Digitale Zusammenarbeit

Themenheft von Hochparterre, November 2018

Digitale Zusammenarbeit Modellbasiertes Planen und Bauen: Anwender berichten über ihre Erfahrungen mit der BIM-Methode – über alle Bauphasen und darüber hinaus.

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Die sechs Themen dieses Hefts, angeordnet nach den Planungs- und Bauphasen eines Gebäudes und darüber hinaus, hat die Hamburger Illustratorin Caroline Eitel in eine fortlaufende Bilderserie umgesetzt.

Auch diese ‹ informierten Bilder › sind das Resultat einer fruchtbaren digitalen Zusammenarbeit, wenn man so will.

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Inhalt

4 Weiterbildung: BIM-Methode anwenden lernen An der Fachhochschule Nordwestschweiz wird im Rahmen eines Masterlehrgangs ‹ Digitales Bauen › vermittelt.

8 Wettbewerb: Exakt fordern, genau liefern Auf BIM umgestellt. Ein Bauherr und ein Architekt blicken auf ihren ersten BIM-Wettbewerb zurück.

12 Projektierung: Fehler erkennen An der Kollaborationssitzung überprüfen Architekten mit den Fachplanern jedes Röhrchen und jede Leitung.

16 Ausschreibung: « Noch jede Menge Potenzial » Die Schweizerische Zentralstelle für Baurationalisierung CRB arbeitet daran, den nahtlosen Datenaustausch möglich zu machen.

18 Realisierung: Baustelle auf dem Tablet Der Bauleiter steuert das Zehn-Millionen-Umbauprojekt an der Lessingstrasse in Zürich von A bis Z über eine digitale Plattform.

22 Bewirtschaftung: Daten für den Unterhalt Dienen sie für den Unterhalt, brauchen digitale Bauwerksmodelle viel Datenpflege und einen sauberen Datenabgleich zu Beginn.

Open BIM-Forum 2019 Das vorliegende Themenheft begleitet das erste Open BIM-Forum 2019 in Luzern. Das Forum führt alle Beteiligten entlang der Wertschöpfungskette des Bauens zusammen: Auftraggeber, Architektinnen, Ingenieure, Generalunter­nehmer, Gebäudetechnikerinnen, Unternehmer, Softwarespezialistinnen oder Bewirtschafter. Während zweier Tage teilen über hundert Referentinnen und Referenten ihre Erfahrungen aus der Praxis in vier Foren ‹ Besteller / Auftraggeber ›, ‹ Planung ›, ‹ Realisation / Baustelle › und ‹ Bildung und Forschung ›.

Open BIM-Forum: 23. / 24. Januar 2019, Messe Luzern www.openbim.ch

Editorial

Anwender berichten

Die Digitalisierung verändert das Planen, Bauen und die Bewirtschaftung radikal. Sie führt dazu, dass bewährte Formen der Zusammenarbeit zwischen Architektinnen, Fachplanern und Bauherrschaften rund um das digitale Bauwerksmodell neu organisiert werden. Das verunsichert viele Architekten und Planer, viele packen den Stier aber auch bei den Hörnern. Das unausgesprochene Motto dieser ‹ early adopters › heisst: Ausprobieren und aus Fehlern lernen. Einige dieser BIM-Anwender kommen in diesem Heft zu Wort und berichten von ihren Erfahrungen. Etwa Evelyn Jost, die an der Fachhochschule Nordwestschweiz ‹ Digitales Bauen › studiert, zum einen weil es die Architek­ tin interessiert, zum anderen weil sie BIM-Wissen ins Büro tragen will. Oder Robert Axt, der von den Erfahrungen aus seinem ersten BIM-Architekturwettbewerb als Bauherrenvertreter berichtet. Der Besuch einer Kollaborationssitzung von Fachplanern und Architekten zeigt das Potenzial des digitalen Bauwerksmodells in der Projektierungsphase, die Begehung einer Baustelle das Potenzial des Tablets bei der Realisierung. Eine Art Bericht aus der angewandten Forschung ist das Interview mit Tanja Heublein.

Sie arbeitet für die Schweizerische Zentralstelle für Baurationalisierung daran, den nahtlosen Informationsfluss zwischen CAD- und Bauadministrationsprogrammen herzustellen. Aber auch nach Fertigstellung eines Gebäudes ist das BIM-Modell interessant – sowohl für Gebäudebewirtschafter als auch für die Architekten, wie der letzte Artikel erklärt. Roderick Hönig

Impressum Verlag Hochparterre AG Adressen Ausstellungsstrasse 25, CH-8005 Zürich, Telefon 044 444 28 88, www.hochparterre.ch, verlag@hochparterre.ch, redaktion@hochparterre.ch Verleger und Chefredaktor Köbi Gantenbein Verlagsleiterin Susanne von Arx Konzept und Redaktion Roderick Hönig Illustration Carolin Eitel, www.carolineitel.de Art Direction und Layout Antje Reineck Produktion René Hornung, Thomas Müller Korrektorat Dominik Süess, Elisabeth Sele Lithografie Team media, Gurtnellen Druck Somedia Production, Chur Herausgeber Hochparterre in Zusammenarbeit mit dem Institut Digitales Bauen der Fachhoschule Nordwestschweiz, der Zentralstelle für Baurationalisierung CRB und IDC / ArchiCAD Bestellen shop.hochparterre.ch, Fr. 15.—, € 10.—

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BIM-Methode anwenden lernen Die Fachhochschule Nordwestschweiz bietet die Weiterbildung zum Master ‹ Digitales Bauen › an. Studierende lernen den effizienten Einsatz des Bauwerksmodells.

Text: Roderick Hönig

Peter Scherer, Leiter des Weiterbildungsmasterlehrgangs ‹ Digitales Bauen › am gleichnamigen Institut der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW), ist einer der wenigen BIM-‹ e arly adopters › der Schweiz. Beim Ingenieurunternehmen Amstein + Walthert sammelte er Erfahrungen in der interdisziplinären Planung von komplexen Hochbauten. Diese haben ihm das Rüstzeug gegeben, um im Unternehmen die BIM-Dienstleistungsangebote aufzubauen.

Seit 2017 ist er verantwortlich für die Weiterbildungsangebote des Instituts ‹ Digitales Bauen ›, Studiengangleiter und sein eigener Student: 2019 schliesst er den Master ‹ Digitales Bauen › ab. « Die Digitalisierung verändert das Planen, Bauen und die Bewirtschaftung radikal. Unterstützt durch digitale Bauwerksmodelle mit geeigneten Prozessformen steht die optimale Zusammenarbeit im Mittelpunkt. Deshalb müssen der Informationsaustausch und die Prozesse dazu neu organisiert werden. Die BIM-Methodik und wie diese im eigenen Büro eingeführt wird, bilden die Eckpfeiler unserer Weiterbildung », erklärt Scherer.

Das Studium beginnt allerdings nicht im neuen Hochschulturm von Muttenz, sondern jeweils mit einer Intensivwoche am ‹ Center for Integrated Facility Engineering, CIFE › der Stanford University. Mit der renommierten amerikanischen Universität arbeitete die FHNW schon zusammen, lange bevor BIM in der Schweiz ein Thema war. « Das CIFE gilt als Vorreiter in Sachen digitales Planen, Bauen und Bewirtschaften. In Amerika wird die BIM-Methode – sie heisst dort Virtual Design and Construction ( VDC ) – durchgängiger und schon viel länger angewendet als in der Schweiz », schildert Scherer.

Zum Einstieg ins Seminar in Kalifornien bekommen die rund zwei Dutzend Kursteilnehmerinnen und -teilnehmer von CIFE-Institutsleiter Martin Fischer jeweils den Auftrag, einen einfachen Grundriss zu entwerfen. Danach

« Die optimale Zusammenarbeit steht im Mittelpunkt. » Peter Scherer

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werden alle angewiesen, die skizzierten Grundrisse zusammenzuführen. Dabei entwickelt sich eine intensive Diskussion, deren Ergebnis ein schlechter Grundriss ist.

Im zweiten Teil der Übung wird ebenfalls ein Grundriss verlangt, doch nun sollen die Studierenden von Anfang an gemeinsam daran arbeiten. Und siehe da: Die Lösung ist besser und der Entwicklungsprozess effizienter. Mit dieser Trial-and-error-Einstiegsübung macht Fischer klar, um was es beim digitalen Bauen geht: um Arbeitsmethoden und Formen kooperativer Zusammenarbeit und um den Umgang mit integrativen, digitalen Bauwerksmodellen.

Auch die Architektin Evelyne Jost, die bei Ramser Schmid Architekten in Zürich arbeitet und das Masterstudium 2018 begann, ist vom Besuch in Stanford begeistert: « Einfach mal ausprobieren und dann aus Fehlern lernen, das hat mich als ungeschriebenes Motto des Studiums fasziniert. In Amerika habe ich zudem festgestellt, dass die Schweiz noch viel Nachholbedarf bezüglich BIM hat.

Das wiederum hat mich in meinem Glauben bestätigt, dass es von Vorteil ist, wenn wir Berufsleute Eigeninitiative entwickeln, statt lediglich darauf zu warten, bis der Bauherr BIM fordert. » Berufsleute lernen auch voneinander « Unser Angebot richtet sich an Architekten, Fachplaner, Bau- und Immobilienfachleute, also an Menschen, die sich in ihrem Berufsalltag bereits mit der Optimierung von Prozessen, Methoden und der Anwendung neuer Technologien auseinandersetzen », erklärt Scherer. « Bei uns können sie ihre berufsspezifischen Fähigkeiten mit Methodenkompetenz erweitern oder vertiefen.»

Der Weg zur ( digitalen ) Zusammenarbeit fängt für die FHNW deshalb schon bei der Zusammensetzung der Gruppe an: Konkret besuchten in den letzten Jahren immer etwa je zu einem Drittel Architekten, Fachplaner sowie Bauherren und Spezialisten den Kurs. « Ein interdiszipli­ näres Lern- und Lehrumfeld ist für die spätere erfolgreiche Anwendung der BIM-Methode entscheidend », ist Scherer überzeugt. Das sieht auch Evelyne Jost so: « Die Vorteile der interdisziplinären Gruppe zeigen sich nicht nur im Hörsaal, sondern auch am Mittagstisch – der informelle Austausch etwa über die Zusammenarbeit, Projekt­ organisation, Datenformate oder Modellanforderungen ist für mich ein wichtiger Teil der Weiterbildung.» « Wichtig ist uns, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer eine Führungsfunktion innehaben – die Zeichnerin, die der Chef zu uns schickt, wird die neue Arbeitsmethode kaum im Büro durchsetzen können », so Scherer. →

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Klare Vorgaben, klare Regeln, klare Organisationsstrukturen und einheitliche Standards sind die Voraussetzungen für eine gute digitale Zusammenarbeit.

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« Der informelle Austausch ist für mich ein wichtiger Teil der Weiterbildung. » Evelyne Jost

→ Denn zurück am Arbeitstisch müssen die frischgebackenen BIM-Botschafter immer zwei Aufgaben bearbeiten: die Einführung der neuen Arbeitsprozesse im eigenen Büro sowie das Aufgleisen und Koordinieren von BIM-Projekten mit externen Fachplanern und Bauherrschaften.

BIM-Wissen ins eigene Büro bringen war auch der Auftrag von Urs Schär, Geschäftsleitungsmitglied beim Architekturbüro Matti Ragaz Hitz in Liebefeld: « Gerade für uns als Wettbewerbsbüro, das vom Entwurf bis zur Ausführung sämtliche Architekturleistungen als Gesamtleiter oder Generalplaner abdeckt, wird die BIM-Kompetenz immer wichtiger », erklärt der 55-jährige Architekt, der die Weiterbildung 2015 begonnen hat. Doch die grösste Herausforderung sei der Wissenstransfer: « Wenn das Verständnis für den Nutzen der BIM-Methode nicht vorhanden ist, geht es nicht. Deshalb haben wir für die Umstellung 2015 im Büro eine vierköpfige BIM-Kerngruppe gebildet. Sie motiviert und überzeugt die Mitarbeitenden. Ich behaupte, wir sind heute schon ganz gut aufgestellt, haben aber das Ziel unserer BIM-Tour noch nicht erreicht », so Schär.

Drei Kursmodule Im ersten Kursmodul ‹ Potenziale und Strategien › entwickeln die Studierenden ein Verständnis für die neue Methode: Was ändert sich beim digitalen Planen, Bauen und Bewirtschaften ? Was passiert, wenn die zweidimensionalen Planinfos in einzelne dreidimensionale Elemente übertragen werden ? Wie mit der neu gewonnenen Transparenz umgehen ? Die Umstellung eröffnet ein breites und teilweise noch undefiniertes Feld an organisatorischen, zeichnischen und rechtlichen Fragen. Das verunsichert viele Architektinnen und Architekten, und sie merken, dass sie sich neues Wissen aneignen müssen, um das Potenzial ausschöpfen zu können. Denn BIM eröffne insbesondere Architekten die Möglichkeit, im Bauprozess und damit in der Wertschöpfungskette neue Positionen einzunehmen, ist Studiengangleiter Scherer überzeugt. Wer das Modell führt, hat mehr Fäden in der Hand. « Die Koordination des BIM-Gesamtmodells und die Einführung der integrierten Prozessplanung hat unsere Rolle als Architekten und Gesamtleiter gestärkt », ist Urs Schär überzeugt.

Das Rüstzeug für die Anwendung der Methode wird im zweiten Modul ‹ Methoden und Technologien › vermittelt.

Hier werden Fragen diskutiert wie: Wie muss ein BIM-Projekt aufgesetzt werden ? Wie ist die Abwicklung der einzelnen Phasen zu formulieren ? Wie sieht die Zusammenarbeit im Wettbewerb, in der Planung und Ausführung aus?

Die Vorteile des digitalen Bauwerksmodells greifen allerdings erst, wenn entlang des Planungs- und Bauprozesses alle mitmachen. « Für ein effizientes BIM-Projekt braucht es bei den Fachplanern mindestens den Bauingenieur und die Gebäudetechnik-Ingenieure, die bereits mit der BIM-Methode arbeiten und die strukturiert modellieren können. Davon gilt es die Bauherrschaft zu über-

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zeugen », erklärt Schär. Doch noch reden erst wenige die gleiche BIM-Sprache, noch lange modellieren nicht alle Architekten und Planer, noch sind viele nicht vom Mehrwert der Methode überzeugt. « Aber wenn Architekten bereits dreidimensional zeichnen, haben sie auf dem Weg zum informierten Modell, zumindest auf technischer Ebene, bereits die halbe Strecke zurückgelegt – ohne es zu merken », lacht Evelyne Jost.

Der Druck, die BIM-Methode anzuwenden, komme von den Bauherren und von Generalunternehmen, die international arbeiten, meint Scherer. Die passen ihre internen Prozesse an, und wenn Architekturbüros dabeibleiben wollen, bleibe ihnen nichts anderes übrig, als mitzuziehen. « Wer zu spät kommt, den wird den Markt bestrafen, wer allerdings zu früh ist, den bestraft der Cash Flow », ist Scherer überzeugt. Die Weiterbildung lohne sich allerdings nur, wenn ein Büro tatsächlich bereit sei, sich auf die neue Arbeitsmethode einzulassen und dafür Zeit und Geld zu investieren. Denn die BIM-Methode geht tief. Es braucht Zeit, bis alle an Bord sind, und der Umstellungsprozess kostet. Wenn ein Büro sich neu einrichten muss, können für Softwarelizenzen, Umschulung und Weiterbildung, Know-­how-Transfer und Lernzeit bis zu 20 000 Franken pro Arbeitsplatz anfallen, rechnet Scherer vor. Am meisten Stunden werden für das Erlernen des strukturierten 3-D-Modellierens aufgewendet, um den reibungslosen und effizienten Informationsaustausch über das IFC-Datenmodell der verschiedenen digitalen Bauwerksmodelle sicherzustellen, meint Schär.

« Dieses Wissen ist nötig, um eine neue, gemeinsame Teamund Arbeitskultur zu entwickeln. » Peter Scherer

Umso wichtiger ist das dritte Modul ‹ Wertschöpfung und Innovation ›. Hier wird das theoretische Rüstzeug erworben, damit neue Technologien im Büro ihr Potenzial entfalten können. Abläufe sollen schlanker und effizienter werden. « Zusammen mit einem Softwareentwickler habem wir in unserer Zertifikatsarbeit beschrieben, wie man einen kontinuierlichen Digitalisierungs- und Verbesserungsprozess in ein Architekturbüro implementiert », erklärt Schär. ‹ Wertschöpfung und Innovation › schlägt den Bogen von strategischen zu technischen Fragen: Innovationsmanagement, Informationsmanagement und parametrisches Design sind dabei die Leitbegriffe. Die Studierenden lernen die Grundlagen einer systematischen Planung, von Steuerung und Kontrolle über Innovationen in Unternehmen bis hin zur Umsetzung. Sie lernen aber auch, Informationen in Form von Daten zu strukturieren und konkret auf digitale Bauwerksmodelle anzuwenden.

«Das klingt noch alles ziemlich abstrakt und ist es auch.

Aber dieses Wissen ist nötig, um eine neue, gemeinsame Team- und Arbeitskultur zu entwickeln. Die Schwierigkeit liegt darin, damit in der Praxis Mehrwerte zu schaffen – am besten gemeinsamen », fasst Scherer zusammen.

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MAS Digitales Bauen Das Studium ‹ Digitales Bauen › an der Fachhochschule Nordwestschweiz, FHNW, ist die einzige Weiterbildung auf Masterstufe in der Schweiz. Sie bietet einen Überblick über neue, kooperative Formen der Zusammenarbeit mit digitalen Bauwerksmodellen und geeigneten Prozessformen. Im Zentrum steht das gemeinsame Wirken aller Beteiligten. Das Studium ist in drei Module aufgebaut: ‹ Potenziale und Strategien ›, ‹ Methoden und Technologien › und ‹ Wertschöpfung und Innovation ›. Abgeschlossen wird mit einer Masterthesis. Die Teilnehmenden werden interdisziplinär zusammengesetzt, das gemischte Lehr- und Lernumfeld simuliert die BIM-Realität. ‹ Digitales Bauen › dauert mindestens zweieinhalb Jahre, kann berufsbegleitend absolviert werden und richtet sich an Führungs- und Fachkräfte sowie an Investoren und Bauherren in Planungs-, Bau- und Beratungsfirmen auf strategischer und operativer Ebene.

BIM-Weiterbildungen Im regulären Studium ist BIM an Schweizer Architekturschulen noch nicht so richtig angekommen: je nach Professur wird noch zwei- oder schon dreidimensional gezeichnet. Nur in Spezialmodulen zu Bauprozessen oder -realisation ist BIM ein Thema. Die Weiterbildungsangebote für praktizierende Architekten sind dagegen vielfältig. Fast jede Hoch- und Fachhochschule mit Architekturabteilung bietet heute eine Weiterbildung im Bereich digitales Planen und Bauen an. An der ETH Zürich etwa wird seit 2018 der Zertifikatskurs ( CAS ) ‹ ARC in Digitalisierung › angeboten, der interdisziplinär Grundlagen und methodisches Vorgehen vermitteln will. An der Berner Fachhochschule ( BFH ) wird das CAS ‹ Digitale Vernetzung im Holzbau › angeboten, das Kompetenz in der digitalen Produktion von Bauten, Elementen oder ganzen Raummodulen vermittelt. Die Haute Ecole Spécialisée de Suisse occidentale ( Hes-so ) bietet das CAS ‹ BIM-Koordination › an, ebenfalls die Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana ( SUPSI ) im Tessin, hier mit dem Fokus auf Energieeffizienz. Die Hochschule Luzern ( HSLU ) und die Hochschule für Wirtschaft Zürich ( HWZ ) fokussieren mit ihren Kursen ‹ B estellerkompetenz in digitalen Bauprozessen › ( HSLU ) oder dem CAS ‹ Digital Real Estate › ( HWZ ) auf Bauherren und Immobilienfachleute.

BIM-Schulungen Die BIM-Schulungen der Softwarelieferanten ergänzen die Hochschulweiterbildungen zur Methodik und Zusammenarbeit. Dabei werden Tipps und Tricks und praxisnahes Wissen zu Standards, zu Austauschformaten oder Kollisionsprüfungssoftware vermittelt. Die korrekte Erstellung eines BIM-fähigen 3-D-Modells ist der Grundstein. Die Angebote haben zum Teil grossen Zulauf: Die Onlinekurse der ArchiCAD-Academy werden von über 7700 registrierten Anwendern und Interessenten täglich genutzt. Als Tageskurs bietet die Academy vier BIM-Kurse an: Grundlagen, Modellieren, Koordination und Management. Von Vectorworks kann man sich in einem einwöchigen Kurs zum BIM-Manager ausbilden lassen und bei Allplan zum BIM-Modeler für Architektur und Ingenieurbau.

CRB-Schulungen Die Schweizerische Zentralstelle für Baurationalisierung ( CRB ) entwickelt neue Standards grundsätzlich in Zusammenarbeit mit Spezialisten und Anwendern aus der Praxis.

Ziel ist es dabei, den aktuellen Praxisbedürfnissen gerecht zu werden und Arbeitsmittel zu entwickeln, die auch mit der BIM-Methodik und den damit einhergehenden neuen Prozessen funktionieren. Die Ergebnisse und Erkenntnisse dieser angewandten Forschung fliessen dann in die CRB-Produkte und Weiterbildungsprogramme für Bauherren, Planende, Unternehmer, Produkthersteller und -lieferanten sowie Gebäude- / Immobilienverwaltungen ein. So lernen die Anwender praxisorientiert, wie die CRB-Arbeitsmittel bereits heute auch bei der BIM-Methodik angewendet werden können: etwa, wie eine Verknüpfung des eBKP mit dem BIM-Modell gehen kann, wie die modellbasierte Mengenermittlung oder die eBKP-Systematik funktioniert. Die mehrtägige, modular aufgebaute Weiterbildung ‹ BIM-Kompetenz › vermittelt Grundlagenwissen an praktischen Beispielen und Fallstudien. Um den richtigen Einsatz der Standards in der Praxis zu unterstützen, arbeitet CRB eng mit Bildungsinstitutionen – Gewerbe-, Fachhochschulen und Universitäten – sowie mit Verbänden zusammen.

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Exakt fordern, genau liefern Auch Bauherren stellen auf BIM um. Die grosse Frage dabei: Wie viele digitale Informationen bereits im Wettbewerb fordern? Bauherr und Architekt blicken zurück.

Geländemodell erstellen. Zu diesem Arbeitsinstrument kamen zwei weitere: das Wettbewerbsprogramm und die BIM-Richtlinien, die das Unternehmen für seine Bauprozesse intern erarbeitet und definiert hat und nun für den Schnurgespann und Meterriss gehören bei der Leuthard-­ Wettbewerb verschlanken musste ; einerseits aus softGruppe in die Mottenkiste. Das Bauunternehmen, das die- waretechnischen Gründen, andererseits, weil der Detailses Jahr sein hundertjähriges Bestehen feierte, setzt seit lierungsgrad bei einem Wettbewerb tiefer ist als bei einem 2016 ausschliesslich auf BIM und arbeitet nur noch mit Bauprojekt. Die BIM-Richtlinien anzupassen, war eine Fachplanern zusammen, die für die digitale Zukunft gerüs- Gratwanderung. « Weil wir nachher mit den Daten weiterartet sind. Folgerichtig sind alle Leuthard-Baustellen digi- beiten wollen, befürchteten wir, etwas zu verpassen, wenn talisiert. Pläne werden nur noch am Computer bearbeitet wir eine Information des virtuellen Bauwerksmodells nicht und direkt in die Steuerung der Baumaschinen geladen. verlangen », sagt Axt. Gleichzeitig macht es aber wenig Der Bagger etwa nimmt den Bauaushub per GPS-Steue- Sinn, schon zu viele Informationen von den Architekten rung vor. Und auf mindestens zwei Baustellen kam auch zu fordern, die man für die Auswertung der Wettbewerbs­ schon eine am Kran befestigte Spezialkamera zum Ein- projekte nicht benötigt ; beispielsweise die genauen Masatz, die den Baufortschritt dokumentierte und Abwei- terial- oder Herstellerangaben einer Türe. Trotz diesem Vorwissen hätten sie vermutlich zu viel gefordert, so Axt. chungen von der Terminplanung erkannte.

Derzeit laufen Auswertungen, wie die Richtlinien für künftige Wettbewerbe optimiert werden könnten.

Text: Marion Elmer

« Wir wollten sehen, wie die Büros BIM umsetzen. » Robert Axt

« Da wir uns vor zwei Jahren strategisch für BIM entschieden hatten, war es nur logisch, schon in der Wettbewerbs­ phase damit zu beginnen », sagt Robert Axt, Leiter Immobilienentwicklung. Im Mai 2018 lud die Immobilienfirma der Leuthard-Gruppe deshalb drei Architekturbüros zum ersten BIM-Wettbewerb ein. Sie sollten auf einer dreieckigen Parzelle im Zentrum von Affoltern am Albis Wohnbauten entwerfen. Neben Dachtler Partner, die bereits zwei BIM-Projekte für Leuthard ausgeführt hatten, wurden mit Itten Brechbühl und FSP Architekten zwei weitere Büros eingeladen, die bereits Erfahrung mit dem Modellieren eines digitalen Bauwerksmodells aufweisen konnten. « Wir wollten sehen, wie die Büros mit BIM umgehen und unsere Anforderungen umsetzen », erklärt Axt. BIM-Richtlinien anpassen Im Vorfeld des Wettbewerbs erwarb das Bauunternehmen die Geländedaten des Quartiers von der Gemeinde.

Da sie für den Wettbewerb zu wenig genau waren, liess man von einem Vermessungsinstitut ein detaillierteres

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Die Architektur braucht es nach wie vor Das sei der richtige Ansatz, findet Marco Kessler, BIM-­Verantwortlicher und Partner beim Architekturbüro Dachtler Partner: « Wenn man mit dem Wettbewerbsentwurf noch einen Stapel an Informationen nachliefern muss, ist das nicht ganz ohne. » Letztlich sei ein Wettbewerb ja auch ein wirtschaftlicher Aufwand. BIM habe bei diesem Wettbewerb in seinem Büro eine technische Komponente erhalten. Sie seien nämlich für den Entwurf klassisch vorgegangen: Zuerst hätten sie die städtebauliche Idee entwickelt und dann die Grundrisse entworfen. « D enn auch für ein BIM-Projekt braucht es zuerst die Architektur und den Städtebau », sagt Kessler. Letztlich wurden im Wettbewerb städtebauliche und architektonische Qualitäten mit 20 Prozent und die Kriterien der Wohnqualität mit 15 Prozent gewichtet. Das Hauptgewicht lag mit 50 Prozent auf der Wirtschaftlichkeit, was für einen Immobilienentwickler nicht unüblich ist. Das BIM-Modell wurde lediglich mit 15 Prozent bewertet. Kessler und sein Team begaben sich deshalb erst auf die BIM-Schiene, als der Entwurf in grossen Teilen stand. « Die von Leuthard geforderten Kennwerte hätten sowieso keinen entscheidenden Einfluss auf den Entwurf gehabt », sagt Kessler. Etwa ein Sechstel des Gesamtaufwands brauchten er und sein Team dafür, das Modell mit Informationen anzureichern.

In den BIM-Richtlinien von Leuthard waren umfangreiche Definitionen zu den vier Bereichen Projekt, Räume, Bauteile und Flächen gefordert, erinnert sich der Architekt. Neben dem virtuellen Modell und den ausgedruckten massstabsgetreuen Plänen war eine umfangreiche →

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BIM standardisiert Variantenstudien, etwa in Architekturwettbewerben. Einheitliche Informationen machen die Projekte vergleichbar und die Bewertung transparenter.

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→ Excel-Tabelle mit den Kennwerten der Bauteile abzugeben, die eins zu eins mit dem Modell verknüpft ist. Zu jedem Raum mussten zum Beispiel Informationen über die Belichtung abgegeben werden. In der Excel-Tabelle war genau definiert, in welchem Feld dieser Wert zu stehen hatte, sodass ein reibungsloser Austausch des Modells über das IFC-Format möglich war.

Die Modellierungserfahrung, die Dachtler Partner mit ArchiCAD schon sammeln konnte, erleichterte es den Architekten, die Informierung so aufzubereiten , dass sie im IFC-Format verstanden und von den Programmen des Bauherrn richtig interpretiert wurden. Das Umgebungsmodell von Leuthard diente ihnen als internes Controlling. « Unser Entwurf, ein Zwei- respektive Dreispänner mit zwei Treppenhäusern, hatte als einziger eine Höhenstaffelung im Gebäude », führt der Architekt aus. Da lieferte das Modell wertvolle Erkenntnisse. « In einzelnen Stockwerken haben wir beispielsweise im Modell geprüft, wie man zwischen zwei benachbarten Gebäuden durchsehen kann. » Dies habe aber den Entwurf weniger beeinflusst als ihn vielmehr bestätigt.

Miteinander reden Trotz der klaren Forderungen seitens des Immobilienentwicklers brauchte es zusätzliche Kommunikation. « Wir haben schon in der offiziellen Fragerunde einiges zur BIM-Abgabe nachgefragt », sagt Kessler, « und auch im Prozess haben wir gemerkt, dass man ein bisschen mitei­ n­ander reden muss. » Was zum Beispiel versteht Leuthard unter Raummodell, was unter Architekturmodell ? Neun Wochen hatten die Teams Zeit, ihren Entwurf zu entwickeln. Nach Abgabe der Modelle und Prüfung der Daten Mitte Juli stellten Robert Axt und der Leuthard-BIM-Koordinator fest, dass trotz der Richtlinien da und dort noch einige Daten fehlten, damit die Projekte miteinander vergleichbar sind. Sie räumten den Büros nochmals einen Tag Zeit ein, die fehlenden Informationen nachzuliefern. « Überrascht hat mich », sagt Axt, « dass wir die Projektauswertungen und den Vergleich für die Jurierung in nur zwei Tagen aufbereiten konnten. » Der Datenexport aus dem virtuellen Bauwerksmodell bedeute eine deutliche Zeit­ ersparnis und helfe, Übertragungsfehler zu vermeiden.

Am Jury-Tag durfte jedes Team seinen Entwurf kurz vorstellen und die Fragen des Beurteilungsgremiums beantworten. Danach zogen sich die Fachleute – vier Leuthard-interne Köpfe und eine externe Architektin – in zwei Räume zurück. Im einen hatte Robert Axt die Pläne der Architekten und die Screenshots aus den 3-D-Modellen aufbereitet und die wichtigsten Kennzahlen, Auswertungen und Daten zu Flächenausnutzung und Wirtschaftlichkeit einander gegenübergestellt. Im zweiten Raum konnten die Jurymitglieder die Entwürfe an einem riesigen Touchscreen miteinander vergleichen und mittels Hololens ins 3-D-Modell eintauchen, um Punkte zu prüfen, die man auf den Plänen nicht erkennen konnte. « Das virtuelle Modell lieferte uns vor allem für den Umgang mit der Topografie wertvolle Hinweise », erinnert sich Axt. Das war deshalb wichtig, weil man von einem Teil der Nachbarschaft Einsprachen erwartet und deshalb sehen wollte, wie sich der Neubau von deren Grundstücken aus präsentiert. Die Grundrisse habe die Jury aber auf dem Plan verglichen, weil das übersichtlicher war und man fast einfacher zwischen den Projekten habe hin- und herwechseln können. « Aufgrund dieser Erfahrungen und angesichts unserer Medienausstattung würde ich auch bei einem nächsten Wettbewerb auf diese zweiteilige Auswertung – zweidimensionale Pläne und 3-D-Modell – setzen », zieht Robert Axt Bilanz.

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Wohnbauwettbewerb, Affoltern am Albis, 2018 Veranstalterin: Leuthard Immobilien, Merenschwand Teilnehmende: Dachtler Partner Architekten, Zürich ( 1. Preis ), Itten Brechbühl Architekten und Generalplaner, Bern ; FSP Architekten, Spreitenbach Art des Wettbewerbs: Wettbewerb auf Einladung Fläche: 3872 m2

BIM und eBKP BIM und eBKP orientieren sich beide an Bauteilen, deshalb ergibt es Sinn, sie zu verknüpfen . Der Architekt Markus Bollhalder etwa setzt in frühen Bauphasen schon lange den elementbasierten Baukostenplan Hochbau eBKP-H ein. Der Co-Gründer von Bollhalder Eberle Architektur empfiehlt: «Damit im Übergang von der Kostenermittlung ( bis und mit KV ) und der Kostenkontrolle ( in der Realisierung ) der Wechsel von bauteileorientiert auf leistungsbzw. vertragsorientiert gelingt, braucht es eine sorgfältige und systematische Pflege der Verknüpfung von eBKP-H und BKP bzw. Normpositionen-Katalog NPK.» Auch Ansgar Adamczyk, Leiter Projektmanagement / Real Estate Management der Pensionskasse BVK, setzt konsequent auf die Struktur des eBKP: « Als Bauherr benötigen wir verlässliche Kennzahlen der eigenen Bauten, damit wir ab Phase der Projektentwicklung bis und mit Ausführungsphase ein zuverlässiges Kostenmanagement durchführen können. Ohne elementbasierte Kostenkennwerte lässt sich das nicht bewerkstelligen ». Weil der eBKP eine normierte Struktur ist, sind die so ermittelten Kennwerte zuverlässig und übertragbar. Bauherren interessiert, was ein Quadratmeter Aussen- oder Innenwand kostet – unabhängig davon, welche Arbeitsgattung dieses Bauteil erstellt. Um bald durchgehend sicherzustellen, dass jede CAD-Software den eBKP als Basis für eine elementbasierte Kostenermittlung bei der Modellierung gleich verwendet, verfolgt CRB das Ziel, ein entsprechendes Zertifikat für CAD-Software zu entwickeln.

Noch gibt es in der Schweiz allerdings keinen nahtlosen Informationsfluss zwischen den CAD- und den Bauadministrations-Programmen. Der Transport des Ausmasses über das BIM-Modell und eine eventuelle Anpassung der Ausmassvorschriften sind Themen, über welche sich die Schweizerische Zentralstelle für Baurationalisierung CRB und der Schweizerische Architekten- und Ingenieurverein SIA austauschen, um eine gemeinsame Lösung zu finden.

Siehe Interview Seite 16

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« Geschwindigkeit und Detailgenauigkeit haben mich erstaunt » Interview: Marion Elmer

Leuthard hat zum ersten Mal einen BIM-Wettbewerb ausgeschrieben, Dachtler Partner hat zum ersten Mal an einem teilgenommen.

Was sind Ihre wichtigsten Erkenntnisse ?

Marco Kessler: Dass klare Forderungen seitens Auftraggeber dazu führen, dass man ein effektives, nutzbares BIM-Modell bauen kann. Es war nicht nur BIM gefordert, sondern BIM mit klaren Vorgaben. Man merkte, dass bei Leuthard alles aus einer Hand kommt, und zwar aus einer Hand über alle Bereiche, die das Unternehmen umfasst.

Robert Axt: Für uns als Auftraggeber waren die Transparenz und der Informationsgehalt der abgegebenen Daten wertvoll. Über eine so detaillierte Planung mit so hohem Informationsgehalt und der darauf basierten Kostenkalkulation verfügten wir früher erst im Vor- oder Bauprojekt.

Trotz der genau formulierten Anforderungen ging es nicht ganz ohne Kommunikation.

Wie viel Standardisierung braucht es ?

Marco Kessler: Weil heute ( noch ) kein entsprechendes Normenwerk vorliegt, gibt es viel Interpretationsspielraum.

Deshalb kamen beim Wettbewerb Fragen auf. Beispielsweise war es nicht bei allen der geforderten Raumeigenschaften genau definiert, wo in der Exel-Tabelle ein Wert zu stehen hatte respektive wie das mit unserer CAD-Anwendung zu bewerkstelligen war. Ich halte eine Normierung deshalb durchaus für sinnvoll. Es wird einfach noch ein wenig dauern, bis sich das durchsetzt.

Was hat Sie während des Prozesses überrascht ?

Robert Axt: Mich haben die Geschwindigkeit und die Detailgenauigkeit erstaunt. Optimierungspotenzial, aber auch Planungsfehler oder Schwierigkeiten können bereits im Wettbewerb identifiziert und dann in der Überarbeitungsphase behoben werden. Wenn wir früh Einfluss auf die Planung nehmen können, sparen wir Zeit. Die Modellierung zwingt den Architekten dazu, sich über Details Gedanken zu machen, die früher erst in den nachfolgenden Planungsphasen auf den Tisch kamen.

Marco Kessler: Die detailgetreue Darstellung hat uns auch überrascht – und gefordert. Unser Projekt mit Höhenabstufungen verlangte einiges an Arbeit, bis daraus ein weitgehend sauberes Modell entstand. In einem Nach-undnach-Prozess haben wir immer detaillierter modelliert, überprüft und nachgebessert. Durch diese erhöhte Genauigkeit sind theoretisch in der nächsten Phase weniger Probleme zu lösen.

Kam beim Wettbewerb die eBKP-Struktur zum Einsatz ?

Robert Axt: In unseren BIM-Richtlinien definierten wir die Namenskonventionen der Bauteile in einem Katalog und gaben sie den Wettbewerbsteilnehmern zur Umsetzung ab. Diese entsprechen der eBKP-Struktur von Leuthard.

Im Wettbewerb sind wir kostentechnisch bis auf die ­eBKP-Stufe 3, also Elemente, gegangen. Das entspricht einem Kostendetaillierungsgrad von plus/minus 15 Prozent.

Bei der Bauteilmodellierung haben wir beispielsweise verlangt, dass eine Wand die Information enthält, ob es sich um eine Innenwand oder Aussenwand handelt. Diese beiden Namenskonventionen sind bei uns mit der eBKP-Bezeichnung verlinkt. Dafür wurde eine Kostendatenbank aus unseren bisherigen Referenzprojekten eingerichtet, die für das jeweilige Bauteil adjustiert werden kann. Wir haben uns allerdings bewusst dagegen entschieden, die genormten eBKP-Bezeichnungen fürs BIM-Modell zu verwenden. Sie haben sich gemäss unserer bisherigen Erfahrung als nicht praktikabel erwiesen.

Besteht bei einem BIM-Wettbewerb nicht die Gefahr, dass die Wirtschaftlichkeit höher gewertet wird als die Architektur und der Städtebau ?

Robert Axt: Die Bewertungsskala war schon im Voraus klar: Im Wettbewerb haben wir definiert, wie wir die Beurteilungskriterien gewichten, und detailliert festgehalten, welches Produkt wir für welches Zielpublikum erwarten.

Marco Kessler: Die Wirtschaftlichkeit eines Wettbewerbsbeitrags ist auch ohne BIM ein wichtiges Thema. Trotzdem stand es für uns im Vordergrund, ein stimmiges architektonisches Projekt zu realisieren. Dass die drei Teams drei unterschiedliche Ansätze wählten, zeigt, dass BIM die Architektur und den Städtebau nicht tangiert – ich hätte ähnlichere architektonische und städtebauliche Konzepte erwartet.

Ist der Wettbewerb mit BIM fairer als einer ohne ?

Robert Axt: Ich denke schon. Wir konnten transparenter, detaillierter und somit fairer vergleichen und auswerten.

Das 3-D-Modell half zudem, kritische Details der einzelnen Wettbewerbsprojekte zu erkennen, die gewählten Lösungswege zu vergleichen und zu beurteilen.

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Robert Axt ist seit 2017 Leiter Projektentwicklungen bei Leuthard Immobilien.

Die Leuthard-Gruppe setzt seit 2016 BIM in allen Planungs- und Realisierungsphasen ihrer Bauprojekte ein. Als Projektentwicklerin und Bestellerin begleitet sie eigene Projekte vom Wettbewerb bis zur Baubewilligung.

Marco Kessler ist Partner und BIM-Verantwortlicher bei Dachtler Partner Architekten in Zürich. Das Unternehmen plant und realisiert Bauten für private und öffentliche Bauherren mit Fokus auf die Ziele der 2000-Watt-Gesellschaft und phasenübergreifender Planungsoptimierung durch die BIM-Methode.

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Fehler erkennen An der Kollaborationssitzung überprüfen Architekten mit den Fachplanern jedes Röhrchen und jede Leitung. Damit es später auf der Baustelle keine Überraschungen gibt.

Der Grossbildschirm an der Wand leuchtete in allen Farben: grüne Wände, blaue Schächte, rote Leitungen, gelbe Trassen, pink Röhrchen. Nur vom Gebäude selbst ist nichts zu sehen. Verena Hellweg, Architektin im Büro FFBK in Münchenstein, hat die Ebene ‹ Architektur › ausgeblendet. Die Architekten haben für die Basler Schreinerei Voellmy eine Werkstatt mit Wohnungen entworfen.

Das Bauprojekt ist fast fertig, einzig die Fassade wird sich noch verändern. Das Projekt bietet viel Konfliktpotenzial, wenn man so will: An der Decke der Werkstatt wuseln dutzende Leitungen, die genau aufeinander abgestimmt sein müssen. Zudem dürfen sich Lärm und Erschütterungen aus der Schreinerei über die Schächte nicht auf die Wohnungen darüber übertragen.

Verena Hellweg ist BIM-Gesamtkoordinatorin dieses Projekts. Um mögliche Konflikte – also Fehler im dreidimensionalen Modell – zu besprechen, hat sie zur Koordinationssitzung eingeladen. Rund um den Tisch sitzen Stephan Spichty, Projektleiter bei FFBK, und alle Fachplaner im Team: der Haustechnikplaner, der Elektropla-

Text: Andres Herzog

« BIM überzeugt, weil die Planung damit effizienter wird. » Anna Pál

ner, der Bauingenieur und der Bauphysiker. Einzig der Landschaftsarchitekt, der Betriebsleiter der Schreinerei und der Brandschutzexperte nehmen heute nicht an der Runde teil. Verena Hellweg schickte das digitale Architekturmodell zuvor an alle Fachplaner, die ihre Änderungen in eigenen Modellen eingearbeitet und zurückgeschickt haben. Danach hat die Architektin alle Modelle zu einem Koordinationsmodell zusammengefügt und mit der Software Solibri auf Unstimmigkeiten – Kollisionen oder fehlende Durchgänge – überprüft oder ‹ gecheckt ›, wie es auf BIM-Deutsch heisst. Sie verteilt eine Liste, auf der dreizehn Fehlerpunkte aufgeführt sind. Hellweg hat sie aus hundert Konfliktmeldungen der Software eruiert. Die Diskrepanz verdeutlicht: Vieles geht mit BIM per Knopfdruck, manches ist aber nach wie vor Handarbeit.

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Am Bildschirm steuert die Architektin nun jeden Fehler an. Die erste Kollision zeigt der Computer beim Eingangstor an, bei dem sich viele Leitungen überkreuzen. Hellweg bewegt das Modell hin und her, um es von allen Seiten zu betrachten. Erst nach der Ausschreibung wird klar sein, welche Abmessungen das Tor wirklich hat. Der Haustechnikplaner gibt aber jetzt schon Entwarnung: « Wir können die Leitungen, die im Weg sind, verschieben, damit das Tor genug Platz hat. » Auch andere Problempunkte sind einfach lösbar: die Leitung, die im Keller eine Tür blockiert, die Abluft, die über den niedrigen Lagerraum führt, der Schacht, der die Sperrzone des Statikers in der Wand durchdringt. BIM hilft, Fehler zu erkennen und zu beheben, bevor sie zum Problem werden.

Vielfältige Vorbehalte Die Schreinerei ist eines von fünf Projekten, bei der FFBK Architekten BIM zumindest phasenweise anwenden.

Die neue Methode ist eine Umstellung. « Man ist immer noch gewohnt, Korrekturen als Plan zu verschicken », sagt Hellweg. « Dieser Schritt geschieht hier aber im Modell und digital, daran muss man sich gewöhnen. » Die Einwände und Vorbehalte der Fachplaner in der Runde sind vielfältig: Auf der Baustelle arbeiten die Handwerker nach wie vor zweidimensional, die Hochbauzeichner werden nicht ausgebildet für 3D, der Aufwand ist grösser als früher, die Planer sind abhängig von den Softwarefirmen. Die Verunsicherung ist gross in dieser Umbruchphase. Für FFBK, die BIM bei dem Projekt auf eigene Initiative verwenden, ist aber klar: Die Planungsmethode ist die Zukunft.

Dass die schöne neue BIM-Welt noch nicht Realität ist, weiss auch Anna Pál. Die Architektin hat an der FHNW den Master ‹ Digitales Bauen › absolviert und arbeitet bei OOS Architekten in Zürich als BIM-Managerin. « Alles ist noch in Bewegung », stellt sie fest. Trotzdem ermutigt sie Architekturbüros, konsequent auf BIM zu setzen. « Ich bin absolut überzeugt von der Methode, unter anderem weil die Planung damit effizienter wird. » Den Schweizer Pavillon an der Expo 2020 in Dubai planen OOS mit der BIM-Methode – auch sie aus Überzeugung und nicht, weil es der Bauherr verlangt. « Das ist eine Investition in die Zukunft », sagt Anna Pál. Die Planer nutzen BIM für die Designoptimierung, die räumliche Koordination, die Kostenkalkulation, die Gebäudesimulation, die HLKSE- und die Tragwerksplanung. Darüber hinaus sammeln der Landschaftsarchitekt und der Szenograph bei diesem Projekt erste Erfahrungen mit der Methode.

Man sollte sich nicht von der Technik verführen lassen, rät die Architektin. « Wichtiger als die neuste Software sind die Menschen und die Prozesse. » BIM ist ein →

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Weniger Überraschungen auf der Baustelle: An der Kollaborationssitzung korrigieren Architekten und Fachplaner Fehler gemeinsam und direkt am digitalen Bauwerksmodell.

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→ ­plankultureller Wandel. Und BIM braucht Übung. Architekten sollten beim ersten Mal nicht zu viel erwarten, gibt Pál zu bedenken. « Ein Kind lernt auch nicht von heute auf morgen laufen. »

Wohn- und Gewerbehaus Domus Surinam, 2021 Im Surinam 73, Basel Bauherrschaft: Beat Voellmy, Basel Architektur: FFBK Architekten, Münchenstein Bauingenieure: Schmidt + Partner, Basel Elektroplaner, technische Koordination: Hefti Hess Martignoni, Basel Sanitärplaner: V + B Sanitärplaner, Bottmingen HLK-Planer, räumliche Koordination: Plantec, Jona Akustik, Bauphysik: Gartenmann Engineering, Basel Brandschutz: Biqs Brandschutzplanung, Zürich Landschaftsarchitktur: Stauffer + Rösch, Basel Gesamtkosten ( BKP 1–9 ): ca. Fr. 20 Mio.

Schweizer Pavillon EXPO 2020 Opportunity District, Expo Dubai Bauherrschaft: Schweizerische Eidgenossenschaft Architektur, Innenarchitektur, Generalplanung: OOS, Zürich Ausstellungsgestaltung, Szenographie: Bellprat Partner, Zürich Landschaftsarchitektur: Lorenz Eugster, Zürich Kostenplanung: Digitalbau, Luzern LKKS-Ingenieure: Anex Ingenieure, Zürich Elektroingenieure: HHM, Zürich Bauingenieure: Dr. Lüchinger + Meyer, ­Zürich Brandschutzexperten: optimise und Dr. Lüchinger + Meyer, Zürich Gesamtkosten ( BKP 1–9 ): Fr. 8,5 Mio.

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Orientierung im Raum Zurück in Münchenstein. Verena Hellweg klickt weiter zu einem Elektrorohr, das in der Betondecke liegt. Sie fährt mit der Schnittebene durch das Modell, um so den Kontext zu visualisieren. Ihr Laptop surrt, auch der Computer hat heiss. « Wo sind wir ? », fragt jemand. Stephan Spichty steht auf und zeigt auf den Grundriss, der an der Wand hängt. « In der Einstellhalle im Untergeschoss. » Zweidimensionale Pläne helfen, sich im virtuellen Raum zurechtzufinden. Beim nächsten Fehler liegt eine Leitung in der Dämmebene. « Im Modell ist nicht sichtbar, ob eine Leitung bewusst eingelegt wurde oder ob es sich um einen Planungsfehler handelt », sagt Hellweg. Beide Situationen zeigt der ‹ Checker › als Fehler an. Wer mit BIM arbeitet, muss genau modellieren.

FFBK Architekten zeichnen mit ArchiCAD, die Fachplaner mit je eigener Software. Wichtig ist darum der Austauschstandard IFC. Trotzdem kommt es manchmal zu Verständigungsproblemen. Die Dämmung wird zum Beispiel nicht korrekt dargestellt, sie flackert am Bildschirm.

Das sieht nicht nur merkwürdig aus, das gibt auch viele Fehlermeldungen durch den ‹ Checker ›. « B ei uns funktioniert das », sagt der Haustechnikplaner, « das muss ich mit der Softwarefirma anschauen. » BIM heisst also auch: Die Software wird wichtiger, doch die digitalen Werkzeuge sind noch nicht zu Ende entwickelt.

Die Koordinationssitzung macht klar: Unsere Häuser sind vollgepackt mit Technik. Noch nicht im Modell detailliert genug dargestellt ist die Fotovoltaik-Anlage auf dem Dach. « Die sollten wir unbedingt noch genauer darstellen », sagt der Projektleiter. Das Dach ist eine potenzielle Problemzone mit all seinen Aufbauten: der Absturzsicherung, der Lüftung, den Oberlichtern. Auch die Aufhängung für die Druckluftrohre unter der Werkstattdecke will der Architekt in drei Dimensionen sehen: « Das Detail müssen wir zeichnen, das gibt sonst später Probleme. » Denn der Platz ist knapp. Verena Hellweg misst die Raumhöhe direkt am Modell ein: 2,96 Meter. Für alle sichtbar, genauer und schneller als in jedem Plan. Dann klappt sie den Laptop zu, alle Punkte sind im grünen Bereich. Überraschungen sollte es auf der Baustelle keine mehr geben.

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Längerübergreifende Normierungs­aktivitäten Die Einführung und Umsetzung von BIM in der Schweiz eröffnete auch ein grosses Feld an Fragen zur Normierung, etwa von Mengenmessarten, oder zur Standardisierung von Austauschformaten. Denn für die mit BIM verbundenen Prozesse und Schnittstellen braucht es klar definierte Absprachen und Standards – BIM funk­ tioniert erst, wenn sich Mensch und Computer verstehen. Um die Art der maschinenlesbaren Informationen auch über die Landesgrenzen hinaus zu vereinbaren, wurde 2015 vom Europäischen Komitee für Normung ( CEN ) unter Mitwirkung der Schweiz das Technische Komitee CEN /TC 442 BIM gegründet. Sein Fokus liegt auf

einer Verbesserung der Interoperabilität und dem damit verbundenen Daten­ austausch von digitalen Bauwerksmodellen. Das Komitee hat sich 2017 für die Übernahme des IFC-Austauschstandards ausgesprochen. Er erlaubt den In­ formationsaustausch mittels offener, herstellerneutraler Schnittstellen. Die Schweiz erhält damit nicht nur ein objekt­ orientiertes Klassifizierungssystem, sondern auch die dazugehörigen Attribute und Messregeln. Dadurch werden die SIA-Phasen an Bedeutung verlieren, pro­ gnostizieren Fachleute. Ebenfalls um BIM-Standards kümmert sich die Plattform ‹ buildingSMART International ›. Auch ­dieser Interessenverband pusht den Austauschstandard IFC.

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Noch ist die Ausschreibung übers digitale Bauwerksmodell in der Schweiz Zukunftsmusik. Ist die digitale Kette erst einmal geschlossen, wird die Vergabe transparenter.

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« Noch jede Menge Potenzial » CAD- und Bauadministrations-Programme sprechen heute noch nicht die gleiche Sprache. Die Zentralstelle für Baurationalisierung ( CRB ) arbeitet an Verbesserungen.

Interview: Roderick Hönig

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In der Schweiz gibt es noch kein Büro, das die Ausschreibung und Kostenplanung aus dem digitalen Bauwerksmodell heraus macht. Wieso ?

Tanja Heublein: Einer der Gründe ist der Medienbruch. Es gibt derzeit noch keinen nahtlosen Informationsfluss zwischen CAD- und Bauadministrations-Programmen. Wir arbeiten intensiv an dieser Schnittstelle, doch der Teufel liegt wie so oft im Detail: So sind beispielsweise die Ausmassvorschriften des SIA deutlich komplexer und vielschichtiger als das, was die Architekten als Mengen und Bauteile in die BIM-Modelle eingeben. Eine modellbasierte Mengenermittlung unter Einhaltung gängiger Normen und Standards ist daher nicht so einfach.

Zu hohe Präzisionsanforderungen – ein typisch schweizerisches Problem ?

Vielleicht. Wir fragen uns aber: Sind die A ­ usmassregeln, die heute gelten, tatsächlich essenziell für die Ausschrei­ bung beziehungsweise die Abrechnung der Unternehmer­ leistung ? Hier gibt es vermutlich Potenzial zur Vereinfachung. Wenn wir das Ausmass über das BIM-Modell trans­p ortieren, so müssen wir prüfen, inwiefern die Ausmassvorschriften überarbeitet werden müssen. Diese Aufgabe geht CRB gemeinsam mit dem SIA an.

Viele Ausmassvorschriften waren ja schon vor der Einführung von BIM komplex.

Mit der Einführung von BIM ist das Problem jedoch aktueller denn je, denn die digitalen Schnittstellen zwischen den einzelnen Systemen sind komplex: So korrespondieren beispielsweise die Ausmassvorschriften des SIA beziehungsweise des Normpositionen-Katalogs NPK nicht mit den Bezugsgrössendefinitionen im Zusammenhang mit einer Kostenermittlung nach Baukostenplan eBKP. Und die eBKP-Bezugsgrössen wiederum sind noch nicht abgeglichen mit den ‹ base quantities › im IFC-Austauschstandard, welches für den offenen CAD-Datenaustausch eine Rolle spielt.

Was ist die Antwort von CRB auf diesen Rattenschwanz an Komplikationen ?

Wir haben uns entschieden, in einem ersten Schritt an einem Zertifikat zu arbeiten, das sicherstellt, dass jede CAD-Software den Baukostenplan eBKP als Basis für eine elementbasierte Kostenermittlung bei der Modellierung gleich verwendet. Nur so können wir garantieren, dass die Informationen, beispielsweise die Mengen, die Planer aus dem Modell ziehen möchten, softwareunabhängig immer gleich sind. Das heisst auch, dass es eine Verknüpfung der eBKP-Gliederung mit dem IFC-Austauschstandard

braucht. Die Voraussetzungen dafür sind gut, denn beide Systeme sind bauteilorientiert, also in der Grundlogik vergleichbar. Eine grössere Baustelle ist allerdings noch der Tiefbau, da hierfür gegenwärtig noch kein IFC-Austauschstandard verfügbar ist. Hier sind wir an einem Forschungsund Entwicklungsprojekt beteiligt, welches ein solches Datenschema entwickeln will.

Kämpfen Ihre Kolleginnen und Kollegen aus anderen Ländern an denselben Fronten ?

Alle haben dasselbe Problem. Die Schweiz hat allerdings einen Vorteil, was die Datenstrukturen angeht: Die Standards von CRB sind vergleichsweise fein gegliedert, decken fast alle Phasen und Aufgaben des Planungs- und Bauprozesses ab und haben eine hohe Marktakzeptanz.

Wir müssen nun einfach noch die Einbindung in die CAD-­ Programme schaffen.

Wann werden die Architekten und Kostenplaner direkt aus dem BIM-Modell heraus ausschreiben können ?

An der Swissbau 2018 haben wir einen Prototyp gezeigt, bei dem wir Mengenangaben aus dem BIM-Modell direkt in eine Bauadministrations-Software exportieren konnten. Nun arbeiten wir an einem Standard für den Datenaustausch zwischen CAD- und Bauadministrations-Software.

Einen ersten Regelsatz für die Verbindung des eBKP-H mit dem IFC-Austauschstandard stellen wir CAD-Anbietern und Anwendern gegenwärtig kostenfrei zur Verfügung, damit diese den Regelsatz bei Pilotprojekten einsetzen und testen können. Mit diesem Vorgehen wollen wir den Regelsatz kontinuierlich verbessern und zu einem Standard weiterentwickeln. Bis wir die insgesamt rund 25 000 Teil­ el­emente und Komponenten aus dem eBKP-Gate 1 mit dem IFC-Austauschstandard verknüpft haben, vergeht allerdings mehr Zeit, als uns lieb ist. Wir haben das Ziel, an der Swissbau 2020 einen Standard präsentieren zu können.

Wer hat das grösste Interesse an der Schliessung der digitalen Lücke ?

Natürlich unsere Kunden und wir selber. Die Planer wollen die bewährten CRB-Standards möglichst bald auch in ihren BIM-Modellen anwenden können. Und wir wollen, dass unsere etablierten Datenstrukturen auch im Zusammenhang mit der BIM-Thematik anwendbar sind, bevor Software-Anbieter eigene Quasistandards lancieren.

Wieso hat sich CRB die letzten Jahre nicht aktiver in die BIM-Diskussion eingebracht ?

Zum Thema BIM wurde und wird viel heisse Luft produziert. Wir wollten das nicht auch noch tun. Es braucht einfach seine Zeit, praxistaugliche und allgemeingültige Standards zu entwickeln, die nicht nur Partikularinteressen einiger Marktplayer widerspiegeln. Mittlerweile sind wir hier auf einem guten Weg und kommunizieren dies auch entsprechend am Markt.

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Der Normpositionen-Katalog ( NPK ) ist so komplex geworden, dass er Architekten bei der Ausschreibung oft überfordert. Wäre die Umstellung auf BIM nicht eine Gelegenheit, das gängige Ausschreibungsprozedere zu überdenken ?

Doch. Heute ist der Architekt mit dem NPK in der Lage, dem Unternehmer in allen Details zu beschreiben, wie er seine Leistung zu erbringen hat. Dies schafft natürlich eine hohe Rechtssicherheit, man könnte sich jedoch auch vorstellen, dass der Unternehmer zukünftig auf das Modell mit allen darin verankerten Informationen zugreift.

So könnte er die Bauleistung ganz im Sinne der BIM-Methodik gemeinsam mit dem Planer nach den allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik und entsprechend dem aktuellen Stand der Praxis mangelfrei definieren und ausführen. Eine detaillierte Beschreibung der zu erbringenden Bauleistung würde dann entfallen. Allerdings müsste noch geklärt werden, wie mit Leistungen beziehungsweise mit Bauteilen umgegangen wird, die nicht modelliert werden, beispielsweise Mustertüren oder mit dem Schutz von Bauteilen gegen Beschädigung oder Verschmutzung. Diese Frage konnten wir bisher noch nicht abschliessend beantworten, sehen aber mit den aktuellen Konzepten auch hier den Silberstreifen am Horizont.

Wie kann sich der NPK weiterentwickeln ?

Als Werkzeug zur detaillierten Beschreibung von Bauleistungen wird der NPK auch in Zukunft Bestand und eine Daseinsberechtigung haben. Er ist als Übersetzungsmittel zwischen Planer und Unternehmer gedacht, sollte also den Planer unterstützen und dem Unternehmer präzise Vorgaben machen. Heute ist es aber in einigen Gewerken so, dass der NPK zum Teil viel zu detailliert und für das Verständnis des Planers zu komplex ist. Damit ist er für die Unternehmer zwar ein sehr verlässliches Instrument zur Offertkalkulation, für die Planer zum Teil jedoch kaum mehr anwendbar. Hier besteht Verbesserungspotenzial.

Mit den neuen NPK-Kapiteln für die Maler und den Holzbau arbeiten wir bereits an der Vereinfachung und besseren BIM-Kompatibilität.

Wagen Sie einen Blick in die Zukunft: Wie könnte die digitale Kette im Rahmen der Ausschreibung weiter geknüpft werden ?

Ich könnte mir gut vorstellen, dass die Mengen der modellierten Elemente aus einem BIM-Modell der Struktur des eBKP bis auf Elementebene zugeordnet und mithilfe der Komponenten des eBKP-Gate in kleinste, nicht mehr unterteilbare Bestandteile aufgesplittet werden. Jede Komponente wird über ein Produktdatenblatt ( produktneutrales Product Data Template PDT oder produktspezifisches Product Data Sheet PDS ) eindeutig definiert. Das PDT beziehungsweise PDS kann anschliessend in eine Leistungsbeschreibung integriert werden, womit eine durchgängige Verbindung zwischen den Elementen im BIM-Modell und der Leistungsbeschreibung erreicht werden kann. Werden die spezifischen Bauprodukte über eine Plattform gesucht und direkt hierüber bestellt, könnte der Hersteller das Produkt just in time auf die Baustelle liefern, was wiederum die Baustellenlogistik optimieren würde. Von digitaler Fabrikation habe ich in diesem Zusammenhang noch gar nicht gesprochen. Kurz: Die Digitalisierung bietet noch jede Menge Potenzial für den Baubereich.

Wieso tut sich die Bauwirtschaft mit der Digitalisierung so schwer ?

Die Bauwirtschaft ist aufgrund der Tatsache, dass grosse Werke lokal produziert werden, nicht prädestiniert für die Digitalisierung oder die industrielle Fertigung. Das mag der Grund sein, warum wir immer noch in etwa so bauen wie vor fünfzig Jahren. Wegen dieser speziellen

Ausgangslage wird sich daran in naher Zukunft vermutlich auch nicht viel ändern. Doch das Potenzial ist gross: etwa beim Bau und der Planung komplexer Bauvorhaben mit hoher technischer Ausstattung oder mit einer Vielzahl von beteiligten Anspruchsgruppen, etwa der Bau von Krankenhäusern. Hier bietet die gemeinsame Arbeit am BIM-Modell grosse Vorteile: Informationen können einfacher ausgetauscht, Planungsfehler und Bauteilkollisionen bereits vor dem Bau identifiziert werden. Auch die Bereitstellung der notwendigen Informationen für den Gebäudebetrieb und die Bewirtschaftung ist mit digitaler Unterstützung wesentlich einfacher als in Form diverser Papierakten.

Diese Vorteile sind bei grossen Projekten natürlich gravierend, bei kleinen, weniger komplexen Bauvorhaben hingegen ergibt sich vermutlich nicht so schnell die Notwendigkeit, zwingend die BIM-Methodik anzuwenden.

Werden Baukosten mit der BIM-Methode präziser prognostiziert und abgerechnet werden können ?

Nein, die BIM-Methodik führt nicht per se zu genaueren Kostenermittlungen. Genauer werden Kostenermittlungen dadurch, dass mehr beziehungsweise präzisere Informationen zum jeweiligen Bauprojekt vorhanden sind.

Die BIM-Methodik kann dazu beitragen, dass die Planung eines Bauvorhabens bereits in früheren Phasen präzisiert wird, als dies beim herkömmlichen Planungsprozess der Fall ist, wodurch zu einem früheren Zeitpunkt verlässlichere Kostenaussagen gemacht werden können.

Wie stellt CRB sicher, dass seine Produkte international kompatibel sind ?

Wir sind international gut vernetzt: So sind wir beispielsweise Gründungsmitglied der International Construc­t ion Information Society ICIS2und seit 2017 auch Mitglied bei buildingSMART International. Im Zusammenhang mit unserem Vorhaben, den eBKP mit dem IFC-Austauschstandard zu verknüpfen, sind wir hierdurch direkt an der Quelle und können Vorschläge für eine Anpassung des Standards auf internationaler Ebene über buildingSMART einbringen. Darüber hinaus erhalten wir im Zusammenhang mit der Erweiterung unseres Datenaustauschs nach IfA18 vermehrt auch Anfragen von Software-Unternehmen aus den deutschsprachigen Nachbarländern, welche sich für eine Einbindung der CRB-Standards in ihre Software und ein entsprechendes Zertifikat interessieren.

Das Interesse an einem Austausch geht also nicht nur in eine Richtung.

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Tanja Heublein Tanja Heublein ist seit Februar 2016 Leite­ rin der Abteilung Entwicklung & Techno­ logie bei CRB. Diese betreibt anwendungs­orientierte Forschung und Entwicklung zu Kennwerten, digitaler Datenbereitstel­ lung, BIM-kompatiblen Elementen nach eBKP, zu strukturierten Bauproduktinforma­tionen ( PDT & PDS ) sowie zu BIM und Facility Management. Ein Team besteht aus Software-Entwicklern, BusinessAnalysten und IT-Spezialisten, das andere aus Projekt­leitenden mit Baufachhinter­ grund. Sie entwickeln neue Produkte für Kunden und ihre ­Umsetzung wie WebApplikationen und -Services.

Glossar eBKP-Gate: neuer CRB-Standard, der zu­ sätzlich zu den drei Ebenen des eBKP noch zwei weitere Ebenen – Teilelemente und Komponenten – einführt.

IFC ( Industry Foundation Classes ): offener internationaler Standard für den Aus­ tausch von digitalen Bauwerksmodellen.

ICIS (International Construction Information Society): Interessengemeinschaft, die sich länderübergreifend für Standardisie­ rung und Harmonisierung sowie für Zusammenarbeit beim Informationsaus­ tausch einsetzt.

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Baustelle auf dem Tablet Beim 10-Millionen-Umbau an der Zürcher Lessingstrasse verzichtet die Bauleitung gänzlich auf Papier. Die Baustelle wird von A bis Z über eine digitale Plattform gesteuert.

Text: Gabriela Neuhaus

Die einstigen Fabrikhallen am Sihlufer zeugen vom Pioniergeist längst vergangener Zeiten. In den 1890er-Jahren entstand in Zürichs Stadtkreis 2 entlang der Lessingstras­ se nach und nach ein vielschichtiger Gebäudekomplex, der in der Folge immer wieder umgestaltet und weiter ausgebaut worden ist. Noch heute erkennt man die ehemaligen Produktionshallen mit und ohne Oberlichter, den Wasserturm, die früheren Wohn- und Bürogebäude. Aktuell wird die gesamte Liegenschaft, die etwa 3000 Quadratmeter umfasst und der ZürichParis AG gehört, renoviert und anschliessend neu vermarktet.

Beim Gang über die Baustelle könnte man sich leicht verirren, so verschachtelt sind die aus verschiedenen Epochen stammenden Gebäudeteile. Durch einen Mauerdurchbruch gelangt man von einer Terrasse auf ein Zwischengeschoss mit Holzboden. Ein paar Schritte weiter öffnet sich ein weiterer Durchbruch. Dahinter, etwas erhöht, eine von früheren Bewohnern versprayte Mauer. Dominik Lauper, der als Baumanager bei der Righetti Partner Group arbeitet und an der Lessingstrasse die Bauleitung innehat, schwärmt: « Ein spannender Umbau ! Allerdings kann ich mir nicht vorstellen, wie wir den ohne 3-D bewältigen könnten ! »

« Wir haben bei der Planung und Umsetzung viel Zeit gewonnen. » Marc Righetti

Altes Gebäude digitalisiert Bereits als die Bauherrschaft, zusammen mit OOS Architekten Zürich und der Righetti Partner Group, noch darüber diskutierte, wie der Altbau neu genutzt werden könnte, wurde der Gebäudekomplex mit Laser vermessen.

In das 3-D-Modell flossen aber nicht nur geometrische Daten, sondern auch weitere Informationen ein, die einen Überblick über die in unterschiedlichen Epochen erstellten Gebäudeteile ermöglichten. « Wir haben die Ausgangslage detailliert dokumentiert und dadurch bei der Planung und Umsetzung viel Zeit gewonnen », erläutert CEO Marc Righetti. Das 3-D-Modell war bereits bei der Projektentwicklung äusserst hilfreich, weil es ein besseres Bild der räumlich und baulich komplexen Verhältnisse erlaubte.

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Doch damit nicht genug: Das Modell sollte über die Planung hinaus auch bei der Renovation als Basis dienen.

Seit einigen Jahren setzen Righetti Partner auch auf der Baustelle immer stärker aufs elektronische Tablet. An der Lessingstrasse verzichtete man nun erstmals bei einem Umbau gänzlich auf geplottete Pläne. Für Marc Righetti hat der digitalisierte Plan verschiedene Vorteile: Er sei immer auf dem aktuellsten Stand und allen Beteiligten zugänglich, zudem könne man die Projektgeschichte stets zurückverfolgen. Dies bringe mehr Sicherheit und Nachvollziehbarkeit. Zudem brauche man nicht mehr tonnenweise Papier, was sowohl auf das Budget als auch auf die Umwelt positive Auswirkungen habe.

Die Steuerung eines Bauvorhabens mittels elektro­ nischer Tools funktioniert allerdings nur, wenn alle mitmachen. Bereits bei der Ausschreibung hat man die Unternehmer darauf aufmerksam gemacht, dass die Kommunikation auf der Baustelle über eine elektronische Plattform erfolgen werde. Diese ermöglicht die Verknüpfung des 3-D-Modells mit den 2-D-Plänen und sämtlichen weiteren Informationen, die den Bestand sowie den Umbau betreffen. Die Softwarelizenz wird von Righetti Partner zur Verfügung gestellt – die Partnerunternehmen müssen ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter jedoch mit einem Tablet ausrüsten, damit loggen sie sich über eine App in die Pläne ein. Auch wenn diese Arbeitsweise immer wieder zu Diskussionen führe, zeigten sich die meisten Unternehmer den digitalen Entwicklungen gegenüber offen, stellt Marc Righetti fest. Einerseits, weil der Schritt unumgänglich sei, andererseits aber auch, weil die Prozesse einfacher und effizienter werden.

Schnell und direkt Der Umbau an der Lessingstrasse startete im Oktober 2017 mit einer umfangreichen Asbestsanierung. Bereits zu diesem Zeitpunkt leisteten das 3-D-Modell und die elektronische Plattform wertvolle Dienste: Da bei der Bestandesaufnahme alle asbesthaltigen Bauteile entsprechend markiert worden waren, konnten sie mit einem Klick eruiert und die Aufträge präzise erteilt werden. Im Frühjahr 2018 begann dann der eigentliche Umbau. Die Arbeiten sind bisher planmässig vorangekommen. Kurz nach dem Baustellenbesuch sollte der Fassadenlift an der Aussenwand wieder abgebaut werden. Dominik Lauper bringt sein iPad in Position und fotografiert die beiden zugemauerten Fenster in der Backsteinmauer. Mit zwei Fingerstrichen wählt er den Ausschnitt, zieht einen roten Pfeil und ergänzt das Bild mit der Notiz « S obald Fassadenlift entfernt, Beginn Abbrucharbeiten Fassaden­öffnung ».

Als Deadline fügt er ein Datum ein und verschickt den Auftrag an den Baumeister. Dieser erhält die Nachricht als Meldung auf sein Handy. Gleichzeitig erscheint diese Bestellung auch auf dem Plan: Die Stelle, wo die Fenster geöffnet werden sollen, ist nun mit einem orangen →

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Auf der Baustelle dient das Tablet als Online-Planarchiv, Checklisten-Organizer, Terminkalender, Fotoapparat, Bestellterminal oder ‹ Röntgengerät ›.

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Umbau, Renovation mit Nutzungsänderungen, 2018 Lessingstrasse 11 – 17, Zürich Bauherrschaft: ZürichParis, Zürich Architektur: OOS Architekten, Zürich Projektorganisation, Baumanagement: Righetti Partner Group, Zürich Anlagekosten: ca Fr. 10 Mio.

Smarte Geräte Die Digitalisierung auf der Baustelle macht auch vor den Werkzeugen nicht Halt.

So stellt etwa der Hilti-Konzern seinen Kunden mit der Hilti Connect App eine Cloud-basierte Management-Software zur Verfügung. Diese bietet zahlreiche Dienstleistungsfunktionen, von der Geräteverwaltung über die Wartungsübersicht bis zum Online-Reparatur- und Flottenservice. Immer mehr Geräte können zudem über eine App via Handy oder Tablet exakt eingestellt und gesteuert werden.

Das Potenzial dieser Software ist längst nicht ausgeschöpft: Mittels automatisch generiertem Bericht sollen bald Spezifikationen bei der Ausführung von Bau­arbeiten lückenlos dokumentiert und weitergegeben werden können.

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→ Marker gekennzeichnet. Klickt man darauf, erscheint das Bild mit Notiz und Deadline. « Früher hätte ich das Foto im Büro runterladen müssen und von dort die Bestellung per Mail verschickt. Da ich nun alles gleich vor Ort erledigen kann, bin ich viel effizienter », fasst Projektleiter Lauper die Vorteile zusammen. Er schätzt es, dass er mit dem digitalen Modell und der laufenden direkten Zuweisung von Pendenzen an die Unternehmer das Tempo stark beschleunigen kann. Auf eine konkrete Aussage, wie gross die Zeiteinsparungen sind, will er sich aber zu diesem Zeitpunkt nicht einlassen. Dies könne man dann erst nach Beendigung des Umbaus analysieren.

Das Tempo und die Fokussierung auf Online-Kommunikation können aber auch zu Fehlern führen. So klafft in der Mauer, wo bis vor Kurzem noch eine altersschwache, aber erhaltenswerte Eingangstür auf ihre Renovation wartete, ein Loch: Auf dem elektronischen Plan war sie als Abbruchobjekt markiert, weil das Programm keine Kategorie für ‹ Ertüchtigung › kennt. Als der Bauleiter den Fehler bemerkte, war es schon zu spät: Die Tür war demontiert und entsorgt. « Zum Glück ein Einzelfall », wie Dominik Lauper betont. Viel lieber weist er auf einen weiteren Vorteil des elektronisch gesteuerten Managements hin: « Die Plattform bringt auch enorme Erleichterungen für das Reporting: Ich habe auf dem Tablet alle notwendigen Formulare, mit denen ich auch Checklisten erstellen, Oberthemen wählen oder vollständige Berichte generieren kann. » Als Gewinn empfindet er auch die Tatsache, dass er heute leicht bepackt mit dem Tablet auf die Baustelle kann und nicht mehr wie früher schwere Bundesordner mit Plänen und Notizen herumschleppen muss.

Tablets auch auf der Baustelle bald Alltag Mitten in der Halle mit den Oberlichtern im ersten Stock findet sich dann doch noch Papier: Ein Monteur beugt sich über einen riesigen Plan, der auf einer Kiste ausgebreitet ist. Ihm entnimmt er die Informationen, wo die Löcher für die Halterungen der Dachwasserleitung gebohrt werden müssen. Noch haben nicht alle Bauunternehmer das Papier aus ihren Firmen verbannt. Manche drucken die Pläne, die sie elektronisch über die Plattform erhalten, für ihre Mitarbeiter nach wie vor aus. Das habe durchaus auch Vorteile, meint einer der Sanitärinstallateure: Auf der Baustelle sei es oft schmutzig, was einem Tablet nicht gut bekomme – Papier sei widerstandsfähiger. Er ist neu auf der Baustelle Lessingstrasse und hat am Vormittag die erste Projektleitersitzung miterlebt: « Ich habe gesehen, wie viel schneller es mit den Tablets geht, und finde es superpraktisch. » Und: « Ich bin sicher, dass sie langsam, aber sicher zum Alltag auf dem Bau gehören. » Auch Dominik Lauper ist überzeugt, dass die Entwicklung weitergeht. Noch seien nicht alle Tools ganz ausgereift, meint er. Zur Illustration versucht er, mit seinem Handy ein Ad-hoc-3-D-Bild zu generieren und dieses mit dem digitalen Modell in Übereinstimmung zu bringen. Damit könnte der Betrachter vor Ort seinen eigenen Standort direkt im Modell verorten. Trotz mehrerer Versuche will es nicht recht gelingen. Was ihn nicht gross kümmert, denn so, wie viele andere Tools, welche die digitale Welt anbietet, braucht er auch dieses nicht wirklich für das Management der Baustelle. Oder besser: Er braucht es noch nicht . Marc Righetti weist auf die Entwicklungen der Baubranche in den USA hin: « D ort hat man kaum mehr ausgebildete Fachleute, immer weniger Arbeiter sind in der Lage, Pläne zu lesen. Da ist es sehr hilfreich, wenn sich ein Vorarbeiter mit den Leuten hinsetzen und ihnen das Ganze mithilfe von Augmented Reality in 3-D zeigen und erklären kann. »

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Das digitale Bauwerksmodell dient nach der Fertigstellung des Gebäudes als Baudokumentation, Raummanager-Werkzeug oder Mess- und Analysegerät für die Gebäudetechnik.

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Gebäudedaten für den Unterhalt Die beim Bau verwendeten digitalen Modelle sind auch für den späteren Unterhalt von grossem Nutzen. Allerdings braucht es einen Datenabgleich und eine Datenpflege.

Digitale Bauwerksmodelle, die nach Fertigstellung eines Gebäudes weiter genutzt werden, sind in der Schweiz noch rar. Grosses Interesse an ihren Möglichkeiten und an ihrem Potenzial bei der nachfolgenden Bewirtschaftung zeigen die Verantwortlichen von Spitalbauten. Denn diese sind hoch komplex und über ihre Lebensdauer stetigen Veränderungen unterworfen, was eine sehr flexible Planung voraussetzt. Zudem erfordern solche Komplexe ein aktives Raummanagement. Heute werden für die Planung und die Bewirtschaftung allerdings oft verschiedene Modelle und Datenbanken genutzt. Das ist ineffizient und hat zudem den Nachteil, dass viel Wissen und Informationen über die verschiedenen Lebensphasen eines Gebäudes hinweg verloren gehen. Doch in Zukunft kann die Bewirtschaftung mithilfe jenes digitalen Modells erfolgen, das bereits für die Planung und Ausführung eingesetzt wurde.

Dieser digitale Zwilling soll zum zentralen Ort werden, an dem sämtliche Informationen über ein Gebäude und dessen Einzelteile zusammenfliessen.

Text: Daniela Meyer

« Bis zu neunzig Prozent aller Bauten werden heute weniger effizient betrieben als geplant. » Marco Waldhauser

Steve Weissbaum, stellvertretender Gesamtprojekt­leiter des Baubereichs 12 am Berner Inselspital, sieht das Potenzial eines digitalen Modells auch bei der Baudokumentation: « Informationen über einen bestimmten Bauteil sind heute meist irgendwo vorhanden, werden aber kaum genutzt, da sie nicht schnell genug gefunden werden », erklärt er ein verbreitetes Problem. Weissbaum rechnet vor: Der Neubau des Schweizerischen Herz- und Gefässzentrums mit seinen 3269 Räumen in Bern würde ohne digitale Datenbank dazu führen, dass für die Baudokumentation

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rund tausend Bundesordner angelegt werden müssten. In einem solchen papierenen Planarchiv nach Antworten zu suchen, beanspruche viel zu viel Zeit.

Ein digitales Bauwerksmodell kann aber noch mehr: Auch die Messdaten technischer Anlagen kann es anzeigen und diese mit den Planungswerten abgleichen. Marco Waldhauser, Mitinhaber des Ingenieurbüros Waldhauser + Hermann, sieht im BIM-Modell deshalb vor allem Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz. Würden die digitalen Daten, die unsere Bauten bereits seit geraumer Zeit liefern, auch verwendet, könnte vieles verbessert werden: « Bis zu neunzig Prozent aller Bauten werden heute weniger effizient betrieben als geplant », schätzt er. Dies sei vor allem auf einen fehlenden Wissens- und Datentransfer zurückzuführen. Denn mit einem Bauabschluss endet auch der Auftrag der Planenden. Um den Betrieb des Gebäudes kümmert sich eine andere Firma. Treten dann Schwierigkeiten auf, beispielsweise weil eine Lüftung nicht sachgemäss funktioniert, wird herumgetüftelt und optimiert. Kaum ein Betreiber bemüht sich herauszufinden, was die ursprünglichen Absichten des Planers waren. Es kommt gar vor, dass ein bestimmtes System gar nie in Betrieb genommen wird. « Obwohl die Bauherrschaften grosse Geldsummen für Energiekonzepte ausgeben, erfüllen letztendlich viele Anlagen die anfänglich gesetzten Ziele nicht », so Waldhauser.

Ein Fitnesstracker für Häuser Die mangelnde Sichtbarkeit von Daten ist heute eine häufige Ursache für die Leistungslücke zwischen Planung und Betrieb, denn bei der Überwachung von Anlagen liegt ein grosses Potenzial brach. Meldet das Gebäude über seinen digitalen Zwilling etwa, dass die Heizung mehr leisten muss als ursprünglich geplant, kann der Betreiber nach der Ursache suchen und vielleicht eine Verbesserung herbeiführen. Muss er eine Anlage ersetzen, kann er bei der Dimensionierung auf konkrete Messwerte setzen anstatt nur auf Erfahrungswerte und Annahmen.

Auch für die Immobilienbranche sind Messwerte interessant: Erkennt der Verwalter eines grossen Gebäude­ parks zum Beispiel aufgrund von Messdaten, dass bisher sämtliche Heizanlagen um zehn bis zwanzig Prozent zu gross dimensioniert erstellt wurden, bestellt er für den nächsten Bau eine kleinere Heizung. Oder wenn ein Raum anhand der Daten von Bewegungsmeldern anzeigt,

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dass er den ganzen Tag nicht benutzt wurde, braucht er abends auch nicht gereinigt zu werden. Das digitale Modell kann auch für die Budgetierung und allfällige Preisverhandlungen bei Neuanschaffungen dienen: Ist etwa ein bestimmter Lampentyp zu ersetzen, kann der Facility Manager mit wenigen Klicks abfragen, wie viele solcher Leuchtmittel vorhanden sind und was diese gekostet haben. Das BIM-Modell könnte wie eine Art Fitnesstracker für Häuser funktionieren, indem es Messdaten liefert, die grafisch attraktiv auf­bereitet sind. Dass die Besteller von Spitalbauten zu den ersten gehören, die gut zugängliche und verständlich aufbereitete Gebäudedaten fordern, dürfte auch daran liegen, dass sie häufig mehrere Rollen gleichzeitig innehaben: Bauherr, Investor und Betreiber entstammen bei Spitälern meist der gleichen Institution.

Sind diese Rollen hingegen – was weit häufiger der Fall ist – auf verschiedene Unternehmen verteilt, muss erst mit Absprachen geklärt werden, welche Daten benötigt werden.

Nutzer und Betreiber frühzeitig involvieren Ein solcher Abgleich hat aber selbst innerhalb der einzelnen Branchen noch nicht stattgefunden. Deshalb kümmern sich BIM-Fachgruppen derzeit um einen einheitlichen Datenfeldkatalog. « Die grosse Kunst besteht darin, frühzeitig zu definieren, welche Daten später im Betrieb benötigt werden und diese bereits während der Planung und Erstellung des Gebäudes zu erheben », erklärt Steve Weissbaum. Er schätzt, dass von den rund zwanzig Millionen Datenpunkten, die das Modell des Neubaus BB12 des Berner Inselspitals derzeit in der Planungsphase umfasst, nach Bauabschluss maximal fünf Prozent für die Bewirtschaftung relevant sein werden. Damit eine solch grosse Datenmenge auch in ein paar Jahren noch von Nutzen ist, benötigt sie eine aktive Bewirtschaftung.

Der Unterhalt von digitalen Bauwerksmodellen könnte für Planungsfachleute zu einem neuen Geschäftszweig werden, glaubt Marco Waldhauser. « Künftig könnten die Planungsfachleute die digitalen Modelle laufend aktualisieren und so auch Verantwortung für den Betrieb eines Gebäudes übernehmen », stellt sich der Ingenieur vor. Wer einen Bau und dessen digitalen Zwilling gut kennt, könne mehr Informationen zur Verfügung stellen und besser beraten. Susanna Caravatti-Felchlin, Präsidentin der International Facility Management Association Schweiz, hält allerdings von dieser Datenbewirtschaftung nichts. Um ein Gebäude optimal betreiben zu können, sei es unumgänglich, dass die Datenhoheit beim Facility Management liegt. « Wichtig ist, dass der Betreiber bereits während des Planungs- und Bauprozesses involviert ist », sagt sie. « Gibt er die erwarteten Leistungsdaten vor und überwacht die Umsetzung in der Planung, dann sind Pflege und Weiterverwendung der Daten im Betrieb gesichert. » Die Gebäudedigitalisierung existiert längst. Nun gilt es, Erkenntnisse aus der Datensammlung sichtbar zu machen, sie zu nutzen und dabei die Leistungslücke zwischen Planung und Betrieb zu schliessen. Susanna Caravatti-Felchlin kritisert allerdings, dass der Einbezug der Nutzerinnen und Nutzer – ein zentraler Punkt für den Erfolg bei der Gebäudebewirtschaftung mittels BIM – noch häufig fehle. Hierzulande genauso wie in Ländern, in denen die Digitalisierung bereits weiter fortgeschritten ist.

Die Leiterin des planungs- und baubegleitenden Facility Managements für die Gesamterneuerung des Universitätsspitals Zürich zweifelt aber nicht daran, dass sich die Schweizer Baubranche auf dem richtigen Weg befindet: « Ziel muss es sein, die Beteiligten näher zusammenrücken zu lassen sowie einheitliche Strukturen und gemeinsame Kommunikationsgefässe zu schaffen. »

«Wir sind vor allem am ‹I› von BIM interessiert» Interview: Roderick Hönig

Was macht das digitale Bauwerksmodell so interessant für die Gebäudebewirtschaftung?

Michael Ulli: Die Facility Manager sind vor allem am ‹ I › von BIM interessiert, also an den Informationen eines Bauwerksmodells. Denn damit können sie und die Bauherrschaften ihre Bauten und auch die Leistung der Gebäudetechnik besser analysieren und sie entsprechend besser bewirtschaften. Noch ist allerdings in der Schweizer Baurealität der Unterschied zwischen dem digitalen Bauwerksmodell und dem gebauten Gebäude gross. Kaum ein Planer aktualisiert seinen digitalen Zwilling fortlaufend und durchgehend während des Planungs- und Bauprozesses. Das heisst, die digitale Kette ist nicht geschlossen – für die Bewirtschaftung müssen wir oft zuerst aufwendig Gebäudedaten und -informationen erfassen und aufbereiten. Ein gut gebauter und strukturierter digitaler Zwilling würde da helfen.

Woran liegt es, dass das BIM-Modell bis anhin noch nicht so richtig Karriere im Facility Management gemacht hat?

Auf der einen Seite aufgrund eines Kommunikationsproblems: Bauherren und Nutzer müssen schon früh, also schon während des Planungsprozesses, ihre Bedürfnisse einbringen. Das passiert bis anhin nicht. Auf der anderen Seite gibt es eine technische Hürde: Das IFC-Austauschformat ist für die Übertragung der Daten in eine Bewirtschaftungssoftware noch ungenügend.

Welches sind die wichtigen Schritte auf dem Weg zu einer durchgehenden digitalen Informationskette?

Der wichtigste Schritt ist ein Umdenken in der Planungsund Baubranche: Planen und Bauen hört nach der Übergabe des Gebäudes nicht auf – es geht immer um den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks.

Wer ist heute schon auf dem richtigen Weg? Die Immobilienabteilung der Migros etwa. Das Unternehmen schliesst mit seinen Auftragnehmern immer zuerst einen Zusammenarbeitsvertrag, der unter anderem regelt, wie auftretende Kollisionen im BIM-Modell unter den Projektbeteiligten gehandhabt werden. Erst in einem zweiten Schritt wird definiert, welche Informationen wann benötigt werden. Auf dem richtigen Weg sind auch diejenigen Architekturbüros, die – im Sinne der Kundenbindung – ihren Bauherren nach Übergabe eines Gebäudes gut aufbereitete Daten liefern und ihnen damit den Umgang mit ihren Gebäuden erleichtern.

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Michael Ulli Michael Ulli ist Geschäftsführer von ICFM ( Integrated Customized Facility Management ) in Urdorf. Das Unter­nehmen hat sich auf CAFM ( Computer-­Aided F ­ acility Management ) spezialisiert und arbeitet also an der Schnittstelle zwischen CAD, IT und Facility Management.

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Digitale Zusammenarbeit Das digitale Bauwerksmodell ist in der Schweiz angekommen, in den Büros und auf der Baustelle. Es verlangt eine neue Art der Zusammenarbeit zwischen Bauherr, Architekt und Fachplaner. Dieses Heft lässt ‹ early adopters › der BIM-Methode über alle Bauphasen und darüber hinaus zu Wort kommen. Es fragt nach dem Potenzial, nach Einsatzmöglichkeiten der neuen Planungsmethode und nach dem Umgang damit: Wie anwenden? Wie anwenden lernen? Wie am digitalen Bauwerks­ modell zusammenarbeiten? Was kann das BIM-Modell nach Fertigstellung des Gebäudes leisten? Erfahrungen von Anwendern über den gesamten Lebenszyklus eines Baus.

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