AVA-Software erhält durch BIM neue Impulse

02.05.2018 | Veröffentlicht in Ausgabe 05-2018 | Druckvorschau

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Gegenüber der planorientierten Erfassung verspricht die modellbasierte automatische Generierung von Massen/Mengen und LVs Vorteile. Auch die Kalkulation von Baukosten soll mit BIM-konformer AVA-Software einfacher werden.
</p> - © Nemetschek/Allplan — © Nemetschek/Allplan

1 Gegenüber der planorientierten Erfassung verspricht die modellbasierte automatische Generierung von Massen/Mengen und LVs Vorteile. Auch die Kalkulation von Baukosten soll mit BIM-konformer AVA-Software einfacher werden.

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AVA-Software wird immer leistungsfähiger. Zur Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung von Bauleistungen kommen Funktionen für Mengenermittlungen, Aufmaße, Kosten-, Nachtrags-, Projekt-, Adress-, Dokument-, Termin- oder Mängelmanagement hinzu.
Neue BIM-AVA-Schnittstellen versprechen einen Anschluss an die modellbasierte Planungsmethode und neue Möglichkeiten. Beispielsweise lassen sich per bidirektionaler Verknüpfung BIM-Bau-teile in der Tabellen- oder Baumstruktur des automatisch generierten Raumbuchs anzeigen – und umgekehrt.
Das macht automatische Massen-/Mengenermittlungen oder Kostenprognosen transparenter und nachvollziehbarer.
Leistungsverzeichnisse und Baukosten per Knopfdruck gibt es zwar nicht, weil bei der Übergabe immer wieder Detailprobleme zu lösen sind. Dennoch ermöglicht die BIM-AVA-Verknüpfung schnelle, nachvollziehbare und verlässliche Massen- und Kostenauswertungen schon in frühen Projektphasen.

Mengen, Baukosten und LVs des im CAD geplanten Gebäudes per Mausklick zu generieren, ist ein Wunsch, der so alt wie die CAD-Planung selbst ist. Seit es AVA-Programme zur Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung von Bauleistungen gibt (Multifunktionale Bürowerkzeuge, TGA 06-2014, Webcode 591910), wurden schon zahlreiche Versuche unternommen, per CAD-AVA-Verknüpfung eine automatische Massen- und Kostenermittlung in den Planungsbüros zu etablieren.

Dass dies nur zum Teil gelungen ist, hat viele Gründe. Dazu gehören unter anderem die teilweise noch verbreitete 2D-CAD-Planung, das meist fehlende Verständnis des CAD-Konstrukteurs für die Belange der Massenermittlung, der Kostenkalkulation und der Ausschreibung – und nicht zuletzt die Skepsis gegenüber dem, was der PC automatisch berechnet.

Massen und Mengen aus dem Modell

Entscheidend für eine erfolgreiche CAD-AVA-Anbindung ist die Transparenz und Nachvollziehbarkeit der importierten Daten, die eine Überprüfung auch bei Planungsänderungen sowie die Suche nach Fehlerquellen ermöglichen. Das der Planungsmethode Building Information Modeling (BIM) zugrunde liegende BIM-Gebäudemodell verspricht hier neue Möglichkeiten.

Werden alle ausschreibungs-, kosten- und terminrelevanten Daten in das BIM-Gebäudemodell eingepflegt, lassen sich aus diesem „5D-Modell“ alle Leistungen und Mengen für die Baukostenermittlung und Ausschreibung sowie Basisdaten für die Bauzeitenplanung automatisch ableiten. Das soll bereits zu einem frühen Planungszeitpunkt präzise Kosten- und Terminaussagen sowie eine kontinuierliche Kostenplanung und -dokumentation über alle Planungsphasen hinweg ermöglichen. Darüber hinaus lassen sich Ausführungs- und Kostenvarianten einfacher durchspielen und Projekte somit unter dem Kostenaspekt optimieren. So verspricht es die Werbung.

Damit das in der Praxis auch funktioniert, müssen allerdings diverse datentechnische Hürden überwunden und Details beachtet werden. So entspricht zwar das nach Bauteilen strukturierte BIM-Modell der elementorientierten Kostenermittlung nach DIN 276 in frühen Planungsphasen (Kostenrahmen, Kostenschätzung, Kostenberechnung). Für präzisere Kostenaussagen während der Ausführungsplanung (Kostenanschlag) und für Ausschreibungen müssen die einzelnen Elemente allerdings in eine den Leistungsbereichen der verschiedenen Gewerke entsprechende, positionsgenaue Gliederung überführt werden.

Außerdem kann man aus der Bauteilgeometrie und den Materialangaben im BIM-Modell alleine keine Baukosten ableiten. Diese müssen erst mit Bauleistungen, LV-Positionen und Preisen verknüpft werden. Es gibt mehrere Möglichkeiten, Bauteile aus dem BIM-Gebäudemodell mit Kostenkennwerten zu verbinden: Sie werden entweder extern manuell zugeordnet oder sie sind bereits im Gebäudemodell mit integrierten „Mutter-Leistungsverzeichnissen“ und hinterlegten Schätzpreisen verknüpft – oder sie werden automatisch, entsprechend ihrer Art über einen Bauelementschlüssel zugeordnet.

Die manuelle Zuordnung und Berechnung mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms entspricht der Praxis in vielen Büros, hat jedoch Nachteile: Mit der Komplexität des Bauwerks steigt der Bearbeitungsaufwand, zugleich sinkt die Transparenz und Nachvollziehbarkeit. Außerdem müssen Änderungen am Bauwerksmodell und damit verbundene Mehr- oder Mindermengen manuell in der Kostenschätzung angepasst werden.

Im CAD-Programm mit Leistungsverzeichnissen und Preisen bereits verknüpfte Standardbauteile haben den Nachteil, dass sie nicht flexibel sind und die Anpassung, Pflege oder Aktualisierung für den CAD-Anwender sehr aufwendig ist. Werden Bauelemente über einen Bauelementschlüssel in einer zentralen, von einem Drittanbieter verwalteten und gepflegten Kostendatenbank automatisch verknüpft, stehen immer aktuelle und verlässliche Kostenkennwerte zur Verfügung. Die Inhalte von Kostendatenbanken, wie BKI Baukostendatenbank, DBD BauPreise, sirAdos Baudaten und anderen, basieren auf bereits abgerechneten Bauwerken oder marktüblichen Preisen und können durch eigene Erfahrungswerte oder Werte eigener abgeschlossener Projekte ergänzt werden.

BIM-AVA-Verknüpfung

Wird ein BIM-Gebäudemodell direkt über das proprietäre Datenformat in ein AVA-Programm eingelesen, erstellt es daraus automatisch ein Raum- und Gebäudebuch, welches das Projekt in Geschosse, Wohnungen, Raumgruppen und Räume bis auf die Bauteilebene hierarchisch gliedert.

Die Bauteile lassen sich für beliebige Ebenen, Zonen oder einzelne Räume mit Standardelementen, manuell erstellten Elementen oder DBD-KostenElementen verknüpfen. Daraufhin werden die Projektkosten bauteilorientiert, nach Gewerken oder Vergabeeinheiten, nach DIN 276 oder anderen Kostengliederungsstrukturen aufgelistet. Per Variantentausch können Kostenalternativen entwickelt und so Bauwerke unter dem Kostenaspekt optimiert werden.

Aus dem Raum- und Gebäudebuch lassen sich automatisch auch alle Leistungsverzeichnisse für die verschiedenen Gewerke generieren. Damit Änderungen in der Planung im Raum- und Gebäudebuch, in den Leistungsverzeichnissen und in der Kostenermittlung selbstständig nachgeführt werden, muss das CAD-Gebäudemodell mit den Kostendaten stets verknüpft bleiben. Parallel zur Tabellen- oder Baumstruktur kann das Raum- und Gebäudebuch über einen Viewer auch geometrisch angezeigt werden.

Dadurch kann der Planer jederzeit sehen, an welcher Stelle im Projekt er sich gerade befindet. Markiert er ein Bauteil in der Bauteilliste, wird dieses auch im Modell grafisch hervorgehoben. Umgekehrt wird das im Modell markierte Bauteil auch in der Tabellen- oder Baumstruktur des Raum- und Gebäudebuchs angezeigt. So kann man jederzeit erkennen, welche Teilleistungen mit welchem Bauteil verknüpft sind und wie sich deren Mengen zusammensetzen.

Anhand des visuellen Raum- und Gebäudebuchs sieht man auch sofort die Auswirkung von Planungsänderungen, was nicht nur Kostenermittlungen und Ausschreibungen, sondern auch die Vergabe und Abrechnung, das Nachtragsmanagement, die Mängel- und Gewährleistungsüberwachung sowie die Kostendokumentation vereinfacht.

Über Filter- und Gruppierungsfunktionen lassen sich Bauteile nach beliebigen Kriterien sortieren. Das beschleunigt nicht nur die Zuordnung der Gebäudeelemente, sondern auch Auswertungen und Analysen. So lassen sich beispielsweise alle Wände einer bestimmten Wanddicke, alle Türen einer bestimmten Brandschutzklasse oder alle kostentreibenden Bauteile im Gebäudemodell anzeigen. Besprechungen mit Fachingenieuren oder gemeinsame Kostenentscheidungen mit Bauherren oder Investoren werden so erheblich vereinfacht, weil man grafisch sieht, worum es gerade geht.

Standards vereinfachen Datenaustausch

Damit die BIM-Gebäudedaten nicht nur eines bestimmten, sondern aller bauspezifischen CAD-Hersteller vom AVA-Programm ohne Informationsverluste verarbeitet werden können, lassen sie sich auch über das BIM-Austauschformat IFC (Industry Foundation Classes) importieren. Dieser von BuildingSmart International geschaffene, ISO-zertifizierte Standard bildet die Basis für einen hersteller- und länderübergreifenden BIM-Datenaustausch.

Damit können BIM-Modelle mit ihren Objekten zwischen verschiedenen Softwarelösungen und damit auch zwischen allen Projektbeteiligten ausgetauscht werden. So kann etwa der Architekt mit seinem Planungsprogramm das Gebäudemodell erstellen und alle Objekte eindeutig beschreiben. Bauausführende Unternehmen können diese Informationen über IFC importieren und beispielsweise für den Materialeinkauf oder die Angebotserstellung nutzen. Bauherren und Gebäudebetreiber können später die benötigten Daten eines zu wartenden oder zu reparierenden Bauteils am PC abfragen, ohne dicke Ordner wälzen zu müssen.

Damit dies in der Praxis im Zusammenspiel der vielen Programme auch funktioniert, wurde kürzlich DIN SPEC 91 400 [1] eingeführt. Die Technische Regel stellt ein Klassifikations- und Beschreibungssystem zur Verfügung, mit dem BIM-Modelle so strukturiert werden können, dass ihre bauteilbezogenen und alphanumerischen Dateninhalte sowohl kompatibel zum Ausschreibungssystem STLB-Bau als auch zur IFC-Syntax sind.

Ziel der DIN SPEC 91 400 ist es, ein einheitliches Klassifikations- und Beschreibungssystem für BIM-Objekte, wie Wände, Fenster oder Sanitärausstattungen, zu definieren, sodass die Planer anhand von Katalogen Bauteile oder Haustechnik-Objekte aufgrund ihrer Eigenschaften komfortabel auswählen, BIM-Modelle eindeutig beschreiben und so Leistungsverzeichnisse einfacher generieren oder Baukosten abschätzen können.

Beispiele für BIM-AVA-Schnittstellen

Avanti BIM von Softtech übernimmt über eine bidirektionale Anbindung an das CAD-Programm Spirit alle Mengen aus BIM-Modellen, etwa von Autodesk Revit. Die ermittelten Mengen und Bemusterungen lassen sich jederzeit im BIM-Modell zurückverfolgen. Die modellbasierte Mengen- und Kostenermittlung schafft dadurch mehr Transparenz und Planungssicherheit. Mengen weiterer CAD-Systeme können über die IFC-Schnittstelle unmittelbar in die AVA- und Kostenmanagement-Software Avanti importiert werden.

Mit Bechmann BIM von Bechmann lässt sich der Zeitaufwand für Mengenermittlungen in Bechmann AVA reduzieren. Anstelle Flächen und Volumen einer Position mühsam zusammenzustellen, weist der Planer den Bauteilen Leistungen zu, die zu parametrischen Kostenelementen gebündelt werden. Suchfunktionen sorgen dafür, dass kein Bauteil bei der Ausschreibung vergessen wird. Bechmann BIM ermöglicht so einen frühzeitigen Überblick über die Kostenstruktur eines Projektes, zeigt kostenintensive Bauteile an und erlaubt Vergleiche mit alternativen Konstruktionen.

Das Modul BIM2AVA des AVA- und Baukostenmanagementsystems California.pro von G&W Software generiert aus BIM-Gebäudemodellen kaufmännische Gebäudemodelle. Jedes in der AVA betrachtete Bauteil kann im 3D-Modell lokalisiert werden und umgekehrt. Das automatisch erzeugte Raum- und Gebäudebuch ermittelt Massen, Mengen und Leistungen, die sich bei Modelländerungen aktualisieren. Darin sind alle im BIM-Modell enthaltenen Bauteile und Räume mit den in der IFC-Datei hinterlegten Eigenschaften abgebildet und logisch gruppiert. BIM2AVA ermöglicht damit eine schnelle, präzise Kostenermittlung, die auch Planungsänderungen berücksichtigt.

DBD-KostenKalkül von Dr. Schiller und Partner ermöglicht die BIM-basierte grafische Mengen- und Kostenermittlung im Hochbau. Auf der Grundlage importierter IFC-Modelle oder gescannter Pläne lassen sich damit automatisch komplette Leistungsverzeichnisse mit Mengen und Preisen generieren. So erhält man bereits in frühen Planungsphasen detaillierte Kostenermittlungen nach DIN 276, die per GAEB-Schnittstelle in AVA- oder Kalkulationsprogramme importiert werden können. Die Leistungspositionen können mit STLB-Bau – Dynamische BauDaten ergänzt werden. Im Zusammenspiel mit DBD-KostenAnsätze ist eine automatische Vorkalkulation möglich.

DBD-BIM von f:data ermöglicht mit einem in CAD- oder BIM-Programme integrierten Plug-in die Erstellung DIN-SPEC-91400- und STLB-Bau-konformer Kosten- und Angebotskalkulationen direkt aus dem jeweiligen Planungsprogramm heraus. In den Bauteildaten integriert sind auch technische Regeln wie DIN-Normen und VDI-Richtlinien. Für eine automatische Baukostenermittlung muss das BIM-Bauteil lediglich ausgewählt und im Auswahldialog von DBD-BIM beschrieben werden. Weiterverarbeiten lassen sich die Daten per AVA- oder ERP-Software, GAEB-, IFC- oder XLS-Schnittstelle.

Mit der AVA- und BIM-5D-Lösung Nevaris von Nevaris Bausoftware wird die Planung mit den Bereichen 3D-Modellierung, AVA und die Bauausführung mit den Bereichen Kalkulation, Abrechnung und Controlling in einer Software integriert, was Prozesse beschleunigen und einen einfacheren Abruf von relevanten Informationen für Kalkulation, Ausschreibung und Controlling ermöglichen soll. Im integrierten 3D-Viewer lassen sich Projekte von allen Seiten betrachten und dabei auch Details, z. B. alle Schalungsflächen anzeigen. Ein Datenaustausch ist über offene Standards und Arbeitsabläufe (Open BIM) und über die Kollaborationsplattform bim+ möglich.

Mit dem Add-On Nova AVA BIM von Nova Building IT stehen 3D-Modelle für AVA-Prozesse als Online-Service orts- und geräteunabhängig zur Verfügung. Die auf Basis des Open BIM-Standards bidirektional mit dem BIM-Modell verknüpften Informationen, wie Materialien, Hersteller, Preise oder Mengen, werden im Raumbuch und in LVs verarbeitet, um Kosten zu planen, Aufträge zu vergeben, Bauleistungen modellbasiert abzurechnen und den Kostenverlauf zu dokumentieren. Das vereinfacht die kooperative Projektplanung und -steuerung und ermöglicht eine interaktive Objektbegehung.

Bei der IFC-Mengenübernahme von Orca AVA von Orca Software lassen sich CAD-Bauteile bedarfsgerecht zuordnen sowie Massen und Mengen auswerten. So werden etwa in den Raumlisten gleiche Bauteile zusammengefasst und ihrer Position im Projekt zugeordnet, z. B. alle Waschtische im Erdgeschoss. Übernommen werden können sowohl Raumlisten und Kategorien als auch einzelne Bauteile. Vor der Übernahme der Daten aus einer IFC-Datei lassen sich diverse Optionen festlegen. Die IFC-Spezifikationen werden wahlweise ganz oder teilweise mit übergeben und bilden zusammen mit den Massen und Mengen die Grundlage für Leistungsbeschreibungen.

iTWO von RIB Software deckt das Aufgabenspektrum in AVA, Kostenplanung Projektsteuerung und Gebäudemanagement modular ab. Aus 3D-Geometriedaten werden 5D-Modelldaten für die Projektsteuerung von Kosten, Leistungen und Terminen. In einem mehrstufigen interaktiven Prozess werden die Ausstattung des Objekts festgelegt und die gewählten Leistungen mit den CAD-Objekten im 3D-Viewer verknüpft. Die Mengenabfrage liefert exakte Mengen nach VOB und ausführungsgerechte Detailmengen für LVs. Darüber hinaus ermöglicht iTWO wahlweise eine herkömmliche alphanumerische oder modellbasierte Kostenkalkulation nach allgemeinen Kennwerten, DIN 276 oder frei definierten Kostengliederungsstrukturen.

„Per Mausklick“ geht dennoch nicht

Auch wenn viele Hersteller von AVA- und Kalkulationslösungen die Potenziale der modellorientierten Arbeitsweise erkannt haben und inzwischen entsprechende BIM-AVA-Schnittstellen offerieren: Die Entwicklung steht noch am Anfang und Massen, Mengen, Baukosten oder LVs per Mausklick werden schon aufgrund der sehr heterogenen Softwarelandschaft ein Wunschtraum bleiben.

Abgesehen davon, dass die BIM-Arbeitsweise noch wenig verbreitet und der Aufwand, Bauteildaten mit Qualitäten und Kosteninformationen komplett in das BIM-Gebäudemodell einzupflegen, trotz verschiedener Automatismen hoch ist, stehen dieser Wunschvorstellung zahlreiche Hürden entgegen. Dazu gehört nicht nur, dass bereits bei der 3D-Modellierung und bei der IFC-Übergabe zahlreiche Regeln zu beachten sind. Schließlich wird nur das korrekt ausgewertet, was auch korrekt konstruiert und kodiert worden ist.

Hinzu kommt, dass beim Export und Import Informationen diverser Bauteile verloren gehen oder unterschiedlich interpretiert werden, sodass Fehler entstehen und manuelles Eingreifen erforderlich ist. Trotz dieser und weiterer Herausforderungen – BIM-konforme AVA- und Kalkulationslösungen können bereits in frühen Projektphasen automatisiert verlässliche Massen- und Kostendaten liefern, die Kostenentscheidungen beschleunigen, die Kosten- und Planungssicherheit steigern.Marian Behaneck