Das Building Information Modeling (BIM) hat in jüngerer Vergangenheit enorm an Bedeutung gewonnen. Digitalisierung und spezielle Software für das BIM verbessern die moderne Bauplanung. BIM greift auf Softwarelösungen zurück und erzeugt von Bauwerken einen digitalen Zwilling. Die Bezeichnung ist deshalb gewählt, da sich in digitaler Form alle Informationen über ein Bauwerk betrachten lassen. Die Entwicklung im Bereich BIM schreitet rasant voran. Neue technische Möglichkeiten vereinfachen die Nutzung in der Praxis. Gleichzeitig stehen Unternehmen sowie Dienstleistern, die im Bereich der Gebäudetechnik tätig sind, neue Möglichkeiten offen.
Entwicklungen im Bereich BIM – dahin geht die Zukunft
Das digitale Bauprojektmanagement ist in einigen Ländern bereits seit geraumer Zeit Standard. BIM ist hierbei eine zentrale Methode, um dieses digitale Bauprojektmanagement in der Praxis umzusetzen. Vor allem die USA haben früh digitale Systeme für die Bauplanung eingesetzt. Auch einige europäische Länder setzen seit vielen Jahren auf digitale Planungsmethoden. Dänemark beispielsweise hat bereits 2007 ein Gesetz eingeführt, das bei öffentlichen Bauvorhaben den Einsatz von BIM vorschreibt. Dementsprechend weitverbreitet ist die digitale Planung in diesem Land und die verschiedenen Unternehmen, die im Alltag mit BIM arbeiten, haben viele praktische Erfahrungen gesammelt.
In Deutschland hinkt die Entwicklung noch hinterher. Gleichzeitig gewinnt die digitale Bauplanung schnell an Bedeutung. Die aktuellen Trends beschäftigen sich vor allem mit der Verbesserung der vorhandenen BIM-Systeme. Im Fokus steht hier die Qualität der Daten. Teilweise erfolgt eine Digitalisierung nur mit dem Hintergrund, dass digitale Daten vorhanden sind. Sind diese jedoch nicht präzise oder unvollständig, sind sie für die weitere Nutzung wertlos. Deshalb werden immer mehr Regeln für die Daten, die im BIM gespeichert werden, sowie Qualitätskontrollen eingeführt. Das Ziel ist es, die Qualität der Daten sicherzustellen. So wird BIM immer relevanter und zuverlässiger.
Eine weitere Entwicklung betrifft die Form, in der die digitalen Daten gespeichert werden. BIM-Systeme bringen oftmals eigene Datenformate mit. Im Baubereich ist dies kritisch. Zum einen haben zahlreiche verschiedene Firmen und Dienstleister Berührungspunkte mit einem Gebäude. Zum anderen hat ein Bauwerk einen Nutzungszyklus von mehreren Jahrzehnten. Es muss sichergestellt sein, dass in der Zukunft jedes Unternehmen problemlos auf die vorhanden BIM-Daten zugreifen kann. Deshalb geht die Entwicklung klar in Richtung nicht-proprietäre Datenstandards. Diese sorgen für maximale Kompatibilität und binden Unternehmen nicht an eine bestimmte Plattform.
Ein weiterer Trend im Bereich BIM ist die Künstliche Intelligenz. Die KI hilft bereits bei der Entstellung von Entwürfen. Ebenso sind vermehrt BIM-Systeme mit KI und dem maschinellen Lernen im Einsatz, die bei der Planung von Versorgungsleitungen und dem Facilitymanagement helfen. Hier sparen die intelligenten Systeme Zeit und finden kostenoptimierte Lösungen.
Stufenplan digitales Planen – diese Regelungen legt das BMVI fest
Die Bundesregierung hat die Vorteile einer digitalen Planungs- und Baukultur ebenfalls erkannt. Deshalb wurde bereits unter der Regierung von Angela Merkel ein Stufenplan für digitales Bauen beschlossen. Der Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur, Alexander Dobrindt, brachte diesen Plan 2015 ins Rollen. BIM spielt im Stufenplan eine zentrale Rolle und wird mehrfach erwähnt. Es geht im Kern darum, Standards für die Planung, den Bau sowie den Betrieb von Bauwerken zu etablieren. Die Einführung von modernen und IT-gestützten Prozessen soll den gesamten Nutzungszyklus eines Bauwerks digitalisieren. BIM bildet hierbei das technische Rückgrat. Im Fokus stehen Schnittstellen und die einfache Bereitstellung von Daten in digitaler Form. Auf diese Weise sinken die Kosten sowie die Planung und Sanierung sind deutlich einfacher durchzuführen. Seit Beginn des Jahres 2020 sind die Vorschriften des Stufenplans bei Neubauten in Deutschland verpflichtend.
BIM-Software als Gesamtkonzept von der Bauplanung bis zum Facilitymanagement
Die praktische Umsetzung von BIM findet mithilfe von Software statt. Es gibt unterschiedliche Plattformen, die in diesem Bereich zum Einsatz kommen. Diese sind jeweils für bestimmte Branchen und Aufgaben angepasst. Spezialisierte Software hat den Vorteil, spezifische und umfangreiche Funktionen für bestimmte Aufgabenbereiche bereitzustellen. Dabei wirkt die Software nicht überladen und ist somit anwenderfreundlich. Der zentrale Vorteil von BIM und den Daten kommt an diesem Punkt zum Tragen. Der digitale Zwilling ist systemübergreifend verfügbar und wird einfach in die eigene Softwareplattform importiert.
Dies beginnt bei CAD-Software für alle Bereiche des Bauwesens, vom Architekten bis zum Bauunternehmen. Entsprechende Softwarelösungen mit dem Fokus auf bestimmte Branchen gibt es dann für alle Aufgaben im Gebäudemanagement. Dazu gehören unter anderem bauteilorientierte Gebäudemodelle oder Programme für die Gebäudeverwaltung und das Facilitymanagement.
Diese BIM-Softwarelösungen ersetzen andere Programme, die jeweils nur für Teilaufgaben konzipiert waren. So bereitet bereits der Architekt die Daten vor, die später das Bauunternehmen für die Termin- und Bauzeitplanung mit Timeline-Simulationen einsetzt oder das Facilitymanagement für die Verwaltung der Immobilie nutzt.
Zentrale Softwarelösungen sind ein wesentlicher Bestandteil des BIM-Konzepts. Gleichzeitig gelingen hier die Automatisierung sowie die Integration von IoT. Berechnungen für den Materialbedarf während der Bauplanung übernimmt die Software auf Basis der Daten, die der Architekt erstellt hat. Sensordaten lösen vorprogrammierte Aktionen aus und automatisieren so das Facilitymanagement. So gelingt die Digitalisierung in der Bauplanung und Gebäudeverwaltung.
BIM unterstützt die Planung von Energie- und Materialbedarf
BIM kann bereits bei der Planung dabei helfen, den späteren Energiebedarf eines Gebäudes zu berücksichtigen. Mithilfe digitaler Gebäudemodelle lassen sich unterschiedliche Planungsvarianten vergleichen und technische Systeme aufeinander abstimmen. So können beispielsweise Lösungen gewählt werden, die den Energiebedarf während der Nutzung reduzieren.
Auch während der Bauphase können detaillierte digitale Planungsdaten Vorteile bieten. Änderungen und Abstimmungsprobleme lassen sich frühzeitig erkennen, bevor sie auf der Baustelle zu zusätzlichen Arbeiten oder Materialeinsatz führen.
BIM-Software stellt den beteiligten Unternehmen dafür gemeinsame und aktuelle Planungsdaten zur Verfügung. Dadurch können Materialmengen genauer kalkuliert, Abläufe abgestimmt und unnötige Nacharbeiten reduziert werden. Wie hoch die tatsächlichen Einsparungen bei Material oder Energie ausfallen, hängt vom jeweiligen Bauprojekt und der konkreten Umsetzung ab.
BIM für Bestandsbauten – technischer Fortschritt erleichtert Sanierungen
Selbst bei Bestandsbauten ist BIM mittlerweile einsetzbar. Zwar stehen für ältere Gebäude keine digitalen Informationen zur Verfügung, diese lassen sich jedoch inzwischen nachträglich erstellen. Zu diesem Zweck gibt es 3D-Scanner, die vor Ort die Bauwerke analysieren und einen digitalen Zwilling erstellen. Auch hier kommt die Künstliche Intelligenz zum Einsatz und hilft bei der Erstellung der digitalen Daten. Dieses Verfahren wird Scan-to-BIM genannt und gewinnt zusehends an Bedeutung. Immer mehr Prozesse bei der Erstellung der vierdimensionalen digitalen Zwillinge laufen vollautomatisiert ab. Dadurch wird dieses Verfahren immer effizienter und lohnt sich für ältere Gebäude. Sobald ein digitaler Zwilling vorhanden ist, lassen sich die Daten für Sanierungsmaßnahmen oder das Gebäudemanagement einsetzen.
