BIM Projekt

Wie läuft ein BIM-Projekt überhaupt ab? Im Folgenden wird der typische Ablauf eines BIM-Projekts aufgezeigt und mit den jeweiligen Arbeitsschritten erklärt. Je nach Projektart, -grösse sowie weiteren Faktoren kann der Ablauf auch etwas anders aussehen.

Mit dem Aktionsplan Digitale Schweiz werden die bundesnahen Betriebe verpflichtet, seit 2021 für Immobilien und ab 2025 für Infrastrukturanlagen die BIM Methode anzuwenden. Die öffentlichen Bauherren erkennen ausserdem zunehmend das Potenzial, das BIM für sie als Bauherrschaft bietet. Mit dem steigenden Einsatz von BIM sowie dem neuen Beschaffungsgesetz werden die Submissionen mehr und mehr weg vom reinen Preiswettbewerb und hin zu mehr Qualitätswettbewerb verschoben. Der Gesetzgeber möchte sicherstellen, dass die Qualität und die übrigen Zuschlagskriterien im Verhältnis zum Preis mehr Gewicht erhalten.

Um diese Entwicklung zu dokumentieren, wird hier ein aktuelles Beispiel einer BIM-Submission eines öffentlichen Auftraggebers mit BIM-Kriterien und Anforderungen aufgeführt:

Eignungskriterium (EK)

• 1 x BIM-Referenzprojekt (BIM-Leistungsfähigkeit)

Zuschlagskriterien (ZK)

• Preis nur noch mit 40-60% bewertet (Qualitätswettbewerb)
• BIM-Leistungsfähigkeit mit 15-30% bewertet (digitale Leistungsfähigkeit)
  1. Schlüsselpersonal vorhanden (z.B. BIM-Manager bzw. BIM-Verantwortlicher)
  2. BIM-Konzept beschreiben (AVOR, Modellbasierte Baustelle, Dokumentation etc.)
  3. BIM-Kalkulation erstellen (Kostenfaktor und Optimierungspotenzial)
• Referenzen Baustellenpersonal mit 5-10% bewertet (BIM-Erfahrung)
  1. Bauführer
  2. Polier
  3. Maschinist
• Ressourcenschonende Realisierung mit 5-10% bewertet (Nachhaltigkeit)
• Berufsförderung mit 5% bewertet (Nachwuchsförderung)

Im Zuge einer BIM-Submission werden BIM-Anforderungen (EIR/BEP) gestellt und anstelle von 2D-Plänen mit einem BIM-Modell ausgeschrieben.

• Ausgebildetes Personal, welches BIM-Anforderungen interpretieren und auswerten kann
• Geschultes Personal im Umgang mit BIM-Modellen (z.B. Kalkulator, Bauführer)
• Plattform für einen Zugang zum BIM-Modell (CDE / IFC-Viewer)
• Modellbasierte Mengenermittlung als Grundlage für Kalkulation
• BIM-Kalkulation bzgl. Kosten der BIM-Abwicklung und Einsparungspotenzial

Folgende BIM-Anwendungsfälle werden aktuell im Rahmen der BIM-Submission (EIR/BEP) gefordert:

• AVOR / Koordination (BIM-Initialisierung)
• Digitales Datenmanagement (CDE / IFC-Viewer)
• Modellbasierte Baustelle (Aushub, Absteckung, Bewehrung und Schalung etc.)
• Abschlussdokumentation (Rückführung, Ausmass, As-Built Modell etc.)

Die folgenden Zahlen zeigen die Entwicklung der öffentlichen Submissionen mit BIM-Anforderungen (Stand: November 2023).

Wichtig: Die Zahlen basieren auf einer einfachen Stichwortsuche auf simap.ch und haben darum keinen Anspruch auf Vollständigkeit und absolute Genauigkeit. Vielmehr sollen damit die aktuellen Trendbewegungen gezeigt werden.

Wahl der Zusammenarbeit

Die Erstellung eines jeden Bauwerks erfordert unterschiedliche Beteiligte. Keine Organisation ist heute dazu in der Lage dies allein zu bewältigen. Es werden immer mehrere Beteiligte aus unterschiedlichen Organisationen involviert sein, welche folglich zum Teil unterschiedliche Interessen vertreten. Sei dies aus Sicht der Bestellung, Planung, Ausführung, Behörden, Nutzung oder Bewirtschaftung. Das Zusammenwirken aller Beteiligten ist daher für den Projekterfolg essenziell. Damit das Bauwerk seinen Mehrwert in der Bewirtschaftung leisten kann, müssen möglichst alle relevanten Anforderungen und Ziele der Bedürfnisträger erfüllt werden. Hat man sich über diese Ziele geeinigt, so kann die geeignete Zusammenarbeitsform definiert werden. Die zeitlichen, wirtschaftlichen und qualitativen Ziele spielen dabei eine zentrale Rolle. Muss aufgrund von äusseren Rahmenbedingungen innerhalb kürzester Zeit eine Baubewilligung erarbeitet werden, so ist die Zusammenarbeitsform so zu wählen, dass dies möglich ist. Dabei ist die Vertretung der Kompetenzen wichtig. In allen Phasen der Projektentwicklung, Planung und Ausführung sind diese einzubinden. Im Fall der Bauunternehmungen bedeutet dies nicht zwingend, dass die Beauftragung über das gesamte Bauwerk in einer frühen Phase erfolgen muss. Es wäre zum Beispiel möglich, dass diese Kompetenzen als Beratungsleistung erfolgen, um die Bauarbeit sicherzustellen.

Erfolgt die Zusammenarbeit auf die heute übliche Art und Weise, über das Modell Bauplanung nach SIA 112, werden Bauunternehmungen erst mit der Ausschreibung in die Planung involviert. Je nach Gewerk finden vorgängig bereits Gespräche über die Baubarkeit statt. Die SIA 112 sowie auch die Leistungs- und Honorarordnungen sind als Empfehlung zu verstehen, auch wenn sie heute de facto als Standard angewendet werden. Gerade mit der BIM-Methode und zur Optimierung der Zusammenarbeit sollen sie projektspezifisch angepasst werden.

Wichtig ist also, dass alle relevanten Beteiligten aus Planung und Ausführung bereits in einer frühen Phase vertraglich im Projekt involviert werden, um gemeinsam die übergeordneten Projektziele zu erreichen. So fliesst von Anfang an Knowhow aus der Ausführung ins Projekt ein und frühzeitige und disziplinenübergreifende Optimierungen sind möglich. Entsprechend wird die Vergabe der wichtigsten Planer- und Unternehmerleistungen einphasig, d.h. zum gleichen Zeitpunkt, vorgenommen. Damit wird nicht nur Doppelspurigkeit in der Planung vermieden, sondern auch die Termin- und Kostensicherheit deutlich gesteigert, da die Planung frühzeitig auf eine optimierte Ausführung ausgerichtet ist. Um sicherzustellen, dass die vertraglich vereinbarten Leistungen vollumfänglich erbracht werden, wird mittels Digitalisierung die notwendige Transparenz geschaffen.

GU/TU-Modelle

Derzeit in der Praxis am meisten verbreitet ist das GU/TU-Modell, welches bereits bei verschiedenen öffentlichen Bauherren in Aktion ist. Beim GU/TU-Modell werden Planungs- und Werkleistungen miteinander vereint. Die Koordination zwischen Ingenieur und Unternehmer ist Sache des TU. Ob der TU bereits in einer sehr frühen Phase mandatiert wird, zum Beispiel im Rahmen des Vorprojekts oder erst nach erfolgter Projektgenehmigung, ist projektabhängig. Der Bauherr erhält in einem GU/TU-Modell einen einzigen (vertraglichen) Ansprechpartner.

Dank der Ausprägung des Vertrags als Werkvertrag stehen dem Bauherrn in einem einzigen Vertrag sämtliche Mängelrechte zu. Die ersten Erkenntnisse von Bauherrenseite sind mehrheitlich positiv. Zu erkennen ist, dass im TU-Modell die Motivation der Beteiligten generell gross ist. Es findet eine hohe Identifikation mit dem Projekt statt. Alle ziehen am gleichen Strang und es wird in der Planung und in der Ausführung sowie bereits im Rahmen der Offerterarbeitung entsprechend optimiert.

Integrated Project Delivery (IPD)

Integrated Project Delivery (IPD), oder integrierte Projektabwicklung, ist ein kollaboratives Bauprojektverfahren, bei dem alle relevanten Teilnehmer (Menschen, Systeme, Strukturen und Prozesse) von Anfang an miteinbezogen werden und gemeinsam Nutzen und Risiken tragen. Basierend auf agilem Projektmanagement und mit Lean Management / Lean Construction Prinzipien steht das Projekt bei IPD immer im Vordergrund. Alle anderen Faktoren, wie z.B. Firmenzugehörigkeit oder Abteilungsziele haben sich strikt unterzuordnen. Mit IPD soll das Verständnis unter den Protagonisten erhöht, Risiken aufgeteilt und Fachkompetenz möglichst früh herbeigezogen werden. So können Planungsphasen kürzer und effizienter gestaltet werden und potenzielle Konflikte von Anfang behoben werden. Die Verwendung von BIM stellt eine der Voraussetzungen bzw. Empfehlungen für die Anwendung von IPD dar.

Mit IPD wählt der Bauherr sein Projektteam bzw. die Schlüsselparteien zu Beginn des Projekts aus. Die Schlüsselparteien bestehen jeweils mindestens aus dem Bauherr, dem Architekturbüro und dem Generalunternehmer. Zusätzlich können je nach Komplexität weitere Experten oder Unternehmen zugezogen werden. Die Auswahl sollte dabei nicht über eine klassisches Ausschreibungsverfahren mit Hauptfokus Preis erfolgen, sondern über die Qualifikation basierend auf technischer Kompetenz, Erfahrung, Erfolgsbilanz, Integrität und Verpflichtung zum kollaborativen Prozess.

Die integrierte Projektbearbeitung fokussiert insbesondere auf Kooperation, die wiederrum auf gegenseitigem Vertrauen basiert. Ohne gegenseitiges Vertrauen kann IPD nicht funktionieren, daher ist auch eine transparente Buchhaltung der Projektteilnehmer notwendig. Zudem einigen sich die Schlüsselparteien zu Beginn des Projekts auf eine Mehrparteien-​Vereinbarung – entweder mit oder ohne Gründung einer einfachen Gesellschaft. Die Vereinbarung besagt, dass Risiken und Erfolge gleichmässig aufgeteilt werden. Die Schlüsselparteien werden für ihren jeweiligen Aufwand entschädigt, zudem werden Zielerreichungsprämien aus einem Bonustopf gezahlt, falls die Projektziele erreicht werden. Ohne Erreichen der Projektziele gibt es keine Gewinne bzw. Prämien. Bei Misserfolg trägt zudem jeder Partner einen Teil der Verantwortung bzw. Haft. Die projizierten Projektkosten und Terminvereinbarungen werden von den jeweiligen Parteien garantiert.

Beispiele für IPD-Projekte in der Praxis:

Schaffhauserstrasse Zürich (Implenia) https://implenia.com/investoren/halbjahresberichte/2021/integrated-project-delivery/

Thermoplan Unique (HHM) https://www.thermoplan.ch/en/thermoplan/newbuilding-unique/partners

Design-Build

Design Build ist ein Projektabwicklungs-Modell, welches die integrierte, lebenszyklusorientierte Entwicklung, Planung und Ausführung eines Bauwerkes durch ein Projektteam unter der Verantwortung eines Gesamtleisters in intensiver Kooperation mit den wichtigsten Planern und Werkgruppen-Unternehmern beinhaltet. Das oberste Ziel ist die Realisierung eines in allen drei Dimensionen der Nachhaltigkeit optimierten Bauwerks für den Bauherrn, das durch einen funktional ausgeschriebenen Innovations-, Kosten- und Qualitätswettbewerb sichergestellt werden soll. Der Bauherr schliesst nach der Vergabe an das siegreiche integrierte Projektteam einen Werkvertrag mit einer umfassenden Gewährleistung hinsichtlich der vereinbarten Ziele mit dem Gesamtleister, der gleichzeitig seinerseits zur Erreichung der jeweiligen Teilziele die weiteren Projektteam-Mitglieder vertraglich einbindet. Zentrale Aspekte dabei sind gleichgerichtete Interessen, die Übernahme der Verantwortung für die Schnittstellen durch den Gesamtleister und für die entsprechenden Teilbereiche durch die jeweils zuständigen Partner mit Chancen und Risiken, gemeinsame Werte wie Offenheit, Ehrlichkeit, Transparenz und Lösungsorientierung sowie ein Vergütungssystem, das sowohl Optimierungen zu Gunsten des Gesamtprojektes als auch innovative Unternehmerleistungen belohnt. (übernommen aus dem Glossar von Bauen digital Schweiz / buildingSMART Switzerland)

Im Positionspapier Integrierte Abwicklungsmodelle von bdCH (2022) werden insbesondere IPD und Design-Build an einem Beispiel ausführlich beschrieben: https://bauen-digital.ch/assets/Downloads/de/2022-08-Positionspapier-Integrierte-Projektabwicklungsmodelle-definitiv2.pdf

BIM Stufenplan Schweiz

Da der digitale Wandel nicht von heute auf morgen realisierbar ist, hat Bauen digital Schweiz / buildingSMART Switzerland den Stufenplan entwickelt: Als abstraktes Modell beschreibt er den Grad der digitalen Durchgängigkeit in der jeweiligen Stufe. Auf diese Weise lässt sich der Transformationsprozess strukturieren und der Mehrwert für alle Beteiligten stufengerecht und transparent aufzeigen. Der Stufenplan ist derzeit in Überarbeitung mit dem Ziel, von Stufe 2 (aktueller Markstand) auf Stufe 3 zu gelangen.

Link: https://bauen-digital.ch/de/produkte/stufenplan/

Weitere buildingSMART-Publikationen

Link: https://bauen-digital.ch/de/produkte/publikationen/

EIR – Exchange Information Requirements

Zu Deutsch: Austausch-Informationsanforderung, Informationsanforderungen im Zusammenhang mit einer Informationsbestellung. Die Exchange Information Requirements (EIR) fassen die organisatorischen Informationsanforderungen, die Informationsanforderungen in Bezug auf den Betrieb des Assets sowie die Projekt-Informationsanforderungen zu einem eindeutigen und kohärenten Anforderungssatz des Informationsbestellers zusammen. Gemeinsam mit der eigentlichen Projektbestellung bilden die EIR bilden den Inhalt einer Submission und werden durch die Anbieter im pre-appointment BEP beantwortet.

Link: https://www.kbob.admin.ch/kbob/de/home/themen-leistungen/kbob-vertragsbeilagen.html

BEP – BIM Execution Plan

Der BIM Abwicklungsplan bzw. BIM Execution Plan ist eine projektbezogene Zusammenfassung aller Aktivitäten der Projektbeteiligten in Bezug auf BIM. Diese Organisationsregeln sollen die Zusammenarbeit der Projektbeteiligten ordnen und damit die laufende Projektarbeit vereinfachen. Ein BIM Abwicklungsplan erhöht somit die Umsetzungs-​ sowie Erfolgschancen der BIM-​Methodik für Bauprojekte und ist damit ein wichtiger Treiber für die Etablierung von BIM in der Schweizer Baubranche.

Vorlage BEP der SIA: SIA_D0270_Vorlage_BIM-Projektabwicklungsplan_2018-02-13.docx (live.com)

Link: https://baumeister.swiss/bim-projektabwicklungsplan/

SIA-Normierung

Klare Standards sind eine wichtige Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung eines BIM-​Projektes. In der Schweiz ist die BIM-Normierung beim Schweizerischen Ingenieur- und Architektenverein (SIA) angesiedelt. Eine Auswahl der bisherigen nationalen und internationalen Normen und Arbeitsdokumenten sowie informative Artikel und Links zum Thema digitale Transformation in der Planungs- Bau- und Immobilienbranche sind auf der SIA-Webseite verfügbar.

KBOB Faktenblatt

Das KBOB Faktenblatt zum Umgang mit digitalen Daten bei der Anwendung von BIM in Planungs- und Bauprojekten gibt einen Überblick zu ausgewählten Themen, welche im Umgang mit Daten bei der Anwendung von BIM in Planungs- und Bauprojekten zu beachten sind, insbesondere: Zum Eigentum und zur Datenhoheit, zur Datennutzung, zur Datensicherheit, zum Datenschutz und zur Haftung.

CRB: Elementbasierter Baukostenplan (eBKP)

Der Baukostenplan dient dazu, die Kosten für einzelne Bauelemente oder Gewerke aufzuschlüsseln und zu verwalten. Um den Einstieg in die elementbasierte Baukostenplanung zu erleichtern, gibt es zu den Schweizer Normen SN 506 511 eBKP-H und SN 506 512 eBKP-T Anwenderhandbücher. Mit ihr gelingt die Strukturierung und Darstellung der Baukosten eines Bauprojekts. Aktuell sind verschiedene Bestrebungen zum Thema modellbasierte Ausschreibung im Gang. Dabei werden unter anderem die Optionen NPK-Weiterentwicklung, eBKP sowie bauteilbasierte Kalkulation untersucht.

buildingSMART: IFC

Die Industry Foundation Classes (IFC) sind ein offener Standard – SN EN ISO 16739 normiert – zur Beschreibung digitaler Bauwerksmodelle und werden laufend weiterentwickelt. Wie in der Abbildung 14 ersichtlich, kann zum Beispiel der Tragwerksingenieur aus seinem Autorenwerkzeug ein digitales Bauwerksmodell als IFC-Datei exportieren, welches die Bauunternehmung referenzieren oder importieren kann. Basierend auf diesen Informationen, kann die Bauunternehmung das Ausführungsmodell erstellen, welches alle für sie relevanten Informationen beinhaltet. Dieses Ausführungsmodell kann dann wiederum als IFC-Datei vielseitig auf der Baustelle genutzt werden: Um Absteckungen vorzunehmen, Qualitätskontrollen zu machen, oder als Grundlage für Maschinensteuerungen. Auf der gemeinsamen Projektplattform können mehrere, digitale Bauwerksmodelle zusammengeführt werden.

Beim Export aus der nativen Umgebung des Autorenwerkzeugs ins IFC-Schema kommen Model View Definitions (MVD) zur Anwendung. Dabei wird eine definierte Teilmenge des IFC-Schemas mit Daten aus dem Autorenwerkzeug befüllt. MVD werden für eine oder mehrere Anwendungen definiert. «buildingSMART International» zertifiziert Autorenwerkzeuge für den In- und / oder Export von definierten MVD. Die jeweils aktuellen Versionen sind hier ersichtlich: https://technical.buildingsmart.org/standards/ifc/mvd/mvd-database/ 

Fachdatenkatalog

Ein Fachdatenkatalog ist eine strukturierte Zusammenfassung der BIM-Datenanforderungen für ein bestimmtes Fachgebiet oder eine bestimmte Branche. Er listet typischerweise alle relevanten Bauteile oder Objekte auf und beschreibt deren Eigenschaften und Beziehungen zueinander. Ein Fachdatenkatalog kann als Leitfaden für die Datenmodellierung in einem BIM-Projekt verwendet werden, um sicherzustellen, dass alle relevanten Anforderungen erfüllt werden und die Daten konsistent und interoperabel sind. Der Fachdatenkatalog kann auch als Grundlage für den Datenaustausch zwischen verschiedenen Softwareanwendungen dienen, die mit BIM arbeiten.

Derzeit sind dem SBV die Fachdatenkataloge der SBB und des Kantons Zürich bekannt. Künftig muss die Anstrengung optimalerweise in Richtung eines einheitlichen Fachdatenkatalogs für die Schweizer Baubranche gehen.