Wie Open BIM die Baubranche revolutioniert
Impressionen aus dem openBIM-Forum in Luzern 2023
Nach vier Jahren coronabedingter Pause war es nun endlich wieder soweit: Die Messe Luzern öffnete am 21. und 22. Juni 2023 ihre Tore für unzählige Experten, Referentinnen und Besucher aus dem Bauwesen. Unter dem Motto “BIM - verständlich, praktisch und pragmatisch” richtete sich das openBIM-Forum an Spezialisten und Interessierte aus der gesamten Wertschöpfungskette des Bauens und Betreibens. In 60 Fachreferaten wurden Theorie und Praxis miteinander verbunden und anhand von praxisbezogenen Projekten veranschaulicht.
Was sind die Themen, die die Schweizer Bauindustrie antreibt? Wofür steht Open BIM und wie kann damit die Baubranche der Zukunft revolutioniert werden?
Die Digitalisierung hat auch in der Baubranche längst Einzug gehalten. Traditionelle analoge Verfahren zur Steuerung von Prozessen und Arbeitsabläufen innerhalb eines Bauprojektes weichen integrierten digitalen Workflows. Der Schlüssel dieses Wandels ist BIM - Building Information Modelling.
Technologietreiber der vergangenen Jahre ist und bleibt Open BIM, eine digitale Planungsmethode, die optimale Konnektivität und den offenen Austausch aller am Bau beteiligten Gewerke ermöglicht.
Open BIM ist die Zukunft des digitalen Bauwesens
Open-BIM-Lösungen sorgen für einen transparenten Datenaustausch und eine einheitliche Sprache entlang des gesamten Baulebenszyklus. Dadurch wird eine nahtlose Zusammenarbeit aller Prozessbeteiligten im Bauwesen gewährleistet sowie mehr Transparenz und Effizienz geschaffen.
Der Grundgedanke dabei ist, dass der Planer ein 3D-Modell erstellt, das dann von der ausführenden Baufirma in die Praxis umgesetzt wird. Die Zusammenarbeit aller am Bau beteiligten Akteure kann durch Open BIM optimiert werden.
Modernste Bauplanung bei der Errichtung des Kantonspitals “KSA Dreiklang”
Bild: Der Neubau Dreiklang des Kantonsspitals Aarau wurde nach modernsten Standards errichtet (Quelle: Kalt+Halbeisen AG).
Wie über alle Phasen des Bauprojekts Transparenz und nahtlose Schnittstellen geschaffen werden, zeigt der Bau des Krankenhauses “KSA Dreiklang” in Aarau. “Dreiklang” steht für drei Dimensionen im Einklang - gegliedert in die drei Nutzungsbereiche Ambulatorien, Funktionsbereiche und Bettenstationen. Nach dem Prinzip der kurzen Wege wurde beim Bau dieses Krankenhauses Effizienz und ein Höchstmaß an Flexibilität in den Vordergrund gestellt. Das gesamte Gebäude ist nach modernsten Standards errichtet, verfügt über eine hohe Energieeffizienz und ein fortschrittliches Entsorgungskonzept. Es ist das größte Spitalgebäude mit dem Minergie P-Eco Zertifikat.
Nicht nur bei der Architektur, sondern auch bei der Errichtung des Kantonspitals wurden höchste Technologiestandards zugrunde gelegt. Das für die Planung verantwortliche Unternehmen Kalt+Halbeisen war vor 20 Jahren eines der ersten Ingenieurbüros in der Schweiz, das begonnen hatte, seine CAD-Planung mit Trimble Nova durchzuführen, einem modernen Planungstool zur Erstellung detailgetreuer, installationsbereiter Gebäudemodelle.
Der Schlüssel zur Effizienz heißt hier Automatisierung. Während zu Beginn der Projektphase ein Plan mit Polylinien als Ausgangsbasis diente, wurden im Zuge des Projektverlaufs viele Prozesse optimiert oder sogar vollständig automatisiert. Der ursprüngliche Plan ist nach und nach einem voll integrierten BIM-Modell gewichen.
Bild: Der Schlüssel zur Effizienz heißt Automatisierung. Kalt+Halbeisen hat im Projektverlauf des KSA viele Prozesse optimiert oder sogar gänzlich automatisiert (Quelle: Kalt+Halbeisen AG).
Dank Trimble Connect, einer BIM-Kollaborationssoftware, die bereits seit der Anfangsphase des Projektes auf IFC4-Standard genutzt wurde, konnte maximale Effizienz in allen Phasen des Baulebenszyklus geschaffen werden. Projektdaten mussten nicht mehr manuell eingepflegt werden, sondern wurden durch automatische Aktualisierungen und nächtliche Uploads dauerhaft auf dem neuesten Stand gehalten.
Interoperabilität von verschiedenen Software & Hardware – Lösungen
Ein wesentlicher Schlüsselaspekt des BIM-Erfolgs ist die Interoperabilität zwischen verschiedenen Anwendungen. Die Fähigkeit, die unterschiedlichen Software- und Hardware-Lösungen der am Bau beteiligten Akteure miteinander zu kombinieren und Daten untereinander auszutauschen, ist essenziell für den Erfolg des Bauvorhabens.
Die Idee ist prinzipiell nicht neu. Die wesentliche Innovation der BIM-Methodik besteht darin, unterschiedliche Informationen aus verschiedenen Quellen abzugleichen. Die Qualität der ausgetauschten Daten geht weit über einfache Diagramme und Zeichnungen hinaus. BIM ermöglicht den Abgleich sämtlicher verfügbarer Informationen wie Materialien, Kosten, Mengen, Ausführungszeit und – ort und leitet daraus strukturelle effizienzbasierte Analysen ab.
Die Trimble-Software Tekla gibt Zugang zu akkuraten, umfangreichen und gut koordinierten Informationen. So können Projekte schneller und effizienter umgesetzt und ein reibungsloser Bauprozess gewährleistet werden. Trimble-Partner BuildingPoint sorgt dafür, dass die Schweizer Bauwirtschaft Zugang zu diesem parametrischen Ausführungsmodell bekommt und passt dieses an die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Bauherren an.
BIM2Field: So kommen die digitalen Daten auf die Baustelle
Das Planungsmodell ist erstellt und die Bauphase beginnt. Die größte Herausforderung besteht nun darin, die Planungsdaten vor Ort für alle Beteiligten verfügbar zu machen und an die lokalen Gegebenheiten anzupassen. BIM2Field bietet genau das: Mittels Roboterwerkzeugen werden die Modelldaten auf ein tragbares Gerät übermittelt und für die Installateure bereitgestellt.
Best Pratice: Trinkwasserinstallation an nur einem Tag
Welche neuen Möglichkeiten die Kombination aus Digitalisierung und BIM2Field schaffen kann, zeigt die Müller Wüst AG, ein Schweizer Ingenieurbüro mit Fokus auf digitales Bauen, im Rahmen einer Trinkwasserinstallation in einem Mehrfamilienhaus. Dank der vollständigen Integration von Geberit BIM Daten konnte die Montagezeit auf nur einen Arbeitstag verkürzt werden. Lästige Provisorien und Ausfallzeiten wurden für die Bewohner auf ein Minimum reduziert. Gleichzeitig konnten auch die Arbeitsabläufe optimiert und Kosten bei der Installation eingespart werden.
Nicht immer ist die Einführung digitaler Bauprozesse so erfolgreich wie im obigen Beispiel. Manchmal scheitert es an ganz profanen Dingen wie beispielsweise einer mangelnden Internetverbindung. Digitale Daten können nur dann verfügbar gemacht werden, wenn an allen Orten auf der Baustelle auf diese zugegriffen werden kann. Bauteile können nur dann automatisiert zugeordnet werden, wenn sie mit einer entsprechenden Kennzeichnung seitens des Lieferanten bereitgestellt werden.
Die Technologie ist in diesen Fällen der gelebten Praxis auf der Baustelle einen Schritt voraus. Es lohnt sich jedoch, diesen Weg zu gehen, denn das Optimierungspotenzial von BIM2Field ist gigantisch. Mit Hilfe einer modellbasierten Bauplanung kann eine erhebliche Steigerung der Effizienz und damit auch des Projektertrages erzielt werden.
Monteure müssen deutlich weniger Wegstrecke zurücklegen, wenn ihre Arbeitsschritte und -orte mit Hilfe eines modernen Planungstools aufeinander abgestimmt werden. Bei der Nutzung von Baumaterialien fällt deutlich weniger Verschnitt an, wenn ein digitales Schnittprogramm die optimale Ausnutzung festlegt. Die enge Zusammenarbeit mit Lieferanten und Projektpartnern ermöglicht die Anlieferung und effiziente Weiterverarbeitung von korrekt beschrifteten und gebündelten Bauteilen. Und nicht zuletzt wird die Kommunikation und der Datenaustausch zwischen den am Bau beteiligten Akteuren in erheblichem Maße vereinfacht und beschleunigt.
BIM im Tiefbau - die Baustelle wird digital
Ein reibungsloser Datenaustausch durch offene und normierte Schnittstellen bringt auch für Tiefbauprojekte erhebliche Vorteile.
Die Herausforderungen im Tiefbau sind jedoch andere als im Hochbau. Während es bei überirdischen Bauprojekten in vielen Fällen möglich ist, ein realitätsgetreues 3D-Modell zu erstellen, trifft dies auf Bauprojekte im Tiefbau nicht immer zu. Frei nach dem Motto “vor der Schippe ist es dunkel” ergeben sich während der Bauphase zusätzliche Herausforderungen. In veraltetem Kartenmaterial sind beispielsweise nicht alle Leitungen dokumentiert, der tatsächliche Verlauf der Bodenschichten erfordert eine Anpassung des Planungsmodells oder archäologische Funde können das gesamte Bauprojekt verzögern.
Das sind jedoch keine Argumente, BIM im Tiefbau nicht zu nutzen. Ganz im Gegenteil: Eine Anpassung an veränderte Rahmenbedingungen gelingt mit einem fortschrittlichen 3D-Modell deutlich schneller als im klassischen Bauwesen. Dank des offenen Datenaustauschs werden alle am Bau beteiligten Akteure unmittelbar über Veränderungen informiert und können ihre Arbeiten entsprechend angleichen.
Die Baudirektion des Kantons Zürich fördert die Entwicklung der Digitalisierung in der Baubranche. Für den Tiefbau befinden sich viele Standards noch in der Entwicklung. Das Tiefbauamt Kanton Zürich setzt BIM bereits in Pilotprojekten ein und verspricht sich davon einen hohen Erkenntnisgewinn. Die gewonnenen Erfahrungen können eingesetzt werden, um die Innovation und Digitalisierung von Infrastrukturprojekten voranzutreiben.
Beim Bau der Seestraße in der Gemeinde Meilen wurde vom gesamten Straßenabschnitt stufenweise ein digitaler Zwilling erstellt. Konflikte zwischen Fahrbahn, Bachdurchlass und Leitungsverlauf waren bereits im Modell erkennbar. An Stelle von Bauplänen aus Papier wurde mit Tablets in der Daten-Cloud gearbeitet. Das so entstandene digitale Bestandsmodell wird dem Tiefbauamt Kanton Zürich auch nach Fertigstellung des Bauvorhabens wertvolle Informationen für die zukünftige Bewirtschaftung liefern.
Bild: Die Tiefbauämter der Kantone Aargau und Zürich sowie der Stadt Zürich konnten während des openBIM Forums 2023 ihr gemeinsames Open-BIM-Konzept vor vollem Publikum vorstellen (Quelle: Trimble Inc.).
Open BIM gehört die Zukunft
Neueste Technologien, intelligente Softwarelösungen und vernetzte Systeme sind der Schlüssel für eine innovative Neuausrichtung von Bauprojekten.
Die Expertenbeiträge und Fachdiskussionen auf der openBIM in Luzern haben eindringlich gezeigt, welch enormes Potenzial modernste BIM-Lösungen bieten und wie wichtig ein offener Datenaustausch für alle am Bau beteiligten Akteure ist. Trimble verfolgt mit Überzeugung ein offenes BIM-Konzept. Der transparente Austausch von Gebäudemodellen, der nahtlose Zugang zu Daten und Informationen und die Interoperabilität verschiedener Softwarelösungen ermöglicht effiziente und flexible Prozesse entlang des gesamten Baulebenszyklus. Open BIM hat das Potenzial, die Baubranche zu revolutionieren.