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Christian K. Karl, Arnim J. Spengler

BIM beginnt im Kopf

BIM in der Berufsausbildung

Bei der Ausbildung von Facharbeitern muss die fortschreitende Implementierung der BIM-Methode berücksichtigt werden. Veränderung ist notwendig – auch im Denken der Azubis.

Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Building Information Modeling (BIM) in der Bauindustrie werden Einsatz und Nutzung von EDV-gestützten oder vollständig automatisierten Prozessen derzeit vorangetrieben. Denn die Veränderungen, die sich aus der Digitalisierung ergeben, werden neue Arbeitsplätze schaffen, bestehende verändern oder bestehende verschwinden lassen [1].

BIM verändert Berufsbilder

Der Einfluss der Digitalisierung auf die Bauwirtschaft wurde bereits aus verschiedenen Richtungen von den Autoren betrachtet bzw. in Beziehung zu unterschiedlichen Bereichen gebracht (detaillierte Ergebnisse z. B. [2]). Bei der Betrachtung der Auswirkungen auf das gewerblich-technische Personal ergeben sich daraus sechs Basisbereiche (Tabelle 1).

Tabelle 1: Durch BIM beeinflusste Basisbereiche

BIM beeinflusst Ausbildungsinhalte

Exemplarisch werden anhand der Berufsbilder Baugeräteführer/in [9] und Bauzeichner/in [10] Einflüsse auf das Tätigkeitsfeld durch die Einführung der BIM-Methode vorgestellt.
Baugeräteführer/in

Jüngste Entwicklungen zeigen, dass zunehmend Baumaschinen mit Assistenzsystemen und Maschinensteuerungen eingesetzt werden [11]. Im Erdbau werden beispielsweise Neigungssensoren mit GPS-Daten eingesetzt, um die Führung der Baggerschaufel entlang eines digitalen Geländemodells zu steuern.

Andere Assistenzsysteme, zum Teil mit 3D-Steuerung, erleichtern z. B. die Herstellung eines exakten Niveaus im Straßenbau. Hinzu kommen Entwicklungen bei der Überwachung, Kontrolle und Analyse des Baufortschritts [12], bei der Herstellung von Holzkonstruktionen [13], [14], [15], [16] und im Stahlbau.

Die aktuelle Forschung beschäftigt sich auch mit der Vereinheitlichung von realen und digitalen Welten (Augmented Reality Technologies). Es kann davon ausgegangen werden, dass der Einsatz von BIM zunehmend die Art und Weise verändern wird, wie Baumaschinen auf der Baustelle betrieben werden, sowie die Planung ihres Einsatzes.

Insgesamt lässt sich feststellen, dass hier in den Dimensionen "veränderte Arbeitsprozesse" und "Interaktion mit Softwarealgorithmen und Maschinen" die stärksten Einflüsse zu erwarten sind, z. B. durch die aus dem BIM-Modell erlangte Datenbasis für den Betrieb von Baumaschinen. Dabei sollten Baugeräteführer/innen u. a. auch in die Lage versetzt werden, Daten eigenständig zu integrieren und Programmierungen im Bedarfsfall direkt vor Ort anpassen zu können, um längere Stillstandzeiten zu vermeiden bzw. diese möglichst zu minimieren.

Bauzeichner/in

Bereits 1986 wurde bei der Neuordnung der Ausbildung nach dem Berufsbildungsgesetz eine Modernisierung der Ausbildungsinhalte im Bereich des computergestützten Zeichnens und Gestaltens umgesetzt. Weitere technologische Innovationen in der elektronischen Datenverarbeitung (EDV) – wie z. B. die Einbindung moderner IKT – wurden im Jahr 2002 aufgenommen.

Obwohl die oben genannten Änderungen weitergehen als in anderen Berufsgruppen, sind noch mehr Veränderungen in den Ausbildungsinhalten zu erwarten, um das notwendige Wissen über die veränderten Bau- und Planungsprozesse bei der praktischen Umsetzung des Bauvorhabens unter Einbeziehung von BIM zu erlangen, wie auch die entsprechenden Fähigkeiten zu entwickeln, sich in diesem Umfeld zielführend einzubringen.

Auf Grund der anzunehmenden Steigerung von digital generierten und zu verarbeitenden Daten sollten Bauzeichner/innen als aktive und in der Praxis zum großen Teil verantwortliche Personen Formen der Datenorganisation, des Datenmanagements und der Datensicherheit in Bezug auf Kollaborationsplattformen kennen.

Hier sollten bereits in der Ausbildung grundlegende Arten des Datentransfers, Informationsflüsse, Datenaustauschstrategien und deren Schnittstellen wie auch erste Schritte zur Behebung von Schnittstellenproblemen adressiert werden, um z. B. in der Lage zu sein, Datenspeicherungsstrategien nachzuvollziehen und gegebenenfalls (mitzu-)planen und auch praktisch umzusetzen.

Ferner sollten Bauzeichner/innen als Ersteller/innen bzw. Bearbeiter/innen von digitalen Modellen auch in die Lage versetzt werden, fremde Modelle (auch in einem hohen Detailierungsgrad unter Einbeziehung vielfältiger Attribute) nachzuvollziehen und deren Inhalt gegebenenfalls vorbereitend zu validieren.

BIM beeinflusst Ausbildungsmethoden

Es zeigt sich zunehmend, dass bei der Einführung von BIM vor allem die Basisbereiche „veränderte Bauprozesse“, „vernetztes Arbeiten“ und „Unterstützung durch Technologie“ großen Einfluss auf die Bauberufsausbildung haben werden. Konsequenz ist, dass die Umsetzung der BIM-Methode neben technischen Aspekten viel mehr eine digital gestützte Möglichkeit darstellt, die Zusammenarbeit zu verbessern.

Die Befähigung, seine Expertise und Kreativität in einem BIM-orientierten Projekt einzubringen, hängt nicht ausschließlich davon ab, welche Inhalte in einer Bildungsmaßnahme vermittelt werden. Der Erfolg von BIM erfordert eine Veränderung des Mindsets, um z. B. langfristig die Akzeptanz einer Digitalisierungsstrategie zu sichern. Es geht darum, Einstellungen, Werte, Denkgewohnheiten und Kulturen zu verändern – auf individueller wie auch auf organisatorischer Ebene.

Von daher muss den Lehr-Lernmethoden eine höhere Relevanz zugesprochen werden, als dies bislang in der Diskussion um die Einführung von BIM eingeräumt wird. Demnach besteht das Ziel nicht nur darin, Inhalte und Arbeitsmethoden zu vermitteln, sondern mehr noch BIM erfahrbar und erlebbar
Empfehlung für die BIM-Ausbildung

Zur Vermittlung der für die Ausübung der beruflichen Tätigkeit notwendigen neuen fachlichen Kenntnisse und Fähigkeiten wie auch der immanenten sozialen und methodischen Kompetenzen, erscheint es sinnvoll, im schulischen Teil der Berufsausbildung ein lernfeldübergreifendes BIM-Projekt mit Praxispartnern umzusetzen, das im Verlauf der Zeit aus verschiedenen Gewerken betrachtet und bearbeitet wird (Tabelle 2)

Tabelle 2: Handlungsorientiertes BIM-Unterrichtskonzept

Fazit

Dieser Beitrag zeigt, dass die Verbreitung der BIM-Methode auch im Bereich der Facharbeit zu weitreichenden Veränderungen in der gesamten Arbeitsorganisation innerhalb des sozio-technischen Systems führen kann. Die bisherigen Ergebnisse geben Hinweise auf eine verstärkte Berücksichtigung sozialer Aspekte durch die Einführung von BIM im Bauwesen.

Grund dafür ist die zunehmende Verlagerung von ursprünglich exekutiver Arbeit hin zu Kooperation und Kollaboration. Dahingehend wird dringend empfohlen, weitere Untersuchungen zu den sozialen Auswirkungen von BIM, Automatisierung und Robotik im Bauwesen vor allem in sozialer und psychologischer Hinsicht durchzuführen.

Entwicklungen im Bereich der EDV und der damit einhergehenden Implementierung in die Arbeitsprozesse wie auch die zukünftig zunehmende Automation gehen derzeit sehr schnell voran, so dass die Bauindustrie Lösungen benötigt, die innerhalb kurzer Zeit umgesetzt werden können. Das vorgestellte handlungsorientierte BIM-Unterrichtskonzept kann ein erster Schritt dahin sein.

© profit_image/stock.adobe.com
Symbolbild
Autoren

Christian K. Karl, Dr.-Ing. (Baumanagement), Dipl.-Ing. (Baubetrieb und Bauwirtschaft), Dipl.-Ing. (Konstruktiver Ingenieurbau), ursprünglich tätig in nationalen wie auch in internationalen Projekten, seit 2016 Leiter des Lehr- und Forschungsbereichs Bautechnik an der Universität Duisburg-Essen, Lehrbeauftragter an der Nationalen Technischen Universität Athen und der Hochschule Ruhr-West, Autor und Co-Autor zahlreicher Fachveröffentlichungen, selbständiger Berater und Coach u.a. für Unternehmen der Bau- und Baustoffindustrie. uni-due.de/bautechnik


Arnim J. Spengler ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Duisburg-Essen, beratender Ingenieur und Gründer und CTO des Construction Tech-Startups BuildersMind. Er beschäftigt sich seit der Jahrtausendwende mit Internettechnologien, insbesondere der Programmierung, und wissenschaftlich mit den Themenfeldern der Robotik und den Einfluss digitaler Methoden (z. B. BIM oder der künstlichen Intelligenz) aus baubetrieblicher Sicht. arnim-spengler.de

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