Building Information Modeling (BIM)

Für die Sanierung mit industriell vorgefertigten Bauteilen ist die Digitalisierung in Planung und Ausführung unbedingt notwendig. Als das geeignete und zukunftsfähige Instrument hierfür wird das „Building Information Modeling“ (BIM) angesehen, welches auch bei den Energiesprong-Projekten in den Niederlanden und in Frankreich Anwendung findet.

Der Begriff BIM, oder zu Deutsch Bauwerksdatenmodellierung, beschreibt eine digitale

Planungsmethode der vernetzten Planung von Gebäuden mithilfe von Software. Dabei werden alle relevanten Bauwerksdaten digital modelliert, kombiniert und erfasst. Das Bauwerk wird als virtuelles Modell geometrisch visualisiert und zusätzlich mit zahlreichen weiteren

Informationen, wie z.B. Bauteileigenschaften und Kosten, ergänzt (Computermodell). BIM findet im Bauwesen Anwendung sowohl zur Bauplanung und Bauausführung als auch im

Facility-60 Quelle: Bundesverband Deutscher Fertigbau (https://www.fertigbau.de/bdf/unsere-branche/#&panel1-1&panel2-1 )

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Management. Der Datenaustausch findet über eine genormte Schnittstelle, die Industry Foundation Classes (IFC), statt.

Stand der Einführung von BIM

Das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation hat 2015 eine umfangreiche Studie „Digitale Planungs- und Fertigungsmethoden“ erstellt (Braun, et al., 2015). Im Rahmen der Studie wurde auch eine Online-Befragung unter Planern, Handwerkern, Bauunternehmern und Bauherrenvertretern durchgeführt, die folgende Ergebnisse ergab: „Jeder fünfte Befragte kennt die Planungsmethode BIM nicht. Seit längerer Zeit (> 1 Jahr) arbeiten nur 14 % nach der BIM-Methode. 18 % der Teilnehmer finden diese Methode jedoch gänzlich ungeeignet.“

Bei der isolierten Betrachtung von BIM für Großprojekte ergaben sich jedoch deutlich höhere Nutzungsraten. Vor allem bei den Gruppen der Planer (Architekten, Fachplaner,

Generalunternehmen), Bauunternehmen und Projektsteuerer, die überwiegend Projektgrößen mit über 25 Mio. € bearbeiten, hat bereits jedes dritte Unternehmen nach der BIM-Methode gearbeitet.

Nur jeder Vierte geht davon aus, dass sich die Planungsmethode BIM bis in zehn Jahren

flächendeckend durchgesetzt haben wird. 13 % sind der Meinung, dass dies bereits in 5 Jahren der Fall sein wird. 17 % der Befragten schätzen hingegen, dass sich diese Planungsmethode gar nicht durchsetzen wird. (Braun, et al., 2015)

Die Architektenkammern der Länder hatten im Jahr 2017 zu der Nutzung von BIM eine

umfangreiche Online-Befragung ihrer Mitglieder gemacht. Diese kam zu ähnlichen Ergebnissen.

Beispielsweise gaben nur 12 % der befragten Kammermitglieder an, BIM zu kennen und es bereits im eigenen Büro einzusetzen (Reiß & Hommerich GmbH, 2017).

Um BIM-Modelle für Bestandgebäude zu erstellen ist ein sehr genaues Aufmaß notwendig. Als geeignete Methode wird dafür die Vermessung mit Hilfe von 3D-Scans erachtet. Die Technik ist auch in Deutschland vorhanden und wird oftmals in der Denkmalpflege eingesetzt, zur genauen Verbreitung liegen jedoch keine Studien vor. Eine ad hoc Desktop-Recherche der Autor*innen ergab, dass in allen Landesteilen zahlreiche Vermessungsbüros diese Technik anbieten. Daher ist davon auszugehen, dass dies kein Hemmnis für die Sanierung mit vorgefertigten Bauteilen darstellen wird. Jedoch darf der Aufwand vom 3D-Scan zum BIM-Modell nicht unterschätzt werden, da bei Konvertierung der Laser-Punktwolke zum BIM-Modell immer noch viel händisch nachgearbeitet werden muss.

Auch wenn die Studien zeigen, dass die Nutzung von BIM bei den Planenden noch nicht sehr verbreitet ist, gibt es doch nach Analyse der Autor*innen ausreichend Büros, die in der Lage sind das zu erwartende Auftragsvolumen zu bearbeiten. Bedenklich ist jedoch, dass die Studie des Fraunhofer IAO ergeben hat, dass 96 % der Teilnehmer die Daten mit Projektbeteiligten über PDF austauschen, auch die Papierform ist immer noch verbreitet. Doch nur 2,6 % der Befragten nutzen die für den digitalen Datenaustausch entwickelte und genormte IFC-Schnittstelle. Dies widerspricht der integralen Planungsmethode des BIM. Die Schnittstelle ist zwar vorhanden wird aber nur wenig genutzt. (Braun et al, 2015, S. 18)

Auch auf Seite der Ausführenden können nur sehr wenige Unternehmen Schnittstellen nutzen.

Dies führt zwangsläufig zu unnötigen Informationsverlusten.

Die oben genannte Studie des Fraunhofer IAO ging auch der Frage nach, ob es in den Projekten Schnittstellenprobleme zwischen den an der Planung, Ausführung und Fertigung beteiligten Partnern gab. Wie aus der Abbildung ersichtlich gibt es erhebliche Schnittstellenprobleme. Nur bei knapp einem Drittel der Befragten gab es keine Schnittstellenprobleme.

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Abbildung 21: Schnittstellenprobleme zwischen Planung, Ausführung und Fertigung

Quelle: Eigene Darstellung nach Fraunhofer IAO (Braun, et al., 2015)

Weiter ergab die Studie, dass bei 29 % aller Aufträge 2D/3D Planungsdaten immer oder häufig als Grundlage für ein eigenes Modell dienen. Weitere 16 % der produzierenden oder

ausführenden Unternehmen gaben an, dass sie immer oder häufig analoge Pläne, bzw. Pläne im PDF-Format digitalisieren und programmieren müssen. Ein Großteil muss die Daten anderweitig konvertieren. Ein direkter Import der Daten in die Fertigungsmaschinen ist noch nicht sehr verbreitet. Nur 18 % der Befragten gaben an, dass dies häufig bis immer der Fall ist. Auf Ausführungsseite würden also viele Unternehmen gerne die Schnittstellen für die Fertigung nutzen, aber sie sind noch nicht für alle Prozesse verfügbar.

Gleichwohl haben eigene Recherchen auf der Messe „Dach + Holz 2020“ ergeben, dass gerade im Holzbau in Deutschland der Grad der Vorfertigung, der Automatisierung und der Digitalisierung schon weit vorangeschritten ist und eine Voreiterrolle in der Baubranche einnimmt. Diese Expertise könnte für die breite Umsetzung serieller Sanierung sehr wertvoll sein.

Fazit

Als Fazit lässt sich sagen, dass in der Baubranche Produktivität und Innovationskraft anderen Wirtschaftsbereichen hinterherhinken. Ein Grund hierfür ist der noch geringe Digitalisierungsgrad bei Planung und Ausführung. Jedoch befindet sich die Baubranche in einer Umbruchphase und bereits entwickelte digitale Planungsmethoden werden nunmehr vermehrt eingesetzt. Ein Treiber der Entwicklung ist der Holzbau, jedoch zurzeit noch hauptsächlich im Neubaubereich.

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