Intelligenter bauen: Wie BIM das Bauwesen verändert

In einer so komplexen Branche wie dem Bauwesen war der Bedarf an intelligenteren, integrierten Prozessen nie größer. Building Information Modeling (BIM) verändert die Art und Weise, wie Gebäude entworfen, gebaut und betrieben werden und sorgt in jeder Projektphase für Präzision. BIM ist mehr als reine 3D-Modellierung. Es steht für eine digitale Revolution in der Baubranche und ermöglicht Teams, auf einer gemeinsamen, verlässlichen Datengrundlage zu arbeiten und fundierte Entscheidungen zu treffen, die sowohl Risiken als auch Kosten minimieren. Die folgenden Abschnitte zeigen, wie diese leistungsstarke Bausoftware Effizienz, Koordination und Zusammenarbeit verbessert.

Was ist BIM?

BIM oder Building Information Modeling ist ein digitaler Prozess, der in der Architektur, im Ingenieurwesen und im Bauwesen eingesetzt wird, um detaillierte 3D-Modelle von Gebäuden und Infrastrukturen zu erstellen und zu verwalten. Im Gegensatz zu traditionellen Bauplänen umfasst BIM nicht nur 2D-Geometrie, sondern auch 3D-Beziehungen, Materialien und weitere wichtige Informationen. So werden Visualisierung, Abstimmung und Analyse über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg verbessert – vom Entwurf über den Bau bis hin zu Betrieb und Instandhaltung.

Stellen Sie sich BIM wie ein digitales LEGO-Set für Gebäude vor: Anstelle zweidimensionaler Pläne nutzen Sie ein intelligentes 3D-Modell, in dem für jeden Stein und jedes einzelne Bauteil klar ist, was es ist, aus welchen Materialien es besteht und wie es sich mit den anderen Komponenten verbindet. So wie LEGO-Steine strukturiert zusammenpassen, sorgt BIM für klare Verbindungen zwischen allen Beteiligten. Architekten, Ingenieure und Bauunternehmen können so frühzeitig potenzielle Probleme erkennen und das Projekt reibungslos von Anfang bis Ende steuern.

Warum ist BIM wichtig?

Wie andere Bausoftware adressiert auch BIM die größten Herausforderungen der Branche: Ineffizienz, Fragmentierung und teure Fehler. Und obwohl vor allem Architekten und Ingenieure zu den Hauptnutzern zählen, profitieren alle Projektbeteiligten – vom Büro bis zur Baustelle. Besonders in Kombination mit einer Baumanagement-App verbessert BIM die Kommunikation von Anfang bis Ende und reduziert Fehler.

Wie BIM das Bauwesen verändert

• Umfassende digitale Modellierung (Virtual Design and Construction, VDC): BIM verwandelt statische Unterlagen in interaktive 3D-Modelle und verbessert so die Visualisierung und Integration von Bauteilen.

• Konflikterkennung (Clash Detection): Erkennt Planungsfehler frühzeitig und minimiert dadurch Nacharbeiten, Verzögerungen und Baukosten.

• Verbesserte Zusammenarbeit: Die Nutzung einer gemeinsamen digitalen Plattform wie Fieldwire stärkt die Zusammenarbeit, reduziert Missverständnisse und verbessert die Koordination.

• Kosteneinsparungen und Lebenszyklusmanagement: Liefert präzise Daten für Betrieb und Instandhaltung, senkt langfristige Kosten und steigert die Nachhaltigkeit.

Wie sieht der BIM-Prozess aus?

Hier ein kurzer Überblick über den gesamten BIM Prozess von Anfang bis Ende für ein typisches Großprojekt:

1. Entwurf und Planung

• Erstellung detaillierter 3D-Modelle

• Identifizierung potenzieller Planungskonflikte

• Optimierung der statischen und architektonischen Fachplanung

• Durchführung einer frühen Kollisionsprüfung

2. Bauphase

• Nutzung des digitalen Modells als exakte Umsetzungsvorlage

• Koordinierung der Abläufe verschiedener Gewerke

• Gewährleistung präziser räumlicher Platzierung

• Minimierung von Unklarheiten und Fehlern auf der Baustelle

3. Projektmanagement

• Echtzeit-Überwachung des Projektfortschritts

• Kontrolle von Budget und Zeitplan

• Erstellung umfassender Leistungsanalysen

• Förderung einer transparenten Kommunikation

4. Betrieb und Instandhaltung

• Transformation des digitalen Modells in ein Werkzeug für das Anlagenmanagement

• Planung der vorbeugenden Instandhaltung

• Überwachung der Gebäudesysteme

• Unterstützung des langfristigen Gebäudemanagements

Wirtschaftlicher Nutzen (Return on Investment - ROI) von BIM

BIM ist ein teurer und arbeitsintensiver Prozess, der hochqualifizierte Fachkräfte erfordert. Ein vollständiges BIM-Modell bildet das gesamte Gebäude digital bis ins kleinste Detail ab. Die Erstellung eines BIM-Modells kann bis zu 9,68 US-Dollar pro Quadratmeter kosten. Für ein 15-stöckiges Gebäude mit 2.300 m² pro Etage ergeben sich so rund 337.500 US-Dollar – eine beachtliche Investition. Die während des Bauprozesses erzielten Kosten- und Zeitersparnisse rechtfertigen diese Investition jedoch in vielen Fällen.

Der Wirtschaftliche Nutzen (ROI) von BIM bei Bauprojekten variiert je nach Ausführungsqualität sowie der Komplexität und Größe des Projekts. Nachfolgend finden Sie eine grobe Einschätzung zur Kapitalrendite bei der Nutzung von BIM:

Typische ROI-Schätzungen

Weltweit liegt die am häufigsten genannte Spanne für den ROI von BIM zwischen 10 und 25 %, besonders bei Unternehmen mit mittlerem bis hohem BIM-Einsatz.

Ein einheitliches Maß für den ROI existiert zwar nicht, aber finanzielle Kennzahlen wie Kosteneinsparungen, höhere Gewinne und Produktivitätssteigerungen gelten als maßgeblich. Hinzu kommen Faktoren wie weniger Informationsanfragen, weniger ungeplante Änderungen, höhere Kundenzufriedenheit und weniger Störungen im Bauablauf.

Fallstudie: Mortenson Construction

Mortenson, ein langjähriger BIM-Anwender, hatte zunächst kein System zur Messung der Auswirkungen von BIM auf seine Projekte. Als in Colorado neben dem vergleichbaren Forschungsgebäude Research 1 (R1) das R2-Projekt entstand, arbeitete das Unternehmen mit der University of Colorado zusammen, um eine unabhängige Vergleichsstudie der beiden Projekte durchzuführen.

Zentrale Ergebnisse

Kosteneinsparungen:

• 780 weniger Informationsanfragen bei R2 im Vergleich zu R1, was allein bei den administrativen Kosten 585.000 US-Dollar einsparen konnte.

• 74 % weniger Informationsanfragen während der Fundamentarbeiten und 47 % weniger bei der Stahlbauphase.

Effizienzsteigerungen:

• R2 wurde sechs Monate früher fertiggestellt als R1.

Wichtige Anbieter von BIM-Software

BIM ist ein langwieriger Prozess und erfordert häufig verschiedene Softwarelösungen für unterschiedliche Gewerke oder Projektphasen. Beispielsweise kann Revit zur Modellierung verwendet werden, Navisworks für die Kollisionsüberprüfung und ein Tool wie Fieldwire für die Nutzung des BIM-Modells auf der Baustelle.

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die führenden BIM-Plattformen in Nordamerika.

Autodesk

Revit: BIM-Modellierung für Architektur-, Ingenieur- und Bauprozesse.

Civil 3D: Infrastrukturplanung, Geländeplanung und Tief- und Ingenieurbau.

BIM Collaborate Pro: Cloudbasierte Zusammenarbeit in Revit, Civil 3D und plant 3D für Echtzeit-Kollaboration.

Navisworks: Kollisionsprüfung, 4D/5D-Simulation und interdisziplinäre Koordination.

Trimble

Tekla Structures:: Fortschrittliche Modellierung von Stahl- und Betonkonstruktionen mit integrierter Fertigungsanbindung.

Trimble Connect: Zentrale Datenfreigabe, modellbasierte Statusverfolgung und phasenübergreifende Zusammenarbeit.

Nemetschek Group

Allplan Architecture: BIM-orientierte Architekturplanung und Dokumentation.

Vectorworks: Integrierte BIM-Workflows für Architektur, Landschaftsgestaltung und Entertainment-Design.

BIM auf der Baustelle nutzen

Büroteams haben in den vergangenen Jahren von BIM-Software profitiert. Allerdings hat sich gezeigt, dass der direkte Zugriff auf 3D-Modelle auf der Baustelle mindestens ebenso wertvoll ist. Mit einer Baumanagement-App wie Fieldwire können Teams 3D-Modelle direkt auf der Baustelle aufrufen, Details überprüfen und sich einen umfassenden Überblick über die Gegebenheiten auf der Baustelle verschaffen.

Der 3D-Viewer von Fieldwire verbindet Bau- und Planungsteams, indem er präzise Distanzmessungen zwischen Lüftungsleitungen, Rohren, Decken und anderen Bauteilen ermöglicht. So lässt sich BIM auf der Baustelle gezielt einsetzen, um die Produktivität zu steigern:

• Schnellere Problemlösung: Die Visualisierung des Modells vor Ort hilft Teams, Konflikte oder Unklarheiten bei der Planung frühzeitig zu erkennen und schnell zu beheben.

• Überprüfung vor Ort:__ Mit dem 3D-Viewer können Montageorte, Dimensionen und Ablauf direkt überprüft werden. Das minimiert Nacharbeiten und sorgt dafür, dass alles nach Plan realisiert wird.

• Aktuelle Informationen in Echtzeit: Die Teams auf der Baustelle haben jederzeit Zugriff auf aktuelle 3D-Modelle, Zeichnungen und Leistungsbeschreibungen auf Mobilgeräten.

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Das volle Potenzial von BIM ausschöpfen

Von der Materialkoordination und Abfallvermeidung bis hin zur Lösung von Streitfällen auf der Baustelle: BIM steigert die Effizienz nicht nur in der Planung, sondern entlang der gesamten Wertschöpfungskette am Bau. Die Branche entwickelt sich weiter, und BIM rückt ins Zentrum einer effizienteren und stärker vernetzten Zukunft des Bauwesens.