Haustech 1/2018

Der digitale Schulterschluss

Mark Baldwin. (Foto: Pit Brunner)
Paolo D'Avino /

Im Zuge der Digitalisierung wird vieles anders. Auch in der Baubranche. Neue Technologien und Methoden wecken meist neue Erwartungen, gleichzeitig kommen auch Ängste auf. Das ist bei Building Information Modeling, abgekürzt BIM, nicht anders, sagt Mark Baldwin, der im Gespräch mit Haustech einen möglichen digitalen Weg aufzeigt.

Haustech: Building Information Modeling – ein weiterer Anglizismus, der sich im deutschen Sprachgebrauch einnistet. Wie könnte der Begriff auf Deutsch heissen?

Mark Baldwin: Oft wird BIM mit Gebäudeinformation- oder mit Bauinformation-Modellierung übersetzt. Beide Bezeichnungen sind für mich nicht ideal. Mittlerweile ist das Akronym BIM auch auf Deutsch gut verständlich.

BIM könnte auch als integrale Planung bezeichnet werden?

Der Begriff digitale integrale Planung trifft es vielleicht am ehesten. Doch integral geplant  hat man bereits in einer analogen Welt. Auch dieser Begriff trifft es für mich nicht ganz genau. Für mich steht BIM als Oberbegriff für die Digitalisierung in der Baubranche.

Vergeblicher Versuch, bleiben wir beim englischen Ausdruck. Bei BIM handelt es sich um eine digitale Planungsmethode, die dem Motto folgt: erst planen, dann ausführen?

Genau. Oder besser gesagt, erst digital bauen, dann dies in die Tat umsetzen. Es geht bei BIM um die Erstellung eines «digitalen Zwillings» eines Gebäudes. Mit diesem digitalen Modell kann man Planungsvarianten visualisieren, Fehler früh erkennen und verschiedene Aspekte des Bauens simulieren und bewerten – von einer Machbarkeitsstudie bis hin zum betrieblichen Nutzen des Gebäudes.

Was ist denn an der digitalen Planung neu?

Eine digitale Planung haben wir eigentlich schon länger, im Sinne der 2D-, aber auch 3D- oder mit CAD-Planung. Der grosse Unterschied mit BIM ist, dass wir mit digitalen Bauelementen in einem Modell arbeiten. Jedes Modellelement hat seine eigene Identität. Das bedeutet, dass die vorhandenen Daten nicht nur schneller greifbar sind, sondern auch miteinander verknüpft sind. Sie lassen sich besser und schneller auswerten. Dies trägt beispielsweise zu einer höheren Transparenz und so auch zu einem besseren Verständnis bei.Bei allen im Bau beteiligten Teilnehmern.

Was sind das für Modelle, die sich miteinander verknüpfen lassen?

Betrachtet man ein Gebäude über den ganzen Lebenszyklus, besteht ein Projekt aus vielen einzelnen Fachmodellen. In einer frühen Phase kann es nur ein einzelnes Architekturmodell sein, doch mit der fortschreitenden Projektentwicklung können diese Modelle in verschiedene Bereiche unterteilt werden. Wir sprechen später nicht nur von einem Architektur-, Tragwerk- und Gebäudetechnikmodell, sondern möglicherweise gibt es dann Modelle für jedes einzelnes Gewerk wie Sanitär, HLK, Elektro oder Brandschutz. Je nach Projektgrösse kann das bis zu über 100 einzelne Teilmodelle haben. Mit BIM lassen sich alle Einzelmodule in ein grösseres Ganzes integrieren. Das Zusammenkommen erfolgt zeit- und ortsunabhängig.

Ähnlich wie Wikipedia?

Der Vergleich trifft zu. BIM funktioniert ähnlich. Bei Wikipedia ist es so, dass viele Autoren zur Information beitragen, eine zentrale Stelle verwaltet und publiziert diese. Der Nutzer sieht dann alles als Einheit. Verschiedene Datenquellen, unterschiedliche Autoren und Informationen kommen zusammen.

Welches sind die Vorteile, wenn BIM-basierte Planungs- und Konstruktionsprozesse eingesetzt werden?

Der grosse Vorteil in einer digitalen Planung ist die Schnelligkeit, mit der sich die Daten auswerten lassen. Mit der Vernetzung der Daten- und Informationsflüsse lässt sich die Planungsqualität erhöhen. Beispielsweise kann die Modell- bzw. Planungsqualität jederzeit überprüft werden. Es lässt sich mit BIM sehr schnell nachweisen, ob Geschossflächen den Anforderungen entsprechen oder ob ein bestimmtes HLK-System ausreichend ist. Generell kann gesagt werden, dass es mit BIM eine höhere Kosten- und Terminsicherheit gibt und eine effizientere Zusammenarbeit aller Beteiligten.

Eine völlig neue Dimension?

Ja, das kann man so sehen. Im Idealfall umfasst BIM Simulationen eines Gebäudemodells über den ganzen Lebenszyklus eines Bauwerks – von der Planung über den Bau zum Gebäudebetrieb bis hin zur Entsorgung und Wiederverwertung. Das ergibt auf jeder Planungsstufe, also nicht nur in der Planung, eine völlig neue Qualitätsdimension.

Dann wird es mit BIM keine Planungsfehler mehr geben. Ist die Folge davon eine höhere Produktivität im Bau?

Die Vernetzung ist das eine, die Produktivität das andere grosse Thema, das mit BIM verknüpft wird. Ich erhoffe mir, dass sich die Produktivität mit dem Einsatz von BIM erhöhen lässt. Doch ich möchte mit BIM keine falschen Erwartungen wecken. BIM löst nicht alle Probleme, die es in der Bauwirtschaft gibt. An der Produktivität muss man immer arbeiten, will man längerfristig als Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben. Mit oder ohne BIM. Wie bereits erwähnt, lässt sich die Planungsqualität mit BIM erhöhen und somit beispielsweise auch das Risiko einer Materialverschwendung reduzieren.

Gibts denn schon Studien, welche die Vorzüge von BIM belegen?

Ja, die gibt es. In England beispielsweise. Die entsprechenden Studien zeigten, dass sich mit dem Einsatz von BIM durchschnittlich Einsparungen von über 23 Prozent realisieren lassen. Seit Mitte des letzten Jahres müssen, als Folge davon, in England alle öffentliche Bauten mit BIM abgewickelt werden. Dabei geht es nicht nur um ausserplanmässige Kosten, die anfallen, sondern es ist im Interesse aller Beteiligten, dass die Kosten für Nutzer, Betreiber, aber auch für den Bauherrn reduziert werden. BIM hilft, genauere und schnellere Kostenschätzungen, Kosteneinsparungen und Zeiteinsparungen zu machen.

BIM als Allheilmittel für die Baubranche?

Bei weitem nicht. Ob wir im Endeffekt dann wirklich immer schneller und kostengünstiger bauen können, werden wir nicht nur an BIM festmachen können. Das Einsparungspotenzial oder die Erhöhung der Produktivität hängen nicht nur von BIM ab, sondern von der Frage, in welche Richtung sich die Digitalisierung entwickeln wird. Ich denke dabei an den Einsatz von Robotern oder an die Entwicklung von 3D-Druck in einem Vorfertigungsprozess. Welchen Einfluss solche Entwicklungen haben, können wir heute noch nicht beurteilen.

Wie verschieben sich in der Praxis die Rollen?

Im Zuge der Digitalisierung wird vieles anders, als es war. Um damit klarzukommen, muss vieles neu gedacht werden. Auch das Rollenverständnis. Was wir künftig brauchen, sind digitale Kompetenzen, die mit dieser Datenvielfalt umgehen können. Es wird dahin gehen, dass es wohl einen Gesamtkoordinator geben wird. Das kann natürlich ein Generalplaner wie auch ein Generalunternehmer sein.

Auch für die Haustechnik?

Auch für die Gebäudetechnik muss es eine entsprechende fachliche Kompetenz geben. Und zwar für alle Gewerke, die im BIM-Prozess eingebunden sind. Eine wichtige Aufgabe der Haustechniker ist die modellbasierte Koordination. Das heisst, er muss die räumliche Koordination der verschiedenen Gewerke, Steigzonen- und Durchbruchsplanung sowie die Einsparung von Freiräumen für Wartung und Ersatz übernehmen. Für die Haustechniker geht es nicht nur auf dem 3D-Modell, sondern auch bei BIM um den Informationsgehalt der Berechnungen wie beispielsweise den Druckverlust für HLK-Systeme, die Brandschutzklassifizierungen oder den U-Wert des Materials für die bauphysikalische Analyse. Letztendlich bilden genau solche Daten den Wert des Modells.

Apropos Daten – wem gehören diese am Ende eines Projekts?

Kurzfristig ändert sich mit BIM nicht besonders viel. Es wird ein zentrales Projektmodell erstellt, das aus einzelnen Teilmodellen besteht. Jeder Beteiligte ist für die Qualität seiner Daten verantwortlich. Ihm gehören diese dann auch. Aus rechtlicher Sicht ändert sich da nicht viel. Eigentlich ähnlich wie es heute in den bisherigen Projekten mit dem Austausch von Plänen bereits der Fall ist. Das geistige Eigentum bleibt also beim Datenersteller. Der Bauherr hat das Recht, die Planung für seine Zwecke zu nutzen. Wir könnten mit dem heute geltenden Vertragswesen gut zurechtkommen, was nicht ausschliesst, dass man die Frage der Datennutzung und Datenrechte künftig in einem speziellen BIM-Vertragsanhang regelt.

Wie hoch ist der Druck für die Unternehmen, sich BIM-ready zu machen?

Der Druck nimmt zu. Immer mehr Bauherren verlangen ein BIM-basiertes Vorgehen. Sie sind und werden künftig die Treiber sein. Zwar ist BIM bei öffentlichen Bauten in der Schweiz vorerst noch nicht Pflicht, aber die Anforderungen aus dem Privatsektor nehmen deutlich zu.

Wie macht man sich im Bausektor digital fit?

Unternehmen BIM-ready zu machen, gleicht einer klassischen Beratung. Wir von Mensch und Maschine Schweiz AG analysieren den Ist-Zustand, definieren die Ziele, loten die Voraussetzungen aus, um dann daraus die strategischen Prozesse und Massnahmen festzulegen.

Wie erleben Sie solche Implementierungen bei Unternehmungen?

Wir unterscheiden eine Implementierung von einer Projektbegleitung. Das sind für uns zwei verschiedene Prozesse. Oft haben Unternehmen das Gefühl, es reiche, einfach eine neue Technologie einzuführen. Bei der Implementierung von digitalen Prozessen wie BIM ist es nicht damit getan. In dieser Phase geht es um neue Arbeitsprozesse und -methoden, die sich stark von denjenigen unterscheiden, die man gewohnt war. Wir gehen diesen zentralen Fragen mit dem Auftraggeber nach.

In der Praxis resultieren aus der neuen, integrierten Arbeitsmethode auch viele Fragen?

Genau. Deshalb ist es wichtig, dass man sich unter anderem auch mit den Ängsten der Mitarbeitenden auseinandersetzt. Werde ich ersetzt? Werde ich überflüssig? Was wird automatisiert, was nicht? In einer solchen Übergangsphase haben viele das Gefühl, die Kontrolle zu verlieren. Auch die Produktivität leidet stark, weil nicht nur das Management, sondern auch die Mitarbeitenden sehr betroffen sind. Auf diese Veränderungen bereiten wir die Unternehmungen vor. Doch die Veränderungsprozesse sind kein Selbstläufer: Mitarbeitende müssen begleitet werden, denn mit einer Umstellung läuft es nicht immer so, wie man es erwarten mag.

Wie gross ist der Umstellungsaufwand für Unternehmungen?

Das ist je nach Grösse und Ziel eines Unternehmens von Fall zu Fall unterschiedlich. Doch der Aufwand ist enorm, oftmals gekoppelt mit einer unglaublich hohen Erwartungshaltung. Mein Rat ist, diesen Aspekt nicht zu unterschätzen, realistische Ziele zu formulieren und nicht gleich die Flinte ins Korn zu werfen, wenn es nicht auf Anhieb klappt mit der Umstellung.

Kommen die Unternehmen zum Ziel?

Damit es am Schluss so kommt, wie man es sich vorstellt, sind neben den Investitionen, die getätigt werden müssen, für mich folgende Aspekte zentral. Die Umsetzung von BIM in einem Unternehmen muss mit der Unternehmungsstrategie und den Geschäftsfeldern abgestimmt werden. Aber auch die Auswirkungen auf die Arbeitsprozesse, die Konsequenzen für die Menschen und natürlich die Technologie müssen Teil der Überlegungen sein. Es nützt nichts, wenn ich eine Software kaufe, die meine Geschäftstätigkeit nicht genau unterstützt oder  auf der die Mitarbeitenden nicht ausgebildet sind. Solche Aspekte sind aufeinander abzustimmen.

Die Baubranche hinkt generell der Digitalisierung hinterher. Auf einer Stufe von 1 bis 
10: Wo würden Sie die Schweiz einstufen?

Die Frage ist, was wir als zehn definieren. Das Maximum von zehn Punkten werden wir wahrscheinlich nie erreichen, weil es mit jeder Weiterentwicklung neu definiert wird. Wohin wir mit BIM oder mit der Digitalisierung hinsteuern, kann niemand so genau voraussagen. Die Digitalisierung sollten wir nicht als eine unmögliche Aufgabe sehen, sondern als eine spannende Reise interpretieren, die mit jedem Schritt neue Erkenntnisse und Vorteile bringt. Um konkret zu bleiben: Wenn die Zehn den heutigen Stand abbilden soll, wo mit zentralen Projektdaten gearbeitet wird und wo Kosten und Auswirkungen von Änderungen sofort nachvollziehbar sind, dann sind wir eher auf Stufe 3. BIM ist noch nicht Standard in der Schweiz. Das liegt zum einen an einem eingeschränkten Stand der heutigen Prozess- und Softwareentwicklung, zum grössten Teil aber an fehlender Erfahrung und Kompetenz.

Muss man sich da Sorgen machen?

Nein auf keinen Fall. Wenn ich eine Drei als Note gebe, heisst das für mich, dass wir in der Schweiz eher am Anfang eines BIM-Prozesses sind. Doch mittlerweile kenne ich die Mentalität der Schweizer ein wenig. Man ist immer sehr bescheiden. Mehr Selbstbewusstsein würde nicht schaden, zumal hier in der Schweiz die Basis gut ist, um eine digitale Veränderung zu meistern. Man hat gut ausgebildete Fachkräfte, ein hohes Qualitätsdenken ist vorhanden, und der Austausch zwischen Forschung und Praxis funktioniert bestens.

«Virtual Reality» oder «Augmented Reality» kommen auf, bei denen alles visualisiert wird. Inwiefern konkurrenzieren solche Technologien BIM bereits?

Nach meinem Verständnis gehören Augmented wie auch Virtual Reality zu BIM. Es sind gute Beispiele von Schnittstellen, die sich früher oder später auch in einem digitalen Bauprozess integrieren und verschmelzen lassen. Im Übrigen werden auch Big Data oder das Internet of Things früher oder später in die BIM-Methodik eingebunden werden.

BIM wird über den grünen Klee gelobt. Wo sehen Sie die Nachteile?

Ich sehe die Nachteile auf drei Ebenen. Erstens ist die Umstellung mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Die Kosten sind das eine. Der Faktor Mensch jedoch spielt eine zentrale Rolle, ob eine Umstellung zum Laufen kommt. Die Umstellung auf BIM muss, dies der zweite Aspekt, gut und wohl überlegt sein. Eine digitale Strategie ist nur dann zielführend, wenn man sich vorher Gedanken dazu gemacht hat. Als letzten Punkt halte ich mich an Bill Gates, der einmal gesagt hat, dass eine effiziente Technologie effiziente Prozesse noch effizienter machen kann. Und andersrum kann eine Technologie ineffiziente Prozesse noch ineffizienter machen!

Warum würden Sie der Baubranche BIM ans Herzen legen?  

Wer beharrt, bleibt stehen. Die Digitalisierung wird sich nicht aufhalten können und sie wird die 
Baubranche verändern. BIM schafft neue Strukturen und neue Arbeitsmethoden. Diesen darf man sich nicht verschliessen. Wir haben die Wahl. Zum 
Schluss möchte ich noch betonen, dass BIM die 
Fachkompetenz eines Architekten oder Haustechnikers nie ersetzen wird. Dazu braucht es immer noch Menschen.