Wie Sie BIM und CAFM schrittweise zusammenführen – ohne Überforderung

BIM und CAFM in die Praxis transferieren

Die Voraussetzungen für durchgängiges 7D-BIM. Ein Fahrplan für die Einführung sowie Einblicke in Technologien und Richtlinien.

Wie Sie BIM schrittweise einführen – ohne Überforderung

In Deutschland gibt es aktuell weder eine BIM-Pflicht, noch einen dedizierten Leitfaden für eine erfolgreiche Implementierung des modellbasierten Planens, Bauens und Betreibens. Die Einführung des modellorientierten Arbeitens sollte im Idealfall Step by Step erfolgen. Der Grund: Die Implementierung setzt sowohl eine sorgfältige Planung als auch Umsetzung voraus. Nur dann lassen sich die Potenziale, die die modellbasierte Arbeitsweise dem FM-Bereich offeriert, auch voll ausschöpfen. Zunächst gilt es, die Ziele im Unternehmen, die mit Hilfe der BIM-Methode erreicht werden sollen, genau festzusetzen. Im zweiten Schritt steht die Auswahl der richtigen Ressourcen und Technologien an. Anschließend folgt die Schulung der Mitarbeitenden sowie deren Einführung in neue Arbeitsprozesse.

Frühzeitig starten

Nur, wenn Informationen für das Facility Management frühzeitig zur Verfügung gestellt werden, also im Idealfall in den frühen Planungsphasen, lassen sich diese umfassend und nahtlos in den Gebäudebetrieb transferieren. Der Knackpunkt: mehr als 80% der Lebenszykluskosten stammen aus dem Betrieb. Es ist vor allem die Betriebsphase, die Building Information Modelling besonders effizient machen kann.

Zwei Architekten planen ein Gebäude digital

Klare Definition von Rollen über den gesamten Planungszeitraum

Die Rollen von BIM-Managern, -Koordinatoren, sowie -Modellierern werden im Planungsprozess stets um Aspekte der Gebäudenutzung erweitert. Das Ergebnis: ein Vielfaches mehr an Effizienz.

Bestandsaufnahme & digitale Gebäudedaten

Um mit digitalen Modellen arbeiten zu können, gilt es zunächst, Bestandsobjekte digital zu erfassen. Moderne Scantechnologien sorgen für eine BIM-konforme Erstellung. Dabei nehmen Laserscanner riesige Punktwolken von Bestandsgebäuden mit allen Detailinformationen des Bauwerks auf. Diese Punktwolken fungieren wiederum als Quelle für den digitalen Zwilling eines Gebäudes. Bei innovativen Systemen verarbeiten KI-Algorithmen schließlich die vom Scanner aufgenommenen Bilder zu detaillierten dreidimensionalen Modellen weiter.

Mitarbeiter erstellen mithilfe von Laserscannern große Punktwolken von Bestandsgebäuden

Welche Daten sind wirklich relevant?

BIM-Modelle sind deshalb für Gebäudemanager sinnvoll und vorteilhaft, da sie grundlegende Informationen für die unterschiedlichsten Prozesse für die Nutzungs- und Verwaltungsphase des Gebäudes beinhalten. Dazu zählen unter anderem:

Raumdaten
technische Spezifikationen von Installationen
Dokumentationen
grafische Informationen

All diese Inhalte können von Relevanz für Prozesse der Nutzungsphase sein. Das sind beispielsweise:

Raumverwaltung
Wartungsplanung
Energiemanagement
Renovierungs- bzw. Umbauvorhaben

Ein Gebäudemodell ist allerdings nur dann sinnvoll und nutzbar für das Facility Management, wenn sämtliche, für diese Phase relevanten Informationen entweder bereits in der Planung zur Verfügung stehen oder über einen bidirektionalen Datenfluss zu einer späteren Phase entsprechend ergänzt werden.

Integration in CAFM- & FM‑Prozesse

Eine solche Kopplung zwischen Modell und CAFM- bzw. FM-System fungiert als Grundlage für einen bidirektionalen Datenfluss. Der Vorteil: Gebäudeinformationen können auch während der Nutzung im 3D-Modell aktualisiert werden. Auf diese Weise erfolgt ein regelmäßiger Datenaustausch zwischen dem CAFM-System und dem grafischen Modell. Das offene IFC-Format gilt dabei als erprobte Datenbasis. IFC bietet nicht nur Kompatibilität mit unterschiedlichen Autorensoftwaresystemen, sondern auch der CAFMRing setzt bei seiner spezifischen Schnittstelle CAFMConnect auf das Industry-Foundation-Classes-Format. Dabei werden die Inhalte auf diejenigen Aspekte heruntergebrochen, die für den Gebäudebetrieb von Bedeutung sind. Auch beim Facility-Management-Verband GEFMA gibt es eine dedizierte Richtlinie für den Datenaustausch via IFC.

Eine einheitliche Standardisierung für die reibungslose Kommunikation zwischen BIM und CAFM wird derzeit mit der DIN SPEC 91555 auf den Weg gebracht. Sie legt die eindeutige Definition konkreter Klassen fest, die sämtliche relevanten Branchenspezifika enthalten, wodurch BIM und CAFM über offene Formate wie IFC schließlich in der Lage sein sollen, übergreifend und unabhängig von der eingesetzten Software oder Schnittstelle eine gemeinsame Sprache zu sprechen.

Vorteile von BIM im Betrieb für Betreiber, Eigentümer und FM‑Teams

3D-Modelle sollen über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes als zentrale Informations- und Kooperationsplattform dienen. Aber kann BIM auch gezielt das Facility Management unterstützen? Wie sehen die konkreten Vorteile für das Gebäudemanagement aus? Und wie bekomme ich mit Hilfe von Building Information Modeling Ordnung in meine Gebäudedaten? Die Vorteile sind mannigfaltig und können wirtschaftlich, organisatorisch und ökologisch sein.

Spürbare Kosteneinsparungen

Bei einer Betrachtung eines Gebäudes über den gesamten Lebenszyklus mit rund 50 Jahren gilt die Betriebsphase (rund 80%) als der größte Kostenfaktor.

Schnellere und genauere Wartungsprozesse

Wenn ein transparenter Informationsfluss besteht und Wartungen, Reparaturen und Serviceleistungen durchweg koordiniert durchgeführt werden, lässt sich ein Vielfaches an Kosten in der Gebäudenutzung einsparen.

Erhöhte Transparenz

Die konsistente Datenhaltung und der Informationsaustausch über das Modell können das Facility Management bestmöglich unterstützen und zudem als Basis für durchgängig einheitliche Informationen dienen. Somit fördern sie auch die Transparenz. Mit Hilfe eines digitalen Zwillings als virtuelles Abbild eines echten Gebäudes werden beispielsweise Gebäudemanager oder Eigentümer mit Hilfe von Simulationen über zeitliche Abläufe informiert. Der Vorteil: Alle wissen über Wartungsarbeiten und deren Fortschritt Bescheid und können, sofern erforderlich, sogar Anpassungen in Echtzeit vornehmen.

Sicherstellung eines vollständigen digitalen Zwillings

Ein digitaler Zwilling setzt im Idealfall einen zu 100% verlässlichen Informationstransfer voraus. Dies wird gewährleistet, wenn die Planungsseite stets die Aufgaben in der Gebäudenutzung vor Augen hat und die Basis bereitstellt, beispielsweise um Energiekosten zu berechnen oder zu vergleichen.

Herausforderungen und häufige Fehler bei der Digitalisierung

Schon zu Beginn eines Projekts muss BIM bis in die Betriebsphase eines Gebäudes gedacht werden. Das setzt ein von Projektstart an und mit sämtlichen Projektbeteiligten abgestimmtes, durchdachtes Konzept des Lifecycle-Managements voraus.

Datenqualität und fehlende Standards

Zu den größten Herausforderungen zählt die Datenqualität. Informationen, die den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks umfassen, müssen vollständig und korrekt sein. Offene Datenstandards wie IFC sind sinnvoll, um die relevanten Informationen zu transferieren. Entscheidend ist immer, dass das Facility Management mit den Kerninformationen für Wartung und Nutzung inklusive aller erforderlicher Details versorgt wird. Zu verbauende Komponenten sollten auf einfache Weise identifizierbar und jegliche Attribute vollständig erfasst sein. Sämtliche Bauteile gilt es, durchgängig miteinander in Verbindung zu bringen, sodass Abhängigkeiten erkannt werden und nachvollziehbar sind. Das können einfache Dinge, wie etwa die Breite einer Tür sein, die die CAFM-Welt braucht, damit Daten aus der BIM-Planung direkt in die Wartung und Nutzung einfließen können und echte Mehrwerte bringen.

Verantwortlichkeiten zwischen Planern, Betreibern und FM

Es sollte im Optimalfall die gesamte Prozesskette inklusive aller HOAI-Phasen 1-9 (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure), Inbetriebnahmemanagement und Gebäudemanagement in den Fokus gerückt werden. Die Betriebsphase ist niemals nur Sache der Betreiber, sondern nimmt Planende unterschiedlicher Fachrichtungen, bauausführende Unternehmen, Produkthersteller und insbesondere Bauherren allesamt in die Pflicht. Alle Beteiligten sind vor die Aufgabe gestellt, das Facility Management aktiv zu unterstützen. Gemeinsam können die Akteure im Zusammenspiel den Betrieb am Ende effizienter gestalten.

An das CAFM wird zu spät gedacht

Ohne eine möglichst frühzeitige Einbindung des Facility Managements in die BIM-Planungsprozesse inklusive einer exakten Definition der Informationsanforderungen für Gebäudemanagement und -betrieb ist es schwer, eine wertschöpfende Verbindung von der Planung über den Bau bis zur Nutzung über BIM-Modelle zu schaffen. Die DIN SPEC 91555, die die elementaren Informationen für einen wertschöpfenden BIM-Prozess liefern kann, wurde von einem Verbund aus verschiedenen Unternehmen und Organisationen aus den Bereichen Planung und Bauwirtschaft, Beschaffung, Maschinen- und Anlagenbau sowie CAFM entwickelt. Auch Hochschulen, IT- und Softwareanbieter genauso wie Klassifizierer aus dem CAFM-Bereich und der Industrie haben ihren Beitrag geleistet. Beteiligt waren nicht zuletzt buildingSMART, federführende Organisation für den Datenaustausch im Baubereich, der BVBS (Bundesverband Software und Digitalisierung im Bauwesen), die GEFMA (German Facility Management Association), der Branchenverband für Facility Management in Deutschland, der CAFM Ring e.V., Verband für die Digitalisierung im Immobilienbetrieb, der VDMA, Spitzenorganisation des Maschinen- und Anlagenbaus in Deutschland sowie der Verein Deutsche Ingenieure e.V. (VDI).

Digitale Lösung für den Gebäudebetrieb

Mit Hilfe der DIN SPEC 91555 werden die Informationen, die für ein integriertes Lebenszyklusmanagement für Planung, Bau und Betrieb erforderlich sind, auf neun Klassen heruntergebrochen. Alle sind mit dem jeweiligen Mindestmaß an Attributen versehen. Für mehr Spezifikationen wurden insgesamt vier Ebenen für eine weitere Detaillierung der Attribute festgelegt. Dies ist immer abhängig von den jeweiligen Wartungsmaßnahmen, die im späteren Gebäudebetrieb durchgeführt werden sollen. Entscheidend ist, bei einem Bauprojekt immer im Vorfeld exakt zu definieren, auf welchem dieser vier Levels die Informationen erforderlich sind. Das heißt: Planende sollten stets zu Projektbeginn, idealerweise bereits in der Vorplanungsphase, diese Definitionen gemeinsam mit den Verantwortlichen für die spätere Gebäudenutzung festlegen und die relevanten Gebäudedaten mit den Planungsinformationen zusammenführen. Auf diese Weise entsteht eine gemeinsame, digitale Lösung für den Gebäudebetrieb.

Fazit – Warum BIM im CAFM den Unterschied macht

Spürbare Kosteneinsparungen, schnellere und genauere Wartungsprozesse, erhöhte Transparenz – auch für das Facility Management – von Projektbeginn an. Vorteile eines durchgängig digitalen Planens, Bauens und Betreibens gibt es so einige. Dazu kommt die Option, Nachhaltigkeitskriterien miteinzubeziehen und ein kreislaufgerechtes Bauen auf Basis des Lebenszyklusgedankens von der ersten Projektidee an zu fördern. Digitale Zwillinge, hybride Zwillinge, IoT oder die DINSPEC 91555: Die technologischen Voraussetzungen für ein digitales Facility Management auf Basis einer modellbasierten Arbeitsweise sind bereits da und Forschungsvorhaben wie Hybrenergy ebnen den Weg für weitere Innovationen.

Mitarbeiter freuen sich über das erfolgreich abgeschlossene Projekt

Zusammenarbeit als Schlüssel

Entscheidend für den Erfolg sind Projektteams, die enger zusammenarbeiten. Die von Beginn an das Gebäudemanagement und die Vorteile für die gesamte Prozesskette auf dem Schirm haben. Je früher eine Zusammenarbeit erfolgt, desto erfolgreicher und wertschöpfender das Bauprojekt – von der Planung über den Bau bis zum Betrieb und Rückbau. So sind auch gezielte Wiederverwertungen bestimmter Baumaterialien oder Gebäudeteile denkbar, wie es bei Bauwerken im Bereich der Prozessindustrie schon längst Standard ist.

Software für BIM und Facility Management

Welche Software beherrscht BIM und Facility Management? Bei RIB FM, der CAFM-Software von RIB IMS, halten in Gremien und Forschungsvorhaben erprobte technologische Neuerungen kontinuierlich Einfluss in die Softwareentwicklung. RIB IMS ist Initiator und Konsortialführer für die DIN SPEC 91555. Gleichzeitig beteiligt sich das Softwareunternehmen aus Dinslaken fortwährend an Forschungsvorhaben, wie beispielsweise iECO oder Hybrenergy, die die nachhaltige Zukunft der Baubranche aktiv vorantreiben.