Prozessorientierte 5D‑Planung im Bauwesen

BIM leitet einen unumkehrbaren Umbruch beim Planen und Bauen ein. Es beschreibt als IT-gestützte Methode zunächst einmal den Idealfall, bei der Planen, Bauen und Betreiben eines Bauwerkes über dessen gesamten Lebenszyklus von der Idee bis hin zum Abriss erfasst sind. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) definiert den Begriff folgendermaßen: „Die durchgängige Digitalisierung aller planungs- und realisierungsrelevanten Bauwerksinformationen als virtuelles Bauwerksmodell wird mit Building Information Modeling – kurz BIM – umschrieben. Diese Methode nutzt gegenüber herkömmlichen IT-Modellen deutlich mehr Informationen und schafft eine synchronisierte Datenbasis, auf die alle am Bau Beteiligten zugreifen können.“

Building Information Modeling ist also eine IT-unterstützte Arbeitsmethodik zur Planung und Umsetzung von Bauvorhaben auf der Basis eines 3D-Gebäude- bzw. Bauwerkmodells aus dem auch verschiedene gewerkebezogenen Fachmodelle abgeleitet werden können. Dieses 3D-Datenmodell zieht aus einer zentralen Datenbank z.B. alle dort hinterlegten Grundrisse, Ansichten und textbasierten Projekt- und Produktinformationsdetails.

Building Information Modeling setzt sich aus drei Begriffen zusammen, die wir bei PERI Deutschland folgendermaßen interpretieren:

Building steht für Bauwerke des Hoch-, Tief- und Ingenieurbaus einschließlich aller Infrastrukturmaßnahmen.

Information setzt voraus, dass alle Projektbeteiligten immer am selben 3D-Datenmodell arbeiten und den aktuellen Informationsstand haben.

Modeling verstehen wir nicht nur als Abbildung von dreidimensionalen Strukturen, sondern als Management der Datenmodelle, der Teilmodelle und der Fachmodelle. Es bezieht die Planung, Organisation, Beschaffung sowie die Kontrolle der Informationen mit ein.

• Planungssicherheit bei großen, komplexen Projekten
• Zentrale Datenverwaltung mit allen Projektinformationen
• Geregelte Kommunikation durch standardisierte Arbeitsweisen
• 3D-Visualisierung des Bauvorhabens mit Verknüpfungen von Informationen und Dokumenten
• Stets aktuelle und jederzeit verfügbare Projektinformationen
• Vereinfachte Objektüberwachung
• Qualitätssteigerung durch Früherkennung von Fehlplanungen
• Reduktion von Baukosten
• Erhöhung der Arbeitssicherheit durch systemgestützte Freigabeprozesse
• Risikominimierung in der Bauausführung
• Einfache Terminüberwachung in der Bauphase
• Zeiteinsparungen im gesamten Bauprozess
• Weiterverwendung von Informationen für die Gebäudebewirtschaftung

Die zukunftsweisende Optimierung des Bauablaufs bietet Bauherren sowie allen am Bau Beteiligten eine transparente Projektabwicklung und eine hohe Planungssicherheit. Ziel sind eine einheitliche Kommunikation und Transparenz im Planungs- und Bauprozess, da alle Beteiligten an einem, immer aktuellen Modell arbeiten und somit Informationsverluste vermieden werden können. Der Planungsstand ist durchgängig für alle einsehbar. Alle in BIM enthaltenen Bauteile sind genau in ihren visuellen, technischen und funktionalen Eigenschaften beschrieben. Durch die zusätzliche Integration der Faktoren Zeit und Kosten wird das 3D-Modell stufenweise zu einem 4D- (Zeit) bzw. 5D-Modell (Kosten).

Der wichtigste Vorteil von BIM liegt darin, dass sich Planungs- und Ausführungsvarianten am 3D-Bauwerksmodell bereits in einem frühen Projektstadium simulieren lassen. Auf diese Weise wird für alle Baubeteiligten sichtbar, wo, wann, warum und zu welchen Kosten es zu Schnittstellenproblemen kommen kann – in der Bauwerksplanung wie in der anschließenden Bauausführung.

PERI hat den Anspruch bei Konzeption, Entwicklung und Umsetzung der BIM-Methodik und der damit einhergehenden Veränderungen sein Know-how und seine Expertise so einzusetzen, dass seinen Kunden ein nachhaltiger digitaler Mehrwert entsteht.

Denn die bislang im Bauwesen üblichen Arbeitsprozesse werden durch BIM wesentlich verändert. Alle beteiligten Personen müssen hinter der gemeinschaftlichen Arbeitsweise stehen, die Dokumentations- und Kommunikationstechnologie beherrschen und die Prozesse und Standards kennen. Aktuell müssen aber noch große Herausforderungen gelöst werden. Eine dieser Herausforderungen besteht in der Vielzahl unterschiedlicher Softwareangebote, mit denen die Planer und anderen Baubeteiligten arbeiten.

Vor allem für kleinere Unternehmen, die das Bauwerk schließlich realisieren sollen, entsteht das Problem, dass die Digitalisierung von Ihnen die Investition in potenziell nicht ausgereifte Tools und Technologien verlangt, die wirtschaftlich zu diesem Zeitpunkt nicht sinnvoll sind. Genau an dieser Stelle setzt PERI mit seinem umfangreichen und kompetenten Engineering an.

Generell ist die BIM-Landschaft der deutschen Planungsbüros und Bauunternehmen stark heterogen. Oft befinden sich Kunden noch im Anfangsstadium, in dem sie begrenzt auf die eigene Organisation erste Schritte unternehmen, um interne Prozesse und Technologien in Richtung BIM zu ertüchtigen. Ebenfalls häufig triff PERI Bauprojekte an, in denen bereits mehrere Baubeteiligte ihre bestehenden BIM-Kompetenzen nutzen für den koordinierten Austausch der jeweiligen Fachmodelle. Der seltenste Fall ist aber das kollaborative BIM, in dem alle Baubeteiligten auf einer zentralen, einheitlichen Projektmanagement-Struktur einen konsistenten Kommunikations- und Informationsaustausch bedienen. Für alle diese Stadien innerhalb der Planungs- und Baupraxis hält PERI ein flexibles Programm aus Ingenieursdienstleitungen und Softwarelösungen vor.

Die gemeinsam mit den Kunden entwickelten Konzepte für Schalung oder Gerüst bilden bei jedem Bauprojekt des Kunden die Grundlage für eine umfassende Gesamtlösung des Schalungsbau- oder Gerüstbaumanagements. Eine BIM-basierte Planung, Koordination und Ausführung dienen dazu, um den zeitlichen Aufwand für die Planung sowie die entstehenden Kosten zu minimieren. Die vorausschauende und gewerkeübergreifende Planung reduziert zeit- und kostenintensive Änderungen.

Sie bilden alle notwendigen Bauprozesse ab und simulieren alle Schalungs- und Gerüstkomponenten in der Anwendung. PERI übernimmt die Planungskoordination, erstellt Sicherheitschecklisten und QR-Codes für die Objektnavigation. Darüber hinaus werden relevante Daten für die Montage der Gerüste und Schalungen mittels Tablet der Baustelle in Echtzeit digital zur Verfügung gestellt. Durch die damit einhergehende automatisierte Kollisionsprüfung wird bereits im Planungsstadium sichtbar, welche Veränderungen bei der Schalungs- oder Gerüstkoordination notwendig werden, so dass auf der Baustelle der gesamte Arbeitsprozess fehlerfrei durchgeführt werden kann. PERI ebnet den Weg für ein erfolgreiches Baustellenmanagement seiner Kunden die dreidimensionale Visualisierung der Planung über die Taktplanung mit der Dimension Zeit verknüpft. Weitere Prozessdaten wie z. B. notwendige Planänderungen werden in einer mobilen Bauinformationsverwaltung dokumentiert und nachverfolgt. Die Cloud-basierten Berichtsfunktionen ermöglichen die standort- und unternehmensübergreifende Zusammenarbeit. Ziel ist die vollständige Integration der Schalungs-und Gerüstlösung in zukünftige BIM Simulationen. So sollen in frühen Projektphasen verschiedene Handlungsalternativen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Kosten, Termine und Qualität bewertet sowie Veränderungen im Projekt nachhaltig verfolgt werden.

• Visualisierung der bauteilorientierten Schalungspläne
• Geometrische Kollisionsprüfung
• Übertragung auf herkömmliche 2D-Plandarstellungen für Fachplaner
• Erzeugung von Material- und Stücklisten
• Verbesserung der Bauabläufe durch dreidimensionale Visualisierungen und animierte Ablaufsimulationen vor Projektbeginn
• Effiziente Bauausführung und Kostentransparenz durch optimierte Arbeitsvorbereitung und die Integration weiterer Prozessdaten
• Ziel ist ein durchgängiger, lebenszyklischer Planungs- und Ausführungsprozess, der von der Neuerstellung bis zur Instandsetzung von Bauwerken reicht.