BIM im Bauwesen: Was es verändert und was es bringt

Was ist BIM im Bauwesen? Einfach erklärt

Vielleicht haben Sie gehört, BIM sei ein 3D-Modell aus einem beliebten neuen Programm oder einfach eine Datenbank. Das trifft aber nicht den Kern dieser Technologie. Sie hat die Herangehensweise an die Planung verändert und festgefahrene Strukturen der Baubranche digital aufgebrochen.

BIM (Building Information Modeling) ist ein digitales Abbild der physischen und funktionalen Eigenschaften eines Objekts. Es umfasst viele Faktoren, darunter Angaben zu Herstellern, Geografie, Umweltwirkung des Entwurfs und weitere Daten. BIM ist eine gemeinsame Wissensquelle für Informationen über ein Gebäude und dient als Grundlage für Entscheidungen über den gesamten Lebenszyklus, vom ersten Konzept bis zum Abriss.

Mit BIM geht ein virtuelles Datenmodell vom Planungsteam (Architekten, Landschaftsarchitekten, Ingenieure usw.) an den Generalunternehmer und die Nachunternehmer und schließlich an Eigentümer oder Betreiber über.

Bekannte Architekten und Bauunternehmen arbeiten seit Jahrzehnten mit BIM. Beim Bau des Museum of Contemporary Art in Colorado im Jahr 2006 nach dem Entwurf von D. Libeskind zeigte sich zum Beispiel, dass Building Information Modeling die Arbeit um ein Vielfaches beschleunigt und die Kosten deutlich senkt. Das Museum öffnete ein Jahr früher als geplant, und beim Budget wurden 400.000 US-Dollar eingespart.

Warum BIM so wichtig ist

Mit BIM lassen sich alle Zeichnungen in einem umfassenden 3D-Modell bündeln. So gehen keine Informationen verloren, und Entscheidungen beruhen auf Daten. Weitere Vorteile der Technologie:

1. Umweltauflagen lassen sich leichter einhalten.
2. Die höhere Effizienz senkt die Kosten über den Lebenszyklus des Gebäudes.
3. Genaue Leistungsverzeichnisse lassen sich direkt aus dem Modell erstellen.
4. Daten für die Steuerung der Beschaffung lassen sich direkt aus dem Modell verknüpfen, was den Einkauf optimiert.
5. Bessere Entscheidungen und mehr Möglichkeiten für vorbeugende Wartung und Instandhaltung.

Nicht zuletzt erlaubt BIM mehr Iterationen bei Architektur, Tragwerk und Gebäudetechnik. Das Ergebnis ist ein präziser, optimierter Gebäudeentwurf. Statistiken zufolge senkt der Einsatz von BIM im Bau die Kosten insgesamt um 10 %, die Wahrscheinlichkeit von Fehlern in der Kalkulation um 40 % und die Bauzeit um mehr als 10 %. Mit Building Information Modeling verkürzt sich die Arbeitszeit von Architekten an einem Projekt um 10 % und die von Technologen um 20 %. Die Gesamtzeit für die Erstellung eines Projekts sinkt um 20 bis 50 %.

Vorteile von BIM im Bauwesen: Welche Probleme BIM löst

Hier sind die wichtigsten Aufgaben zusammengefasst, die Building Information Modeling löst.

Kosten im Griff behalten

BIM hilft, das Prinzip „Das klären wir auf der Baustelle“ zu vermeiden, bei dem die Kosten schnell aus dem Ruder laufen. Die erste Version eines Gebäudes lässt sich analysieren, testen und erneut analysieren. Der Entwurf kann viele Male überarbeitet und weiterentwickelt werden. Dabei ist jede Iteration besser als die vorherige, und sobald die Baugrube ausgehoben ist, entsteht ein deutlich besseres Gebäude.

Vorausschauende Wartung

Building Information Modeling hilft, ungeplante Ausfälle zu reduzieren und Wartungszyklen sorgfältig zu planen. Das macht die Budgetplanung im Facility Management genauer. Das Facility-Management-Team wird nicht von unerwarteten Gerätewechseln überrascht, denn BIM-Technologien können all diese Datenpunkte vorhersagen.

Bessere Kommunikation während der Bauphase

Mit Building Information Modeling lassen sich alle Änderungen, etwa bei Terminen, Zeitplänen, Materialverfügbarkeit und den passenden Fachteams, in Echtzeit über digitale Apps und mobile Geräte abstimmen. So bleiben alle Stakeholder auf dem Laufenden. Außerdem können Technologien wie BIM und AR helfen, den Bauprozess zu steuern und mögliche Fehler zu begrenzen.

Weniger CO₂-Emissionen im Bauprozess

Eine Mengenermittlung auf Basis eines 3D-BIM-Modells liefert recht genaue Ergebnisse. Architekten und Bauunternehmen können so die benötigten Baustoffmengen besser bestimmen. Ist diese Schätzung genau, liegt das Budget vor der Ausschreibung näher am endgültigen Budget, und der Materialabfall sinkt erheblich. Genaue Budgetprognosen wirken sich direkt auf den Energie- und Ressourcenbedarf aus und senken so die CO₂-Emissionen.

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Kurzer Überblick: BIM im Bauwesen weltweit

Bisher setzen nur die reichsten Länder BIM seit rund zehn Jahren aktiv im Bau ein. Building Information Modeling hat dort grundlegend verändert, wie Architekten, Ingenieure und andere Baufachleute zusammenarbeiten.

Großbritannien

Großbritannien war nicht nur das erste Land, sondern ist bis heute klarer Vorreiter beim Einsatz von BIM. Möglich wurde das durch Unterstützung auf staatlicher Ebene. Als Pilotprojekt kommt die Technologie bei einem Vorhaben des Justizministeriums zum Einsatz: der Erweiterung des Gefängnisses Cookham Wood in Kent.

USA

In den USA hat die General Services Administration seit 2003 ein BIM-Programm für alle Instandhaltungsprojekte an öffentlichen Gebäuden aufgelegt. Heute nutzen rund 72 % der Baufirmen im Land BIM und sparen damit in ihren Projekten erhebliche Kosten. Auch mehrere Bundesstaaten, Universitäten und private Organisationen arbeiten mit BIM-Standards. Wisconsin etwa schreibt BIM für öffentliche Projekte ab einem Gesamtbudget von 5 Millionen US-Dollar vor.

Frankreich

In Frankreich wurden bereits eine halbe Million Häuser mit BIM geplant. Seit 2017 setzt die Regierung BIM im Wohnungsbau für 500.000 Wohnungen ein. Für die französische BIM-Strategie, die nachhaltig sein und Kosten senken soll, ist die Arbeitsgruppe Le Plan Transition Numérique dans le Bâtiment zuständig.

Deutschland

Auch die Bundesregierung fördert Building Information Modeling. Der Schwerpunkt liegt eher auf Gewerbe- und Wohngebäuden, mit dem Ziel, BIM bis 2020 in allen Infrastrukturprojekten einzusetzen.

Finnland

Die skandinavischen Länder gehörten zu den ersten, die BIM einsetzten. Finnland zum Beispiel nutzte Building Information Modeling schon 2002. Mit BIM entstanden komplexe Infrastrukturen wie die Metrolinie in Helsinki.

BIM hat bereits gezeigt, dass sich im Bau hohes Tempo, großes Volumen und hohe Qualität erreichen lassen, verbunden mit deutlichen Einsparungen. Für den Neubau des Kunstmuseums in Denver wurde BIM zum Beispiel eigens entwickelt, um die Zusammenarbeit der Nachunternehmer bei Planung und Bau des Tragwerks (Stahl und Stahlbeton) sowie bei Planung und Installation von Sanitär- und Elektrosystemen zu organisieren.

Nach Angaben des Generalunternehmers verkürzte Building Information Modeling die Bauzeit um 14 Monate und sparte bei geschätzten Kosten von 70 Millionen US-Dollar rund 400.000 US-Dollar ein.

Trends in der Baubranche durch den Einsatz von BIM

Künftig wird nahezu jedes Architekturbüro und jede Baustelle mit BIM-Software arbeiten. Wer sie noch nicht nutzt, wird BIM-Tools einsetzen müssen, um die Baupläne für das Projekt vorzubereiten.

Werfen wir außerdem einen Blick auf neue und kommende Trends in der Baubranche, die aus der Einführung von BIM entstehen.

Digitale Zwillinge

Digitale Zwillinge sind virtuelle Modelle eines Gebäudes, die über Sensoren, Drohnen und andere drahtlose Technik reale Informationen über das Bauwerk sammeln. Sie lernen aus vielen Quellen, darunter fortgeschrittene Analytik, Machine-Learning-Algorithmen und künstliche Intelligenz (KI), und liefern wertvolle Erkenntnisse über Leistung, Betrieb oder Rentabilität eines Projekts, ob fertiggestellt oder noch im Bau. Die Technologie ist sehr beliebt geworden, weil digitale Zwillinge helfen:

• das Industriedesign zu vereinfachen;
• verschiedene Projekte zu vergleichen;
• Abweichungen zu erkennen und Produktausfälle vorherzusagen;
• Produktionskosten zu senken und die Effizienz der Mitarbeiter zu steigern.

Künstliche Intelligenz

Mit KI kann BIM-Software aus Daten lernen und Muster erkennen. Auf dieser Basis trifft sie eigenständig Entscheidungen, wie sich Bauprozesse automatisieren und verbessern lassen.

3D-Druck

Weltweit versuchen Menschen, Gebäude mit 3D-Druckern zu errichten. Forschern aus China ist es gelungen, mit einem 3D-Drucker in einer Fabrik an einem Tag zehn Häuser zu drucken und zu bauen. Die Technik eröffnet mehr architektonische Freiheit, weil 3D-Drucker auch geschwungene Formen schaffen, die von Hand schwerer herzustellen sind.

Das ukrainische Design- und Architekturstudio Sergey Makhno Architects hat mit Plan C das Konzept einer Siedlung auf dem Mars entwickelt. Umsetzbar wird es, sobald Menschen Wege finden, Sauerstoff, Wasser und Nahrung zu gewinnen, Robotik auf den Mars zu bringen und Regolith von Strahlung zu befreien. Das Team schlägt vor, die Außenwände der Siedlung mit großformatigen 3D-Druckern zu drucken.

VR und AR

Virtual-Reality-Software kommt in Bauprojekten immer häufiger zum Einsatz. So können Sie etwa per VR durch das virtuelle Gebäude gehen und sehen, wie es nach der Fertigstellung aussieht. Virtual Reality hilft allen Beteiligten, das Projekt besser zu verstehen.

Augmented Reality ergänzt die reale Umgebung um digitale Informationen. Im Bau gibt es dafür zahlreiche Anwendungen. Mit AR lassen sich zum Beispiel Installationen in bestehenden Gebäuden darstellen, etwa wie ein Rohr durch ein Dach oder eine Wand verläuft.

Fallstudie Visoplan: CDE für die Zusammenarbeit in allen Bauprojekten

Jetzt kommen wir zu dem Projekt, das wir Ihnen unbedingt vorstellen wollten. Unser Dedicated Team ist auf die Entwicklung von Apps und Services für den Bau spezialisiert. Für Visoplan, ein BIM-System, das die Planung von Bauprojekten vereinfachen soll, haben wir Team-Extension-Leistungen erbracht. Das System hat die Zusammenarbeit in der Baubranche verbessert und zugleich die Digitalisierung vorangebracht, durch neue Funktionen und die Optimierung bestehender. Die Lösung bietet folgende Funktionen:

• eine gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment) für BIM;
• 3D-Modelle sichten, vergleichen und prüfen und das BIM-Datenmanagement voll nutzen;
• verschiedene Dokumentformate verwalten;
• BIM-Modelle aller Gewerke revisionssicher zusammenführen;
• Workflows für die Meldung und Prüfung von Issues im Bauprojekt einrichten;
• zentrale, modellbasierte Kommunikation im Bauprojekt;
• nachverfolgen, was zuletzt im BIM-Projekt passiert ist (Wer hat zuletzt etwas hochgeladen, Einstellungen geändert oder Issues geprüft?);
• BIM-Bauplanung dank eines eigens entwickelten Leistungsverzeichnisses (Bill of Quantities, BoQ) und eines intuitiven Dashboards;
• automatische Datensynchronisierung zwischen verschiedenen Nutzern im Team.

Die wichtigsten Funktionen von Visoplan zeigt das folgende Video: Video

Das Entwicklungsteam bestand aus zwei Backend-Entwicklern, drei Frontend-Entwicklern, einem Team Lead und vier Windows-Entwicklern. Die wichtigsten Technologien waren React, C#, ASP .Net Core, Razor Pages, .Net 5.0, Mongo DB Driver, OData, xUnit, Automapper und Fluent Validation.

Heute empfehlen zahlreiche BIM-Experten Visoplan.

Das sagt unser Kunde:

„Intelvision hat alles erfüllt, was wir an Due Diligence verlangt haben. Das ist der entscheidende Teil, wenn man in eine enge Zusammenarbeit investiert. Außerdem hat das Team schnell und präzise gearbeitet und das Projekt pünktlich geliefert.

Am meisten habe ich an der Zusammenarbeit mit Intelvision geschätzt, dass wir uns wichtig genommen fühlten und unser Projekt wertgeschätzt wurde. Das Team hat unsere Position immer verstanden und gemeinsam mit uns gute Lösungen gefunden.“

Ausblick

Trotz aller technischen Hürden erkennen immer mehr Beteiligte am Bauprozess die Vorteile moderner Technologien, und BIM ist da keine Ausnahme. Für die nahe Zukunft ist deshalb klar: Building Information Modeling wird sich in der Baubranche weiter verbreiten.

Wer nicht rechtzeitig lernt, BIM für sich zu nutzen, wird in dem sich wandelnden Umfeld vermutlich nicht weiterarbeiten können. Strategisch planen deshalb alle Beteiligten am Bauprozess, Building Information Modeling in ihrer Arbeit einzusetzen.

Unser Angebot: Wie Intelvision Sie mit BIM-Entwicklungsleistungen unterstützt

Wir sprechen BIM. Wir sind Projektmanager, Softwareentwickler, Designer und QA-Fachleute, die eine Überzeugung teilen: Building Information Modeling ist eine Brücke in eine bessere Zukunft für unsere gebaute Umwelt.

Wir haben ein Team, das sich ausschließlich der Entwicklung von BIM-Anwendungen widmet und Erfahrung mit Projekten jeder Art und Größe hat.

Mission

Wir liefern unseren Kunden Software und erstklassige Lösungen für die Architektur.
Wir entwickeln ständig Neues und liefern pünktlich.

Vision

Weltweit eine Referenz für Innovation und die Einführung von Bausoftware sein.

Unsere BIM-Leistungen sind in den USA, in Kanada, Großbritannien, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Israel, Australien und weiteren Ländern im Einsatz, und das belegt unsere Expertise. Wir bieten BIM-Leistungen, die zu Ihrem Bedarf passen. Unser Ziel ist eine bessere Abstimmung und Zusammenarbeit zwischen Architekten, Ingenieuren, Generalunternehmern und Bauherren, also allen Beteiligten an komplexen Bauprojekten.

Sie möchten mehr darüber erfahren, wie Intelvision Ihre digitale Transformation zum Erfolg führt? Sie haben viele Fragen? Kontaktieren Sie uns oder füllen Sie das Formular auf der Website aus, um einen Rückruf von einem unserer Experten anzufordern. Sobald Sie uns Ihre Kontaktdaten mitgeteilt haben, vereinbaren wir ein Gespräch, verschaffen uns ein Bild von den Problemen in Ihren Arbeitsabläufen und helfen Ihnen dann, eine Lösung zu finden. Klüger arbeiten, klüger bauen!