Pünktlich, transparent und im Budget

April 2018 | Handelsblatt | Bauen der Zukunft

Pünktlich, transparent und im Budget

Deutschlands Baubranche setzt endlich auf digitale Lösungen, um effizienter zu werden.

Illustration: Viktoria Marie Schiffer
Axel Novak / Redaktion

Autonome Baumaschinen liefern Material an, wenn es benötigt wird. 3D-Drucker fertigen tragende Elemente vor Ort. Drohnen und kleine Satelliten halten Architekten und Bauingenieure über die aktuellen Baufortschritte auf dem Laufenden. Digital gesteuerte Betonmischer befüllen intelligente Verteilmaschinen, die den Baustoff präzise ausbringen. Durch die digitale Vernetzung von Geräten, Bauteilen und Gewerken können auch die Handwerker perfekt zusammen arbeiten, die bislang durch lange Trocknungs- oder Planungsschichten nur aufeinanderfolgen konnten. Eine lückenlose und durchgängig digitale Kommunikation zwischen Bauleiter, Kunden, Finanzierungspartner und Lieferanten sorgt für Transparenz und Effizienz auf der Baustelle.

 

Digitale Lösungen wenig genutzt

 

Was sich wie das Konzept einer effizienten Baustelle auf der Höhe der Zeit anhört, liegt tatsächlich noch in weiter Ferne. Denn die Digitalisierung hat die Bauwirtschaft in ihrer Breite noch nicht erreicht. Mit teilweise fatalen Auswirkungen: Drei Viertel der Eigenheime, die in den vergangenen fünf Jahren in Deutschland errichtet worden sind, wurden bis zur Fertigstellung deutlich teurer als geplant. Das ergab eine Studie, die der Bauherren-Berater Almondia im vergangenen Jahr angefertigt hat. Und jedes zweite Gebäude wurde nicht zum geplanten Zeitpunkt fertig. Ein Viertel der Häuser und Wohnungen konnte erst mit drei Monaten oder mehr Verzögerung bezogen werden.


Ähnlich bei öffentlichen Bauten: Abseits von den großen spektakulären Bauverzögerungen wie am Flughafen München – zwölf Jahre lagen zwischen Baubeginn und Eröffnung – oder am Flughafen BER in Berlin – hier könnten 14 lange Baujahre bis zur Eröffnung ins Land gehen – tut sich die öffentliche Hand in vielen Bundesländern schwer, dringend notwendige Schulen, Kitas oder andere Gebäude zu errichten.


Dafür sind nicht nur langwierige Genehmigungsverfahren oder geänderte Anforderungen verantwortlich, die öffentliche Bauten verzögern und verteuern. Sondern zu einem Gutteil auch die Bauunternehmen. Die Bauindustrie in Deutschland ist vor allem von vielen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) geprägt. Wenn sie zusammenarbeiten, dann oft zu langsam, zu veraltet – und ineffizient.


Ein digitaler Zwilling namens BIM

 

Dabei gibt es bereits digitale Planungsmethoden, die zu mehr Effizienz führen könnten. BIM etwa – so heißt das „Building Information Modeling“-Verfahren, nach dem Gebäude vor Baubeginn am Rechner detailliert entworfen und geplant werden. Ein digitaler Zwilling des Bauprojekts ermöglicht eine dreidimensionale und objektorientierte Entwurfs- und Ausführungsplanung für die vernetzte, unternehmensübergreifende Arbeit aller am Bau beteiligten Teams. So könnten die vielen kleinen und mittelständigen deutschen Bauunternehmen Effizienz und Qualität entlang der gesamten Wertschöpfungskette erhöhen.


„Die Baubranche braucht die intelligente Baustelle 4.0, auf der unter anderem alle Gewerke und Maschinen vernetzt sind", sagt Kai-Stefan Schober, Partner bei den Beratern von Roland Berger. „So können alle Phasen des Bauprojekts optimiert und die Effizienz erhöht werden.“ Innovative Technologien bieten der Baubranche aber nicht nur mehr Effizienz, sondern ermöglichen neue Geschäftsfelder und zusätzliche Wachstumsmöglichkeiten.


Im Ausland ist das schon seit vielen Jahren der Fall. Dänemark, Norwegen und Finnland legten schon vor mehr als zehn Jahren gesetzlich fest, bei öffentlichen Bauprojekten BIM einzusetzen. In Großbritannien müssen seit 2016 die Planung und Errichtung öffentlicher Hochbauten mit BIM erfolgen. Deutschland hingegen hinkt in der BIM-Implementierung hinterher: Einer Studie des Fraunhofer IAO zufolge arbeitete 2015 nur etwa jedes dritte deutsche Unternehmen bei Großprojekten mit BIM.  


Damit sich das künftig auch in Deutschland ändert, hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Ende 2015 einen Stufenplan vorgelegt, um BIM bei großen Infrastrukturprojekten einzuführen: Ab 2020 sollen alle großen Projekte zumindest digital geplant und gebaut werden.


„Etwa 75 Prozent der Unternehmen im Baumittelstand und größer haben sich zumindest einmal theoretisch mit BIM auseinandergesetzt“, sagt Helmut Bramann, Mitglied der Geschäftsführung beim Hauptverband der Deutschen Bauindustrie. „Aber nur sehr wenige Branchenbeteiligte haben BIM-Projekte bisher tatsächlich ausgeführt.“ Im Hochbau seien es zwischen 10 und 15 Prozent, im Infrastrukturbau deutlich weniger.
 

Pilotprojekte bei der Deutschen Bahn

 

Ein Unternehmen setzt schon seit geraumer Zeit auf BIM, die Deutsche Bahn: „Als größter Betreiber von Schieneninfrastruktur in Europa haben wir eine Pionierrolle bei BIM übernommen“, sagte Heinz Ehrbar, Leiter Management Großprojekte bei der DB Netz, Ende 2015. „In fünf Jahren werden alle neuen standardisierbaren und komplexen Projekte mit BIM geplant.“ Seit 2017 werden alle kleinen und mittleren Verkehrsstationen sowie standardisierte Bauwerke im Schienennetz mit BIM geplant und gebaut. Bis 2020 soll BIM auch für komplexe Infrastruktur-Großprojekte, also für ganze Strecken mit all ihren Bauwerken und technischen Anlagen, eingeführt werden. Derzeit erprobt die DB das Verfahren in 13 Pilotprojekten, die vom Bund gefördert werden. Zum Beispiel im Bahntunnel Rastatt. Dort zeigen sich allerdings auch die Grenzen aller Planung: Der Tunnel wurde konventionell geplant, ein 3D-Modell sollte dann Betrieb, Wartung und Instandhaltung vorbereiten. Im Sommer 2017 allerdings sackten Teile des Tunnels ab. Bis heute ist die Baustelle Anschauungsmaterial für Gutachter.


Die wichtigste Voraussetzung für BIM sind digitale Daten. In einem Projekt müssen Tausende Datensätze zusammengeführt und analysiert werden, um zu einer belastbaren Planung zu kommen. Dazu gehört, dass auch der kleinste Zulieferer und Subunternehmer in der Lage ist, die entsprechenden Daten zu generieren und über kompatible Schnittstellen allen Beteiligten zur Verfügung zu stellen.