Die Verknüpfung von BIM und CAFM unter Berücksichtigung des IoT. Eine Analyse zur Implementierung der Prozesse bei der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG


Masterarbeit, 2020

124 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Vorwort

1. Einleitung
1.1 Ausgangslage, Problemstellung und Motivation
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

2. Grundlagen
2.1 Building Information Modeling
2.1.1 Definition
2.1.2 BIM-Stufen
2.1.3 BIM-IT
2.1.4 BIM-Strukturen
2.1.5 BIM-Modelle
2.1.6 BIM-Daten
2.1.7 StatusQuo
2.2 Computer Aided Facility Management
2.2.1 Definition
2.2.2 Datenformate
2.2.3 StatusQuo
2.3 Internet of Things
2.3.1 Grundlagen
2.3.2 IoT-Architektur
2.3.3 Cloud Computing
2.3.4 BigData
2.3.5 StatusQuo

3. Analyse der Methodenverknüpfung
3.1 Grundlagen - BIM und CAFM
3.1.1 Vorteile
3.1.2 Integrationsstufen
3.2 Stufe 3 - BIM und CAFM
3.2.1 Reifegrad
3.2.2 Daten
3.2.3 Gemeinsame Datenumgebung
3.2.4 Herausforderungen
3.3 Grundlagen - IoT
3.3.1 Vorteile
3.3.2 IoT-Technologien für das Facility Management
3.3.3 Berücksichtigung in Planung und Realisierung
3.3.4 Integrationsstufen
3.3.5 Herausforderungen

4. Analyse der Implementierung
4.1 DigitalTwin
4.2 Prozessschritte

5. Anwendungsfall E
5.1 Ausgangssituation
5.2 Analyse der Ist-Strukturen
5.2.1 Aufbauorganisation
5.2.2 Ablauforganisation
5.2.3 Eagle
5.3 BPMN Prozessmap
5.4 Zusätzliche Leistungen
5.4.1 Evaluation
5.4.2 Verifizierung
5.4.3 Planung
5.4.4 Realisation
5.4.5 Betrieb

6. Schluss
6.1 Resümee
6.2 Fazit
6.3 Ausblick

A. Anhang
A.l. Definition der LoDs
A.2. Grundsatzentscheidung
A.3. Festlegung der Integrationsstufe
A.4. Analyse der IoT-Verknüpfung
A.5. Festlegung der Datenformate
A.6. Abstimmung der IoT-Architektur
A.7. Bereitstellung des Modellservers
A.8. Definition der FM-Anforderungen
A.9. Definition der Informationsanforderungen
A.10. Bestimmung des CAFM-Systems
A.ll. Vertragliche Abstimmungen mit den Planem
A.12. Sicherstellung der Modellqualität
A.13. Bereitstellung der Dokumente
A.14. Übergabe an den Betrieb

Literaturverzeichnis

Verzeichnis der Gesetze

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: BIM-Strategie der E

Abbildung 2: Entwicklung der Gebäudedaten

Abbildung 3: BIM-Dimensionen

Abbildung 4: BIM-Matrix

Abbildung 5: BIM-Reifegradmodell (Maturity Model)

Abbildung 6: Projektabwicklung klassisch vs. BIM

Abbildung 7: Interaktion der BIM-Rollen

Abbildung 8: Hierarchie der Informationsanforderungen

Abbildung 9: COBie-Übersicht für Gebäude

Abbildung 10: Gesamtklassifizierungssystem nach CAFM-Connect

Abbildung 11: Anwendung von Verknüpfungen

Abbildung 12: Planungsmethoden in Unternehmen

Abbildung 13: Leistungsbereiche des Gebäudemanagement

Abbildung 14: Grundstruktur CAFM-System

Abbildung 15: Datenbasis für CAFM

Abbildung 16: Import- & Exportunterstützte Datenformate in CAFM-Systemen

Abbildung 17: Quantifizierung des Verhaltens

Abbildung 18: Architekturkonzept für das Internet ofThings

Abbildung 19: Dienstleistungsebenen Cloud Computing

Abbildung 20: Hype Cycle für das Internet ofThings 2019

Abbildung 21: Stufe 1 - Einmalige Datenübergabe

Abbildung 22: Stufe 2 — bidirektionaler Datenaustausch

Abbildung 23: Stufe 3 - zentraler Modellserver

Abbildung 24: Datenanreicherung für den Betrieb im Projektverlauf

Abbildung 25: Entwicklung LoD

Abbildung 26: Phasenabhängige Zuordnung vom LoD

Abbildung 27: Konzept einer gemeinsamen Datenumgebung

Abbildung 28: Stufe 1 — unabhängige Datenbanken

Abbildung 29: Stufe 2 — unidirektionale Verknüpfung

Abbildung 30: Stufe 3 — bidirektionale Verknüpfung

Abbildung 31: Stufe 4 — gemeinsamer Modellserver

Abbildung 32: Grundmodell des Digital Twin

Abbildung 33: Cloud-Konzept

Abbildung 34: Gesamtverknüpfung von BIM, CAFM und IoT

Abbildung 35: Facility Management bei der E

Abbildung 36: Standardplanungs- und Realisationsverlauf

Abbildung 37: Konzept Eagle

Abbildung 38: Datenimport/-export Dynamics Datenbank

Abbildung 39: BPMN-Symbole für Prozess-Diagramme

Abbildung 40: Grundsatzentscheidung

Abbildung 41: Festlegung der Integrationsstufe

Abbildung 42: Analyse der IoT-Verknüpfung

Abbildung 43: Festlegung der Datenformate

Abbildung 44: Abstimmung der IoT-Architektur

Abbildung 45: Bereitstellung des Modellservers

Abbildung 46: Definition der FM-Anforderungen

Abbildung 47: Definition der Informationsanforderungen

Abbildung 48: Bestimmung des CAFM-Systems

Abbildung 49: Vertragliche Abstimmungen mit den Planem

Abbildung 50: Sicherstellung der Modellqualität

Abbildung 51: Bereitstellung der Dokumente

Abbildung 52: Übergabe an den Betrieb

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Übersicht offener Datenformate

Tabelle 2: CAFM-Funktionalitäten

Tabelle 3: Dienstleistungsklassifizierung und Gebäudemanagementzuordnung

Tabelle 4: Checkliste für Schritt 1 — Grundsatzentscheidungen

Tabelle 5: Checkliste für Schritt 2 — Festlegung der Integrationsstufe

Tabelle 6: Checkliste für Schritt 3 — Analyse der IoT-Verknüpfung

Tabelle 7: Checkliste für Schritt 4 — Festlegung der Datenformate

Tabelle 8: Checkliste für Schritt 5 — Abstimmung der IoT-Architektur

Tabelle 9: Checkliste für Schritt 6 — Bereitstellung des Modellserver

Tabelle 10: Checkliste für Schritt 7 — Definition der LoDs

Tabelle 11: Checkliste für Schritt 8 — Definition der FM-Anforderungen

Tabelle 12: Checkliste für Schritt 9 — Definition der Informationsanforderungen

Tabelle 13: Checkliste für Schritt 10 — Bestimmung des CAFM-Systems

Tabelle 14: Checkliste für Schritt 11 — Vertragliche Abstimmung mit den Planern

Tabelle 15: Checkliste für Schritt 12 — Sicherstellung der Modellqualität

Tabelle 16: Checkliste für Schritt 13 — Bereitstellung der Dokumente

Tabelle 17: Checkliste für Schritt 14 — Übergabe an den Betrieb

Tabelle 18: Definition der BPMN-Symbole

Tabelle 19: Definition der Level ofDevelopments

Vorwort

Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird in der vorliegenden Masterarbeit i.d.R. die gewohnte männliche Sprachform verwendet. Damit verbunden ist jedoch keine Benachteiligung des weiblichen Geschlechts. Die Sprachform soll auf Grund der Vereinfachung als geschlechtsneutral zu verstehen sein.

1. Einleitung

1.1 Ausgangslage, Problemstellung und Motivation

Das Bauwesen und die Immobilienwirtschaft werden derzeit durch einen starken Wandel geprägt. Dieser Wandel findet auf unterschiedlichen Ebenen statt, die von Van Treeck et al.1 als sechs Megatrends beschrieben werden. Diese sechs Megatrends sind:

1. Zunehmende Automatisierung und Lean Management
2. Internet of Things
3. Services im IT-Bereich
4. Building Information Modeling
5. As-Built und Bestandserfassung
6. Künstliche Intelligenz

Die Megatrends zeichnen sich dadurch aus, dass es untereinander verschiedenste Schnittstellen bzw. Überschneidungen gibt. Beschäftigt man sich tiefer mit einem dieser Themen, wird man feststellen, dass eine isolierte Betrachtung oftmals gar nicht möglich ist. Der Kern dieser Trends liegt in der Digitalisierung der Unternehmen und dessen Arbeitsweisen und Prozesse. Jeder Trend, beschreibt eine andere Komponente der Digitalisierung. Trends, wie die Automatisierung sind mittlerweile weiter fortgeschritten, wohingegen die Künstliche Intelligenz noch am Anfang steht.

Building Information Modeling

Die E. Projektmanagement GmbH & Co. KG (E.) befindet sich aufgrund dieser Megatrends, wie viele Unternehmen der Bau- und Immobilienbranche auch, in einem digitalen Wandel. Das zentrale Thema dieses digitalen Wandels ist derzeit das Building Information Modeling, kurz BIM. Die Praxis, in der BIM eine immer größer werdende Anwendung findet, konnte bereits mehrfach beweisen, dass die Anwendung erhebliche Vorteile für ein Projekt und damit auch für Unternehmen mit sich bringen kann. Diese Vorteile lassen sich auf unterschiedlichsten Ebenen definieren. Einige Beispiele sind die Erhöhung der Kostensicherheit, insbesondere in frühen Projektphasen, die Verbesserung von Kommunikation und Abstimmungsprozessen, die Verringerung von Planungsfehlern, die verbesserte Betriebskostenplanung oder die Minimierung von Informationsverlusten an Schnittstellen, z.B. zwischen Fertigstellung und Betrieb.

Wie sich in der Erläuterung der Grundlagen zum Building Information Modeling herausstellen wird, kann BIM über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes angewendet werden. Derzeitiger Stand ist jedoch, dass BIM wenn überhaupt, in der Planung und während der Bauphase angewendetwird. Dabei könnte BIM genutzt werden, um ebenso Vorteile für die Betriebsphase zu generieren. Dass dies sinnvoll ist wird deutlich, wenn die Relevanz der Betriebsphase näher betrachtet wird. Dazu können die Kosten, die während des Betriebes entstehen, den Lebenszyklus-Gesamtkosten gegenübergestellt werden. So können, abhängig von der Asset-Klasse, die Kosten während der Betriebsphase bei bis zu über 80% liegen2, im Vergleich zu den Lebenszyklus-Gesamtkosten.

Es deutet sich damit bereits an, dass der mögliche Mehrwert besonders in wirtschaftlichen Vorteilen liegt. Derzeit wird der Immobilienmarkt in Deutschland als Vermietermarkt bezeichnet. Das bedeutet, dass ein Nachfrageüberhang besteht und die Investitionen in Neubauten für Investoren attraktiv sind. Da davon ausgegangen werden kann, dass sich der Wettbewerb auf dem Immobilienmarkt wieder verschärfen wird3, kann BIM eine Möglichkeit bieten, langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben.

In Bezug auf die Nutzung von BIM im Betrieb sind dabei zwei Szenarien denkbar. Beim ersten Szenario, könnte einem Investor nach der Fertigstellung, ein betriebsoptimiertes Gebäude, mit einem Building Information Model, angeboten werden. Der Investor könnte auf diese Weise z.B. die Betriebskosten senken und damit den Wert der Immobilie steigern. Das zweite Szenario wäre die Nutzung von BIM im Betrieb durch die E. selbst. Für die E. würden verringerte Betriebskosten, die mit Hilfe von BIM generiert werden können, die Möglichkeit bieten, die Mieten zu steigern und so höhere Renditen zu erwirtschaften.

Ein Grund dafür, dass BIM derzeit noch nicht flächendeckend im Betrieb verwendet wird, liegt im zusätzlichen Aufwand, in frühen Phasen eines Projektes, d.h. in der Planung und im Bau. Ein wirtschaftlicher Vorteil durch die Nutzung von BIM im Betrieb entsteht i.d.R. erst bei einer langfristigen Betrachtung.

E. Projektmanagement GmbH & Co. KG

Die E. setzt sich seit einigenjahren mit der Implementierung von BIM im Unternehmen auseinander. Dabei wird BIM derzeit sukzessive mit Hilfe von ersten Projekten in das Unternehmen eingeführt und getestet. Die so gesammelten Erfahrungen sollen gewinnbringend in zukünftige Projekte eingebracht werden. Die E. verfolgt dabei eine BIM-Strategie, die in Abbildung 1 dargestellt ist. Die BIM-Strategie ist ein Leitfaden welcher erläutert, welche Schritte in den kommenden Jahren durchgeführt werden sollen, um BIM im Unternehmen zu implementieren. Langfristig wird dabei der sogenannte Big BIM-Ansatz und die Berücksichtigung des Facility Managements angestrebt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: BIM-Strategie der E.

Allgemein übernimmt die E. verschiedene Rollen in einem Projekt. Auf der einen Seite ist die E. Projektentwickler und Generalplaner und auf der anderen Seite Investor und/ oder Betreiber. Entsprechend werden Projekte entweder selbst, z.B. mit Hilfe von Investmentfonds betrieben, oder mit der Fertigstellung an einen Investor verkauft. Im Portfolio der E. befinden sich verschiedenste Asset-Klassen. Das ursprüngliche Kerngeschäft lag im Entwickeln, Bauen und Betreiben von Shopping-Centern. Aufgrund der weitgehend gesättigten Marktlage wird neben dem Betrieb der Shopping-Center, die Entwicklung anderer Asset-Klassen verstärkt in den Fokus rücken. Dazu gehören unter anderem Residential-, Hotel- oder Office-Immobilien.

Facility Management

Eine besondere Herausforderung bei der Projektentwicklung eines Gebäudes stellt die Schnittstelle zwischen Fertigstellung und Betrieb dar. Diese Schnittstelle ist derzeit durch hohe Informationsverluste gekennzeichnet. Das bedeutet, dass Informationen, die in der Planung und im Bau erzeugt werden, häufig nicht im Betrieb weiter genutzt werden. BIM bietet die Möglichkeit, durch einen koordinierten Austausch von Informationen, die Daten aus der Planung und dem Bau, an den Betrieb zu übergeben. Die eigentliche Nutzung der Daten im Betrieb kann dann mit Hilfe eines Computer Aided Facility Management-Systems (CAFM-System) erfolgen. Das Facility Management kann mit Hilfe eines CAFM-Sys- tems unterstützt werden. Ein CAFM-System bringt unterschiedlichste Vorteile und Potenziale mit sich. Beispiele sind die Optimierung der Instandhaltung, Kostentransparenz in Bezug auf die Reinigung von Flächen oder die Optimierung von Flächennutzungen.4 Daten und Informationen, die für den Betrieb und damit für ein CAFM-System benötigt werden, können bereits in den frühen Phasen eines Projektes, also in der Planung und im Bau, erstellt, sortiert und in das richtige Format gebracht werden. Durch die richtige Verknüpfung zwischen CAFM und BIM können somit die Datenverluste zwischen Fertigstellung eines Gebäudes und Betriebsstart minimiert werden.

Internet of Things

Bei der Recherche und Analyse der Verknüpfung von BIM und CAFM lässt sich feststellen, dass es noch viele weitere Potenziale gibt, die darüber hinaus genutzt werden können. Eines dieser Potenziale steckt im Internet of Things, kurz IoT. Das IoT bietet im Wesentlichen die Möglichkeit, Zustände eines Gebäudes zu erfassen, diese zu analysieren und durch entsprechende Maßnahmen auf diese zu reagieren. Damit können Optimierungen auf unterschiedlichen Ebenen umgesetzt werden. Beispielsweise kann die Energieeffizienz gesteigert werden, weil die Heizlast und die Lüftung automatisch und optimiert angepasst werden kann. Dadurch wiederum kann der Nutzerkomfort gesteigert werden, weil konstante, angenehme Temperaturen erzeugt werden können. Die Betriebskosten können damit optimiert und eine ökologische Belastung reduziert werden. Optimierung mit Hilfe von IoT-Technologien können damit ebenso dazu beitragen, den Wert einer Immobilie zu steigern.

IoT-Technologien kommen in der Praxis immer häufiger zur Anwendung. Bei IoT-Technologien, die derzeit genutzt werden, handelt es sich überwiegend um Insellösungen, die nicht in bestehende Systeme oder Datenbanken integriert werden. Dabei ist es denkbar, dass IoT- Technologien eine bestehende Verknüpfung zwischen BIM und CAFM nutzen, um ein Gebäude und dessen Betrieb zu optimieren. Die Idee dabei ist, dass Daten die bereits während der Planung und dem Bau erzeugt und von einem CAFM-System genutzt werden, auch für IoT-Technologien bereitgestellt werden können.

Verknüpfung

Damit lassen sich BIM, CAFM und IoT miteinander verknüpfen. Die drei Methoden können gemeinsame Synergien erzeugen, da es Überschneidungen und Schnittstellen gibt. Um diese Synergien zu nutzen, müssen die Schnittstellen harmonisiert werden. Das bedeutet, dass beispielsweise sowohl für das BIM, als auch für das CAFM und IoT, das gleiche Datenformat genutzt wird. Das Ergebnis einer Verknüpfung kann der sogenannte Digital Twin sein. Welche Aspekte dafür von Relevanz sind und damit berücksichtigt werden müssen, wird im weiteren Verlauf der Arbeit thematisiert.

1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

Das Ziel der Masterthesis ist, Bestandsprozesse von Projektentwicklungen der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG zu analysieren, um darauf aufbauend das Building Information Modeling in Verknüpfung mit dem Computer Aided Facility Management und dem Internet of Things zu implementieren. Die Bestandsprozesse sind damit Grundlage dafür, welche Anpassungen in Bezug aufProzesse und Anforderungen getroffen werden müssen.

Zur Erreichung des Ziels werden in einem ersten Schritt im zweiten Kapitel die Grundlagen erläutert. Das Grundlagenkapitel unterteilt sich in die Themenbereiche Building Information Modeling, Computer Aided Facility Management und Internet of Things. In diesen Unterkapiteln werden die unterschiedlichen Technologien bzw. Methoden definiert, sodass bereits deutlich wird, welche Voraussetzungen in einem Unternehmen erforderlich sind, um die einzelnen Technologien zu nutzen. In den Grundlagen wird darüber hinaus der Status Quo der einzelnen Technologien dargestellt.

Im dritten Kapitel folgt die Analyse der Methodenverknüpfung. Die Methodenverknüpfung unterteilt sich in drei Unterkapitel. Zuallererst wird analysiert, wie BIM und CAFM miteinander verknüpft werden können. Im Ergebnis werden unterschiedliche Integrationsstufen herausgefiltert, von denen die höchste Stufe detaillierter betrachtet wird. So werden die Bedingungen für eine Stufe 3-Verknüpfung und die sich daraus ergebenden Herausforderungen dargestellt. Dabei wird maßgeblich Bezug auf die in Kapitel 2 erläuterten Grundlagen genommen. In einem zweiten Schritt folgt die Methodenverknüpfung vom Internet of Things mit dem CAFM bzw. BIM. Es werden die für das Facility Management relevanten IoT- Technologien dargestellt sowie die Berücksichtigung in der Planung und der Realisation erläutert. Zudem werden die unterschiedlichen Stufen der Verknüpfung zwischen IoT und CAFM bzw. BIM analysiert und die Herausforderungen aufgezeigt.

Das vierte Kapitel unterteilt sich in den Digital Twin und in die Prozessschritte. Mit dem Digital Twin wird die Gesamtverknüpfung zwischen BIM, CAFM und IoT dargestellt. Auf dieser Gesamtverknüpfung aufbauend, werden die Prozess schritte definiert, die eine Implementierung im Unternehmen ermöglichen sollen. Grundlage für die Prozess schritte sind Checklisten, mit deren Hilfe erläutert wird, welche Punkte bei einer Implementierung in einem Projekten berücksichtigt werden müssten. Die Prozessschritte sind Grundlage für das Kapitel fünf, welches einen Anwendungsfall bei der E. beschreibt.

In diesem Anwendungsfall wird zunächst eine Ausgangssituation erläutert. Danach folgt die Analyse der Ist-Strukturen bei der E.. Dabei wird zum einen die Aufbauorganisation und zum anderen die Ablauforganisation dargestellt. Das ist notwendig, da die beschriebenen Prozessschritte aus dem vorherigen Kapitel in bereits vorhandene Strukturen eingegliedert werden. Diese vorhandenen Strukturen zeichnen sich durch bereits vorhandene Prozesse und bereits vorhandene Rollenbilder aus. Diese Ist- Strukturen werden durch neue, zusätzli-che Strukturen und Rollen, d.h. Aufgabengebiete, ergänzt. Demnach werden auf Basis der Checklisten die neue Prozesse, mit Hilfe von Prozessmaps definiert und in die bereits vor-handenen Strukturen eingegliedert.

Die Masterthesis schließt mit einem Resümee und einem Fazit ab. Außerdem wird ein Ausblick für die Technologien selbst und für die E. gegeben.

2. Grundlagen

2.1 Building Information Modeling

Im folgenden Kapitel sollen die Grundlagen des Building Information Modeling, kurz BIM, dargestellt werden. Dabei geht es nicht um eine vollumfängliche Darstellung der BIM-Me- thode, sondern um die Erläuterung der Grundlagen die notwendig sind, um die Verknüpfung von BIM, CAFM und IoT und die daraus resultierenden Prozesse für die E. Projektmanagement GmbH & Co. KG zu analysieren. Der Fokus liegt damit auf der Nutzung von BIM im Betrieb.

2.1.1 Definition

Das Building Information Modeling beschreibt eine Arbeitsmethodik, welche Prozesse für die Errichtung und das Betreiben eines Bauwerks unterstützen soll. Eine einheitliche Definition des Building Information Modeling lässt sich in der Literatur nicht finden. Als Beispiel kann jedoch die Definition aus dem Stufenplan Digitales Planen und Bauen vom Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur aufgeführt werden, da diese alle wesentlichen Aspekte des Building Information Modeling berücksichtigt:5

„Building Information Modeling begeichneteine kooperative Arbeitsmethodik, mit der aufder Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für seinen Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten konsistenterfasst, verwaltetund in einertransparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten ausgetauschtoderfür die weitere Bearbeitung übergeben werden. “

Hervorzuheben ist dabei die Möglichkeit, BIM über den gesamten Lebenszyklus anzuwenden. Der Gedanke, der dabei verfolgt wird, ist die Vermeidung von Informationsbrüchen, die zwischen einzelnen Lebenszyklusphasen bei einer klassischen Projektabwicklung entstehen. Das ist möglich, da der Inforationsaustausch zwischen den einzelnen Projektbeteiligten nicht mehr auf Grundlage von CAD-Zeichnungen, PDF-Dokumenten o.Ä. erfolgt, sondern auf Grundlage von, meist dreidimensionalen, digitalen Gebäudemodellen. Im Gegensatz zu einer klassischen Zeichnung, sind die einzelnen Elemente in einem Modell mit weiteren Informationen und Daten hinterlegt. Das Modell wird nicht dadurch interpretierbar, dass der Leser weiß, welche Farben bzw. welche Muster den jeweiligen Attributen zugeordnet werden müssen, sondern dadurch, dass hinter dem Modell bzw. hinter den einzelnen Bauteilen konkrete Daten und Informationen hinterlegt sind. So ist eine Steinwand keine Steinwand mehr, weil sie mit gestrichelten Linien in einer Zeichnung dargestellt ist, sondern weil das Bauteil Steinwand, mit den entsprechenden Daten und Informationen, wie Abmessungen, Materialien oder Eigenschaften verknüpft ist. Findet ein Austausch zwischen Projektbeteiligten statt, wird hierzu das digitale Gebäudemodell verwendet, sodass keine Daten verloren gehen. Da das digitale Gebäudemodell für alle Projektbeteiligten gleich lesbar ist, werden Daten und Informationen mit voranschreitenden Lebenszyklus immer weiter angereichert und fortgeschrieben.

Abbildung 2 vergleicht den Datenmehrwert bei der Nutzung der BIM-Methode und dem klassischen Projektablauf. Damit stehen der konsequenten Nutzung und Anreicherung von Daten die regelmäßigen Informationsbrüche gegenüber. Besonders groß ist dieser Bruch zwischen der Fertigstellung eines Gebäudes und dem Betrieb. Insbesondere dann, wenn es zum Verkauf eines Projektes nach Fertigstellung kommt, findet ein vollständiger Wechsel aller Projektbeteiligten und damit ein hoher Verlust an Knowhow statt. Daten, die für den Betrieb benötigt werden, werden dann vollständig neu, unter hohem Aufwand, generiert. Da es sich um Daten handelt, die in der Regel schon in früheren Phasen erzeugt wurden, stellt BIM eine Methode dar, um diesen Mehraufwand zu vermeiden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Entwicklung der Gebäudedaten

Die Nutzung der BIM-Methodik bringt des Weiteren eine veränderte Arbeitsweise aller Projektbeteiligten mit sich. Damit ein durchgängiger und konsistenter Datenaustausch zwischen den Beteiligten eines Projektes über den gesamten Lebenszyklus gewährleistet werden kann, muss eine integrale Zusammenarbeit für die BIM-Methode vertraglich und damit verbindlich geregelt werden. Nur dadurch kann gewährleistet werden, dass Modelle, sowie Daten und Informationen zum richtigen Zeitpunkt, mit dem richtigen Detaillierungsgrad erstellt werden. Teilmodelle, wie das TGA-Modell oder das Tragwerksmodell, können dann zu einem zentralen Gebäudemodell zusammengefügt werden. BIM wird deswegen auch als kooperative Arbeitsmethodik bezeichnet, welche eine transparente Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten erfordert.

2.1.2 BIM-Stufen

Im folgenden Abschnitt werden verschiedene BIM-Stufen erläutert. Der Grund dafür ist, dass das Building Information Modeling unterschiedliche Anwendungstiefen haben kann. Damit liegt es im Ermessen des Bauherrn, in welchem Umfang BIM in einem Projekt ange-6 wendet werden soll. BIM-Stufen können dabei mit verschiedenen Aspekten abgebildet werden, die im Folgenden dargestellt werden sollen. Zuallererst werden die BIM-Dimensionen beschrieben. Danach folgt die Erläuterung des Level of Development und die Unterscheidung zwischen little-, big-, closed- und open BIM. Als letztes werden die Reifegrade des Building Information Modelings erläutert.

2.1.2.1 BIM-Dimensionen

Ein Building Information Model kann unterschiedliche Dimensionen abbilden. Neben dem eigentlichen dreidimensionalen Gebäudemodell, können weitere Informationen hinter dem Modell hinterlegt werden, um dieses für weitere Anforderungen nutzbar zu machen. Damit kann der Anwendungsspielraum von BIM stark variieren. Wesentliche Dimensionen, neben dem eigentlich geometrischen Modell, sind die Zeit, die Kosten, die Nachhaltigkeit und das Facility Management, wobei es sich dabei nicht um eine abschließende Auflistung handelt. Die BIM-Dimensionen sind in Abbildung 3 dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: BIM-Dimensionen7

Das 3D-Modell bildet die eigentliche Geometrie eines Bauwerks ab. Neben der Geometrie können den einzelnen Bauteilen weitere Daten und Informationen, wie beispielweise Materialeigenschaften, zugeordnet werden. Das 3D-Modell ist Grundlage für alle weiteren Dimensionen.

Mit Hilfe des 4D-Modells können die verschiedenen Bauteile und Teilmodelle mit zeitlichen Informationen verknüpft werden. Damit kann das 4D-Modell genutzt werden, den Bauablauf durch Simulationen und Visualisierungen zu koordinieren. Da der Terminplan, durch Nutzung einer gemeinsamen Datenumgebung mit dem Gebäudemodell verknüpft ist, können Änderungen unmittelbar sichtbar gemacht werden und dadurch leichter geprüft werden. Darüber hinaus kann die Koordination mit anderen Projektbeteiligten erleichtert werden, da besonders bei Großprojekten Terminpläne unübersichtlich und nur von wenigen Beteiligten lesbar und damit verständlich sind.

Das 5D-Modell berücksichtigt Mengen und Kosten und verknüpft einzelne Bauteile, Flächen oder Volumina mit Einheits- oder Stückpreisen aus Preislisten. Damit kann die Kostenkalkulation und -analyse verbessert werden. Durch eine zusätzliche Verknüpfung mit dem7 4D-Modell kann der Kostenfortschritt in Echtzeit verfolgt werden. Anpassungen oder Echtzeitänderungen von Preisen, finden direkt Berücksichtigung und tragen zu einer verbesserten Kommunikation, insbesondere zu den Investoren, bei.

Mit der Hilfe eines 6D-Modells werden Informationen über die Nachhaltigkeit eines Bauwerkes berücksichtigt. Beispiele sind gesundheitliche Aspekte, Ressourcenverbräuche oder der C02-Fußabdruck von Bauteilen und technischen Anlagen. Insbesondere eine frühzeitige Analyse von zukünftigen Energieverbräuchen kann mit Hilfe eines digitalen Gebäudemodells ermöglicht werden. Aber auch der Abriss und die Recyclebarkeit finden Berücksichtigung. Somit kann zum einen dazu beigetragen werden, den Lebenszyklus eines Gebäudes umweltschonender zu gestalten und zum anderen, Kostentreiber bereits in frühen Phasen zu identifizieren und zu beseitigen.

Bei dem 7D-Modell wird der Betrieb und damit insbesondere das Facility Management berücksichtigt. Dabei geht es zum einen um die Bereitstellung von Daten und Informationen, die für den Betrieb relevant sind und zum anderen um die Optimierung der Prozesse um diese Daten und Informationen bereitzustellen. Eine Möglichkeit ist dabei die Integration eines Computer Aided Facility Management Systems (CAFM-System) in ein Building Information Model. Eine andere Möglichkeit ist die Anbindung des Building Information Models an das Internet of Things durch entsprechende Technologien (IoT-Technologien). Ein im Betrieb verwendetes Gebäudemodell wird auch als „Digital Twin“ oder „As-Built“-Modell bezeichnet.

Die einzelnen Dimensionen sind nicht einheitlich definiert. In der britischen Norm PAS 1192-38 wird maximal ein 5D-Modell dargestellt. Nävy9 ordnet dem 6D-Modell die Nut- zungs- und Umnutzungsphase und dem 7D-Modell die Verwertungsphase zu, wodurch der Aspekt der Nachhaltigkeit keine eigene Dimension abbildet. Für die weitere Arbeit ist insbesondere das 7D-Modell von Bedeutung, da die Nutzung von BIM in Verbindung mit einem CAFM-System und IoT-Technologien näher betrachtet werden soll.

2.1.2.2 LevelofDevelopment

Mit dem Level of Development (LoD) wird der Detaillierungsgrad eines Bauteils bzw. eines Modells beschrieben. Das ist notwendig, um die Anforderungen an die verschiedenen Modelle in den einzelnen Phasen zu definieren. Mit dem LoD kann ein Tool zur Verfügung gestellt werden, mit dem ein einheitlicher Konsens zwischen den Beteiligten erzeugt wird. Die Anforderungen an den Detaillierungsgrad ergeben sich immer daraus, wie und wofür das Bauteil bzw. das Modell verwendet werden soll. So hat beispielsweise der ausführende TGA-Subunternehmer höhere Anforderungen an den Detaillierungsgrad des TGA-Modells, als der Statiker.10 In diversen Standards, Richtlinien und in der Literatur werden verschiedene Vorschläge gemacht, die verschiedenen Levels of Developments zu definieren. So hat beispielsweise die Deutsche Bahn11 oder die Associated General Contractors of America (AGC)12 eigene Definition für die Umsetzung von Projekten entwickelt.

Im Folgenden soll das LoD nach C. van Treeck13 vorgestellt werden, da es sich hierbei um eine umfangreiche und ausführliche Beschreibung des LoDs handelt. Dieser unterteilt das LoD in vier Kategorien. Das Level of Geometrie (LoG) und das Level of Information (Lol) beschreiben den benötigten Modellinhalt, das Level of Coordination (LoC) und das Level of Logistics (LoL) die erforderliche Modellqualität.

Das LoG beschreibt die Anforderung an die Geometrie. Damit wird definiert, inwieweit das geometrische Modell der Realität entspricht. Auf einer geringen Stufe erfolgt eine ungefähre Darstellung mit einfachen grafischen Objekten. Auf der höchsten Ebene wird eine exakte Abbildung der Realität unter Berücksichtigung jeglicher Details erzeugt.

Mit dem Lol wird der Informationsgehalt eines Modells, d.h. die Tiefe der mit einem Modell verbundenen Attribute beschrieben. Die niedrigste Stufe gibt dabei grundlegende Attribute wieder, um das Objekt zu charakterisieren. Die höchste Stufe enthält jegliche produktspezifischen Details, die einem Objekt zugeordnetwerden können.

Das LoC gibt den Abstimmungs- und Koordinationsgrad eines Objektes oder eines Teilmodells an. Damit wird definiert, inwieweit Teilmodelle bzw. Objekte mit anderen Teilmodellen bzw. Objekten geprüft werden müssen. Es geht dabei insbesondere um die Kontrolle von Kollisionen zur Abstimmung der verschiedenen Fachmodelle.

Mit Hilfe des LoL kann beschrieben werden, in wie weit Objekte mit Terminplänen verknüpftwerden müssen. Das betrifft sowohl den Planungs- und Bauablauf, wie Montagetermine oder Liefertermine, als auch den Betrieb. So können bei einem hohen Entwicklungsgrad beispielsweise Zeitintervalle für die Wartungen technischer Anlagen mit dem Modell verknüpft werden.

Jeder dieser Entwicklungsgrade lässt sich wiederum in 6 Stufen (0-5) einteilen.Je größer die Zahl, desto höher der Entwicklungsgrad. Eine mögliche Definition der Stufen ist in Tabelle 19, Anhang A.l dargestellt. Das LoD eines Elements oder eines Modells lässt sich mit einer Ziffemfolge, z.B. LoD 3342, angeben. Die Ziffemfolge 3342 würde dabei einem LoG 3, einem Lol 3, einem LoC 4 und einem LoL 2 entsprechen. Einzelnen Phasen und einzelnen Teilmodellen kann so ein LoD zugeordnet werden, wodurch ein einheitliches Verständnis zwischen den einzelnen Projektbeteiligten und Projektphasen geschaffen werden kann.

2.1.2.3 little-, big-, closed-, open- BIM

Um zu beschreiben in welchem Umfang BIM in einem Projekt angewendet werden soll, kann zum einen zwischen little BIM und big BIM14 und zum anderen zwischen closed BIM und open BIM15 unterschieden werden.

Little BIM beschreibt die Verwendung einzelner Softwareprodukte durch z.B. bestimmte Fachplaner. Da jedoch nicht alle Beteiligten mit Hilfe eines BIM arbeiten, findet keine Modellkoordination zwischen den Beteiligten statt.

Big BIM beschreibt das entsprechende Gegenteil. D.h., dass alle Beteiligten koordiniert an einem Gebäudemodell arbeiten. Deshalb gibt es definierte Grundlagen und Prozesse, damit ein koordinierter Austausch von Daten und Informationen stattfinden kann. So werden beispielweise Kollisionsprüfungen der einzelnen Fachmodelle der verschiedenen TGA-Planer durchgeführt.

Closed BIM beschreibt die Verwendung spezifischer Softwareprodukte bestimmter Hersteller, in denen proprietäre Austauschformate verwendet werden. Das heißt, dass Daten nicht ohne Weiteres mit Softwareprodukten anderer Hersteller, ggf. für die Verwendung anderer Fachbereiche, ausgetauscht werden können.

Open BIM stellt das entsprechende Gegenstück dar. Bei der Verwendung von open BIM können verschiedene Softwareprodukte zur Anwendung kommen, die in der Lage sind, her- stellemeutrale Datenformate bzw. Modelle über die verschiedenen Lebenszyklusphasen hinweg, miteinander auszutauschen. Entsprechend handelt es sich um einen systemunabhängigen Kooperationsansatz. Das Format „Industry Foundation Classes“ (IFC)16, auf das im weiteren Verlauf dieser Arbeit noch eingegangen wird, stellt den bekanntesten und umfangreichsten offenen Standard für den Austausch von Daten und Informationen dar.

Die Verwendung von open BIM bzw. closed BIM und litte BIM bzw. big BIM, kann wie in der folgenden Abbildung 4 zu sehen ist, grafisch dargestellt werden. Soll BIM auch in der Betriebsphase genutzt werden, ist es notwendig einen einheitlichen Ansatz zu definieren der verfolgt werden soll, um eine konsequente Modellnutzung zu gewährleisten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: BIM-Matrix17

2.1.2.4 Reifegrade

Bei der Verwendung der BIM-Methode werden zudem unterschiedliche Reifegrade definiert.18 In Großbritannien sind die Reifegrad-Stufen normativ in der BSI PAS 1192-219 verankert, die sich aus dem Report for Government Construction Client Group20 ergeben haben. Die Reifegrade, oder auch Maturity Levels genannt, sind in Abbildung 5 dargestellt.

Level 0 entspricht der Nutzung und Erzeugung von unkoordinierten Computer Aided Design Dokumenten. Das bedeutet, dass digitale Zeichentools ohne einheitliche Standards oder Prozesse genutzt werden. Auch weitere BIM-Werkzeuge, wie z.B. eine digitale Kosten- oder Bauzeitenkalkulation, können zum Einsatz kommen, werden jedoch nicht miteinander verknüpft. Der Austausch von Daten und Informationen erfolgt zwar elektronisch, jedoch ohne die Integration von übergreifenden Prozessen zwischen einzelne Phasen oder unterschiedlichen Projektbeteiligten.

Im Level 1 sollen erste Standards und vordefinierte Prozesse in ein Projekt integriert werden. Es wird auch vom „lonely BIM“ gesprochen, da ein koordinierter Modellaustausch zwischen den Beteiligten noch nicht stattfindet. Ein gemeinsamer Datenraum (CDE) wird jedoch i.d.R. verwendet.

Die koordinierte und kollaborative Erarbeitung separater Fachmodelle, die mit den jeweiligen anderen Fachmodellen koordiniert und abgestimmt werden können, erfolgt im Level 2. Zusätzlich sind häufig 4D- und 5D-Informationen, also Kosten und Termine in die Modelle integriert. Auf Level 2-Niveau erzeugte Modelle können oftmals als Datenbasis für den Betrieb genutzt werden, auch wenn die Modelle nicht explizit auf den Betrieb ausgelegt sind. Seit 2016 ist eine vollständig kollaborative 3D-Planung in Großbritannien der Standard.21 22 23

Der Level 3 verwendet ausschließlich offene Datenformate unter Nutzung einer gemeinsamen Datenumgebung, in der alle Beteiligten über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes miteinander und interdisziplinär arbeiten. Mit Level 3 wird eine vollumfängliche Berücksichtigung aller Lebenszyklusphasen angestrebt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: BIM-Reifegradmodell (Maturity Model)2223

Die Nutzung von BIM im Betrieb findet entsprechend auf dem Level 2 oder Level 3 statt. Dieser hohe Reifegrad muss in der Projektabwicklung berücksichtigt werden. Der Reifegrad hängt dabei unmittelbar mit den anderen BIM-Stufen zusammen. Ein hohes Maturity Level bedeutet ebenso die Generierung detaillierter Levels of Developments, wie auch die Nutzung des big, open BIM Ansatzes.

2.1.3 BIM-IT

Das folgende Kapitel beschäftigt sich mit der BIM-IT. Es wurde bereits aufgezeigt, dass BIM mit der Erstellung, Verarbeitung und Nutzung von Daten zusammenhängt. Damit verbunden ist die Bereitstellung der nötigen Soft- und Hardware. Die in diesem Zusammenhang wichtigsten Aspekte, sind die Festlegung der zu nutzende BIM-Software und die Bereitstellung einer gemeinsamen Datenumgebung.

2.1.3.1 BIM-Software

Die Definition des Building Information Modeling hat bereits angedeutet, dass BIM nicht mit einer bestimmten Software gleichzusetzen ist. Dennoch ist die Verwendung von BIM mit der Nutzung von Softwareprodukten verbunden. Der Begriff BIM-Software ist dabei ein sehr weit gefasster Begriff, da dieser nicht nur auf die reine Modellierungssoftware beschränkt ist. BIM-Software ist alles, was die integrale Zusammenarbeit der Projektbeteiligten fördert und unterstützt. Neben diversen Modellierungs-Programmen gehören dazu beispielsweise Kostenmanagementtools, Projektkommunikationssysteme, Datenbanken, Ablaufsimulationsprogramme, Koordinationstool usw.24 Damit entstehen bei der Verwendung von BIM zumeist ganze Software-Landschaften, zwischen denen Daten und Informationen ausgetauscht werden. BIM-Software wird darüber hinaus nicht nur auf dem Computer im Büro verwendet. BIM kann auch die App auf dem Smartphone oder dem Tablet sein, um beispielsweise Baumängel direkt auf der Baustelle zu erfassen. Des Weiteren beschränkt sich der Begriff BIM-Software nicht nur auf die Phasen des Planen und Bauens. BIM-Software kann Anwendung über den gesamten Lebenszyklus finden, d.h. auch im Betrieb, im Umbau oder in der Verwertung eines Gebäudes.

Grundsätzlich ist zu beachten, dass die unterschiedliche Software in der Lage sein muss, Informationen ohne Datenverluste miteinander auszutauschen. Das ist i.d.R. dann der Fall, wenn die unterschiedlichen Programme fähig sind, die gleichen Formate zu lesen und zu verarbeiten. Dies kann zum einen dadurch ermöglicht werden, dass offene Austauschformate verwendet werden, wie z.B. IFC. Zum anderen können auch proprietäre Austauschformate und die entsprechenden herstellerspezifischen Software-Produkte Anwendung finden.

2.1.3.2 Gemeinsame Datenumgebung

Um eine integrale Arbeitsmethodik zu ermöglichen findet eine Projektabwicklung unter Zuhilfenahme einer gemeinsamen Datenumgebung statt. Dieser gemeinsame Datenraum, oder auch Common Data Environment (CDE) wird nach DIN SPEC 91391-125 folgendermaßen definiert:

„[Ein CDE isteine] internetbasierte Platformfür das Managementvon Prozessen und Informationen in allen Eebensgyklusphasen eines Baumerks.“

Nach BSI PAS 1192-226 können mit einem CDE Dokumente, grafische Daten und alphanumerische Daten strukturiert und ausgetauscht werden. Die Richtlinie VDI 2552 Blatt 527 definiert weitere Funktionalitäten, wie die „Organisation, Sammlung, Auswertung, Koordination, Archivierung und Bereitstellung von digitalen Daten“. Damit ist ein CDE Grundlage für jedes Projekt, welches mit BIM abgewickelt werden soll. Im besten Fall wird die gemeinsame Datenumgebung über die Phasen des Planen und Bauens hinaus auch für den Betrieb verwendet, abhängig davon, in welcher Tiefe die BIM-Methode Anwendung findet.

Die Grundsätze zur Nutzung eines CDE in einem BIM-Projekt sind in der DIN EN ISO 19650-128 verankert und werden in der DIN SPEC 9139129 30 31 genauer ausgeführt. Das CDE soll als Informations-Management-Tool dazu dienen, die Daten eines Building Information Model, also vom Asset-Informationsmodell (AIM) und vom Projekt-Informationsmodell (PIM), in der Betriebs- und Bereitstellungsphase zu koordinieren. Das AIM und das PIM werden im weiteren Verlauf erläutert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Projektabwicklung klassisch vs. BIM

Die Norm DIN EN ISO 19650-232 beschreibt, dass ein CDE dafür genutzt werden soll, die kollaborative Erzeugung von Informationen zu ermöglichen. Abbildung 6 stellt die kollabo- rative Zusammenarbeit im Vergleich zur klassischen Projektabwicklung dar. Eine klassische Projektabwicklung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kommunikation nicht über eine gemeinsame Datenumgebung abläuft. Das hat zur Folge, dass die Projektbeteiligten Daten in separaten, individuellen Medien speichern, auf welche andere Beteiligte keinen Zugriff besitzen. Besonders bei großen Projekten kann dies zu Problemen führen, da keine Konsistenz darüber herrscht, wer Zugriff auf welche Daten hat, oder wann und wie Daten zwischen welchen Projektbeteiligten ausgetauscht werden sollen. Diesem Problem kann mit einer gemeinsamen Datenumgebung begegnet werden. Dafür ist es jedoch notwendig, ein Konzept zu erstellen, welches Zugriffe, Verantwortlichkeiten oder Aufgaben zuordnet, Daten kategorisiert und Workflows unterstützt.

2.1.4 BIM-Strukturen

Mit der Nutzung von BIM und der damit bereits erläuterten neuen Arbeitsmethodik, sind darüber hinaus neue Strukturen zu berücksichtigen. Diese Strukturen unterteilen sich in neue BIM-Rollen und in neue Vertragsgrundlagen.

2.1.4.1 BIM-Rollen

Das Building Information Modeling bringt als neue Arbeitsmethodik neue Leistungs- und Rollenbeschreibungen mit sich. Das liegt daran, dass eine integrale Zusammenarbeit einen hohen Grad an Koordination zwischen den Projektbeteiligten erfordert. Die Literatur weist kein einheitliches Verständnis der neuen Rollen und dessen Leistungsbilder auf.33 Ein Grund dafür ist, dass die Einführung der BIM-Rollen sowohl von der Komplexität des Projektes, als auch von der Tiefe der BIM-Stufe abhängig ist. Die Richtlinie VDI2252 Blatt 734 definiert die BIM-Rollen folgendermaßen:

Der BIM-Manager organisiert übergreifende Prozesse. Dabei geht es insbesondere um die Koordination der BIM-Koordinatoren. Er ist dafür zuständig, die BIM-Ziele zu definieren und diese über den gesamten Projektverlauf zu verfolgen. Dabei geht es beispielsweise um die Erfassung der Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA), die Verantwortung der gemeinsamen Datenumgebung und die Überwachung der Datenmodelle. Der BIM-Manager ist damit Verbindungsglied zwischen der Verfolgung strategischer Ziele und operativer Abwicklung. Die AIA werden im folgenden Kapitel erläutert.

Der BIM-Koordinator verantwortet die operative Umsetzung. Er ist vor allem für die Koordination der jeweiligen Datenmodelle verantwortlich. Dabei geht es neben der Einhaltung der durch den BIM-Manager definierten Qualitäten des Datenmodells, auch um die Einhaltung der BIM-Prozesse und -Anwendungen.

Die Erstellung und Bearbeitung der eigentlichen Datenmodelle erfolgt durch den BIM-Au- tor, welcher dem BIM-Koordinator unterstellt ist. Damit besitzt der BIM-Autor die Datenhoheit über die jeweiligen Fach- bzw. Teilmodelle und erstellt diese unter Einhaltung der „vertraglich vereinbarten Qualität und unter Berücksichtigung von BIM-Standards im Rahmen der BIM-Prozesse“.

Ein BIM-Nutzer ist ein Projektbeteiligter, welcher die generierten Datenmodelle nutzt, um Informationen daraus zu beziehen. Die Datenmodelle werden dabei nicht durch den BIM- Nutzer bearbeitet. Ein BIM-Nutzer könnte ein Facility-Manager sein, der ein Datenmodell zur Unterstützung von Wartungsprozessen nutzt.

Abbildung 7 stellt die Interaktion der verschiedenen BIM-Rollen grafisch dar. Abhängig von der Projektgröße, sind weitere Untergliederungen denkbar. So könnte es auch mehrere BIM- Manager geben, die wiederum unter der Leitung eines übergeordneten BIM-Champions stehen. Der Einsatz von BIM-Gesamtkoordinatoren, die zwischen dem BIM-Koordinator und dem BIM-Manager stehen und eine begrenzte Anzahl an Teilmodellen koordinieren, ist ebenfalls denkbar.35

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Interaktion der BIM-Rollen35 36

2.1.4.2 Vertragsgrundlage

Die Verwendung von BIM und die damit verbundene integrale Zusammenarbeit erfordert im Vergleich zu klassisch abgewickelten Bauprojekten neue bzw. zusätzliche Vertragsstrukturen und Dokumente. Grundsätzlich ist eine Projektabwicklung und Vergütung nach den HOAI-Leistungsphasen möglich, auch wenn diese nicht auf eine integrale Arbeitsmethodik ausgerichtet sind. Zusätzliche Leistungen, die durch die Anwendung von BIM zu berücksichtigen sind, können gemäß der „Besonderen Leistungen“ der HOAI37 abgerechnet werden.38

Die Grundsätze, die definiert werden müssen, um ein Projekt mit Hilfe der BIM-Methode abzuwickeln, werden zum einen in den Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) und zum anderen im BIM-Abwicklungsplan (BAP) festgehalten.

Die Auftraggeber-Informationsanforderungen beschreiben die Anforderungen des Auftraggebers gegenüber den Auftragnehmern. Die AIA sind damit Bestandteil der Ausschreibung und definieren BIM spezifische Anforderungen an die digitale Gebäudemodellierung. BIM4INFRA202039 beschreibt, dass die Anforderungen dabei drei unterschiedliche Ausprägungen aufweisen können:

- Funktionale Beschreibung: Dabei werden die Aufgaben einzelner Liefergegenstände unter Definition eines Level of Developments (LoD) ohne die Konkretisierung von Anforderungen beschrieben.
- Semi-detaillierte Beschreibung: Die Grundlage für eine semi-detaillierte Beschreibung ist eine funktionale Beschreibung. Für einzelne Modellelemente mit besonderem Stellenwert werden Vorgaben explizit definiert.
- Detaillierte Beschreibung: Die Anforderungen werden konkret beschrieben, so- dass für jeden Liefergegenstand bekannt ist, welcher Ausarbeitungsgrad notwendig ist.

Mit Hilfe der Beschreibungen wird gewährleistet, dass die Anforderungen an die einzelnen Planer eindeutig definiert sind. Weitere Angaben, die in den AIA festgehalten werden sollten, sind die Strategie der Zusammenarbeit, Lieferzeitpunkte, Modellstrukturen und Modellinhalte, wie Klassifikationssysteme, Einheiten oder Koordinatensysteme und Technologien, wie eine gemeinsame Datenumgebung oder Datenaustauschformate. Eine Vorgabe spezifischer Softwareprodukte ist nicht vorgesehen.

Es ist unbedingt zu beachten, dass die AIA vor einer Beauftragung, beispielsweise eines Planers, vollständig vorliegen, damit eine mängelfreie Erstellung durch den Auftragnehmer gewährleistet werden kann.40

Der BIM-Abwicklungsplan ist ein Dokument, welches auf den Auftraggeber-Informationsanforderungen aufbaut. Im BAP geht es um die konkrete Umsetzung der in den AIA beschrieben Anforderungen. Damit werden beispielsweise konkrete Zeitpunkte zur Lieferung von bestimmten Leistungen definiert, Zeitpunkte zu regelmäßigen Projektabstimmungen festgelegt oder Datenaustausch und -Übergabeformate konkretisiert.41 Nach VDI-Richt- linie 2552 Blatt 1042 wird der BAP damit unter Einbeziehung aller am Projekt Beteiligten erzeugt, um ein einheitliches Verständnis zu schaffen.

Im Gegensatz zu den AIA wird der BAP fortlaufend weitergeführt und muss damit nicht vor der Ausschreibung abschließend fertiggestellt sein.43

2.1.5 BIM-Modelle

In Deutschland sind die Grundsätze des Building Information Modeling in der DIN EN ISO 19650 geregelt.44 Ein wichtiger Grundsatz dieser Norm, ist die Unterscheidung zwischen dem Projekt-Informationsmodell (PIM) und dem Asset-Informationsmodell (AIM). Das PIM dient der Unterstützung der Durchführung eines Projekts. Damit ist es den Phasen der Planung und der Ausführung zuzuordnen und soll so dazu beitragen, ein Projekt erfolgreich fertigzustellen. Das PIM ist Grundlage für das AIM. Das AIM dient der Unterstützung der täglichen Asset-Managementprozesse. Das AIM enthält Informationen wie Wartungskosten oder Wartungstermine und ist Grundlage für den Betrieb und damit für das Facility Management. Geometrische Objekte oder technische Anlagen aus dem AIM können beispielsweise mit Attributen und Dokumenten eines CAFM-Systems verknüpft werden.

Grundlage für das PIM und damit auch für das AIM sind die Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA). Ein Teil der AIA sind die Asset-Informationsanforderungen (AIR).45 In den AIR wird festgehalten, welche technischen, kaufmännischen und betriebswirtschaftlichen Grundlagen in das AIM einfließen sollen. Das bedeutet, dass hier bereits vor Beginn der Planung definiert wird, welche graphischen Daten, alphanumerischen Daten und Dokumente für den Betrieb benötigt werden. Die Erzeugung dieser Informationen erfolgt dann bereits in der Planungs- und Realisationsphase.46 Der Zusammenhang ist in Abbildung 8 dargestellt. Neben den AIA und AIR gibt es zudem die Organisatorischen Informationsanforderungen (OIR) und die Projekt-Informationsanforderungen (PIR). Die PIR und die OIR definieren übergeordnete strategische Ziele.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: Hierarchie der Informationsanforderungen47

2.1.6 BIM-Daten

Der Kern des Building Information Modeling ist die Erzeugung und Erstellung von Daten. In diesem Zusammenhang sind zwei Aspekte besonders zu betrachten. Zum einen die Festlegung eines geeigneten Datenformats und zum andern die Klassifizierung der Daten.

2.1.6.1 Datenformate

Uber den Lebenszyklus eines Gebäudes findet ein konsequenter Datenaustausch zwischen verschiedenen Phasen und unterschiedlichsten Beteiligten statt. Dabei kommen i.d.R. unterschiedlichste Software-Programme zur Anwendung, welche unterschiedlichste Daten nutzen und unterschiedlichste Anforderungen an diese Daten haben. Bei einer herkömmlichen Projektabwicklung kommt es beim Austausch von Daten häufig zu Problemen, weil beispielsweise Datenformate nicht lesbar sind oder Datensätze nicht die richtigen Informationen enthalten.

Wie der Vergleich zwischen open-BIM und closed-BIM bereits gezeigt hat, wird zwischen proprietären und offenen Datenformaten unterschieden. Offene Datenformate sind herstellerneutral, sodass eine Interoperabilität zwischen verschiedenen Softwareprodukten unterschiedlicher Anbieter gewährleistet werden kann. Wird ein offenes Datenformat verwendet, ist ein verlustfreier Datenaustausch möglich, ohne sich auf spezifische Hersteller zu beschränken. Allerdings sind die Ansprüche an das Datenformat aufgrund der vielfältigen Datennutzungen und Anwendungen äußerst hoch.

Im Folgenden werden alle wichtigen offenen Datenformate vorgestellt. Eine Gesamtübersicht liefert Tabelle 1. Die hier dargestellten Datenformate wurden für unterschiedliche Verwendungszwecke entwickelt, weswegen aus der Gesamtübersicht nur eine Auswahl vorgestellt wird. Detaillierter werden die für den Betrieb und die damit für das Facility Management relevanten Datenformate betrachtet, wozu IFC, CAFM-Connect und COBie zählen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Übersicht offener Datenformate48

Die Industry Foundation Classes (IFC-Format) können wohl als wichtigster Vertreter der Datenformate bezeichnet werden. Neben der Geometrie kann mit dem IFC-Format die Semantik eines Gebäudes objektorientiert abgebildet werden. Aufgrund der Komplexität des Datenmodells kann das IFC-Datenformat für unterschiedlichste Zwecke wie der Planung, der Ausführung, aber auch dem Betrieb verwendet werden. Beim IFC-Datenformat handelt es sich um ein offenes-Austauschformat, welches von der buildingSMART Organisation entwickelt wurde und ständig weiterentwickelt und angepasst wird.48 49 Aufgrund der sehr weiten Entwicklung und der komplexen Anwendungsmöglichkeiten ist das IFC-Datenformat bereits in der Norm DIN EN ISO 1673950 definiert bzw. festgehalten und wird deswegen in vielen Standards oder Leitfäden vorgeschrieben oder zumindest empfohlen. Ein Beispiel dafür ist das Handbuch für die Einführung von Building Information Modelling durch den europäischen öffentlichen Sektor51 oder die Richtlinie VDI 2552 Blatt 452. Semantische bzw. alphanumerische Daten einer IFC-Datei sind z.B. die Breite oder die Höhe für ein Fensterelement (IfcWindow). Andere Daten sind z.B. Angaben zum Modellierer oder auch eine Elementbeschreibung. Die Besonderheit ist, dass die jeweiligen Elemente eines Modells miteinander verknüpft werden. Ein IfcWindow-Element ist dann beispielsweise als geometrisches Objekt mit der Wand (IfcWall) verknüpft. Damit können Modellgruppen erstellt werden, um Systeme oder Elementgruppen abzubilden. Beispiele könnten die Abbildung des Abluftsystems oder die Darstellung aller Wanddurchbrüche sein.53

Da die Handhabung des IFC-Datenformats aufgrund der Vielschichtigkeit für den Anwender schwierig ist, wurde darüber hinaus die Model View Definition (MVD) entwickelt. Eine MVD stellt eine Teilmenge des IFC-Datenformats dar, damit bestimmte Austauschszenarien abgebildet werden können.54 Ein Beispiel dafür ist die Nutzung einer MVD bei der Übergabe einer Immobilie nach der Fertigstellung an den Betrieb, da nicht alle Daten aus der Planung und dem Bau für das weitere Betreiben eines Gebäudes benötigt werden. Konkret können Projektinformationen, Gebäude- oder Anlagen-Strukturen, Gruppierungen oder Modellelemente mit einer MVD übertragen werden.55 Für den Betrieb relevante MVDs werden im weiteren Verlauf vorgestellt.

Im Zusammenhang mit dem IFC-Datenformat spielt das BIM Collaboration Format (BCF) eine wichtige Rolle. Das BCF dient dem Austausch allgemeiner Informationen zu einem konkreten Problem. Dabei geht es nicht um den Austausch von Bauwerksmodellen, sondern um die Verknüpfung bestimmter Bauteile mit entsprechenden Referenzen. Damit handelt es sich im Grunde um den digitalen Ersatz für die Revisionswolke, wodurch eine systematische Bearbeitung von Modellen und dessen Problemen (Mängeln) möglich wird. Ein Austausch von BCF-Informationen ist zwischen allen Beteiligten möglich und erfolgt häufig über eine gemeinsame Datenumgebung.56

Das COBie-Datenformat ist eine MVD des IFC-Datenformates und ist beispielsweise im amerikanischen National BIM Standard57 definiert. Da das COBie-Datenformat auf dem IFC-Format aufbaut, ist dieses ebenso ein offenes und damit herstellerneutrales Datenaustauschformat. Die auf COBie basierenden Daten sind insbesondere für den Betrieb konzipiert. Es geht beim COBie-Datenformat nicht um den Austausch geometrischer Objekte, sondern um alphanumerische Daten und Dokumente, sodass COBie-Daten auch als Tabellen dargestellt werden können. Beispiele für solche Daten sind Seriennummem oder Wartungsintervalle. Beispiele für Dokumente sind Betriebsanleitungen oder Ersatzteillisten.58

Demnach kann das COBie-Schema für zwei unterschiedliche Zwecke genutzt werden. Zum einen, um in den Phasen des Planens und Bauens die für den Betrieb notwendigen Daten von verschiedenen Beteiligten koordiniert und systematisch anzureichern. Zum anderen, um den Übergang vom Bau zum Betrieb ohne Datenverluste zu gestalten. COBie-Dateien beinhalten, wie Abbildung 9 darstellt, eine räumliche Zuordnung auf verschiedenen Ebenen, eine funktionelle Zuordnung durch die Definition eines Systems und eines Typus und darauf aufbauend Angaben zu Aufgaben, Ersatzteilen und Ressourcen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9: COBie-Übersicht für Gebäude59

CAFM-Connect ist wie COBie eine MVD des IFC-Schemas. CAFM-Connect dient ebenfalls der Erfassung alphanumerischer Daten auf Grundlage von unterschiedlichen BIM-Pro- filen. Der CAFM-Gesamtkatalog basiert auf der DIN 27659 60, ist jedoch um zusätzliche Elemente erweitert. So stehen beispielsweise hinter der Kostengruppe 341 tragende Innenwände, weitere Informationen wie die Feuerwiderstandsklasse, die Art der Wandoberfläche, Materialen, Wandstärken usw. Den BIM-Profilen sind Klassifikationssysteme zugeordnet. Weitere hinter dem CAFM-Gesamtkatalog stehende Klassifikationen sind die DIN 277-161 (Raumnutzungen) oder auch die GEFMA 19862 (Klassifikation der Dokumententypen). Ein BIM-Profil für IoT und Sensorik steht als Teilmenge des CAFM-Gesamtkatalogs zur Verfügung.63 Die Gesamtklassifizierung ist in Abbildung 10 grafisch abgebildet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10: Gesamtklassifizierungssystem nach CAFM-Connect

2.1.6.2 KlassifizierungvonDaten

Eine Immobilie ist eine Konstruktion aus verschiedensten Bauteilen und technischen Anlagen. Ein mit BIM abgewickeltes Projekt hat die Besonderheit, dass viele Daten zum einen erzeugt und zum anderen ausgetauscht werden. Aus diesem Grund werden Ordnungssysteme verwendet, mit deren Hilfe Begriffe auf der einen Seite eindeutig definiert und auf der anderen Seite eindeutig strukturiert werden können. Das Ziel ist, eine einheitliche Sprache zwischen den einzelnen Projektbeteiligten wie Herstellern oder Ausführenden zu erzeugen und ein einheitliches System für Softwareprodukte zu schaffen. Auf Basis eines einheitlichen Ordnungssystems können beispielsweise Objekte miteinander verknüpft oder teilautomatisierte Kosten- und Mengenermittlungen erstellt werden.64 65 Im Folgenden werden Beispiele für Klassifizierungssysteme erläutert, welche auch für die Datenformate, wie CAFM- Connect, genutzt werden können.

- Die DIN 27666 ist eine in Deutschland sehr weit verbreitete Norm, um ein Gebäude und dessen Bauteile und technische Anlage systematisch zu strukturieren. Die Norm findet derzeit Anwendung in Kostenaufstellungen. Es wird zwischen drei Hierarchiestufen unterschieden, wobei ein Objekt mit zunehmender Hierarchiestufe näher spezifiziert wird. Wie zuvor beschrieben, ist die DIN 276 fester Bestandteil von CAFM- Connect.
- Ähnlich wie die DIN 276 findet auch im amerikanischen OmniClass-System eine Strukturierung mit der Hilfe von hierarchisch aufgebauten Tabellen statt.Jedem Objekt kann auf diese Weise nicht nur eine Nummer zugeordnet werden, sondern auch ein Titel, eine Beschreibung und eine Globally Unique Identifiers Nummer (GUID- Nummer). Als Beispiel kann die Nummer 11-55 11 00 genannt werden. Der Nummer ist der Titel: „Office Spaces“, die Beschreibung: „Spaces in which business, clerical or professional activities are conducted“ und die GUID ,,95772f00-6166-llel- 8000-00215ad4efdf“ zugeordnet.67 Das UniClass-System ist das entsprechende britische Äquivalent zum OmniClass-System.
- Die DIN SPEC 9140068 enthält Vorgaben für ein bauteilorientiertes Klassifikationsund Beschreibungssystem für die Abwicklung von BIM-Projekten. Die Klassifikation erfolgt dabei auf Grundlage des Standardleistungsbuchs für das Bauwesen (StLB), sodass eine Verknüpfung mit anderen Klassifikationssystemen wie der DIN 276 oder auch zu Datenformaten wie den Industry Foundation Classes (IFC) möglich ist. Die Darstellung erfolgt durch eine GUID-Nummer.

Neben den eigentlichen Klassifikationssystemen steht das Tool buildingSMART Data Dictionary (bsDD) zur Verfügung. Das bsDD ist ein Wörterbuch, welches dazu dient Objekte mit den jeweiligen Eigenschaften zu beschreiben, unabhängig von der Sprache verschiedener Länder. Ziel dabei ist, international ein identisches Verständnis zu schaffen. Jedem Eintrag wird eine GUID-Nummer zugeordnet, darüber hinaus eine Kurzbeschreibung und verwandte Begriffe. Damit ist eine Verlinkung zu verschiedenen Ordnungs- bzw. Klassifizierungssystemen von Objekten möglich.69

Abbildung 11 zeigt wie eine Verknüpfung zwischen Bauwerksmodellen, Herstellerdaten und Klassifikationssystem mit Hilfe des buildingSMART Data Dictionary und IFC-Instanzen angewendet werden kann. Der Planer bzw. BIM-Autor erstellt dabei das Building Information Model. Dieses BIM besteht aus unterschiedlichen Objekten. Diese Objekte stehen innerhalb des Modells in einem Zusammenhang, sind also untereinander verknüpft. Die Objekte beziehen ihre Daten aus den Produktspezifikationen der Hersteller. Mit Hilfe des bsDD werden diese Objekte für alle Projektbeteiligten interpretierbar. Das bsDD übersetzt das Objekt, welches mit dem IFC-Format erstellt wurde, in die notwendigen Normen, Klassifikationen und Richtlinien. Dadurch wird das Modell bzw. werden die Objekte für die unterschiedlichen Projektbeteiligten und Nutzungen nutzbar gemacht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11: Anwendung von Verknüpfungen

Die Richtlinie VDI 2552 Blatt 9 soll zukünftig eine einheitliche Interpretation für die unterschiedlichen Klassifikationssysteme schaffen, da die deutsch Normenlandschaft hierzu derzeit keine entsprechenden Standards liefert. Ein erster Entwurf soll noch 2020 erscheinen.

2.1.7 Status Quo

Im folgenden Kapitel wird der Status Quo von BIM insbesondere mit Blick auf die Betriebsphase erläutert. Dabei wird der Status Quo in Deutschland im internationalen Vergleich betrachtet. Zudem wird der Stand der Anwendung von BIM bei der E. dargestellt und die Herausforderungen aufgezeigt.

2.1.7.1 National

Die Verwendung von BIM ist in Deutschland nach wie vor nicht in der Breite etabliert. Die BIM-Methode kommt derzeit ausschließlich in den Gebäude-Lebenszyklusphasen Planen und Bauen zur Anwendung. Es gibt zwar bereits verschiedene Richtlinien, die beschreiben, wie die BIM-Methode in Unternehmen bzw. in Projekten integriert werden kann, diese berücksichtigen den Betrieb einer Immobilie jedoch nicht. Für die normative Situation kann beispielsweise die Richtlinienreihe VDI 25 5270 71 genannt werden, um BIM erfolgreich in einem Unternehmen zu implementieren. Mit der VDI 2552 soll ein Ansatz geschaffen werden, Prozesse und Strukturen für die Planung, den Bau und den Betrieb vorzugeben. Die Richtlinie VDI 2552 Blatt 672 „Building Information Modeling; Facility Management“, welche sich explizit mit der Verwendung von BIM im Facility Management und so mit der Verwendung von BIM im Betrieb auseinandersetzt, wird voraussichtlich erst Ende 2021 erscheinen. Auch die Richtlinienreihe BIM4INFRA202073 des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur beschreibt einen Leitfaden für die erfolgreiche Einführung von BIM in ein Projekt. Abgesehen davon, dass ausschließlich Infrastrukturprojekte berücksichtigt werden, findet darüber hinaus nur eine Betrachtung der Phasen Planen und Bauen statt. Die beiden Richtlinienreihen spiegeln den derzeitigen Stand der Verwendung von BIM wieder und verdeutlichen, dass es in Deutschland derzeit keinen Standard, keine Richtlinie und keine Norm gibt, die konkrete Prozesse oder Methoden für die Integration von BIM im Betrieb definiert. Diese Tatsache kann als maßgeblich hemmender Faktor, in Bezug auf die Einführung von BIM im Betrieb genannt werden.

Grundsätzlich gilt, dass mit dem Wechsel der Arbeitsmethodik, welche mit der Einführung von BIM verbunden ist, ein gewisses Risiko einhergeht. So müssen beispielweise Mitarbeiter geschult, Software und Hardware angeschafft und standardisierte Prozesse in einem Unternehmen angepasst werden. Bevor langfristig ein Mehrwert generiert werden kann, kommt es zu Beginn häufig zu Effizienzeinbußen in Projekten. Zudem muss die Hürde, die nötigen finanziellen Investitionen zu tätigen, überwunden werden. Wie zuvor erläutert, findet die Einführung der Nutzung von BIM in einem Unternehmen und damit auch in Projekten sukzessive statt. Beispielsweise wird in ersten Projekten mit little-closed-BIM-Ansätzen gearbeitet, um mit der neuen Methodik vertraut zu werden und Erfahrungen zu sammeln. Die Nutzung von BIM im Betrieb kann am ehesten dem big-open oder zumindest dem big- closed Ansatz zugeordnet werden. Da es in der Praxis bei vielen Unternehmen noch an der nötigen Erfahrung bei der Verwendung von BIM in den Phasen des Planens und Bauens fehlt, wird die Etablierung von BIM im Betrieb auch noch einige Jahre in Anspruch nehmen. Abbildung 12 spiegelt diese unternehmerische Situation wider. Gerade einmal 9,8% der befragten Unternehmen für die Studie vom Fraunhofer-Institut gaben an, immer bauteilorientierte Gebäudemodelle in der Planung zu erstellen. Ein Großteil der Unternehmen plant nach wie vor mit der Hilfe von 2D-Zeichnungen oder rein geometrischen 3D-Modellen. Das zeigt deutlich, wie weit die Unternehmen davon entfernt sind, BIM für den Betrieb nutzbar zu machen.

[...]


1 van Treeck, C. / Kistemann, T. / Schauer, C. / Herkel, S. / Elixmann, R. (Hrsg.) (2019): Gebäudetechnik als Strukturgeber für Bau- und Betriebsprozesse, Berlin, Heidelberg, S. 85.

2 Nävy,J. (2018): Facility Management, 5. Auflage, Berlin, S. 4.

3 Wiktorin, A.: Abschwung auf dem Immobilienmarkt erwartet: Handelsblatt vom 22.9.2019.

4 May, M. (Hrsg.) (2018): CAFM-Handbuch, 4. Auflage, Wiesbaden, S. 11.

5 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2015): Stufenplan Digitales Planen und Bauen, Berlin, S. 5.

6 Darstellung angepasst nach Eastman Eastman, C. (2008): BIM handbook. Hoboken, N.J.

7 Eigene Darstellung in Anlehnung anWindlinger, L. / Hofer, S. / Keller Foletti, B. / Schlegel, R. / Arnold, I. (Hrsg.) (2016): Tagungsband zum Symposium Facility Management - here we go!, Wädenswil.

8 British Standards Institution (Hrsg.) (BSI): PAS 1192-3:2014:Juli 2014 Specification for information management for the operational phase of assets using building information modelling, Incorporating Corrigendum No. 1, London, S. 7.

9 Nävy (2018): Facility Management, S. 193-200.

10 The Associated General Contractors of America (AGC) (2019): Level of Development (LoD) Specification Part I & Commentary, S. 79-82.

11 DB Station & Service AG (2017): BIM—Vorgaben. Berlin, S. 207.

12 The Associated General Contractors of America (AGC) (2019): Level of Development (LoD) Specification Part I & Commentary, S. 13.

13 van Treeck, C. / Elixmann, R. / Rudat, K. / Hiller, S. / Herkel, S. / Berger, M. (Hrsg.) (2016): Gebäude.Technik.Digital, Berlin, Heidelberg, S. 58.

14 Jemigan, F. E. (2008): Big Bim, little bim, 2nd ed., Salisbury, MD.

15 van Treeck, C. / Elixmann, R. / Rudat, K. / Hiller, S. / Herkel, S. / Berger, M. (Hrsg.) (2016): Gebäude.Technik.Digital, Berlin, Heidelberg, S. 27.

16 Vismann, U. (Hrsg.) (2018): Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln, 36. Auflage, Wiesbaden, S. 1477.

17 Farblich angepasst nach van Treeck, C. / Elixmann, R. / Rudat, K. / Hiller, S. / Herkel, S. / Berger, M. (Hrsg.) (2016): Gebäude.Technik.Digital, Berlin, Heidelberg, S. 28.

18 Sinclair, D. (2012): BIM Overlay. London.

19 British Standards Institution (Hrsg.) (BSI): PAS 1192-2:2013:Februar 2013 Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling, Incorporating Corrigendum No. 1, London.

20 BiM - Management for value, cost & carbon improvement (Hrsg.) (2011): A report for the Government Construction Client Group, London, S. 96.

21 May, M. (Hrsg.) (2018): CAFM-Handbuch, 4. Auflage, Wiesbaden, S. 298.

22 Darstellung farblich angepasst nach Zeitner, R. / Peyinghaus, M. (Hrsg.) (2015): IT-Management Real Estate, Berlin, Heidelberg, S. 382.

23 Darstellung in Anlehnung an BiM - Management for value, cost & carbon improvement (Hrsg.) (2011): A report for the Government Construction Client Group, London, S. 16.

24 Sommer, H. (2016): Projektmanagement im Hochbau, 4. Auflage, Berlin, Heidelberg, S. 121.

25 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN SPEC 91391-l:April 2019 Gemeinsame Datenumgebungen (CDE) für BIM-Projekte — Funktionen und offener Datenaustausch zwischen Plattformen unterschiedlicher Hersteller, Teil 1: Module und Funktionen einer Gemeinsamen Datenumgebung, Berlin, S. 9.

26 British Standards Institution (Hrsg.) (BSI): PAS 1192-2:2013:Februar 2013.

27 Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): VDI 2552 Blatt 5:Dezember 2018 Building Information Modeling, Datenmanagement, Berlin, S. 2—3.

28 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN EN ISO 19650-1 August 2019 Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich Bauwerksinformationsmodellierung (BIM), Informationsmanagement mit BIM - Teil 1: Begriffe und Grundsätze, Berlin, S. 34-37.

29 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN SPEC 91391-l:April 2019.

30 Darstellung farblich angepasst nach Kamis, A. (2019): Digitalisierung in der Wohnungs- und Immobilienwirtschaft, Freiburg, S. 58.

31 Darstellung in Anlehnung an Albrecht, M. (2015): Building Information Modeling (BIM) in der Planung von Bauleistungen. Hamburg, S. 21.

32 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN EN ISO 19650-2:August 2019 Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich Bauwerksinformationsmodellierung (BIM), Informationsmanagement mit BIM - Teil 2: Planungs-, Bau- und Inbetriebnahmephase, Berlin, S. 30.

33 Pilling, A.; e.V., D. (2017): BIM - Das digitale Miteinander, 2nd ed., Berlin, S. 169—176.

34 Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): VDI 2552 Blatt 7 (Entwurf):Oktober 2018 Building Information Modeling, Prozesse, Berlin, S. 6—8.

35 Pilling; e.V. (2017): BIM - Das digitale Miteinander, S. 174—179.

36 Eigene Darstellung

37 Werner, U. (Hrsg.) (2019): VOB, 35. Auflage, Stand: 1.3.2019, München.

38 Schrammel, F.; Wilhelm, E. (2016): Rechtliche Aspekte im Building Information Modeling (BIM). Wiesbaden, S. 8-20.

39 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2019): Leitfaden und Muster für Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA), Berlin, S. 7.

40 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2019): Grundlagen und BIM- Gesamtprozesse, Berlin, S. 10.

41 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2019): Leitfaden und Muster für den BIM-Abwicklungsplan (BAP), Berlin, S. 5—7.

42 Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): VDI 2552 Blatt 10 (Entwurf):Januar 2020 Building Information Modeling, Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) und BIM-Abwicklungspläne (BAP), Berlin, S. 7-8.

43 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2019): Grundlagen und BIM- Gesamtprozesse, Berlin, S. 9.

44 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN EN ISO 19650-1 August 2019.

45 German Facility Management Association (GEFMA) (Hrsg.) (2019): Building Information Modeling im Facility Management, Bonn, S. 30—31.

46 Australasian BIM advisory Board (ABAB) (Hrsg.) (2018): Asset Information Requirements Guide, Canberra, S. 6.

47 Darstellung farblich angepasst nach Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN EN ISO 19650- l:August2019,S.18.

48 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2019): Neutraler Datenaustausch im Überblick, Berlin, S. 21-23.

49 Borrmann, A. / König, M. / Koch, C. / Beetz, J. (Hrsg.) (2015): Building Information Modeling, Wiesbaden, S. 77-81.

50 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN EN ISO 16739-l:September 2019 Industry Foundation Classes (IFC) für den Datenaustausch in der Bauwirtschaft und im Anlagenmanagement, Teil 1: Datenschema, Berlin.

51 EUBIM Taskgroup (2017): Handbuch für die Einführung von Building Information Modelling (BIM) durch den europäischen öffentlichen Sektor, S. 70.

52 Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): VDI 2552 Blatt 4 (Entwurf):Oktober 2018 Building Information Modeling, Anforderungen an den Datenaustausch, Berlin, S. 16—17.

53 o.A.: IfcWindow, o.O., Stand: 06.02.2020, https://standards.buildingsmart.Org/IFC/RELEASE/IFC2x3/FINAL/HTML/ifcsharedbldgelements/l exical/ifcwindow.htm, Letzter Zugriff 23.06.2020.

54 Borrmann, A. / König, M. / Koch, C. / Beetz, J. (Hrsg.) (2015): Building Information Modeling, Wiesbaden, S. 129-132.

55 Hausknecht, K.; Liebich, T. (2016): BIM-Kompendium. Stuttgart, S. 105.

56 Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): VDI 2552 Blatt 4 (Entwurf):Oktober 2018, S. 16—17.

57 National Institute of Building Sciences buildingSMART alliance (Hrsg.):2015 National BIM Standard - United States® Version 3, 4.2 Construction Operation Building information exchange (COBie), o.O.

58 Bauen digital Schweiz / buildingSMART Switzerland (BdCH / bSCH) (Hrsg.) (2019): COBie, Zürich, S. 5-10.

59 Darstellung farblich angepasst nach Bauen digital Schweiz / buildingSMART Switzerland (BdCH / bSCH) (Hrsg.) (2019): COBie, Zürich, S. 9.

60 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN 276:Dezember 2018 Kosten im Bauwesen, Berlin.

61 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN 277-l:Januar 2016 Grundflächen und Rauminhalte im Bauwesen, Teil 1: Hochbau, Berlin.

62 Deutscher Verband für Facility Management e.V. (Hrsg.) (GEFMA):November 2013 Richtlinie 198-1: Dokumentation im Facility Management, Begriffsabgrenzung, Vorgehensweise, Gliederung und Instrumente, o.O.

63 o.A.: BIM Profile - CAFM-Connect, o.O., Stand: 23.06.2020, https://www.cafm-connect.org/bim- profile/, Letzter Zugriff 23.06.2020.

64 Darstellung farblich angepasst nach Helmus, M.; Meins-Becker, A.; Keim Agnes (2019): Detaillierte Entwicklung von BIM-basierten Prozessen des Betreibens von Bauwerken zur Integration in eine lebenszyklusübergreifende Prozesskette. Wuppertal, S. 31.

65 Borrmann, A. / König, M. / Koch, C. / Beetz, J. (Hrsg.) (2015): Building Information Modeling, Wiesbaden, S. 163-175.

66 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN 276:Dezember 2018.

67 Ceton, G. (2019): A Strategy for Classifying the Built Environment. Alexandria, S. 15—16.

68 Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN SPEC 91400:Febraur 2017 Building Information Modeling (BIM), Klassifikation nach STLB-Bau, Berlin.

69 Borrmann, A. / König, M. / Koch, C. / Beetz, J. (Hrsg.) (2015): Building Information Modeling, Wiesbaden, S. 170-172.

70 Darstellung farblich angepasst nach Borrmann, A. / König, M. / Koch, C. / Beetz, J. (Hrsg.) (2015): Building Information Modeling, Wiesbaden, S. 166.

71 Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): VDI 2552 Blatt l:Juni 2019 Building Information Modeling, Grundlagen, Berlin, S. 2.

72 VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V. (Hrsg.): Building Information Modeling, o.O., Stand: o.A., https://www.vdi.de/richtlinien/details/vdi-2552-blatt-6-building-information-modeling-betrieb, Letzter Zugriff 21.04.2020Uhr.

73 Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVi) (Hrsg.) (2019): Grundlagen und BIM- Gesamtprozesse, Berlin.

Ende der Leseprobe aus 124 Seiten

Details

Titel
Die Verknüpfung von BIM und CAFM unter Berücksichtigung des IoT. Eine Analyse zur Implementierung der Prozesse bei der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG
Hochschule
EBZ Business School (ehem. Europäisches Bildungszentrum der Wohnungs- und Immobilienwirtschaft)
Note
1,0
Autor
Jahr
2020
Seiten
124
Katalognummer
V988216
ISBN (eBook)
9783346378859
Sprache
Deutsch
Schlagworte
BIM, IoT, CAFM, digitalisierung, Big Data, Cloud, Prozesse
Arbeit zitieren
Tim Schneider (Autor), 2020, Die Verknüpfung von BIM und CAFM unter Berücksichtigung des IoT. Eine Analyse zur Implementierung der Prozesse bei der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/988216

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