Building Information Modeling (BIM) einfach erklärt

Um ein Bauwerk über den kompletten Lebenszyklus digitalisieren zu können, werden unterschiedliche Informationen wie die folgenden benötigt:

• Geometrie oder physikalische Eigenschaften (z. B. Höhe, Länge, Breite)
• Visuelle Informationen (z. B. rau/weich, Farbe, Material)
• Technische Daten (z.B. CAD-Zeichnungen)
• Funktionsinformationen (z. B. öffnet/schließt, senkt sich/hebt sich, gleitet)
• Zeitplan- und Terminplanungsdaten (z.B. Informationen zur Bauzeitplanung)
• Kosten- und Budgetdaten (z.B. Material- und Arbeitskosten)
• Betriebs- und Instandhaltungsdaten (z.B. Informationen zur Wartung)
• Umwelt- und Nachhaltigkeitsdaten (z.B. CO2-Ausstoß)
• Rechts- und Verwaltungsdaten (z.B. Bauvorschriften, Baugenehmigungen)

Visuelle BIM-Inhalte sind die digitalen Doppelgänger der tatsächlichen Produkte. Sie lassen sich in zwei Typen untergliedern:

• Komponenten-Objekte oder Bauprodukte mit fester geometrischer Form (z. B. Badewanne oder Dusche)
• überlagerte Objekte oder solche mit dynamischer Form oder Größe (z. B. Bodenbelag, Fenster, Dach, Wände oder Decken)

Diese Objekte werden in zwei Kategorien unterteilt: Generische oder Bibliotheksobjekte, die als Platzhalter während der ersten Entwurfsphase dienen und spezifische oder Hersteller-Objekte, die tatsächlichen verwendet werden.

Beim BIM lautet das Motto: „Erst digital planen, dann real bauen.“

Im ersten Schritt werden die Anforderungen des Kunden bzw. Bauherren an sein Eigenheim daher in einer Datenbank definiert. Beispielsweise möchte er einen offenen Wohn-/Ess-/Küchenbereich und ein Badezimmer mit Whirlpool-Badewanne und begehbarer Dusche. Außerdem wünscht er sich noch ein Schlafzimmer mit begehbarem Kleiderschrank und eine große Terrasse.

Auf Basis dieser Anforderungen erstellt das Planungsteam dann einen Entwurf zum Gebäude: Es wird dafür mit zahlreichen digitalen Objekten in der Planungssoftware nachgebildet und mit Informationen angereichert. Bei der Planung eines Fensters fügt die Planungssoftware zum Beispiel automatisch Infos zur Lage des Fensters hinzu. Anschließend pflegt das Planungsteam weitere Informationen bzw. Anforderungen zu den Maßen, der Materialart, den Beschlägen, der Oberfläche, der Farbe und zum Wärmedurchgangskoeffizienten.

Anschließend platziert der Architekt das generierte BIM dann auf einer digitalen Karte. Dadurch weiß der Bauunternehmer sofort, wo das Haus gebaut werden soll.

Der Bauunternehmer bzw. das Projektorganisations-Team nutzt das fertige BIM-Modell nun, um Angebote einzuholen. Anschließend kann dann eine erste Kostenabschätzung erfolgen. Nach der Beauftragung werden weitere Informationen zu den Bauelementen (z. B. das genaue Modell der Dachziegel) im BIM ergänzt. Anschließend werden die Gewerke für den Bau geplant und koordiniert. Anders gesagt: Das BIM ist kein starres Gebilde, sobald es einmal existiert: Es kann im Prozess um weitere dazugehörige Elemente angereichert werden. Übrigens: Neben den Projektkosten können über das BIM auch Lebenszykluskosten, Energiewerte und andere Umweltfaktoren für Zertifizierungen analysiert werden.

Sobald die Planung und Organisation des Gebäudes über das BIM fertiggestellt wurden, wird das angereicherte BIM an die Baubehörden vor Ort gesendet, damit diese die Baugenehmigung erteilen können.

Wie bereits erläutert wird das BIM über den gesamten Lebenszyklus eines Bauobjekts verwendet – also auch nach der Fertigstellung des eigentlichen Gebäudes. Das kann der Fall sein, wenn beispielsweise eine Tür nach einigen Jahren beschädigt wurde. Mithilfe des BIM kann der Haustechniker oder Hausbesitzer per Handy dann die Türe identifizieren und den Schaden erfassen. Der Vorteil: Es liegen sofort sämtliche Informationen über Hersteller, Modell und Farbe der Tür zentral an einer Stelle vor. Umso leichter und schneller kann Ersatz bestellt werden. Auch die anschließende Reparatur des Schaden durch einen Fachmann und etwaige neue Angaben werden dann wieder ins BIM eingetragen, um den Datensatz immer aktuell zu halten.

BIM bietet euch viele Vorteile – unter anderem diese:

• Fehlerreduktion & bessere Zusammenarbeit: Durch ein zentrales Modell arbeiten alle Beteiligten auf demselben Informationsstand. Das optimiert die Kommunikation, minimiert Planungsfehler minimiert und verhindert Kollisionen frühzeitig.

• Verlustfreier Informationsfluss: Sämtliche projektrelevanten Daten und Materialeigenschaften werden zentral erfasst und stehen allen Beteiligten ohne Informationsverluste zur Verfügung.

• Höhere Effizienz, Termin- & Kostensicherheit: Die optimale Koordination der Gewerke sowie ein gezielterer Einsatz von Material und Personal beschleunigen die Bauabläufe und senken die Gesamtkosten.

• Transparenz & fundierte Entscheidungsfindung (mit Live-Simulation): Neben anschaulichen Visualisierungen lassen sich Varianten direkt durchspielen – beispielsweise verschiedene Fensterlösungen inklusive sofortiger Anzeige der aktualisierten Kosten- und Energiewerte.

• Lebenszyklus-Management & Nachhaltigkeit: Das digitale Modell dient auch nach Fertigstellung als Basis für spätere Umbauten oder Wartungsarbeiten und liefert wichtige Bauteil-Daten für ein gesetzeskonformes Recycling.

Neben diesen und weiteren Vorteilen solltet ihr aber auch potenzielle Herausforderungen für die BIM-Implementierung im Blick behalten, um sie aktiv verhindern bzw. lösen zu können. Hier einige Aspekte im Überblick:

• Veränderung etablierter Arbeitsweisen: Die Umstellung auf BIM erfordert ein grundlegendes Umdenken der gewohnten Abläufe. Diese Implementierung gelingt daher nur, wenn ausnahmslos alle Baubeteiligten von Anfang an aktiv in den neuen Prozess eingebunden werden. Hier hilft eine klare, offene und frühzeitige Kommunikation.

• Hoher finanzieller Investitionsbedarf: Die Erstimplementierung ist mit spürbaren Ausgaben für neue Programme, Softwarelizenzen und die technische Ausstattung verbunden. Anders gesagt: Ähnlich wie für die realen Bauten braucht ihr eine Software- bzw. Systemarchitektur. Das ist aber in der Regel eine einmalige Investition.

• Zeit- und Schulungsaufwand: Neben den reinen Anschaffungskosten bindet vor allem das Qualifizieren der Mitarbeiter und das Einüben neuer Arbeitsmethoden viel Zeit und personelle Kapazitäten. Auch hier macht sich eine Einarbeitung aber langfristig in Form von wertvollen Erfahrungswerten und Know-how bezahlt. Apropos:

• Mangelndes Praxis-Know-how: In der Praxis fehlt es vielen Akteuren noch an fundiertem Wissen über den zielgerichteten, effizienten Einsatz der BIM-Methodik im Projektalltag. Offenheit für neue Wege und Prozesse ist hier besonders wichtig.

• Schnittstellen-Konfiguration & Interoperabilität: Damit Werkzeuge reibungslos miteinander kommunizieren, müssen Schnittstellen exakt eingerichtet werden – wie beispielsweise die IFC-Schnittstelle, deren Leistungsfähigkeit stark von der richtigen Verwendung abhängt. Auch hier ist eine wortwörtliche „Lösungsfindung“ effizient möglich.

Auch in der Baubranche wird alles digitaler und zunehmend vernetzter. Daher ist das Building Information Modeling (BIM) längst nicht mehr die Ausnahme – sondern die Regel für diverse Bauprojekte. Das zeigt sich auf auf gesetzlicher Ebene: Für die Vergabe öffentlicher Aufträge im Infrastrukturbau und im infrastrukturbezogenen Hochbau gilt in Deutschland bereits seit Jahren eine verbindliche BIM-Pflicht. Nur so lassen sich zukunftsfähige Ausschreibungen sichern und neue Projekte erfolgreich abwickeln.

BIM-Portal des Bundes: Mit dem BIM-Portal des Bundes steht eine zentrale Plattform bereit, die den Wissensaustausch fördert und verbindliche Standards schafft. Über Hilfsmittel wie standardisierte Klassifikationen, normierte Merkmale, Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) und einheitliche Objektvorlagen können Auftraggeber ihren Informationsbedarf präzise definieren – und Auftragnehmer passgenaue digitale Modelle liefern. Ziel ist ein einheitlicher Standard für mehr Effizienz und Qualität über alle Bauphasen hinweg.

Zusätzlich zu diesem Portal gibt es auch ganz allgemeine Trends und Entwicklungen, die das BIM im 21. Jahrhundert stark prägen. Kurz gesagt: Die BIM-Entwicklung verschiebt sich vom bisherigen reinen 3D-Konstruktionsmodell hin zu einem kontinuierlichen, datengetriebenen Informationsmanagement über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks. Dabei spielen unter anderem diese Aspekte eine maßgebliche Rolle:

• Künstliche Intelligenz & Automatisierung: Mittlerweile automatisieren KI-gestützte Algorithmen die Modellvalidierung und Kollisionsprüfungen, optimieren Entwürfe über generatives Design und ermöglichen vorausschauende Risikoanalysen in der Bauablaufplanung.

• 4D- & 5D-BIM (Zeit- und Kostenintegration): Die Verknüpfung des vorhandenen 3D-Modells mit Termin- und Kostendaten ist gelebter Standard, um Bauabläufe dynamisch zu simulieren, Soll-Ist-Abgleiche durchzuführen und Budgets in Echtzeit zu steuern.

• Digitale Zwillinge & IoT (BIM im Betrieb): Nach der Bauphase wird das statische BIM-Modell zu einem sogenannten „dynamischen Digitalen Zwilling“: Das ist ein exaktes virtuelles 1:1-Abbild des realen Bauwerks, das sich durch Live-Daten ständig aktualisiert. Das geschieht durch die Kopplung mit IoT-Sensoren („Internet of Things“, also die Verbindung verschiedener Geräte mithilfe digitaler Technologien; z. B. für Temperatur, Belegung oder Energieverbrauch). Durch die Verbindung mit IoT-Sensordaten lassen sich Energieverbräuche in Echtzeit optimieren und prädiktive Wartungszyklen („Predictive Maintenance“) etablieren.

• Green BIM, ESG & Circular Economy: BIM dient zunehmend als Ökobilanz- und Materialpass. Es ermöglicht fundierte Lebenszyklusanalysen (LCA), automatisiertes CO₂-Accounting und sichert die Wiederverwertbarkeit von Baustoffen im Sinne der Kreislaufwirtschaft.

• Industrielles Bauen & Vorfertigung: Präzise Modelldaten speisen moderne Fertigungsanlagen direkt an. Dies beschleunigt die serielle und modulare Vorfertigung (Off-Site-Manufacturing), senkt Materialabfälle und verringert Risiken auf der Baustelle.

All das führt zu einer wesentlichen BIM-Voraussetzung: Wer als Bauprodukthersteller oder ausführendes Bauunternehmen wettbewerbsfähig bleiben möchte, muss nicht nur die einzelnen Prozessschritte beherrschen – sondern überhaupt BIM-fähige Daten verarbeiten, aufbereiten und bereitstellen können. Aber keine Sorge: Für Datentransformationen, Datenveredelungen sowie für die Verarbeitung und Generierung wichtiger Formate bzw. Standards gibt es spezialisierte Softwarelösungen.

Wenn ihr das erste Mal ein BIM-Projekt starten möchtet, solltet ihr euch nicht nur mit Daten und Modellen auseinandersetzen – sondern auch mit Prozessen, Arbeitsabläufen und unterstützender Software.

Folgende fünf Schritte helfen euch dabei, Building Information Modeling richtig zu implementieren:

1. Prozesse und Arbeitsabläufe dokumentieren.
2. Zwischen Teilprozessen erforderliche Information-Austausch-Anforderungen definieren.
3. Datenformate identifizieren, um Informationen auszutauschen (z.B. IFC oder COBIE) .
4. Softwarewerkzeuge auswählen, die dabei helfen die Informationen für das BIM anzureichern und auszutauschen.
5. Auswahl von Klassifizierungssystemen (z.B. ETIM oder ECLASS) und Merkmalskatalogen für das einheitliche Verständnis von Daten

Ein digitales Gebäudemodell (BIM) lebt von erstklassigen Daten – schließlich steht das „I“ in BIM nicht ohne Grund für „Information“. Anders gesagt: Erst präzise, herstellerseitige Produktinformationen mit tiefen technischen Attributen und standardisierten Klassifizierungen machen ein BIM-Modell für Planer, Architekten und Bauunternehmer nutzbar.

Genau hier liegt unsere Kernkompetenz: Als Spezialist für Produktdatenmanagement liefern wir mit unseren Softwarelösungen das informationstechnische Fundament. Unsere SaaS-Tools sorgen dafür, dass die notwendigen Produktdaten fehlerfrei fließen, automatisiert veredelt werden und exakt in den benötigten Branchenplattformen und Datenpools ankommen.

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