Building Information Modeling (BIM) verändert die Bauplanung. Der kollaborative Planungsprozess mithilfe von digitalen Gebäudemodellen rückt in den Fokus. Energieeffizienz und Bewirtschaftung sind bereits in der Planung zu berücksichtigen.
Verfasst von Morris Breunig
Building Information Modeling erleichtert die Planung von Bauprojekten. Auch für die Betriebsphase sind die Vorteile hinsichtlich des Energiesparens im Gebäude unverkennbar.
Building Information Modeling (BIM) ist eine Weiterentwicklung klassischer Planungsweisen mit CAD-Programmen, wodurch Bauprojekte in ein dreidimensionales, virtuelles Gebäudemodell (digitaler Zwilling) überführt werden.
Das digitale Bauwerksmodell bietet eine wertvolle Datengrundlage, die über den gesamten Lebenszyklus einer Immobilie genutzt werden kann, auch um die Betriebs- und Unterhaltsplanung einer Liegenschaft langfristig zu optimieren. Weil gewissermassen «von hinten nach vorn» geplant wird, müssen die Bedürfnisse des Betriebs schon früh in der Planung berücksichtigt werden. «Eine schlecht ausgelegte Anlage kann nicht nachträglich energieeffizient gemacht werden, nur weil sie mit BIM geplant wurde. Entscheidend ist das Gesamtsystem», gibt Martin Meiler von TBF + Partner zu bedenken. Ist die Gebäudehülle falsch konzipiert, hilft auch die energieeffizienteste Haustechnik nicht. BIM schafft eine wichtige Plattform, um Energieeffizienzmassnahmen zu erleichtern. Diese passieren jedoch nicht automatisch, sondern müssen vom Betreiber des Gebäudes auch gewollt sein.
Eine intelligente Gebäudenutzung kann ebenfalls die Energieeffizienz begünstigen. «Die PostFinance in Bern nutzt beispielsweise eine variierende Arbeitsplatzzuteilung. Das ermöglicht Energiesparen aufgrund intelligenter Steuerung. Die Anzahl der freigegebenen Büro-Stockwerke richtet sich nach der prognostizierten Mitarbeiteranzahl pro Tag. Entsprechend weniger Fläche muss im Sommer klimatisiert werden», erklärt Meiler.
Eine detaillierte Datenerfassung und Gebäudemodellierung ist grundlegend für den Betrieb. Die Nutzungskosten betragen 85 Prozent der Lebenszykluskosten eines Gebäudes. Laut einer Analyse vom Hochbauamt Zürich ist darin viel ungenutztes Potenzial zu finden. Die Kosten der Bewirtschaftung eines Gebäudes lassen sich deshalb bereits während der Planung beeinflussen. Das Liegenschaftsinformationsmodell (LIM) oder auch BIM 6D kann eine effizientere Betriebsphase ermöglichen, indem es durchgehende digitale Prozesse mit standardisierten Schnittstellen sicherstellt.
«Viele Anlagenbetreiber nutzen bereits heute sehr gute Werkzeuge für Instandhaltung, vorbeugende Wartung und IT-Unterstützung in der Betriebsphase. Neu können diese Informationen in ein 3D-Modell eingebunden und mithilfe von Augmented Reality genutzt werden, indem unter anderem Wartungspläne oder Garantiedokumente vor Ort als digitale Projektion einsehbar sind», erklärt Meiler. Mithilfe von Virtual Reality können Fachleute zudem während der Planung das digitale Gebäude begehen und so zur optimalen Positionierung von Bauteilen beitragen. «Werden beispielsweise ein Luftfilterwechsel oder andere Wartungsarbeiten von Haus- oder Verfahrenstechnik durch die räumliche Auslegung behindert, werden Raum oder Position der technischen Anlage angepasst. Das bringt für den Bau- und Betriebsprozess deutliche Kostenersparnisse (Total Cost of Ownership). Im Idealfall können die Lebenszykluskosten durch frühzeitige Optimierung der Wartungs-, Betriebs- und Umnutzungsprozesse um bis zu 20 Prozent reduziert werden», erklärt Meiler.
BIM berührt alle Phasen eines Gebäudes. Neubauten sind von Grund auf mit BIM planbar. Bestehende Gebäude oder Anlagen können mithilfe von Laserscanning in ein digitales Modell übertragen werden, sodass die weitere Planung von Umnutzungen oder Erweiterungen stark vereinfacht wird.
Obwohl auch Einfamilien- und Mehrfamilienhäuser mit BIM geplant werden können, beschränkt sich der Einsatz derzeit vor allem auf Grossbauprojekte wie Bürobauten und Krankenhäuser, welche auf komplexe Prozesse und Nutzungsabläufe angewiesen sind. Die Planungs- und Bauzeit solcher Gebäude erstreckt sich meist über mehrere Jahre, in denen sich die Ansprüche oder gesetzlichen Rahmenbedingungen mehrmalig ändern können. BIM kann die Planung und Koordination dabei positiv beeinflussen.
Alle Modelle der verschiedenen Gewerke werden in einem BIM-Modell vereint, das fortlaufend aktualisiert wird. Um Fehlerraten bereits in einer frühen Planungsphase zu senken, schafft BIM gemeinschaftliche Arbeitsprozesse, was die Kosten mindert. Mithilfe der digitalen Kollisionskontrolle wird unter anderem geprüft, ob Sanitäranlagen oder Heizungsleitungen mit Lüftungskanälen oder anderen Gebäudeteilen kollidieren. Eine zentrale Datenbank ist mit den digitalen Modellen der Fachplaner verbunden und enthält alle Informationen. Projektanforderungen und aktueller Planungsstand sind somit jederzeit einsehbar. BIM-Leitfäden wie «Anwendung der BIM-Methode – Leitfaden zur Verbesserung der Zusammenarbeit» vom SIA erleichtern kollaboratives Planen, indem sie die für die Erstellung und Bearbeitung des BIM-Modells festgelegten Prozesse, Modellierungsregeln und notwendigen Tools beschreiben.
Im Zuge des digitalen Wandels durch BIM entstehen deshalb auch neue Berufsfelder wie BIM-Manager, Modell-Manager oder BIM-Koordinator. Somit wird sichergestellt, dass internen und BIM-Richtlinien sowie den Anforderungen der Bauherrschaften entsprochen wird.
