6. Februar 2020

Projekte erfolgreicher umsetzen durch gewerke- und bauintegrierte Arbeitsabläufe

Termingerechte Fertigstellung, Kosteneinhaltung und hohe Ausführungsqualität – die Abläufe auf dem Bau lassen sich durch eine bestimmte Form der Zusammenarbeit optimieren: „Kollaborative Planung“ lautet hier der Ansatz. Der Wandel von der segmentierten zur integrierten Arbeitsweise kann die Produktivität in der Branche entscheidend erhöhen. Neben Building Information Modeling (BIM) ist dafür ein entsprechendes Projektmanagement erforderlich, das z. B. durch einen BIM-Koordinator/-Manager gesteuert wird.

Weltweit liegen fast 100 % aller Milliarden-Dollar-Bauprojekte mindestens 30 % hinter dem Zeitplan zurück und weichen deutlich von den ursprünglich kalkulierten Kosten ab¹). Eine Studie²) von über 100 deutschen Großbauprojekten ergab, dass die untersuchten Objekte die ursprünglich veranschlagten Kosten im Schnitt um rund 70 % überschreiten. Die Negativbeispiele sind ebenso vielfältig wie die Ursachen der Probleme. So z. B. bei der Elbphilharmonie in Hamburg: Hier fehlte zum Baubeginn ein exakter Terminplan mit klar definierten Bausolls. Verzögerte Baugenehmigungen und eine neue Tunnelbauweise treiben die Kosten von Stuttgart 21 in die Höhe und der Flughafen „BER“ in Berlin stand lange wegen Bau- und Sicherheitsmängeln still³).

Mangelhafte Kooperationen und Planungen
Zahlreiche Projektbeteiligte, unterschiedliche Interessenlagen, hohe fachliche Diversifizierung und Spezifizierung, sowie steigende Anforderungen erhöhen die Komplexitäten bei Bauvorhaben immer weiter. Eine mangelhafte Kooperation der Beteiligten und Schnittstellenprobleme wirken sich sofort negativ auf den Gesamtprozess aus. Häufig kommt es dadurch zu Bauverzögerungen, Qualitätsproblemen und Kostensteigerungen.
Für die überwiegende Mehrzahl dieser Probleme ist aber vor allem eine Ursache verantwortlich: Mangelhafte Planung. Die Verantwortlichen verzichten aus Zeit- und Kostengründen zu häufig auf Detailplanungen und umfangreiche Risikoanalysen vor der definitiven Beschlussfassung. Bei größeren Bauwerken spielen dabei auch taktische Erwägungen eine wichtige Rolle, denn realistische Kostenschätzungen können Projektbewilligungen potenziell gefährden. Mangelhafte Planung zeigt sich auch bei dem immer noch weitverbreiteten Top-Down-Prozess, der nicht alle Projektbeteiligten ausreichend berücksichtigt. Das vielfältige Wissen, Know-how und die Ideen der Mitarbeiter lassen sich auf diese Weise nicht ausreichend integrieren.

Kollaborative Zusammenarbeit
Kollaborative Planung kann dazu beitragen, Baumängel deutlich zu reduzieren und ihnen frühzeitig entgegenzuwirken, indem alle Beteiligten intensiver eingebunden werden. Dieser moderne Ansatz sorgt für eine optimale Abstimmung, sodass alle Planenden wissen, welche Person warum welche Entscheidungen trifft und woran die einzelnen Mitglieder des Teams gerade arbeiten. Diese enge Zusammenarbeit fördert unmittelbares Feedback und den schnellen Austausch von Ideen. Eine Analyse von Forrester Research⁴) zur kollaborativen Planung zeigte, dass diese Methode die Lücke zwischen der formalen Planung der Projektmanager und den Aktivitäten der Projektmitarbeiter schließen kann.
Mitarbeiter die kollaborativ arbeiten, übernehmen mehr Verantwortung, arbeiten engagierter und erzielen deutlich bessere Ergebnisse. Beschäftigte bevorzugen effiziente und einfach anwendbare Methoden, mit denen sie den Überblick über ihre Tätigkeiten behalten und produktiv mit anderen Teammitgliedern zusammenarbeiten können. Vor allem die junge Generation Y wünscht sich eine zunehmend kollaborative Zusammenarbeit und immer mehr Unternehmen führen entsprechende Arbeitsinstrumente ein⁵).
Die Leitplanken der kollaborativen Planung sind konkrete und messbare Projektziele. Diese Ziele sollten während der gesamten Projektlaufzeit konsequent verfolgt und regelmäßig neu bewertet werden. Meilensteine, Deadlines, voraussichtliche Fertigstellungstermine und erwartbare Kosten erhöhen nicht nur die Planungssicherheit, sondern geben dem Projektteam eine eindeutige Richtung vor. Da die Baubranche voller Variablen und Unwägbarkeiten ist, sollten von Anfang an ausreichend Pufferzeiten kalkuliert und Notfallpläne für mögliche Krisenszenarien entwickelt werden. Etwa wenn Zulieferer ausfallen oder schwerwiegende Konstruktionsprobleme auftreten. In diesen Fällen sollten Problemlösungen parat stehen, mit denen sich die Projektziele trotzdem erreichen lassen.

Funktionierende Projektteams
Die Grundlage für erfolgreiche kollaborative Planung liegt in den Fähigkeiten und Fertigkeiten der Projektteams. Dazu spielen BIM-fähige Technologien eine wichtige Rolle. Kollaborationssoftwares wie „Autodesk Revit“ und „Revizto“ unterstützen die Teammitglieder dabei, durch den Einsatz von 3D-Modellen möglichst produktiv zusammenzuarbeiten. Cloud-basiert ist dieses Modell jederzeit und überall verfügbar, schützt vor Wissensverlust und optimiert die Bauplanung und -ausführung. Zur erfolgreichen Gesamtsteuerung ist zudem immer mehr Management- und Expertenwissen aus verschiedenen Bereichen erforderlich. Für diese Aufgaben werden in der Regel BIM-Koordinatoren in den jeweiligen Gewerken und BIM-Manager zur Steuerung und Überwachung des Gesamtprozesses (gewerkeübergreifend) eingesetzt. Die Planungs- und Baubeteiligten sollten deshalb regelmäßig an Fortbildungen teilnehmen, um die neuesten Methoden und Technologien in der Branche nutzen zu können.

Beispiel: Kollaborative Kollisionskontrolle
Bei der arbeitsteiligen Projektplanung zwischen den verschiedenen Gewerken sind Kollisionspunkte im 3D-Modell kaum vermeidbar. Die kollaborative Planung durch die BIM-Methode ermöglicht jedoch ein frühzeitiges Erkennen der Kollisionen. Potenzielle Planungsfehler können somit weit vor Baubeginn bereinigt werden, das Risiko nachträglicher Korrekturen und damit einhergehenden Budget-
überschreitungen sinkt erheblich. Veranschaulichen lässt sich der Ablauf einer solchen Kollisionsprüfung im Sinne einer kollaborativen Zusammenarbeit anhand der Vorgehensweise von Virtual Design and Construction (VDC), der Abteilung für digitale Konstruktionen von Victaulic. Die Mitglieder entwickeln gemeinsam mit dem Auftraggeber ein einfaches Referenzmodell des Projekts, etwa eines Pumpenraums, in „Autodesk Revit“. Die Datengrundlage liefert u. a. der Scan des Raumes durch einen BIM-konformen 3D-Laser. Innerhalb dieses Modells arbeiten alle Fachplanungsdisziplinen, wie der Rohrbau, Trockenbau und die Elektroinstallation, die jeweiligen Modelle ihrer Bereiche ein. Nach Fertigstellung der Teilmodelle verknüpft der BIM-Koordinator/-Manager diese zu einem Gesamtmodell, sodass anschließend die Kollisionsprüfungen durchgeführt werden können.
BIM-Softwarelösungen bieten dazu Anwendungen zur Kollisionsanalyse, die Schnittpunkte in einem Satz ausgewählter Elemente oder in allen Elementen des 3D-Modells suchen. Hierbei können „Hard Clashes“ vermieden werden, etwa die Kollision einer Rohrleitung mit einem Lüftungskanal. Bei ausreichender Datenqualität erkennt die Anwendung auch „Soft Clashes“, wie Mindestabstände aus Brandschutzgründen. Die Software zeigt diese unerwünschten Überschneidungen in einem Bericht an, worauf die jeweils zuständigen Personen der Fachbereiche im kollaborativen Team eine Benachrichtigung erhalten. Massen-E-Mails an alle Beteiligten gibt es dabei nicht mehr. An den Kollisionen arbeiten dann nur noch „maßgeschneiderte“ Teams gleichzeitig am virtuellen Modell.

Fazit
Für Stuttgart 21, den BER und die Elbphilharmonie kommen diese Anregungen zu spät. Im Hinblick auf zukünftige Bauprojekte bieten kollaborative Planung und BIM-Software allerdings große Chancen. Architekten, Fachplaner, Ingenieure und Bauunternehmer, die sich auf die neuen Arbeitsweisen einstellen, werden in Zukunft effizienter und produktiver arbeiten können.

Autorin: Amanda Comunale, Director of Virtual Design and Construction bei Victaulic

https://de.victaulic.com/

Nachgefragt: Ausbildung zum BIM-Koordinator und BIM-Manager
In Deutschland bieten einige Institutionen und Einrichtungen Aus- bzw. Weiterbildungsmöglichkeiten zum BIM-Koordinator und/oder BIM-Manager an. Wir haben bei TÜV SÜD nachgefragt, wie sich die beiden Tätigkeitsbilder unterscheiden, wie lange eine Aus- bzw. Weiterbildung dauert und welche Vorkenntnisse i.d.R. notwendig sind. Wir sprachen dazu mit Elisabeth Aberger, BIM Senior Consultant bei TÜV SÜD- Advimo.

IKZ-FACHPLANER: Zur Führung einer kollaborativen Planung bedarf es in der Regel eines BIM-Managers bzw. BIM-Koordinators. Worin unterscheiden sich die Tätigkeiten eines BIM-Managers und eines -Koordinators?
Elisabeth Aberger: Statt von strikten Rollenbezeichnungen spreche ich lieber von den Aufgaben an sich, also BIM-Management und BIM-Koordination, da diese je nach Projektgröße auch von unterschiedlichen Beteiligten erfüllt werden können. Wichtig ist zu verstehen, worin der Unterschied zwischen diesen Aufgaben besteht, und auch, dass diese Aufgaben im Zuge eines BIM-Projekts erfüllt werden müssen.
Wenn wir von BIM-Koordination sprechen, dann ist Folgendes damit gemeint: Bei Bauprojekten sehen wir einen stetigen Anstieg der Datenmengen, und die Verarbeitung der gesammelten Informationen wird zunehmend schwieriger. Um Informationsverluste im Projektverlauf zu reduzieren, wird deshalb vermehrt auf ein zentrales Datenmodell gesetzt, d.h., die BIM-Arbeitsmethode. Aufgabe der BIM-Koordination ist es, diese mit alphanumerischen Informationen angereicherten 3D-Modelle innerhalb des eigenen Fachgewerks mit den anderen Planungsbeteiligten zu koordinieren.

IKZ-FACHPLANER: Und wo liegt der Unterschied zum BIM-Management?
Elisabeth Aberger: Die Fachmodelle, wie das von der Architektur und der Haustechnik, werden im nächsten Schritt zu einem Gesamtkoordinationsmodell zusammengefügt und unter­einander abgestimmt. Eine wichtige Voraussetzung hierbei ist die Definition der Anforderungen auf Bauherrenseite. Hier sprechen wir dann von BIM-Management, denn es vertritt genau diese Interessen des Bauherrn, definiert die Prozesse und Anforderungen und hält sie im Lastenheft, den sogenannten Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA), als Ergänzung zum Vertrag fest. Zudem wird mit der Vorlage des BIM-Abwicklungsplans (BAP) die Grundlage für die Zusammenarbeit entwickelt und zur projektspezifischen Befüllung den Zuständigen für BIM-Koordination zur Verfügung gestellt. Im weiteren Projektverlauf werden Modell-Audits durchgeführt, um die Erfüllung der, in der AIA definierten Anforderungen zu überprüfen.

IKZ-FACHPLANER: Wie lange dauert eine Aus- bzw. Weiterbildung in diesen Tätigkeitsfeldern?
Elisabeth Aberger: In Deutschland gibt es keine festgelegten Ausbildungszeiten für die Fortbildung im Bereich BIM-Management oder BIM-Koordination. Es gibt jedoch die VDI/BS-MT-Richtlinie 2552 Blatt 8.1 „Building Information Modeling – Qualifikationen – Basiskenntnisse“, welche die benötigten Qualifikationen bzw. Basiskenntnisse beschreibt und auf die man sich auch zertifizieren lassen kann. Weiterbildungsangebote reichen hier von einigen Tagen bis hin zu mehreren Wochen.

IKZ-FACHPLANER: Welche Kenntnisse sind für die Weiterbildungen notwendig?
Elisabeth Aberger: Der Besuch eines BIM-Basisseminars sowie gezielte Software-Schulungen und die praktische Mitarbeit an zumindest einem BIM-Projekt sind unabdingbare Voraussetzungen für weitere Fortbildungen in Richtung BIM-Koordination und BIM-Management.

IKZ-FACHPLANER: Die TÜV SÜD-Gruppe bildet selbst in diesen Bereichen aus. An welchen Standorten wird dies in Deutschland durchgeführt?
Elisabeth Aberger: Aktuell bietet die TÜV SÜD-Akademie eine zweitägige Schulung zum „BIM-Basis Anwender“ in München, Köln, Hamburg, Filderstadt, Dresden, Frankfurt und Berlin an. In Zusammenarbeit mit den BIM-Experten von TÜV SÜD-Advimo soll das Schulungsportfolio ab 2020 deutlich ausgeweitet werden, sodass es die Möglichkeit zu fachspezifischen Trainings in den Aufgabenbereichen Koordinieren, Managen und Recht geben wird. Weitere Informationen gibt es auch im Internet unter: www.tuvsud.com/akademie/bim.

¹) http://bit.ly/Artikel-McKinsey
²) http://bit.ly/Studie_Hertie_School
³) http://bit.ly/Allplan
⁴) http://bit.ly/Analyse_Forrester
⁵) http://bit.ly/Arbeitsinstrumente