BIM für Bauunternehmen – Chancen für den Massivbau

Das Thema BIM ist in Deutschland in der Mitte der Baubranche angekommen. Dank der Arbeit vorausschauender Unternehmen, engagierter Verbände, innovativer Lösungsanbieter und politischer Initiativen ist der Einsatz digitaler Planungsmethoden in den vergangenen Jahren immer stärker in den Fokus gerückt. Der Einsatz von BIM konzentriert sich dabei aber noch stark auf die Planungsleistungen in Architektur und dem konstruktiven Ingenieurbau. Die Bauausführung hinkt, wenn es um die Einführung modellbasierter Arbeitsweisen geht, noch immer hinterher. Dabei ist das Potential für Bauunternehmen immens. Ein wenig beleuchtetes Thema ist hier beispielsweise der Einsatz von BIM für den Rohbau und Massivbau.   

Herausforderungen und neue Arbeitsweisen

Dass sich der Wandel der Arbeitsweisen zu BIM in Bauunternehmen langsamer vollzieht, ist eigentlich verständlich. Die Umstellung von 2D auf 3D und BIM im Planungsbüro erfordert Umdenken. Sie ist aber dennoch erst einmal ein Wandel im eigenen Büro, der oft mit der Umstellung von einer Softwarelösung auf die andere beginnt. Im ausführenden Unternehmen greift dieser Wandel noch stärker in klassische Arbeitsweisen und Rollenverteilungen ein. Die Konkurrenz zum 3D-Modell heißt hier meist noch Papier und Bleistift oder Excel. Die Mitarbeiterrolle, in deren Verantwortungsbereich ein BIM-Modell erstellt werden könnte, existiert vielleicht noch gar nicht. Viele Mitarbeiter, die von diesem profitieren könnten, sind wahrscheinlich noch nicht an die IT angebunden. 

Die Einführung von BIM im ausführenden Unternehmen erfordert also Mut, neue Wege zu gehen. Der mögliche Gewinn ist aber immens. Denn traditionelle Arbeitsprozesse stellen moderne Massivbauprojekte vor Herausforderungen, die sich mit einem 3D-Modell leicht umgehen lassen. Dies zeigt sich beispielsweise bei den Abrufen des Transportbetons. Basiert die Planung und der Abruf von Betonmengen auf einer 2D-Planung, oder wird sogar händisch abgewickelt, mangelt es in der Realität oft an exakten, gut abgestimmten und aktuellen Informationen. Die Überschneidung von Verantwortlichkeiten, doppelte Arbeit und ungenaue Betonmengen senken die Produktivität des Projekts und gefährden Budget und Zeitpläne.

Auch aus Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit sind die traditionellen Arbeitsweisen eine große Herausforderung. Die Verschwendung von Material und Ressourcen durch Nacharbeiten und falsche Materialbestellungen ist ein großes Problem der Branche und belastet die Umwelt. Denn um sicher zu gehen, dass die bestellte Betonmenge ausreicht und die Baustelle nicht still steht, wird meist mehr Material bestellt als eigentlich benötigt wird. Diese „lieber zu viel als zu wenig“-Mentalität führt in der Praxis jedoch zu immensen Entsorgungskosten.

Verlässliche Informationen Dank ausführungsreifer Modelle

Immer mehr Bauunternehmen sehen deshalb den Schlüssel für effizientere Projekte und die Minimierung von Ressourcenverschwendung am Bau in der Einführung von BIM und digitaler Werkzeuge.
Im Zentrum steht der Einsatz ausführungsreifer Modelle, die verlässliche Informationen für Arbeitsvorbereitung und der Umsetzung auf der Baustelle liefern 

Nicht jedes 3D-Modell bietet dabei den gleichen Informationsgehalt. Ausführungsreife Modelle liefern neben exakte Geometrien auch parametrische Daten, die für die Ausführung auf der Baustelle benötigt werden sowie exakte, intelligente Informationen, die über den gesamten Projektlebenszyklus verwendet werden können. So beinhaltet beispielsweise ein ausführungsreifes Ortbeton-Modell korrekte Informationen zu allen Betonierabschnitten, einschließlich der Flächen, Volumen, Betonrezeptur, Kostenstellen sowie Details zu Bewehrung, Einbauteile und Schalung. Durch ein höheres LOD (Level of Development) profitieren Projektpartner von einer verlässlichen Planung, besseren Kostenkalkulation, schnellerer Fertigung und erhöhter Automatisierung. Bereits in frühen Projektphasen helfen ausführungsreife Modelle, den Entwurfsprozess zu optimieren, die Koordination zwischen Projektbeteiligten zu verbessern und Fehler während der Bauausführung zu vermeiden, noch bevor sie entstehen. Je zuverlässiger die im Modell verfügbaren Informationen sind, umso mehr werden Beteiligte diese Daten nutzen. So kann sich das volle Potential von BIM entfalten.

Verlässliche Daten für die Kalkulation

In Massivbauprojekten profitiert vor allem die Kalkulation vom 3D-Modell. Betonmengen und andere Berichte lassen sich direkt aus dem Modell extrahieren. So profitieren Bauunternehmen von durchgehend korrekten Massen und stets aktuellen Daten. Die Zuordnung zu den verschiedenen Kostenstellen der Bauteile lässt eine zeitnahe Abrechnung zu. Aufwendiges Aufmessen für die Abnahme entfällt und kann bei klarer Kommunikation zum Bauherren zu schneller Freigabe der Gelder führen. Erbrachte Leistungen können so schneller abgerechnet werden. Der Kapitalfluss reduziert finanzielle Risiken für das Bauunternehmen.

Schalung genau nach Bedarf geplant

Auch die Planung und der Einsatz von Schalungen, zwei der zeitaufwendigsten Aufgaben des Rohbaus, können durch den Einsatz von BIM optimiert werden. So lassen sich beispielsweise in der BIM-Software Tekla Structures von Trimble Schalflächen automatisiert berechnen, nach Standort, Betonierabschnitt, Ablauf und Schalungstyp kategorisieren und anschaulich im 3D-Modell darstellen. Dabei eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Massenermittlung und damit für Planung, Beschaffung und Montage der Schalung. Bauunternehmen erhalten ein besseres Projektverständnis und können die Schalung in der Zeitplanung optimal berücksichtigen. Zeichnungen und Lieferlisten können direkt aus dem Modell erstellt werden. Ausführende Unternehmen profitieren dank schnell erstellter, detailgetreuer Schalungsmodelle von einer besseren Koordination und Kommunikation. Das 3D-Modell macht die Anforderungen für die Schalung für alle auf der Baustelle einfach und schnell verständlich. Probleme werden frühzeitig erkannt. So sparen Unternehmen Zeit, vermeiden Fehler bei der Ausführung und können dank besserer Arbeitsvorbereitung die Schalungsarbeiten auf der Baustelle optimieren. Auch Schalungsanbieter haben dieses Potential erkannt und bieten ihre Schalungssysteme mittlerweile in den 3D-Bibliotheken von BIM-Herstellern an. So kann die tatsächlich verwendete Schalung direkt in das BIM-Modell eingefügt werden. 

Effektive Kommunikation und effizientere Arbeitsprozesse

Ein konsistentes Betonmodell stellt zudem sicher, dass ausführende Bauunternehmen komplexere Teile des Projekts besser koordinieren und kommunizieren können. Eine engere Zusammenarbeit aller Beteiligten ist das beste Mittel gegen ineffiziente Prozesse. Daten werden in transparenter Art und Weise gesammelt, gespeichert und geteilt. Projektbeteiligte können den aktuellen Projektstand überprüfen und gemeinsam Änderungen am Modell vornehmen. So lassen sich Nacharbeit und doppelte Arbeit besser vermeiden. Bauunternehmen können Projekte so deutlich effizienter und schneller abwickeln, von der Vorplanung bis zum Betonieren. Durch die Automatisierung von Prozessen können Änderungen im Projekt deutlich schneller Rechnung getragen werden.

Bessere Kommunikation zwischen Büro und Baustelle

Der Einsatz ausführungsreifer 3D-Modelle im Rohbau stärkt zudem die Verbindung zwischen Büro und Baustelle. Im Rahmen eines BIM-to-Field-Prozesses können beispielsweise mithilfe einer Totalstation schnell und präzise Punkte auf der Baustelle abgesteckt werden. Durch die direkte Integration des 3D-Modells mit Vermessungsgeräten können die ausgeführten Bauteile stets mit dem Modell verglichen werden. Der Datenfluss funktioniert dabei auch umgekehrt. Nach dem Betonieren können die Informationen von der Baustelle zurück ins Modell geführt werden. So können Bauunternehmen die Qualität der Ausführung kontrollieren und im Notfall rechtzeitig gegensteuern. Alle Informationen, die vor Ort aufgenommen werden, können detailgetreu auf das Gebäudemodell übertragen werden. Passt das Bauwerk im Modell, passt es auch in die reale Umgebung oder zum Bestand. Durch aktuelle, konsistente Informationen und Dokumente direkt aus dem 3D-Modell sichern sich ausführende Unternehmen einen beständigen und reibungslosen Baufortschritt. 

Erfahren Sie mehr zum Einsatz von BIM für Bauunternehmen: 

• 3D Modelle für den Rohbau: Cidon geht neue Wege mit Tekla
• BIM im Massivbau bei UCI Industrial Construction Services

Die ungekürzte Version dieses Artikels erschien im Magazin Bauprodukte digital 2020 von Ernst & Sohn.