, welche Anwendungen und Prozesse erforderlich sind, welchem Zweck sie dienen und welche Leistungen zu erbringen sind. Der BAP soll ein transparentes und abgestimmtes Vorgehen im gesamten Projektablauf gewährleisten, die Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten unterstützen und für Transparenz, Sicherheit und klare Verhältnisse, insbesondere bei einem Personalwechsel oder einer Projektunterbrechung sorgen.

Dazu werden Ziele, organisatorische Strukturen und Verantwortlichkeiten definiert und dokumentiert. Ferner werden BIM-Leistungen in Form von Detaillierungsgraden der digitalen Bauwerksmodelle festgelegt, Prozess- und Austauschanforderungen an die Projektbeteiligten festgehalten etc. Untergliedern kann man den BAP in die Bereiche

• BIM-Ziele und Anforderungen (Einsatzbereiche, Fachmodelle, geometrische und alphanumerische Datenqualitäten, Qualitätskontrollen, Informationsanforderungen wie Detaillierungsgrade, Modellinhalte, Leistungen etc.),
• BIM-Prozesse (Schnittstellendefinitionen, Koordination, Datenmanagement etc.) und
• BIM-Infrastruktur (Austauschformate und -plattformen, Koordinations- und Kommunikationswerkzeuge, Datenhaltung, Datensicherheit etc.).

Bauprojekte stellen individuelle Anforderungen an das Informationsmanagement, weil unterschiedliche Fachbereiche, Gewerke, Projektziele, Richtlinien, Arbeitsabläufe, Datenübergaben oder Werkzeuge abgestimmt werden müssen. Einen in Bezug auf die Planung, Realisierung und Nutzung von Gebäuden idealtypischen, optimalen BIM-Prozess gibt es momentan ebenso wenig wie einen einheitlichen Standard. Deshalb sollte man sich bei der AIA- und BAP-Erstellung derzeit an erfolgreich abgeschlossenen BIM-Projekten orientieren.

Wie detailliert sollten BIM-Modelle sein?

Wichtig für die Planung von BIM-Projekten ist der Fertigstellungs- oder Modelldetaillierungsgrad (engl. Level of Development, kurz: LoD) des BIM-Modells. Der LoD setzt sich zusammen aus dem geometrischen Informationsgrad (engl. Level of Geometry, kurz: LoG) und dem alphanumerischen Informationsgrad (engl. Level of Information, kurz: LoI) der Bauteile, aus dem das BIM-Modell besteht.

Der geforderte Fertigstellungsgrad ist abhängig von der jeweiligen Leistungsphase und Fachdisziplin. Er entscheidet unter anderem darüber, welche Informationen eines Bauwerksmodells ausgewertet werden können: Abmessung, Fläche, Material, Brandschutzklasse, U-Wert etc. Welche geometrischen und alphanumerischen Informationen die Bauteile des BIM-Modells konkret in Relation zu einer bestimmten Leistungsphase enthalten sollten, wird von den Projektbeteiligten in den AIA und BAP definiert.

Die Fertigstellungsgrade sollten sich sinnvollerweise an den Leistungsbildern der HOAI orientieren, allerdings gibt es aufgrund eines fehlenden allgemeingültigen Standards (siehe oben) derzeit unterschiedliche leistungsphasenbezogene LoD-Definitionen, z. B.: [6, 7, 8, 9, 11]. Deshalb ist eine detaillierte Absprache unter den Projektbeteiligten aktuell besonders wichtig. Dabei sollte stets der Grundsatz beachtet werden, dass ein BIM-Modell nur so viele Informationen enthalten sollte, wie sie jeweils für die aktuelle Leistungsphase und Nutzung notwendig sind. Je höher nämlich der Detaillierungsgrad ist, desto größer ist auch die vom Anwender zu bearbeitende und von der Hard- und Software zu verarbeitende Datenmenge (Arbeitsaufwand, Antwortzeiten).

Das erste BIM-Projekt

Wichtig ist, mit einem überschaubaren Projekt anzufangen – am besten zunächst als Little / Closed BIM, also innerhalb eines Büros und mit Softwareprodukten des gleichen Herstellers. Dabei werden die BIM-Potenziale zwar nur teilweise, im Wesentlichen zur Optimierung eigener Prozesse, genutzt. Dafür wird aber der BIM-Einstieg einfacher, weil etwa obige Absprachen entfallen, respektive nicht so aufwendig sind.

Die Empfehlungen für das erste BIM-Projekt reichen von einem fiktiven Übungsprojekt, über die Neubearbeitung eines bereits abgeschlossenen Projekts zu Vergleichszwecken, bis hin zu einem „echten“, neuen Bauvorhaben. Welche Vorgehensweise die richtige ist, hängt von der Unternehmensgröße, der Auftragslage, den personellen Ressourcen, der Risikobereitschaft und von weiteren Faktoren ab.

Keinesfalls sollte man mitten im Projekt umsteigen, ein zu komplexes oder ein terminlich zu knapp kalkuliertes Projekt wählen. Denn BIM-Einsteiger brauchen Zeit für die Korrektur anfänglicher Fehler, den Aufbau von Kommunikationsstrukturen und für das Erlernen und Einhalten vorgegebener Arbeitsschritte und Abläufe. Ähnlich wie die Umstellung vom analogen auf das digitale 2D-CAD-Zeichenbrett kommt es erfahrungsgemäß auch während der BIM-Einführungsphase zunächst zu einem Produktivitätsabfall.

Wichtig ist deshalb, dass sowohl die Zielvorgaben und Anforderungen als auch die Erwartungen an den Mehrwert und einen reibungslosen Ablauf nicht zu hoch gesteckt werden. Sonst besteht die Gefahr, dass die Enttäuschung groß ist und die Motivation, weiterzumachen sinkt. Die Zielvorgaben sollten deshalb beim ersten Projekt niedrig angesetzt werden. Beispielsweise kann eine automatische Plangenerierung und Flächenermittlung im ersten Schritt schon ausreichend sein. Dazu genügt auch ein einfaches Modell.

Wird dessen geometrischer und alphanumerischer Detaillierungsgrad mit den Leistungsphasen sukzessive gesteigert, kann man es zum Beispiel für eine LV-Erstellung, Kostenermittlung oder für energetische Berechnungen nutzen. Diese Auswertungen stellen allerdings höhere Anforderungen an die Modellkonstruktion und dessen Auswertung über AVA-, Berechnungs- oder EnEV-Programme und meist eine Datenübergabe per BIM-Standardschnittstelle IFC voraus (Open BIM).

Die nächsten BIM-Projekte können dann schrittweise anspruchsvoller werden und auch die Kooperation mit Architekten und anderen Fachplanern kann sukzessive ausgebaut werden. Soll das nächste Projekt als Open-BIM-Projekt realisiert werden, müssen zunächst geeignete Projektpartner gefunden werden, die ebenso bereits über geschultes BIM-Personal verfügen und ebenso motiviert sind. Vorab sollten Details geklärt werden, etwa welche IFC-Version im Datenaustausch untereinander am besten funktioniert (z. B. die am häufigsten verbreitete Version 2x3 oder die aktuelle Version 4). Wichtig ist, dass BIM von allen Projektbeteiligten als Chance für eine neue Planungskultur verstanden wird, die Transparenz, Offenheit und Kooperationsbereitschaft von allen Projektpartnern einfordert.

BIM ist nicht statisch, sondern ein ständiger Optimierungsprozess. Deshalb sollte man Projekte während und nach Abschluss kontinuierlich in wichtigen Phasen überprüfen, ob der Kurs noch stimmt. Erreichte Ziele sollten stets an der Zieldefinition gemessen werden. Deshalb sollte der Fertigstellung eines BIM-Projekts eine Bewertungsphase folgen, in der dokumentiert wird, was gut und was weniger gut abgelaufen ist.

So kann man Aktivitäten nachvollziehen und Rückschlüsse für künftige Projekte ziehen: Wurden die gesteckten Ziele erreicht? Wurde der BIM-Projektabwicklungsplan eingehalten? Hat die Kommunikation und Kooperation geklappt? Wo gab es Probleme? Was muss verbessert werden? Aus den gewonnenen Erfahrungen und vor allem aus Fehlern sollte man lernen und einen Nutzen ziehen für kommende Projekte. Nur so lassen sich Schwachstellen erkennen und Abläufe optimieren.

Ein BIM-Projekteinstieg braucht Zeit

Der BIM-Projekteinstieg braucht Zeit. Nicht nur Software, Büro und Personal müssen schrittweise an neue Anforderungen angepasst werden. Es sind auch Enttäuschungen zu meistern: So werden die ersten BIM-Projekte mit neuer Software, noch nicht vertrauten Modellierungsregeln, Koordinations- und Kommunikationsabfolgen zumindest anfänglich unverhältnismäßig lange dauern. Im direkten Vergleich mit der konventio-nellen Planung wird BIM als ungewohnt, umständlich und der Aufwand als erheblich höher empfunden.

Auch Herausforderungen und Rückschläge wird es geben, weil die Software nicht so funktioniert, wie sie soll, weil automatisch generierte Grundrisse, Ansichten und Schnitte unerwartet viel Nachbearbeitungsaufwand erfordern, damit sie dem Bürostandard genügen, weil sich der Datenaustausch schwieriger als erwartet darstellt und so weiter.

Erfahrungen haben gezeigt, dass der Zeitraum vom BIM-Bürostart bis zu produktiven BIM-Projekten zwischen einem und mehreren Jahren betragen kann. Das bedeutet aber im Umkehrschluss: Mit jedem Tag, an dem man früher beginnt, gewinnt man einen wertvollen Erfahrungs- und Know-how-Vorsprung, der schon morgen im Wettbewerb um Projekte entscheidend sein kann. Marian Behaneck

Weitere Infos im Web (Auswahl)

bimundumbimherum.wordpress.com BIM-Blog

www.bim-ag.com Netzwerk für BIM-Profis

www.bim-events.de Seminare, Veranstaltungen

www.bim-information.com Video-Anwenderberichte

www.bim-me-up.com BIM-Blog

www.bimpedia.eu BIM-Wissenspool

www.buildinformed.com Beratung, Schulung, Infos

www.buildingsmart.de buildingSmart Deutschland

www.buildingsmart.de/bim-regional BIM-Regionalgruppen

www.buildingsmart-tech.org BuildingSmart International

www.deubim.de BIM-Akademie etc.

www.lynda.com Lernvideos, Suche: BIM

www.wirmachenbim.com BIM-Ausbildung DACH

www.youtube.de Kanal: „BIM for Beginners“

Literatur und Quellen

 [1] VDI 2552 Blatt 7 (Entwurf) Building Information Modeling – Prozesse. Berlin: Beuth Verlag, Oktober 2018

 [2] VDI 2552 Blatt 10 (in Vorbereitung) Building Information Modeling; Auftraggeber Informationsanforderungen (AIA) und BIM-Abwicklungspläne (BAP)

 [3] DIN EN ISO 19 650 (Entwurf) Organisation von Daten zu Bauwerken – Informationsmanagement mit BIM – Teil 1: Konzepte und Grundsätze, Teil 2: Lieferphase der Assets. Berlin: Beuth Verlag, April 2018

 [4] Borrmann, A.; König, M.; Koch, C.; Beetz, J. (Hrsg.): Building Information Modeling. Technologische Grundlagen und industrielle Praxis. Heidelberg: Springer, VDI-Buch, Heidelberg 2015

 [5] Egger, M.; Hausknecht, K.; Liebich, T.; Przybylo, J., Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR, Hrsg.): BIM-Leitfaden für Deutschland. Bonn: Eigenverlag, 2014, 575317

 [6] Essig, B.: BIM und TGA: Engineering und Dokumentation der Technischen Gebäudeausrüstung. Berlin: Beuth Verlag 2017

 [7] Hausknecht, K.; Liebich, T.: BIM-Kompendium. Building Information Modeling als neue Planungsmethode. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2019

 [8] Pilling, A.: BIM – Das digitale Miteinander: Planen, Bauen und Betreiben in neuen Dimensionen. Berlin: Beuth Verlag, 2019

 [9] Przybylo, J.; DIN (Hrsg.): BIM – Einstieg kompakt. Die wichtigsten BIM-Grundlagen in Projekt und Unternehmen. Berlin: Beuth Verlag, 2019

[10] Autodesk (Hrsg.): BIM-Pilotprojekt: Erste Schritte – Leitfaden. München: Eigenverlag, 2014, Download: www.bit.ly/tga1132

[11] Verband Beratender Ingenieure (Hrsg.): BIM-Leitfaden für die Planerpraxis. Berlin: Eigenverlag, 2016, Download www.bit.ly/tga1133

Bereits 2014 wurde BIM beim TGA-Planungsbüro Pinck Ingenieure Consulting, Hamburg, eingeführt. Bis 2020 soll die Planungsmethode in allen Bereichen implementiert sein. Dazu wird kontinuierlich in die Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter investiert. Neben der BIM-Planung gehören auch Dienstleistungen, wie BIM-Management, BIM-Beratung, Vorträge und Workshops, zum Leistungsumfang des Unternehmens. Als aktives Mitglied von BuildingSmart Deutschland und als Gründungsmitglied des BIM-HUB Hamburg trägt Pinck Ingenieure Consulting auch zur Entwicklung und zur Etablierung der modellorientierten Planungsmethode bei.

Als erstes BIM-Testprojekt wurde der Ausbau einer U-Bahn Haltstelle in Hamburg gewählt. Zu den übergeordneten Zielvorgaben des BIM-Einstiegs vor fünf Jahren zählten eine koordinierte und fehlerfreie Planung, die Einhaltung von Qualitäten, Terminen und Kosten. Neues Personal musste eingestellt, das vorhandene geschult und zwei BIM-Manager ausgebildet werden. Neue Konstruktionssoftware war nicht nötig, da BIM-fähiges TGA-CAD (Plancal nova) bereits vorhanden war. Dafür mussten Programme für die BIM-Modellanalyse, Kollisionskontrolle, Kooperation und Auswertung ausgewählt und auf Kompatibilität mit der vorhandenen Software getestet werden. Änderungen gab es in den Prozessabläufen: dazu gehören regelmäßige interne Prüfungstermine, bei denen Fachmodelle auf Modellinkonsistenzen oder Kollisionen geprüft werden, ferner Abstimmungs- und Koordinationsprozesse mit Projektpartnern.

Wichtige Einstiegshilfen waren die einschlägige Fachliteratur, BuildingSmart-Foren und -Fachgruppensitzungen, der Austausch mit Architekten und Tragwerksplanern sowie Schulungen. Letztendlich war aber das „Learning by Doing“ die beste Schulung. Eine realistische BIM-Sicht ist dem Unternehmen zufolge ebenso wichtig wie das Bewusstsein, dass die BIM-Planung zeitaufwendig und die Anforderungen an Mitarbeiter hoch sind. BIM-Software ist ferner nicht für alle Prozesse und Gewerke gleich gut geeignet, teilweise fehlerbehaftet, insbesondere der Datenaustausch. Trotz des insgesamt hohen Aufwands überwiegt der Nutzen: Die neuen Informations- und Kommunikationsabläufe machen Prozesse effizienter und transparenter, minimieren Planungs- und Baufehler und sorgen insgesamt für eine bessere Planungsqualität. Am meisten zum Erfolg beigetragen haben letztendlich die Motivation und das Engagement der Mitarbeiter, die frühzeitig einbezogen wurden. www.pinck.de