Daten- und Informationsmanagement – Standortbestimmung

  

Die an Bauprojekten Beteiligten stehen aktuell vor zahlreichen Herausforderungen. Die zunehmende Spezialisierung führt zu Mehraufwand bei der Koordination und Kommunikation. Durch die fortschreitende Digitalisierung müssen immer mehr Daten und Informationen verarbeitet werden. Was treibt die Fachleute diesbezüglich um? Ein Planer und zwei Bauherren skizzieren ihre Sicht.

Gaby Jefferies
05.07.2021

Die von der Anwendung der BIM-Methode erhofften Vorteile – z.B. bessere Planung durch frühzeitige Abstimmung der Akteure oder frühzeitige Entdeckung von Fehlern – treffen häufig nicht ein. Grund dafür ist, dass den verschiedenen Rollen im Bauprozess die richtigen Daten und Informationen nicht zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung stehen. Die Herausforderung besteht darin, dass je nach Fachdisziplin, Rolle, Zeitpunkt und Anwendungsfall ganz unterschiedliche Aspekte des Bauwerksmodells bzw. der Bauwerksinformationen beachtet werden müssen. Oft versuchen die verschiedenen Akteure, die grosse Menge an Informationen mit riesigen Excel-Tabellen zu managen. Diese Tabellen sind jedoch fehleranfällig, nicht standardisierbar und sie müssen für jedes Projekt wieder neu erstellt werden. CRB hat zusammen mit dem Institut Digitales Bauen der FHNW eine Lösung für den Austausch von Informationen entwickelt.

Der BIM-Profil-Server, der seit Mitte März in einem ersten Release zur Verfügung steht, hilft den Fachleuten dabei, die Daten und Informationen, die sie für einen Prozess oder eine Aktivität benötigen oder liefern müssen, präzise und konsistent zu beschreiben. Der standardisierte Daten- und Informationsaustausch erleichtert die Verständigung und verbessert die Datenqualität sowie die Zusammenarbeit. Dies gilt sowohl für die Auftraggeber mit ihren Informationsanforderungen für Planung und Bau als auch für die Betreiber mit ihren Informationsanforderungen für Betrieb und Unterhalt.

Um herauszufinden, wie das Thema Daten- und Informationsmanagement aktuell in der Praxis wahrgenommen wird, haben wir bei verschiedenen Akteuren nachgefragt.

    

«Der Profil-Server ist ein Instrument, das Projektteams bei der systematischen Erfassung der effektiv benötigten Informationen unterstützt.»

Marc Pancera, Leiter VDC Kompetenzzentrum, Itten+Brechbühl AG
 

Was hat sich bei Ihnen in Bezug auf die geschilderte Ausgangslage in den letzten Jahren verändert?
Wir werden vermehrt mit «BIM-Projekten» konfrontiert, bei denen die Lieferung endloser Datenlisten oder die Umsetzung von Softwarevorgaben gefordert wird, anstatt dass saubere Projektdefinitionen und Ziele des Kunden vorgegeben werden. Somit ist der Aufwand, bevor ein Projekt überhaupt starten kann, sehr gross. Wir müssen aufzeigen, dass es zuerst eine Einigung darüber braucht, was mit dem Bauprojekt für den Kunden erreicht werden soll. Davon ausgehend können wir im Projektteam dann spezifische Anwendungsfälle und Aktivitäten ableiten und so die effektiv nötigen Informationen zur richtigen Zeit in der richtigen Qualität am richtigen Ort einspeisen. Diese systematische Herangehensweise ist bereits seit 2017 in der SN EN ISO 29481-2 «Information delivery manual» und im offenen Datenmodell SN EN ISO 16739 «Industry Foundation Classes (IFC)» abgebildet.

Wie gehen Sie mit der wachsenden Menge an Informationen und der ebenfalls steigenden Anzahl beteiligter Fachleute um?
Wie bereits angetönt hinterfragen wir die Informationen in Bezug auf ihren Zweck. In vielen Projekten fallen dann ganze Kartenhäuser aus Daten-Lieferlisten in sich zusammen, da der Kunde diese im Grunde gar nicht braucht oder nie bewirtschaften kann. Dennoch gilt es, die sinnvollen Informationen zu strukturieren und im Verlauf des Projekts sicherzustellen, dass die nötigen Informationen in den Fach- und Teilmodellen vorhanden sind. Ist der Zweck klar definiert, wird bestimmt, wer welche Information zu welchem Zeitpunkt liefern kann. Damit wird das gegenseitige Verständnis für die Informationsbedürfnisse aller am Projekt Beteiligten erhöht und man arbeitet miteinander am Projekterfolg. Dieses Vorgehen wird im Dokument EN 17412-1 «Level of Information Need» beschrieben, das in der Schweiz fälschlicherweise oft mit vordefinierten Entwicklungsstufen in Verbindung gebracht wird. Es geht aber vielmehr um die Systematik einer zweckgebundenen Definition von Informationslieferungen zwischen zwei Akteuren. Das Rahmenwerk ist darauf ausgelegt, Informationslieferungen künftig in einer maschinenlesbaren Form zu spezifizieren.

Welche Hilfsmittel setzen Sie hier ein?
Bevor wir in irgendwelche Tools gehen, versuchen wir ein gemeinsames Bild der Lieferergebnisse zu schaffen. Dazu braucht es in erster Linie eine offene Kommunikation und die Bereitschaft, die Sichtweisen der anderen am Projekt Beteiligten zu verstehen. Mit Papier und Stift lassen sich die Themen rasch und unstrukturiert ins Blickfeld aller rücken. In der Pandemie haben sich dazu die Möglichkeiten von Online-Flipcharts als nützlich erwiesen. Ist man sich einig, müssen die gegenseitigen Lieferergebnisse festgehalten werden. Und genau hier wird ein erstes Tool wichtig: der BIM-Profil-Server. Dieser ist zwar noch neu in der Schweiz, basiert aber auf den genannten theoretischen Grundlagen und macht diese anwendbar. Es handelt sich dabei auch um einen wichtigen Meilenstein für eine systematische und integrierte Bestellung.

Was machen Sie damit?
Aktuell bilden wir unsere Expertise zu verschiedenen Anwendungsfällen im BIM-Profil-Server ab und geben fleissig Feedback an die Entwickler. Gleichzeitig bauen wir Modellvalidierungen in unsere Projektabwicklungen ein, damit wir eine belastbare Datenbasis für die Folgeprozesse (Nutzungs- und Formquotienten in frühen Phasen, Mengen- und Kostenermittlungen, Kennwertbildung, Grundlagen für Leistungsverzeichnisse) erhalten. Einige dieser Prozesse konnten wir in Projekten bereits umsetzen und einen punktuellen Mehrwert generieren. Soll dies aber skalierbar, mit Partnern austauschbar sein, dann ist der einzige Weg dahin eine gemeinsame Sprache – für Maschinen also ein gemeinsames Datenmodell wie z.B. IFC.

Welche Prozesse haben Sie bereits automatisiert?
In einzelnen Projekten konnten wir bereits Teilprozesse wie z.B. Mengenermittlungen (für Grobkosten, für Kostenschätzungen oder Leistungsverzeichnisse), Modellvalidierungen (Prüfung auf den Informationsgehalt) und Konsistenzprüfungen (Kollisionen, Dopplungen, Revisionsfreiräume usw.) automatisieren. Dabei steht für die Mitarbeitenden immer eine möglichst einfache und intuitive Arbeitsweise im Fokus, wobei die Resultate so ausgelegt sind, dass diese von Folgesystemen ohne Mehraufwand wieder eingelesen werden können. Hier ist das bereits angesprochene gemeinsame IFC-Datenmodell der Schlüsselfaktor, um Schritt für Schritt dort weitere Automatisierungen vorzunehmen, wo sie Sinn machen. Zudem ist es wichtig, die Daten (Listen, Datenbanken, Verzeichnisse) selbst zu bewirtschaften. Die eigenen Daten sind enorm wertvoll, wir müssen nur lernen, die Früchte daraus zu ernten, anstatt dies einfach Drittanbietern zu überlassen. Hier gibt es noch einiges zu lernen, aber bereits das Sichtbarmachen von Daten (Datenvisualisierung, Business Intelligence (BI)) schafft einen stattlichen Mehrwert.

Wollen und können Sie Ihre Projekte bereits vollkommen digital durchziehen?
Nein, ein Projekt vollkommen digital umsetzen konnten wir noch nicht. Hier stellt sich aber auch die Frage, was «vollkommen digital» für einen bedeutet. Viele Drittanbieter versprechen schon heute die Zukunft mit Schlagwörtern wie «Digitale Kette», «Digital Twin» usw., aber meist von ihrem Produkt und seinen Möglichkeiten ausgehend. Technologie per se ist aber keine Lösungsstrategie. Wir wollen eine integrierte Betrachtung des Bauwerks und seiner Systeme fördern, dazu benötigen wir gemeinsam getragene Prozesse und integrierte Projektteams, um ein ganzheitliches digitales und reales Bauwerk zu schaffen.

Wie stellen Sie bei Ihren Projekten sicher, dass den unterschiedlichen Beteiligten in den verschiedenen Phasen eines Bauprojekts die jeweils benötigte Information rechtzeitig und in der notwendigen Detaillierung zur Verfügung steht? Und welche Rolle spielt der Besteller für Sie in diesem Kontext?
Wie bereits angesprochen, ist die Bestellung bzw. die Klärung der gegenseitigen Informationsbedürfnisse wesentlich. Dies ist aber keine Aufgabe einer einzelnen Rolle – sprich des Bauherrn allein. Wir versuchen hier möglichst alle an den Tisch zu bekommen, wobei der Besteller natürlich eine zentrale Rolle spielt. Aufgrund der Ziele und Informationsergebnisse definieren wir die nötigen Lieferergebnisse und halten diese für alle einsehbar fest – wo möglich bereits mit dem BIM-Profil-Server. Im Verlauf des Projekts versuchen wir, uns immer wieder daran zu orientieren und bauen die Qualitätssicherung der Fachmodelle darauf auf.

https://www.ittenbrechbuehl.ch/de/digitales-planen-und-bauen

    

«Für die KBOB stehen niederschwellige, pragmatische und praxisorientierte Lösungsvorschläge im Vordergrund, die den KBOB-Mitgliedern ebenso wie den Anbietern ausreichend Spielraum lassen, projektbezogen zweckmässige Bestellungen bzw. Angebote zu formulieren.»

Anna Wimmer, Fachexpertin der Koordinationskonferenz der Bau- und Liegenschaftsorgane der öffentlichen Bauherren (KBOB)

Warum ist es aus Ihrer Sicht wichtig, die Bestellerkompetenz der Bauherren zu fördern?
Wir befinden uns in Bezug auf das Informationsmanagement bei Bauwerken mitten in einem Innovations- und Transformationsprozess: Normen und Standards werden erarbeitet, ein branchenübergreifendes, gemeinsames Verständnis hat sich in der Praxis aber noch nicht etabliert. Um hier einen Beitrag zu leisten, ist es essenziell, dass die Mitglieder der KBOB über die Bestellerkompetenz verfügen, Einstiegs- und Pilotprojekte auszuschreiben. Für die KBOB stehen niederschwellige, pragmatische und praxisorientierte Lösungsvorschläge im Vordergrund, die den KBOB-Mitgliedern ebenso wie den Anbietern ausreichend Spielraum lassen, projektbezogen zweckmässige Bestellungen bzw. Angebote zu formulieren.

Was sind für Sie die Herausforderungen beim Daten- und Informationsmanagement?
Die öffentliche Hand tritt am Markt sowohl als Bauherrin und Bestellerin als auch – und das wird meist übersehen – als Eigentümerin und Betreiberin von grossen, mehrere hundert bis mehrere tausend Objekte umfassenden Immobilienportfolios auf. Die Mitglieder der KBOB verfügen im Allgemeinen über hochwertige Daten zu ihren Bauwerken, sowohl in digitaler als auch in analoger Form. Diese sind über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte gewachsen, stammen aus unterschiedlichsten Quellen und sind dementsprechend heterogen. Das Vernetzen und Zusammenfügen von Daten zu sinnvollen Informationen war, ist und bleibt für uns eine ebenso altbekannte wie grosse Herausforderung, genauso wie deren Pflege und Weiterentwicklung. Ansonsten stehen wir vor denselben Fragen wie andere Bauherren auch: Welche Daten brauchen wir wirklich? Wie stellen wir ein schlankes, lebenszyklusorientiertes Informationsmanagement sicher? Wie sehen die rechtlichen Rahmenbedingungen national und international (Haftung, Nutzung, Schutz) aus? Wie können wir Daten bei der Verfolgung von Themen wie Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft, Lebenszykluskosten usw. nutzen? Wie stellen wir langfristig Stabilität und Flexibilität gleichermassen sicher?

Wie können Sie hier Unterstützung bieten?
Im März dieses Jahres hat die KBOB die Vertragsbeilage «Anwendung der Methode BIM im Hochbau bei Generalplanermandaten» sowie die «FAQ zum Dokument ‹Anwendung der Methode BIM im Hochbau bei Generalplanermandaten›» publiziert. Praxisorientiert machen wir darin einen Vorschlag, wie die Umsetzung der Methode BIM im Rahmen eines KBOB-Planerauftrags beschrieben werden kann. Dieses Jahr sind ein analoges Anwendungsdokument für die Bereiche Infrastruktur/ Tiefbau in Arbeit und – hier wird es für das Informationsmanagement richtig interessant – ein Vorschlag für die Beschreibung der Anwendungsfälle «Flächen und Volumen» sowie «Mengen und Kosten» bei der Erbringung der Grundleistungen, also derjenigen Leistungen, die gemäss den LHO des SIA «im Allgemeinen erforderlich und ausreichend» sind. Diese Dokumente erarbeiten wir aus Eigentümersicht in der Ad-hoc-Arbeitsgruppe BIM der KBOB unter Mitwirkung von Branchen- und Fachverbänden wie CRB.

    

«Die grösste Herausforderung liegt darin, die relevanten Daten zu definieren.»

Nicolas Gysi, Leiter Business Analyse & Qualitätssicherung, BVK
 

Warum ist es auch Ihrer Sicht wichtig, die Bestellerkompetenz der Bauherren zu fördern?
Die Bauherren müssen in der Lage sein, ihre Bedürfnisse in Bezug auf Daten und Informationen präzise, verständlich und einheitlich zu formulieren.

Worin sehen Sie als Besteller die Herausforderungen beim Daten- und Informationsmanagement?
Für mich liegt die Herausforderung darin, die relevanten Daten – bezogen auf den gesamten Lebenszyklus – zu definieren. Normalerweise werden in der Bauphase viel zu viel Daten produziert, die dann im Betrieb gar nicht oder in einer anderen Form benötigt werden. Es ist entscheidend, die relevanten Daten in der benötigten Form festzuhalten. Wir trennen bei der Dokumentation Projekt- und Objektdaten.

Wie organisieren Sie Ihr Daten- und Informationsmanagement?
Die Projektdaten befinden sich fast ausschliesslich in Projekträumen, bei den Objektdaten verwenden wir zum Teil Systeme.

Können Sie die für ein Bauprojekt erstellten Grundlagen heute bereits für den Betrieb nutzen?
Ja, bei den Grundrissen (Flächen und Pläne für CAFM-Systeme) funktioniert es voll und ganz, bei der Haustechnik und bei anderen strategischen Bauteilen ist es noch nicht zufriedenstellend. Aktuell sammeln wir erste Erfahrungen mit BIM in verschiedenen Projekten, die Überführung in den operativen Betrieb ist noch nicht abschliessend definiert.

Und wie sieht es bei neuen Projekten aus, können Sie die für ein Projekt erarbeiteten Grundlagen für ein neues Projekt übernehmen und anpassen oder beginnen Sie immer wieder von vorn?
Geschätzt beginnen wir irgendwo in der Mitte, aber wir können die Grundlagen sicher nicht einfach übernehmen.

    

Fazit

Aus den Antworten des Planers und der Bauherren wird deutlich, wie wichtig eine offene Kommunikation und die gemeinsame Klärung der gegenseitigen Informationsbedürfnisse für die erfolgreiche Abwicklung von BIM-Bauprojekten sind. Die Einigung darüber, welche relevanten Bauwerksinformationen wann und wie auszutauschen sind, ist zentral. Der BIM-Profil-Server bietet hier Unterstützung und übernimmt das Management dieser Informationen.

Weiterentwicklung BIM-Profil-Server

Seit dem Go-live Mitte März 2021 kann der BIM-Profil-Server kostenlos getestet werden. Das erste Release wird kontinuierlich weiterentwickelt. Dies bedeutet, dass neue Funktionalitäten dazukommen, aber auch neue Erkenntnisse aus den Rückmeldungen und Wünschen der ersten Anwender und Anwenderinnen aufgenommen werden. Eine wichtige Rolle spielt dabei der fortlaufende Ausbau des Referenz-Datenkatalogs und der Referenz-Prozessstrukturen, die für alle neuen Projekte im BIM-Profil-Server zur Verfügung stehen, sowie die Bearbeitung bzw. Verwaltung von neuen projekt- oder fachbereichspezifischen Datenkatalogen. In diesem Zusammenhang wird das Mapping auf verschiedene IFC-Versionen möglich sein. Eine wichtige Weiterentwicklung stellt die Exportfunktion dar, die den Austausch von Profilen in maschinenlesbarer Form ermöglicht. Damit lassen sich die spezifizierten Informationsanforderungen automatisch in andere Applikationen importieren. Dort können sie dann für die Bearbeitung und Überprüfung der digitalen Bauwerksmodelle genutzt werden.

Als Format für den maschinenlesbaren Austausch der Profile wird der Standard «Information Delivery Specification (IDS)» von buildingSMART genutzt. Dieser Standard liegt derzeit in einem ersten Entwurf vor und seine Entwicklung wird durch das Projekt BIM-Profil-Server aktiv unterstützt.

 

«Der zeitgemässe Einsatz von technischen Hilfsmitteln wie 3D-CAD, BIM oder Datenbanken führt bei korrektem Einsatz zu einer Verbesserung der Kommunikation auf Basis von belastbaren Informationen und damit zu einem besseren gemeinsamen Verständnis für alle Projektbeteiligten. Will man materielle oder personelle Ressourcen optimal einsetzen, muss man jedoch die Zusammenarbeit zwischen Bestellung, Planung und Ausführung optimieren. Virtual Design and Construction (VDC) ist die Grundlage, damit Projektteams ziel- und wertorientiert unter Einbezug des Informationsmanagements (z.B. BIM) und der geeigneten Prozessformen optimal zusammenarbeiten können. Hier spielt der BIM-Profil-Server eine zentrale Rolle. Wenn sich die Beteiligten über das Kunden- und Projektziel sowie die  Meilensteine einig sind, kann der Informationsaustausch definiert und damit die Zusammenarbeit optimal gestaltet werden. Integration statt Konfrontation ist dabei entscheidend. Damit sind nicht nur physische, sondern auch soziale Systeme wie die Zusammenarbeit von Organisationen, Teams und Personen gemeint. Integrating Project Delivery (IPD) ist als Strategie zu verstehen, ein möglichst optimales Bauwerk für die Nutzung zu erstellen. Dabei werden die relevanten Anspruchsgruppen in den Entstehungsprozess eingebunden. Die heute meist hierarchischen Strukturen werden dabei nicht komplett aufgelöst, jedoch durch gesamtheitliche, teamorientierte Formen der Zusammenarbeit ergänzt. Damit diese Mechanismen erfolgreich angewendet werden, sind Anreize zu schaffen, welche nicht nur monetär zu definieren sind.»

Model-Checker

Auch der «Planung der Planung» muss eine grosse Aufmerksamkeit zukommen. D.h., es muss bereits früh festgelegt werden können, wer wem welche Information wann, wofür und wie liefert. Dafür steht der BIM-Profil-Server bereit.  Selbstverständlich sollte das, was spezifiziert wurde, dann in der Folge auch jederzeit nachvollziehbar und letztlich auch überprüfbar sein. Hierfür bieten sich externe Model-Checker an, die regelbasiert die Informationen prüfen können. Der Anwender überprüft mit einem Model-Checker die Bauteil-Informationen in einer IFC-Datei auf Korrektheit und Vollständigkeit, bezogen auf einen bestimmten Anwendungsfall. Als Prüfreferenz verwendet er dazu die Bauteil-Informationen aus dem BIM-Profil-Server. Im BIM-Profil-Server wurde dazu ein entsprechendes Profil angelegt, in dem unter anderem festgelegt wurde, welche Eigenschaften Bauteile in einem Bauwerksmodell aufweisen müssen, um einen bestimmten Anwendungsfall unterstützen zu können.