Virtuelles und reales Bauen Building Information Modeling...

Virtuelles und reales Bauen Building Information Modeling – BIM

Hans Helmut SchetterHeinz EhrbarMarkus Landgraf

STIFTUNG BAUWESEN

Virtuelles und Reales BauenBuilding Information Modeling – BIM

Schriftenreihe der Stiftung Bauwesen zu „Der Bauingenieur und die Gesellschaft“

Heft 1 „Der Bauingenieur und seine gesellschaftspolitische Aufgabe“

Heft 2 „Der Bauherr in der Demokratie“

Heft 3 „Bauen in einer globalisierten Wirtschaft – Stimmen gegen den Stillstand“

Heft 4 „Bauen für eine mobile Gesellschaft“

Heft 5 „Die Stunde der Bauingenieure“

Heft 6 „Der Bauingenieur und seine kulturelle Verantwortung“

Heft 7 „Die Bauleute und der Jurist“

Heft 8 „Infrastruktur und Wohlstand“

Heft 9 „Energie und Bau“

Heft 10 „Bauen ist Lebensgrundlage – der Wegfall der Investitionen ist der falsche Weg“

Heft 11 „Bauen im Aufbruch ?!“

Heft 12 „Kein industrielles Bauen ohne Handwerk“

Heft 13 „IT verändert das Bauen“

Heft 14 „Brennpunkt CO2 Reduktion – Chancen für das Bauwesen“

Heft 15 „Stromerzeugung und Speicherung – Chancen für innovative Baulösungen“

Heft 16 „Großprojekte in der Demokratie“

Heft 17 „Energiewende – Herausforderung für das Bauwesen“

Heft 18 „Mobilität im Wandel“

Heft 19 „Hochwasser und Risiko“

Heft 20 „Ingenieurwesen im Wandel – neue Lehrinhalte gefragt?“

Heft 21 „Virtuelles und Reales Bauen Building Information Modeling – BIM“

Virtuelles und Reales BauenBuilding Information Modeling – BIM

Vorträge,gehalten am 27. November 2015 in Stuttgart, Veranstaltung der Stiftung Bauwesen Professor Dipl.-Ing. Hans Helmut Schetter, Seeheim

Dipl.Ing. ETH Heinz Ehrbar,Frankfurt am Main

Jean Luc Perrin, Basel

Dipl.-Ing. Markus Meier, Stuttgart

Dipl.-Ing. Markus Landgraf, Stuttgart

Impressum

Herausgeber: Stiftung Bauwesen Albstadtweg 3 70567 Stuttgart Telefax 0711 7883-228

Inhalt

Einführung 7von Professor Dipl.-Ing. Hans Helmut Schetter

Building Information Modeling – Eine Methode 11 für mehr Transparenz bei Großprojekten?von Dipl.Ing. ETH Heinz Ehrbar

BIM – eine Chance für die Bauindustrie?! 31von Dipl.-Ing. Markus Landgraf

Vortragende 44

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EinführungProfessor Dipl.-Ing. Hans Helmut Schetter

Auch in diesem Jahr gibt es Veränderungen in Vorstand und Kuratorium der Stiftung. Nach vielen Jahren engagierter, kundiger und kreativer Mitwirkung scheiden Prof. Dr.-Ing. Bal- thasar Novak aus dem Vorstand und Prof. Dr.-Ing. Oliver Fischer aus dem Kuratorium aus. Wir sind beiden Herren mit besonderem Dank verbunden.

Zum Jahresbeginn 2017 hat das Kuratorium Herrn Dipl.-Ing. Markus Landgraf, Direk- tionsleiter Konstruktiver Ingenieurbau der zentralen Technik der Ed. Züblin AG als Mit-glied des Vorstands bestellt. Wir danken Herrn Landgraf für seine Bereitschaft mitzuwir-ken und freuen uns auf die Zusammenarbeit.

„Virtuelles und Reales Bauen, Building Information Modeling – BIM“Ist das Thema unserer diesjährigen Tagung.

Industrie 4.0 wird auch das Bauen in vielfältiger und grundlegender Weise tangieren, erfas-sen und verändern. Phantasie und Visionen sind dabei kaum Grenzen gesetzt. BIM kann zu einem wichtigen Bestandteil dieser Entwicklung werden. Ich gehöre nicht zu den Protago-nisten und stehe auch nicht in arbeitstäglicher Anwendung. Gleichwohl verfolge ich als Baumensch die Entwicklung mit Interesse. Mit meiner Einführung versuche ich Beobach-tungen und Erfahrungen in den Kontext einer BIM-initiierten Phantasie zu stellen.

Erfindungen und Entwicklungen eröffnen Chancen, dienen dem Fortschritt, bieten Erleich-terung, schaffen Rationalisierungsspielräume, generieren Produktivitätssteigerungen und vieles andere mehr. Sie bergen aber auch Risiken, führen zu Missbrauch, richten Schaden an und wecken damit Widerstand und Ablehnung. Es liegt an uns, ob wir sie aktiv managen und mit verantwortlichem Handeln zum Vorteil einsetzen, oder ob wir sie notgedrungen, vielleicht kritiklos anwenden, letztlich sogar durch Überschätzung oder Missbrauch kon- traproduktiv und schädlich werden lassen.

Bauen ist Urtrieb der Menschen. Mein hoch angesehener polnischer Freund Stanislaw Kukuryka hat gesagt: „Gott hat die Welt erschaffen, alles andere die Bauleute …“ Bauen kann Herausforderung und Erfüllung zugleich sein. Bauen gelingt im Miteinander. Dies-bezüglich haben wir in der jüngeren Vergangenheit einige Fehlentwicklungen zu bekla-gen. Die Rückkehr zu einer von gemeinsamen Zielen getragenen Umgangskultur ist im Interesse aller Beteiligter. Kreatives, kongeniales, zielorientiertes Zusammenwirken als Basis gemeinsamen Erfolges muss dabei in ausgewogenen Verträgen auf Augenhöhe gelebt werden.

Einführung

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BIM kann auf diesem Weg Weichen stellen, Aufbruchsstimmung erzeugen, Kompass und Wegweiser sein. Natürlich ist es kein Selbstläufer und wie alles Neue keine Wunderwaffe sondern letztlich nur so erfolgreich wie die Anwender zulassen.

Per Definition steht BIM im Bezug zu Gebäuden. Wikipedia: „Der Begriff Building Infor-mation Modeling beschreibt eine Methode der optimierten Planung, Ausführung und Be-wirtschaftung von Gebäuden mit Hilfe von Software. Dabei werden alle relevanten Ge-bäudedaten digital erfasst, kombiniert und vernetzt. Das Gebäude ist als virtuelles Gebäudemodell auch geometrisch visualisiert.“ Es liegt auf der Hand, dass die Methodik auch für Ingenieurbau und Infrastrukturprojekte anwendbar ist.

Hochbau und Gebäude sind charakterisiert durch viele Beteiligte wie Bauherr, Architekt, Fachplaner, Handwerker, Lieferanten aber auch Behörden, Nutzer, Nachbarn usw. Demzufolge entsteht in gleichem Maß eine Vielzahl von Schnittstellen. Die Zusammen-arbeit basiert auf Vertragswerken, die über die Jahre immer umfangreicher wurden. Das führt dann auch zu Überfrachtung, Redundanz, Unübersichtlichkeit und Widersprüchen. Welches Bauvorhaben ist frei von der systemimmanenten Neigung zu Änderungen nach dem Motto „der Geschmack kommt beim Essen“. Auch sind wir häufig mit latent vorhandener Entscheidungsschwäche konfrontiert. Entscheidungen fallen nicht rechtzeitig, werden nicht zu Ende gedacht oder nicht vertraglich nachgefahren.

Planung und Produktion sind in den seltensten Fällen in einer Hand und wir handeln nicht nach dem alten Leitsatz: „Planung ist geistige Vorwegnahme sinnvollen Handelns“. Durch Unikate haben wir es mit einem dominanten Individualisierungsgrad zu tun der einhergeht mit wechselnden Beteiligten und Randbedingungen. All das führt in beklagenswerter Häu-figkeit zu Vertragsstreitigkeiten und „gestörtem Bauablauf“.

Der Unterschied zur Stationären Industrie ist signifikant:

Hans Helmut Schetter

Unterschiede zwischen Projekten der Bauindustrie und der Stationären Industrie

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Wir können sie nicht kopieren, aber wir können uns an ihr orientieren. Bei allem Preis- bewusstsein der Kunden folgt die Kaufentscheidung in aller Regel nicht ausschließlich dem Preis, sondern bezieht angemessen Qualität und Kompetenz mit ein. Auch im Bau spricht vieles dafür von einer rein preisorientierten Vergabekultur, nach dem Motto „der Billigste ist der Beste“, zum Kompetenzwettbewerb zu kommen. Die Etablierung von BIM kann hier neue Wege eröffnen, vielleicht sogar erfordern.

Lassen sie mich noch einige schlagzeilenträchtige Großprojekte vor dem Hintergrund der heutigen Tagungsbühne beleuchten.

Berliner FlughafenDie Wurzel allen Übels sind nicht Unternehmerunzulänglichkeiten sondern unglaubliche Kompetenzdefizite des Auftraggebers auf oberer und oberster Ebene. Mit einem Bau-herrn, der sein Projekt nicht führt und offensichtlich seit Jahren keine Übersicht über den Gang der Dinge hat, lassen sich auch wesentlich kleinere Vorhaben nicht störungsfrei abwickeln. Im Übrigen handelt es sich nicht um außergewöhnliches Neuland. Großflug-häfen werden regelmäßig weltweit planmäßig gebaut. Es ist anzunehmen, dass auch BIM diese eklatanten Unzulänglichkeiten des Auftraggebers nicht hätte kompensieren können.

ElbphilharmonieEin Bauwerk, zu dessen Gelingen eine Unzahl von technischen (Welt-)Neuheiten, und das auch noch baubegleitend, auf den Weg zu bringen waren, muss sich eine Gesellschaft leisten wollen und können und es ist auch nur bedingt kalkulierbar. In diesem Zusammen-hang sei an das Zeltdach in München erinnert – eine Meisterleistung nicht nur des Archi-tekten, sondern ganz besonders der Ingenieure. An die signifikante Überschreitung der Kostenschätzung erinnert sich niemand mehr, das Wahrzeichen bleibt. Natürlich haben bei der Elbphilharmonie gravierende Änderungen, u.a. ein zusätzlicher Konzertsaal, mit zu den beklagten Zeit- und Kostenüberschreitungen beigetragen. BIM hätte zum früheren Erkenntnisgewinn verhelfen, günstigere Management- und Entscheidungsgrundlagen bieten und damit zu einem deutlich verbesserten Ablauf führen können.

SquaireDie Überbauung des Fernbahnhofs am Frankfurter Flughafen wäre geradezu prädestiniert für die Anwendung eines von den Beteiligten professionell gehandhabten BIM gewesen, besonders begünstigt durch seinen mehrjährigen Planungsvorlauf. Allerdings hilft BIM nicht gegen die Wahl eines inkompetenten Rohbauunternehmers, den man nach frühem Scheitern und Kündigung durch eine nach Aufwand zu bezahlende Firma ersetzen muss. Der Mehraufwand ist zwar einklagbar, aber läuft im vorliegenden Fall wegen Insolvenz ins Leere.

Einführung

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Hans Helmut Schetter

Suttgart 21Hier entsteht mit dem Bahnhof ein Ingenieurbauwerk, das von allerhöchstem gestalteri-schem Anspruch geprägt ist. Auch bei einem Projekt dieser Art sollte BIM die Zukunft gehören. Gleichwohl gibt es hier noch einen anderen, auch mit BIM nicht fassbaren Aspekt. Die individuell geformten pilzförmigen Stützen erfordern jeweils nicht nur ca. 300 Bewehrungspläne sondern werfen auch die Frage auf, inwieweit ein Unternehmer außergewöhnliche Architektur kalkulatorisch verantworten kann. In Extremfällen muss die Frage erlaubt sein, ob wir bereits im Bereich der „Bildhauerei“ sind, für die der Lieb-haber den Preis bestimmt und der Künstler das Kostenrisiko zu tragen hat – es sei denn er findet einen Mäzen.

Zu allen vier hier thematisierten Großprojekten mag eine BIM-bestimmte Zukunft erheb-liche Fortschritte bezüglich Planungsqualität, Kosten- und Terminsicherheit bieten. Das hilft aber nicht gegen Budgets die auf Kante genäht sind, um die politische Durchsetzbar-keit zu erzwingen. Eine seriöse Kostenschätzung erfordert eine adäquate Dotierung für Unvorhergesehenes. Alles andere ist unverantwortlich.

Auch mit BIM wird zumindest auf absehbare Zukunft der Mensch das Maß der Dinge sein. Wir Ingenieure stehen auch für Entwurf- und Beurteilungskompetenz. Unser Kön-nen in der überschläglichen Quantifizierung und der Erstellung von Plausibilitäten wird durch BIM nicht obsolet.

BIM wird Abläufe systematisieren und verbessern, Effizienz steigern, Mehrfacharbeit ver-hindern, Wettbewerbsvorteile schaffen und vieles mehr. BIM sollte auch vergleichsweise ungeliebten Bereichen der bauzugehörigen Administration zu mehr Komfort verhelfen. Dokumentation ist unverzichtbare Grundlage für Facility Management, Maintenance, Re-vitalisierung, Bauen im Bestand und Rückbau. Sie muss von Anfang an gepflegt werden und strukturiert, übersichtlich, vollständig und für Dritte nachvollziehbar sein. Sie muss kontinuierlich und lückenlos fortgeschrieben werden. BIM kann den Weg zu höherer Planungsqualität ebnen. Eine Planung die im Wesentlichen vor Baubeginn abgeschlossen und produktionsgerecht ist mit geklärten Schnittstellen und gelösten Details. Auf jeden Fall lässt BIM Erfolge in Arbeitsvorbereitung, Terminplanung, Kostenkontrolle und Bau-abwicklung erwarten.

Die folgenden Beiträge zeigen konkret wo wir heute stehen und was die Zukunft erwarten lässt.

Auch in diesem Jahr gilt der Dank Herrn Prof. Dr. Bökeler für Konzipierung und Organi-sation der Tagung, allen Mitwirkenden für ihre Beiträge zum Gelingen und Züblin für auch unterjährig „pro bono“ zur Verfügung gestellte Ressourcen.

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Building Information Modeling – Eine Methode für mehr Transparenz bei Großprojekten?

Heinz Ehrbar

Zusammenfassung

Großprojekte im Infrastrukturbau haben häufig den Ruf wenig erfolgreich zu sein. Auch wenn diese Generalisierung den hohen Anteil erfolgreicher Projekte ausblendet, ist unbe-stritten, dass es Handlungsbedarf gibt, Großprojekte mit einer höheren Erfolgsquote zu realisieren. Das erfolgreiche Realisieren eines Großprojektes verlangt, dass die anfäng-lich gestellten Anforderungen an das Projekt vollumfänglich erfüllt werden. Die Projekt-anforderungen umfassen dabei nicht nur die Anforderungen bezüglich Qualität, Kosten und Terminen, sondern auch jene der Arbeitssicherheit, des schonenden Umgangs mit der Umwelt, der Organisation und der Prozesse, die Anforderungen des Marktes und der öffentlichen Meinung. Der nachfolgende Beitrag zeigt, wie mit dem Einsatz von Building Inforation Modeling (BIM) ein Beitrag zur mehr Transparenz in der Abwicklung der Großprojekte gleistet werden kann.

1 Projektanforderungen

Ziel einer jeden erfolgreichen Projektabwicklung muss das Erfüllen aller gesteckten Pro-jektanforderungen (auch Projektziele genannt) sein. Diese Überlegung findet auch Ein-gang in der Qualitätsdefinition der Norm EN ISO 9000:2015. Dort wird Qualität beschrie-ben als der Grad, in dem ein Satz inhärenter Merkmale eines Projektes Anforderungen erfüllt. Die Qualität gibt somit an, in welchem Ausmaß ein Objekt mit den ihm innewoh-nenden Eigenschaften die Erfordernisse und Erwartungen von Kunden und anderen rele-vanten interessierten Parteien oder Partnern (vgl. Bild 1) erfüllt.

Unter Anwendung der ISO 9000 ist für die Qualität eines Projektes somit nicht dessen Funktionalität oder Leistungsfähigkeit alleine verantwortlich, sondern vielmehr der ge-samte Wert und Nutzen für den Kunden sowie auch die Auswirkungen auf relevante inte-ressierte Parteien.

Gerade für Bauten der öffentlichen Infrastruktur ist der Kreis der Interessenspartner um-fassend abzustecken, begonnen bei den öffentlichen Instanzen in ihrer Rolle als Geldge-ber und hoheitliche Aufsicht, über die Betreiber und Benutzer hin zu den vom Projekt Betroffenen, den Auftragnehmern und Interessensgruppierungen.


1. Qualität / Funktionalität ‾ Gewährleistung der Tragsicherheit und Gebrauchstaug-lichkeit

‾ Gewährleistung der vereinbarten Funktionalität während der gesamten technischen Nutzungsdauer

2. Arbeitssicherheit ‾ Gewährleistung der Gesundheit aller Projektmitarbeiter

3. Umweltanforderungen Schutz von

‾ Flora und Fauna und Sicherstellung der Artenvielfalt

‾ Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre

‾ Rechten und Eigentum Dritter (Immissionsschutz wie z. B. Lärm, Staub, Erschütterungen, Verformungen)

4. Öffentliche Meinung ‾ Ausarbeitung von mehrheitsfähigen Lösungen mit hoher öffentlicher Akzeptanz

5. Prozesse/Organisation Gewährleistung von

‾ eindeutiger und rascher Entscheidungswege

‾ eindeutigen Aufgabenzuordnungen und Verantwortlich-keiten

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Heinz Ehrbar

Aus der Vielzahl dieser Interessenspartner leitet sich somit ein umfassender Katalog an Anforderungen ab, welcher über das magische Dreieck des Projektmanagements im enge-ren Sinne hinausgeht und nach einer umfassenden Interpretation des Qualitätsbegriffs im Sinne der ISO 9000 mit mindestens dem folgenden Anforderungskatalog verlangt:

Abb 1: Mögliche Interessenspartner in einem öffentlichen Infrastrukturprojekt

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6. Möglichkeiten des Marktes/Ressourcen

‾ Suche nach den am besten geeigneten Partnern zur Auftragsabwicklung (Planer, Unternehmer)

7. Termine ‾ Realisierung des Projektes unter Einhaltung der vereinbarten Termine

8. Kosten/Finanzierung ‾ Realisierung des Projektes unter Einhaltung des vereinbarten Kostenrahmens bei frühzeitiger, stabiler Finanzierung

Es mag erstaunen, dass die Forderung nach Einhalten der Kostenvorgaben erst an letzter Stelle aufgezählt werden. Diese Position hat nichts mit einer allfälligen Unwichtigkeit der Forderung nach Einhaltung des Kostenbudgets zu tun, jedoch vielmehr mit der Tatsache, dass Termin- und Kostenziele erst dann formuliert werden können, wenn die Anforde- rungen 1 bis 6 aus Tabelle 1 vorgängig umfassend definiert sind. Die Kosten sind das Resultat aller anderen Anforderungen. Für jede der Projektanforderungen lässt sich eine projektspezifische oder über ein konsistentes Projektportfolio vereinheitlichte Zielfunk- tion hinterlegen, womit der Erfüllungsgrad des Projekterfolgs messbar wird (vgl. Abb. 2), sofern man das will [1].

Eine 2012 durchgeführte DB-Netz-interne Analyse zur Projektabwicklung von Bahnpro-jekten insbesondere bei den Großprojekten zeigte damals eine unbefriedigende Erfüllung der Projektanforderungen, insbesondere gemessen an den Kosten- und Terminzielen [2]. Maßnahmen zur Steigerung des Projekterfolgs waren damit angesagt und wurden zwi-schenzeitlich angegangen, bzw. umgesetzt.

Abb. 2: Mögliche Darstellung der Erfüllung der Projektanforderungen (Projekterfolg) im Radarchart

Tabelle 1: Projektanforderungen

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Heinz Ehrbar

2 Erfolgsfaktoren zur Projektabwicklung

Die Realisierung eines Projektes lässt sich mit einer Bergtour vergleichen. Das Projekt enthält das Ziel den Berggipfel gesund und unversehrt zu erreichen, aber auch den Abstieg ins Tal gefahrenfrei zu schaffen. Aus Erfahrung weiss man, dass es im Gebirge zu Wette-rumschlägen, Steinschlag und weiteren Gefahren kommen kann. Der Bergsteiger muss deshalb seine Fähigkeiten und Ortskenntnisse richtig einschätzen um über den allfälligen Beizug eines Bergführers, die Wahl der am besten geeigneten Route und eine wirkungs-volle Ausrüstung den Erfolg des Vorhabens zu sichern. Planung und Organisation sind deshalb entscheidende Erfolgsfaktoren im Hinblick auf das Gelingen der Bergtour.

Genauso verhält es sich bei der Abwicklung von Großprojekten. Die Erfolgsfaktoren sind nichts Anderes als die Massnahmen zur optimalen Vorbereitung der Projektabwicklung. Aus der persönlichen Erfahrung mit der Realisierung großer Infrastrukturbauten, lassen sich für den Bau von Großprojekten die folgenden Erfolgsfaktoren herleiten [3], [4]:

Respekt vor der Aufgabe ‾ Berücksichtigung von Erfahrungen ‾ Zusammenarbeit und Wissensaustausch mit Wissenschaft und Praxis

Sorgfältige Projektvorbereitung ‾ Schaffung eines positiven politischen Umfelds durch Aufzeigen des Projektnutzens

und den frühzeitigen Einbezug von Betroffenen ‾ Schaffung einer stabilen Finanzierung für korrekte und nicht politisch manipulierte

Kostenangaben ‾ frühzeitiger Einbezug der Betreiberinteressen ‾ Betriebs-, Unterhalts- und Sicherheitskonzepte als Grundlage für die Bestellung der

Planung

Wahl von geeigneten Organisationsformen und optimalen Prozessen ‾ Schaffung einer geeigneten Organisation der Bauherrschaft, der Aufsichtsorgane

und der politischen Behörden ‾ Sicherstellen der aufgabengerechten, eindeutigen und ungeteilten Verantwortung

bei klar zugewiesenen Kompetenzen ‾ Auswahl der am besten geeigneten Planungsteams bei einer fairen Vergütung

Konsequentes Qualitäts- und Risikomanagement ab den frühesten Projektphasen ‾ Schaffung klarer Grundsätze zu Planung und Projektierung (Projektbasis) ‾ das Sicherstellen des 4-Augenprinzips als Bestandteil eines konsequenten Qualitäts-

managements

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‾ ein konsequentes Risikomanagement (Risikoanalysen und Massnahmenplanung) ab den frühesten Projektphasen

Partnerschaftlicher Umgang mit den Auftragnehmern ‾ Sicherung des partnerschaftlichen Verhaltens durch vertragliche Regelungen ‾ Auswahl des geeignetsten und wirtschaftlich günstigsten Unternehmers

über richtig formulierte Eignungs- und Zuschlagskriterien ‾ Widerspruchsfreie Ausschreibungen mit fairer Risikoverteilung zwischen

Auftraggeber und Auftragnehmer ‾ Einbezug eines Streitschlichtungsteams

Unternehmens- und Projektkultur unter Berücksichtigung ethischer Prinzipien ‾ Etablierung einer nachvollziehbaren Unternehmens- und Projektkultur, basierend auf

zentralen Werten wie Vorbild, Vertrauen, Verantwortung und gegenseitigem Respekt ‾ Arbeitssicherheit muss immer erste Priorität haben ‾ Betroffene werden zu Beteiligten gemacht, dank frühem Dialog der betroffenen

Bürger, Behörden und Interessenpartner wie z.B. Umweltorganisationen.

Vergleicht man diese auf Erfahrungswerten beruhende Aufzählung mit anderen Studien, so z.B. den Empfehlungen im Endbericht der deutschen Reformkommission zum Bau von Großprojek-ten [5], so sind diese praktisch deckungsgleich. Die Reformkommission hat jedoch einen zu-sätzlichen Erfolgsfaktor stark hervorgehoben, nämlich die dringende Empfehlung digitale Methoden zur Projektabwicklung, insbesondere die Methode Buil-ding Information Modeling (BIM) vermehrt zu nutzen.

Es ist heutzutage sicher berechtigt, BIM als separaten Erfolgsfaktor aufzuführen, zahlt doch BIM auf die meisten anderen Erfolgsfaktoren direkt ein. Bei Erfolgsfaktoren „Res-pekt vor der Aufgabe“ und „Unternehmens- und Projektkultur“ kann aber BIM kaum Beiträge leisten. Wo Respekt vor der Aufgabe, Personen und Umweltanliegen fehlt, kön-nen auch digitale Methoden nichts daran ändern. Nur Verhaltensänderungen bei den Be-troffenen selbst oder aber beim Vorhandensein eines Vier-Augen-Prinzips, das Eingreifen der entsprechenden Projektorgane kann Abhilfe schaffen.

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Heinz Ehrbar

3 BIM bei der Deutschen Bahn

3.1 Das BIM – Verständnis bei der Deutschen Bahn

Die Deutsche Bahn versteht unter BIM eine modellbasierte Methode zur digitalen Pla- nung, Realisierung und Bewirtschaftung von Bauprojekten über den gesamten Lebens-zyklus (vgl. Abb 3).

Dabei ist es ein strategisches Ziel digitale Modelle für sämtliche Gewerke der Bahninfra-struktur zu schaffen, welche während des gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks zur Verfügung stehen. Um den langfristigen Nutzen sicherzustellen, müssen solche Modelle zwingend auf herstellerunabhängigen Standards beruhen. Mit diesen Randbedingungen ist die Einführung von Big Open BIM als strategisches Ziel stipuliert.

Die Einführung digitaler Planungsmethoden weckt hohe Erwartungen, welche sich auch im „Aktionsplan Großprojekte“ der Bundesregierung und im „Stufenplan Digitales Pla-nen und Bauen“ des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) dokumentiert finden [3].

Abb. 3: BIM Anwendung über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks

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Auch die DB Netz AG hat klare Erwartungen an die Nutzung von BIM, insbesondere in den folgenden Themenfeldern: ‾ bessere Planungsqualität, z. B. dank Kollisionsprüfungen, Vollständigkeitskontrollen,

vermehrter Variantenstudien, früher Klärung der Ausführbarkeit ‾ Akzeptanzsteigerung, durch Visualisierungen und Variantenstudien ‾ höhere Terminsicherheit ‾ höhere Kostensicherheit und Schaffung von Potenzialen zur Kosteneinsparung ‾ bessere Lebenszyklusbetrachtung durch frühzeitige Modellbetrachtungen

3.2 Die BIM Strategie der Deutschen Bahn

Im Jahr 2015 wurde bei der Deutschen Bahn ein Strategiepapier zur Einführung von BIM im Vorstandsressort Infrastruktur entwickelt und beschlossen. Die zugehörige Vision besagt, dass binnen 5 Jahren (d. h. bis Ende 2020) alle neuen standardisierbaren und kom-plexen Projekte der DB mit BIM geplant und gesteuert werden sollen (Abb. 4).

Als wirtschaftlicher Nutzen wird langfristig eine Absenkung der Gesamtkosten um 10 % angestrebt. Die Absenkung soll nicht aus reduzierten Einheitspreisen, sondern aus insge-samt rascheren und effizienteren Projektabläufen, sowie aus einer Reduktion von Fehl-leistungskosten, dank frühzeitiger höherer Planungsqualität, erzielt werden. Bei konstant

Abb. 4: Die BIM Einführungsstrategie der Deutschen Bahn

Abb. 5: Portfolio der 13 BIM-Pilotprojekte und Anwendungsfälle, verteilt auf die Regionen

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Heinz Ehrbar

bleibenden Investitionsbeträgen sollen dank BIM künftig mehr Bahninfrastrukturbauten realisiert werden können.

Zudem soll BIM als Zukunftstechnologie die Arbeitgeberattraktivität spürbar steigern und die Bahnprojekte für innovativ veranlagte Ingenieure attraktiv macht, ein Effekt, wel-cher bereits heute spürbar ist.

3.3 Aktionsplan, Handlungsfelder und Pilotprojekte

Die Verantwortlichen der DB waren sich bei der Formulierung der Einführungsstrategie und deren Umsetzungsstrategie rasch einig, dass es sich bei der Einführung von BIM nicht um ein IT-Projekt handelt, sondern um einen komplexen Veränderungsprozess wel-cher die Gesamtheit aller Planungs- und Ausführungsprozesse von Bauprojekten betrifft. Solche Veränderungen haben auch Auswirkungen auf Organisationsformen. Die Fülle der anstehenden Veränderungen kann nicht top-down angeordnet werden, in der Hoffnung, dass sie dann umgesetzt werden. Vielmehr müssen die Betroffenen von Anfang an in den Veränderungsprozess integriert werden, damit dieser mitgetragen flächendeckend mitge-tragen wird. „Learning by doing“ war somit angesagt, was zur Definition eines bundes-

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weiten Portfolios von dreizehn großen Pilotprojekten führte, mit welchem folgende Ziele erreicht werden sollen: ‾ Abdeckung aller Leistungsphasen ‾ BIM-Planung aller für die Eisenbahn relevanten Gewerke ‾ Bundesweite Verteilung der Pilotprojekte:

mindestens ein Pilotprojekt pro Bahnregion (Abb. 5) Die Umsetzung der BIM-Strategie erfolgt in zentral geführten Implementierungsprojek-ten welche sich an den sechs Handlungsfeldern Strategie, BIM-Anwendung (Pilotprojekte), Prozesse/Richtlinien, Informationen und Daten, IT-Infrastruktur und Menschen gemäß dem Penn State University Modell orientieren. Der Entwicklungsfortschritt im Hinblick auf die Erreichung des vordefinierten Zielzustandes wird mit einem Reifegradmodell gemessen (vgl. Abb. 6).

Abb. 6: Handlungsfelder und Reifegradmodell BIM-Hochlauf

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Heinz Ehrbar

4 BIM als Allerweltheilmittel für Großprojekte?

4.1 Sorgfältige Projektvorbereitung

Die kritische Auseinandersetzung mit ungenügend erfolgreichen Projekten zeigt, dass die Weichen in Richtung Misserfolg bereits in den frühesten Projektphasen gestellt werden. Als Gründe sind u.a. zu nennen [5]:

‾ Die Anforderungen des Bauherrn werden im Rahmen der Bedarfsplanung nicht umfassend ermittelt und festgeschrieben.

‾ Die Projektkosten werden bereits beziffert, bevor ausreichend präzise Planungen vorliegen, so dass die genannten Zahlen nicht belastbar sind. Auf die vorhandenen Kostenrisiken, das immanente Unbekannte und die Prognosebandbreite wird nicht hingewiesen.

‾ Die Planungen des Projektingenieurs und der Fachplaner sind nicht hinreichend und nicht ausreichend detailliert abgestimmt, da zu wenig in Teams gearbeitet und nicht in der notwendigen Planungstiefe geplant wird. Dazu kommt eine unzureichende Analyse des Bauprozesses.

Kann BIM Abhilfe schaffen? Die Antwort ist ein klares JA, basiert doch die BIM Methode geradezu auf dem Gedanken die die Planungstiefe in den frühen Planungsphasen massiv zu erhöhen wie dies aus der sog. MacLeamy-Kurve (vgl. Abb. 7) ersichtlich ist.

Abb. 7: Verschiebung von Planungsleistungen in die frühen Projektphasen (MacLeamy-Kurve)

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Die Leistungsverschiebungen von den späten Leistungsphasen in die frühen Leistungspha-sen müssen umgesetzt werden, inkl. den Beizug von unternehmerischem Wissen ab der Ausführungsplanung, oder gar schon ab dem Ende der Leistungsphase 2 (vgl. Kap. 4.4).

4.2 Geeignete Organisationsform und Prozesse

Die klassische Projektabwicklung ist durch eine starke Segmentierung eine sequenzielle Projek-tabwicklung geprägt, was zu Vielen, schwierig zu koordinierenden Projektbetei-ligten über eine lange Zeit der Projektrealisierung führt. Die Reformkommission zum Bau von Großprojekten stellt dazu in ihren Endbericht fest [5]:

‾ Sequentielles statt paralleles, teamorientiertes, kooperatives Planen führt dazu, dass im Rahmen späterer Abstimmungen zwischen dem Projektingenieur und den Fachplanern aufwändige Korrekturen vorgenommen werden müssen.

Es ist eine klare Zielsetzung der BIM-Methode diesen Mangel zu beheben. Durch das parallele Arbeiten auf einer gemeinsamen Datenplattform (vgl. Abb. 8) soll die Anzahl der Informationsbeziehungen erheblich reduziert und über neu zu schaffende Koordinati-onsfunktionen (BIM – Manager, BIM – Koordinator) besser und gezielt gesteuert werden.

Anstelle der sequenziellen Planung über Einzelleistungsträger tritt das parallele Planen im Projektteam. Damit dies gelingt müssen aber die die entsprechenden kulturellen und rechtlichen Voraussetzungen zur BIM-Anwendung geschaffen werden (vgl. 4.4).

Abb. 8: Informationsbeziehungen ohne BIM (links) und mit BIM (rechts)

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Heinz Ehrbar

4.3 Konsequentes Qualitäts- und Risikomanagement ab den frühesten Projektphasen

„Scio me nihil scire“, dieser von Sokrates stammenden Weisheit müssen sich alle Projekt-verantwortlichen in der philosophisch korrekten Deutung „ich weiss, dass ich nicht alles weiss“, täglich stellen. Gerade beim Umgang mit BIM ist die korrekte Beurteilung des eigenen Wissens von entscheidender Bedeutung, können doch in den BIM-Modellen nur eindeutige, nachvollziehbare Fakten abgebildet werden. Alles was man kennt, kann man modellieren und im Modell mit den entsprechenden Eigenschaften versehen.

Im digitalen Modell lässt sich aber der phasenspezifische Grad an Unsicherheit in den jeweils aktuellen Erkenntnissen nicht direkt abbilden. Die Unsicherheit kann durch das Vorhandensein von Risiken (Chancen und Gefahren) oder aber schlichtweg durch Sach-verhalte, welche nicht erkannt wurden oder nicht erkannt werden konnten, begründet sein. Diese projektimmanente Unsicherheit muss mit den anerkannten Methoden des Risiko-managements bewirtschaftet werden, unabhängig ob BIM eingesetzt wird oder nicht.

Der Einsatz von BIM bringt aber erhebliche Vorteile zur Gefahrenabwehr und zur Chan-cennutzung. Der in der klassischen Planung mit einer grossen Zahl unabhängig arbei- tender Projekt- und Fachingenieure inhärente Wissensverlust von einer Planungsphase zur nächsten (vgl. Sägezahnkurve in Bild 9 rechts) kann dank dem Einsatz von BIM eliminiert werden, weil stets auf einem gemeinsamen, aktuellen Modell gearbeitet wird, gemäss dem „single source of truth“ – Konzept.

Abb. 9: Erkenntnisgewinn in einem Bauprojekt mit und ohne BIM

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Zu dem liegt der BIM-Methode der Wille zur frühzeitigen, detaillierten Planung in den frühen Projektphasen zu Grunde. Dadurch ergibt sich, wie in Abbildung 9 rechts darge-stellt, ein wesentlich rascherer Erkenntnisgewinn in den frühen Projektphasen und eine erhebliche Reduktion der Gefahrenpotenziale durch frühzeitige Kollisionsprüfungen und den ebenfalls frühzeitigen Nachweis der baulichen Machbarkeit, dank entsprechendem Beizug von unternehmerischem Wissen.

BIM ersetzt somit das Risikomanagement in keiner Art und Weise. Im Gegenteil, BIM funktioniert nur in Kombination mit einem professionell betriebenen Projektrisiko- management. Ohne Projektrisikomanagement täuscht BIM eine Scheingenauigkeit vor, indem die Risiken und das Unbekannte ausgeblendet werden. In Kombination mit dem Risikomanagement entfaltet BIM umgekehrt eine stark gefahrenmindernde Wirkung (vgl. Abb. 9, links).

Die Planung von Maßnahmen zur Gefahrenabwehr und zur Chancennutzung ist und bleibt weiterhin die wichtigste Denkaufgabe der verantwortlichen Ingenieure, welche nicht an digitale Modelle delegiert werden kann.

Mit den BIM – Modellen wird die Realität virtuell geplant – realisiert ist sie damit noch lange nicht. Der Information zur bestellten Qualität ist mit BIM gegenüber dem klassi-schen System vereinfacht. Damit ist aber nicht automatisch sichergestellt, dass das was bestellt wurde auch gebaut wird. Dazu braucht es (wie im klassischen System auch) klare, vertragliche vereinbarte Qualitätssicherungsprozesse. BIM bietet die große Chance, die bisher primär auf Papierdokumenten basierenden Qualitätsnachweise auf digitale Metho-

Abb. 10: Qualitätsdokumentation bisher und künftig

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Heinz Ehrbar

den umzustellen um (vgl. Abb. 10), so rascher Abweichungen feststellen zu können und immer einen aktuellen Überblick über die gebaute Qualität zu haben, welcher dann dem Infrastrukturbetreiber übergeben werden kann. BIM bietet die Möglichkeit, die im Bau-wesen notwendige Entwicklung auf dem Gebiet der Qualitätssicherung massiv voran zu treiben, mit dem Ziel die Papierdokumentationen durch entsprechende elektronische Dokumentationen abzulösen.

4.4 Partnerschaftlichen Umgang mit Unternehmern und Dritten

Es ist ein offenes Geheimnis, dass beim öffentlichen Bau grosser Infrastrukturprojekte oft eine Kultur des Misstrauens und der Konfrontation herrscht. Die Ursachen dafür mögen vielfältig sein, begonnen bei zu wenig kompetenter Besetzung der Schüsselfunktionen und oft ungenügender Zuteilung von Handlungsspielräumen an Projektorganisationen, über die Vergabepolitik des Bauherrn (Vergabe an den Billigsten und nicht an den Wirt-schaftlichsten) bis hin zu jeweiligen persönlichen Erfahrungen. Die konfrontative Pro- jektrealisierung schürt auch das Misstrauen weiterer Projektbeteiligter, sei dies beim Geldgeber oder aber in der Öffentlichkeit. Nicht von Ungefähr kommt deshalb die Reformkommission zum Bau von Großprojekten in ihrem Endbericht [5] zu folgenden Schlüssen:

‾ Viele deutsche Baustellen sind geprägt von Misstrauen und konfrontativem Verhalten zwischen den Beteiligten. Aufgrund der vielen Schnittstellen und der unvermeidlich auftretenden Abstimmungserfordernisse bei großen Projekten führt diese fehlende partnerschaftliche Zusammenarbeit häufig zu Streit und Konfrontation.

‾ Insgesamt gibt es zu wenig Transparenz gegenüber der Öffentlichkeit, die ein Recht darauf hat, über Kosten, Risiken und Termine belastbare Informationen zu erhalten und rechtzeitig beteiligt zu werden. Ein wichtiges Ziel der Reformkommission ist die Rückgewinnung des Vertrauens der Bürgerinnen und Bürger in die Bauherrenkompe-tenzen des Staates.

Auch hier stellt sich die Frage, ob BIM einen Beitrag zur Verbesserung der Situation leis-ten kann. Bei beiden Fragen ist die Antwort wiederum ein klares JA.

Der BIM-Methode inhärent ist die Tatsache, dass die Nahtstellen und die Abstimmungs-erfordernisse wesentlich reduziert werden (vgl. Kap. 4.2). Damit ist ein erster wesent- licher Schritt zur Reduktion der Streitpotenziale getan. Mit der Komplexitätsreduktion alleine wird sich der Erfolg jedoch nicht einstellen, hängt doch das konfrontative Verhal-ten ausschliesslich von den handelnden Personen ab.

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Die BIM – Modelle bieten jedoch frühzeitig die Möglichkeit, dass sich alle am Projekt Beteiligten in einem hohen Detaillierungsgrad über die Umsetzung der Projektanforde-rungen (die Projektziele) einig sein können. Wenn man sich über die Projektziele (das Bau-Soll) einig ist, muss nur noch der Baufortschritt gemeinsam beobachtet werden, um im Falle von Abweichungen wiederum auf Basis der gemeinsamen Datenplattform ent- gegensteuern zu können. 5D-BIM – Modelle, d.h. die mit Terminen und Objekteigen-schaften (Qualität, Kosten) verknüpften 3D-Objektmodelle liefern die benötigten Infor-mationen tagesscharf, sofern die Leistungserfassung auf der Baustelle mittels mobiler Endgeräte (Tablet-Computer) vor Ort erfolgt. Die BIM-Modelle liefern also per se die notwendige Transparenz, sofern sie entsprechend gepflegt werden.

Es braucht jedoch den gemeinsamen Willen, im Falle erkannter Abweichungen vom Ziel-kurs oder beim Eintreten von Gefahren, diese gemeinsam meistern zu wollen. Dabei han-delt es sich alleine um eine Verhaltensregel unter den verschiedenen Projektbeteiligten, welche mittels einer Projektcharta bei Vertragsabschluss gegenseitig vereinbart werden kann. Wird dies getan, so sind alle Elemente für eine partnerschaftliche Projektabwick-lung gegeben (vgl. Abb. 11), sofern unter den Projektbeteiligten eine Vertrauenskultur herrscht. Eine Vertrauenskultur kann jedoch nicht dekretiert, sondern muss im täglichen Umgang von allen Projektpartnern erarbeitet und gepflegt werden. Wird dies nicht getan, gilt der Spruch von Otto von Bismarck (Reichstagsrede 1873): „Das Vertrauen ist eine zarte Pflanze; ist es zerstört, so kommt es sobald nicht wieder.“

Abb 11: Grundelemente für eine partnerschaftliche Projektabwicklung

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Heinz Ehrbar

Bei richtigen Verhaltensweisen liefert BIM aber ein hervorragendes Werkzeug zur part-nerschaftlichen Projektabwicklung. Richtig angewendet werden muss es aber von allen Beteiligten, da hilft die Methode alleine nicht.

Zum richtigen Umgang gehört die Integration von BIM in entsprechende Partnerschafts-modelle, weil die konfrontative Projektabwicklung mit BIM, wie vorher gezeigt, keinen Sinn macht oder ein Widerspruch in sich selbst wäre.

Die Deutsche Bahn hat die enge Verflechtung von BIM mit Partnerschaftsmodellen erkannt und versucht deshalb in Absprache mit dem Bund ein Portfolio von Pilotprojekten auch für die Partnerschaftsmodelle zu schaffen.

Dabei sollen der im Rahmen der Pilotprojekte wesentliche Teile der Leistungsphase 5 (Ausführungsplanung) im wettbewerblichen Dialog mit zwei bis drei Generalunter- nehmer-Bewerbern (Einzelunternehmer oder Bietergemeinschaften) erarbeitet werden (vgl. Abb. 12). Damit soll eine höhere Termin- und Kostensicherheit für den Auftraggeber geschaffen werden, bei einer fairen Chance auf einen angemessenen Gewinn für den Auf-tragnehmer, sofern die Leistung vertragskonform erbracht wird. Als Anreiz werden beim Erreichen von klar definierten Zwischenmeilensteinen Prämien ausgesetzt. Sollten nicht vorhersehbare Umstände auftreten, kann der Unternehmer zwischen der Inanspruch-

Abb. 12: Ablaufschema für einen geplanten Pilotversuch zur partnerschaftlichen Projektabwicklung

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nahme der Prämie oder aber einem Bauzeitenclaim wählen. Die Prämien verfallen in diesem Fall.

Die vergaberechtlichen Voraussetzungen für einen solchen Modellfall verlangen nach einer hohen Komplexität des Projektes und nach einem Vergabevolumen von mehr als 50 Millionen EUR.

Im Rahmen des Großprojekts VDE 8.1 sollen im Raum Bamberg je ein Pilotprojekt zu BIM und zur partnerschaftlichen Projektabwicklung aufgesetzt werden. Die Deutsche Bahn verspricht sich von den Pilotprojekten substanzielle Erkenntnisse im Hinblick auf eine nachhaltige Verbesserung zur Erreichung der Projektziele. Als Nebeneffekt sollten sich dank vermehrter Parallelisierung der Arbeiten auch Verkürzungen in den Projekt-durchlaufzeiten ergeben, wobei das Verkürzungspotenzial bei einem „mittleren“ Großpro-jekt bei der DB auf ein bis zwei Jahre geschätzt wird.

Im angelsächischen Raum (Australien, UK und USA) und in Teilen Skandinaviens haben unter dem Titel „Alliancing“, „Early Contractor Involvement“ und „Integrated Project Delivery“ noch weitergehende Partnerschaftsmodelle Fuss gefasst. All diese Modelle basieren auf dem Grundkonzept, den ausführenden Unternehmer bereits nach Abschluss

Abb. 13: Typischer zeitlicher Ablauf in einem Großprojekt unter Anwendung verschiedener Beschaf- fungsmodelle

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Heinz Ehrbar

der Phase der Grundlagenermittlung in das Projekt zu integrieren, sei dies durch entsprechend frühzeitige Beauftragung eines Generalunternehmers oder aber durch das Schaffen von Projektgesellschaften mit Beteiligung aller Partner. Für den öffentlichen Bau stehen diesen Modellen in vielen Ländern (so auch in Deutschland) oft rechtliche Einschränkungen entgegen. Angesichts der hohen Potenziale zur Projektbeschleunigung in der Größenordnung von 2–3 Jahren (vgl. Abb. 13) bei gleichzeitig angestrebter Verbes-serung der Projektqualität und fairer Risikoverteilung auf alle Partner, sollte der Gedanke erlaubt sein, dass es sinnvoll wäre, für speziell anspruchsvolle Projekte entsprechenden Pilotversuche für Partnerschaftsmodelle auch ab Leistungsphase 2 durchzuführen.

Ein zusätzlicher Nutzen wäre zu erzielen, wenn es gelänge, durch den Einsatz von BIM im Genehmigungsverfahren und die Ernennung des Eisenbahnbundesamtes zur einzigen Anhörungsbehörde für die Schienenverkehrsprojekte (analog den Wasserstraßen), die Genehmigungsfristen von derzeit im Mittel 36 Monaten auf die Hälfte zu verkürzen. Damit liesse sich die gesamte Projektdauer, in Kombination mit Partnerschaftsmodellen um rund 20 % verkürzen, was zu Kosteneinsparungen alleine aus den zeitabhängigen Kosten in der Höhe von rund 10 % führen würde.

5 Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Das Bauwesen hat bekanntermaßen in den letzten Jahrzehnten aus eigenem Antrieb keine signi-fikanten Produktivitätsfortschritte gemacht. Alleine aus dieser Tatsache heraus ergä-be sich ein akuter Handlungsbedarf, ungeachtet des Umstandes, dass auch heute noch zu viele Großprojekte im Infrastrukturbau Schwierigkeiten mit dem Erfüllen der Projektan-forderungen haben. Entscheidende Erfolgsfaktoren werden vernachlässigt.

Abb. 14: BIM-Modell der Fehmarnsund-Brücke (aus verschiedensten Datenquellen wie GIS-Daten, 3D-Geländemodellen, Punktewolken aus Drohnenbefliegungen, Echolot Aufnahmen des Meeresbodens errechnetes Bestandsmodell)

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Die nun bevorstehende Digitalisierung der Bauprojekte, bietet die einmalige Chance diese Schlüsselthemen anzugehen und einer Lösung zuzuführen. Building Information Modeling (BIM) im Sinne einer modellbasierten Methode zur digitalen Planung, Reali-sierung und Bewirtschaftung von Bauprojekten über den gesamten Lebenszyklus bietet den großen Stellhebel die notwendigen Anpassungen in der Organisation und in der Anpassung der Prozesse zur Projektabwicklung vorzunehmen.

BIM basiert auf dem parallelen Arbeiten integrierter Projektteams auf einer gemeinsamen Datenumgebung. Voraussetzung, dass dies gelingt ist das gegenseitige Vertrauen und den Projektbeteiligten. Ein solches Umfeld verlangt schliesslich nach einer partnerschaftlichen Projektabwicklung. Die konfrontative Projektabwicklung im bisherigen Stil muss in unserem Kulturraum ein Auslaufmodell sein.

Die Deutsche Bahn will deshalb nebst dem Portfolio der BIM-Pilotprojekte in ausgewähl-ten Einzelfällen auch mit Pilotprojekten die partnerschaftliche Projektabwicklung testen. Dabei steht derzeit das vergaberechtlich zulässige Verfahren des wettbewerblichen Dialogs (ab der HOAI-Leistungsphase 5) bei einzelnen, komplexen Bauvorhaben im Vordergrund.

Im globalen Kontext beginnen sich aber noch weitergehende Modelle, welche auf einem frühen Einbezug von Planer und Unternehmer ab der HOAI-Leistungsphase 2 beruhen, durchzusetzen. Sind solche Modelle für alle Projekte generell geeignet? Im heutigen wirt-schaftlichen Umfeld sicher nicht.

Solche Modelle mit dem Einsatz von BIM im Kombination mit Partnerschaftsverträgen sind in naher Zukunft primär für komplexe Projekte angesagt. Das Potenzial zur Projektbe-schleunigung, bei gleichzeitig verbesserter Projektqualität ist aber so groß, dass es mindes-tens in Pilotprojekten gezielt genutzt werden sollte. Nicht vergessen werden dürfen dabei auch die Potenziale, welche sich aus der längst fälligen Steigerung der Effizienz in der Pro- duktionskette des Bauwesens, dank dem Einsatz digitaler Modelle ergeben. Dieser Effekt kann auch bei kleineren, insbesondere wiederholbaren Projekten von hoher Tragweite sein.

In diesem Umfeld des Aufbruchs sind die institutionellen Bauherren, Politik und öffent- liche Verwaltung, Planer und Unternehmer aufgefordert die notwendigen Schritte gezielt und koordiniert anzugehen und so der Gesamtheit der Empfehlungen der Reformkommis-sion zur Umsetzung zu verhelfen um den Kulturwandel beim Bau von Großprojekten einzuleiten und das Ver-trauen und die Akzeptanz von Großprojekten zu fördern.

Nur wenn dies in den nächsten zwei Jahren gelingt, ist auch das Ziel des Stufenplans „Digitales Planen und Bauen“, die Einführung von BIM für neu zu planende Projekte per 2020 erreichbar.

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Heinz Ehrbar

Trotz alle Euphorie in Sachen Digitalisierung bleibt es aber auch bei der Feststellung, dass auch die digitalen Modelle die kreative Denkarbeit der Planer, Unternehmer und Bauher-ren und insbesondere auch das Risikomanagement nicht ersetzen, sondern nur erleichtern.

Literaturverzeichnis

[1] Ehrbar, H. (2015): Ehrbar, H.: Risikomanagement bei großen Infrastrukturprojekten – ein nicht zu vergessender Schlüssel zum Projekterfolg. In: Universität Kassel, Fachgebiet Projektmanagement (Hrsg.): Beiträge 7. Kassler Projektmanagement Symposium vom 2. Oktober 2015. Schriftenreihe Projektmanagement, Universität Kassel, Heft 21

[2] http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/unternehmen/bahnvorstand-kefer-im-interview-die- infrastruktur-ist-nicht-nachhaltig-finanziert-11975015.html (abgerufen 15.07.2016)

[3] Zbinden, P. (2016): Von den historischen Alpen- und Juradurchstichen zu den Erfolgsfaktoren des Gotthard-Basistunnels. In: Geotechnik im Bauwesen (Hrsg.): Beiträge zum Forum Tunnelbau vom 18. November 2016. Schriftenreihe Geotechnik im Bauwesen – RWTH Aachen, Heft 20

[4] Ehrbar, H. (2016): Umgang mit den Erfolgsfaktoren bei der Projektierung und dem Bau des Gotthard-Basistunnels. In: Geotechnik im Bauwesen (Hrsg.): Beiträge zum Forum Tunnelbau vom 18. November 2016. Schriftenreihe Geotechnik im Bauwesen – RWTH Aachen, Heft 20

[5] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2015): Reformkommission Bau von Grossprojekten, Endbericht vom Juni 2015

[6] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2015): Stufenplan Digitales Planen und Bauen, Dezember 2015

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Building Information Modeling – Eine Chance für die Bauindustrie?!

Building Information Modeling – Eine Chance für die Bauindustrie?!Dipl.-Ing. Markus Landgraf

Zusammenfassung

Die Informations- und Kommunikationstechnologie hat sich in den letzten Jahrzehnten rasant entwickelt und zu einer Durchdringung der Digitalisierung in nahezu allen Lebens- und Arbeitswelten geführt. Für die Bauindustrie ist vor allem das Building Information Modeling von Interesse. Daten, Informationen und vor allem Prozesse können einfach digitalisiert und damit effizienter und durchgängiger gestaltet werden. Die Kultur der Zu-sammenarbeit wird durch Kollaboration geprägt, andere Vertragsformen sind dazu erfor-derlich. Die frühe Einbindung alles erforderlichen Know Hows und das Treffen von frühen, fundierten Entscheidungen steigert die Qualität der Projekte und die Sicherheit bei Kosten und Termine. Der nachfolgende Beitrag zeigt, warum BIM für die Bauindust-rie eine große Chance darstellt und für alle am Bau Beteiligten zu einem positiven Nutzen führen wird.

1 Zeit und Veränderung

Der Mensch ist ein visuelles Wesen und hat die Fähigkeit in Bildnissen dargestellte Infor-mationen besonders gut und schnell zu verarbeiten und damit zu verstehen. Die Macht des Bildes um ganze Geschichten und zugehörige Informationen weiter zu vermitteln und zu dokumentieren zeigen schon die Felsmalereien des homo sapiens. Die Bauindustrie ist geprägt von Bildern, bzw. Plänen, die das zu erstellende Werk auf Papier zweidimensional darstellen. Die Evolution ging hier von Zeichenbrett und Tusche vor ca. 30 Jahren auf rechnergestütztes Konstruieren über. Dabei bleibt die Darstellung von Projekten, Konst-ruktionen und Details in 2D eine Krücke. Schließlich denkt der Mensch und Entwerfer der ersten Idee eines Projekts in 3D und musste bisher lediglich zur Weitergabe von Infor-mationen die Darstellung in 2D wählen. Der Empfänger dieser Information baut sich ge-danklich die dargestellten 2D Elemente wieder in ein 3D Modell zusammen. Der erste Medienbruch, und mögliche Fehlerquelle oder Verlust von Informationen, hat somit schon stattgefunden. Konsequenter und ohne Medienbruch ist die Darstellung in einem Modell, also in drei Dimensionen. (s. Abb. 1)

Die Informations- und Kommunikationstechnologie hat sich in den letzten Jahrzenten rasant entwickelt, was sich unter anderem am Ranking der vier Unternehmen mit der weltweit höchsten Marktkapitalisierung zeigt. So waren dies 2005 drei von vier Unter-nehmen der Old Economy, 2015 ist es lediglich noch eines von vier. (s. Abb. 2)

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Markus Landgraf

Die aktuellen Möglichkeiten der Informations- und Kommunikationstechnologie schaf-fen optimale Voraussetzungen zur Digitalisierung vorhandener Daten und Informationen, welche gerade in der Bauindustrie zur Steuerung von Planungs-, Bau- und Betriebspro-zessen in großen Mengen vorhanden sind. Andere Industrien, wie der Maschinenbau, sind bereits einen Schritt weiter und sprechen von Industrie 4.0, also im Wesentlichen der Vernetzung der Informationen untereinander. Für die Bauindustrie gilt es den Digitalisie-rungsgrad ihrer Prozesse deutlich zu erhöhen und so verlorenen Boden wieder gut zu machen. (s. Abb. 3)ZEIT UND VERÄNDERUNGWELTWIRTSCHAFT

© Zentrale Technik, Markus Landgraf, 04.11.20161 Seite 13

Abb. 2: Weltwirtschaft

ZEIT UND VERÄNDERUNG – DIE KRAFT DES BILDES3D-ARBEITSWEISE ODER MODELING


PLANEN KONTROLLIEREN

BAUWERK

2D/3D

-Info

rmatio

n

3D-Bauwerk

3D-Abstimmung

3D-Information

BAUEN

Plan A Plan B

Planerzeugung aus Modell

Quelle: Prof. Dipl.-Ing. Hans-Georg Oltmanns

Abb. 1: xxxxx

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2 BIM Umfeld heute

Das gegenwärtige Umfeld von BIM ist von einer Vielzahl von Begriffen geprägt, die sehr unterschiedlich Beschrieben und Verstanden werden können. Angefangen bei dem Buil-ding Information Modeling oder dem Building Information Management über 3D bis 7D zu Big Data oder der Bauen 2.0. Diese Begriffsvielfalt und deren unterschiedliche Inter-pretationen verhindern einen schnellen und einfachen Einstieg in das Thema Digitalisie-rung, weshalb alle Beteiligten sich zunächst intensiv mit ihren eigenen Prozessen heute, deren Optimierung und Übersetzung in digitale Prozesse und damit ihren eigenen Zielen und Interessen auseinander setzen müssen. (s. Abb. 4)

Abb. 3: Digitalisierungsgrad nach Branchen

2 © Zentrale Technik, Markus Landgraf, 04.11.2016Seite 21

BIM UMFELD HEUTEBEGRIFF

Abb. 4: xxxxxxx

0/ Digitaler Index-Wert (*)

IT 2,9

Kommunikation 2,9

Elektronik & Higtech 2,8

Einzelhandel 2,6

Automobilindustriie 2,3

Dienstleistungen 2,1

Medien & Unterhaltung 2,1

Kosumgüter 2,0

Logistik & Transport 1,9

Energieversorger 1,9

Pharma, Kliniken und Medizintechnik 1,7

Maschinen- u. Anlagenbau 1,7

Bauindustrie 1,5

Chemie 1,4

Industrie Rohstoffe u. Ressourcen 1,4

* Ungewichteter Durchschnitt der vier Dimensionen (Prozesse, Vertrieb, Produkt und Strategie).Erweiterte Methodik gegenüber Digitalisierungsindex 2015 und 2014

Quelle: Top500 Digitaler Index Deutschland, Accenture 2016

Bauindustrie

Automobilindustrie

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Markus Landgraf

Eine wesentliche Herausforderung besteht darin, die gegenwärtigen Prozesse, die geprägt sind von Medienbrüchen und verlorenem oder zu spät genutztem Know How durch geän-derte, durchgängige und partnerschaftliche Prozesse unter früher Einbindung aller erfor-derlichen Erfahrungen, abzulösen.

So ist der gängige Projektverlauf derzeit so, dass der Bauherr mit einem Architekten zu-nächst ein Konzept erstellt und beginnt das Bausoll zu beschreiben und darzustellen. Er-gänzt mit den weiteren Fachplanungen werden dann die Unterlagen auf dem Markt aus-geschrieben und erst zu diesem Zeitpunkt das Know How von ausführenden Unternehmen bei den Bauabläufen, Materialwahl, der Preisbildung inklusive preisgünstigerer Alternati-ven, der Baubarkeit, etc. genutzt. Zudem findet mit der Ausschreibung der erste große Medienbruch statt, da ein eventuell erstelltes Modell an unterschiedliche Fachfirmen geht und dort unterschiedlich interpretiert und verarbeitet wird, was zu Unschärfe in den Pro-jektdaten und damit dem Bausoll führt.

Bei einer anzustrebenden BIM.5D-integrierten Arbeitsweise wird das Modell von allen erforderlichen Beteiligten von Beginn an gemeinsam erstellt, Schnittstellen geklärt, opti-male interdisziplinäre Lösungen erarbeitet und das Bausoll zusammen mit Kosten und Terminen fixiert. Dabei ist alles erforderliche Know How von der Planung bis zur Bau-ausführung bereits integriert, Medienbrüche gibt es keine und die Qualität der Ergebnisse steigt deutlich. Dabei kann der Gesamtprozess durch frühe Optimierungen am Projekt und den Verzicht auf die Ausschreibung am Markt auch zu einer Verkürzung der Projekt-laufzeit bis zur Umsetzung führen. Dies erfordert andere Vertragsmodellen, die über das Prinzip der offenen Bücher und damit der von Auftraggeber und Auftragnehmer gemein-sam vorgenommenen Vergabe unterschiedlicher Leistungen am Markt sicherstellt, dass das Projekt mit besserer Qualität, und in kürzeren Realisierungszeiten trotzdem zu markt- üblichen Preisen erstellt werden kann. (s. Abb. 5)BIM UMFELD HEUTEHERAUSFORDERUNGEN


BIM/5D integrierte Arbeitsweise

Arbeitsvorbereitung Bauen BetreibenPlanung

Kunde, Architekt

Baufirma

Konzept Planung

Kunde, Architekt Baufirma

Betreiben

Kunde

Modell Mengen Kalkulation Beschaf-fung

Leistungs-meldung

Kosten-kontrolle

Abb. 5: Herausforderung

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Eine gesteigerte Qualität in der Projektabwicklung durch eine integrative und frühzeitige Beteiligung aller fachlich Beteiligten erfordert klare Ziele, Spielregeln und frühe Ent-scheidungen. Die zwischenzeitlich gängigen Instrumente wie die Auftraggeber Informa-tionsanforderungen (AIA) und der darauf aufbauende BIM Abwicklungsplan (BAP) sind deshalb Pflicht in der Projektumsetzung. Zudem sind entsprechende vertragliche Rege-lungen unter der verschiedenen Beteiligten zu definieren, die die unterschiedlichen Hand-lungsfelder aufeinander abstimmen, indem klare Verantwortlichkeiten und Prozesse defi-niert werden. Hierbei kann man auf unterschiedliche Vorgaben zurückgreifen (u. a. VDI und DIN), die aber in jedem Falle individuell auf die Projektkonstellation anzupassen sind. (s. Abb. 6+7)


BIM UMFELD HEUTERECHT UND VERTRAG

Quelle: BIMblog.de

BIM UMFELD HEUTEZIELDEFINITION UND FRÜHE ENTSCHEIDUNGEN


Quelle: db deutsche bauzeitung

Abb. 6 (oben): Zieldefinitionen und frühe Entscheidungen, Quelle: db deutsche bauzeitungAbb. 7 (unten): Recht und Vertrag, Quelle: BIMblog.de

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Markus Landgraf

Das diese geänderte Art der Projektabwicklung mit BIM keine Zukunftsmusik mehr ist sondern bei aktuellen Projekten immer öfters ihren Einsatz findet zeigt eindrucksvoll der „Stufenplan Digitales Planen und Bauen“ des Bundesministeriums für Verkehr und digi-tale Infrastruktur (BMVI), bei dem der Fahrplan bis zur Umsetzung aller Projekte des BMVI mithilfe digitaler Modelle im Jahr 2020 festgeschrieben ist. Auch große Auftrag-geber wie die Deutsche Bahn haben bereits etliche Pilotprojekte zur Einführung von BIM als zukünftiger Standard in ihrer Projektabwicklung.

Der Baukonzern STRABAG/ZÜBLIN hat für diese Entwicklungen bereits im Jahr 2001 vorgebaut. Damals wurde eine kleine Einheit BIM.5D innerhalb der Zentralen Technik, dem konzerninternen Think Tank mit mehr als 900 Ingenieuren in allen Bereichen des Bauens, gegründet. Dies Einheit setzt sich seit dem mit der Entwicklung von BIM ausei-nander, seit 2008 als separate Abteilung, heute einem Bereich mit über 30 Ingenieuren, um den Konzernstandard zu definieren und in die breite Anwendung in allen Projektpha-sen zu bringen. (s. Abb. 8)

3 BIM Projektphasen

Die unterschiedlichen, wesentlichen Projektphasen zur Anwendung und Umsetzung der Vorteile von BIM sind die Angebotsbearbeitung, die Planung und das Bauen. Diese Pro-jektphasen sollen im Folgenden näher betrachtet werden um den Benefit von BIM für alle Beteiligten, hier insbesondere aus Sicht eines Bauunternehmen, aufzuzeigen.

Abb. 8: Reaktion STRABAG/ZÜBLIN

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3.1 BIM in der Angebotsbearbeitung

Der Einstieg in ein Projekt ist zunächst in aller Regel die Angebotsbearbeitung und damit das Erfassen oder Erstellen des Bausolls, inkl. Definition aller Materialien, deren Dimen-sionierung und Herstellverfahren des Bauens. Bisher wurde dieses Bausoll in Plänen und Leistungsbeschreibungen erfasst. Der erste Vorteil von BIM ist die Erfassung des Bau-solls in einem Modell, welches von allen Beteiligten deutlich schneller verstanden wer-den kann. Bei der Modellerstellung kann bei ZÜBLIN/STRABAG auf einen selbst defi-nierten, internen Standard zurückgegriffen werden, die Muster Leistungs- kataloge. In diesem sind alle erforderlichen Bauteile mit deren Materialeigenschaften und Geometrien hinterlegt, die wiederrum mit RIB iTWO verknüpft sind, um damit eine Kalkulation der Herstellkosten durchführen zu können. Damit hat man nach der Modell- erstellung quasi auf Knopfdruck, bzw. nach Import in iTWO, eine erste Kalkulation für

Abb. 9: Mengenermittlung und Kalkulation im Rohbau: Z3 Stuttgart

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Markus Landgraf

die Herstellkosten, die dann in iTWO nach Bedarf im Detail über Aufwandswerte, Mate-rialpreise, etc. projektspezifisch angepasst werden können. (s. Abb. 9)

Eventuelle Änderungen in der Konstruktion werden ebenfalls im Modell geändert und nach Import in iTWO sind direkt die Kostenauswirkungen ersichtlich und dokumentiert. Value Engineering zum Finden der optimalen Lösung kann damit auch unterstützt wer-den und die Ergebnisse schnell und transparent für alle Beteiligten dargestellt werden.

Über die schnelle und transparente Erfassung des Bausolls und der Herstellkosten hinaus können Terminpläne anhand der kalkulierten Massen und zusammen mit den geplanten Bauabläufen verknüpft werden und so visuell die Entstehung des Bauwerks dargestellt werden, inkl. der zu jedem Zeitpunkt verbauten Massen, erforderlichen Kapazitäten, etc. Geometrisch schwierige Projekte mit wenig Baustelleneinrichtungsflächen können besser erfasst und simuliert werden um die Baulogistik zu verbessern oder Visualisierungen kön-nen mit dem Model erstellt werden, die es dem Bauherren oder weiteren Entscheidern deutlich einfacher machen in der Entscheidungsfindung ob des richtigen Entwurfs und der Umsetzung dessen in der realen Umgebung. (s. Abb. 10)

3.2 BIM in der Ausführungsplanung

Die Ausführungsplanung ist sicherlich der derzeitige Einsatzschwerpunkt von BIM in der Bauindustrie. Die Planung definiert alle wesentlichen Grundlagen und Voraussetzungen für den Erfolg eines Bauvorhabens und damit der Einhaltung von Qualität, Kosten und

Abb. 10: BIM Projektphase - Angebot Visualisierung, Highline 179, Reutte Ehrenberg

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Termine. Die wesentlichen Gewerke in der Ausführungsplanung sind die Architektur, die Tragwerksplanung und die technische Gebäudeausrüstung. Zur Nutzung der vollumfäng-lichen Vorteile von BIM muss in jedem dieser Gewerke die BIM Methode in der Planung eingesetzt werden und nach Kapitel 2 die Voraussetzungen der Zusammenarbeit in den AIA (Auftraggeber Informationsanforderungen) und dem BAP (BIM Abwicklungsplan) definiert werden. Im Projekt ist ein BIM Manger zu definieren, der darauf achtet, dass diese Voraussetzungen beachtet werden und der BAP gelebt wird. Dabei sind unterschied-liche Möglichkeiten der Zusammenarbeit gegeben und die Fachplaner können an einem gemeinsamen Modell arbeiten oder sie erarbeiten jeweils ihr eigenes Fachmodell, wel-ches in regelmäßigen Abständen durch den BIM Manager in einem Koordinationsmodell zusammengefasst wird und die Schnittstellen, Kollisionen etc. geprüft bzw. eliminiert werden. Jedes dieser Probleme, welches in der Planungsphase bereits gelöst wird trägt zu einem reibungsloseren Ablauf auf der Baustelle und damit zu einer höheren Qualität, ge-ringeren Kosten und zur Terminsicherheit bei. Ein einfaches aber effizientes Beispiel hier-für ist die clash detection, also das Sicherstellen von geometrischer Übereinstimmung der unterschiedlichen Gewerken wie Heizung, Lüftung und Sanitär mit zum Beispiel dem Rohbau, dem Ausbau oder der Fassade. Je schwieriger hier die Geometrie ist, je mehr lohnt sich der Einsatz von BIM, um schneller Kollisionen zu erkennen und vor der Bau-ausführung zu eliminieren. Das erstere Beispiel zeigt hier eine Abfangedecke mit entspre-chend schweren und massiven Unterzüge im Technikgeschoss und die Kollision mit den unterschiedlichen Gewerken der TGA und der im Rohbau vorgesehenen Aussparung. (s. Abb. 11)

Aber selbst innerhalb eines Gewerks wie dem Rohbau eines hohen Gleitturms zeigen sich

Abb. 11: Axeltorv, Kopenhagen

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Markus Landgraf

die Vorteile durch Einsatz von BIM, indem die Detailausbildungen zu Einbauteilen, Be-wehrung, Gleitstangen, HBT Schienen, etc. besser erfasst werden können und Kollisionen vermieden werden. (s. Abb. 12)

Bei der Koordination und Steuerung vieler unterschiedlicher Gewerke mit unzähligen Abhängigkeiten untereinander hat sich ebenfalls der Einsatz von BIM mit unterschiedli-chen Fachmodellen und deren Zusammenführen im Koordinationsmodell bewährt.

3.3 BIM bei der Bauausführung

Gerade aus Sicht eines Bauunternehmens gilt es die Vorteile von BIM nicht nur in der Planungsphase zu nutzen sondern unmittelbar für einen Nutzen auf der Baustelle, beim Umsetzen des Projekts zu erreichen und so die Effizienz der Bauabwicklung zu steigern, Prozesse zu optimieren und deren Qualität zu verbessern. So gibt es bei der Planung schlüsselfertiger Projekte in 2D beispielsweise immer eine gewisse Unschärfe bei der Planung der unterschiedlichen Türen, die auf Grundlage der 2D Pläne in separaten Listen erfasst und ausgeschrieben werden. Änderungen werden in unterschiedlichen Medien zu unterschiedlichen Zeitpunkten erstellt, was fehleranfällig ist. Mit BIM werden die Türen direkt im Modell mit definiert, inkl. aller zugehörigen Details und können dann in einer Liste ausgelesen werden und über die Verknüpfung mit iTWO direkt über ein LV mit richtigen Mengen ausgeschrieben werden. Es gibt nur ein führendes Element, das um-fängliche Modell, welches bei Änderungen gepflegt wird, alles andere ergibt sich unmit-telbar und fehlerfrei daraus. So stimmt zu jedem Zeitpunkt der Planung die Türliste mit

BIM PROJEKTPHASE – PLANUNGTESTTURM ROTTWEIL


RückbiegeanschlüsseBewehrung

AnkerschienenEinbauteile

Abb. 12: Testturm, Rottweil

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allen Details und das zugehörige LV zu den Angaben in dem Modell und damit den daraus abgeleiteten 2D Plänen. Der bisher von Medienbrüchen geprägte Prozess der Erfassung der Türliste und der Ausschreibung der Türen ist ein durchgängiger Prozess mit eindeuti-ger und fehlerfreier Grundlage geworden. (s. Abb. 13)

Genauso verhält es sich bei dem Beispiel des hohen Gleitturms, bei dem die hohe Anzahl an unterschiedlichen Einbauteilen von der Baustelle direkt aus dem Modell abgerufen wurde umso ständig eindeutige Anzahlen und Typen von Einbauteilen in Abhängigkeit des Baufortschritts geliefert zu bekommen. Perfektioniert wurde dieses Verfahren auf der Baustelle durch das Entwickeln eines „Fertigteil Treppen Trackings“. Nach dem Gleiten aller Wandelemente und dem Einbringen der Deckenflächen mussten sehr viele Fertig-teiltreppen zur Montage in der richtigen Reihenfolge von oben in den Schacht abgelassen und montiert werden. Das Tracking der unterschiedlichen Zustände dieser Treppenläufe, von der Planung über den Abruf, die Produktion im Werk, der Lieferung bis zum Einbau war ein entscheidender Erfolgsfaktor für die Baustelle um Qualität, Kosten und Termine sicher zu stellen. Deshalb wurde eine App geschrieben, die diese Abläufe abgebildet hat und jeder Treppenlauf, bzw. zunächst dessen Plan, wurde mit einem Barcode versehen. Mit dem Scanner oder Smartphone wurde so jeder Zustand eines Treppenlaufes erfasst, mit dem Modell verknüpft und dort mit unterschiedlichen Farben markiert hinterlegt. Der Prozess der Treppenläufe war zu jedem Zeitpunkt transparent dokumentiert und so opti-mal und durchgängig zu steuern. (s. Abb. 14+15)

BIM PROJEKTPHASE – PLANUNGOPEN CAMPUS MANNHEIM (ROCHE)


ERGEBNIS

●Türliste mit Mengen

●LV Einzelgewerk Türen

LV

LIS

TE

Abb. 13: Beispielprojekt Türlisten

4 Fazit

Wie die konkreten Anwendungsbeispiele zeigen hat BIM echtes Potential und stellt eine große Chance für die Bauindustrie dar, verlorenen Boden über eine Digitalisierung ihrer Prozesse wieder gut zu machen, effizienter und moderner zu werden. Dabei stellt BIM kein Allheilmittel dar und es darf der gesunde Ingenieurgeist als Wurzel des Bauens nicht vergessen werden. BIM sorgt für eine hilfreiche Transparenz der Prozesse, setzt eine vertrauensvolle Zusammenarbeit voraus und kann zu einer Qualitätssteigerung und Risikominimierung führen. Andere, kooperative Vertragsmodelle sind erforderlich und das frühzeitige Einbinden aller Kompetenzen sowie das Treffen von fundierten Ent-scheidungen werden für den Erfolg von BIM in der Bauindustrie mit entscheidend sein. (s. Abb. 16)

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Markus Landgraf

BIM PROJEKTPHASE – BAUENTESTTURM ROTTWEIL


FT-TREPPE TRACKING

Abb. 14 + 15: Testturm, Rottweil, FT-Treppe Tracking

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Building Information Modeling – Eine Chance für die Bauindustrie?!BIM – EINE CHANCE FÜR DIE BAUINDUSTRIE?!FAZIT


Konzept Planung

Kunde, Architekt Baufirma

Betreiben

Kunde

Modell Mengen Kalkulation Beschaf-fung

Leistungs-meldung

Kosten-kontrolle

STATUS QUO BIM HEUTE

BIM/5D integrierte Arbeitsweise

BetreibenPlanung

Kunde, Architekt

Baufirma

Bauen

Qu

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Tra

nsp

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ZUKUNFT BIM

Abb. 16: Fazit

Literaturverzeichnis

[1] http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/unternehmen/bahnvorstand-kefer-im-interview-die-infra-struktur-ist-nicht-nachhaltig-finanziert-11975015.html (abgerufen 15.07.2016)

[2] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2015): Reformkommission Bau von Grossprojekten, Endbericht vom Juni 2015

[3] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2015): Stufenplan Digitales Planen und Bauen, Dezember 2015

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Vortragende

Vortragende

Heinz Ehrbar, geb. 1956, ist Leiter der OE Mana-gement Großprojekte der DB Netz AG, Frankfurt am Main. Er hat 1980 an der ETH Zürich das Studium des Bauinge- nieurwesens abgeschlossen und 2006 das Diplom SKU Advanced Management Program. Von 1981–2000 war er bei Electrowatt Engineering AG tätig, zunächst im Bereich Wasserkraft als Projektleiter mehrerer Wasserkraftwerke in der Schweiz und im Ausland, seit 1996 als Leiter des Bereichs AlpTransit und Projektleiter für Projektierung und Bau des Abschnitts Sedrun des Gotthard Basistunnels. Von 2001–2006 war er als Mitglied der Geschäftsleitung der AlpTransit Gotthard AG Leiter Tunnel- und Trasseebau Gotthard zu-ständig für die Rohbauarbeiten des 57 km langen Tunnels. Seit 2012 ist er Inhaber der Ehrbar Partners GmbH, Herrliberg, Schweiz. Seit 2013 ist er tätig bei der DB Netz AG, Frankfurt. Ehrbar ist Lehrbeauftragter an der RWTH Aachen für Projektmanagement im Untertagebau. Er ist Mitglied mehreren nationaler und internationaler Organisationen des Tunnelbaus und Geomechanik.

Jean-Luc Perrin, Dipl. Spitalmanager NDS FH / Ingenieur FH. Nach Berufser-fahrungen im Bereich der Lagerlogistik, Marketing und Vertrieb von Industriekom-ponenten, internationalen Vertrieb von Grosssystemen der Dokumentennachbear-beitung sowie der Unter-nehmensberatung (Executive Search und Healthcare- Services) erfolgte 1993 der Wechsel in das Gesundheitswesen. In all seinen Wir-kungsstätten war er in leitender Funktion direkt mit den Fragen des Facility Manage-ments und der erweiterten Unternehmensführung beauftragt. Erfahrungen aus einem Spitalneubau, einem Anbau- und Veränderungsprojekt sowie mannigfaltige Sanie-rungs- und Umbauprojekte bei laufendem Betrieb ergänzen sein Erfahrungsportfo-lio. Als interner Projektleiter Neubau Felix Platter-Spital bringt er seine Erfahrun-gen in einem weiteren Neubauprojekt ein. Ebenso legitimieren seine Erfahrungen im Bauwesen von Spitälern seine Forderung an den Einsatz von BIM – von der Konzeption bis hinein in den Betrieb.

Markus Maier, geb. 1964 in Rottweil, ist Mitglied des Vorstandes des Ingeni-eurbüros Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG. Nach dem Abitur machte er eine Zimmermannslehre mit anschließendem Studium des Bau- ingenieurwesens an der Universität Stuttgart. Seit 1983 ist er bei Leonhardt und Andrä tätig, zunächst als Projektingenieur und Projektleiterleiter, von 2001–2013 als Leiter Forschung und Entwicklung. Von 2010 –2013 war gleichzeitig Leiter Hochbau Stuttgart. Er bearbeitete Großprojekte im Hochbau im Entwurf und Aus-führungsplanung sowie die Planung von Brücken und Brückensanierung im In-

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Vortragende

und Ausland. Er ist als Gutachter tätig. Herr Maier erhielt 2004 Handlungsvoll-macht, 2006 Prokura, seit 2013 ist er Mitglied des Vorstandes. Herr Maier hat zahl-reich im In- und Ausland veröffentlicht, besonders über Carbon-Fasern und Spann-glieder.

Markus Landgraf, geb. 1969, ist Direktionsleiter Konstruktiver Ingenieurbau der Zentralen Technik der Ed. Züblin AG. Er studierte von 1989–1994 an der Uni-versität Stuttgart Bauingenieurwesen. Seit 1995 ist er bei der Ed. Züblin AG tätig. Zunächst arbeitete er als Projektingenieur und Projektleiter in der Tragwerks- planung von Hoch- und Ingenieurbau. Von 1998–1999 war er stellvertretender techn. Manager der Lebanese University Campus Hadath auf der Baustelle in Bei-rut, Lebanon. Danach erarbeitete er die Definition, Entwicklung und Einführung einer Züblin einheitlichen Planungsorganisation inkl. internetbasierter Dokumenta-tion. 2004 baute er die Planungsgesellschaft Z-Design in Bulgarien auf, seit 2006 als Geschäftsführer. Von 2006 –2011war er Abteilungsleiter Zentrale Technik, Technisches Büro Hamburg, von 2012–2014 Bereichsleiter Zentrale Technik in Stuttgart. Unter seiner Leitung wurden technische Bearbeitungen und Angebots- bearbeitungen von Hochhäusern, Brücken und Hafenbauten durchgeführt.

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