BIM und Lean Construction
Projektleiter:innen und Bauunternehmer:innen im modernen Baugewerbe stehen vor großen Herausforderungen. Immer komplexer zu organisierende Baustellen machen es schwierig, die hohen Erwartungen der Kund:innen zu erfüllen. Die meisten Projekte scheitern daran, den Zeit- und Kostenrahmen einzuhalten. Als Hauptgründe werden häufig mangelhafte Kommunikation, unzureichendes Ressourcenmanagement und fehlende Projektaufsicht genannt.
Die Baubranche muss sich hinsichtlich der Art und Weise, wie Projekte geplant und realisiert werden, strukturell anpassen. Zwei effektive Ansätze, mit denen das gelingen kann, sind BIM und Lean Construction.
BIM – was ist das?
BIM steht für Building Information Modeling. Darunter versteht man die Erstellung eines digitalen Modells von einem physischen Raum (beziehungsweise von einem noch zu konstruierenden physischen Raum). BIM ist ein entscheidendes Element in der modernen Bauplanung. Es bietet ein nützliches Instrument zur Verfolgung des laufenden Fortschritts und macht Bereiche mit Optimierungsbedarf sichtbar.
Die Innovation in der Baubranche durch BIM begann bereits in den 1960er Jahren. Doch erst in den frühen 2000er Jahren, als die fortgeschrittene Technologie es ermöglichte, detaillierte virtuelle Modelle zu erstellen, fand das Konzept breitere Anwendung. Seitdem sind diese Modelle auf vielen Baustellen unverzichtbar geworden. In der Bauplanung ist die 3D-Modellierung ein Mittel, um effizientere und qualitativ hochwertigere Projekte zu realisieren. Für Bauleiter:innen ist BIM ein Instrument zur Bewältigung der zunehmenden Komplexität und Intransparenz auf Baustellen, die nicht nach Lean-Prinzipien organisiert sind. Vor allem aber ist BIM ein Tool, das die Zusammenarbeit fördern, Kosten senken und Prozesse optimieren kann.
Lean Management hingegen ist eine Philosophie, die Transparenz, Kommunikation und Zusammenarbeit in den Vordergrund stellt. Vor allem aber ist es eine auf Vertrauen gegründete Vereinbarung zwischen den verschiedenen am Bau beteiligten Parteien: Es geht immer darum, das Beste für das jeweilige Projekt zu tun. BIM ist ein wegweisendes Werkzeug, das dazu beiträgt, diese Ziele zu erreichen. Dadurch, dass alle Beteiligten gleichermaßen einen detaillierten Überblick über das Projekt als Ganzes erhalten, können die Teams enger zusammenarbeiten, um das gemeinsame Ziel zu erreichen. Zusammen bilden BIM und Lean Construction eine leistungsstarke Symbiose. Herkömmliche Projektabwicklungssysteme erbringen immer wieder unzureichende Leistungen – häufig werden der Zeit- und der Budgetrahmen überschritten. Lean und BIM sind daher ein entscheidender nächster Schritt für die Bauindustrie.
Was sind die Vorteile von Lean- und BIM-Praktiken?
Lean Management und BIM-Praktiken wirken zusammen, um das gesamte Prozessergebnis von Bauprojekten zu verbessern. BIM gewährleistet mehr Nachhaltigkeit und Effizienz im Bauprozess, während Lean Construction-Methoden wie das Last Planner System® (LPS®) das Datenmanagement und die Zusammenarbeit im Rahmen von BIM weiter optimieren.
Zusammen angewendet, steigern Lean und BIM die Qualitätsstandards auf der Baustelle, die generelle Zufriedenheit der Kund:innen und die Produktivität in der Bauindustrie.
Verbesserte Kommunikation und Zusammenarbeit
Zu den größten Problemen in aktuellen Bauprojekten zählen die ineffektive Kommunikation und Zusammenarbeit. Das macht sich in jeder Phase der Prozesskette bemerkbar. Kund:innen fühlen sich häufig nicht genügend informiert, Projektleiter:innen sind frustriert über uneinheitliche Aktualisierungen und Vorarbeiter:innen werden durch schlechte Zusammenarbeit zwischen den Teams aufgehalten.
Im Mittelpunkt der Lean- und BIM-Praktiken steht deshalb eine effektive Kommunikation. Wenn Entwickler:innen effektiv planen, dann verstehen und realisieren sie auch die Wertvorstellung der Kund:innen genauer. Dank ständiger Fortschrittsberichte verfolgen Bauleiter:innen das gesamte Projekt in Echtzeit. Die Zusammenarbeit zwischen den Teams und die Kollisionserkennung tragen zu einem ununterbrochenen Arbeitsablauf bei. Dies führt zu weniger Stress, mehr Teamarbeit und besserer Planung.
Gesteigerte Effizienz und Produktivität
Anhand eines visuellen Modells sind Fortschritte im BIM-Projektmanagement leichter nachvollziehbar, wodurch die Produktivität in allen zusammenwirkenden Prozessen steigt. In Kombination mit dem LPS® machen Bauprojekte, in denen Lean- und BIM-Methoden angewandt werden, sozusagen transparent: Alle Beteiligten sind zu jedem Zeitpunkt voll und ganz in den kontinuierlichen, effizienten Arbeitsablauf eingebunden.
BIM erhöht darüber hinaus die Sicherheit und die allgemeine Zufriedenheit der Arbeitskräfte auf der Baustelle. Denn wenn jedes Teammitglied weiß, wer wo in welcher Phase des Projekts gebraucht wird, dann senkt dies die Sicherheitsrisiken und vermeidet Verzögerungen. Und wenn alle Beteiligten nach dem gleichen Plan vorgehen, arbeiten auch alle auf das gleiche Ziel hin, statt temporär das eigene Aufgabenfeld zu fokussieren.
Weniger Verschwendung und geringere Kosten
Moderne BIM-Modelle simulieren unterschiedliche externe Variablen wie Sonneneinstrahlung und Windverhältnisse, sodass die benötigte Infrastruktur und die Versorgungseinrichtungen schon lange vor dem ersten Spatenstich eingeplant werden können. Diese eingehende Planungsphase bei BIM-Projekten minimiert Unsicherheiten und Fehlerpotenziale, erleichtert die Standortplanung und optimiert das Ressourcenmanagement auf der Baustelle.
Digitale BIM-Modelle vereinheitlichen die Koordination zwischen den Projektbeteiligten. Insbesondere koordinationsintensive Aufgaben wie die Durchdringungsplanung und die anschließende Kollisionsprüfung gelingen dadurch wesentlich reibungsloser. Die einheitliche, allseits abgestimmte Koordination sorgt für effizientere Bauabläufe, reduziert Nacharbeiten und vermeidet kostspielige Konflikte während der Bauphase.
Es fällt weniger manuelle Planung an, sodass Arbeiten früher beginnen können. Damit einhergehend sinkt auch die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler und unnötige Verschwendung wird vermieden. Nicht zuletzt schafft die leistungsstarke Kombination von Lean- und BIM-Baumethoden so energieeffizientere und umweltfreundlichere Gebäude, deren CO2-Fußabdruck und Abfallaufkommen kleiner sind.
Was ist vor der Einführung von BIM-Praktiken zu beachten?
Eine erfolgreiche BIM-Strategie zu integrieren, ist vergleichbar mit dem Prozess, Lean Construction-Methoden einzuführen. Beide Ansätze können die Zusammenarbeit, die Kommunikation, die Verwaltung von Ressourcen und die Projektabwicklung insgesamt signifikant verbessern. Allerdings ist zunächst ein intensives Engagement nötig, um schließlich im Laufe der Zeit die Vorteile von Lean und BIM zur Geltung zu bringen. Währenddessen können Ihnen viele Herausforderungen begegnen. Zu den häufigsten gehören:
Widerstände gegen Veränderungen: Zukunftsorientierte Ansätze wie BIM und Lean Construction sind notwendig, um der wachsenden Ineffizienz und Komplexität auf der Baustelle zu begegnen. Doch bei jeder Implementierung von neuen Vorgehensweisen gibt es Menschen, die sich gegen Veränderungen sträuben. Das kann die Umsetzung erschweren. Es ist darum wichtig, auf konstruktive Rückmeldungen der Mitarbeitenden zu hören. Wenn sich im gemeinsamen Konsens aber praktikable Lösungen ergeben, dann sollten diese auch konsequent umgesetzt werden, und zwar auf allen Hierarchieebenen. Das kann Einzelne abschrecken, doch es führt letztlich zu einem motivierteren Team, das die Maßnahmen als Ganzes trägt.
Mangelndes Verständnis: BIM und Lean Construction sind eine enorm leistungsstarke Kombination – wenn sie denn richtig eingesetzt werden. Viele Involvierte werden aber noch nicht ganz verstehen, welche Auswirkungen BIM und Lean auf ein Bauprojekt haben können. Aus diesem Grund wurde der Grad an Komplexität bei Bosch RefinemySite so niedrig wie möglich gehalten. Dieser Ansatz der Einfachheit und Klarheit erlaubt es, dass alle Beteiligten von Anfang an das Beste aus den BIM-Prinzipien herausholen können, selbst wenn sie nur wenig oder gar keine Erfahrung damit haben.
Zu wenig Zeit: Widerstände gegen Veränderungen und mangelndes Verständnis können überwunden werden – wenn genügend Zeit und Geduld vorhanden sind. Es ist wichtig, sich Zeit für die Schulung der Beteiligten zu nehmen. So können die Prozesse von einem Projekt zum nächsten kontinuierlich verbessert werden, und das zahlt sich auf lange Sicht aus.
Kosten für die Umsetzung: Die initialen Kosten für die Umsetzung der Lean- und BIM-Bauprinzipien können für Verantwortliche in der Baubranche zunächst abschreckend wirken: Schließlich sind Software, Hardware, laufender Support und Schulungen erforderlich. Hinzu kommt, dass viele Softwarehersteller ihre BIM- und Lean Construction-Tools nicht in einer Plattform kombinieren.
Der aktuelle Entwicklungsstand von BIM in der Baubranche
Laut dem BIM Monitor 2022 arbeiten von über 300 befragten Unternehmen nur 20 % aktiv mit BIM (Quelle 1). Trotz dieser geringen Zahl hat die Bundesregierung die Verwendung von BIM bei staatlichen Infrastruktur- und Hochbau-Projekten verpflichtend vorgeschrieben. Immer mehr der Befragten erkennen allerdings, dass das Potenzial von BIM weit über die bloße Bereitstellung eines 3D-Modells hinausgeht, und fast die Hälfte der Teilnehmenden der Umfrage gab an, dass sie in naher Zukunft in umfassende BIM-Schulungen investieren wolle.
Diese Statistik stimmt zuversichtlich, und doch ist eine noch schnellere und umfassendere Implementierung von BIM erforderlich. Die Projektintegration nach der Planungsphase ist nach wie vor uneinheitlich, und nur wenige Projekte haben BIM-Reifegrad 3, d. h. vollständige Integration, erreicht.
Die oft als „Open BIM“ bezeichnete Stufe 3 verspricht auf der Grundlage eines gemeinsamen, für alle Beteiligten zugänglichen Modells eine nochmals engere Zusammenarbeit. Es ist ein kollaborativer Prozess, der die technologische und strukturelle Grundlage dafür schafft, dass Projekte und Anlagen während ihres gesamten Lebenszyklus interoperabel bleiben. Das bedeutet: Aufbau, Betrieb, Umbau und Rückbau von hochkomplexen Anlagen sind über digitale Arbeitsabläufe steuerbar, Informationen können softwareunabhängig ausgetauscht werden. Das gewährleistet eine verlustfreie Datenübergabe und -übernahme in Industrie 4.0-Standards.
Problematisch ist allerdings, dass mittlerweile immer komplexere BIM-Modelle verwendet werden, was sie weniger zugänglich macht. Das ist ein Hauptgrund dafür, dass BIM bei kleineren Projekten weitaus seltener genutzt wird: Die Integration komplexer BIM-Modelle verursacht in diesem Fall mehr Aufwand als Nutzen und lohnt sich nicht.
Bosch RefinemySite stellt angesichts dieser Problematik ein BIM-System bereit, das auf den Lean Construction-Prinzipien basiert. Die Konzentration auf Einfachheit, auf effektive Modelle mit minimalen Anforderungen und die Priorisierung der wichtigsten Daten machen Lean und BIM für alle Stakeholder zugänglich. Dank der cloudbasierten kollaborativen Planung werden die Vorteile von BIM für alle nutzbar, von der Projektleitung bis zu den Vorarbeiter:innen, und zwar unabhängig von der Projektgröße.
Die Zukunft von Lean und BIM im Bau
Lean und BIM bieten großes Potenzial für die Zukunft. Der Übergang zur Industrie 4.0 ist in allen Branchen zu beobachten, auch im Bauwesen. Die Modellierung von Gebäudedaten wird entscheidend dazu beitragen, eine stärkere Automatisierung und effizientere Prozesse zu erreichen. BIM ist in der Lage, hochentwickelte Modelle zu erstellen, die zahlreiche Variablen berücksichtigen. Schon jetzt ist zu beobachten, dass diese Modelle die Standortplanung wesentlich vereinfachen und Komplikationen im Ablauf vermeiden helfen.
Es bleibt abzuwarten, wie BIM und Lean Construction mit anderen aufstrebenden Technologien verknüpft werden. Ein vielversprechender, stark wachsender Bereich ist Augmented Reality, bei der ein 3D-Modell in Kombination mit einem VR-Headset es möglich macht, dass ein Kunde durch ein fertiges Projekt laufen kann, bevor es überhaupt begonnen wurde.
Eine weitere zukunftsweisende Technologie, die zusammen mit BIM zunehmend eingesetzt wird, ist das Cloud Computing. Tools wie Bosch RefinemySite setzen auf eine cloudbasierte Zusammenarbeit, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten jederzeit Zugriff auf die relevanten BIM-Daten haben. Langfristig heben diese Technologien die Kommunikation und die prozessorientierten Standards auf das Niveau, das Lean- und BIM-gestützte Baustellen auszeichnet.
Wie Bosch RefinemySite Lean- und BIM-Management integriert
Bosch RefinemySite ebnet den Weg zur vollen BIM-Reife für Bauunternehmen jeder Größe. Hochkomplexe Modelle mögen in der Planungsphase sinnvoll sein, aber für die Baustelle sind sie ungeeignet und behindern eine tiefe Integration. Bosch RefinemySite vereinfacht diese Komplexität für Anwender:innen und macht die Vorteile von BIM auf zweierlei Weise zugänglich:
1. Modellierung: Bosch RefinemySite bietet spezielle Funktionen für das Anzeigen und die Interaktion mit BIM-Modellen. Es vereint Lean- und BIM-Methoden in einem einheitlichen, cloudbasierten Programm. Auf der übersichtlichen Benutzeroberfläche der Plattform arbeiten Bauleitung und Vorarbeiter:innen zusammenarbeiten – die Lücke zwischen Planung und Bau schließt sich.
2. Terminplanung: BIM und Lean Planning werden kombiniert, um die Kommunikation und Zusammenarbeit zu fördern. Dank der Pull-Planung handeln Teams selbstständig und ohne Eingreifen der Bauleitung. Fortschritte und Aktualisierungen lassen sich anhand von einfachen Modellen nachvollziehen.
Das Ergebnis ist ein effizienterer und produktiverer Arbeitsablauf: Bosch RefinemySite ist eine cloudbasierte Plattform, die die Projekt- und Terminplanung im Bauwesen vereinfacht. Kontaktieren Sie uns, um zu erfahren, wie Sie bei Ihrem nächsten Projekt von der Kombination aus BIM und Lean Construction profitieren können.
FAQ zu Lean und BIM im Bau
Wie kann man mit Lean und BIM beginnen?
Für Auftraggeber:innen kann ein kombinierter Ansatz aus BIM und Lean das gesamte Projekt wesentlich transparenter machen. Dank der durchgängigen, softwareunabhängigen Information und Übersicht behalten sie den Fortschritt im Auge und sind über etwaige Änderungen im Zeit- und Kostenplan stets unterrichtet. Der erste Schritt ist es, Architekt:innen mit fundierten Kenntnissen und Erfahrungen in der BIM-Implementierung zu finden. Die international anerkannte Norm ISO 19650 bescheinigt hier die Fähigkeit einer Person/eines Unternehmens zur effektiven Nutzung von Building Information Modeling.
Für Architekturschaffende, die noch nicht zertifiziert sind, wird Building Information Modeling zunehmend zum Industriestandard, der von immer mehr Auftraggeber:innen gewünscht wird. BIM gewährleistet eine optimale Umsetzung kreativer Entwürfe durch einen optimierten Informationsfluss zwischen den Beteiligten, was wiederum weniger unnötige Rücksprachen und Überarbeitungen zur Folge hat.
Wenn Sie noch nicht mit Lean- und BIM-Methoden vertraut sind, ist es ratsam, zunächst eine Schulung in Anspruch zu nehmen – insbesondere im Hinblick auf das Change Management, das sorgfältig gepflegt werden muss, sofern Ihr Unternehmen vor einer umfassenderen Modernisierung steht. Es ist damit zu rechnen, dass im Bereich der Aus- und Weiterbildung großer Handlungsbedarf besteht, damit Fachkräfte in der Lage sind, mit digitalisierten Planungsmethoden zu arbeiten. Es fehlt bislang an BIM-Anwendungsfällen, gerade hinsichtlich Open-BIM-Standards.
Der nächste Schritt umfasst die grundlegenden Aspekte von BIM, etwa die Erstellung von 2D-Plänen oder die Visualisierung. Erst anschließend wird die Komplexität schrittweise erhöht.
Die BIM-Software Bosch RefinemySite wurde unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit entwickelt. Komplexität wird vermieden, damit jeder Projektbeteiligte unabhängig vom bisherigen Kenntnisstand die Vorteile von BIM und Lean Construction nutzen kann.
Was ist BIM?
Das „Building Information Modeling“ (BIM, „Modellierung von Gebäudedaten“) ist eine Methode, die bei Bauprojekten dazu dient, die Planungskoordination, das Anlagenmanagement, die Kollisionserkennung, die Kommunikation und vieles mehr zu verbessern. BIM erleichtert die Zusammenarbeit, fördert die genaue Dokumentation und optimiert den gesamten Bauprozess von der Planung bis zur Fertigstellung.
Warum sollte ich Lean- und BIM-Praktiken anwenden?
Moderne Baustellen müssen sich anpassen. Die Mehrheit aller Bauprojekte wird zu spät und/oder mit einer Budgetüberschreitung abgeschlossen (Quelle 2). BIM und Lean Construction sind die Lösung für dieses Problem. Werden diese Praktiken effektiv eingesetzt, bringen sie zahlreiche Vorteile mit sich:
1. Steigerung der Effizienz und Produktivität
2. Vereinheitlichung der Koordination und Zusammenarbeit
3. Genauere Umsetzung der Vision
4. Verringerung von Verschwendung und unnötigen Kosten
5. Förderung einer kontinuierlichen Verbesserung im Großen wie im Kleinen
Wo gibt es Unterstützung bei der Implementierung?
Wenn Sie weitere Informationen zu BIM, Lean Construction und den benötigten Tools benötigen, kontaktieren Sie uns.
Quellen:
Quelle 1: https://bauinfoconsult.de/presse-bim-monitor-2022/
Quelle 2: https://leanconstruction.org/lean-topics/lean-construction/