BIM-Prozess: Was ist das und welche Phasen umfasst der BIM-Prozess?

Wenn Sie ein Fachmann, ein Unternehmen, das im AEC-Sektor (Architecture, Engineering & Construction) tätig ist, oder ein Techniker einer öffentlichen Verwaltung sind, haben Sie sicherlich schon vom BIM Prozess und seiner schrittweisen Verpflichtung in der Welt der Planung gehört.

In diesem Artikel werden wir gemeinsam die Bedeutung des BIM Prozesses entdecken und warum jeder Techniker damit beginnen sollte, ihn kennenzulernen.

Den BIM Prozess verstehen: Was ist er und wie funktioniert er

Das BIM, Akronym für Building Information Modeling, ist ein Prozess zur Erstellung und Verwaltung der Informationen eines Bauwerks, der für den gesamten Lebenszyklus nützlich ist.

Das digitalisierte Modell, das durch die Anwendung der BIM-Methodik erstellt wird, enthält alle physischen und funktionalen Eigenschaften des Bauwerks.

Der BIM Prozess liefert nicht nur eine grafische Darstellung des Gebäudes oder des Objekts, sondern hat als Endergebnis einen echten informationelle, dynamische und multidisziplinären Container.

Ein BIM-Modell kann beliebige Informationen enthalten, die am häufigsten enthaltenen betreffen:

• die geografische Lage;
• die geometrischen und volumetrischen Daten;
• die Eigenschaften der Materialien und technischen Elemente;
• die Realisierungsphasen;
• die Pläne;
• die Dokumentation;
• die Wartungsarbeiten.

Der BIM Prozess ermöglicht eine digitale Darstellung des gesamten Lebenszyklus von Bauwerken und Infrastrukturen (von der Planung bis zur Sanierung) und erleichtert den Austausch und die Interoperabilität der Informationen.

BIM-Prozess

Die operativen Modalitäten eines BIM-Prozesses sehen vor, dass jeder Fachmann mit seiner eigenen BIM-Authoring-Software den Teil des Projekts erstellt, der ihm obliegt. Dank der BIM-Methodik sind die Fachleute in der Lage, Dateien über das IFC-Format auszutauschen, ohne Informationen zu verlieren. Das Endergebnis ist ein einziges Modell, das alle Informationen der verschiedenen beteiligten Disziplinen vereint.

Dieser kollaborative Ansatz des BIM-Prozessmanagements ermöglicht einen nahtlosen Informationsaustausch und bringt enorme Vorteile in Bezug auf die Kontrolle und das Management eines Assets während seines gesamten Lebenszyklus.

Der BIM-Prozess stellt somit einen echten Wendepunkt im AEC-Sektor dar und ermöglicht es allen beteiligten Akteuren (Architekten, Ingenieuren, Auftragnehmern), an einem einzigen Modell auf kollaborative, schnelle und effiziente Weise zu arbeiten, was zu Einsparungen bei Zeit und Kosten führt.

BIM-Prozess und BIM-Software: Erklärung der Hauptunterschiede

Obwohl die BIM-Software die operative Grundlage für die Anwendung dieser Planungsmethodik darstellt, sollte BIM nicht mit einem einzelnen Werkzeug identifiziert werden, sondern als ein echter Prozess verstanden werden.

Der BIM-Prozess ermöglicht die Verwaltung eines Projekts von der Planung bis zur Wartung. Nach der BIM-Methodik zu planen bedeutet, ein Modell zu erstellen, das nicht nur eine 3D-Darstellung ist, sondern eine dynamische und multidisziplinäre Darstellung, die für den gesamten Lebenszyklus des Projekts nützlich ist.

Im Gegensatz zum BIM-Prozess sind die BIM-Software Werkzeuge, die verwendet werden, um sicherzustellen, dass alle Operationen effektiv und effizient abgeschlossen werden. Ein Beispiel sind die BIM-Planungssoftware, deren Nutzung Ihnen helfen kann, das Denken des BIM-Prozesses besser zu verstehen und Ihren Ansatz zur Planung zu ändern.

Der BIM-Prozess und seine Dimensionen: von 3D bis 7D

Aus den zuvor genannten Gründen beschränkt sich BIM nicht auf die einfache dreidimensionale Modellierung, sondern entwickelt sich durch verschiedene Dimensionen, die den Planungs- und Bauprozess mit strategischen Informationen bereichern, den sogenannten 7 Dimensionen des BIM:

• 3D bildet die Basis und liefert ein detailliertes digitales Modell des Projekts;
• 4D integriert das zeitliche Management des Projekts und ermöglicht eine effektive Planung der Arbeiten;
• 5D fügt das wirtschaftliche Management hinzu und ermöglicht die Kostenkontrolle und die Prognose von Investitionen;
• 6D – bezieht sich auf die energetische Nachhaltigkeit;
• 7D – Management und Facility Management.

Neben diesen etablierten Dimensionen tauchen neue Perspektiven auf, wie 8D für die Sicherheit auf der Baustelle, 9D für schlanke Konstruktion und 10D für die Industrialisierung des Bauens.

Diese Entwicklung zeigt, dass BIM nicht nur ein digitales Modell ist, sondern ein dynamisches System, das jede Phase des Lebenszyklus eines Gebäudes optimiert, von der Planung bis zur Wartung, und größere Effizienz und Nachhaltigkeit im Bauwesen gewährleistet.

Die Rolle der Zusammenarbeit im BIM-Prozess

Im BIM-Prozess ist die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen beteiligten Akteuren ein entscheidender Faktor für den Erfolg eines Bauprojekts. Im Gegensatz zu traditionellen Methoden, bei denen Informationen über separate Dokumente übermittelt werden, die oft fehleranfällig sind, ermöglicht BIM allen Fachleuten (Architekten, Ingenieuren, Planern, Auftragnehmern und Infrastrukturmanagern), an gemeinsamen digitalen Modellen zu arbeiten. Dieser multidisziplinäre Ansatz fördert nicht nur eine reibungslosere Kommunikation zwischen den Teams, sondern ermöglicht auch die frühzeitige Identifizierung und Lösung möglicher Planungsprobleme, wodurch das Risiko von Fehlern und Änderungen während der Ausführung verringert wird.

Fortgeschrittene Werkzeuge, wie die Common Data Environment (CDE), ermöglichen es, das Dokumentenmanagement zu zentralisieren, um Streuverluste zu vermeiden und sicherzustellen, dass jede Änderung nachverfolgbar und überprüfbar ist. Cloud-Plattformen erleichtern zudem den sicheren Austausch von Daten zwischen den Teammitgliedern und ermöglichen eine synergistische Zusammenarbeit, auch aus der Ferne. Die Verwendung offener Standards wie IFC gewährleistet die Interoperabilität zwischen verschiedenen BIM-Software, erleichtert die Integration von Informationen und verbessert die operative Effizienz.

Praktisch hat die Zusammenarbeit im BIM-Prozess erhebliche Auswirkungen auf mehreren Ebenen. In Bezug auf Zeit- und Kostenmanagement ermöglicht sie eine genauere Planung durch 4D-Modellierung (die den zeitlichen Faktor integriert) und 5D-Modellierung (die die wirtschaftliche Dimension einbezieht). In der Bauphase reduziert die Möglichkeit, den Fortschritt der Arbeiten in Echtzeit zu überwachen, unvorhergesehene Ereignisse und verbessert das Ressourcenmanagement. Darüber hinaus gewährleistet die kontinuierliche Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Akteuren während des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes eine effektivere Wartung, unterstützt durch 6D- und 7D-Modellierung, die sich jeweils auf die Nachhaltigkeit des Projekts und das Facility Management beziehen.

Phasen des BIM-Prozesses: von der Planung bis zur Wartung

Das Endergebnis des BIM-Prozesses ist ein digitalisiertes Informationsmodell, das den gesamten Lebenszyklus berücksichtigt, von der Planung über die Wartung bis hin zur Demontage/Umgestaltung.

Um dieses informationsreiche dreidimensionale Modell zu erhalten, arbeiten alle Akteure des Bauprozesses dynamisch zusammen. Jeder Fachmann ist dafür verantwortlich, den Teil zu entwerfen, der ihm obliegt, und teilt dann die Datei mit den anderen Planern, um ein einziges Informationsmodell zu erhalten.

Dank der BIM-Methodik werden keine Akten von nicht kommunizierenden Planungsunterlagen mehr erstellt, sondern ein einziges digitalisiertes Informationsmodell, das für den gesamten Lebenszyklus des Projekts nützlich ist.

Die Phasen des BIM-Prozesses

Der BIM-Prozess ist in eine Reihe von Phasen unterteilt.

Planung

Dies stellt den ersten Schritt zur Realisierung des Projekts dar und umfasst verschiedene Entscheidungen, darunter die Definition der BIM-Anwendungen und die Identifizierung der verantwortlichen Planer für die verschiedenen Schritte des Prozesses. Das in dieser Phase erstellte Modell wird dem Auftraggeber präsentiert und gegebenenfalls modifiziert.

Entwurf

In dieser Phase wird nicht nur das dreidimensionale Modell erstellt, sondern auch die anderen Dimensionen des BIM kommen ins Spiel. Eine Entwurfsphase, die den Kriterien der BIM-Methodik folgt, ermöglicht es, das Bauwerk digital zu erstellen, bevor es physisch gebaut wird, die Nachhaltigkeit (6D) zu analysieren und die Zeiten (4D) sowie die Kosten (5D) der Realisierung präzise vorherzusagen. In dieser Phase wird der BIM-Prozess kollaborativ und multidisziplinär.

Um die Rolle der Zusammenarbeit und der Interoperabilität in einem BIM-Prozess besser zu verdeutlichen, machen wir ein Beispiel.

Der Architekt beginnt mit der architektonischen Planung mit seiner BIM-Authoring-Software und erstellt ein dreidimensionales architektonisches Modell, dem er alle Informationen hinzufügt, die er für notwendig hält. An diesem Punkt kommt die gemeinsame Nutzung und Interoperabilität ins Spiel: Der Architekt exportiert seine IFC-Datei und teilt sie mit anderen Fachleuten, die mit ihrer eigenen Planung auf dem vom Kollegen geteilten architektonischen Modell beginnen können.

Der Statiker beispielsweise importiert das architektonische Modell in seine Statik-Software und fährt mit seinem Entwurf fort, den er dann erneut mit dem Architekten teilt.

Der Architekt wird seinerseits das architektonische Modell aktualisieren, indem er die Daten des Statikers importiert, und so ein Koordinationsmodell (multidisziplinäres digitales Modell) erhalten. Auf diese Weise wird auch für die anderen Disziplinen verfahren, wobei das Modell mit allen als notwendig erachteten Informationen angereichert wird. Es ist nun erforderlich, eine Software zur Überprüfung von Kollisionen zwischen den verschiedenen IFC-Modellen zu verwenden. Das Ergebnis ist ein einziges digitalisiertes Modell, das für den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks dienen wird.

Bau

Die Anwendung der BIM-Methodik in der Bauphase ermöglicht es, den Baufortschritt zu visualisieren und mit der erwarteten Entwicklung zu vergleichen, die in der ursprünglichen Projektplanung angegeben ist. Dies bietet eine optimale Kontrolle über die verschiedenen Elemente eines Projekts und ermöglicht es, mögliche Hindernisse zu erkennen, wodurch Zeit und Kosten gespart werden. Tatsächlich bedeutet die Befolgung des BIM-Prozesses, menschliche Fehler zu reduzieren und mögliche Kollisionen zu identifizieren und zu korrigieren, bevor die Ausführungsphase erreicht wird.

Wartung

Die Anwendung von BIM ermöglicht es, das Bauwerk während seines gesamten Lebenszyklus zu verwalten und dem dreidimensionalen Modell die für die Verwaltung und Wartung notwendigen Informationen (7D) zuzuordnen.

Gemeinsame Herausforderungen bei der Implementierung eines BIM-Prozesses

Die Implementierung des BIM-Prozesses stellt einen signifikanten Wandel im Bauwesen dar, aber seine Annahme ist nicht ohne Hindernisse.

Eine der Hauptschwierigkeiten betrifft den Mangel an angemessenen Kompetenzen: Viele Fachleute, die an traditionelle Methoden gewöhnt sind, haben Schwierigkeiten, die fortschrittlichen digitalen Werkzeuge zu beherrschen, was eine kontinuierliche Schulung erforderlich macht, um eine effektive Nutzung von BIM zu gewährleisten.

Darüber hinaus stellt der Widerstand gegen Veränderungen einen weiteren kritischen Faktor dar, da die Einführung neuer Workflows (BIM-Workflows) auf Widerstand von denen stoßen kann, die an etablierten Prozessen festhalten.

Auch die technologische Infrastruktur kann eine Barriere darstellen, da die Nutzung von BIM fortschrittliche Hardware und Software erfordert, deren Aktualisierung erhebliche Investitionen erfordert.

Hinzu kommt die Frage der Standardisierung: In vielen Ländern erschwert das Fehlen einheitlicher Richtlinien und gemeinsamer Protokolle die Integration zwischen den verschiedenen Akteuren des Projekts.

Eine weitere Schwierigkeit ist die Interoperabilität zwischen den verschiedenen BIM-Software, da nicht immer die von den Fachleuten verwendeten Plattformen effektiv kommunizieren, was zu Problemen beim Teilen und Verarbeiten von Daten führt.

Schließlich gibt es das Thema der Produktivität: In der Anfangsphase der Implementierung kann die Zeit, die benötigt wird, um die neuen Methoden zu erlernen, die Betriebseffizienz vorübergehend verringern.

Um diese Herausforderungen zu überwinden, können Unternehmen gezielte Strategien wie die Schaffung von dedizierten BIM-Büros, die Nutzung fortschrittlicher kollaborativer Plattformen, die Umsetzung kontinuierlicher Schulungsprogramme und die Einführung von Pilotprojekten zur Testung des Prozesses vor einer großflächigen Implementierung anwenden.

Wie man mit dem BIM-Prozess beginnt: Werkzeuge und bewährte Praktiken

Um den BIM-Prozess erfolgreich zu starten, ist es entscheidend, eine gut definierte Strategie zu verfolgen, die die Auswahl der richtigen Werkzeuge und die Annahme bewährter Praktiken umfasst, um Effizienz und Interoperabilität zu gewährleisten, die auch durch eine BIM-Prozesskarte identifizierbar und darstellbar sind.

Wesentliche Werkzeuge für BIM

BIM-Modellierungssoftware

Die Wahl der Software hängt von den Anforderungen des Projekts und dem Anwendungsbereich ab. Modellierungswerkzeuge ermöglichen es, detaillierte digitale Darstellungen von Gebäuden und Infrastrukturen zu erstellen, indem geometrische und parametrische Informationen integriert werden, um eine effiziente Datenverwaltung zu gewährleisten.

Kollaborative Plattformen (CDE – Common Data Environment)

Um die Kommunikation zwischen den verschiedenen Teams zu optimieren, werden zentralisierte Austauschumgebungen genutzt, die den Zugriff auf und die Verwaltung von Projektinformationen in Echtzeit ermöglichen. Diese Plattformen verbessern die Koordination und reduzieren das Risiko von Fehlern, die durch nicht aktualisierte Dateiversionen entstehen.

Interoperabilitätsstandards

Um einen reibungslosen Workflow zwischen verschiedenen Software und Disziplinen zu gewährleisten, werden offene und standardisierte Formate für den Datenaustausch angenommen. Die Verwendung von Interoperabilitätsprotokollen ermöglicht es, Informationen aus verschiedenen Werkzeugen zu integrieren und die Zusammenarbeit zwischen den am Projekt beteiligten Fachleuten zu verbessern.

Bewährte Praktiken für eine effektive Implementierung

Erstplanung

Klare Ziele definieren und die Rollen der beteiligten Fachleute zuweisen, um einen organisierten Workflow zu gewährleisten.

Kontinuierliche Schulung

In die Schulung des Personals in Bezug auf Software und BIM-Methoden investieren, um das Risiko von Fehlern zu reduzieren und die Betriebseffizienz zu verbessern.

Multidisziplinäre Zusammenarbeit

Architekten, Ingenieure und Auftragnehmer so koordinieren, dass ein kollaborativer Entwurfs- und Bauprozess gefördert wird.

Zentralisierte Datenverwaltung

Ein CDE nutzen, um alle Projektinformationen in einer einzigen digitalen Umgebung zu sammeln, zu aktualisieren und zu teilen, wodurch das Risiko von Fehlern und Inkonsistenzen verringert wird.

Die Vorteile des BIM-Prozesses: Effizienz, Einsparungen und Zusammenarbeit

Die Vorteile des BIM-Prozesses sind erheblich:

• Vereinfachung der Planung und möglicher Änderungen;
• Reduzierung menschlicher Fehler;
• Reduzierung der Zeiten;
• Reduzierung der Kosten;
• Digitalisierung;
• Interoperabilität;
• Präzise Berechnung von Zeiten und Kosten.

Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, so früh wie möglich mit der BIM-Methodik und den BIM-Prozessen zu beginnen, indem die BIM-Software verwendet wird, die für Ihren Arbeitsprozess nützlich ist.