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Die Einf眉hrung der Technologie im Bauwesen verlief bisher eher schleppend, aber so langsam wird sich die Industrie dem Potenzial von BIM bewusst. BIM verspricht eine bessere Entscheidungsfindung w盲hrend des gesamten Projektzyklus. Obwohl BIM Probleme effektiver l枚st, die Kommunikation verbessert und den Projektfortschritt schneller voranbringt, wurden bereits einige Herausforderungen identifiziert, die gel枚st werden m眉ssen, bevor die Implementierung zur Norm wird.

BIM Zusammenfassung

Building Information Modeling (BIM) ist definiert als ein 鈥溾�� (Eastman et al., 2011). BIM wird als kollaborative Technologie bezeichnet, die viele mit mangelnder Kommunikation verbundenen Probleme in dieser Branche l枚st (Navendren et al., 2014).

In den letzten zwei Jahrzehnten war eine effektive und effiziente 脺bergabe eine der gr枚脽ten Herausforderungen in der Bauindustrie. Die angesprochenen Probleme sind der Mangel an Ressourcen, die Garantie der EInhaltung von Fristen w盲hrend des Lieferprozesses, die Qualit盲t des Endprodukts und nicht kontrollierbare Risiken (Navendren et al., 2014).

Die mangelnde Integration in einem ungenau geplanten Lieferprozess verhindert jede Form von effektiver Kommunikation oder Zusammenarbeit. Die Sicherstellung einer guten Koordination dieses einzigartigen Prozesses scheint der Knackpunkt f眉r die Verbesserung der Bauwirtschaft zu sein (Arayici et al., 2011).

Virtuelle 3D-Kommunikation ist ein innovativer Prozess, der das Ausma脽 der Integration und Zusammenarbeit mit dem Projektabwicklungssystem revolutionieren kann (Eastman et al., 2011). Und dieser Prozess ist nichts anderes als BIM.

BIM Projektionen

Obwohl es BIM bereits seit den 80er Jahren gibt, wurde es erst in den letzten Jahren popul盲r eingesetzt (Eastman et al., 2011). In Gro脽britannien nimmt BIM bereits eine gr枚脽ere Rolle ein, aufgrund der Baustrategie der britischen Regierung, BIM Level 2 bis Ende 2016 bei allen Regierungsprojekten umzusetzen und agiert als Vorbild f眉r die globale Nutzung in der Baubranche (Navendren et al., 2014).

Zu den Erwartungen der Regierung geh枚ren eine effiziente Bereitstellung, eine verbesserte CO2-Effizienz und eine 20%ige Senkung der Baukosten bei 枚ffentlichen Projekten durch die systematische Einf眉hrung von BIM (Navendren, 2014). Es wird erwartet, dass diese Ziele durch den Einsatz von BIM erreicht werden.

Es gibt jedoch einige spezifische Probleme, die diesen Leistungen entgegenwirken. Sie werden in den folgenden Abschnitten parallel zu den Vorteilen von BIM erl盲utert.

BIM Vorteile

Das Potenzial von BIM ist enorm und die in Bauprojekten sind vielf盲ltig, umfassen aber im Wesentlichen die folgenden Aspekte (Azhar, 2011):

• Schnellere und effektivere Prozesse: Informationen werden leichter ausgetauscht und k枚nnen wertsch枚pfend wiederverwendet werden.
• Besseres Design: Geb盲udevorschl盲ge k枚nnen genau analysiert, Simulationen schnell durchgef眉hrt und Leistungsbewertungen durchgef眉hrt werden, um verbesserte und innovative L枚sungen zu erm枚glichen.
• Kontrolle der Lebenszykluskosten und der Umweltdaten: Die Umweltleistung ist besser vorhersehbar und die Lebenszykluskosten werden besser verstanden.
• Bessere Produktionsqualit盲t: Die Dokumentationsausgabe ist flexibel und automatisiert.
• Automatisierte Montage: Digitale Produktdaten k枚nnen durch nachgelagerte Prozesse genutzt und f眉r die Herstellung und Montage von Konstruktionssystemen verwendet werden.
• Besserer Kundenservice: Anregungen werden durch eine genaue Visualisierung besser verstanden.
• Lebenszyklusdaten: Anforderungs-, Entwurfs-, Konstruktions- und Betriebsinformationen k枚nnen im Facility Management verwendet werden.

In einer Fallstudie von 32 Gro脽projekten berichtete das Center for Integrated Facilities Engineering der Stanford University 眉ber die folgenden Vorteile in statistischen Daten (CRC Construction Innovation, 2007):

• Bis zu 40% Beseitigung von nicht budgetierten 脛nderungen
• Kostensch盲tzungsgenauigkeit innerhalb von 3% im Vergleich zu herk枚mmlichen Sch盲tzungen
• Bis zu 80% Zeitersparnis bei der Kostensch盲tzung
• Bis zu 10% Einsparung beim Auftragswert durch Konflikterkennung
• Bis zu 7% Verk眉rzung der Projektzeit

Dar眉ber hinaus ergeben sich besondere Vorteile f眉r die verschiedenen Projektbeteiligten:

• Kunden: Bessere Anforderungserfassung durch verbesserte Kommunikation mit dem Designteam
• Designer: Mehr Klarheit in der Designabsicht, einfaches Testen von Designoptionen und schnelle Kommunikation der Design-Dokumentation an die Teams.
• Auftragnehmer: Zugang zu qualitativ hochwertigeren Informationen f眉r Sch盲tzungen und Ausschreibungen, fr眉hzeitige Einbeziehung, um zur Konstruierbarkeit und effektiven Planung beizutragen und schlie脽lich der reibungslose Bau durch die M枚glichkeit, Simulationen durchzuf眉hren, bevor mit dem Bau begonnen wird.
• Facility Management: Verbesserte Qualit盲t der Bestands- und 脺bergabeinformationen und einfachere Integration in computergest眉tzte Geb盲udemanagementsysteme f眉r Wartungs- und Nachbelegungsbewertungen (Enhanced quality of as-built and handing-over information, and easier integration into computer-aided facilities management systems for maintenance and post occupancy assessments.).

Um eine geplante Investition zu bewerten, wird in der Regel der Return on Investment (ROI) analysiert. Es gibt einen 脺berblick 眉ber die erwarteten Investitionsvorteile und die Investitionskosten (ROI = Gewinn/Kosten). In einer von 10 Projekten variierte der BIM-ROI f眉r verschiedene Projekte zwischen 140% und 39.900%.

Der berechnete Gesamtdurchschnitt betrug 1,633% bzw. 634% f眉r Projekte, die nicht von der Planung profitierten oder die die Diagnosephase nicht auswerten konnten. Aufgrund der gro脽en Streuung der Daten war es allerdings schwierig, einen bestimmten Bereich f眉r den BIM-ROI festzulegen.

Andere Projekte messen die Einsparungen von BIM durch die eigentliche Bauphase, Kollisionserkennung, Kostenvermeidung und Wertplanung/-analyse. In keiner der genannten Kosten wurden indirekte Kosten, Design, Bau oder administrative oder sonstige Kosteneinsparungen infolge der Implementierung von BIM ber眉cksichtigt.

In einer aus dem Jahr 2014 berichteten 75% der Auftragnehmer weltweit 眉ber einen positiven ROI. Der tats盲chliche ROI von BIM kann allerdings weitaus h枚her als berichtet sein.

BIM Risken

Die mit der Umsetzung von BIM verbundenen Risiken lassen sich in zwei verschiedene Kategorien einteilen: rechtliche (oder vertragliche) und technische (Azhar, 2011).

• Rechtlich: Die Eigentumsverh盲ltnisse sind unklar und die Notwendigkeit, sie durch Urheberrechtsgesetze und andere Rechtswege zu sch眉tzen fehlt. Es gibt keine einfache Antwort auf Dateneigentum, da die Teammitglieder propriet盲re Informationen f眉r die Verwendung in einem Projektdesign bereitstellen, das vom Projekteigner bezahlt wird. Wenn Mitglieder eines Projektteams, die nicht der Eigent眉mer und der Ingenieur/Architekt sind, Daten f眉r die Integration in das BIM bereitstellen, k枚nnen Lizenzprobleme auftreten. Eine weitere Frage ist, wer die Eingabe von Daten in das Modell kontrolliert und f眉r eventuelle Ungenauigkeiten verantwortlich ist. Der Begriff Integration verwischt dabei die das Verantwortungsniveau, das Risiko und Verantwortung wahrscheinlich erh枚ht
• Technisch: Da dem Geb盲udeinformationsmodell Kosten und Zeitplan als zus盲tzliche Dimensionen hinzugef眉gt werden, wird auch die Verantwortung f眉r die richtige technologische Schnittstelle zwischen verschiedenen Programmen zu einem Problem. Die Verantwortung f眉r die Genauigkeit und Koordination von Kosten- und Zeitplandaten muss vertraglich geregelt werden 鈥� die Risiken bei der Verwendung von BIM werden zusammen mit den Belohnungen zwischen den Projektbeteiligten aufgeteilt.

BIM Herausforderungen

Trotz der Vorteile, die durch viele Fallstudien belegt wurden, gibt es f眉r BIM noch einige Herausforderungen, die eine fl盲chendeckende Nutzung und Umsetzung weiterhin verhindern. Viele kleine Unternehmen sind besorgt 眉ber die Ver盲nderungen, die der gesamte BIM-Prozess mit sich bringt. Im Jahr 2014 skizzierte die (NBS) die f眉nf Hauptursachen, warum Unternehmen den Wechsel zu BIM noch nicht vollzogen haben (Lymath, 2014).

1. Kundennachfrage. 73% der kleinen Unternehmen mit f眉nf oder weniger Mitarbeitern glauben, dass ihre Kunden kein BIM w眉nschen. W盲hrend die britische Regierung dazu neigt, die Verwendung von BIM f眉r 枚ffentlich finanzierte Arbeiten vorzuschreiben, stellen kleine Gesch盲ftskunden relativ selten 盲hnliche Anfragen.
2. Relevanz. 71% der kleinen Unternehmen glauben, dass BIM nicht immer f眉r ihre speziellen Projekte geeignet ist. Sie sind der Meinung, dass ihre Arbeitsbelastung auf einem Niveau liegt, das kein BIM erfordert. Dabei ist jedoch zu beachten, dass auch inl盲ndische Projekte komplex sein k枚nnen.
3. Kosten. Der Wechsel zu BIM zieht Kosten f眉r Software, Schulungen und Aufwand mit sich. Dabei sollte jedoch im Hinterkopf behalten werden, dass potenzielle Vorteile gegen眉ber den Kosten 眉berwiegen. Die Unternehmen, die BIM bereits eingef眉hrt haben, berichten tendenziell, dass die Ergebnisse besser waren, als sie erwartet h盲tten.
4. Projektgr枚脽e. Es wird f盲lschlicherweise oft angenommen, dass BIM nur bei gro脽en Projekten wirksam ist. Dabei bringt BIM Vorteile f眉r Projekte jeder Gr枚脽enordnung. Auch f眉r kleine Projekte sind die Vorteile sp眉rbar.
5. Interne Kompetenzen. 62% der kleinen Auftragnehmer (mit f眉nf oder weniger Mitarbeitern) und 77% der Unternehmen (mit sechs oder mehr Mitarbeitern) gaben an, dass sie nicht 眉ber die n枚tigen Kompetenzen im Bereich BIM verf眉gen. Der Aufschwung der Branche erh枚ht jedoch die Nachfrage nach Personal und ist somit der ideale Zeitpunkt, um Mitarbeiter mit den notwendigen F盲higkeiten einzustellen. Kleinere Auftragnehmer k枚nnen auch in Schulungen investieren, was zu niedrigeren Gesamtkosten f眉hren w眉rde.

Diese Managementprobleme konzentrieren sich auf die Implementierung und Nutzung von BIM. Es gibt keinen klaren Konsens dar眉ber, wie BIM implementiert oder eingesetzt werden soll. Es gibt kein einziges BIM-Dokument, das eine Anleitung zu seiner Anwendung und Verwendung enth盲lt.

Daher ist es unerl盲sslich, den BIM-Prozess zu standardisieren und Richtlinien f眉r seine Umsetzung zu definieren. Es ist auch notwendig, darzulegen, wer die Geb盲udeinformationsmodelle entwickeln und verwalten soll und wie die Entwicklungs- und Betriebskosten verteilt werden.

Die einteilen (Bernstein und Pittman, 2005).

1. Die Notwendigkeit von klar definierten transaktionalen Konstruktionsprozessmodellen, um Probleme mit der Interoperabilit盲t zu vermeiden,
2. Die Anforderung, dass digitale Konstruktionsdaten berechenbar sein m眉ssen, und
3. Der Bedarf an gut entwickelten praktischen Strategien f眉r den gezielten Austausch und die Integration von aussagekr盲ftigen Informationen zwischen den Komponenten des BIM.

Entwicklung transaktionaler Gesch盲ftsprozesse

BIM kann den Informationsfluss erleichtern und Prozesse verbinden, aber wird die gesch盲ftlichen Herausforderungen nicht l枚sen k枚nnen. Die Integration von Konstruktionsdaten in einen modellbasierten Design-to-Build-Prozess kann potenzielle Konflikte beseitigen, geht aber nicht auf den Mangel grundlegender Gesch盲ftsprozessintegration ein (Bernstein und Pittman, 2005).

Berechenbarkeit digitaler Designinformationen

Die derzeit in der Bauindustrie eingesetzten computergest眉tzten Konstruktionswerkzeuge (CAD) erzeugen nur visuelle Daten ohne berechenbare Informationen. Diese Beobachtungen sind n眉tzlich f眉r uns Menschen, enthalten aber letztendlich wenig Informationen, die f眉r andere Zwecke als das Plotten von Pl盲nen verwendet werden k枚nnen.

Meistens werden die Daten angeschaut, interpretiert und zur weiteren Analyse in eine andere Anwendung 眉bertragen. Das verschwendet viel Zeit und sorgt f眉r zus盲tzliche Fehler quellen. Bevor dieser Industriesektor BIM vollst盲ndig einsetzt, w盲re es in erster Linie notwendig, die Notwendigkeit berechenbarer Informationen zu verstehen, aber auch die Einstellung von Bildern zu Informationsmodellen zu 盲ndern.

Sobald der Wert von berechenbaren Datenbanken erkannt ist 鈥� und berechenbare Datenbanken f眉r Geb盲ude geschaffen werden 鈥� k枚nnen neue Formen von Werten eingef眉hrt werden (Bernstein und Pittman, 2005).

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Sobald Gesch盲ftsprozesse und Berechenbarkeit gekl盲rt sind, besteht die letzte Voraussetzung f眉r die Einf眉hrung von BIM darin, die Daten f眉r alle Beteiligten zug盲nglich zu machen (Bernstein und Pittman, 2005). Diese Idee des Austauschs von Designinformationen wird als 鈥淚nteroperabilit盲t鈥� bezeichnet.

In den letzten Jahren sind BIM-Techniken dieses Problem mit , angegangen (Wang, 2011).

Forscher und Praktiker in der Industrie haben L枚sungen entwickelt, um diese BIM-Herausforderungen und andere damit verbundene Risiken zu 眉berwinden. Es wird erwartet, dass der Einsatz von BIM den Wachstumskurs in der Bau-, Ingenieur- und Architekturbranche fortsetzen wird.

Building Information Modelling verbessert die Vorhersagbarkeit der Geb盲udeleistung und des Betriebs erheblich. So ver盲ndern sich die Arbeitsprozesse in der Architektur-, Ingenieur- und Baubranche dank innovativer Methoden zur virtuellen Gestaltung und Steuerung von Projekten langsam.

Mit zunehmender Nutzung von BIM steigt auch die Zusammenarbeit innerhalb der Projektteams, die eine verbesserte Rentabilit盲t, Kostensenkungen, ein besseres Zeitmanagement und verbesserte Kundenbeziehungen mit sich bringt (Azhar, 2011). Das Potenzial f眉r den wirtschaftlichen Nutzen ist ebenfalls ersichtlich, basierend auf dem Return on Investment (ROI) von 634% der BIM-Fallstudien. BIM bringt ein neues Paradigma in das AEC 鈥� die Integration der Funktionen aller Projekttr盲ger k枚nnte die Effizienz und die Gesamtharmonie verbessern, aber auch zum Verlust dieser wichtigen Check-and-Balance-Mechanismen im aktuellen Paradigma f眉hren.

Die Zukunft f眉r BIM sieht vielversprechend aus; sie ist spannend und herausfordernd zugleich. Hoffen wir, dass der zunehmende Einsatz von BIM es der Industrie erm枚glicht, eine Steigerung ihrer Produktivit盲t und eine Senkung der Projektkosten zu erreichen.

In einem fr眉heren Blogbeitrag haben wir dar眉ber diskutiert, was BIM eigentlich ist und welche Auswirkungen es auf die sich schnell entwickelnde Baubranche hat. Dieser Artikel ist Teil einer Reihe, die sich mit allen Aspekten des Building Information Modeling (BIM) besch盲ftigt. Erweitern Sie Ihr Wissen mit Artikeln 眉ber die Geschichte von BIM, die verschiedenen Rollen innerhalb eines BIM-Projektzyklus,aber auch 眉ber zuk眉nftige Auswirkungenund weit verbreitete Mythen. Laden Sie zus盲tzlich unser kostenfreies eBook zur Verbesserung der Produktivit盲t聽auf der Baustelle, herunter. Dieses wird Ihnen bei der Auswahl Ihrer Tools helfen, um einen besseren und ma脽geschneiderten Dokumentationsprozess zu erreichen.