Früher war die Planung eines neuen Gebäudes ein Prozess, der hauptsächlich auf dem Reißbrett stattfand. Der Architekt entwarf den Grundriss des Hauses und legte grundlegende Parameter wie Anzahl der Stockwerke, Fundament, Art der verwendeten Baumaterialien, Stärke der Wände, Öffnungen für Türen und Fenster und ähnliches fest.

Andere Ingenieure fertigten inzwischen Pläne für die Elektroinstallation, das Heizungs- und Belüftungssystem und der sanitären Anlagen und andere Systeme an. Am Ende wurde der Eintrag vieler Beteiligten in einem Plan vereint, der zur Grundlage der Bauausführung diente.

BIM – die neue Art, Gebäude zu planen und zu bewirtschaften

So lange die Technische Gebäudeausrüstung noch relativ bescheiden war und es nur um die Planung von ein paar Toiletten und Kaminen ging, war die klassische Methode durchaus vertretbar. Das hat sich heute geändert. Moderne Gebäude sind äußerst komplexe Strukturen geworden. Das trifft nicht nur auf Wohngebäude zu, sondern im ganz besonderen Maß auf Spezialbauten wie zum Beispiel Krankenhäuser, Pflegeheime, Schulen oder Flughafen- und Bahnhofsgebäude, um nur ein paar Anwendungen zu erwähnen. Insbesondere die Anforderungen an die Technische Gebäudeausrüstung (TGA) sind enorm gewachsen. Da müssen Klimaanlagen eingebaut, Heizungssysteme installiert, ein gut durchdachtes Belüftungssystem verlegt und Sicherheitstechnik integriert werden. All das macht Anpassungen des architektonische Grundmodells des Gebäudes erforderlich. Aus diesem Grund wurde BIM entwickelt.

Was ist BIM?

Die englische Abkürzung setzt sich aus den Worten »Building Information Modeling« zusammen. Auf Deutsch ließe sich das in etwa mit Bauwerksdatenmodellierung übersetzen. Der deutsche Begriff wird in der Praxis jedoch so gut wie nie gebraucht. BIM ist eine Methode, mit deren Hilfe Modelle von Gebäuden am Computer erstellt werden. BIM kommt nicht nur in der Bauindustrie zum Einsatz, sondern auch in anderen Industriezweigen, zum Beispiel bei der Objektbetreuung.

In der Bauindustrie wird mit Hilfe der BIM Methode ein Gebäudemodell mittels der CAD Technologie (computer-aided design) ein virtuelles Modell des Gebäudes erstellt, in das von Anfang an die Eingaben aller Beteiligten einfließen. Die Eingaben beinhalten alle möglichen Daten, darunter zum Beispiel Einflüsse auf die Bauausführung, Wartungszyklen, den Betrieb und sogar einen möglichen Rückbau. Anstatt wie früher im übertragenen Sinn nur sein eigenes Süppchen zu kochen, arbeiten durch das BIM Verfahren alle an Planung, Realisierung und Betrieb des Gebäudes beteiligten Gruppen und Gewerke von Anfang an zusammen.

Jeder sieht die Eingaben der anderen und bezieht sie in seine eigene Planung mit ein. Diese Informationen werden miteinander verknüpft. Ausgehend vom Grundmodell des Gebäudes, das vom Architekten erstellt wird, entsteht so ein virtuelles Modell des Gebäudes, das im Laufe der Zeit immer mehr Details zeigt. Am Ende entsteht dadurch ein dreidimensionales Modell des Gebäudes, dass bis ins kleinste Detail mit dem realen Bau übereinstimmen.

Was leistet BIM?

Beim Entwurf

Die Vorzüge des Verfahrens zeigen sich bereits bei der Planung. Damit der Entwurf des Architekten gebaut werden kann, muss das geplante Gebäude eine ganze Reihe von Genehmigungsverfahren durchlaufen. Dabei sind aus den verschiedensten Gründen oft Änderungen der Pläne erforderlich. Früher mussten darüber alle Beteiligten informiert werden, die dann ihre eigenen Entwürfe entsprechend abändern oder sogar komplett verwerfen und neu beginnen mussten. Das sorgte für Verzögerungen. Beim BIM Modell sehen alle Beteiligten die Änderungen und können ihre Pläne dem Gesamtmodell anpassen.

In der Planungsphase

Im Bereich Technische Gebäudeausrüstung kommt den Ingenieuren zu Gute, dass im BIM Modell enorm viele Informationen gespeichert sind. Dadurch kann lange vor Baubeginn erkannt werden, ob und wie zum Beispiel der Einbau der Heizungsanlage oder des Belüftungssystems die Statik des Gebäudes beeinflussen wird. Alle Nutzer des BIM Modells werden auf Fehler und potenzielle Konflikte hingewiesen. Das trifft auch zu, wenn die Überschreitung von Grenzwerten droht. Dadurch können Fehler korrigiert werden, noch bevor sie überhaupt gemacht werden.

Beim Betrieb

Auf diesem Gebiet kann die Effizienz mithilfe von BIM gesteigert werden, weil Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung nicht nur mit geringeren Kosten geplant werden können, sondern auch so entworfen werden können, dass ihre Betriebskosten so gering wie möglich sind. Dabei kann zum Beispiel der Lebenszyklus der Anlagen so gewählt werden, dass er entweder mit dem Lebenszyklus des Gebäudes zusammenfällt oder ein Austausch, beispielsweise einer Heizungsanlage, mit möglichst geringem Aufwand möglich ist.

Am Ende des Prozesses entsteht ein dreidimensionales Modell des Gebäudes, das dem Kunden weit mehr als ein Gebäudemodell bietet, das er von allen Seiten betrachten und virtuelle Rundgänge durch alle Stockwerke und alle Räume unternehmen kann. Es zeigt ihm darüber hinaus unter anderem die Art der eingebauten Leuchten, der Zugangskontrolle, Heizung, Sanitäranlagen und andere fest installierte Systeme einschließlich der Produktinformationen des Herstellers sowie Angaben zu Wartungszyklen und prognostizierte Lebensdauer.

Mit anderen Worten, das BIM Verfahren erschafft ein virtuelles Abbild des Gebäudes, das alle Aspekte von Statik über Brandschutz bis zum Raumklima und den Betriebskosten, ja sogar die Kosten eines zukünftigen Rückbaus, enthält.

Wo werden BIM Verfahren eingesetzt?

Die Einsatzgebiete sind sehr vielfältig und umfassen unter anderem:

• Architektur
• Hochbau
• Tiefbau
• Technische Gebäudeausrüstung
• Städtebau
• Wasserbau
• Eisenbahnbau
• Geotechnik
•  Facilitymanagement (Objektbetreuung)

Das wohl spektakulärste Beispiel für den Einsatz des BIM Verfahrens ist der Wiederaufbau der weltberühmten Pariser Kathedrale Notre-Dame, die am 15. April 2019 durch ein Feuer beinahe zerstört worden wäre. Von dem mehr als 850 Jahre alten Bauwerk existieren keine Original Pläne oder Zeichnungen. Es erwies sich als Glück im Unglück, dass der Architekturhistoriker Andrew Tallon im Jahr 2015 einen 3D Laserscan der Kirche durchführte und so ein digitales Modell von Notre-Dame erschuf.

Mithilfe des BIM Verfahrens kann so der Wiederaufbau schnell beginnen und zügig zu Ende gebracht werden. Beim Bau dauerten die Arbeiten 200 Jahre. Nur durch das BIM Verfahren konnte der französische Staatspräsident Emmanuel Macron versprechen, dass die Rekonstruktion in 10 Jahren abgeschlossen sein und die Kathedrale Notre-Dame in altem Glanz neu entstehen soll.

Zusammenfassung

BIM ist ein Verfahren, dass in der Bauindustrie und allen ihren Zweigen eingesetzt wird. Es bündelt die Arbeit aller, die an der Planung, den Bau und den Betrieb eines neuen Gebäudes beteiligt sind.

Ihre Eingaben fließen in ein dreidimensionales Modell des Gebäudes ein, das eine Fülle von Informationen enthält. Am Schluss entsteht ein Computermodell, das ein genaues Abbild der Realität darstellt. Es gibt mehrere Programme, die BIM unterstützen, darunter beispielsweise die Software Allplan der Allplan GmbH. Durch BIM werden Kosten gespart, weil Zeit eingespart wird.

Fehler oder Konflikte zwischen verschiedenen Bauteilen bzw. Gewerken können rechtzeitig erkannt und ausgemerzt werden, noch bevor der Bau beginnt. Das spart Zeit und vor allem Kosten, da aufwendige Korrekturen am fertigen Bau entfallen.

Auch bei der Bewirtschaftung eines Gebäudes spart das BIM Verfahren Kosten, weil die verschiedenen Systeme unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit ausgewählt und optimal aufeinander abgestimmt werden können.
Übrigens treibt das BMVI (Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur) die Umsetzung von BIM in Deutschland voran.

Ab 2020 gilt die Einführung von IT gestützten Prozessen und teamorientierte Planung bei allen neuen Projekten des infrastrukturbezogenen Hochbaus als verbindlich.