BIM Masterplan Bundesbauten

Warum startet der Bund jetzt mit BIM im Hochbau?

Roman: Moin Moin aus Hamburg und herzlich willkommen zum einzigen Podcast mit dem Thema Projektmanagement in der TGA. Sören Janson und ich, Roman Fritsches, sitzen an der Bar und beschäftigen uns die nächsten Wochen intensiv mit dem Thema BIM.

Sören: Wir finden drei Buchstaben einfach toll.

Roman: Wir lieben drei Buchstaben — alles, was wir machen, hat drei Buchstaben. Es gibt noch einen Grund: den Kongress zum Thema BIM und TGA, der vom Verein Deutscher Ingenieure in Düsseldorf stattfindet, am 17. und 18. Mai. Den können wir sehr empfehlen. Spannend ist dieses Jahr, dass der Bund den Masterplan BIM veröffentlicht hat — im September 2021 — und sich auf die Fahne geschrieben hat, das Thema BIM jetzt richtig durchzusetzen.

Sören: Also hat der Bundesbau angefangen, den Infrastrukturprojekten nachzuziehen.

Roman: Da weißt du mehr zum Thema Infrastruktur, schieß los.

Sören: Was sich der Bundesbau jetzt vorgenommen hat, hat er bei der Infrastruktur schon vor Jahren angefangen — mit Dobrindt und dem Stufenplan in der Richtung. Aber jetzt kommt der Hochbau dazu, der in der TGA weitaus präsenter ist als der Infrastrukturbau.

Roman: Genau, das Thema wird uns jetzt richtig beschäftigen. BIM heißt in der Übersetzung: Building Information Modeling.

Sören: Die Digitalisierung des Bauens.

Roman: Die Digitalisierung des Bauens — Gebäudeinformationen modellieren. Das Thema ist ja nicht neu. Die meisten TGA-Planer wissen das: Sie haben seit etwa 2010 eine Software, die IFC-Modelle ein- oder auslesen kann und Bauteilinformationen darstellt. Die Software ist da.

Sören: Bei Koordinierungsplanung und dergleichen ist das auch früher schon zum Einsatz gekommen, das ist mittlerweile Standard.

Roman: Genau, man guckt in 3D in die Koordinationsplanung rein und prüft. Die Architekten tun sich da in vielen Fällen noch schwerer — viele arbeiten immer noch standardmäßig 2D, und die 3D-Softwarefähigkeiten waren nicht immer so da wie bei uns, der TGA-Fachplanung.

Was steht im Masterplan BIM und wie ist der Zeitplan?

Roman: Den Link zum Masterplan stellen wir in die Show Notes. Wir haben uns jetzt im Herbst 2021 mit der Veröffentlichung beschäftigt. Der Masterplan ist da, und nun wird eine Umsetzungsstrategie und ein BIM-Handbuch entwickelt.

Sören: Der Masterplan betrifft alle Bundesbauten und den Hochbau?

Roman: Er betrifft alle Bundesbauten und den Hochbau. Das BIM-Handbuch wird gerade zum BIM-Handbuch 2.0 weiterentwickelt, bis Ende 2022. Dann geht es los mit dem sogenannten Wirkbetrieb: Es werden Schulungen gemacht, es gibt eine wissenschaftliche Begleitung, und es geht mit Level 1 los — das erklären wir gleich.

Sören: Bei der Grundstruktur von Handbuch und Umsetzungsstrategie hat über die Jahre eine Entwicklung stattgefunden, wo unterschiedliche Begrifflichkeiten und Levels angenommen wurden. So wie ich das lese, wurde noch einmal verschoben und an der einen oder anderen Stelle zusammengefasst und vereinfacht.

Welche fünf Ziele verfolgt der Bund mit BIM?

Roman: Da stellt sich die Frage: warum überhaupt BIM? Der Bund hat dazu klare Projektziele für die Bundesbauten benannt. Das erste ist, die Planungsqualität zu erhöhen: Am digitalen Zwilling sollen regelbasierte, automatisierte Prüfungen von Daten und Geometrien erfolgen — Qualitätssicherung, Inkonsistenzen und Kollisionen prüfen.

Sören: Vielleicht hast du da ein kleines Anwendungsbeispiel?

Roman: Was sich BIM-Manager, BIM-Fachkoordinatoren und BIM-Koordinatoren immer auf die Fahne schreiben, ist die Kollisionsprüfung: Wo kollidieren wir mit Wänden, wo liegen wir in Wänden, wo kollidieren Bauteile miteinander, ohne dass wir es erkannt haben. Das ist das klassische Anwendungsbeispiel der Qualitätssicherung.

Sören: Man könnte auch Normvorgaben — was Abstände zwischen Bauteilen oder Öffnungsradien angeht — automatisiert prüfen lassen.

Roman: Genau, genormte Abstände von Bauteilen lassen sich in Modellprüfern wie Solibri eingeben und umsetzen, dann habe ich Sicherheit. Das zweite Ziel ist die Terminsicherheit: Es sollen verlässliche Terminpläne generiert werden. Da reden wir über 4D oder 5D.

Sören: Von 3D zu 5D — das meine ich mit den Unterschieden. 3D bis 8D, glaube ich, gab es bei den ersten Überlegungen, wenn man das aufteilt. Termin, ist das die vierte Dimension?

Roman: Die vierte Information ist die Zeit. 4D wäre die Zeitkomponente, 5D die Kostenkomponente. 4D heißt: Wir haben Termine und können sie im Modell darstellen und verknüpfen.

Sören: Also aus dem Modell einen Gantt-Plan generieren.

Roman: Genau, Gantt-Pläne daraus generieren und die Modellelemente mit dem Zeitablauf darstellen und verknüpfen. Das, was wir sonst nur auf riesigen Tapeten bekommen, wird im Modell greifbar.

Sören: Daraus lässt sich vielleicht auch ableiten, wann Bestellungen für Bauteile mit Vorlaufzeiten ausgelöst werden müssen.

Roman: Und bei 5D kommen wir zum Thema Kosten. Der Bund will erst Mengen aus den Modellen ableiten und diese mit aktuellen Kosten verknüpfen. So sollen über die gesamte Planungs- und Bauphase immer wieder Kosteninformationen aus dem Modell gezogen werden. Heute ist die Planung meist beim Planer versteckt und wird nur ab und zu präsentiert; Zwischenstände werden ungern herausgegeben. Am verfügbaren digitalen Zwilling sieht man dagegen direkt den aktuellen Planungsstand und die Kosten.

Dann kommen wir zu den zwei wichtigsten Zielen. Zum einen verbessertes Risikomanagement: Projektrisiken sollen frühzeitig erkannt werden. Wie beim Thema integrierte Projektabwicklung werden Projektrisiken bislang relativ schlecht gemanagt.

Sören: Das ist nicht selbst der Anwendungsfall, sondern eher das Ergebnis aus dem frühzeitigen digitalen Zwilling: Weil man Informationen zu Mengen frühzeitig abgreifen kann, lässt sich daraus Risikomanagement betreiben.

Roman: Genau, ich habe alle Informationen verfügbar — aktuellen Planungsstand, Zeit- und Kosteninformationen — und kann Risikomanagement von vorne bis hinten betreiben. Und das letzte Ziel: die Übergabe an den Betrieb. Das As-Built-Modell würde in den Betrieb gehen; damit kann der Bau seine Phase abschließen und die Nutzungsphase mit einem echten, funktionierenden Gebäudemodell beginnen.

Sören: Gerade für einen Bundesbau ist die Nutzung der weitaus längere Anteil; er benötigt die Informationen, um das Gebäude wirtschaftlich betreiben zu können. Im Übergang findet wahrscheinlich die größte Herausforderung für die Betreibenden statt. Für die Planer ist mit Leistungsphase 8 die Planung im Wesentlichen abgeschlossen — man zieht weiter zum nächsten Projekt. Aber die 25, 30 Jahre Nutzung interessieren den Planer weniger, vielleicht noch die Gewährleistung.

Roman: Das interessiert den Bund sehr, und das finde ich eine schöne Perspektive: Hier ist jemand, der die Gebäude meist selbst betreibt und sicherstellen will, dass sie im Betrieb ihre Funktionalität behalten.

Wie staffelt der Bund die drei BIM-Level?

Roman: Der Bund startet drei Level, also drei Zielebenen, die sich in den Anwendungsfällen unterscheiden. Im Gegensatz zum Infrastrukturbau, der seinen Masterplan schon 2020 herausgebracht und klar in Bestandserfassung, Planung, Genehmigung, Vergabe und so weiter aufgeteilt hat — also entlang des HOAI-Prozesses —, sagt der Masterplan Hochbau eher: Wir unterteilen die Anwendungsfälle in verschiedene Detail-Level und Ziel-Level.

Sören: Und die unterliegen noch der Größe des Bauvorhabens. Es wird nicht pauschal über alles gesagt, sondern differenziert: Level 1 gilt für alle Baumaßnahmen, aber bei den differenzierteren Anwendungsfällen schaut man, ob es überhaupt eine sehr große Baumaßnahme ist und ob das in Relation zur gewünschten Bauzeit steht.

Roman: Eine super Überleitung. Level 3 soll erst einmal bei großen und sehr großen Baumaßnahmen umgesetzt werden, und zwar ab 2025 — da hat man sich noch etwas Zeit genommen. Level 1 soll schon Mitte 2022 losgehen. In den nächsten drei Monaten werden wir also erleben, dass der Bund mit Level 1 startet.

Welche Anwendungsfälle umfasst Level 1?

Sören: Darf ich fragen, was Level 1 ist?

Roman: Jetzt kommen wir dazu. Anwendungsfälle sind Ziele, die mit BIM erreicht werden sollen — Detailziele. Level 1 beinhaltet für den Bund zuerst die Bedarfsplanung: Der Bedarf an Gebäude und Planung wird definiert. Das ist das Thema AIA — Auftraggeber-Informationsanforderungen werden sauber definiert. Und dann werden die Planer aufgefordert, das im BAP, dem BIM-Abwicklungsplan, umzusetzen. Das ist der Startpunkt: In Level 1 muss das über alle Baumaßnahmen verstanden und gemacht werden — der Bund muss AIA definieren und BIM-Manager haben.

Sören: Was das alles ist, schauen wir uns noch genauer an. Aber den Überblick über Level 1 wollen wir jetzt machen.

Roman: Genau. Nach Bedarfsplanung, AIA und BAP geht es darum, dass haushaltsbegründende Bauunterlagen erstellt werden — vielleicht schon anhand eines ersten Modells, in dem die Nutzungsbereiche und deren Zusammenhang dargestellt sind.

Sören: So würde ich das auch sehen.

Roman: Das sind ganz grobe Blackboxen: Nutzungsbereich A, B, C, D, die so und so zusammenhängen, und jetzt kann man ein bisschen schieben. Da könnte man mit dem digitalen Modell schon anfangen. Level 1 beinhaltet auch den Anwendungsfall Koordination der Fachgewerke — unsere Kerndisziplin: Integration der TGA, aber auch Schallschutz, Brandschutz und natürlich Tragwerksplanung, die sehr stark vom Modell profitiert.

Sören: Für die Koordination müssen wir mehr als nur Raumkubusse darstellen — da haben wir schon Wände, Rohrleitungen und so weiter mit dran.

Roman: Bestimmt. Die haushaltsbegründenden Bauunterlagen liegen eher auf Bauherrenseite, vielleicht mit einem Bedarfsplaner, der die Leistungsphase Null macht.

Sören: Da geht es auch um Kosten und alles, was er für diese Hausnummer braucht.

Roman: Genau, Kostenrahmen bilden und so weiter.

Sören: Die Kosten soll er sich später wieder aus dem Modell ziehen.

Roman: Später, ja. Der Kostenrahmen ist bei dieser Blackbox noch schwierig zu bilden, aber das geht mit Quadratmetern oder BRI, also Bruttorauminhalt, Bruttogeschossflächen und so weiter. Dann geht es in die Planung mit dem nächsten Anwendungsfall, Koordination der Fachgewerke. Wichtig: Man löst sich nicht ganz von den 2D-Planunterlagen, die hier abgeleitet werden sollen — nur das 3D-Modell allein wird es nicht; wir brauchen weiterhin 2D-Pläne.

Sören: Das widerspricht ein Stück weit Level 3, wo wir den Genehmigungsprozess digital abbilden wollen. In Level 1, also für alle Bauwerke, soll das nicht gelten — könnte man so lesen.

Roman: Könnte man so lesen. Der Bund ist noch nicht so weit, mit Level 3 zu starten; das soll 2025 passieren — der digitale Planungs- und Genehmigungsprozess. Erst einmal will man Planunterlagen weiter ableiten und dann Qualitäts- und Fortschrittskontrolle der Planung machen, um die Risiken im Griff zu behalten. Dann kommt die Visualisierung. Dafür ist das Modell ja da, aber es wird einen Realitätsschock geben, weil es nicht gleich wunderschön ist. Letzte Woche hat ein Architekt einen wunderschön gerenderten Durchflug durchs Gebäude gemacht — da stecken drei, vier Wochen Arbeit drin. Das ist nicht einfach verfügbar, das muss man hübsch machen.

Sören: Gerade die TGA hat Nachholbedarf, die eigenen Planungsergebnisse auch visuell aufzubereiten.

Roman: Da haben wir Nachholbedarf. Bei der Software, die wir benutzen, werden zum Beispiel die Bögen von Schmutzwasser- und Trinkwasserleitungen falsch dargestellt, und das lässt sich nicht einfach beheben — es sieht doof aus, funktioniert aber in der Berechnung.

Sören: Da muss man ein gemeinsames Verständnis schaffen, dass es nicht an schlechter Planung liegt, sondern an der grafischen Umsetzung der Software.

Roman: Genau, und am Level, in dem dargestellt wird. Das LOD, Level of Detail, ist dann die Frage: Was will ich eigentlich im jeweiligen Planungsstand? Schon wieder ein neuer Begriff. Ich hoffe, wir hängen niemanden ab, aber ihr müsst euch alle mit BIM beschäftigen.

Sören: Das passt zu den anderen Kürzeln, die wir behandelt haben: IPA und C2C. Wir lieben drei Buchstaben.

Roman: Lass uns Level 1 abschließen. Nach der Visualisierung haben wir das Thema Bestandserfassung und Modellierung — sehr spannend, das haben wir schon intensiv genutzt: 3D-Punktwolken mit Laserscannern und dann Bilddateien drübergelegt.

Sören: Mega wichtig. Wir haben so viel Bestand, und man merkt an der Auftragslage, dass es immer mehr in Richtung Bestandssanierung geht. Alles, was im Bestand digital ist, ist eine große Arbeitserleichterung, wird aber deutlich mehr werden.

Roman: Vor allem die Kosten sind am Anfang erst einmal da.

Sören: Die Anschaffung eines Scanners kann auch nicht jedes Ingenieurbüro stemmen.

Roman: Und auch wenn man ihn mietet, muss jemand viel Arbeit investieren, um aus den Rohinformationen ein gutes Modell zu basteln. Das ist richtig viel Arbeit.

Sören: Da ist gleich die nächste Schnittstelle: Bestandsaufnahme ist auch viel Vermessung, also das Zusammenwirken von Vermessungs- und Geodäsiebüros mit der TGA-Fachplanung. Gerade beim Aufbereiten von Rohdaten braucht man deutlich mehr Know-how, als in einem Standard-TGA-Büro vorhanden ist.

Roman: Mit Sicherheit. Trotzdem finde ich die Bestandserfassung und Modellierung spannend: Ein gutes 3D-Modell ermöglicht und vereinfacht alle weiteren Schritte am Bestandsgebäude. Und ganz am Ende kann ich eine Bauwerksdokumentation machen — das As-Built- bzw. Revisionsplanungsmodell ist das Ergebnis des gesamten Planungs- und Bauprozesses. Wenn das funktionsfähig da ist, hat man den Prozess von vorne bis hinten richtig genutzt.

Sören: Und vor allem schließt man die Lücke, dass bisherige Bestandsaufnahmen oder Sanierungen, die nicht ordentlich dokumentiert wurden, einmal mit einem digitalen Bestand glattgezogen werden. Dann hat man eine verlässliche Grundlage und wird nicht überrascht, was im Gebäude verbaut ist.

Roman: Und zu den Überraschungen kommen wir beim Inbetriebnahme-Management, das auch befördert werden soll. Wir als TGA-Fachplaner stellen die Frage, ob das 3D-Modell uns da so wahnsinnig hilft. Beim Inbetriebnahme-Management sehen wir eher funktionale Verknüpfungen zwischen verschiedenen Anlagen und der Anlagentechnik. Ob der digitale Zwilling da so hilft, wird heiß diskutiert — auch in Düsseldorf am 17. und 18. Mai, schon seit Jahren: Warum können wir nicht endlich die Gebäudeautomation und Brandfallsteuermatrizen mit dem Modell verknüpfen? Da ist noch viel Forschung im Gange. Wir finden es toll, dass der Bund dieses Ziel im September 2021 veröffentlicht hat. Inzwischen haben wir eine neue Bundesregierung und ein Bauministerium — es ist die Frage, wie die damit umgeht. In Düsseldorf werde ich erfahren, wie der Umsetzungsstand ist.

Sören: Level 2 hatten wir noch gar nicht.

Roman: Level 2 und Level 3 sollten wir uns ein andermal anschauen. Interessant ist, die Anwendungsfälle von Level 1 weiter zu betrachten — das wird das Ziel der nächsten Folgen sein. In den nächsten Folgen werden wir auch ein paar Begriffe einführend betrachten. Das war jetzt mehr der Teaser: Der Bund hat gesagt, BIM machen wir jetzt. Level 1 soll bis 2025 umgesetzt sein — in drei Jahren soll alles BIM-seitig geplant sein.

Sören: Damit stellt er das einfach auf weitere Schultern.

Roman: Ja, das stimmt. So, wir schauen an die Bar. Vielen Dank fürs Zuhören. Tschüss, bis später.