BIM in der Betriebsphase – Herausforderungen und Potentiale

Analog zur Industrie 4.0 hat das Thema Building Information Modeling (BIM) in der Branche der Bauwirtschaft zunehmend an Bedeutung gewonnen. Für immer mehr Auftraggeber ist die BIM-Arbeitsmethode mittlerweile Standard für eine partnerschaftliche Zusammenarbeit mit einem ganzheitlichen Ansatz der Projektabwicklung. Im Ausland hat BIM bereits eine hohe Akzeptanz erlangt, z.B. in Großbritannien ist BIM verpflichtend bei öffentlichen Projekten anzuwenden [1].

In Deutschland wurde im Erlass des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit vom 16. Januar 2017 verabschiedet, dass die Bauverwaltungen bei größeren Bauvorhaben des Bundes über einem geschätzten Baukostenvolumen von 5 Millionen EUR, bereits in der ES-Bauphase prüfen sollen, ob die BIM-Arbeitsmethode umgesetzt werden kann [2].

Wofür steht das Akronym BIM?

Laut der Begriffsklärung des US-amerikanischen National Institute of Building Science (kurz: NIBS) geht es bei BIM darum, Informationen des digitalen Abbildes eines Gebäudes über den gesamten Lebenszyklus zur Verfügung zu stellen, damit zu arbeiten und miteinander auszutauschen [3]. Dazu wurde im November 2013 der Endbericht „BIM-Leitfaden für Deutschland: Information und Ratgeber“ vorgelegt [4]. Hiermit wurde in Deutschland eine erste nationale Grundlage für eine methodische Verbesserung in Bezug auf durchgängige Projektabwicklung von Bauprojekten mithilfe von digitalen Informationsmodellen entwickelt. Im Idealfall sollen im Gebäudemodell zu jedem Zeitpunkt in den verschiedenen Fachmodellen sowohl geometrische als auch objektbezogene (alphanumerische) Sachinformationen zur Verfügung stehen sowie zwischen Personen und Systemen möglichst verlustfrei kommuniziert werden. Über die technischen Informationen, wie etwa Material oder Oberflächen, können objektbezogene Angaben zum zeitlichen Verlauf des Bauprojektes, wie auch Kostenwerte ergänzt werden (4D- bzw. 5D-Modell). Wird ein solches Modell mit Informationen aus der Betriebsphase erweitert, wird von einem 6D-Modell gesprochen [5].

Welche Herausforderungen und Potentiale bietet BIM in der Betriebsphase

Mit Anwendung von BIM wird oftmals die Erwartung verbunden, die Effizienz und Qualität von Bauprozessen nachhaltig zu verbessern. Dabei wird zurzeit im Wesentlichen nur die 3D-Modellierung und die geometrische Koordination in Bauprojekten betrachtet [6]. In der Phase des Betriebs gehen jedoch die Anforderungen an ein leistungsfähiges Gebäudeinformationsmodell weit über die reine Geometriebetrachtung hinaus. Dort werden Informationen benötigt, die es ermöglichen, Objekte, Objektinformationen und Objektbeziehungen zu verwalten und in vielfältigen Dokumentenarten darzustellen, und zwar durchgehend von den ersten Planungsansätzen bis in die Betriebsphase. Die nachfolgende Abbildung stellt exemplarische Herausforderungen und Potentiale für die Betriebsphase dar.

Potentiale, die sich global betrachtet durch BIM ergeben, liegen vor allem in den Bereichen Qualitätssteigerung, Kostensicherheit und Termintreue sowie transparente Projektkommunikation über virtuelle Modelle. Aber auch die Möglichkeit einer lebenszyklusübergreifenden Betrachtung, das heißt von ersten Konzepten bis in den langjährigen Betrieb sind Vorteile von BIM [6]. Darüber hinaus verhilft die Anwendung von BIM zu einer Automatisierung von Wartungs- und Prüfprozessen sowie zu einer Reduzierung von Dokumentationsaufwänden, aufgrund abgestimmter und strukturierter Datenaustauschprozesse im gesamten Gebäudelebenszyklus. Dabei lassen sich durch ein systematisches Datenmanagement als auch durch energetisches Monitoring technischer Anlagen erhebliche Vorteile der BIM-Anwendung im Betrieb erkennen. Zudem können durch die Etablierung digitaler und virtueller Prozesse weitere Potentiale bspw. für Facility Manager (in der Betriebsphase) abgeleitet werden:

  • Übernahme der vollständigen, strukturierten baulichen und technischen Dokumentation eines Bauwerks
  • Übernahme strukturierter Bewegungsdaten z.B. zu Wartungs- und Prüfzyklen
  • nachträgliche Überprüfung der Anforderungen bei Änderungen der gesetzlichen Grundlagen
  • bessere Einschätzung von Aufwänden bei Sanierungs- und Umbaumaßnahmen, Wiederverwendung der Informationen
  • umfassende strukturierte Datengrundlage unterstützt bei Liegenschaftsmanagement und Betriebscontrolling

Ausblick – komplette Einbindung aller Beteiligten

Die Veränderungen bzgl. der Form der Zusammenarbeit oder auch „Kooperation“ stellt einen zentralen Aspekt der BIM-Arbeitsmethode dar und macht somit einen großen Unterschied in BIM-Projekten im Vergleich zur traditionellen Projektabwicklung aus. Dabei geht es u.a. um die Kernfrage: Wie kann ein Bauprojekt mit Hilfe der BIM-Methodik erfolgreich mit allen Projektbeteiligten in der Praxis realisiert werden?

Diese Fragestellung wurde im Rahmen der diesjährigen Bautec 2018 mit Fachexperten aus Ingenieuren, Architekten, Handwerkskammern als auch Verbänden vertiefend diskutiert. In diesem Zuge wurden den Beteiligten einzelne differenzierte Fragen zum BIM (auch zur Betriebsphase) gestellt. Auszugsweise zeigt die empirische Auswertung (folgende Abbildung), dass rund ¾ Viertel der Experten die Arbeitsmethodik BIM als zukunftsweisend erachten.

Problematisch an der Entwicklung ist jedoch die fehlende systematische Vorgehensweise für eine partnerschaftliche Zusammenarbeit sowie die einhergehenden Herausforderungen, die sich im Rahmen einer BIM-Anwendung bis in die Phase der Bewirtschaftung ergeben (bspw. Schwierigkeiten beim Informationsaustausch mit Projektbeteiligten in der Betriebsphase).

Wichtige Ansätze um mit BIM Einsparungen in der Betriebsphase zu erzielen sind, z.B. eindeutig definierte Prozesse sowie Zuständigkeiten als auch die Integration des Facility Managers bereits in die frühen Projektphasen.

Adaptiv zur Steigerung transparenter BIM-Prozesse besteht die Notwendigkeit der Einführung eines effektiven Change- und Kommunikationsmanagements – dies ist nach Aussagen einzelner Experten sowie Literaturrecherchen insbesondere im Betrieb noch ausbaufähig; bspw. durch folgende Maßnahmen zu unterstützen:

  • Beschreibung der zusammenhängenden BIM-Wertschöpfungsprozesse (Nutzung der gebäudebezogenen Daten in verschiedenen Anwendungsfällen)
  • Bereitstellung und Einarbeitung in moderne Softwaresysteme und Arbeitsweisen
  • Entwicklung eines Zusammenarbeitssystems aller Projektbeteiligten

Um diesen Maßnahmen in der betrieblichen Praxis gerecht zu werden, erfolgen momentan auch im öffentlichen Sektor unterschiedliche Pilotprojekte die sich der BIM-Thematik nähern. Zwecks Auskunft über Leitungsportfolio bspw. über Erfolgsaussichten sowie Entwicklungsperspektive der BIM-Einführung/Anwendung kann der Autor des vorliegenden Beitrags gerne kontaktiert werden.

Quellenverzeichnis:

  1. Hennings & Mombour (2018): BIM - Einstieg kompakt für Architekten, S. 51
  2. BuildingSMART e. V. (2018): https://www.buildingsmart.de/kos/WNetz?art=News.show&id=600, Abruf: 12.04.2018
  3. Essig (2014): Building Information Modeling (BIM) und Referenzkennzeichnung …, S. 9 f.
  4. Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2018): www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Anlage/Digitales/bim-leitfaden-deu.html, Abruf: 12.04.2018
  5. Borrmann et al. (2015): Building Information Modeling – Technologische Grundlagen und industrielle Praxis, S. 10 f.
  6. Liebich & Stuhlmacher (2009): Digitale Bauwerksmodelle: Einzug durchgängiger computermodellgestützter Prozesse nun auch im Bauwesen, S. 135 ff.

Autor

Dr. Robert Christian Fandl
Unternehmensberater bei BearingPoint

E-Mail: robert.fandl@bearingpoint.com

Fachliche Schwerpunkte im Leistungsportfolio Digital Real Estate Management u.a. Changemanagement durch BIM (Prozessbeschreibung/-modellierung sowie Ableitung von Handlungsempfehlungen)

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