BIM im Facility Management Reines Marketing oder konkreter Mehrwert für den Gebäudebetrieb?

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1 BIM im Facility Management Reines Marketing oder konkreter Mehrwert für den Gebäudebetrieb? Thomas Bender, Drees & Sommer Advanced Building Technologies GmbH, FM- und Real Estate Consulting Maik Schlundt, Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR), Immobilienmanagement BIM in the Facility Management Pure marketing ploy or tangible added value for the building operations? BIM still is one of the hottest topics in the real estate industry. But what exactly is hidden behind the numerous BIM advertising flyers? Does BIM really offer an added value for the facility management? What does the status quo really look like in Germany and how far is the development in other countries concerning BIM in the FM? Which conditions have to be fulfilled in order to be able to establish the FM requirements in BIM projects? BIM, Facility Management, COBie, IFC, CAFM 1. Einleitung und Grundlagen BIM (Building Information Modeling) ist nach wie vor eines der Top-Themen in der Immobilienbranche. Dies wird auch im aktuellen, von der GEFMA durchgeführten CAFM-Trendreport 2015 bestätigt. Demnach wird von den CAFM-Anbietern im deutschsprachigen Raum CAFM als Bestandteil von BIM-Strategien als das Trendthema der kommenden Jahre gesehen. Doch was verbirgt sich hinter den Werbeflyern der Softwareanbieter, Normungsausschüssen und BIM-Berater? Liefert BIM tatsächlich einen Mehrwert für das Facility Management? Wie sieht der Status Quo in Deutschland wirklich aus? Zunächst sollte geklärt werden, was man unter Building Information Modeling versteht. Wikipedia definiert den Begriff BIM wie folgt: Der Begriff Building Information Modeling (kurz: BIM) beschreibt eine Methode der optimierten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden mit Hilfe von Software. Dabei werden alle relevanten Gebäudedaten digital erfasst, kombiniert und vernetzt. Das Gebäude ist als virtuelles Gebäudemodell auch geometrisch visualisiert (Computermodell). Building Information Modeling findet Anwendung sowohl im Bauwesen zur Bauplanung und Bauausführung (Architektur, Ingenieurwesen, Haustechnik, Architecture, Engineering and Construction) als auch im Facility Management [Quelle: Wikipedia].

2 Das bedeutet, BIM ist eine Methode, welche sich auf den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes bezieht (Planen, Bauen und Betreiben) und zur Umsetzung den Einsatz einer geeigneten Software bedingt. Bild 1: BIM im Gebäudelebenszyklus Im Gegensatz zur klassischen 2D CAD Planungsmethode wird mit BIM ein digitales Abbild eines Gebäudes elementbasiert modelliert und in einer Datenbank mit weiterführenden Informationen versehen. Das grafische Modell ist Teil der Datenbank und dient als Frontend zur Navigation der eigentlichen Datenbankinformationen. Durch das zentrale Modell wird eine integrative Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten gefordert. Dabei helfen synchrone und strukturierte Prozesse einerseits die interne und externe Kollaboration in einem Projekt zu optimieren und andererseits die koordinierte und konsistente Weiterentwicklung der Modellinformationen (Grafik, Alphanumerik und Dokumente) sichern. Da die Daten in einem zentralen Modell gepflegt werden (Single Source of Truth) und für alle Beteiligten immer aktuell zur Verfügung stehen können Entscheidungen frühzeitig und auf einer belastbaren Datengrundlage getroffen werden. Dies gilt sowohl für den Planungs- und Bauprozess (Einhaltung von Qualitäten, Kosten und Termine) als auch für den Gebäudebetrieb (redundanzfreie, konsistente und strukturierte CAFM Datenbasis). Wichtig für ein gemeinsames Verständnis ist, dass neben grafischen Modelldaten, alphanumerische Informationen und Dokumente durch das gesamtheitliche BIM-Modell zur Verfügung stehen.

3 2. Anforderungen aus dem Facility Management Im Immobilienbetrieb werden zur effektiven Unterstützung der verschiedenen Facility Management Prozesse CAFM-Systeme eingesetzt. Um ein CAFM-System lauffähig zu bekommen, wird insbesondere eine einheitliche, strukturierte und vollständige Datenbasis grafischer und alphanumerische Daten sowie unterschiedlichster Dokumente benötigt. Erstdatenlieferant sollten idealerweise Bauprojekte sein, welche spätestens zur Abnahme des Gebäudes die frischen Daten in Form einer vollständigen und aktuellen Revisionsdokumentation zur Verfügung stellen. Wird ein Bauprojekt nach der BIM-Methode geplant und umgesetzt, sollte als Abfallprodukt eine qualitativ hochwertige Schlussdokumentation im record BIM Modell (as-built-stand) vorliegen und als Data drop mittels etablierter Standards ohne größere Migrationsaufwände in ein CAFM-System übernommen werden. Bild 2: BIM im Gebäudelebenszyklus Ziel ist es, dass BIM Modell als Single Source of Truth eine vollständige und qualitätsgesicherte Datenbasis für ein CAFM gestütztes Facility Management liefert. Die Dokumentation eines Gewerks oder des gesamten Projekts (Grafik = Pläne, Schnitte, Details etc.) sowie die Attribute und Metadaten (Alphanumerik = Raumbuch, Türlisten etc.) stammen aus einer Quelle. Damit werden redundante Informationen vermieden und Fehlerquellen minimiert.

4 4. Theoretischer Lösungsansatz Stellt sich die Frage, ob aktuelle BIM-Projekte und deren Beteiligte der den Anforderungen aus dem Facility Management FM gerecht werden können? Eine schwierige Frage, die nicht so einfach beantwortet werden kann. Zumal unter den Beteiligten noch lange nicht dasselbe Verständnis für das Thema BIM herrscht. Eine aktuelle Umfrage des amerikanischen Unternehmens IMAGINiT (einer der größten CAD- und CAFM-Lieferanten der USA) bei seinen Kunden (AEC, Facility Management) zum Thema BIM im Facility Management hat dies leider bestätigt. So sehen die befragten Architekten, Planer und Baufirmen die größte Hürde bei der Lieferung von BIM-Daten an den Gebäudebetrieb darin, dass BIM im Facility Management (noch) nicht bekannt ist. So verwundert es nicht, dass das Facility Management unter BIM oftmals noch ein 3D CAD-Modell versteht, welches zwar schick anzuschauen ist, aber keinen konkreten Mehrwert für den Gebäudebetrieb liefert. Mindestens genauso dramatisch ist das Ergebnis, dass nur ein Viertel der befragten Architekten, Planer und Baufirmen in etwa weiß, welche Daten für das Facility Management von Interesse sind. Um BIM im FM zum Erfolg zu führen, besteht demnach noch großer Aufklärungsbedarf unter den Beteiligten. Weiterhin ist es für den Projekterfolg zwingend erforderlich, eine gemeinsame Anforderungsdefinition zu Beginn des BIM-Projektes zu formulieren. In der Anforderungsdefinition sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen und verbindlich zu formulieren. Daten- und Dokumentationsanforderungen (mit Prozessbezug) Definition von verbindlichen Strukturen (Kennzeichnungsschlüssel) Anwendung etablierter Standards zum Datenaustausch (Technologie) Bild 3: BIM Methode, verschiedene Aspekte

5 1.1 Daten- und Dokumentationsanforderungen (Umfang und Inhalt) Die Beschreibung der Daten- und Dokumentationsanforderungen aus FM- Gesichtspunkten ist die Grundlage, welche die FM-Anforderungen für das BIM-Projekt definiert. Abhängig von den im Gebäudebetrieb relevanten Prozessen werden unterschiedliche Anforderungen an Daten, Informationen, Dokumente und deren Inhalte beschrieben. Grundsätzlich wird dabei in Modell Daten (Grafik), Alphanumerische Informationen und Dokumente unterschieden. Bild 4: BIM-Daten für das Facility Management Die grafische Modell Daten werden im (CA)FM insbesondere zur Unterstützung des Flächenmanagements (Flächen- und Belegungsplanung, Umzugsmanagement) genutzt. Weiterhin dienen sie zur Visualisierung des Gebäudes. Im CAFM-System werden die 3D-Daten aus dem Modell als flache 2D-Pläne dargestellt. Stand heute gibt es noch keine etablierten CAFM-Systeme am Markt, welche 3D Daten vollständig in ihre Anwendung integrieren können. Von besonderer Wichtigkeit für das Facility Management sind nach wie vor die alphanumerische Daten/Informationen wie z.b. Raum- und Flächenlisten, Türlisten, Anlagen- und Bauteillisten. Für die Prozess getriggerten CAFM-Systeme stellen Sie die Datenbasis dar um Aufgaben wie Instandhaltungsplanung Störungsmanagement Reinigungsmanagement etc. effektiv bearbeiten zu können. Grafische Modell Daten sind in diesem Zusammenhang nur zweitrangig. Dies wird auch daran deutlich, dass aktuelle CAFM Systeme für die o.a. Aufgabenstellungen nach wie vor mit rein alphanumerischen Daten betrieben werden können.

6 Neben grafischen und alphanumerischen Daten gibt es noch eine Vielzahl an Dokumenten die aus einem Bauprojekt heraus entstehen und für den Gebäudebetrieb von Bedeutung sind. Im Rahmen eines BIM Projektes sind diese ebenfalls zu benennen und mit den grafischen und alphanumerischen Daten in einen Kontext zu bringen. 1.2 Datenstrukturen Die Kenntnis über die erforderlichen Daten für die verschiedensten FM-Prozesse ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor für BIM im FM. Darüber hinaus ist es mindestens genauso wichtig, eine einheitliche Objektstruktur zu definieren. Um einen standardisierten Datenaustausch zu ermöglichen, sind Objekte wie Gebäude, Räume und insbesondere technische Anlagen in einem Projekt standardisiert und immer gleich zu bezeichnen. Hierzu ist ein Allgemeines Kennzeichnungs System (AKS) zu definieren. Dieses beschreibt Objektstrukturen und Hierarchien wie ein technisches Objekt (z.b. Lüftungsanlage) virtuell beschrieben (modelliert) wird. Das AKS stellt im BIM Modell das Bindeglied zwischen grafischen Modell Daten, alphanumerischen Informationen und Dokumenten dar. Bild 5: Allgemeines Kennzeichnungssystem (AKS) Den unterschiedlichen Objekten und Hierarchiestufen werden wiederum Merkmale zugeordnet (z.b. Hersteller, Typ, Baujahr etc.) und in Katalogen einheitlich beschrieben. 1.3 Standards zum Datenaustausch In Kapitel 1.1 und 1.2 sind insbesondere Anforderungen mit einer FM Prozess- und Objektbrille definiert (Bsp.: Welche Daten sind bei der Wartung einer Lüftungsanlage erforderlich?). Diese Anforderungen sind in einem BIM-Projekt (planen, bauen und betreiben) datentechnisch mit geeigneten Tools umzusetzen bzw. effektiv zu unterstützen. Während des Gebäudelebenszyklus sind dabei unterschiedlichste Tools im Einsatz. In der Planungs- und Bauphase sind im Wesentlichen grafische Modellierungswerkzeuge im Einsatz.

7 Die für den Gebäudebetrieb relevanten CAFM-Systeme sind Datenbank gestützte Systeme die vorwiegend alphanumerische Daten verarbeiten. Damit ein reibungsloser Datenaustausch zwischen diesen Systemwelten erfolgen kann sind international etablierte Standards zu verwenden, die von beiden Welten unterstützt werden. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um IFC und COBIE IFC (Industry Foundation Classes) IFC ist ein offener, herstellerunabhängiger international etablierter Standard im Bauwesen zur digitalen Beschreibung von Gebäudemodellen. Über eine IFC-Schnittstelle können sämtliche geometrischen und alphanumerischen Daten modellbasiert aus einem BIM-Modell ausgetauscht werden. D.h. über die Schnittstelle können einzelnen Modellelemente (z.b. eine Tür) mit allen Merkmalen und Ausprägungen sowie deren logische räumliche und Komponentenstruktur ausgetauscht werden. Die buildingsmart International entwickelt und etabliert IFC als offenen Standard für das Bauwesen, der unter ISO als internationaler Standard registriert ist. Verschiedene am deutschen Markt etablierte CAFM-Systeme verfügen bereits über eine IFC-Schnittstelle. Der Informationsgehalt der über die Schnittstelle in das CAFM-System übernommen wird ist sehr unterschiedlich. Oftmals werden nur Raumbuchinformationen (Merkmale zu einem Raum und dazugehörige Geometriedaten) ausgelesen und im CAFM-System zur Verfügung gestellt (z.b. zur Generierung der Orts-Strukturbaums im CAFM). Die vollständige Integration des BIM-Modells bzw. die Visualisierung des Gebäudes im CAFM durch die IFC-Daten ist bisher noch nicht umgesetzt. COBie (Construction Operations Building Information Exchange) Bei COBie handelt es sich um ein neutrales Tabellenformat welche strukturierte alphanumerische Bauwerksinformation enthält die für den Betrieb einer Immobilie von Bedeutung sind. COBie ist eine Untermenge von IFC und wird aus einem BIM IFC-Datenmodell generiert.

8 Bild 6: COBie Datenblätter [Quelle: The BIM Task Group, COBie Data Drops] Eine COBie-Datei kann somit problemlos mit einem Tabellenkalkulationsprogramm wie MS Excel geöffnet und bearbeitet werden. Sie enthält 16 vordefinierte Datenblätter die miteinander verknüpft sind. In den Datenblättern können Informationen z.b. zu folgenden Objekten gepflegt werden: Gebäudestruktur (Gebäude, Etage, Raum/Flächen) Technische Objekte (Anlagen, Bauteile/Komponenten) Adressdaten Dokumenten etc. Der Vorteil von COBie ist, dass Daten aus einem IFC-Modell in ein einfach zu bedienendes Format exportiert und außerhalb der BIM-Software mit weiteren Daten/Informationen angereichert werden.

9 Bild 7: Beispiel COBie Raumliste [Quelle: The IFC/COBie Report 2012] Insbesondere die international etablierten CAFM-Systeme verfügen bereits über eine COBie Schnittstelle, so dass die Grundlage für einen standardisierten Datenimport FMrelevanter Daten aus einem BIM-Modell in CAFM geschaffen ist. Allerdings beschreibt COBie nur eine Hülle, wie die Daten strukturiert erfasst bzw. ausgetauscht werden. COBie beschreibt keine Inhalte wie z.b. eine AKS Objektstruktur oder die erforderlichen Merkmale (z.b. Leistungskenndaten) zu einem Objekt. Diese gilt es im Vorfeld eindeutig zu definieren (siehe hierzu auch Kapitel 1.2). 5. BIM im FM, Projekte in Deutschland - Status quo Der oben beschriebene Lösungsansatz wird in USA und Großbritannien bereits gelebt. Erste BIM-Projekte, welche auch das Facility Management im Fokus haben sind abgeschlossen. Und wie sieht es vergleichsweise im deutschsprachigen Raum aus? Technologisch ist man grundsätzlich in der Lage den FM-Gedanken in BIM-Projekten umzusetzen. Internationale Datenstandards wie IFC und den für FM-Daten wichtigen COBie-Standard (Construction Operations Building Information Exchange) würden auch in Deutschland funktionieren. BIM-Tools und CAFM-Systeme verfügen größtenteils schon über entsprechende Schnittstellen und unterstützen diese Standards. Stellt sich die Frage, wieso keine zu USA und Großbritannien vergleichbaren BIM- Projekte (mit Berücksichtigung des FM-Gedankens) in Deutschland bekannt sind. Die Antwort ist einfach. Es gibt diese Projekte (noch) nicht. Die meisten BIM-Projekte in Deutschland haben den Fokus auf Planen und Bauen. Das Facility Management ist in BIM-Projekten hierzulande noch nicht etabliert. Erste Projekte haben sich das Ziel gesetzt FM-Anforderungen zu implementieren und bis zu Übergabe

10 an den Gebäudebetrieb konsequent umzusetzen. Diese sind Stand heute noch die Ausnahme. 6. Fazit Wie sieht die Antwort auf die Eingangsfrage nun aus? Ist BIM im FM in Deutschland (noch) ein reines Marketingthema, oder liefert es einen konkreten Mehrwert für den Gebäudebetrieb? Grundsätzlich kann BIM einen Mehrwert für den Gebäudebetrieb liefern. Praxisbeispiele aus USA und Großbritannien haben das gezeigt. In Deutschland ist hier allerdings noch Aufklärungsbedarf bei allen Beteiligten erforderlich. Um BIM im FM weiter zu etablieren sind insbesondere Referenzprojekte erforderlich, die diesen Mehrwert bestätigen (siehe hierzu z.b. das Förderprojekt BIMiD) In Großbritannien ist die Anwendung der BIM-Methode bei öffentlichen Projekten ab 2016 von der Planung bis zur Übergabe an den Gebäudebetrieb vorgeschrieben. Eine solche Maßnahme könnte auch in Deutschland die erforderliche Anschubhilfe sein, um in den nächsten Jahren den Status bei BIM im FM von reines Marketing / theoretischer Ansatz auf konkreter Mehrwert / produktiv im Einsatz zu setzen. Die Technologie ist vorhanden, das theoretische Wissen liegt in Summe bei den BIM- Beteiligten vor. Jetzt muss es nur noch gemeinschaftlich umgesetzt werden. Die Zeit ist reif für BIM im FM!