Die BIM-Evolution

{jathumbnail off}Kaum ein Begriff ist zur Zeit so in aller Munde, wie BIM – Building Information Modeling. Trotzdem bewegen sich hier noch viele auf unbekanntem Terrain. BIM kommt gerade richtig in Fahrt und die Baubranche wird umdenken müssen. Der smarte Prozess mit den fünf Dimensionen ist bald nicht mehr wegzudenken aus der täglichen Arbeit der gesamten Branche. Heidelberger Kalksandstein ist mit seiner Tochtergesellschaft KS-Quadro einer der ersten deutschen Mauerwerkshersteller, der das Thema BIM von Anfang an proaktiv begleitet.

„Wer BIM mit CAD gleichsetzt, der unterschätzt das Thema gewaltig”, davon ist Ulrich Melzer, Geschäftsführer der Heidelberger Kalksandstein GmbH, überzeugt. BIM ist eine modellbasierende Planungsmethode, die auf einem zentralen Datenmodell aufbaut. Im Laufe des Prozesses wird dieses Modell mit Echtzeitdaten aus allen Gewerken angereichert und bildet so den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks ab. Während CAD sich auf die drei räumlichen Dimensionen beschränkt, vereinen sich in BIM fünf Dimensionen: Länge, Breite, Höhe – und darüber hinaus Kosten und Zeit.

Melzer hat die hohe Relevanz und Wichtigkeit von BIM erkannt: „Während andere Hersteller noch abwarten, bauen wir unter der Marke KS Quadro in einem dreistufigen Prozess die entsprechende Kompetenz auf, um eine klare Führungsrolle unter den Mauerwerksherstellern einnehmen zu können.”

Schritt 1: BIM-Objekte
In einem ersten Schritt wurden BIM-Objekte von allen sieben Produktlinien der Produktfamilien KS-Quadro und KS-Quadro E erstellt. Neben der grafischen Aufbereitung beinhalten diese auch alle produktspezifischen Informationen wie Name, Beschreibung, bautechnische und bauphysikalische Spezifikationen. Das KS-Quadro-Mauerwerk kann so direkt in den Mauerwerks-Planungsprozess implementiert werden und ist damit bereits für den Einsatz in der Vorplanungsphase bestens geeignet. Die entsprechenden BIM-Objekte können im Online-Archiv www.bimobject.com heruntergeladen und direkt in CAD-Programme wie Archicad von Nemetschek oder Revit von Autodesk eingebettet werden. Wie einfach das geht, kann man sich im folgenden (englischsprachigen) Video ansehen.

Schritt 2: Gebäude-Modellierung
Mit dem zweiten innovativen Schritt, der Wandplanung in Gebäudemodellen, setzt sich KS-Quadro nun an die Spitze aller Kalksandsteinhersteller. Aus dem Baukasten aller Regel- und Passelemente, von 115 mm bis 365 mm Wandstärke, mit oder ohne integriertem Elektrokanal und aller Kimmsteine oder Stürze lassen sich Innen-, Außen-, Brand- und Kellerwände im individuell gewünschten Verbund digital planen. Dazu werden Gebäudemodelle über den IFC-Standard in die Elementierungssoftware eingelesen, bearbeitet und wieder zurückgespielt.

Verschiedene Varianten sind einfach durchzuspielen und lassen sich sowohl mit dem Design- als auch dem Technik-Auge beurteilen. Denn neben der Wandstärke gibt das System unter anderem auch Auskunft über die Wärmeleitfähigkeit, Rohdichte- und Festigkeitsklasse jeder geplanten Wand.

In BIM werden alle Planungsebenen zu einer Einheit zusammengeführt. Gerade beim KS-Quadro E-System ist dies von großem Vorteil. Denn die Steine verfügen über durchgehende vertikale Installationskanäle in der Steinmitte, durch die sich sehr einfach sämtliche Elektroleitungen, Telefon- und Datenleitungen führen lassen.

Um Kollisionen zu erkennen, müssen bei der klassischen CAD-Konstruktion alle Pläne, vom Ausführungs-, über den Statik-, bis zum Haustechnikplan noch manuell übereinandergelegt werden. Das ist nicht nur mühsam, sondern auch fehleranfällig – wie es das Beispiel Berliner Flughafen anschaulich beweist.

Mit dem modellhaften Durchspielen von Ideen und Varianten im BIM-Prozess mit eingebauten Kollisionsprüfungen, erkennt der Planer nun aber bereits in der Planungsphase höchst effizient mögliche Probleme. Denn hier gibt es ein einziges federführendes System, in das alle betroffenen Gewerke ihre Informationen einbringen – von den drei Dimensionen Länge, Breite und Höhe bis hin zu 4D (Kosten) und 5D (Zeit). „Angereichert mit diesem Wissen kann BIM den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks, von der Entwurfs- und Ausführungsplanung, über die Bauausführung, Dokumentation, bis hin zur Gebäudenutzung und -wartung begleiten”, so Melzer.

Schritt 3: Öffentlich-rechtliche Weichenstellung
Bei einem durchschnittlichen Bauprojekt schlagen Fehlleistungen mit zehn Prozent der Kosten zu Buche. Fehler, die man mit BIM in vielen Fällen hätte vermeiden können. Die Erfahrungen anderer Länder zeigen, dass BIM nicht nur für mehr Planungssicherheit und Transparenz steht, sondern dass sich damit auch die Baukosten um bis zu 25 Prozent reduzieren lassen. In Großbritannien, den Niederlande, Dänemark, Finnland und Norwegen ist Building Information Modeling heute schon eine verpflichtende Voraussetzung für die Erteilung von Aufträgen aus öffentlicher Hand. Bereits 2014 empfahl die Europäische Union, computergestützte Methoden wie BIM bei der Vergabe von öffentlichen Bauaufträgen und Ausschreibungen zu nutzen. Bisher ist dies für Deutschland nur eine Richtlinie und noch nicht bindend.
„Doch das Blatt könnte sich bald schon wenden, denn die Nutzung von BIM dürfte über die gesamte europäische Baubranche hinweg die Kosten bei öffentlich finanzierten Bauprojekten reduzieren und den Steuerzahler damit deutlich entlasten”, wagt Melzer einen Blick in die Zukunft.

Seiner Meinung nach bedeutet BIM aber auch für Planer ein Umdenken: „Zukünftig wird es noch wichtiger, bereits von Beginn an in fachübergreifenden Planungsteams zusammenzuarbeiten. Dazu wird es in naher Zukunft wichtig werden, auch die gesetzlichen Rahmenbedingungen bis hin zur HOAI neu festzulegen.”