Macht des Mo­dells

Die wenigsten Architektur- und Ingenieurbüros sind darauf vorbereitet: Demnächst wird BIM für alle Bauvorhaben des Bundes zwingend. Für die Umsetzung sorgen SBB und SIA. Doch wem gehört der angehäufte Datenschatz? Mit der Digitalisierung geraten Planerinnen und Planer in einen globalen Strudel zwielichtiger Interessen.

Publikationsdatum
16-04-2019

Eigentlich ist die Nachricht so brisant, dass sie die Planungsbranche aufrütteln sollte: Ab 2021 ist BIM obligatorisch für alle Hochbauprojekte des Bundes und der bundesnahen Betriebe. Konkret heisst das, dass in weniger als zwei ­Jahren in allen Architekturwettbewerben von bundesnahen Betrieben die Projekteingabe als BIM-Modell erfolgen muss; Teams, die kein solches Modell abliefern können, sind von der Teilnahme ausgeschlossen. Das betrifft eine Reihe von grossen Immobilienprojekten der SBB ebenso wie Bauvorhaben der Post oder der Swisscom.

Ab 2025 erstreckt sich die Vorgabe auch auf Infrastrukturanlagen, also zum Beispiel auf die Verkehrsprojekte von SBB und Astra. So steht es im «Aktionsplan Digitale Schweiz», in dem der Bundesrat konkrete Massnahmen zur Umsetzung seiner Strategie «Digitale Schweiz»1 definiert.

Die Köpfe stecken tief im Sand

Bemerkenswerterweise scheint die Baubranche – aus­serhalb des recht übersichtlichen Zirkels der BIM-Verfechter – die Neuigkeit bisher kaum zur Kenntnis genommen zu haben. Der Bundesrat hat seine Strategie samt Aktionsplan bereits im September 2018 publiziert, allerdings ohne nennenswerten Nachhall unter den Planerinnen und Planern.

Möglicherweise liegt es daran, dass der Bau- und Immobiliensektor in der Strategie nur indirekt vorkommt, obschon er mit ca. 15 % einen beträchtlichen Anteil des Bruttoinlandprodukts erwirtschaftet. (Explizit erwähnt sind lediglich verwandte Themen wie Mobilität oder Energieversorgung – und die Landwirtschaft, die zwar nur etwa ein Prozent zum BIP beiträgt, aber dank «Smart-­Farming-Technologien» wettbewerbsfähiger und nachhaltiger werden soll.)

Inbesondere Architekturzeitschriften zeigen nur laues Interesse, obwohl der Entscheid des Bundes massive Folgen auf die Planungs- und Baupraxis haben wird. Ein wenig fühlt man sich an die Bologna-Reform erinnert: Als 1999 der zuständige Schweizer Amtsvertreter anlässlich eines Treffens unter Bildungsministern in Bologna ein «Abkommen für die europaweite Harmonisierung der Studiengänge und der internationalen Mobilität der Studierenden» unterschrieb, wurde das Ereignis eher beiläufig kommentiert. Dass die Bologna-Reform die Schweizer Hochschullandschaft umpflügen und das duale Bildungssystem in seinen Grundfesten erschüttern würde, haben damals nur ganz wenige begriffen – jedenfalls unter den Betroffenen.

Dabei ist der Bund mit seiner Digitalisierungsstrategie keineswegs allein. Auch auf anderen politischen Ebenen verfolgen die Behörden vergleichbare Vorhaben; der Kanton Genf beispielsweise erwägt eine rein digitale, modellbasierte Abwicklung von Baugesuchen. Im privaten Sektor sind grosse Bauherrschaften und institutionelle Anleger an den neuen technologischen Möglichkeiten interessiert, setzen sie probeweise um und planen, sie verpflichtend einzuführen.

Die Auftraggeber versprechen sich von der BIM-Methode verlockende «Effizienzsteigerungen in den Projektzielen, Terminen und Kosten im Bereich von 5–10 %», wie es der Aktionsplan des Bundes verkündet. Ob und unter welchen Umständen diese Erwartung tatsächlich gerechtfertigt ist, wird die Zukunft zeigen. Sicher ist aber, dass immer mehr öffentliche und private Auftraggeber daran glauben und BIM einfordern. Die Planerinnen und Planer tun also gut daran, sich schnellstens mit der neuen Methode und passenden digitalen Werkzeugen vertraut zu machen.

Neues Team, neue Abläufe

Die Erkenntnis, dass neue Technologien zu einer Transformation der Baubranche führen, ist nicht neu. Der aktuelle Digitalisierungsschub ist auch nicht der erste, der die Branche erfasst. Um die Jahrtausend­wende haben fast alle Architektur- und Ingenieurbüros innert weniger Jahre aufgehört, handgezeichnete Pläne zu produzieren, und verwenden stattdessen Zeichnungs-, Modellierungs- und Visualisierungs­programme.

Doch dieser Wandel war weniger grundlegend: Plan und Modell dienten weiterhin der massstäblichen visuellen Darstellung des Projekts. Ausgetauscht wurde nur das Werkzeug, mit dem sie erstellt wurden; ihre Funktion blieb gleich und mit ihr auch alle etablierten Planungs- und Bauprozesse.

Die konsequente Einführung von BIM dagegen dürfte zu einer tiefer greifenden Transformation führen. Denn BIM ist nicht lediglich ein neues Werkzeug, sondern eine neue Methode, die sich zwar – auch – neuer digitaler Tools bedient, vor allem aber neue Abläufe und ­Zuständigkeiten erfordert, um die versprochenen Vorteile zu generieren. BIM stellt damit vertraute, grundlegende Grössen infrage: etwa das berufliche Selbstverständnis der Projektleitung oder die bewährte Definition der Planungs- und Bauphasen.

Denn wenn das digitale Modell nicht mehr nur der Darstellung eines Projekts dient, sondern mit weiteren Informationen – zum Beispiel mit technischen Daten, bauphysikalischen Werten, Preisen, Lieferfristen etc. – versehen wird, kann es nur in einem interdisziplinären Team erstellt werden. Das wiederum bedingt eine Strukturierung der Zugriffsrechte auf das Modell und eine klare Definition der Entscheidungs- und Kommunikationswege innerhalb des Teams. Dabei wird die BIM-Koordination bzw. die Kompetenz für die Betreuung des Koordinationsmodells, in dem alle Informationen zusammenfliessen, zu einer neuen Anforderung bei der Gesamtleitung eines Projekts.

Traditionell liegt diese Rolle bei den Planerinnen und Planern. «Der Architekt als Generalist ist prädestiniert dafür, die BIM-Koordination zu leiten», plädiert Yorick Ringeisen von Bauart Architekten und Planer. Oder, wie es der Bündner Architekt Maurus Frei am BIM-Kongress 2018 feststellte: «Wer das digitale Modell betreut, hat die Kontrolle über das Projekt.» Deshalb gehöre die BIM-Koordination zu seinen Aufgaben als klassischer Architekt und Generalplaner.2

Unklar ist indes, wie viele der heutigen Architektur- und Ingenieurbüros bereit sind, sich die entsprechenden Kompetenzen zu erarbeiten. Viele, vor allem kleinere Betriebe scheuen sich vor dem finanziellen und personellen Aufwand. «BIM ist eine Büez», bestätigt Frei. «Also muss man schauen, dass man auch Spass daran hat.»

Öffentliches Vergabewesen als Hindernis

Die BIM-Methode verändert nicht nur die Art und Weise, sondern auch den zeitlichen Ablauf der Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten. Weil die im digitalen Modell enthaltenen Informationen umso nützlicher sind, je eher sie in das Projekt einfliessen, wird es Verschiebungen innerhalb des Phasenmodells geben; Mancher Entscheid, der bisher in der Ausführungsplanung erfolgt ist, dürfte künftig in früheren Planungsphasen fällig sein.

Wer diese teilweise neuen, teilweise neu terminierten Leistungen erbringen wird, ist zurzeit ebenso offen wie die Frage des angemessenen Honorars. «Sicher sind die neuen methodischen Möglichkeiten im SIA-Leistungsmodell adäquat abzubilden», bestätigt SIA-Präsident Stefan Cadosch. «Die Phasenaufwände werden sich ändern, ebenso die Honorierung.»3

Gerade für öffentliche Bauherrschaften führt die Verschiebung der Leistungsschwerpunkte von einer Phase in die andere zu einem rechtlichen Problem. Wenn das Wissen von ausführenden Firmen in die frühe Projektplanung einfliessen soll, wie das im Elementbau oder bei speziellen technischen Lösungen notwendig ist, hoffen diese Firmen zu Recht, dass sie auch bei der Ausführung zum Zug kommen. Die öffentliche Hand ist jedoch gemäss WTO-Übereinkommen verpflichtet, grös­sere Aufträge öffentlich auszuschreiben.

Für die an der Projektentwicklung beteiligten Firmen heisst das zweierlei: Ihre Planungsergebnisse werden durch die öffentliche Ausschreibung ihren Konkurrenten zugänglich gemacht, und sie sind dem Risiko ausgesetzt, den Auftrag trotz aufwendiger Vorleistungen am Ende doch nicht zu erhalten. Beides widerspricht ihren wirtschaftlichen Interessen – kein guter Anreiz für die anvisierte Kultur der Zusammenarbeit. Es gilt also, das neue Phasenmodell überhaupt erst juristisch möglich zu machen.

Grosse Versprechen …

Die Befürworter sind sich einig: BIM führe zu einem offenen Wissens- und Informationsaustausch zwischen den am Bau Beteiligten und zu einer Kultur der offenen Zusammenarbeit, die letztlich allen zugute komme. Die Zusammenführung der Fachplanungen im digitalen Modell und der automatische Hinweis auf Widersprüchlichkeiten (so genannte Kollisionen) erlaube es etwa, bereits in der Planungsphase Fehler zu korrigieren, die bisher erst auf der Baustelle entdeckt wurden und zu erheblichem Mehraufwand geführt haben.

Die Planerinnen und Planer würden entlastet, wenn der Computer repetitive Routinearbeiten an ihrer Stelle übernimmt, und könnten sich wieder auf ihre konzeptionelle und konstruktive Kernkompetenz konzentrieren. Die Kontrolle, ob ein Projekt bestimmte Normen erfüllt, könnte zum Beispiel automatisch erfolgen, wenn die entsprechenden Normen ins digitale ­Modell integriert sind; daher arbeitet der SIA an digitalisierbaren Applikationen der Normen.4

Die Bauherrschaft profitiere von einem effizien­teren Qualitäts- und Kostenmanagement dank der interdisziplinären Zusammenarbeit über die ganze Wertschöpfungskette und den ganzen Lebenszyklus des Bauwerks hinweg – von der Planung über die Realisierung, den Unterhalt und allfälligen Instandstellungen bis hin zum Rückbau. Die Bedürfnisse der Nutzer und des Facility-Managements könnten besser berücksichtigt werden.

Letztlich biete BIM die Chance, alte Strukturen aufzubrechen und den als veraltet geltenden Bausektor zu erneuern. «Die Baubranche ist konservativ, in Bezug auf die Digitalisierung hinkt sie anderen Branchen hinterher. Sie muss lernen, mehr vom Endkunden her zu ­denken», so Christoph Meili, Mitbegründer Company Factory. Im Holz- oder Stahlbau, wo Elementbauweise und Vorfertigung traditionell etabliert sind, beschäftigt man sich indes schon länger mit den Schnittstellen zwischen digitaler Planung und Ausführung, und die digitale Kette ist durchgängiger; nicht zufällig haben diese Branchen in Bezug auf BIM einen beträchtlichen Vorsprung.

 … und grosse Vorbehalte

Dennoch teilen längst nicht alle Planerinnen und Planer diesen Enthusiasmus. Ob sich der technische Mehraufwand wirklich auszahlt? Viele bezweifeln, dass die Kosten dank der Digitalisierung sinken werden. Immerhin versprechen sich manche – etwa Urs von Arx, CEO der Gebäudetechnikfirma Hefti.Hess.Martignoni – im Gegenzug mehr Qualität und mehr Tempo bei der Abwicklung von Planungs- und Bauprozessen.5

Neben den Kosten befürchten viele Planungsfachleute eine Entmündigung durch Bauherrenvertreter, IT-Fachleute und Facility-Manager. Gleichzeitig steigt die Anzahl von Unternehmen, die Leistungen im Projekt- und Baumanagement als Paket anbieten, inklusive BIM-Koordination. Es entsteht ein neues Geschäftsfeld, auf dem sich diverse Akteure neu positionieren: Neben Architektur- und Ingenieurbüros rüsten viele Berater, Developer, TU, GU und ausführende Betriebe technologisch und personell auf, um sich in dieser Umbruchphase einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

In den letzten Jahren hat BIM in der breiteren Praxis Fuss gefasst. Heute liegen konkrete Erfahrungen auch mit komplexen Grossprojekten vor.6 Dabei werden Fragen auf unterschiedlichen Ebenen ersichtlich. Zum einen die Kompatibilität: Wenn mehrere Planungs- und Ausführungsbüros, die alle mit spezifischen Softwares arbeiten, ihre Ergebnisse in einem einzigen digitalen Modell zusammenführen wollen, sind neue Austauschformate und Spezialprogramme nötig.

Zum anderen die Lebensdauer des digitalen Modells: Um der Archivierungspflicht gerecht zu werden und über Jahrzehnte hinweg eine sinnvolle Nutzung – zum Beispiel durch das Facility-Management – zu erlauben, muss die digitale Dokumentation des Bauwerks lang les- und bearbeitbar bleiben. Dieser Anspruch steht im Widerspruch zur Geschwindigkeit, mit der immer neue Releases der gängigen Softwares auf den Markt kommen.

Wer darf wann auf die Daten zugreifen?

Weiter ist zu klären, wer die Informationen im digitalen Modell nutzen darf: die Planerinnen und Planer, die Bauherrschaft, ausführende Unternehmen, die Nutzer, die Facility-Manager und deren Subunternehmer? Die Firmen hinter den Softwares, aus denen das Modell konstruiert ist, und die Betreiber der Serverfarm, wo es jahrzehntelang gespeichert und umformatiert wird? Solche Zugriffe bedürfen einer klaren Regulierung – aus mindestens zwei Gründen. Erstens der Datenschutz: Soll zum Beispiel das BIM-Modell dem Facility-Management helfen, den Betrieb der Gebäudetechnik zu optimieren, müssen laufend Daten über das Verhalten der Nutzerinnen und Nutzer gesammelt und ausgewertet werden (smart metering). Dabei wird die Grenze zwischen Sachdaten und personenbezogenen Daten überschritten – oft ohne das Einverständnis der Betroffenen.

Zweitens kann schon die reine Baudokumentation sensible Daten enthalten. Dieses Problem gab es zwar schon beim konventionellen Planmaterial, doch das digitale Modell, das alle Informationen bündelt, ist ungleich heikler. Bei Infrastrukturen von nationaler Bedeutung – etwa in den Bereichen Energieversorgung und Verkehr – stellt die freie Verfügbarkeit von Daten ein Sicherheitsrisiko dar.

Auch Forschungsinstitutionen und Hightech-Firmen dürften wenig Interesse daran haben, der Konkurrenz aufgrund eines BIM-Modells detaillierte Rückschlüsse auf ihre Betriebsgeheimnisse zu gewähren. Bei Armeebauten schliesslich wäre ein digitales Modell, das regelmässige Updates aus externen Quellen benötigt, ein kaum kontrollierbares potenzielles Leck von Informationen.

Mit fortschreitender Digitalisierung wird das Bauen von einer Herausforderung eingeholt, die andere Branchen schon länger beschäftigt: Kostspielige Sicherheitsmassnahmen wie die Verschlüsselung von Daten oder das Abhängen vom Netz, die im Finanzsektor oder im Gesundheitswesen üblich sind, müssen nun auch in der Baubranche implementiert werden.

Kommerz, Krieg und Spionage

Die Befürchtung, der mit BIM angehäufte Datenschatz könnte in falsche Hände geraten und missbraucht werden, ist durchaus berechtigt. Daten gelten als das Kapital des 21. Jahrhunderts. Der ökonomische Anreiz, an Konsumentendaten heranzukommen, ist enorm; ebenso die Versuchung der Datenmanipulation für politische oder militärische Ziele. Um die Verfügbarkeit von Daten in einem global vernetzten System zu regeln, bräuchte es weltweit verbindliche Standards. Doch nicht alle Mitglieder der internationalen Gemeinschaft messen dem Datenschutz den gleichen Stellenwert zu.

Der Missbrauch von persönlichen Daten zu politischen und kommerziellen Zwecken hat in westlichen Demokratien jüngst zu Skandalen geführt. Anderswo wird er schweigend hingenommen. In autoritär geführten Ländern wie Russland und China kann der Staat Internetfirmen und IT-Dienstleister ohne Weiteres zu einer exzessiven Herausgabe von Daten zwingen. Aber auch einige westliche Demokratien kennen juristische Regelungen, aufgrund derer ihre Geheimdienste befugt sind, Firmen zur Herausgabe von Benutzerdaten zu zwingen und dies vor den Betroffenen zu verheimlichen – auch im Ausland. Die USA beispielsweise, die Heimat des Silicon Valley, haben mit dem «CLOUD Act» eine entsprechende rechtliche Handhabe.7

Wie geht es für Baufachleute weiter?

Die Frage der Datensicherheit wird die bundesnahen Betriebe, die die digitale Strategie des Bundes umsetzen sollen, ebenso intensiv beschäftigen wie die juristischen Hürden des öffentlichen Vergabewesens – die Umsetzung soll wie erwähnt bereits ab 2021 (Hochbau) bzw. 2025 (Infrastruktur) erfolgen. Die Frist, um praktikable Lösungen zu erarbeiten, ist noch kürzer: Sie läuft bis zum vierten Quartal 2019. Der SIA und die SBB übernehmen gemeinsam die Federführung bei der Umsetzung. Der Verein «Bauen digital Schweiz», in dem beide vertreten sind, erhält 2019 zu diesem Zweck fünf bis zehn Millionen Franken Forschungsgelder.8

Und die Planerinnen und Planer? Was sollen all jene tun, die noch keinerlei Berührung mit BIM hatten? Die Informationsveranstaltungen zum Thema bewegen sich meist zwischen zwei Polen: Software-Verkaufsevent oder Angstmacherei. Beides ist unnötig. Die BIM-Methode kann auch mit kostenlos verfügbarer Open-Source-Software angewendet werden, und sie kann – je nach dem, was sinnvoll ist – für das ganze Projekt oder nur für bestimmte Aspekte davon zum Einsatz kommen.

Als unaufgeregte Informationsquelle für den Einstieg eignet sich das Merkblatt SIA 2051, das Grundlegendes erläutert und Anwendungsprinzipien übersichtlich auf den Punkt bringt. Neutrale Anlaufstellen sind neben dem SIA auch die Plattform Bauen digital Schweiz, die Anleitungen und Dokumentationen zum Thema Best Practice herausgibt, und das Schweizer Dachorganisation Netzwerk Digital.9 Es bleibt noch viel zu tun.

 

Anmerkungen

1 www.bakom.admin.ch/infosociety

2 Der 3. Schweizer BIM Kongress fand am 8. und 9. 11. 2018 in Basel statt. Organisiert wurde er von Bauen digital Schweiz in Kooperation mit der Swissbau. Bauen digital Schweiz ist die führende Plattform für die digitale Transformation der Schweizer Bau- und Immobilienwirtschaft und umfasst Institutionen, Unternehmen und Verbände, darunter auch den SIA. www.bim-kongress.ch, www.bauen-digital.ch

3 und 4 Vgl. Judit Solt, «‹Der Verein will seinen politischen Einfluss geltend machen›», Interview mit SIA-Präsident Stefan Cadosch, TEC21 7–8/2019, espazium.ch/interview-­stefan-cadosch-02-2019

5 Vgl. Paul Knüsel, «Die! Gegenwart! ist! schon! digital!», espazium.ch/die-gegenwart-ist-schon-digital

6 Vgl. TEC21 44/2018 «BIM für komplexe Projekte», espazium.ch/tec21/archiv/2018/44

7 Der am 23. 3. 2018 unterzeichnete CLOUD Act (Clarifying Lawful Overseas Use of Data Act) ist ein Gesetz, das amerikanische Internetfirmen und IT-Dienstleister verpflichtet, US-Behörden auch dann Zugriff auf gespeicherte Daten zu gewährleisten, wenn die Speicherung nicht in den USA erfolgt. Den Firmen und Dienstleistern kann nach dem Gesetz verboten werden, ihre Benutzer über die heimliche Abfrage von Benutzerdaten zu informieren.

8 «Aktionsplan digitale Schweiz», vgl. Anm. 1.
Eine erste Version der Richtlinie BIM von SBB Immobilien liegt bereits vor. Sie gilt vorerst nur für drei offizielle BIM-Pilotprojekte von SBB Immobilien. Ab 2021 wird die Richtlinie für alle Projekte von SBB Immobilien mit Gesamtprojektkosten über 5 Mio. Franken verpflichtend eingeführt.

9 www.sia.ch, www.bauen-digital.ch, netzwerk-digital.ch

Digitalisierung des Bauwesens in TEC21

Was bedeuten die Digitalisierung und insbesondere BIM für die Baubranche? Dieser Frage widmet TEC21 eine Heft­reihe, deren Auftakt diese Ausgabe bildet. 2019 sind Beiträge zu folgenden Themen geplant: «Betriebs- und Sicher­heits­anlagen», «BIM und Holzbau», «Die Sicht der Auftraggeber», «LHO» sowie «Spitalbau mit BIM». Zudem erscheint im Mai 2019 als Beilage zu TEC21, TRACÉS und Archi das dreisprachige Sonderheft «BIM – Reality Check».


Zum Thema Digitalisierung sind in den vergangenen Jahren verschiedene Ausgaben von TEC21 erschienen. Diese und weitere Beiträge zum Thema BIM finden sich in unserem digitalen Dossier.

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