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02.04.2024 | Redaktion Softwarevergleich

Building Information Modeling Software: Die wichtigsten Tipps für Ihren BIM-Erfolg

Was ist BIM eigentlich? Business Information Modeling (BIM) bündelt alle Informationen zum Bauprojekt. Für einen BIM-Ansatz braucht es eine Building Information Modeling Software. Sie visualisiert die Daten in einem digitalen Modell, das aus 3, 4 oder auch 7 Informationsebenen bzw. Dimensionen („7D-Modell“) bestehen kann. So wird die BIM-Software zu einer zentralen Daten-, Informations- und Kollaborations-Basis für alle Projektbeteiligten, über den gesamten Baulebenszyklus hinweg. Wie das genau aussieht und was bei der Auswahl wichtig ist, zeigen wir Ihnen hier.

building information software

Bildquelle: WrightStudio / Adobe Stock

Was ist BIM und wer braucht es?

Die Digitalisierung erfasst derzeit alle Branchen, verspricht sie doch höhere Effizienz, mehr Transparenz, engere Kollaboration, kürzere Projektlaufzeiten, geringere Kosten und größere Nachhaltigkeit. Im Bauwesen ist dies nicht anders. Was hier derzeit für eine tiefgreifende digitale Transformation sorgt, ist die Building Information Modeling Software. Der Ansatz des Building Information Modeling (kurz: BIM) sieht vor, dass alle Beteiligten am Bauprojekt letztlich auf derselben Informationsbasis arbeiten: auf Grundlage eines digitalen Zwillings des zu erstellenden Baus, sei dies nun ein Bürohochhaus oder eine Autobahnbrücke. Ohne Softwareunterstützung ist der BIM-Ansatz also gar nicht vorstellbar. Tatsächlich ist gerade bei privaten Großbauten und in Infrastrukturprojekten der öffentlichen Hand die Building Information Modeling Software heute schon gar nicht mehr wegzudenken. Sie ist die zentrale Daten-, Informations- und Kollaborations-Basis für alle Projektbeteiligten: von den privaten und öffentlichen Aufraggebern über die Architektur-, Planungs- und Bauingenieurbüros und all die ausführenden Bauunternehmen und Gewerke hinweg bis hin zu den Spezialisten für Facility Management, Betrieb und Wartung. Denn mitunter eignet sich der digitale Zwilling in einer BIM-Software dazu, den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks abzubilden

Der Bund als Treiber des BIM-Booms

Dass die BIM-Nutzung sich in der Bau- und Immobilienbranche immer weiter ausdehnt, hat auch mit einer Digitalisierungsinitiative der öffentlichen Hand zu tun. So hat sich das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) schon 2015 für einen Stufenplan entschieden, um BIM in der deutschen Baubranche schrittweise, aber letztlich flächendeckend zu etablieren. Seit Januar 2021 ist die Nutzung eines BIM-Modells bei der Vergabe für Infrastrukturprojekte des Bundes verpflichtend vorgeschrieben. Seit Ende 2022 gilt diese ebenso für Hochbauten.

Studienteilnehmer bestätigen den konkreten Nutzen von BIM

Anlässlich der BIM-Tage in Berlin im November 2021 fand eine Umfrage unter 408 Teilnehmern statt. Die Befragten dieser 6. BIM-Studie äußerten sich zu unterschiedlichsten Themen im BIM-Kontext. Zugegeben: Eine sehr basale Frage wie „Was ist BIM?“ hätte die Teilnehmer dieser BIM-Tagung schlicht unterfordert. Bei den meisten von ihnen darf man einen gewissen Kenner- oder sogar Expertenstatus unterstellen.

Woher kommt in der Branche das Interesse an BIM?

Hier gaben 77 % an, BIM sei Teil der Digitalisierungsstrategie ihres Unternehmens. 56 % fanden, um BIM komme niemand mehr herum. Ihre Wettbewerbsfähigkeit durch BIM sichern oder erhöhen zu können, glauben 55 %. Und 44 % geben an, BIM werde relevant, weil es bei öffentlichen Ausschreibungen immer wichtiger werde.

Was macht BIM so nützlich?

Für 85 % ist es die Vermeidung von Fehlern und Mängeln im Bau, die die Sinnhaftigkeit eines BIM-Einsatzes begründet. Anders gesagt: Die Building Information Modeling Software fungiert als Single Source of Truth für das gesamte Bauprojekt. Sie ist die Basis im Grunde für jede Entscheidung im Projekt und die Grundlage der Zusammenarbeit aller Beteiligten. 79 % führen eine optimierte integrale Planung als Vorteil an. Noch weiter denken zugleich 47 % der Befragten: Für sie spielt bereits eine bessere Vorbereitung auf die Betriebsphase eine wichtige Rolle. Weitere 40 % freuen sich, dass BIM die Zahl an Nachträgen reduziert, 36 % konstatieren geringere Kosten und 34 % kürzere Projektlaufzeiten.

Wo sind BIM-Modelle im Projektlebenszyklus derzeit relevant?

Die große Mehrheit erlebt derzeit einen BIM-Einsatz in der Planungsphase eines Bauprojekts: 81 %. Zugleich geben aber auch 42 % an, von BIM in der Phase der Bauausführung zu profitieren. In der dritten Phase des Bau-Lebenszyklus – bei Betrieb und Facility Management – spielt BIM derzeit für 14 % eine Rolle.

Building Information Modeling Software: von 3D- bis 7D-Modellen – und darüber hinaus?

So etwas wie den technischen Ursprung von Building Information Modeling Software stellen die Planungssysteme von Architektur- und Ingenieurbüros dar: die Systeme für Computer Aided Design – kurz: CAD. Der Zahl ihrer räumlichen Dimensionen nach spricht man bei traditionellen CAD-Lösungen von 2D- oder 3D-Lösungen. Gute, moderne BIM-Systeme gehen über diese bloß räumliche Darstellung aber noch entscheidend hinaus. Es hat sich eingebürgert, diese zusätzlichen Informationsebenen ebenfalls als Dimensionen zu bezeichnen. So spricht man heute davon, dass BIM-Systeme mit 4D-, 5D- oder sogar 7D-Modellen arbeiten. Dabei gibt es einen Zusammenhang zwischen der Anzahl an Dimensionen und der Zahl der Stadien im Lebenszyklus des Bauwerks, die die Software abdeckt. Je mehr Dimensionen eine BIM-Software erfasst, in desto mehr Stadien im Building Life Cycle ist sie in der Regel auch nutzbar.

3D-Modell: der physische Raum

Wie schon in CAD-Planungsmodellen lässt sich mit drei Dimensionen das Bauwerk im Raum beschreiben, in seinen physischen Maßen. Das 3D-Modell liefert einen visualisierten digitalen Zwilling des Bauwerks – es zeigt seine Bauteile, seine Einrichtungen, seine Mechanismen. Anhand eines solchen 3D-Modells lassen sich gegebenenfalls auch ingenieurstechnische Lösungen überprüfen. Aber ein fortgeschritteneres Building Information Modeling gestattet ein 3D-Modell noch nicht. Dies bleibt Modellen mit noch mehr Dimensionen vorbehalten.

4D-Modell: die Dimension der Zeit

Eine gute Building Information Modeling Software bietet heute oft mindestens vier Dimensionen. Das bedeutet: Das 4D-Modell erweitert die physische Visualisierung des Bauwerks um die Dimension der Zeit. All den physischen Elementen im Modell werden dann auch Montagedaten zugewiesen. Mit einem 4D-Modell lassen sich also Kalender- und Netzwerkpläne erstellen und die Anforderungen an die Baustellenlogistik abbilden. Durch die Erweiterung um die Dimension der Zeit bildet die BIM-Software nicht mehr nur das Bauwerk selbst, sondern auch den Bauprozess ab – eine immense Hilfe bei der Bauausführung.

5D-Modell: die Kostendimension

Von einem 5D-Modell ist üblicherweise die Rede, wenn die BIM-Software neben den vorhergehenden 4 Dimensionen auch noch die Kosten für den Bau erfasst – für alle Komponenten und Materialien des Baus ebenso wie für die Arbeiten, die zur Bauausführung gehören. Ein 5D-Modell gestattet also ein transparentes Projektcontrolling der finanziellen Seite des Bauprojekts. Es gibt Aufschluss darüber, welche Mittel wann fließen müssen und informiert darüber, welche zukünftigen Ausgaben wann zu erwarten sind. Mit einem 5D-Modell steht die Kostenkalkulation für ein Projekt auf einer solideren Grundlage.

6D-Modell: effizientes und nachhaltiges Building Management

Mit der 6. Dimension rückt im Modell zusätzlich die Betriebsphase in den Fokus. Die Grundlage dafür ist, dass nach Fertigstellung des Gebäudes die tatsächlichen Montageergebnisse erfasst sind. Damit bildet der digitale Zwilling das Gebäude also nicht mehr in seinem Planzustand, sondern in seinem Ist-Zustand ab – in der 6. Dimension. Dieser Ist-Zustand liefert die Basis dafür, mit der BIM-Software den Betrieb zu simulieren. Auch die Energieeffizienz lässt sich auf dieser Grundlage steuern. So deckt ein 6D-Modell das Thema Building- und ESG-Management ab und adressiert Nachhaltigkeits- und Effizienzaspekte.

7D-Modell: Facility Management und Wartung

Wenn von einem 7D-Modell die Rede ist, dann wird meist auch zwischen Gebäudemanagement und Facility Management unterschieden. Während sich die 6. Dimension mit dem Gebäudemanagement und der grundsätzlichen Wirtschaftlichkeit oder Nachhaltigkeit befasst, erweitert die 7. Dimension dies um konkrete Aufgaben aus dem Bereich der Wartung und des Facility Managements. 7D-Modellen geht es explizit darum, auch Wartungsaufgaben und  maßnahmen zu verwalten und zu prognostizieren.

8D- bis 10D-Modelle: Sicherheit, Lean Construction und industrialisiertes Bauen

Derzeit wird in der BIM-Szene diskutiert, die mehr oder minder gängigen, oben beschriebenen sieben Dimensionen noch um weitere Informationsebenen zu erweitern. 8D-Modelle wollen Sicherheitsaspekte bereits in den Phasen von Planung und Ausführung des Bauwerks adressieren. 9D-BIM nimmt sich der Themen rund um das Konzept der Lean Construction, also des schlanken Bauens an. Und 10D-Modelle beschäftigt sich zusätzlich mit Ansätzen aus dem industrialisierten Bauen: mit dem Ziel der Produktivitätssteigerung auf allen Ebenen eines Bauprojekts.

Tipps und Kriterien für den BIM-Erfolg: Was muss Building Information Modeling Software können – und für wen?

In der Entwurfs- und Planungsphase arbeiten Architekten, Bauingenieure und Auftraggeber an und mit dem digitalen Zwilling des Baus. In der Phase der Bauausführung vermeiden die detaillierten Angaben zu Materialien und zeitlichen Abläufen im BIM-Modell etwaige Fehler der Bauunternehmen, und auch in der Betriebsphase kann ein BIM-System noch zur Steuerung dienen, die Effizienz deutlich erhöhen und die Wartung optimieren. Es ist nicht immer einfach, unter den vielfältigen Lösungen der BIM-Software-Anbieter diejenigen auszuwählen, die dem Bedarf aller Projektbeteiligten wirklich entsprechen – jetzt und in Zukunft. Aber die Mühe lohnt sich. Unsere sechs Tipps und Kriterien können Ihnen bei der Auswahl helfen.

✔ Kriterium 1: Umfassende Transparenz herstellen

Der grundlegendste Vorteil eines BIM-Ansatzes: Er stellt für alle Projektbeteiligten Transparenz her, am besten auf jeder Stufe des Bauprojekts und über den gesamten Gebäudelebenszyklus hinweg. Architekten und Ingenieure planen an dem digitale Zwilling in der Building Information Modeling Software, die ausführenden Bauunternehmen unterstützen all die Informationen bei ihrer Arbeit auf der Baustelle, und auch Facility Manager profitieren davon, dass sie durch den digitalen Zwilling genaueste Kenntnis über alle Baudetails haben und Wartungsbedarfe und -intervalle prognostizieren können. Wie weit sich diese Transparenz über den Building Lifecycle erstreckt, hat viel damit zu tun, mit wie vielen Dimensionen die BIM-Software in ihrem Modell arbeitet.

✔ Kriterium 2: Interoperabilität bieten

Streng genommen ist BIM eine methodischer Ansatz und keine Software. Oft gibt es darum gar nicht die eine Building Information Modeling Software, die alle Ansprüche abdeckt. Umso wichtiger ist es, Softwarelösungen zusammenzustellen, die Interoperabilität gewährleisten und mit möglichst vielen Datenformaten arbeiten können. Manche BIM-Programme folgen daher auch dem Plattformgedanken: Sie wollen als zentrale Informationsquelle für alle relevanten Informationen dienen, als Single Source of Truth für den digitalen Zwilling des Baus – und dies über alle spezialisierten (BIM-)Programme hinweg, die ansonsten noch angebunden sein mögen.

✔ Kriterium 3: Den Bau visualisieren und simulieren

Sehr wichtig ist, dass eine BIM-Software eine aussagefähige Visualisierung des digitalen Zwillings gestattet. Auf diesem Werg lassen sich dann auch Änderungen sehr gut durchspielen: Jede Änderung am BIM-Modell zeigt, was eine entsprechende Änderung am realen Bau für Folgen hätte. So wird es möglich, unterschiedliche Szenarien durchzuspielen, etwa im Hinblick auf Materialien, Baukomponenten, Wetterbedingungen oder Energiebedarfe. Einfach eine Wand versetzen oder ein Tür? Sanitäre Anlagen in einem anderen Raum realisieren oder zusätzliche Oberlichter einbauen? Eine gute BIM-Simulation zeigt alle Konsequenzen, die das hat.

✔ Kriterium 4: Mobile Verwendbarkeit

Es ist ein immenser Vorzug, wenn das BIM-Modell gleich vor Ort verfügbar ist, in Gestalt einer mobilen Anwendung. So können Projektbeteiligte alle Planungsdaten gleich auf der Baustelle einsehen, Änderungen durchspielen oder sich vergegenwärtigen, welche Materialien und Arbeitsschritte als nächstes erforderlich sind. Eine mobile Building Information Modeling Software kann gerade in der Bau- und in der Betriebsphase die diversen Verantwortlichen sehr wirkungsvoll unterstützen.

✔ Kriterium 5: Konflikterkennung

Die konsequente Verwendung desselben BIM-Modells von der Entwurfsphase an bis in die eigentliche Bauphase hinein vermeidet Fehler bei der Bauausführung. Eine gute BIM-Software macht umgehend darauf aufmerksam, wenn Konflikte zwischen Objekten und Bauteilen entstehen. Dies beugt aufwendigen Nacharbeiten vor und verhindert unnötige Budgetüberschreitungen.

✔ Kriterium 6: Modell-Aktualisierung in Echtzeit

Je länger es dauert, bis der digitale Zwilling nach einer Änderung oder nach Abschluss eines Arbeitsschritts aktualisiert wird, desto geringer die tatsächliche Transparenz, die die Software für eine reibungslose Zusammenarbeit herstellen kann. Das Modell ist dann für eine Weile ebenso wenig auf dem neusten Stand wie die anderen Projektbeteiligten auch. Die Möglichkeit zu einer wirklichen Echtzeit-Aktualisierung am Modell – gegebenenfalls auch durch mehrere Projektbeteiligte parallel – vermeidet dagegen jeden Blindflug, trügerische Statusinformationen oder ärgerliche Terminkonflikte.

Fazit: BIM heißt Zukunftsfähigkeit – für die ganze Branche

BIM ist nicht mehr bloß Zukunftsmusik, in vielen Fällen ist BIM längst Wirklichkeit. Projekte der öffentlichen Hand verlangen bereits die Transparenz, die BIM-Modelle für alle Projektbeteiligten eröffnen, und auch in privaten Großprojekten wird die Building Information Modeling Software immer wichtiger. Denn BIM ist der zentrale Hebel zur digitalen Transformation der Baubranche: für mehr Transparenz, bessere Planung, optimale Kollaboration, höhere Effizienz, mehr Nachhaltigkeit und geringere Kosten. Und dies im Idealfall über den gesamten Lebenszyklus des Baus hinweg. Das gemeinsame BIM-Modell, die gemeinsame Datenbasis, die Single Source of Truth – davon profitieren letztlich alle Beteiligten.

Darum sollten diejenigen, die im Projekt darüber entschieden, mit welcher BIM-Plattform gearbeitet wird, gut überlegen, welche Funktionen sie abdecken soll, welche Ansprüche sie befriedigen muss, welche Sichten auf das digitale Modell sie zulässt, welche Interoperabilität sie erlaubt und welche Dateiformate sie auf welche Weise unterstützt. Zu einem echten, effizienzsteigernden Kollaborationstool wird die Building Information Modeling Software erst, wenn sie jedem Verantwortlichen stets den Zugriff auf die Daten und Informationen eröffnet, die er in seiner Situation gerade benötigt. Eine BIM-Software ist eben viel mehr als nur ein CAD-Entwurfstool für den Architekten – im Idealfall ist sie die dauerhafte, digitale Informationsbasis für alle Projektbeteiligten.

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