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Thomas von Küstenfeld

BIM, wir müssen reden

Kommunikation im Planungsprozess

Kooperation und Kommunikation sind die Herzkammern eines BIM-Projekts. Wie wichtig diese Grundregel des BIM-Alltags ist, bestätigte sich beim Neubau der Continental-Zentrale durch das Architekturbüro Henn.

Das Projekt Unternehmenszentrale Continental in Hannover wurde vom Architekturbüro Henn mit Beginn der Leistungsphase 2 bis zum derzeitigen Stand in Leistungsphase 5 mit der BIM-Methode umgesetzt. Neben der konsistenten Planableitung, der Mengenentnahme und der Kollisionsprüfung konnten die Modelle zur intensiven Kommunikation und Abstimmung genutzt werden. Denn durch die Arbeit mit BIM rücken Bauherr und alle Beteiligten in einem intensiven Kommunikationsprozessnäher zusammen.


Unternehmenszentrale Continental in Hannover (Bild: Henn GmbH)


Um bei solch großen Projekten wie der neuen Unternehmenszentrale von Continental die Verantwortlichkeiten genau zu definieren, sind die Rollen im Projekt klar verteilt. Ein BIM-Kernteam aus BIM-Manager, BIM-Gesamtkoordinator und den Fachkoordinatoren entwickelt und pflegt den BIM-Abwicklungsplan, stellt die Modellübergaben und Modellqualitäten sicher und trägt die BIM-Arbeitsweise konsequent in die jeweiligen Planungsteams aller Beteiligten hinein.

Der BIM-Manager wird durch den Projektsteuerer gestellt, der Gesamtkoordinator durch Henn. Objektplanung, Tragwerksplanung sowie TGA- und ELT-Planung benannten jeweils einen eigenen Fachkoordinator. Durch regelmäßige Abstimmungen dieses BIM-Teams werden technologische Probleme schnell erkannt und behoben, sodass der Projektablauf möglichst optimal voranschreiten kann. Eine hohe fachliche und technische Kompetenz erleichtert die Zusammenarbeit von Beginn an.

Software im Projekt

Das Projekt Continental war als Open-BIM-Projekt ausgeschrieben, sodass jeder Planer seine eigene Software nutzen kann: Autodesk Revit für Objektplanung und Tragwerksplanung, Microstation TriCAD für die HLSK-Gewerke sowie DDS-CAD und ebenfalls Autodesk Revit für die Elektroplanung.
Im BIM-Abwicklungsplan einigte man sich daher auf IFC als führendes Datei-Format. Zusätzlich werden die Synergien der gleichen Plattform bei Henn und dem Tragwerksplaner Weischede, Herrman und Partner (WHP) genutzt. Das Projekt wurde entsprechend den Bauabschnitten und Gewerken gegliedert und in jeweils eigene Fachmodelle aufgeteilt.

Fachmodell ARC (Bild: Henn GmbH)


Fachmodell Ausbau (Bild: Henn GmbH)


Fachmodell Elektro (Bild: Henn GmbH)


Fachmodell ELT (Bild: Henn GmbH)

 


Fachmodell Rohbau (Bild: Henn GmbH)


Fachmodell TWP (Bild: Henn GmbH)

Außer der Geometrie (Level of geometry) wurden über das IFC-Format auch einige Parameter, die als alphanumerische Modellinformationen (LOI, Level of information) festgehalten wurden, ausgetauscht. Der LOI wurde dabei über die Leistungsphasen hinweg erweitert und den Bedürfnissen des Projekts angepasst. Das gemeinsame Koordinationsmodell entsteht auf der IFC-Basis aus allen Fachmodellen in Solibri Model Checker. In Ergänzung zur Projektplattform wird BIMcollab als gemeinsame Plattform für den Austausch von modellbasierten Diskussionspunkten verwendet.

Bereits in der Leistungsphase 2 wurde begonnen, modellbasiert Daten auszutauschen. Seither wird dabei konsequent ein 14-tägiger Modellaustauschzyklus – nativ und in IFC – eingehalten. In kritischen Phasen werden zusätzlich wöchentlich Modelldaten eingestellt sowie ergänzend auch 2D-Unterlagen für weitere Beteiligte, die noch nicht in der BIM-Methode planen.

Entscheidend hierbei ist die Art und Weise des Work-In-Progress dieser Daten, die in kleineren Einheiten und kürzeren Zeitabständen eingepflegt werden. So kann ermöglicht werden, dass den Planungspartnern schnell und zeitnah aktuelle Unterlagen zur Verfügung stehen, sodass Änderungen in Teilbereichen vorgenommen werden können. Die Abstimmungen können dadurch gezielter und transparenter vonstatten gehen. Im Anschluss an den Modell-Upload finden regelmäßige Koordinierungssitzungen durch das BIM-Kernteam statt.

Kommunikation über Softwaregrenzen hinweg

Ein wesentliches Ziel im Projekt liegt in der Koordination der Gewerke untereinander. So sollen die Risiken reduziert und unvorhersehbare Schwierigkeiten und Nachträge während der Bauphase vermieden werden. Im Projekt wird über Softwaregrenzen hinweg in einer Mixed-BIM-Umgebung der Gewerke Architektur, Tragwerk, HLSK und Elektro zusammengearbeitet. Die integrative Abstimmung und technische Umsetzung soll an drei Beispielen gezeigt werden: Koordination am Modell, Qualitätsprüfung sowie Schlitz- und Durchbruchsplanung in der Leistungsphase 5.
 

Koordination am Modell

Über die gesamte Planungszeit des Projekts hinweg finden regelmäßige Koordinationen am Modell statt. Spätestens alle 14 Tage stellen die Fachkoordinatoren Modelle zur Verfügung, die durch den Gesamtkoordinator zu einem Koordinationsmodell zusammengeführt werden. Weiterhin referenzieren die Planungsbeteiligten die jeweils fremden Modelle in den eigenen Datenbestand. So werden Doppelungen im Informationsgehalt ausgeschlossen. Der aktuelle Planungsstand aller Gewerke kann immer als Grundlage verwendet werden.
Die BIM-Methode unterstützt hier nicht nur die Abstimmung zu bestimmten Zeitpunkten, sondern trägt auch dazu bei, dass während der Designphasen zwischen den Uploads verlässlicher auf Änderungen anderer Planer reagiert werden kann.

Neben diesem Vorgehen, das im Idealfall auch in der klassischen 2D-Planung zur Anwendung kommt, wird im Projekt außerdem das Koordinationsmodell zur Prüfung der Planung, Abstimmung und Lösung von Planungsherausforderungen verwendet. Wie auch die Fachmodelle steht das Koordinationsmodell allen Beteiligten auf der Projektplattform zur Verfügung. Das Koordinationsmodell spiegelt den aktuellen Planungsstand wider und umfasst den gesamten Umfang aller Modelle. Es enthält neben den konsolidierten Geometriemodellen auch die Informationen aus dem LOI, so dass diese für zentrale Auswertungen genutzt werden können.


Koordinationsmodell (Bild: Henn GmbH)

 


Koordinationsmodell (Bild: Henn GmbH)


Koordinationsmodell (Bild: Henn GmbH)

 


Koordinationsmodell (Bild: Henn GmbH)

Durch die Verwendung von IFC und Solibri Model Checker für die Zusammenführung bleiben die Daten übersichtlich und auf das Wesentliche beschränkt. Einer Überfrachtung mit grafischen 2D-Elementen oder 2D-Details, die zu einer Einschränkung der Performance oder einer Verschlechterung der Navigation führen können, wird so entgegengewirkt.

In den Koordinationsbesprechungen wird seit der Leistungsphase 2 auf den zentralen Wissensspeicher des Gesamtmodells zugegriffen. Unter Führung des Gesamtkoordinators wird an kritische Stellen im Modell navigiert. Die Stellen werden gemeinsam begutachtet und erörtert, um Lösungen zu finden. Diskussionspunkte können dabei sowohl vorab als auch während der Sitzungen (die teilweise über Videokonferenz geführt werden) direkt als Modellausschnitte (bcf-snipplets) gespeichert und mit Kommentaren versehen werden.

Bleiben offene Fragen oder besteht Bedarf für Änderungen, werden die Verantwortlichkeiten ebenfalls direkt im Modellkommentar festgehalten. Mit der Kommunikationsplattform BIMcollab können die Blickwinkel auf Modell, Kommentare und Verantwortlichkeit im Projektteam verteilt werden. Dieser bcf-basierte digitale Kommunikationsprozess erleichtert die Zusammenarbeit im Projekt und unterstützt eine transparente Dokumentation und Nachvollziehbarkeit von Abstimmungen und Änderungen.

Regelbasierte Qualitätsprüfung am Modell

Gerade bei größeren Projekten wie der Zentrale von Continental mit intensiver Ausstattung im Bereich der TGA kommt der Modellprüfung ein höherer Stellenwert zu. Wichtig ist, hier festzuhalten, dass es sich nicht primär um eine nachgelagerte Kontrolle handelt, sondern um eine zusätzliche Möglichkeit, durch regelbasierte, automatische und kontinuierliche Prüfung den Beteiligten Indikatoren und Werkzeuge für die Integration und für die zukünftigen Fokusbereiche in der Planung zu geben.

Im Projekt Continental wurde zu Projektbeginn gemeinsam zwischen BIM-Management und BIM-Gesamtkoordination eine Qualitätsprüfungsstrategie definiert. Diese besteht aus leistungsphasenabhängigen Regelsätzen. Die Regelsätze werden zu den jeweiligen BIM-Milestones auf die BIM-Daten angewandt, um deren Regelkonformität zu prüfen. Außerdem findet regelmäßig eine vereinfachte Kontrolle sowie eine klassische Kollisionsprüfung statt. Aus diesen beiden Maßnahmen ergeben sich die Schwerpunkte für die Planungskoordination. Die direkte Integration der Prüfsoftware in BIMcollab ermöglicht außerdem eine durchgängig digitale Kommunikation und einen nachvollziehbaren Status. Der Ablauf wurde im BIM-Abwicklungsplan definiert und wird kontinuierlich fortgeschrieben. Die BIM-Milestones liegen im Regelfall in der Mitte und am Ende einer Leistungsphase, die Zeitpunkte der vereinfachten Prüfung orientieren sich an den Modell-Uploads für die Koordination.

Die vereinfachte Prüfung auf Lage, Stimmigkeit und Kollisionen durch den Gesamtkoordinator dient dabei auch zur Vorbereitung der BIM-Besprechungen. Diskussionspunkte, Ergebnisse sowie Auffälligkeiten aus der Prüfung werden direkt als bcf-snipplets erstellt, in BIMcollab eingestellt und darüber an die Beteiligten verteilt.

Der Prozess bei einem BIM-Milestone gliedert sich in drei Schritte: Upload der Fachmodelle und Erstellung des Koordinations- bzw. Prüfmodells, Prüfung sowie Freigabe. Zunächst werden in einem ersten Prüflauf, der Vorprüfung, die Modelle nicht nur auf Kriterien wie Lagerichtigkeit, Vollständigkeit und Konsistenz geprüft, sondern auch Regelprüfungen zu Modellgenauigkeit, Übereinstimmung der Gewerke und Kollisionen durchgeführt. Dieses Zwischenergebnis ist ein erster Indikator für die Modellqualität und gibt Hinweise zu Schwerpunkten, die nachgearbeitet werden sollten. Im Abstand von einer Woche nach der Verteilung an die Fachkoordinatoren findet dann die BIM-Qualitätsprüfung zum BIM-Milestone statt, die dokumentiert wird. Die Modelle werden in einen Freigabeprozess überführt und die Planableitung zum Ende der Leistungsphase angestoßen.

Digitale Schlitz- und Durchbruchsplanung

Entgegen der Versprechen vieler Hersteller ist die Schlitz- und Durchbruchsplanung in der Leistungsphase 5 derzeit softwareübergreifend nicht möglich. Zwar wird insbesondere mit der weiterentwickelten Version IFC4 auch an dieser Problematik gearbeitet und an den notwendigen Standards für die Definitionen gefeilt. Vollständig offen sind jedoch sowohl der gesamte Prozessablauf als auch die konkrete Umsetzung in der jeweiligen Software.

Für das Projekt Continental wurde daher vom BIM-Kernteam ein umfassender Prozess selbst entwickelt und mit eigenen Softwarewerkzeugen unterstützt. Zwar bildet dieser auch noch nicht vollständig den gesamten Round-Trip des Informationsflusses ab, es kann jedoch jede Iteration für sich digital abgebildet werden. In der Kombination aus diesem Prozess und dem Einsatz von BIMcollab entstand für das Projekt ein transparentes und nachvollziehbares System.
Bei der Entwicklung des Prozesses war es zunächst wichtig, eine Übersicht über die notwendigen Einzelschritte zu erarbeiten. Dieser Vorgang wird bei vielen BIM-Projekten vernachlässigt. Erst nachdem klar war, wer zu welchem Zeitpunkt und in welcher Reihenfolge Angaben benötigt, wurde mit der technischen Ausgestaltung begonnen, die nach den ersten Übergaben kontinuierlich überprüft und verbessert wird.

Für die Umsetzung wurde im Projekt ermittelt, welche Informationen zu den einzelnen Schlitzen und Durchbrüchen der jeweils nächste Planungspartner benötigt. Hierzu zählen neben den geometrischen Angaben auch das Gewerk, das zugeordnete Geschoss, Wand- oder Deckendurchbruch sowie die Stärke des umgebenden Bauteils. Darüber hinaus wurden jedem Durchbruch ein Freigabestatus des Architekten und des Tragwerksplaners sowie Felder für die jeweiligen Änderungskommentare zugeordnet.

Der Prozess im Einzelnen

Auf Basis der Überlagerung von TGA und Objektplanung wurden in der Software Microstation die Bauangaben erstellt, mit den zuvor definierten Parametern angereichert und als IFC an die Objektplanung übergeben. Mittels Dynamo-Skript wurden sie extrahiert und in native Revit-Objekte konvertiert. Seitens der Objektplanung konnten nun direkt im eigenen Modell die Bauangaben geprüft und der Freigabestatus gesetzt werden. Ein Farbschema unterstützte und beschleunigte die Prüfung.

Der so erstellte Datensatz der SD-Planung wurde an den Tragwerksplaner nativ weitergegeben. Über eigene Sichten auf das Modell kann dieser dann die Prüfung fortsetzen, wobei Bauangaben ohne Freigabe durch den Architekten ausgeblendet sind. Über den Fachkoordinator des Objektplaners wird dann das gesamte SD-Modell als IFC an die TGA-Planer zurückgespielt. Da sowohl der Status als auch die Kommentare farbkodiert und digital weitergereicht werden, kann so die nächste Iteration mit den notwendigen Anpassungen beginnen.


SD-Modell, Freigabestatus (Bild: Henn GmbH)

SD-Modell (Bild: Henn GmbH)

Auch wenn das Aufsetzen des Vorgangs anfänglich zunächst mit größerem Aufwand verbunden ist, ermöglicht der durchgängige Prozess eine schnellere und konkretere Prüfung der Bauangaben. Zu jedem Zeitpunkt sind der Status eines Schlitzes oder Durchbruchs sowie die notwendige Aktion ersichtlich. Ebenso tragen die Auswertung der zusätzlichen Parameter sowie die Farbkodierung zu einer konsistenten Übersichtlichkeit in Modell und abgeleiteten Planunterlagen bei.

Digitale Prozesse

Diese drei Beispiele verdeutlichen die großen Änderungen, die eine BIM-Planung mit sich bringen. Wesentliche Bausteine einer BIM-Planung sind eine klare Verteilung von Rollen und Aufgaben, die Übertragung von Planungsschnittstellen in die digitale Welt für alle nutzbaren digitalen Daten sowie die Übereinkunft zu gemeinsamen digital abgebildeten Prozessen. Nur in diesem Zusammenwirken gelingt die technologische Umsetzung der Anforderungen bei unterschiedlichen Softwarelösungen und verschiedenen Beteiligten.

Kommunikation als Schlüssel

Im Projekt Continental zeigt sich, wie bereits in vorangegangenen Henn-Projekten: Entscheidend für ein gut umgesetztes BIM-Projekt ist der Wille aller Beteiligten, vom Bauherrn über die Projektsteuerung bis zu den Planern, gemeinsam und kooperativ zusammenzuarbeiten. Nur über diese enge und intensive Kommunikation, die regelmäßig und in persönlicher Abstimmung, vor Ort oder per Videokonferenz, stattfinden muss, können die integrativen Möglichkeiten der digitalen Werkzeuge vorteilhaft genutzt werden. Durch diese gemeinsame, immer lösungsorientierte Zusammenarbeit können fehlende technische Schnittstellen überbrückt und intelligente, digitale Prozesse gestaltet werden.


Kommunikation am Modell (Bild: Henn GmbH)

Die BIM-Software stellt aktuell einen großen Baukasten bereit, jedoch fehlen die integrativen Prozessketten über die einzelnen Programmpakete hinaus. Die Koordination am Modell – fokussiert man sich auf das Überlagern von 3D-Geometrien – gelingt im Projekt Continental sehr gut und stellt keinen Beteiligten vor größere Herausforderungen. Die Modellgrößen sind bei sinnvoller Gliederung beherrschbar, und die Diskussion am Modell ist zielgerichtet, transparent und unmittelbar.

Der Austausch von Informationen über Geometrie hinaus ist möglich, bedarf aber der engen Abstimmung der beteiligten Planer des Projekts und den Einsatz zusätzlicher Tools, um die tatsächlich benötigten Informationen durchgängig und vollständig digital sowie zugeschnitten auf den jeweiligen Anwendungsfall zu übergeben.

BIM bereits Standardmethode in Deutschland?

Im gelebten BIM-Projekt zeigt sich jedoch auch, wo Gemeinsamkeiten und Unterschiede dieser Herangehensweise im Vergleich zur klassischen Planung liegen. Schnittstellen in der Planung müssen ins Digitale übertragen, Abstimmungen und Abfolgen in digitalen BIM-Prozessen abgebildet werden. Zwei Parallelwelten, Planungswelt und BIM-Welt, gilt es von Beginn an zu vermeiden. Das BIM-unterstützte Projekt gibt jedoch die digitalen Wege vor. BIM entsteht nicht nach der Planung, sondern ist Teil des Planungswegs. Während vieles im Bauwesen abgrenzend und trennend wirkt, bringt BIM zusammen, überlagert und intensiviert.

Die Vorteile einer BIM-basierten Planung können bereits früh zum Tragen kommen. Das Modell unterstützt die Entscheidungsfindung und erhöht das Verständnis für das Projekt bei allen Beteiligten. Die Koordination wird durch die zusätzlichen visuellen Möglichkeiten unmittelbarer und hilft, frühzeitige Planungsherausforderungen zu identifizieren. Klare digitale Prozesse unterstützen die Kommunikationswege und lenken die Diskussionen in die richtigen Bahnen.

Auch wenn die BIM-Methode noch nicht in jedem Projekt Standard ist, so gelingt die Umsetzung mit jedem weiteren Projekt besser und umfassender. Es bleiben noch viele Hürden, auch technologisch, zu überwinden. Letztlich ausschlaggebend für den Erfolg sind jedoch Kooperation und Kommunikation des Projektteams.


3D-Ansicht außen (Bild: Henn GmbH)

 


3D-Ansicht außen (Bild: Henn GmbH)

 


3D-Ansicht außen (Bild: Henn GmbH)

 


3D-Ansicht innen (Bild: Henn GmbH)

 


3D-Ansicht innen (Bild: Henn GmbH)



Unternehmenszentrale von Continental in Hannover

Der Entwurf von Henn für die neue Unternehmenszentrale von Continental in Hannover konnte sich 2017 in einem Architekturwettbewerb durchsetzen. Im Juli 2018 wurde mit den Bauarbeiten begonnen. Der neue Hauptsitz wird alle bisher auf die Stadt verteilten Nutzungen an einem Ort bündeln. Sieben einzelne Gebäude werden einem Campus gleich auf dem Areal angeordnet und über Brücken miteinander verbunden. 

Das Brückenkonzept öffnet Raum für Kreativität und Wissensaustausch und trägt zur spontanen und ungesteuerten Kommunikation auf dem Campus bei. Damit fördert der Entwurf eine agile, flexible und vernetzte Zusammenarbeit über organisatorische Nahtstellen hinweg. Das Brückenkonzept als allgegenwärtiger Erschließungs- und Begegnungsraum ist sowohl nach innen als auch nach außen erlebbar.

Der Neubau der Hauptverwaltung von Continental war als Open-BIM-Projekt ausgeschrieben und wurde von Beginn an entsprechend umgesetzt. Bereits in der Präqualifikation für die Wettbewerbsphase wurden Kenntnisse und Eignung der Planer in Bezug auf die BIM-Fähigkeiten abgefragt. Klare Vorgaben in den Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) und den davon abgeleiteten BIM-Zielen haben die Ausschreibung stark geprägt. Der Einzug der Mitarbeiter soll 2021 im Rahmen des 150-jährigen Firmenjubiläums abgeschlossen sein.

© Henn GmbH
3D-Ansicht der Unternehmenszentrale Continental in Hannover
Autor

Dipl.-Ing. Architekt Thomas von Küstenfeld studierte Architektur an der Technischen Universität München. 2003 schloss er das Studium mit einem Diplom ab. Seit 2015 arbeitet er bei Henn/Design Systems. henn.com

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