Visualisierung eines digitalen Netzwerkes.
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15.12.2022 | Energiewendebauen

Workshop-Reihe: Digitales Bauen und Sanieren mit BIM

Building Information Modelling, kurz BIM, steht für einen softwarebasierten Ansatz, mit dem Gebäude und Bauprojekte modelliert werden können. Die so entstandene Transparenz soll dann für mehr Energieeffizienz sorgen. Eine Workshop-Reihe beleuchtet das Thema BIM genauer.

Mehr Energieeffizienz durch mehr Transparenz ist ein Ziel von BIM. Bei der Methode werden die Daten modelliert und miteinander verknüpft, sodass ein virtuelles Modell des Bauwerks entsteht. Um den Wissensaustausch zur BIM-Methode zwischen Forschenden, aber auch Anwendenden und Entscheidenden zu unterstützen, organisieren das Modul Digitalisierung der Begleitforschung Energiewendebauen und das Forschungsnetzwerk Energiewendebauen Workshops. Der letzte Termin dieser Reihe drehte sich um das Thema „BIM im Gebäudebestand – Herausforderungen in der Sanierung“.

Für die Energieeffizienzstrategie der Bundesregierung hat BIM einen hohen Stellenwert, hatte Sandra Tacke, Referentin im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), bereits bei der ersten Veranstaltung betont. Die Modellierung von Gebäuden stelle einen wichtigen Baustein im energieeffizienten Lebenszyklus dar. BIM ist eine komplexe Methode und hat viele Bausteine. Alle an der Planung und dem Bau beteiligten Projektpartner bringen sich ein, liefern Informationen und profitieren von den Informationen der Projektpartner. Sofern die Daten aktuell, von hoher Qualität und sofort verfügbar sind, können sie zeit- und kostenaufwendige Prozesse und Abstimmungen reduzieren.

BIM ist also mehr als Software, betont auch Professor Christoph van Treeck von der RWTH Aachen. Die Methode ist mehr als ein reines 3D-Modell, sondern besteht aus fünf Faktoren der Umsetzung (siehe Abbildung). Professor van Treeck sieht eine Herausforderung in der vollständigen Beschreibung von komplexen Anwendungsfällen, da die Komplexität bisher nicht durch ein einheitliches Informationsmodell abgebildet werden kann.

Die fünf BIM-Faktoren im Abstimmungskonzept in der Planung
Die fünf BIM-Faktoren im Abstimmungskonzept in der Planung.  (Christoph van Treeck, „Energieeffizienz durch digitales auen mit BIM - Komplex oder doch ganz einfach?“, gehalten auf der Energieeffizienz durch digitales Bauen mit BIM, online, Juni 15, 2021.)

BIM bei Sanierungen

Die Veranstaltung zu BIM im Gebäudebestand im September 2022 besuchten Teilnehmende aus Forschung, Industrie und Behörden. In diesem Workshop wurde die Methode des Building Information Modeling in Bezug auf den Einsatz in der Gebäudesanierung vorgestellt und in einer Thesenbewertung diskutiert.

Falk Cudok von der TU Berlin/Einstein Center Digital Future ordnete zu Beginn die Gebäudesanierung in die Lebensphasen eines Gebäudes ein und verwies auf die vielseitigen Anforderungen, die aktuell an ein Gebäude oder seine Sanierung gestellt werden. Beispielsweise entfalle etwa die Hälfte des Wärme- und Kühlbedarfs des Gebäudebestands in Deutschland auf Gebäude, welche vor dem Jahr 1970 gebaut worden sind – was die Wichtigkeit der Gebäudesanierung unterstreicht.

Hier allerdings spielt BIM noch eine untergeordnete Rolle, das legt zumindest eine Umfrage unter 156 Verbundprojekten der Forschungsinitiative Energiewendebauen dar. Nur etwa zwölf Prozent der Verbundprojekte nutzten die BIM-Methode. Noch bestehe also Handlungsbedarf, wobei Cudok vor allem drei Punkte betonte, welche im ersten Workshop herausgearbeitet wurden: Standardisierung (sowohl technisch als auch prozessual und regulatorisch), Wissenstransfer mit einem Schwerpunkt auf Leuchtturmprojekte und eine Kulturänderung, in der Kollaboration statt Konkurrenzdenken an Bedeutung gewinne.

Mehr Recycling und weniger Begehungen dank BIM

BIM im Bestand
Bild: TU Berlin/J.Tengler

Matthias Haber vom Architekturbüro Hild und K Architekten legte in seinem Vortrag dar, dass es ökonomisch abbildbar sei, Bestandssanierungsprojekte als BIM-Projekt mit guter Bestandsaufnahme umzusetzen. Alle Sanierungsprojekte bei Hild und K würden als BIM-Projekt ausgeführt. Eine gute Bestandsaufnahme helfe dabei, Materialien wiederzuverwerten und Gebäudecharakter zu erhalten. Als Beispiel für einen praktischen Gewinn nannte Haber weniger Baustellenbegehungen.

Marion Oelke von Helmholtz-Zentrum-Dresden-Rossendorf bestätige dies und führte aus, dass in der Planungsphase gewonnene Gebäudeinformationen auch gut in die Betriebsphase übertragen werden können. Dabei sei eine vollständige Beschreibung der Anforderungen an die Informationen und deren Formate zu Beginn der Planungsphase notwendig, um eine Kompatibilität zwischen BIM-Modell und CAFM-Modell (Computer-Aided Facility Management) sicherstellen zu können.

Methoden der Bestandsaufnahme

Für die Bestandsaufnahme kann das manuelle Aufmaß mit Gliedermaßstock, Maßband oder auch Laser-Messgerät genutzt werden. Auf Basis der erhobenen Maße wird dann ein Gebäudemodell erstellt oder ein vorhandenes Modell an den aktuellen Stand (As-Built) angepasst. Ein automatisches Aufmaß kann mithilfe des Laserscannings in Form einer sogenannten Punktwolke erzeugt werden. Allerdings ist für die Ableitung eines geometrischen Gebäudemodells das manuelle Bearbeiten der Punktwolke notwendig. Als Ergänzung zum Laserscanning hat Rolf Groß von der Fachhochschule Aachen die Untersuchungsmethode Ground Penetrating Radar (GPR) für die zerstörungsfreie Bestimmung von Wandaufbauten vorgestellt. Markus Genswein von Züblin hat ein effizientes Verfahren zur Erstellung von einfachen geometrischen Gebäudemodellen auf Basis von Flucht- und Rettungsplänen vorgestellt. Dabei werden die Grundrisse in dem Flucht- und Rettungsplan markiert und anschließend automatisiert zu einem geometrischen Modell abgeleitet.

Bei der Einführung der BIM-Methode in die Organisationsprozesse gilt für Sanierungs- wie auch für Neubauprojekte, den Anwendungsumfang Stück für Stück zu steigern und in jeder Iterationsschleife die Erkenntnisse aus den gemachten Fehlern zu nutzen, um den Prozess zu verbessern.

Informationsaustausch auf allen Ebenen

Bei der Verbreitung von BIM sind auch Normen wichtig. Sebastian Goitowski vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung erläuterte die Rolle der Normungsarbeit für die Verbreitung von BIM. Bislang seien viele Normen in diesem Bereich als Lehrmaterial zu verstehen, da sich ein holistisches Gesamtbild Stück für Stück aus den Teilaspekten ergebe. Als wichtige Publikationen hob Goitowski den Masterplan BIM für Bundesbauten, die VDI/DIN-EE 2552 Blatt 12.1 „Building Information Modeling – Struktur zu Beschreibung von BIM-Anwendungsfällen“ und „BIM für Architekten - Digitalisierung und Bauen im Bestand“ der Bundesarchitektenkammer hervor. Wichtig sei laut Goitowski eine Abstimmung zwischen Beteiligten, um den Informationsbedarf so gering wie möglich zu halten und trotzdem alle Anforderungen zu erfüllen.

Weitere diskutierte Aspekte der Workshop-Reihe waren die Rolle des Internet of Things (IoT) für die betriebsbegleitende Optimierung von Gebäuden oder Praxisbeispiele etwa bei der Einbindung von BIM in Infrastrukturprojekte. Als Vorbild kann hier Finnland dienen – Marion Schenkwein von der finnischen Infrastrukturbehörde gab Einblicke in 19 Jahre Entwicklungsarbeit und demonstrierte, warum das Land als Vorreiter gelten darf.

Auf Basis des Workshops „Energieeffizienz durch Bauen mit BIM“ ist ein Whitepaper entstanden, dass die TU Berlin nun auf ihrer Seite zum Download anbietet.

Eine Zusammenfassung des Workshops „BIM im Gebäudebestand – Herausforderungen in der Sanierung“ können Sie hier herunterladen:

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