wienerberger Mauerwerkstage 2017

Transkript

1 Building Informa/on Modeling (BIM) Dr.-Ing. Thomas Liebich, Dr.-Ing. Matthias Weise, Dr.-techn. Sergej Muhic AEC3 Deutschland GmbH Wienerberger Mauerwerkstage 2017

2 Zur Firma AEC3 Deutschland GmbH seit über 15 Jahren softwareneutrale BIM-Beratungs- & Entwicklungsleistungen für den Bausektor : BIM für Bauherren (Strategie und Management) BIM für Planer und Bauausführende (Implementierung und Koordination) BIM für Bauprodukthersteller (Strategie und Umsetzung für Produktkataloge) BIM Tools : BIM*Q eine Datenbank für das BIM-Anforderungs- und Qualitätsmanagement BIM Tools : BIM Referenzprozess zur Prozessoptimierung (Kooperation mit Fraunhofer IBP) BIM Strategie, Lasten und Pflichtenhefte, BIM-Abwicklungspläne, Richtlinien und Handbücher IFC Implementierung und Interoperabilität BIM Forschung zur Anwendung und Weiterentwicklung (nationale und europäische Forschungsvorhaben) Visualisierung: DB Station&Service AG / Auer Weber DORMA GmbH & Co. KG pos4 Architekten

3 Aktuelle BIM Projekte (Auswahl) BIM-Initialisierung beim der FMG Flugfeldklinik Stuttgart Böblingen Albvorlandtunnel AG: Flughafen München GmbH Leistung: BIM Beratung zur Initialisierung Umsetzung des BIM-Stufenplans AG: Bundesministerium für Verkehr BMVI Leistung: Beratung der BIM Pilotprojekte Neubau Campus der W&W AG AG: Wüstenrot & Württembergische AG Leistung: BIM Pflichtenheft, Management AG: Klinikverbund SW (mit think project!) Leistung: BIM Implementierung, Pflichtenheft SBB CFF FFS AG: Schweizerische Bundesbahnen SBB Leistung: BIM Strategie S-Bahn S7 München AG: Oberste Baubehörde Bayern Leistung: Machbarkeitsstudie BIM AG: Implenia (mit think project!) Leistung: BIM Implementierung Aquapark Oberhausen AG: pos4 Architekten (mit DeuBIM) Leistung: BIM Management Neubau Hauptbahnhof München AG: DB Station&Service (mit DeuBIM) Leistung: BIM-Pflichtenheft FMG - Fotograf Alex Tino Friedel Filstalbrücke DB Netz AG O&O Baukunst Stadt Sindelfingenl

4 Zur Person Dr. Thomas Liebich 1989 Architekturdiplom 1994 Dissertation heute Entwicklungsleitung IFC Standard bei buildingsmart 2001 eplancheck Singapur - Bauregelprüfung 2006 erster BIM Pilot (Audi, Obermeyer) 2010 erster Architekturwettbewerb mit BIM (Statsbygg) 2011 erste BIM Richtlinie (USACE in Bayern) 2013 erster BIM Leitfaden für Deutschland 2013 BIM Qualitätsprüfung (USACE Klinik Weilerbach) 2015 BIM Implementierungskonzept Empfangsgebäude Hbf München 2015 Wissenschaftliche Begleitung der BIM-Pilotprojekte des BMVI 2015 Obmann des DIN Arbeitsausschusses BIM 2015 Beirat Standardisierung bei planen-bauen Vertreter Deutschlands bei CEN/TC für BIM 2016 Vielzahl von deutschen BIM-Projekten in der Beratung Dissertation 1994 Ableitungen aus einem Produktmodell

5 Zur Person Dr.- Ing. MaKhias Weise 1999 Ingenieurdiplom (Erweiterung von IFC im Bereich Tragwerksplanung) 2006 Dissertation TU-Dresden (BIM Datenmanagement Versionierung) AEC3 Deutschland GmbH Semproc GmbH (Wissensmanagement) seit 2011 AEC3 Deutschland GmbH (Leitung der Entwicklung) Schwerpunkt Forschung & Entwicklung BIM-Q Lösung für die Festlegung der BIM-Datenqualität EU-Forschungsprojekte zum Thema BIM: Inpro Nutzung von BIM in frühen Phasen HESMOS Energie-effizientes Bauen STREAMER BIM im Krankenhausbau Ready4SmartCities, SWIMing BIM und SemanticWeb Mitarbeit bei der IFC-Standardisierung und Softwarezertifizierung

6 Zur Person Dr. techn. Sergej Muhič 2006 Diplom Bauingenieurwesen (Erdbebenanalyse mit BIM) Ingenieurbüro Eleia ic Praktikum BIM Consulting/Implementation/Entwicklung CGS plus Einführung von BIM in Unternehmen TU Graz Dissertation (BIM als Basis für Indoor Positioning) 2010 BIM im Curriculum 2015 Generierung von Graphen auf Basis von IFC 2016 AEC3 Entwicklung und Consulting IfcAlignment 1.1 Projekt Overall Architecture EneffBIM BIM für komplexe Energiesimulationen Entwicklung von BIMQ Schwerpunkt Parameter für BIM Software

7 Wo ist das BIM? Bing

8 Haben wir ein Problem? Quelle: Der Postillon, 18. Feb. 2013

9 Haben wir ein Problem? 10,5 Mrd. Fehlerkosten Qualität Kosten Termine 11% des Branchenumsatzes Quelle: BauInfoConsult, 2014 Produktivität

10 Inhärentes Problem dokumentenbasierten Arbeitens Desintegriert Linien, keine Objekte Per se unvollständig Keine intelligente Verknüpfung Shutterstock

11 Ablehnung als Symptom der Unsicherheit Wir können BIM nicht nutzen, weil Shutterstock

12 Wofür steht der Begriff BIM? Shutterstock

13 BIM Irrtum Nummer 1 BIM ist eine Software

14 Irrtum 1 und seine Auflösung BIM ist ein Arbeiten mit verschiedenen IT Werkzeugen und intensivem Datenaustausch zwischen den Planungspartnern Planungssoftware Analyse und Simulationssoftware Kostenplanungssoftware Terminplanungssoftware Baustellensoftware Model- und Dokumentenmanagement Computergestütztes Facility Management

15 BIM Irrtum Nummer 2 BIM ist ein gemeinsames Modell

16 Irrtum 2 und seine Auflösung BIM ist ein Arbeiten mit verschiedenen Fachmodellen, die temporär im Koordinationsmodell zusammengefasst werden Fachmodelle der Objekt- und Fachplaner Koordinationsmodell Quelle: AEC3 Deutschland GmbH Teilmodelle des Architekturmodells

17 BIM - Irrtum Nummer 3 BIM ist ein zentraler Prozess der alle Informationen abdecken muss? Quelle: veränderte Darstellung von Janne Aas-Jakobsen mit Bildern von Selvaagbygg, DDS, Byggforsk, NBLN University of California, CIFE Stanford, Pythagoras and Oluf Granlund Yo. BIM Beispielprojekt von Tekla BIMsight

18 BIM - Irrtum Nummer 3 BIM ist ein zentraler Prozess der alle Informationen abdecken muss? Benennung der Potentiale im BIM Stufenplan BIM Beispielprojekt von Tekla BIMsight

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20 BIM Irrtum Nummer 4 BIM ist nur für Großprojekte interessant Quelle:

21 Irrtum 4 und seine Auflösung BIM ist unabhängig von der Projektgröße einsetzbar um Planungsleistungen zu koordinieren und einmal erfasste Daten weiter zu nutzen MengenermiKlung Visualisierung Abs/mmung der Durchbrüche

22 BIM : von 2D über 3D zu BIM 3D geometrische Definition eines Körpers die große Frage ist das schon BIM?

23 BIM : von 2D über 3D zu BIM BIM Gebäudeobjekte mit Geometrie und Attributen wie Material, Mengen, Zeit

24 Was kann BIM? Shutterstock

25 BIM- Anwendungsfall Beispiel Pläne generieren Durchbrüche abstimmen Quelle: AEC3 Deutschland GmbH

26 BIM- Anwendungsfall tagesaktuelle Visualisierung Entwerfen und Veranschaulichen kommunikative Kraft des Modells konsistente Pläne (Grundriss, Schnitt, Ansicht) Mengen für frühe Kostenschätzung Beispiel Großprojekt OBERMEYER Planen+Beraten, Al Ain Hospital

27 BIM- Anwendungsfall Qualitätssicherung durch Planungskoordina/on der Klassiker Gewerkekoordination und Kollisionsprüfung kollisionsfreie Planung Vermeidung planungsbedingter Nachträge Quelle: Waldhauser+Hermann (Navisworks)

28 BIM- Anwendungsfall Qualitätskontrolle durch Regelprüfung Regeln der Bautechnik werden prüfbar Erweiterung des Anwendungsfalls Kollisionsprüfung Reduktion von Planungsfehlern Erhöhung der Planungsqualität Quelle: Solibri

29 BIM Anwendungsfall Gebäudesimula/onen (z.t. Forschung) Übernahme und Aufbereitung der Gebäudedaten Flächennachweis Energetischer Nachweis (EnEV) Thermische Gebäudesimulation (ggf. mit Variantenvergleichen/Optimierung) Heizlastberechnung und Dimensionierung der TGA Schallschutznachweis Brandschutznachweis Nachhaltigkeitszertifikat Standsicherheitsnachweis Gebäudemonitoring (Sensoren) Einbettung in GIS Systeme Quelle: Hesmos Projekt

30 BIM- Anwendungsfall Beispiel 4D Verknüpfung der Bauobjekte mit der Zeit Quelle: AEC3 Deutschland GmbH

31 BIM- Anwendungsfall Beispiel 5D Verknüpfung der Bauobjekte mit der Zeit und Kosten STLB- Bau Leistungsbereich 310 Baugrube 320 Gründung 330 Außenwände 340 Innenwände 350 Decken 360 Dächer 002 Erdarbeiten DIN 276 Kostengruppen, Ebene Mauerarbeiten Betonarbeiten Natur- und Betonwerksteinarbeiten Zimmer- und Holzbauarbeiten Quelle: AEC3 Deutschland GmbH

32 BIM Anwendungsfall Übergang zur Fer/gung neue Fertigungsmethoden Lean Production Mass Customization hoher Grad der Vorfertigung NC Ansteuerung auf Basis von Modelldaten Stückzahl 1-Fertigung Kilden Performing Arts Center, Norwegen, Quelle: designtoproduction

33 BIM A nwendungsfall Ü berwachung d er A usführung Bauüberwachung und Abnahme Weiterführung von BIM auf der Baustelle Abrechnungsmengen über BIM Fortschrittskontrolle Abrechnung g a t ks r e rw Bauüberwachung und Abnahme e u a rm e2 e g r be Vergleich digitales und reales Bauwerk r e n wie Dokumentation von Abweichungen / Mängel Objektdokumentation für den Betrieb Bauüberwachung Krankenhausbau (unten Chinese Hospital San Francisco), Quelle DPR

34 BIM Anwendungsfall Übernahme in den Betrieb Dokumentation für Facility Management Optimale Datenstruktur für das CAFM Optimierung der Lebenszykluskosten Reduzierung der Ramp up Zeit Mögliche Zusatznutzen, u. a.: visuelles Mietflächenmanagement Objektmarketing indoor Navigation Reaktion auf Gefahrensituationen Quelle: Patrick MacLeamy build with the end in mind!

35 BIM- Anwendungsfall Beispiel Bauobjekte ohne Geometrie Raumbuch für Flächenmanagement Quelle: AEC3 Deutschland GmbH

36 Warum BIM? Shutterstock

37 Vorteile von BIM Vergleich mit den Erwartungen z.b Visualisierung der Planung ein Modell sage mehr als 100 Pläne - für Nichtfachleute (Transparenz) z.b. Optimierung der Lebenszyklusbetrachtungen frühe Energie-, Nachhaltigkeits-, CO 2 Analysen mit Variantenvergleich Qualität BIM Methode zur integrierten, modellbasierten Projektabwicklung

38 Vorteile von BIM Vergleich mit den Erwartungen z.b Visualisierung der Planung ein Modell sage mehr als 100 Pläne - für Nichtfachleute (Transparenz) z.b. Optimierung der Lebenszyklusbetrachtungen frühe Energie-, Nachhaltigkeits-, CO 2 Analysen mit Variantenvergleich Steigerung der Kostensicherheit konsistente Daten, die digital ableitbar (z.b. Mengen) und prüfbar (z.b. Kollision) sind Qualität Kosten BIM Methode zur integrierten, modellbasierten Projektabwicklung

39 Vorteile von BIM Vergleich mit den Erwartungen z.b Visualisierung der Planung ein Modell sage mehr als 100 Pläne - für Nichtfachleute (Transparenz) z.b. Optimierung der Lebenszyklusbetrachtungen frühe Energie-, Nachhaltigkeits-, CO 2 Analysen mit Variantenvergleich Steigerung der Kostensicherheit konsistente Daten, die digital ableitbar (z.b. Mengen) und prüfbar (z.b. Kollision) sind Erhöhung der Terminsicherheit Bauablaufmodelle (4D) für Prozesssicherheit und Optimierung Qualität Kosten Termine BIM Methode zur integrierten, modellbasierten Projektabwicklung

40 Vorteile von BIM Vergleich mit den Erwartungen z.b Visualisierung der Planung ein Modell sage mehr als 100 Pläne - für Nichtfachleute (Transparenz) z.b. Optimierung der Lebenszyklusbetrachtungen frühe Energie-, Nachhaltigkeits-, CO 2 Analysen mit Variantenvergleich Steigerung der Kostensicherheit konsistente Daten, die digital ableitbar (z.b. Mengen) und prüfbar (z.b. Kollision) sind Erhöhung der Terminsicherheit Bauablaufmodelle (4D) für Prozesssicherheit und Optimierung Kosten/Nutzen Lohnt sich der Einstieg, wie gelingt der Einstieg, was sind die ersten Schritte, (Ziel der BIM Initiative in Großbritannien 20% Lebenszykluskosten einsparen) Qualität Kosten Termine Produktivität BIM Methode zur integrierten, modellbasierten Projektabwicklung

41 Wie mit BIM beginnen? Shutterstock

42 Einführung im Unternehmen 1. Wille es auszuprobieren strategische Managemententscheidung Realistische Erwartungen und Zielsetzung formulieren 2. Kompetenzen und Kenntnisse Motivation der Mitarbeiter Menschen Fundierte Kenntnisse im Umgang mit der BIM-Software notwendig Wissen über relevante Rahmenbedingungen Daten X Prozesse Technologien Rahmenbedingungen

43 Einführung im Unternehmen 3. Technische Voraussetzungen Neue Hardware notwendig? Neue Software notwendig? Modellierung Autodesk Revit Graphisoft ArchiCAD Nemetschek Allplan Nemetschek Vectorworks Koordination Tekla BIMsight Autodesk Navisworks Solibri Model Checker Trimble Tekla

44 Einführung im Unternehmen 4. Geeignetes Projekt suchen und loslegen Konzept und Analyse Einführung und Pilotierung Umsetzung und Optimierung Empfohlene Schritte Schritt 1: Bürointerne Nutzung Schritt 2: Koordination mit Partner Kosten/Nutzen? Finanzieller Aufwand für Einstieg und Nutzung in BIM (Schulung, ggf. Software)

45 Von likle closed BIM zu BIG open BIM Schritt 1: Little BIM Einführung im eigenen Büro bei einem oder mehreren Beteiligten Closed - Anwender in seiner Fachdisziplin - eigene Software Open - Anwender in seiner Fachdisziplin - Daten verfügbar im neutralen Austauschformat Schritt 2: BIG BIM Basierend auf little BIM Ansätzen wird BIM zur integralen Planung und Koordination Closed - mehrere Anwender, unterschiedliche Fachdisziplinen - eine Softwarefamilie - zusammengeführt im Koordinationsmodell open BIM closed BIM Open - mehrere Anwender, unterschiedliche Fachdisziplinen - verschiedene Softwarefamilien little BIM BIG BIM - neutrales Austauschformat

46 Open und Closed BIM Closed BIM Anwendung basierend auf einer Softwareplattform Austausch nur von proprietären Formaten BIM nutzen z.b. für Ableiten von Zeichnungen, Mengenermittlung, Zusammenarbeit auf einer Plattform Open BIM Anwendung basierend auf mehreren Plattformen Fokus auf Datenaustausch mit offenen Formaten (z.b. Software mit IFC Zertifikation) BIM nutzen z.b. Visualisierung, Koordination, Kollisionsprüfung, Mengenermittlung, Quelle:

47 Herausforderungen beim Eins/eg in BIM Identifizieren von ersten BIM Anwendungsfällen Einschätzung was geht (schon) und was geht (noch) nicht? Beginnen mit 3D++ (Modellieren statt zeichnen, Pläne ableiten) Planungskoordination auf Basis eines temporär zusammengeführten BIM (Koordinationsmodell) Weitere Anwendungsfälle erschließen (4D, 5D) Nutzen einer Projektplattform für BIM (insbesondere große Projekte) Dabei bürointerne Abläufe analysieren und optimieren

48 Weiterführende Unterstützung AEC Schulung und Beratung Schulungen zu verschiedenen allgemeinen BIM- Themen (Software/Formate/..) Spezialisierte Beratung und Projektbegleitung Literatur, Anlaufstellen, Richtlinien Bücher, z.b. - Borrmann, A., König, M., Koch, C., Beetz, J., Building Information Modeling - Hausknecht K., Liebich T., BIM-Kompendium: Building Information Modeling als neue Planungsmethode. buildingsmart (Anwendertage, Workshops, etc.) planen bauen 4.0 (Stufenplan, Kompetenzzentrum) Vorgaben aus der Politik? Beispiel: AEC3 Schulungskonzept Modul B.1 Software little bim - BIG BIM / open BIM - closed BIM und Schnittstellen Anforderungen an BIM Modellierungssoftware BIM Datenaustausch BIM Standards Modul B.2 BIM-Modelle BIM Modelle & Fachmodelle Modellierungsregeln für BIM Modelle Modellelemente Detaillierungsgrade LOD, LOG, LOI BIM*Q für die Auftraggeberinformationsanforderungen Modul B.3 Prozesse Fachübergreifende Zusammenarbeit mit BIM und BIM Referenzprozess Anwendungsfälle BIM Workflows BIM Anwendungsfälle Modul B.4 Einführung BIM Informationsmanagement und Management BIM Lastenheft BIM Projektabwicklungsplan Rollen und Verantwortlichkeiten BIM Einführung im Unternehmen BIM Einführung im Projekt Risiken bei der BIM Einführung Unterstützung bei der BIM Einführung Roadmap Zeitrahmen und Kosten C - BIM ANWENDUNG

49 Rahmenbedingungen der BIM Einführung Shutterstock

50 BIM- Leidaden für Deutschland BIM-Leitfaden BBSR Suche zum Download Autoren: Egger, Martin; Hausknecht, Kerstin, Liebich, Thomas, Przybylo, Jakob

51 Stufenplan digitales Planen und Bauen Hintergrund Reformkommission zum Bau von Großprojekten 10 Empfehlungen 1. Kooperatives Planen im Team 2. Erst planen, dann bauen 3. Risikomanagement 4. Vergabe an den Wirtschaftlichsten 5. Partnerschaftliche Zusammenarbeit 6. Außergerichtliche Streitbeilegung 7. Verbindliche Wirtschaftlichkeitsuntersuchung 8. Klare Prozesse und Zuständigkeiten 9. Stärkere Transparenz und Kontrolle 10. Nutzung digitaler Methoden Building Information Modeling

52 Vorgaben aus der Poli/k Stufenplan digitales Planen und Bauen Daten Auftraggeber-Informations-Anforderungen Herstellerneutrale Datenformate Digitale Überprüfbarkeit der Daten Rahmenbedingungen BIM-Kompetenz als Eignungskriterium Prozess BIM-Projektabwicklungsplan Technologie Adäquate Software am Markt Menschen Kooperatives und partnerschaftliches Verhalten

53 Stufenplan digitales Planen und Bauen Zielniveau 1 BIM-Stufenplan für Deutschland Stufenweise BIM-Einführung Weiterführung der vorbereitenden Maßnahmen Ausweitung Pilotprojekte BIM-Erfahrung Pilotprojekte sammeln / einarbeiten Standardisierung Aus- und Weiterbildung Entwicklung von BIM-Leitfäden rechtliche Klärungen 1. Stufe 2. Stufe breite Implementierung BIM als Standard 3. Stufe

54 BIM- Standardisierung Notwendige Abstimmungen zu Datenformate (z.b. IFC-Standard, ISO 16739) Prozesse und Anwendungen (z.b. Auftraggeberinformationsanforderungen) Merkmale und Klassifikationen (Verknüpfung mit nationalen Normen) Informationsmanagement (z.b. Austausch von Änderungen, BCF) National bei: DIN VDI International bei: buildingsmart CEN ISO open BIM closed BIM little BIM BIG BIM

55 BIM Fazit

56 Zusammenfassung und Empfehlungen Industrie und Politik setzen zunehmend auf BIM BIM bringt viele Vorteile für die Bauindustrie (Qualität, Kosten, Termine) Planung und Bau mit BIM wird mittelfristig zum Stand der Technik und Grundlage für die Kooperation (siehe Zeithorizon des Stufenplans) frühzeitiger Einstieg ist sinnvoll Erfahrung bereits jetzt sammeln BIM ist heute bereits produktiv einsetzbar Technische Voraussetzung meist bereits erfüllt (Hardware, Software) Schrittweiser Aufbau der notwendigen Kompetenzen sinnvoll (von little-closed zu open-big BIM) Anwendung von BIM mit meßbaren und realistischen Zielen verbinden Mit geeigneten Projekt beginnen Shutterstock ( )

57 Potenzierter Mehrwert durch BIM in der Zusammenarbeit Source: J.C. Cannistraro (in: McGrow Hill, Business Value of BIM in NA, 2012)

58 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Thomas Liebich AEC3 Deutschland GmbH D München Joseph-Wild-Str. 13 Tel

59 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Matthias Weise AEC3 Deutschland GmbH D München Joseph-Wild-Str. 13 Tel

60 Dr. techn. Sergej Muhič AEC3 Deutschland GmbH D München Joseph-Wild-Str. 13 Tel