Was ist BIM? Digitales Planen einfach erklärt

Es gibt sie noch, und zwar zuhauf, die Papierwüsten und Aktenansammlungen in Büros von Architekten, Ingenieuren, Planern. Der Routine des Analogen zu entkommen – gar nicht mal so einfach, wenn es doch eigentlich so schön ist, die knisternden Dokumente vergangener und gegenwärtiger Projekte um sich zu wissen, seine getane Arbeit physisch vor sich liegen zu haben.

Building Information Modeling (BIM) soll den Umbruch bringen. Gemeint ist damit eine Methode, die die Arbeitsschritte und -prozesse von allen am Bau beteiligten Gewerken automatisieren soll. Wäre der deutsche Begriff nicht so sperrig, könnte man auch Bauwerksdatenmodellierung dazu sagen. Sämtliche planungsrelevanten Informationen werden in eine synchronisierte Datenbasis eingespeist, kombiniert und erfasst, alle Projektpartner können darauf zugreifen.

Es geht um die digitale Vernetzung, darum, die Planungsqualität und Zusammenarbeit zu verbessern und den Bauprozess zu beschleunigen – und schließlich darum, den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder eines Objekts kostenoptimiert zu gestalten. „Mit BIM können wir Fehler wie Kollisionen frühzeitig erkennen, bevor sie auf die Baustelle gelangen. Damit haben wir die Kosten, aber auch die Termine besser im Griff“, beschreibt Yannic Brandstetter, BIM-Projektmanager des Schweizer Ingenieur- und Planungsunternehmens Gruner AG, die Vorteile von BIM. Früher hätten Baubeteiligte mehr in Silos gearbeitet – Informationen wurden vornehmlich via E-Mail ausgetauscht. Heute arbeiten sie an einem Ort, wo alle Daten zusammenlaufen: in der Cloud. Das minimiere den Datenverlust enorm, so Brandstetter.

Aktuell sollen auf der ganzen Welt sogenannte BIM-Mandate eingeführt werden und zu BIM verpflichten. Auch in Deutschland will das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) das digitale Bauen und Planen zum Standard machen. Im Jahr 2015 hatte das Ministerium einen Stufenplan für die Einführung von BIM und „modernen, IT-gestützten Prozessen sowie Technologien zur Planung, für den Bau und das Betreiben von Bauwerken“ vorgelegt. Seitdem wurden bereits mehrere Pilotprojekte für die Modernisierung von Straßen, Brücken und dem Eisenbahnbau gefördert, darunter auch der Bau der Filstalbrücke im Rahmen von Stuttgart 21.

Ab 31. Dezember 2020 soll die Nutzung von BIM bei der Vergabe öffentlicher Aufträge für den Bundesinfrastrukturbau und den infrastrukturbezogenen Hochbau ein verbindliches Kriterium sein. Um das Vorhaben zusätzlich zu beschleunigen, rief die Regierung 2019 das Nationale „BIM-Kompetenzzentrum“ ins Leben. Zu dessen Aufgaben zählt unter anderem, einheitliche Normungsstrategien zu entwickeln und umzusetzen, Anforderungen und Maßstäbe zu erarbeiten und Fort- und Ausbildungskonzepte aufzustellen.

Grundlage für die Methode des BIM ist ein dreidimensionales Gebäudemodell, wobei üblicherweise nicht ausschließlich mit einem Modell, sondern mit mehreren Teilmodellen gearbeitet wird, separiert nach Bauabschnitten, Geschossen oder Gewerken.

Die Modelle nähren sich aus sämtlichen Parametern, nicht nur geometrischen Daten, sondern auch Kosteninformationen, Terminen oder Materialangaben. Der Zugriff geschieht idealerweise über eine Cloud, alle Partner haben dadurch Einblick in dasselbe Modell und sehen, sobald sich Zahlen, Maße, Berechnungen, gestalterische Details ändern.

Angenommen, der Statiker entscheidet sich für eine breitere Säule oder der Grundriss verkleinert sich – dann werden automatisch alle damit zusammenhängenden Bauelemente angeglichen. Realisiert werden die Modelle mit Hilfe von Software wie Autodesk BIM 360 oder Revit, die Projektteams und Daten in Echtzeit bis zur Bauausführung vernetzt, Entscheidungen unterstützt und zu präzisen vorhersehbaren Ergebnissen führt.

Gelegentlich spricht man auch von 3D, 4D, 5D, 6D oder gar 7D- bzw. 8D-BIM – je nach dem, wie weit entwickelt einzelne Länder oder Unternehmen im Bereich BIM sind. Gemeint sind damit Managementprozesse und Entwurfsphasen, die über das übliche 3D-Modell der Software hinausgehen.

Definieren lassen sich diese Bezeichnungen etwa so: 3D-BIM schließt die digitale, dreidimensionale Modellierung des Gebäudemodells ein. 4D ergänzt das Modell um zeitbasierte Informationen, präzisiert die Projektlaufzeit und Bauablaufplanung, sodass alle Beteiligten über die verschiedenen Bauphasen im Bilde sind und nachvollziehen können, was auf der Baustelle passiert oder passieren soll. Ist die Rede von 5D-BIM, ist die Anreicherung des 4D-Modells um Faktoren wie Materialmenge und Kosten und deren Auswirkungen auf den Entwurf gemeint. Mit 6D-BIM geht man noch eine Stufe weiter und optimiert die letztliche Gebäudebewirtschaftung unter der Prämisse nachhaltiger Kriterien. 7D adressiert das Thema Facility Management.

Weil all diese Dimensionen sehr komplex werden können und computergestützte Modellierung immer noch Menschen braucht, die Informationen zuführen und steuern, muss das BIM-Projektteam koordiniert werden – und zwar in der Regel von einem dafür weitergebildeten BIM-Manager. Dieser legt den Workflow fest, wacht über die Entwicklungsstufen und zuvor festgelegte Richtlinien. Er pflegt, strukturiert und verwaltet das Gebäudedatenmodell und kontrolliert die Teilmodelle.

BIM-Manager sind die Schnittstelle, bei der Hürden und Fragen zusammenlaufen, die digitalen Bauleiter sozusagen. Sie können aber auch schlicht innerhalb der BIM-Strategie eines Unternehmens hinzugezogen werden, als Berater agieren und das vermutlich noch unerfahrene Team bei der Umsetzung und Integration der Methode unterstützen.

Die Fraunhofer Bauabteilung hat als Auftraggeber vor kurzem mit dem Neubau des Gießereitechnikums Garching/München ihr erstes BIM-Projekt umgesetzt – der BIM-Manager war hier fester Bestandteil des Prozesses. „Wir haben uns mit dem Architekten und Fachplanern ein Mal im Monat getroffen. Der BIM-Manager hat im Rahmen des sogenannten ‚Bau-Jour-Fix‘ mit dem BIM-Modell stets die Übersicht über alle Gewerke, Meilensteine und Herausforderungen gegeben“, so Qian Chen, die Baubeauftragte des Fraunhofer-Instituts für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV.

Weil für all das ein hohes technisches Verständnis gefragt ist, sollte der BIM-Manager ein Studium verwandter Branchen, zum Beispiel des Bauingenieurswesens oder der Architektur, absolviert haben – genauso denkbar sind aber auch Ausbildungsberufe wie Technischer Zeichner oder Gebäudetechniker.

Erst kürzlich berichteten wir auf Redshift über einen Stadionbau, der dank BIM-Modell im Supersprint hingelegt werden konnte. Für die Bauausführung des 73.000 Quadratmeter großen Sportstadions Athletics Stadium, Juwel der Südostasienspiele 2019 auf den Philippinen, in nur 21 Monaten setzte das Team von Aidea Technologies neben BIM auch auf konvergente Arbeitsabläufe.

Auch der Nachbar Indonesien hat ein spannendes BIM-Projekt vorzuweisen: Das Land investierte 350 Mrd. Euro in neue Infrastruktur wie den Temef-Staudamm, der mithilfe von BIM für Bewässerung und Hochwasserschutz sorgen soll. Abreiten in der Cloud sowie 5D-BIM brachten dem verantwortlichen Bauunternehmen dabei wertvolle Vorteile.

Und auch mit Blick auf Europa lassen sich spannende BIM-Projekte finden: So digitalisiert ABB – ein schwedisch-schweizerischer Energie- und Technologiekonzern – zum Beispiel seine Produkte, sodass seine Kunden sie leichter im BIM-Modell integrieren können und Schneider Electric spart im französischen Grenoble dank BIM Stromkosten im großen Stil.

Dieser Artikel ist aktualisiert worden. Er wurde ursprünglich im Oktober 2020 veröffentlicht.