Die digitale Revolution am Bau

Drei Buchstaben stehen für eine technologische Revolution im Bauwesen: BIM, kurz für Building Information Modeling – von den einen gepriesen, von anderen verdammt. Wir zeigen warum und wagen eine Prognose: Ohne BIM wird es bei größeren Bauprojekten in Zukunft kaum noch gehen.

Serie Zukunftstechnologien

echtwinklige Formen, eine Fassade aus Glas und Stein: Das BOB.Rheinallee sieht von außen aus wie ein normales modernes Bürogebäude. Doch in dem sechsstöckigen „Balanced Office Building“ der Aachener BOB AG, das bis Ende 2019 nur einen Steinwurf vom Rheinufer entfernt am Rande der Ludwigshafener Innenstadt entsteht, steckt jede Menge intelligente Technik. So wird zum Beispiel die Raumtemperatur in dem Bürogebäude durch eine Vielzahl von Sensoren erfasst. Sie messen nicht nur die Temperatur, sondern auch, ob die Betondecken mit ihrer Umgebung Wärme austauschen und in welche Richtung dies zum jeweiligen Zeitpunkt geschieht.

 

Andere Sensoren registrieren den CO2-Gehalt oder die Lichtintensität. „Mehr als 17 Millionen Messdaten werden auf diese Weise jährlich erhoben“, erklärt Volker Zappe, Diplom-Ingenieur und Leiter der Unternehmenskommunikation bei der BOB AG. Die Daten fließen in das hauseigene Steuerungssystem BOB.i ein und werden für die Kontrolle und Optimierung des Betriebs des gesamten Gebäudes eingesetzt.

 

Automatisch angenehmes Raumklima

Die BOB-Technik verfolgt das Ziel, den Nutzern des Gebäudes mit hoher Effizienz optimale Bedingungen zu schaffen. So liefert ein mit regenerativer Geothermie gespeistes Heiz- und Kühlsystem behagliche Strahlungswärme. Die Kühlung verzichtet komplett auf zugige Klimaanlagen. Über eine Lüftungsanlage strömt kaum spürbar frische Luft ins Büro. Und trotz Automatisierung kann jederzeit ein Fenster geöffnet werden oder die Technik per smarter App bedient werden. Denn bei BOB soll sich nicht der Nutzer an das System anpassen, sondern umgekehrt.

 

Zertifizierte Nachhaltigkeit

Die sparsame Technik macht sich bezahlt: Für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung müssen im BOB-Prototyp in Aachen gerade mal 27 kWh/m2 pro Jahr aufgewendet werden. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Energieverbrauch von in den vergangenen zehn Jahren errichteten Bürogebäuden liegt laut Deutscher Energie-Agentur (dena) pro Jahr bei 111 kWh/m2. Da wundert es nicht, dass jedes BOB ein Nachhaltigkeitszertifikat der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) in Gold anstrebt und in Ludwigshafen voraussichtlich auch erhalten wird. „Noch wichtiger als das Sparen von Energiekosten sind uns beim BOB-Konzept allerdings Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Zufriedenheit der Nutzer“, betont Zappe. Schließlich seien die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gerade in Zeiten des Fachkräftemangels das größte Kapital eines Unternehmens.

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BOB – das Bürogebäude der Zukunft im Imagefilm

Kein BOB ohne BIM

Mit BOB wurde nach Angaben des Systemanbieters erstmals ein Bürogebäude als Serienmodell konzipiert. Während das zugrunde liegende technische Konzept immer gleich ist, können Architektur, Größe und Grundrisse je nach den örtlichen Gegebenheiten und den Wünschen des Bauherrn variieren. Nach dem BOB-Prototyp in Aachen wurde das erste Serienmodell kürzlich in Oldenburg fertiggestellt. Sechs weitere Gebäude sind derzeit bundesweit in der Entwicklung oder bereits in Planung.

 

Design und Nutzen sollen mit dem neuen Bürogebäudekonzept optimal in Einklang gebracht werden – und das über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes, von der Planung und Auswahl der Bauteile über die gesamte Nutzungsdauer bis zum Abriss. Damit das für die gesamte Gebäudeserie optimal gelingt, setzen die BOB-Entwickler auf eine Zukunftstechnologie, die ebenfalls mit drei Buchstaben abgekürzt wird: BIM – kurz für Building Information Modeling, zu Deutsch: digitale Bauwerksmodellierung.

 

Beim Building Information Modeling wird ähnlich der Smart Factory aus der Industrie 4.0 ein digitaler Zwilling eines Bauwerks erstellt und visualisiert. Dabei ist BIM viel mehr als ein Konstruktionsplan in 3D. In dem mittels spezieller BIM-Software erstellten digitalen Modell werden im Idealfall alle Informationen zu Planung, Bau und Nutzung des Gebäudes hinterlegt. Die beteiligten Unternehmen arbeiten dafür an fachspezifischen digitalen Bausteinen, die in regelmäßigen Abständen in das zentrale Bauwerksmodell überführt werden. „Die Vorteile, die sich hier ergeben, sind enorm. Denn mit BIM lässt sich die Projektkommunikation auf vielen Ebenen deutlich besser als bisher gestalten“, sagt Volker Zappe.

 

Mehr Effizienz, weniger Fehler

Die Liste der möglichen Vorteile, die das Arbeiten mit BIM mit sich bringt, ist lang. So können teure Baufehler, die oft durch mangelnde Kommunikation entstehen, mit BIM vermieden werden. Denn jeder Fachbetrieb hat über das zentrale digitale Modell jederzeit Einblick in den aktuellen Stand von Planung und Ausführung. Mögliche Kollisionen bei der Erstellung verschiedener Gewerke werden spätestens bei der Zusammenführung der fachspezifischen Bausteine von einem professionellen BIM-Management  erkannt und können frühzeitig korrigiert werden.

 

Spätere Funktionen des Gebäudes lassen sich vorab simulieren, etwa der Verlauf von Fluchtwegen für den Brandfall. Fehler in der Planung können dadurch weit vor der Bauausführung identifiziert und korrigiert werden. All das kann Bauen effizienter machen und Kosten sparen. Voraussetzung ist natürlich, dass sich alle Projektbeteiligten an zuvor festgelegte Regeln halten. Diese werden in einem Projekt von einem BIM-Manager oder -Koordinator festgelegt.

 

BIM-Vorteile auch in der Nutzungsphase

Der Nutzen von BIM kann zudem weit über die Planungs- und Bauphase hinausgehen: Geht ein Bauteil, zum Beispiel ein Fenster, in der Nutzungsphase des Gebäudes zu Bruch, so kann der Facility-Manager anhand der BIM-Datenbank das genaue Modell sehr einfach nachordern. „Im Rahmen von Augmented Reality ist es sogar möglich, dass der Facility-Manager das kaputte Fenster vor Ort mit einer Virtual-Reality-Brille betrachtet und dabei gleich die zur Nachbestellung erforderlichen Informationen eingeblendet bekommt“, schwärmt Volker Zappe. Für BOB sei BIM deshalb nicht nur ein optimales Planungswerkzeug, sondern vor allem ein Kommunikationsinstrument, das in allen Phasen des Planens, Bauens, Vermarktens und Betreibens allen Projektbeteiligten zur Verfügung steht.

So entsteht ein Bauwerk mit BIM

Infografik: So entsteht ein Bauwerk mit BIM

Beispielhafte Darstellung

Bei öffentlichen Aufträgen bald Pflicht

Wie bei digitalen Projekten häufig der Fall, gibt es auch bei BIM noch einige Schwachstellen. So fehlt bislang ein einheitlicher Programmstandard, der es einfacher macht, Schnittstellen zu anderen in der Bauwirtschaft genutzten Programmen zu entwickeln. Kritiker bemängeln zudem den erhöhten prozessualen Aufwand, denn damit die Anwendung der Methode Sinn macht, müssen ständig Planungsinformationen in das Modell einfließen. Fachkräfte, die sich mit BIM auskennen, sind noch rar – vor allem im Handwerk.

 

Europa will BIM zum Standard machen

In Zukunft dürfte für die deutsche Bauwirtschaft an BIM kein Weg vorbeigehen. Bereits vor vier Jahren hat das Europäische Parlament empfohlen, die Nutzung von BIM zur Standardanforderung für die Vergabe öffentlich geförderter Bauaufträge zu machen. In einigen europäischen Ländern wurde dies bereits umgesetzt. Bei Infrastrukturprojekten des Bundes soll BIM laut eines Stufenplans des Bundesverkehrsministeriums ab 2020 eingesetzt werden. Ob es wirklich dazu kommt, ist zwar noch offen. Dass BIM die Zukunft des Bauens maßgeblich prägen wird, scheint aber kaum mehr fraglich.

 

Das Handwerk auf BIM vorbereiten

Um das deutsche Handwerk auf BIM vorzubereiten, wurde im Projekt eWorkBau ein multimediales Schulungskonzept entwickelt, welches Handwerkern Fachwissen zu BIM vermittelt und eine Einführung in den Umgang mit digitalen Gebäudemodellen gibt. Mehr dazu erfahren Sie hier. Umfangreiche Fachinformationen zum Thema BIM bietet das Online-Lexikon Baunetzwissen.

  • Bildnachweise

    Aufmacher: iStockphoto / ledenev; Grafik: HMC, iStockphoto (Antikwar, TongSur, vector); Quelle: Kristian Schatz (@BIMagent), Bensheim

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