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23.05.2022
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BIM ALS KATALYSATOR FÜR NEUARTIGE UND NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN

Wie sich sämtliche Arbeitsabläufe am Bau verbessern lassen

Prof. Dr.-Ing. Kay Smarsly, Technische Universität Hamburg

Prof. Dr.-Ing. Kay Smarsly, Technische Universität Hamburg [Quelle: TU Hamburg]


Building Information Modeling (BIM) ermöglicht neben mehr Effizienz und Qualität auch „Mehrwerte im Hinblick auf eine nachhaltigere Ausrichtung der Baubranche“, sagt Prof. Dr.-Ing. Kay Smarsly, Leiter des Instituts für Digitales und Autonomes Bauen an der Technischen Universität Hamburg.


Kann nach Ihren Erfahrungen das Building Information Modeling (BIM) die in es gesetzten hohen Erwartungen erfüllen?
Digitalisierungsprozesse innerhalb des Bauwesens können nicht nur dazu beitragen, die vorhandenen und stellenweise noch sehr traditionellen Vorgänge zu beschleunigen, auch helfen datenbasierte Vorgänge dabei, die häufig bei Projektabwicklungen auftretenden Informationsverluste zu reduzieren. Das Building Information Modeling (BIM) spielt hier eine wesentliche Rolle. Alle bauwerksrelevanten Daten sind zentral in einem digitalen Modell abgelegt, so dass Informationen transparent einsehbar sind. Darüber hinaus liefern frühzeitig abgesprochene und echtzeitnahe Vorgänge – die bei der Nutzung von BIM obligatorisch sind – weitere Möglichkeiten zur Einbindung innovativer Arbeits- und Hilfsmittel im Bauwesen. So ist durch den zunehmenden Einsatz neuer Technologien im Bauwesen zu erwarten, dass Bau- und Instandhaltungsprozesse in Zukunft vermehrt mit Robotern umgesetzt werden. Eine Verknüpfung digitaler Baumaschinen mit BIM-Modellen öffnet diesbezüglich nicht nur neue Perspektiven hinsichtlich Informationsbeschaffung und Steuerung, auch können sämtliche datenbasierte Prozesse so dokumentiert werden, dass stets alle relevanten Informationen vorhanden sind. Alles in allem sind nach wie vor Hürden zu überwinden, aber die Nutzung von BIM zeigt bereits heute, dass grundsätzlich sämtliche Arbeitsabläufe über alle Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks effizienter gestaltet werden können.


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Können mit dem BIM-basierten Bauen relevant Kosten gespart werden?
Lückenlose Informatisierungs- und Kommunikationsabläufe helfen in allen wesentlichen Bauprojektphasen dabei, Probleme frühzeitig zu identifizieren und mit den Projektbeteiligten zu kommunizieren (z. B. Bauherr/innen, Architekt/innen, Bauingenieur/innen, Fachplaner/innen). So können Schwierigkeiten und Behinderungen in den Planungs-, Ausführungs- und Betriebsprozessen mithilfe von BIM-Modellen nicht nur zeitnah identifiziert werden, auch helfen Besprechungen anhand von dreidimensionalen, mit Semantik angereicherten Modellen dabei, Lösungen zu finden, die bei traditioneller Vorgehensweise übersehen werden könnten. Auch fachfremde Personen können sich in Diskussionen und Besprechungen konstruktiv einbringen, da eine Reduzierung auf zweidimensionale und recht spezifische Darstellungsarten, z. B. Papierpläne, entfällt. Mehrwerte durch verbesserte Nachvollziehbarkeiten werden sofort ersichtlich. Exemplarisch genannt sei auch das Konzept des „digitalen Zwillings“, dessen Kern ein digitales Modell ist, das mit Messdaten des „physikalischen Zwillings“ (dem Bauwerk) fortlaufend aktualisiert wird.

Inwieweit ist das Bauen mit BIM generell umweltfreundlicher als das konventionelle?
Neben wirtschaftlichen und qualitätsverbessernden Aspekten der Digitalisierung im Bauwesen ermöglichen die aufeinander abgestimmten Prozesse Mehrwerte im Hinblick auf eine nachhaltigere Ausrichtung der Baubranche. Da insbesondere die Bauindustrie einen großen Anteil am CO2-Ausstoß hat, ist es wichtig, dass grundlegende Abläufe im Bauwesen angepasst werden. Ohne die Modifizierung von Prozessen der Planung, der Ausführung, des Betriebs, aber auch der Logistik, können die geforderten Klimaziele des Pariser Klimaabkommens nicht erreicht werden. Digitalbasierte Abläufe müssen hier in vielen Bereichen des Bauwesens dabei helfen, umweltfreundlichere Bauwerkslebenszyklen zu etablieren. Als Beispiel sei die Kopplung von KI und BIM oder Nutzung von disziplinübergreifenden Datenbanken erwähnt, die dabei helfen können, Produkte und Materialien ausfindig zu machen, um unter anderem dafür zu sorgen, Bauelemente oder Baustoffe mehrmals zu verwenden. Dies betrifft zunehmend auch die Wiederverwendung gebrauchter Sensoren, da moderne Bauwerke häufig umfangreich mit Sensorik ausgestattet sind. Die mit diesen Ansätzen einhergehenden Recycling- und Upcycling-Prozesse führen ebenfalls zu einer nachhaltigeren Bauwirtschaft. Insgesamt konnte in den letzten Jahren beobachtet werden, dass BIM als Katalysator für neuartige und nachhaltige Technologien gewirkt hat, zum Beispiel bei der Etablierung von Betondruckverfahren oder bei der vollautomatischen, roboterbasierten Erfassung von Bestandsbauwerken mit Laserscanning im Rahmen von Sanierungsmaßnahmen.

Welche Hindernisse stehen BIM noch im Wege und an welchen Stellschrauben müssen die Akteure auf allen Ebenen noch drehen?
Eine Herausforderung bei der nachhaltigen Ausrichtung des Bauwesens ist zurzeit der Mangel an Beschäftigten. Eine digitale und nachhaltige Umsetzung kann nur erfolgen, wenn Menschen sich verstärkt in die innovativen Abläufe einbringen. Dies betrifft neben fehlenden Facharbeiter/innen auf Baustellen auch Architekt/innen, Ingenieur/innen und Fachplaner/innen. Eine angepasste und insbesondere zeitgemäße Fortbildung und Ausbildung ist dabei obligatorisch, auch an den Hochschulen. Eine Vorreiterrolle nimmt hierbei der Arbeitskreis Bauinformatik ein, der sich aus Personen konstituiert, die an Universitäten im deutschsprachigen Raum auf dem Gebiet der Bauinformatik eigenständig lehren und forschen (www.gacce.de). Bereits im Jahr 2015 hat der Arbeitskreis Bauinformatik die Lehrinhalte zur Ausbildung von BIM-Kompetenzen definiert, die an den Universitäten in den Studiengängen des Bauwesens im Fachgebiet Bauinformatik gelehrt werden sollten. Die positiven Rückmeldungen aus der Bauindustrie zeigen uns, dass Absolvent/innen somit in der Lage sind, BIM-Prozesse in Unternehmen und öffentlichen Institutionen einzuführen, zu gestalten, zu überwachen und weiterzuentwickeln.