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Die Geschichte von Building Information Modeling

Was ist BIM überhaupt? Eine kurze Zusammenfassung

Building Information Modeling, kurz BIM, ist eine Methode mit der eine vernetzte Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden möglich ist. Dabei entsteht eine digitale Darstellung, also ein 3D-Modell, dass Informationen zu physischen und funktionellen Merkmalen eines Gebäudes enthält. Die Informationen werden zentral an einem Ort gesammelt und sind so für jeden Beteiligten zugänglich. Das Bauwerksdatenmodell ist mit all seinen Informationen eine zuverlässige Entscheidungsgrundlage während des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes, von der Idee bis zum Rückbau.

Mit dem Einsatz der Arbeitsmethode ergeben sich zahlreiche Vorteile für alle beteiligten Interessengruppen aus verschiedenen Bereichen, wie der Bau- und Immobilienbranche oder dem Facility-Management. Ein Vorteil der BIM-Methode ist vor allem die zentrale Datenverwaltung, denn jegliche Informationen sind von einem Ort abrufbar. Sodass ein strukturiertes und effizientes Arbeiten möglich ist. Weitere Informationen zum Thema BIM haben wir auf unserer Seite BIM für Sie zusammengetragen.

Die Entstehung von Building Information Modeling

Die Geschichte von BIM geht weiter zurück, als manch einer denken mag. Der Ursprung von Building Information Modeling ist kein festes Datum und nicht zu 100 % geklärt. Fest steht jedoch, es war ein schleichender Prozess und eine stetige Weiterentwicklung. Trotz der langjährigen Entwicklung und dem Kenntnisstand ist BIM heute immer noch nicht überall etabliert. Unsere Zusammenfassung der Geschichte gibt Ihnen einen Überblick über die Geschehnisse, die dazu geführt haben, dass wir BIM heute so nutzen können. Ursprünglich stammt BIM aus der Automobilindustrie. Wir betrachten in diesem Beitrag jedoch ausschließlich den Bereich des Bauwesens.

Die ersten Ansätze von BIM

Um die Geschichte von BIM verstehen zu können müssen wir in die späten 50er blicken. 1957 wurde Pronto von dem US-amerikanischen Dr. Patrick J. Hanratty entwickelt. Es war die erste kommerzielle Software für die computergestützte Fertigung (CAM). Kurze Zeit später beschäftigte sich Hanratty mit einer computergenerierten Grafik, woraus 1961 DAC (Design Automated by Computer) entstand. Dies war das erste CAM/CAD-System mit interaktiver Grafik.

Die Weiterentwicklung der Systeme gingen stetig voran. 1963 entwickelte Ivan Sutherland das erste computergestützte Design (CAD) mit einer grafischen Benutzeroberfläche, unter dem Namen “Sketchpad”. Ein großer Durchbruch in der Entwicklung der Computergrafik und später für die Methode Building Information Modeling.

Das vorläufige Modell einer Datenbank

Mitte der 70er Jahre veröffentlichte der ausgebildete Architekt Charles M. Eastman seine Arbeit über einen Prototyp namens Building Description System (BDS). Darin ging es um die Idee eines parametrischen Designs und hochwertig berechenbare 3D-Darstellungen mit einer integrierten Datenbank für visuelle und quantitative Analysen. Er kritisierte auch Zeichnungen, für ihre Tendenz im Laufe der Zeit zu verfallen und das Gebäude nicht darzustellen, wenn Renovierungsarbeiten stattfinden und Zeichnungen nicht aktualisiert werden. Daraufhin tauchten der Begriff der automatisierten Modellüberprüfung auf, um “die Regelmäßigkeit des Designs zu überprüfen”. Im Grunde handelte diese Arbeit über BIM wie wir es heute kennen. Er entwarf das Programm, dass jedem Nutzer Zugriff auf eine sortierte Datenbank erteilte. In der Datenbank wurden auch grafische Benutzeroberflächen mit orthografischen und perspektivischen Ansichten verwendet. BDS war eines der ersten Projekte, wodurch erfolgreich eine Gebäudedatenbank erstellt werden konnte.

Die Entwicklung zu BIM wie wir es heute kennen

In den 80ern wurden immer mehr Systeme entwickelt, die auch teilweise bei Bauprojekten eingesetzt wurden. Während des Kalten Krieges schmuggelte das Computergenie Gábor Bojár Apple-Computer nach Ungarn, um eine Software zu entwickeln. 1982 begann er mit der Entwicklung von ArchiCAD. Später wurde ArchiCAD zur ersten BIM-fähigen Software, die auf einem PC verfügbar war.

Der Begriff “Building Modeling” wird 1986 zum ersten Mal in einem Artikel verwendet. Der Autor, Robert Aish stellt darin fest, dass die Arbeit mit CAD mit mehreren Teams nur dann effektiv sei, wenn für alle Beteiligten die notwendigen Informationen in geeigneter Weise angezeigt werden können. Seiner Meinung nach war ein integriertes CAD-System eine Lösung, um die Koordination und Beschaffung der Informationen zu erleichtern.

1992 war es nur noch ein kleiner Sprung von “Building Modeling” zu “Building Information Modeling” oder BIM. Dieser Ausdruck wurde zum ersten Mal von G.A. van Nederveen und F. Tolman in einem Artikel der Zeitschrift “Automation in Construction” verwendet. Darin erklärten die Autoren wie verschiedene Modelle eines Bauwerks von Beteiligten zusammengetragen werden, um ein gemeinsames Bauwerksmodell zu bilden.

Im Laufe der Jahre wurden immer mehr Software entwickelt, die das BIM-Konzept revolutionieren, wie zum Beispiel im Jahr 2000 das Programm Revit. Doch die größte Verbreitung erreichte BIM erst im letzten Jahrzehnt. Denn dort haben einige Länder die Vorzüge von BIM erkannt und so wurde die Methode teilweise in die europäische Gesetzgebung implementiert.

Menschen arbeiten am Holztisch mit BIM

Die Pioniere der BIM Implementierung

Die skandinavischen Länder Norwegen, Finnland, Dänemark und Schweden sind die ersten Länder, die den Einsatz der BIM-Methode bei öffentlichen Projekten durchgesetzt haben. Sie haben sich zu der gemeinnützigen Organisation “buildingSMART Nordic” zusammengetan, um den Aufbau einer nachhaltigen Umwelt zu fördern. Dabei setzen sie auf einen sorgfältigen Austausch- und Übermittlung von Informationen, mit Berücksichtigung internationaler Standards im Bauwesen. Und das sowohl im privaten, als auch im öffentlichen Sektor. Durch die Arbeit mit BIM ergeben sich einige weitreichende Vorteile. Es gibt kürzere Bauzeiten und Kosten bei jedem Bauprojekt. Die Ergebnisse eines Baus sind generell vorhersehbar und das Risiko einer Fehlplanung wird minimiert. Jedes neue Gebäude wird leistungsstark und energieeffizient gebaut, wodurch die Umwelt geschützt wird und weniger Kosten im Betrieb entstehen. Da es eine Pflicht ist die BIM-Methode bei neuen Projekten anzuwenden, gelten die Vorteile nicht nur für einzelne Projekte, sondern flächendeckend für die Bauwerke der Länder.

Wie wird aktuell mit BIM gearbeitet? Die Länder im Vergleich

Viele Länder haben BIM bereits erfolgreich implementiert. Um zu sehen, wie genau die BIM Implementierung hier in Deutschland und weiteren Ländern aussieht, haben wir einen Vergleich zwischen Dänemark, USA und Deutschland zusammengetragen.

Dänemark

Viele europäische Länder, wie Dänemark aber auch Großbritannien, realisieren bereits seit einigen Jahren Großprojekte mit der digitalen Planungsmethode. Grund dafür ist die starke Förderung der öffentlichen Hand in diesen Ländern. Seit 2007 ist BIM bei öffentlichen Vorhaben in Dänemark verpflichtend. Ab 2011 wurden die Richtlinien erweitert. Bei allen regionalen Projekten ab einem bestimmten Investitionsvolumen ist die Verwendung der BIM-Methode Pflicht. Mit dieser langjährigen Erfahrung gehört Dänemark im Bereich der Baudigitalisierung zu den einem der am meisten entwickelten Länder.

USA

BIM wurde in den USA erfunden. Da liegt es nahe, dass in diesem Land die Nutzung der Arbeitsmethode am fortschrittlichsten ist. Ende der 90er Jahre wurde der amerikanischen Industrie die Bedeutung von BIM im Bauwesen bewusst. Daraufhin gab es eine langsame Verbreitung der Arbeitsmethode in den verschiedenen Bundesstaaten. Die langsame Verbreitung ist auf die experimentelle Neigung der Amerikaner zurückzuführen. Da es keine einheitlichen Standards in Bezug auf BIM im ganzen Land gibt, verfügen Kunden und Auftragnehmer über unterschiedliche Methoden für jedes Projekt. Die Ungleichheit der Standards führen dazu, dass so schnellere Lösungen der Probleme durchgesetzt werden können. Zunächst wurde BIM an kleineren Projekten getestet, um daraus zu lernen und das Wissen später bei großen Projekten anzuwenden.

Die Disney Concert Hall gilt im Jahr 2003 als großes Pilotprojekt für die Einführung von BIM in den USA. Die Ergebnisse waren zunächst weit hinter den Erwartungen, denn das Gebäude konnte erst mit 7 Jahren Verzug und $ 174 Mio. Mehrkosten eröffnet werden. Sie haben schnell aus den Fehlern gelernt, denn durch Optimierungen konnte die USA die Methode fest etablieren und so können sie heute auf BIM nicht mehr verzichten.

Heute ist BIM in den USA ein fester Bestandteil. Große staatliche Auftraggeber verlangen bei Projekten die BIM-Methode bereits seit einigen Jahren. Auch private Auftraggeber fordern zunehmend die Nutzung von BIM bei Projekten. Damit sind die USA heute der größte Markt für BIM.

Deutschland

Die Bundesregierung hat ebenfalls die Vorteile von BIM erkannt, wenn auch recht spät. Sie möchte zunehmend auf die digitale Planungsmethode BIM setzen, um so Kosten und Risiken minimieren. Deshalb wurde 2015 ein Stufenplan zur Einführung der Arbeitsmethode für alle Verkehrs- und Infrastrukturprojekte beschlossen. Der Stufenplan beinhaltet 3 Phasen. Die erste Phase, die Vorbereitungsphase, erstreckt sich von 2015 bis 2017. In dieser Phase wurden erste Pilotprojekte mit der BIM-Methode gestartet, Aus- und Weiterbildungen gefördert und eine effektive Vorgehensweise beim Planen, Bauen und Betreiben mit BIM festgelegt. Ab 2017 wurden systematisch mehr Pilotprojekte durchgeführt. Bis Ende 2020 wird auch die dritte Phase beendet sein, sodass die breite Implementierung durchgeführt werden kann. Demnach ist für neu zu planende Projekte im Verkehrs- und Infrastrukturbereich die Arbeit mit der BIM-Methode verpflichtend.

Um alle Ergebnisse und Erkenntnisse aus diversen Projekten zu bündeln, wurde das Nationale BIM-Kompetenzzentrum gegründet. Es ist seit 2019 im Betrieb und soll ein einheitliches und abgestimmtes Vorgehen im Infrastruktur- und Hochbau ermöglichen. Zudem ist das Ziel des Zentrums die Digitalisierung im Bauwesen zu beschleunigen.

In Deutschland hat die Deutsche Bahn eine Pionierrolle in Bezug auf die Arbeit mit BIM eingenommen. Sie beschäftigt sich seit 2011 mit der digitalen Planung, also lange bevor der Stufenplan für das gesamte Land zum Einsatz kam. Ab 2020 sollen sämtliche Bauprojekte der Deutschen Bahn mit BIM umgesetzt werden. Auch wir konnten schon ein Projekt mit der Deutschen Bahn durchführen. Dabei haben wir ein ICE-Werk vermessen, um daraus einen Digitalen Zwilling zu erstellen. Das ganze Projekt wurde dabei mit der BIM-Methode geplant.

Fazit

Building Information Modeling ist keine Neuheit, die erst seit ein paar Jahren existiert. Durch die stetige Weiterentwicklung von Technologien und dem kollaborativen Arbeiten ist die Planungsmethode immer weiter gereift und findet heute in so vielen Bereichen ihre Anwendung. Die Entwicklung wurde von sehr viele Faktoren beeinflusst, die es heute erschweren einen exakten Zeitpunkt für die Geburtsstunde von BIM zu definieren. Gerade dieser Prozess macht die Geschichte so spannend.

Einige Länder setzen bereits seit Jahren erfolgreich Projekte mit BIM um. Aus unserem Vergleich geht hervor, dass Dänemark und USA weit fortgeschritten sind mit der Nutzung von BIM. Sie konnten viele Erfahrungen sammeln und die BIM-Implementierung auf weitere Bereiche, wie den privaten Sektor ausweiten. Im Vergleich dazu hängt Deutschland etwas hinterher. Doch auch hier wurden die Vorteile von BIM erkannt. So ist die Implementierung von BIM bei Verkehrs- und Infrastrukturprojekten fast abgeschlossen.

Wir von der DiConneX sind bereits Experten auf dem Gebiet BIM und konnten schon viele Projekte erfolgreich durchführen. Zusammen mit dem Digitalen Zwilling bieten wir die ideale Lösung, um Informationen von Gebäuden visuell nutzbar zu machen. Zusätzlich bieten wir verschiedene Schulungen rund um das Thema BIM an. Unsere Schulungen finden sowohl in Hamburg, als auch in virtueller Umgebung mit VR-Brille statt. Natürlich stehen wir auch für ein persönliches Gespräch zur Seite und unterstützen Sie bei der Implementierung von BIM. Lassen Sie sich beraten und fordern Sie hier Ihr kostenloses Erstgespräch an.