BIM-Level (auch Reifegradmodell oder Entwicklungsstufen)

In der Baubranche gewinnt BIM immer mehr an Bedeutung. Aber BIM ist nicht gleich BIM. Daher stellt sich in jedem Projekt die Frage, wie ausgeprägt der BIM Ansatz sein soll. Zu diesem Zweck werden üblicherweise vier Level unterschieden, auch Reifegrade oder Entwicklungsstufen genannt. In diesem Beitrag erläutern wir was hinter den einzelnen BIM-Leveln (BIM-Level 0 bis BIM-Level 3) zu verstehen ist und welche Arbeitsweise Sie bei dem jeweiligen BIM-Level erwartet. So können Sie für sich einen geeigneten BIM-Level finden und Maßnahmen für die weitere BIM Implementierung in ihrem Unternehmen treffen.

Die Kernfragen des folgenden Beitrags sind somit, woran genau wird der Reifegrad bzw. der jeweilige BIM Level festgemacht, wie wird er kommuniziert und wodurch wird er vergleichbar? Die BIM-Level treffen insbesondere Aussagen über die Art des Datenaustauschs, die Datentiefe sowie Formen der Zusammenarbeit:

BIM-Level 0

Bei BIM-Level 0 spricht man streng genommen noch nicht von BIM. Unter diesem Level ist lediglich die kollaborative Zusammenarbeit zu verstehen, d.h. das Arbeiten mit zeichnungsbasiertem CAD und dem Austausch von gedruckten Plänen zwischen den Projektbeteiligten. Ein richtiger BIM-Mehrwert ist hier noch nicht zu erwarten, denn der Austausch erfolgt weiterhin in nicht miteinander verknüpften 2D-Plänen bzw. in Papierform.

BIM-Level 1

Bei der Entwicklungsstufe BIM-Level 1 handelt es sich um die sogenannte Mindestvoraussetzung, die eine BIM-konforme Planung darstellt. In dieser Stufe besteht die Planung erstmals aus 3D-Modellen (statt 2D Plänen), die vom BIM-Modellierer oder einem CAD-Konstrukteur in einem entsprechenden 3D-basierten CAD Programm erzeugt werden. Die derzeit gängigen 3D-basierten Programme sind beispielsweise MicroStation, Revit, ArchiCAD oder Allplan.

Die Vorzüge der 3D-Arbeitsweise zu der 2D-Arbeitsweise bei BIM-Level 0 sind offensichtlich: Die 3D-Modelle ermöglichen eine Visualisierung von dreidimensionalen interdisziplinären Inhalten. Dies dient nun einer besseren Verständigung, da das Modell auch für fachfremde Projektbeteiligte, bspw. Bauherren, leichter verständlich ist. Aber auch auf der Arbeitsebene ergeben sich Vorteile: Bei der Koordination können gewerkeübergreifende Abstimmungen erfolgen, bspw. Technik hinter der Abhangdecke oder Ausfädelungen/ technische Anschlussbedingungen. Treten Kollisionen auf, ist das Problem schnell erkannt und kann gemeinsam besprochen werden. Durch ein sauberes Qualitätsmanagement kann ein Fachplaner schneller Unstimmigkeiten und Abweichungen mit anderen Gewerken erkennen. Das betrifft zum Beispiel falsch platzierte Leitungsführungen. Eine frühzeitige Identifikation solcher Konflikte führt zur schnellen Umsetzung erforderlicher Maßnahmen, bspw. bei der Schlitz- und Durchbruchsplanung. Nicht zuletzt lassen sich auch bei der Erstellung der Dokumentation Potenziale heben, bspw. Automatisierung der Planerstellung. Da in dieser Entwicklungsstufe erstmals auch grundlegende Attribute an den 3D Bauteilen gespeichert werden, werden zum Teil auch einfache Berechnungen im Modell sowie in einem begrenzten Rahmen automatische Massen- und Mengenermittlungen möglichen. Dies erfordert jedoch eine gründliche Modellierung.

Die Nutzung einer Projektplattform ist hier noch nicht zwingend für die Beteiligten vorgeschrieben, jedoch erfolgt in dieser Stufe bereits der elektronische Datenaustausch in einer gemeinsamen Datenumgebung bzw. Common Data Environment (CDE). In diesem Level stellt dies meist schlicht ein Dokumenten-Management-System (DMS) dar. Das entsprechende System wird häufig vom Auftraggeber vorgegeben und verwaltet.

BIM-Level 1 stellt den derzeit noch am häufigsten verwendeten BIM-Reifegrad dar.

BIM-Level 2

Bei dem BIM-Level 2 spielt die Informationsanreicherung der 3D Bauteile nun eine viel größere Rolle. Um dabei den Überblick zu behalten, werden die 3D Objekte nach Dimensionen unterschieden (bspw. LoG für Geometrie, LoI für Information). Jede beteiligte Disziplin arbeitet mit durchgängig objektbasierten, datenreichen Geometrie- und Informationsmodellen, welche je Leistungsphase nach den entsprechenden LOG und LOI bzw. Geometrie und Information unterschieden werden. (vgl. Blog Artikel „Wieviel BIM braucht man wirklich?“)

Im Sinne einer durchgängigen Objektorientierung steht für jedes Bauteil ein digitaler Zwilling (z.B. Wand, Decke, Boden, Heizkörper, Heiz- und Kühldecken, Lüftungsgeräte, Leuchten, u.v.m.), der nicht nur geometrisch visualisiert ist, sondern auch verschiedenste Informationen mitbringt. Aufgrund dessen können nun auch fachlich anspruchsvolle Berechnungen durchgeführt sowie nahezu vollautomatisiert Mengen und Massen ermittelt werden. Konkrete übliche Anwendungsfälle sind in diesem Zusammenhang auch die sog. 4D-Planung, also Bauzeitenplanerstellung anhand von Liefer- und Montagezeiten, sowie die sog. 5D-Planung, also modellbasierte Kostenermittlungen.

Um eine Kombination der interdisziplinären Daten überhaupt durchführen zu können, bedarf es zu Anfang eines jeden BIM-Projektes sauber definierte Regelungen zu Vorgehensweisen und gemeinsamen Datenaustauschformaten, um die Informationen aus den Dateiformaten anderer verfügbar zu machen und diese in einem BIM-Koordinationsmodell zu vereinen. In einem Open-BIM Projekt müssen die im Projekt vorgegebenen bzw. von den Projektbeteiligten verwendeten Autorensysteme das Dateiformat IFC (Industry Foundation Class) exportieren und importieren können.

Nach dem Importieren anderer Modelle in ein gemeinsames BIM-Koordinationsmodell, ist im Rahmen des BIM-Koordinationsmodells nun auch die automatische Kollisions- und Plausibilitätsüberprüfung möglich. Dies wird mit einer sogenannten Modellprüfungssoftware erreicht. Die Modellprüfung kann nicht nur auf geometrischer Ebene (LOG) erfolgen, sondern auch umfangreiche Qualitätschecks mit Schwerpunkt auf der Informationsebene (LOI) beinhalten.

Zu Kommunikation werden Aufgaben und Anmerkungen direkt mit dem Modell verknüpft, bspw. zum Zweck der Bauherrenkommunikation, aber auch zur Kommunikation von im Zuge der Modellkoordination offengelegten Diskrepanzen. In einem Open-BIM Projekt wird zu diesem Zweck das BCF-Format (BIM Collaboration Format) eingesetzt.

Die Nutzung eines CDEs ist für den effizienten Austausch der Modelle und Dokumente sowie zur Organisation der Aufgaben unumgänglich.

In Deutschland ist BIM-Level 2 noch nicht in allen Planungsbüros und Bauunternehmen verbreitet, vor allem nicht in kleinen Unternehmen. Doch genau darauf arbeiten die meisten Unternehmen in Deutschland hin.

BIM-Level 3

Kernmerkmale des BIM-Level 3 sind der Datenaustausch über eine umfassende Cloud-basierte Plattform, die konsequente Verwendung von lediglich nicht proprietären Datenformaten sowie die Verwendung bzw. Fortschreibung des Gebäudemodells über den gesamten Lebenszyklus hinweg.

In Level 3 werden wie schon in Level 2 Informationen aus den Teilmodellen der Disziplinen ausgetauscht und abgestimmt. Der Unterschied zum BIM-Level 2 ist, dass die Teilmodelle der Disziplinen in direkter Kommunikation miteinander stehen. Im Gegensatz zu BIM-Level-2 laufen viele Prozesse im Hintergrund. Besonders offensichtlich wird dies im Zusammenhang mit der Modellprüfung, die im BIM-Level 2 manuell unter Verwendung einer zusätzlichen Modellprüfungs-Software erfolgt, in BIM-Level 3 jedoch – ohne separate Software – im Hintergrund erfolgt, bspw. direkt innerhalb der Projektplattform. Auch der Datenaustausch erfolgt auf einem wesentlich höheren Niveau, bspw. beim Austausch von Modellinformationen mit Simulations- und Berechnungsprogrammen für Statik und Bauphysik. Durch das zentrale Teilen aller Informationen in einem Modell – bspw. über die offene IFC-Schnittstelle – sollen widersprüchliche Informationen direkt ausgeräumt werden. Für alle Projektbeteiligten stellt das digitale Gebäudemodell einen eindeutigen SPOT oder SSOT dar („der einzige Punkt der Wahrheit“, im engl. „Single Point of Truth“ oder „Single Source of Truth“).

Das von allen Disziplinen aufbereitete Gebäudemodell soll in BIM-Level 3 über den gesamten Lebenszyklus verwendbar sein und kontinuierlich entwickelt werden. Hierfür können nach der Fertigstellung des Gebäudes Daten in entsprechenden Dateiformaten und Datensätzen für den weiteren Lebenszyklus aufbereitet und beispielsweise dem Facility Management zur Verfügung gestellt werden. Im Gegensatz zu konventionellen Ansätzen stehen nun im Modell alle für das Asset Management, den Betrieb bis hin zum Abbruch erforderliche Informationen konsequent zentral im Modell zur Verfügung. Man spricht nun vom digitalen Gebäudezwilling.

In einer Open-BIM-Umgebung ist der Anspruch, dass das Modell eine vollständige Integration aller Disziplinen abbildet, indem ein einziges gemeinsames Projektgebäudemodell, auf das alle Projektbeteiligten zeitgleich zugreifen und über die BIM-Softwaren hinweg in einer Cloud-basierten Umgebung (iBIM) verwenden und bearbeiten können, aber noch nicht durchgängig umsetzbar. Erschwert wird die Erreichung dieses Levels durch nicht geklärte Themen wie Urheberrecht und Haftung sowie der Einbeziehung der BIM-Methode in die HOAI.

Der Name „BIM-Reifegradmodell“ lässt sich zusammenfassend aus der stufenweisen Implementierung von BIM herleiten. Die Strategie wäre demnach, dass BIM schrittweise in Stufen in die Arbeitsweise der Planungs- und Baubrache implementiert wird. Jede nächsthöhere Stufe (bzw. BIM-Level) ist von der Nutzung der vorherigen Stufe abhängig und erleichtert den Übergang zu Stufe 3.

Durch die Etablierung von BIG Open BIM in die Arbeitsweise der Planungs- und Baubranche wird das Ziel verfolgt, die Planung, den Bau und die Nutzung von Gebäuden sowie alle einhergehenden Prozesse nachhaltig, effizient und finanziell profitabler für alle Beteiligten zu gestalten.

DBI Tipps:

  • Es ist wichtig, sich klar zu werden, wieviel BIM man eigentlich möchte. Mit dieser Frage haben wir uns im Blog Artikel „Wieviel BIM braucht man wirklich?“ beschäftigt. Im Artikel findet man bereits die ersten DBI Tipps zusammengefasst.
  • Es ist wichtig, sich für eine Einsatzformen von BIM zu bekennen. Im Rahmen unseres Blog Artikels „Open BIM vs. Closed BIM – Die Herausforderungen“ haben wir Vor- und Nachteile behandelt. Dabei wird im Wesentlichen zwischen Little- vs. Big-BIM sowie zwischen Closed- vs. Open-BIM unterschieden.
  • Für die erfolgreiche BIM Implementierung ist es unverzichtbar eine saubere Auf- und Ablauforganisation zu etablieren. Eine Auseinandersetzung mit den Rollen, die im Rahmen der BIM Arbeitsweise erforderlich werden, ist in diesem Zusammenhang essenziell. In unseren vorangegangen Blog Artikeln zu den Themen „BIM Aufbauorganisation und Rollen“, „Die wichtigsten BIM Rollen aus Sicht des Auftraggebers“ und „Die wichtigsten BIM Rollen auf der Seite der Auftragnehmer“ haben wir uns bereits mit den Aufgaben der wichtigsten Rollen beschäftigt.
  • In zukünftigen Blog Artikeln stellen wir weitere Methoden, Werkzeuge und Denkmuster vor, die die erfolgreiche Einführung von BIM erleichtern. In einem der kommenden Artikel widmen wir uns daher speziell der Erarbeitung von Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) sowie BIM Abwicklungsplan (BAP)
  • Nicht zuletzt ist der Erfolg der BIM Implementierung aber auch immens abhängig von Erfahrung, Verständnis und Akzeptanz unter den Projektbeteiligten im eigenen Unternehmen.

Wir freuen uns, wenn Ihnen unser Beitrag gefallen hat und wir die Lust auf weitere Beiträge zu BIM und Projektmanagement Themen geweckt haben, dann folgen Sie uns auch gerne auf unseren LinkedIn, Xing und/ Facebook Seiten, um immer über neue Beiträge informiert zu sein.