Digitalisierung im Bauwesen: Mit BIM geht’s heute einfach und schnell voran

Die Qualität von Bauwerken und Anlagen wird während ihrer Ausführung entscheidend durch das Handwerk bestimmt. Als BIM-Servicecenter unterstützt BCS CAD + INFORMATION TECHNOLOGIES immer mehr ausführende Firmen auf ihrem Weg zu BIM und Digitalisierung im Bauwesen – durch Beratung, bei der Optimierung ihrer Prozesse, durch Software-Training oder auch bei der Realisierung ihrer Projekte selbst. Vor allem in den projektbegleitenden Workshops für Firmen aus TGA und Anlagenbau zeigt sich ganz deutlich die große Parallelität von Ausgangspositionen, Zielvorstellungen und Stolpersteinen auf dem Wege zum Ziel. Das ist Grund genug, um einige Punkte davon hier einmal näher zu betrachten.

Digitalisierung im Bauwesen: Mehr als nur neue Software

Bei Großprojekten sind die Qualitätsansprüche meist höher, die Realisierungszeiträume kürzer und die Anzahl verfügbarer Fachkräfte geringer. Das Handwerk muss hier also mit seinen ausführenden Firmen traditionelle Abläufe neu bewerten und strukturieren, um aktuelle Vorhaben zu realisieren. Dazu kann man BIM-Technologien nutzen, aber auch bewährte Arbeits- und Fertigungsmethoden aus Industrie oder angrenzenden Branchen angepasst übernehmen.

Eine eigene Vorfertigung bauen derzeit vor allem Firmen auf, die traditionell bereits Baugruppen auf der Baustelle fertigen und montieren – mit dem Ziel, durch zentrale standardisierte Vorfertigung Baugruppen in gleichbleibend hoher Qualität für die Montage auf den dezentralen Baustellen bereitzustellen und dadurch die Montagezeiten zu reduzieren. Mit der Vorfertigung werden gleichzeitig mehrere Prozesse gestartet:

1. Für die Gewährleistung von Qualität und reibungslosem Ablauf wird der firmenspezifische Prozess definiert, standardisiert, dokumentiert, permanent nach festgelegten Kriterien kontrolliert und optimiert – beginnend mit Montage- und Werksplanung über Vorfertigung und Montage bis hin zur As-Built-Dokumentation.
   
2. Entkoppelt von der Baustelle spezialisieren sich Mitarbeiter auf die anspruchsvolle Werkstattarbeit der Einzel- und Kleinserienfertigung – sie „konstruieren“ nun fernab von Baustellen, jedoch mit den Erfahrungen und dem Wissen um die Erfordernisse der Baustelle. Basis dafür sind Werkstattpläne mit allen Informationen für die Vorfertigung.
   
3. Die Werks- und Montageplanung basiert auf dem „Digital Twin“ – dem virtuellen Zwilling der zu bauenden Anlage. Damit werden vor Fertigungs- und Montagebeginn wichtige Fragen des Risikomanagements, wie etwa die Kollisionsfreiheit, für die Baustelle geklärt sowie alle Informationen, Daten und Unterlagen für die As-Built-Dokumentation gesammelt, die dann „auf Knopfdruck“ bereitsteht. Das bedeutet gleichzeitig präzises Erfassen und Verarbeiten aller Randbedingungen für die Baustelle wie Bestand, mögliche Montageflächen und Transportwege.
   
4. Bisher autark laufende Prozesse wie Einkauf, Projektmanagement, Controlling, Vorfertigung, Montage, technische Dokumentation werden analysiert und zu einem optimalen standardisierten Gesamtprozess verknüpft.
   
5. Interne Softwarelösungen werden auf Nutzbarkeit für den optimierten Ablauf geprüft. In der Regel besteht die Lösung nicht darin, eine neue Software zu kaufen, sondern bereits vorhandene Systemlösungen firmen-/projektspezifisch zu konfektionieren, fehlende Funktionsbereiche zu ergänzen, alle relevanten Komponenten zu einem Gesamtsystem zu verbinden – und vor allem die Mitarbeiter zur effizienten Nutzung der Software zu befähigen. Zielstellung dabei ist: notwendige Datenerfassungen durch einmalige Eingabe einer Information in das Gesamtsystem mit automatischer Vernetzung aller Abrufpunkte zu minimieren.

Die Einführung von Vorfertigung bei TGA und Anlagenbau bedeutet also Organisation der Prozesse in Anlehnung an die industrielle Fertigung in Verbindung mit der traditionellen handwerklichen Montage auf der Baustelle.

BIM-Faktor Mensch bei der Digitalisierung

Firmen mit Vorfertigung arbeiten damit intern automatisch in BIM-konformer Arbeitsweise. Bei Beteiligung an BIM-Projekten ist lediglich der openBIM-Datenaustausch abzusichern. Die bekannten Aufwandsverläufe bei traditioneller und BIM-konformer Arbeitsweise speziell bei Werksplanung und Ausführung müssten ausführende Firmen geradezu beflügeln, diese Prozesse zu optimieren.

Warum aber orientieren sich ausführende Firmen erst jetzt neu in Richtung Digitalisierung im Bauwesen? Ursache dafür ist sicherlich einerseits die steigende Anzahl ausgeschriebener BIM-Projekte, andererseits jedoch auch die sehr gute Auftragslage bei derzeit nicht kalkulierbaren täglich stark steigenden Materialkosten.

Entscheidend für effizientes Arbeiten sind das aktive Einbinden und Mitnehmen, das wachsende Wissen und Teamverständnis aller beteiligten Mitarbeiter, insbesondere der Monteure. Dafür ist „die“ Sprache zu finden, die traditionelle Arbeits- und Denkweisen für Montage und Dokumentation aufgreift und für die digitale Umsetzung adaptiert. Kontinuierliche projektbezogene firmeninterne Wissensvermittlung, verfügbare interne Hilfsmittel oder auch zukunftsorientierte Auswertungen abgeschlossener Bauvorhaben fördern das allgemeine Verständnis, die Umsetzung sowie die Optimierung notwendiger Arbeitsabläufe. Das Bauwerk ist das Ziel und die Information ist der Weg dorthin, der gemeinschaftlich zurückgelegt werden muss. Das gilt besonders für die traditionelle Arbeitsweise ausführender Firmen.

Unsere Fragen an Dr.-Ing. Sylvia Kracht, Geschäftsführende Gesellschafterin, BCS CAD + INFORMATION TECHNOLOGIES

Kracht: Aus dem branchenübergreifenden Blickwinkel eines „Quereinsteigers“ gibt es im Bauwesen ähnliche Entwicklungen wie vor Jahren in den anderen Branchen: Die Effizienz der Prozesse wird bei gleichzeitig verbesserter Qualität gesteigert. Damit verbunden ist mehr Transparenz durch firmenspezifische Standardisierung inklusive Vernetzung von Informationen, Teamarbeit und projektbezogene Weiterbildung der Mitarbeiter sowie
permanentes Controlling.

Was sind für Sie im Baubereich die technischen Highlights der letzten zehn Jahre?

Bei der Komplexität des Bauwesens unterstützen dabei innovative Technologien wie BIM-konformer „Digital Twin“ mit Datenaustausch über OpenBIM, KI-Anwendungen für Datenerfassung und Visualisierung, Robotik bei Fertigung und Montage, Sensorik für den Betrieb.

Entscheidend jedoch und daher das Highlight für mich, ist, dass immer mehr Firmen ganz individuell derart ihre Abläufe optimieren.

Preissteigerungen, Fachkräftemangel und Lieferengpässe machen der Baubranche zu schaffen – wie wirkt sich das auf die Digitalisierung aus?

Kracht: Die Digitalisierung im Bauwesen wird durch diese „Schmerzen“ vorangetrieben. Firmenspezifische „traditionelle“ Abläufe werden neu bewertet und strukturiert. Damit steigen Prozesstransparenz und Bauwerksqualität, Durchlaufzeiten für Planung, Vorfertigung und Montage. Bisher gewohnte Aufwendungen für Nachbesserungen nach Bauende werden reduziert. Nachhaltigkeit mildert nicht nur Lieferengpässe, sondern sichert auch den effizienten Betrieb von Bauwerken. Innovative Kommunikationswerkzeuge unterstützen Monteure, zum Beispiel bei der Vorfertigung.

Welche Veränderungen in der Baubranche würden Sie sich für die nächsten Jahre wünschen?

Kracht: Mein Wunsch ist nachhaltiges und nutzungsorientiertes Planen und Bauen inklusive Modernisierung und Sanierung des Bestands, umweltfreundliche grüne Städte mit ausgebautem Nahverkehr, standardmäßig effiziente BIM-konforme Arbeitsweise einschließlich Informationsvernetzung mit allen Bereichen, die das Bauwesen tangieren.