Bayer AG digitalisiert TGA-Bestand

Die Verantwortlichen begannen zunächst mit der Suche nach geeigneten Softwaretools. Im Sommer 2022 wurde ein Pilotprojekt gestartet, um einen Bayer-internen, gewerkeübergreifenden Digitalstandard zu entwickeln. Das Ergebnis war eine unternehmensweit nutzbare Datenvorlage, die eine effiziente und einheitliche Digitalisierung der bestehenden TGA-Systeme ermöglicht.

Die Bayer AG zählt mit ihrer Pharmasparte zu den größten Life-Science-Konzernen der Welt und kann auf über 160 Jahre Unternehmensgeschichte zurückblicken, in der Innovation stets eine zentrale Rolle spielte. Bekannt ist das Unternehmen nicht nur für die Einführung von Aspirin, sondern auch für seine kontinuierlichen Fortschritte in Forschung und Entwicklung. Doch ein internes Digitalisierungsprogramm, das die digitale Erfassung der bestehenden Systeme der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) zum Ziel hatte, stellte das Unternehmen vor eine besondere Herausforderung. Der „Servietten-Mythos“, bei dem grobe Installationspläne auf Papier skizziert wurden, war hier Realität und passte nicht zu den ehrgeizigen Unternehmenszielen: Bayer strebt an, den gesamten Gebäudebestand über den kompletten Lebenszyklus hinweg digital abzubilden und bis 2030 klimaneutral zu werden.

Die Digitalisierung der TGA-Systeme spielt eine zentrale Rolle bei der Optimierung der Betriebsführung bei Bayer. Michael Göbel, Group Head of Building Utilities, und Justyna Wanska, Group Head of Computer Aided Engineering & Building Information Modeling Support, leiten das Projekt zur TGA-Bestandsdigitalisierung. Ihr erstes Ziel war es, den Mehrwert für das Unternehmen klar aufzuzeigen. Michael ist überzeugt, dass der digitale Zugriff auf TGA-Daten nicht nur effizientere technische Planungen ermöglicht, sondern auch die Betriebsführung erheblich verbessert.

Er erklärt: „Von der Planung bis zur Ausführung wollen wir alles digital abwickeln. Wir möchten Gebäude digital betreiben, indem wir Daten aus dem digitalen Tool zu SAP übertragen, um Wartungspläne zu erstellen oder Umbauten anzustoßen. Von der Digitalisierung der technischen Gebäudesysteme profitieren also nicht nur die Planungsingenieure, sondern auch Facility Manager und andere Abteilungen, die mit dem Gebäude zu tun haben.“ Zum Thema unternehmensweite Klimaziele fügt er hinzu: „Gerade in der Pharmaproduktion, wo wir aufgrund von Lüftungsanlagen viel Energie verbrauchen, ist es entscheidend, diese Gebäudebereiche digital zu analysieren. Dann können wir sie energieeffizienter und umweltfreundlicher gestalten. Die Digitalisierung der TGA-Systeme ist ein bedeutender Faktor, um CO₂-Neutralität zu erreichen.“

Vor Sanierungen, Umbaumaßnahmen oder Erweiterungen der bestehenden Bayer-Liegenschaften seien bislang oft zeit- und kostenintensive Bestandsaufnahmen erforderlich. Es stelle sich immer wieder heraus, dass für bereits installierte TGA-Systeme keine zuverlässigen Daten vorliegen. Michael führt aus:
„Wie bei Bestandsgebäuden heute noch gängig, waren auch bei uns die Gebäudedaten meist nur in Papierform oder als PDF vorhanden. Zum Betreiben der Gebäude waren sie nicht notwendig. Wurden doch Auslegungsdaten gebraucht, mussten wir sie wieder neu erstellen. Und wir sind zu 80% in Umbauprojekten, also Bestand, unterwegs.“
Justyna betont: „Wir sprechen hier von jährlich mehr als 50 Projekten. Unser Ziel ist es, diesen Kreislauf zu durchbrechen und alle relevanten Daten digital zur Verfügung zu stellen, damit wir nicht bei jedem Projekt wieder bei null anfangen müssen."

Das Pilotprojekt: Etablierung einer digitalen Standardkonfiguration für die TGA-Bestandsplanung

Das Projektteam um Justyna und Michael konzentrierte sich zuerst auf die Einführung geeigneter Tools und Software. Diese stellen die Entwicklung eines global einheitlichen digitalen Planungsstandards bei Bayer sicher. Ziel war die Verfügbarkeit eines einheitlichen Grundgerüsts für z. B. Berechnungsstandards, Bauteilinformationen, wie sehen in einem Modell die Ebenen aus oder wie sind die Gewerke aufgeteilt.

Justyna begründet diese Herangehensweise mit der Menge an Standorten, Gebäuden sowie den jeweils genutzten unterschiedlichen Standards: „Es gibt tausende Pläne, die wir harmonisieren müssten. Wir ändern nicht alles auf einmal, sondern haben zuerst eine Standardkonfiguration für die digitale TGA-Planung entwickelt. Diese wird dann bei neu anstehenden Projekten implementiert.“ So könne eine sukzessive Harmonisierung stattfinden. Zusätzlich solle die erarbeitete Standardkonfiguration zum Zwecke einer einheitlichen Datenlandschaft den externen Planungspartnern bereitgestellt werden. Das gelte nicht nur für Großprojekte. Die entwickelten Standards für die digitale Gebäudeplanung unterstützen, so Justyna, auch kleinere Umbauten von Standorten oder Betrieben, die in Eigenregie arbeiten. Diese könnten nun schon vorab Änderungen visualisieren, Berechnungen durchführen, Kosten kalkulieren und aufgrund dessen fundierte Entscheidungen treffen.

Herangehensweise der TGA-Planenden: Lösungsentwicklung „on the job“

Um eine realistische und praktikable Standardkonfiguration zu erarbeiten, begann Bayer Engineering ab Mitte 2022 mit der Bestandsdigitalisierung der TGA-Systeme eines ca. 4500 m² großen Berliner Laborgebäudes. Die Gebäudestruktur lag bereits digitalisiert vor. „So konnten wir die Standardkonfiguration gleich richtig entwickeln. Wiederkehrende Fragen und deren Lösungen haben wir direkt als Standard für uns festgeschrieben“, berichtet Justyna. Sie veranschaulicht weiter: „Es gibt gewisse Informationen, die wir grundsätzlich bei einem TGA-Projekt zu Beginn abfragen. Beispielsweise in der Lüftungsplanung: Erst gleichen wir Auszugtabellen und Farben ab. Daher haben wir festgelegt, dass zukünftig an jedem unserer Standorte gleiche Medien mit den gleichen Farben dargestellt werden. Wir haben gemeinsam mit den verschiedenen Gewerken bestimmt, welche Informationen mit welcher Tiefe auf die Pläne kommen, oder wie die Legenden aussehen sollen. Wir haben uns Schritt für Schritt geeinigt, aber auch Standards übernommen, wenn diese bereits im Großteil der vorhandenen Dokumente vorlagen.“

Gerade bereits bestehende Dokumente stellten sich im Pilotprojekt als Herausforderung heraus, so Justyna: „Wir haben eine so hohe Dichte von Einbauten, dass wir auch bei vorhandenen Dokumenten Begehungen vor Ort durchgeführt und Scans erstellt haben. Diese wichen oft von der bestehenden Dokumentation ab, und ließen nicht sofort eindeutige Aussagen zu. Meist machten wir zwei Scans, um sie zu vergleichen und zu diskutieren, bis wir ein Ergebnis hatten.“

MagiCAD für Revit: Schlüssel für einheitlichen digitalen TGA-Standard bei Bayer

Als zentrales Tool für die Entwicklung des anwendbaren globalen Standards führte Bayer zu Projektbeginn MagiCAD für Revit ein. Die TGA-Planungssoftware auf Revit-Basis (welches die Ingenieure und Ingenieurinnen der Bayer AG bereits in Nutzung hatten) verfügt nicht nur über umfassende Planungsfunktionen. Das modulare Werkzeug steht insbesondere für eine durchgängige Nutzung der technischen Gebäudedaten.

Dies bedeutet, dass Informationen für Wartungspläne, Umplanungen und Betriebsführung direkt aus dieser Software abgeleitet werden können. Michael erläutert die Entscheidung für MagiCAD für Revit: „Bei uns tummeln sich so viele Gewerke in einem kleinen Gebäude – wir brauchten ein Tool, mit dem wir alle Gewerke erschlagen können. MagiCAD für Revit deckt viele verschiedene TGA-Bereiche ab, so dass wir nicht mehrere separate Tools anschaffen müssen. Wir können direkt integrierte und gewerkeübergreifende Berechnungen durchführen, ohne in andere Programme zu exportieren. Außerdem bietet MagiCAD für Revit die Umsetzung deutscher Normen, was viele andere Tools nicht tun. Zusätzlich ist diese Software global verfügbar. Das ist für unsere weltweit verteilten Standorte von großem Nutzen. So können wir die Software auch in Afrika, den USA oder später vielleicht auch mal in Asien einsetzen.“

MagiCAD Cloud bringt Zeiteinsparung durch verfügbare Revitfamilien

Ein beachtlicher Vorteil von MagiCAD für Revit, da sind sich Michael und Justyna einig, sei die Möglichkeit, bereits entwickelte Revit-Familien von TGA-Bauteilen aus der MagiCAD Cloud zu nutzen oder zügig selbst zu erstellen. Die hier verfügbaren BIM-Objektkataloge erlauben schnellen Zugriff auf Objekte der Gebäudetechnik inklusive umfassender Funktionsdaten für die technische Berechnung. Die TGA-BIM-Produkte können im DXF- oder RFA-Format sowohl herstellerspezifisch als auch neutral direkt in das Projekt geladen werden.

Eine enorme Zeitersparnis bringe die Verfügbarkeit von Revitfamilien. „Bei einem unserer Engineering-Partner sitzen zwei Personen ganzjährig und in Vollzeit an der Erstellung und Pflege dieser Familien. Diese Ressourcen haben wir bei Bayer nicht“, so Michael. Die Strategie von Bayer sei daher klar: „Warum soll ich mich um etwas kümmern, was es auf dem Markt zu kaufen gibt?“

Justyna bekräftigt: „Es ist zeitaufwendig diese Familien selbst zu entwickeln und dann weiter zu pflegen. Wir geben die Detailplanung von TGA-Systemen in der Regel ab. Das führte dazu, dass wir zwar digitale TGA-Modelle hatten, aber ohne Verbindung zum Datasheet der Komponenten, also ohne Parameter, und diese Daten nicht weiter nutzen konnten. In Rahmen des Pilotprojektes haben in unserem Auftrag zwei Kollegen unseres Partners die Entwicklung der Bayer-Familien-Starterkonfiguration mit MagiCAD für Revit übernommen. Im Normalfall haben wir während der Projektierung aber keine Extraleute dafür zur Verfügung.“

Dass das Bayer-Pilotprojekt zur TGA-Bestandsdigitalisierung ein Erfolg war, zeigte auch der zeitliche Rahmen: Mithilfe von MagiCAD für Revit konnte das Engineering-Team das vollständig digitalisierte TGA-Bestandsmodell nach nur neun, statt der anberaumten zwölf, Monaten fertigstellen - inklusive der eigens entwickelten digitalen Standardkonfiguration für zukünftige Projekte.