Landesinnung Bau Niederösterreich Baustudientage 2019

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1 Landesinnung Bau Niederösterreich Baustudientage 2019 Digitalisierung im Bauwesen Eine Analyse der Handlungsfelder, Potenziale und Herausforderungen durch die zunehmende Digitalisierung der österreichischen Baubranche Univ.-Prof. DI Dr. Gerald Goger TU Wien St. Pölten, am 25. Jänner 2019

2 Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich Weißdruck Wien, im September 2018 Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Gerald Goger Hon.Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Wilhelm Reismann

3 ÖBV Österreichische Bautechnik Vereinigung ÖIAV Österreichischer Ingenieur- und Architekten-Verein FMA Facility Management Austria Hauptverband der allgemein beeideten und gerichtlich Impressum Impressum gem. 24 österreichisches Mediengesetz Herausgeber und für den Inhalt verantwortlich: Postadresse ÖBV, Karlsgasse 5, 1040 Wien erlag Österreische Bautechnik Veranstaltungs GmbH Karlsgasse Wien, Österreich

4 Betreibens. - Roadmap Digitales Bauprojekt in den Phasen Planen, Bauen und Betreiben Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September

5 - Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen - Bundesinnung Bau und Fachverband der Bauindustrie Standardisierung und einschlägige Normung 4 Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

6 Digital Roadmap Austria Die digitale Strategie der österreichischen Bundesregierung Stufenplan Digitales Planen und Bauen Deutschland bei Planung, Bau und Betrieb von Bauwerken Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Dezember 2015 Stufenplan Schweiz Digital Planen, Bauen und Betreiben Bauen digital Schweiz und buildingsmart Switzerland gerne zur Verfügung. R.1 R.2 R.3 lich Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September

7 R.5 R.6 R.7 R.8 R.9 Rechtsrahmen zur Digitalisierung neuen Vergabe- und Vertragsmodellen, Abrechnungsregeln, Datensicherheit und Da- gerecht zu werden reich von Planen, Bauen und Betreiben entwickelt werden. - - ten. Digitale Behördenverfahren Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben ist die Forcierung von digitalen Be- - fenen. Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

8 Stufenplan - P.1 P.2 P.3 Digitalisierung von Prozessen Digitalisierung entlang des Lebenszyklus Diese Betrachtungsweise bedingt eine ganzheitliche Betrachtung der Prozesse von Abwicklungsmodelle bereits in die Frühphase der Planung involviert werden. Auch ist Neue Projekt-Abwicklungsmodelle zu evaluieren und erforderlichenfalls zu entwickeln. Dabei können Beispiele aus inter- - - Flexibilität in Planung und Betrieb Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

9 P.5 P.6 P.7 P.8 P Forschungsschiene zu diesem Thema aufzubauen. Technische Gebäudeausrüstung (TGA) Die TGA gewinnt bei Planung, Bau und Betrieb zunehmend an Bedeutung. Ihr Anteil an Autonomes Planen, Bauen und Betreiben au Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

10 lichen und gewonnenen Daten sollten transparent zur Verfügung gestellt werden. A.1 A.2 A.3 Die digitale Ausschreibung als Grundlage für ihre Ausschreibungen zur Anwendung gelangen. Diese BIM-Modelle - Die ausführungsreife Planung - - tabwicklung führen. Digitale Ausschreibungsmodelle zen, wie z. B. staatlich autorisierte Merkmalserver. Digitale Angebote - schinenlesbare Produktkataloge aufgebaut, z. B. SwissBIMLibrary und product rooms - Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September

11 A.5 A.6 A.7 A.8 Lebenszyklus-Kosten in der Vergabe von Lebenszyklus-Kosten gelegt werden. Hierfür sind eine Methode der fachgerechten Berechnung von Lebenszyklus-Kosten und klar formulierte Vergabekriterien zu entwickeln. Beides wird durch die Digitalisierung besser möglich und erfordert eine Kosten und Nutzen nach Phasen und Beteiligten Die digitale Vergabe - - ter innerhalb der Ausschreibungsfristen besser erlauben. Der digitale Vertrag - men sind im Sinne eines digital basierten Vertragsmanagements anzupassen. Parallel 10 Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

12 A.9 Die digitale Abrechnung - - As-built-Modell - S.1 S.2 S.3 Für den Prozess der Digitalisierung generell erscheint es entscheidend, dass mit der - - Building SMART und IFC wahren. - Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September

13 loger Weise sind die Anforderungen der Betreiber in Form von Betreiber-Informa- S.5 S.6 S.7 teiligte nach gleichen Grundregeln planen. Durch gemeinsame Planungsgrundlagen - - BIM Terminologie und Rollenbilder che Terminologie sowie Leistungsbilder mit konkreter Bezugnahme auf die durch Digi- - - Anforderungen an die Werkzeuge - - an die IT unter Bedachtnahme auf die technologischen Möglichkeiten ist Aufgabe ÖBV-Richtlinie BIM in der Praxis Mit Jahresende 2018 soll von der Österreichischen Bautechnik Vereinigung eine Richt- 12 Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

14 5.5 F.1 F.2 F.3 plans für die Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich. Darin sol Pilotprojekte und Musteranwendungen - - lücken zu vermeiden. Die Digitalisierung schreitet mit sehr hoher Geschwindigkeit voran und wird noch viele - - Begleitung abzuarbeiten sind. Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September

15 - - nehmen. Die im Stufenplan formulierten Aufgabenstellungen sind durch ein entsprechendes Gremium laufend 14 Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September 2018

16 Gerald Goger Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Mitglied des Vorstandes der Österreichischen Bautechnik Vereinigung ÖBV Mitglied des Verwaltungsrates des Österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins ÖIAV Wilhelm Reismann Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Mitglied des Verwaltungsrates des Österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins ÖIAV Roadmap Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich, September

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18 Zusammenfassung: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen Die Bauwirtschaft gehört derzeit noch zu den am Wenigsten von der Digitalisierung erfassten Wirtschaftszweigen in Europa. 1 Damit die österreichische Bauwirtschaft in Zukunft über den Lebenszyklus eines Bauvorhabens effizienter wird und im internationalen Vergleich nicht an Wettbewerbsfähigkeit verliert, muss die Digitalisierung in den Phasen Planen, Bauen und Betreiben als Chance gesehen und vorangetrieben werden. Die zunehmende Digitalisierung des Bauwesens wird daher zahlreiche Herausforderungen an den Sektor insgesamt und die Positionierung der österreichischen Wirtschaftsbetriebe am Markt - national und international - stellen. In diesem Zusammenhang wurde das Institut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement an der TU Wien, Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik unter der Leitung von Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald Goger mit der Erarbeitung der Studie Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen betraut. Der Forschungsauftrag wurde gemeinsam vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie und der Geschäftsstelle Bau der Wirtschaftskammer Österreich erteilt. Als Projektziel ist die Entwicklung von zielgerichteten Maßnahmen und einem strategischen Zeitplan für die schrittweise Umsetzung von Digitalisierungs- und Vernetzungsprozessen in allen Phasen von Bauprojekten definiert. Darüber hinaus sind weiterführende Forschungsfragestellungen im Sinne von Innovation im Bauwesen zu erarbeiten. Wesentlich wird im Forschungsprojekt auf die Förderung kleiner und mittelständischer Unternehmen (KMUs) eingegangen. Für die Umsetzung des Forschungsvorhabens ist eine enge Kooperation mit der Bauwirtschaft (Planer, Unternehmen) und den öffentlichen Institutionen (Auftraggeber, Behörden) gesucht worden, um die einzelnen Arbeitspakete wissenschaftlich fundiert und gleichzeitig praxisnah abarbeiten zu können. Die wissenschaftliche Studie enthält folgende Arbeitsschwerpunkte: 1. Begriffsbestimmungen und inhaltliche Abgrenzungen des Forschungsprojekts bezüglich Digitalisierung, Building Information Modeling (BIM), Digitales Bauprojekt und KMU. Die Studienautoren haben unter anderem auf Basis zahlreicher Publikationen zum Thema Digitalisierung im Bauwesen die Begriffe BIM, digitales Bauprojekt, BIM-Level und BIM-Dimensionen definiert. 2. Beschreibung des Status quo der Digitalisierung im Bauwesen. In diesem Kapitel gehen sowohl wissenschaftliche Studien, als auch die derzeitige Situation der akademischen Lehre und der Stand der österreichischen und europäischen Normung ein. Die Normungsgruppe ÖNORM A 6241 stellt einen großen Schritt für die technische Umsetzung eines einheitlichen, strukturierten mehrdimensionalen Datenmodells für Bauwerke dar, jedoch sind England und die skandinavischen Länder durch den verpflichtenden Einsatz von BIM bei öffentlichen Ausschreibung bei der Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen in der Praxis einen Schritt voraus. 3. Derzeitige Softwarelösungen in der Baubranche und übliche Schnittstellen für die Projektphasen des Planens, Bauens und Betreibens werden in einem eigenen Kapitel in der Studie behandelt. Eine große wirtschaftliche Herausforderung für Unternehmen stellt mittlerweile die richtige Wahl der BIM-Software dar. Viele Unternehmen - vor allem KMUs - sind mit den zahlreichen am Markt verfügbaren Softwareangeboten überfordert. Die Auflistung 1 Accenture GmbH: Digitalisierung entzaubern wie die deutschen Tp500 digitale Blockaden lösen; Studie, 2016 (Seite 4) 1

19 der verschiedenen Softwarelösungen soll den KMUs helfen, einen Überblick über die Softwareprogramme zu erhalten. Die Softwarelösungen werden in dieser Studie in folgende Kategorien unterteilt: o Planung und Bauausführung o Facility-Management o Augmented Reality o Datenmanagement 4. Einschätzung der wesentlichen Stakeholder. In diesem Kapitel der Studie werden die Einschätzungen der Stakeholder zu Chancen und Herausforderungen der Digitalisierung im Bauwesen, welche im Rahmen des Forschungsprojektes anhand von Workshops, Experteninterviews und einer KMU-Umfrage gewonnen wurden, wiedergegeben. Die KMU-Umfrageergebnisse zeigen, dass die befragten kleinen und mittleren Unternehmen grundsätzlich aufgeschlossen gegenüber Digitalisierungsthemen sind. Die KMU-Umfrage zeigt jedoch darüber hinaus einen geringen Informationstand betreffend des Open BIM-Formates Industry Foundation Classes (IFC). 5. Aus den vorhergehenden Arbeitsschwerpunkten werden Chancen und Herausforderungen an die österreichische und europäische Bauwirtschaft für die Phasen des Planens, Bauens und Betreibens abgeleitet, bewertet und dargestellt. Die Ergebnisse des vorliegenden Forschungsprojekts zeigen große Chancen auf, welche mit der Digitalisierung im Bauwesen einhergehen. Demgegenüber müssen aber noch einige Herausforderung im Zuge der Digitalisierung überwunden werden. Nachfolgend ist ein Auszug aus der Herausforderungs- und Chancencluster aus diesem Kapitel 6 dargestellt. Planen Bauen Betreiben Herausforderungen der Digitalisierung Einheitlicher Modellierleitfaden -- Haftungsfragen für Planungsfehler -- Kompletter Abschluss der Planung vor Ausschreibung -- Neue Vergütungsmodelle Einheitliche Datenablagestrukturen Akzeptanz der Mitarbeiter_innen Chancen der Digitalisierung Ganzheitliche Gebäudeanalyse: Kollisions- und Sicherheitsanalyse Digitale Baueinreichung Integrale, kollaborative Planung Entwicklung neuer Geschäftsfelder (BIM-Manager etc.) + + Anwendung von AR- und VR-Technologie (z. B. für Visualisierungen) Effizientere Baustellenlogistik Die Skizzierung baubetrieblicher und bauwirtschaftlicher Forschungsfelder im Hinblick auf Digitalisierung und Vernetzung erfolgt in den Kapiteln 7 und 8 der Studie, die Wichtigkeit von 2

20 Pilotprojekten wird dabei ganz besonders aufgezeigt. In diesem Kapitel wird ein strategischer Maßnahmenkatalog im Sinne einer Roadmap für die schrittweise Umsetzung der Digitalisierung von Bauprojekten erläutert. Zudem wird eine Zeitschiene für mittel- bis langfristige digitale Entwicklungen im Bauwesen in Österreich dargestellt. Zusammengefasst haben die Autoren auf Basis der durchgeführten Recherchen und Erhebungen und unter Berücksichtigung internationaler Entwicklungen folgende Maßnahmen für die Bauwirtschaft identifiziert: Es braucht die Entwicklung eines konkreten Stufenplans für die verpflichtende Einführung von Open-BIM bei öffentlichen Bauprojekten. Der Stufenplan sollte dabei den BIM-Level und das zugehörige Einführungsdatum benennen. Die Förderung von Baustellen-Pilotprojekten, wie z.b. die Erprobung von automatisierter Abrechnung auf Baustellen, wäre hier beispielhaft zu nennen. Wissenschaftlich begleitete Pilotprojekte ermöglichen eine fundierte Forschung an digitalen Arbeitsprozessen entlang der Wertschöpfungskette von Bauvorhaben und fördern dadurch eine möglichst schnelle Umsetzung in Österreich. Durch die Förderung von intelligenten Baustellen und Bauwerken als Beispiel sei hier der Einbau von Sensorik sowie die Vernetzung und zentrale Steuerung mittels IoT-Systemen genannt - können diese Gebäude und Infrastrukturmaßnahmen effizienter gebaut und betrieben werden. Hohes Potenzial wäre hier besonders bei öffentlichen Gebäuden (z. B. Schulen und Kindergärten) zu erkennen. Die Weiterentwicklung des Merkmalsservers für eine bessere Interoperabilität der Software bzw. der Modelle ist eine weitere Zielsetzung. Einheitliche Programmstandards sollen insbesondere für die Vernetzung mit AVA-Programmen (vergleiche freebim 2) entwickelt werden. Der Merkmalserver muss vor allem die vom Facility-Management für den Betrieb von Bauwerken benötigten Daten abhängig von der Nutzungsart erfassen. Darüber hinaus muss sichergestellt sein, dass die Befüllung und Wartung dieses Merkmalservers mit entsprechendem Datenmaterial von einem unabhängigen Gremium erfolgen kann. Mit der Entwicklung einer digitalen Baueinreichung über ein offenes Datenformat soll von öffentlicher Seite begonnen werden. Die Einführung einer digitalen Baueinreichung stellt ein wichtiges Thema zur Förderung einer Open-BIM-Strategie dar. Die Einführung weiterer Zertifizierungsprogrammen für KMUs (BIM-Bauleiter, FIM-Manager) ist durch gezielte Maßnahmenpakete anzustreben, um die technische Leistungsfähigkeit der KMUs nachhaltig sicher zu stellen. Die Entwicklung eines Modellierleitfadens und einer Methode zur qualitativen und quantitativen Bewertung von BIM-Modellen wird aus Sicht der Autoren als notwendig erachtet, um die Qualität des digitalen Modells dauerhaft sicher zu stellen. Darauf aufbauend können allenfalls neue Vergütungsmodelle für Planer entstehen. Die Erarbeitung eines digitalen Gebäudeausweises soll die Grundlage für die Bewertung und Kategorisierung des Digitalisierungsgrades eines virtuellen Modells und des zugehörigen physischen Bauwerks (beispielsweise hinsichtlich Datenverfügbarkeit, vorhandener Daten, automatischer Lichtschaltung, Sensorik etc.) darstellen. 3

21 Die Förderung der Vernetzung und des Informationsaustausches von KMUs mit Hilfe von Plattformen und Informationsvideos ist anzustreben und durch eine gezielte Strategie umzusetzen. Der Einsatz von Augmented Reality in den Phasen Planen, Bauen und Betreiben ist nachhaltig zu fördern. Die Entwicklung von AR für den baubetrieblichen Einsatz sollte durch eine bessere Vernetzung und Förderung von österreichischen Unternehmen unterstützt werden. Insgesamt gilt es mittel- bis langfristig die erkannten Möglichkeiten im Rahmen einer Wechselbeziehung zwischen Forschung, Industrie und Politik zu konkretisieren und in die Praxis umzusetzen. Dafür braucht es vor allem den Willen aller Beteiligten und eine aktive Zustimmung, die Digitalisierung im Bauwesen durch eine Reihe von Pilotprojekten gezielt voranzutreiben. Die Studie und die daraus abgeleiteten Maßnahmen sollen im Wesentlichen dazu dienen, dass die Stakeholder der österreichischen Bauwirtschaft, Politik und Wissenschaft die Digitalisierung gleichzeitig als Chance und Herausforderung zur nachhaltigen Sicherung der nationalen und internationalen Wettbewerbsfähigkeit begreifen. Altbewährte Verhaltensmuster werden grundsätzlich zu überdenken sein, aus der Digitalisierung resultierende, neue Anforderungen werden zu einem Technologieschub der österreichischen Bauwirtschaft führen. Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald Goger Univ.Ass. Dipl.-Ing. Melanie Piskernik Proj.Ass. Dipl.-Ing. Harald Urban 4