BIM-Standards: ISO 19650 und mehr. Die verschiedenen Reifegrade des BIM-Reifegradmodells.

BIM-Standards definieren, wie Gebäudeinformationen erstellt, strukturiert und projektübergreifend geteilt werden sollten. Mit der weltweiten Verbreitung von BIM hat sich die Normenlandschaft von regionalen Reifegradmodellen hin zur international anerkannten ISO 19650 -Reihe entwickelt. Zu verstehen, welche BIM-Standards für Ihre Projekte gelten – und wie sie sich auf alles von LOD bis hin zum Informationsmanagement auswirken – ist für jeden AEC-Profi unerlässlich.

Dieser Leitfaden behandelt die wichtigsten heute gebräuchlichen BIM-Standards, wie BIM-Reifegrade gemessen werden und wie Compliance in der Praxis aussieht.

BIM-Standards und verschiedene BIM-Stufen

Es existieren bereits zahlreiche BIM-Standards, wobei die ISO 19650 eine der ersten eingeführten internationalen BIM-Normen ist. Die Internationale Organisation für Normung erstellt diese Standards, und bisher sind mindestens zwei Teile davon in Kraft und in Anwendung:

1. Konzepte und Prinzipien.
2. Lieferphase und Vermögenswerte.

Im Allgemeinen bezieht sich die ISO 19650 primär auf die Organisation und Digitalisierung verschiedener Informationen über Bauwerke im Ingenieurwesen, wobei BIM eine Methode zur Interaktion mit diesen Informationen darstellt. Die Ursprünge der ISO 19650 liegen in zwei britischen Normen: BS 1192 und PAS 1192-1.

Beide Standards zielen darauf ab, die Gesamtkosten im Bauwesen zu senken. Sie bieten einen effektiveren Rahmen, der die Zusammenarbeit verschiedener Projektbeteiligter unterstützt und nahezu alle Bauphasen verbessert. Weitere Teile der ISO 19650 befinden sich derzeit in der Entwicklung. Diese sollen sich unter anderem auf BIM-Sicherheit, Asset Management und die Betriebsphase im Allgemeinen konzentrieren.

Obwohl es verschiedene Ansätze gibt, sich dem Thema BIM-Standards und -Stufen zu nähern, erleichtert uns der Einstieg über die ISO-Formate die Darstellung, wie BIM-Stufen im Vereinigten Königreich qualifiziert werden.

Es sollte zudem beachtet werden, dass BIM-Stufen und BIM-Standards zwar in bestimmten Kontexten austauschbar verwendet werden können, einige ähnliche Konzepte jedoch grundlegend von BIM-Reifegraden zu unterscheiden sind, wie etwa der Detaillierungsgrad (Level of Development), Detaillierungsgrad (Level of Detail), und Informationsbedarf (Level of Information Needed). Keiner dieser Parameter steht in direktem Zusammenhang mit BIM-Standards oder -Stufen; daher ist es wichtig, diese Unterscheidung bei der weiteren Arbeit zu berücksichtigen.

Stufe 0 der britischen BIM-Standards

Im Allgemeinen sind drei verschiedene BIM-Informationsstufen bekannt, wobei es mindestens eine weitere gibt, die seltener verwendet wird. Der betreffende Standard wird als BIM-Stufe 0 bezeichnet und existiert technisch gesehen noch immer, auch wenn er eine vollständige Abwesenheit von Zusammenarbeit und eine Beschränkung auf 2D-CAD-Zeichnungen bedeutet. Man kann mit Sicherheit sagen, dass die Branche diese Stufe bereits seit geraumer Zeit hinter sich gelassen hat.

Stufe 1 der britischen BIM-Standards

Derzeit sind im Kontext der ISO 19650 zwei Stufen von BIM-Standards verfügbar. Stufe 1 wird vollständig durch die BS 1192 definiert – Collaborative production of construction, engineering, and architectural information. Diese Stufe umfasst mehrere Anforderungen:

• BS 7000-4 – Designmanagement
• BS 8541-2 – Empfehlungen für 2D-Symbole zur Verwendung mit Bauelementen
• ISO 12006-2 – Informationsklassifizierung im Bauwesen (Rahmenwerk)
• BS EN ISO 13567-1, 13567-2 – CAD-Übersicht, Codes und Formate für die Baudokumentation.

BIM-Stufe 1 ist die erste Informationsstufe von BIM. Sie arbeitet an der Integration von BIM-Teilen in den Bauprozess, einschließlich CDEs, einer einheitlichen Informationshierarchie, räumlicher Koordination, Rollen und Verantwortlichkeiten, die jedem bekannt sind, und so weiter. Die abteilungsübergreifende Koordination wird jedoch auf ein Minimum beschränkt, sodass die Vorteile einer nahtlosen Kommunikation und eines Datenaustauschs auf dieser Stufe praktisch nicht vorhanden sind.

Stufe 2 der britischen BIM-Standards

Die nächste Stufe der BIM-Standards in Großbritannien ist weitaus umfangreicher und umfasst mittlerweile 8 Kernstandards gleichzeitig. Jeder Standard kann zudem eine oder mehrere weitere Anforderungen enthalten, die den Standard auf die eine oder andere Weise beschreiben:

1. PAS 1192-2. Spezifikationen für das Datenmanagement in der Bereitstellungs- und Kapitalphase von Bauprojekten im Kontext von BIM.
2. PAS 1192-3. Spezifikationen für das Datenmanagement in der Betriebsphase von BIM-Projekten.
3. BS 1192-4. Kollaborative Erstellung und Austausch von Informationen.
4. PAS 1192-5. Intelligentes Asset-Management, digitale Umgebungen und sicherheitsrelevante BIM-Spezifikationen.
5. BIM-Protokoll.
6. dPoW (Digitaler Arbeitsplan).
7. BS 8536-1. Alles rund um die Gebäudeinfrastruktur.
8. Implementierung der ISO 12006-2:2015 zur Klassifizierung.

BIM-Stufe 2 hebt den Aspekt der Zusammenarbeit auf die nächste Ebene, fördert die Kooperation durch einen optimierten Informationsaustausch und die Koordination zwischen den Abteilungen und stellt jedem Beteiligten ein eigenes 3D-CAD-Modell des Projekts zur Verfügung. Es ist zudem die erste BIM-Reifegradstufe, die offene Formate wie IFC für den Datenaustausch zwischen verschiedenen Modellen nutzt. Diese BIM-Stufe ist seit 2016 in der gesamten britischen Bauindustrie als absolutes Minimum anerkannt und erfreut sich auch in vielen anderen Ländern weltweit großer Beliebtheit.

Ab BIM-Reifegrad 2 werden auch die fortgeschrittenen BIM-Dimensionen häufiger thematisiert. Dieses Konzept unterstützt nicht nur die Nutzung von BIM-Modellen zur Visualisierung (3D), sondern geht darüber hinaus, indem Konzepte wie 4D (Planung und Terminierung) und 5D (Ressourcenmanagement) regelmäßig in die Pläne für BIM-Reifegrad 2 integriert werden.

Zur kurzen Erinnerung: Das Konzept der BIM-Dimensionen ähnelt zwar den in diesem Artikel besprochenen BIM-Reifegraden, weist jedoch einen wesentlichen Unterschied auf. Bei den BIM-Dimensionen geht es weniger um die Bewertung der Ist-Situation, sondern vielmehr um die Verbesserung bestehender Fähigkeiten durch eine Kombination von Methoden und Praktiken innerhalb eines Spezialisierungsbereichs.

Stufe 3 der britischen BIM-Standards

Was die Normung betrifft, ist Stufe 3 derzeit noch nicht so ausgereift wie die anderen beiden, befindet sich jedoch in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess. Die voraussichtliche Liste der Standards, die in diese Stufe aufgenommen werden, sieht wie folgt aus:

• ISO 12006-3. Bauwesen.
• ISO 16739. Facility Management.
• ISO 29481-1. Methodik und Format von IDM.
• ISO 29481-2. Interaktion mit IDM.
• BS 8541-1, BS 8541-3, BS 8541-4, BS 8541-5, BS 8541-6 und weitere.

BIM-Stufe 3, oft als „Open BIM“ oder „integriertes BIM“ bezeichnet, soll durch einheitliche Informationsstandards, gemeinsam genutzte Projektmodelle, gleichzeitiges Arbeiten am selben Modell und viele weitere Optionen höhere Standards bei Kooperation und Zusammenarbeit durchsetzen.

Diese Stufe wird mitunter unterschiedlich definiert, da sie noch nicht so weit verbreitet und etabliert ist wie Stufe 2. Gleichzeitig sind die erwarteten Vorteile beim Übergang von BIM-Stufe 2 auf Stufe 3 enorm, darunter beispiellose Möglichkeiten der Zusammenarbeit, ein nahtloser Informationsaustausch, die vollständige Integration verschiedener IoT-Geräte in die Infrastruktur und mehr.

Die höchste der bestehenden BIM-Reifegrade ist zudem die einzige, die einige der fortgeschrittensten BIM-Dimensionen unterstützt, darunter 6D (Nachhaltigkeit und ökologisches Bauen) und 7D (integriertes Facility Management).

Die Einführung von BIM-Stufe 3 im gleichen Umfang und Tempo wie bei Stufe 2 hat sich jedoch als weitaus komplexer erwiesen, selbst am Beispiel eines einzelnen Landes (wie Großbritannien). Die Schwierigkeit der Implementierung und die anfänglichen Kosten für alle Änderungen und Anpassungen sind diesmal deutlich höher, weshalb viele Bauunternehmen nicht besonders erpicht darauf sind, die Einführung von BIM-Stufe 3 zu beschleunigen.

Daher definiert die Strategie „Digital Built Britain“ des Vereinigten Königreichs vier verschiedene Stufen der Einführung, anstatt BIM-Stufe 3 für alle Bauprojekte zur Pflicht zu machen. Diese vier Stufen sind:

• 3A – Verbesserungen am bestehenden Stufe-2-Modell vornehmen.
• 3B – Neuere Systeme und Technologien einführen.
• 3C – Entwicklung neuer Geschäftsmodelle mit einer anderen Perspektive auf die gesamte Branche.
• 3D – Aufbau auf der Autorität, die BIM weltweit genießt.

Alle vier Stufen dienen dazu, ein solides Fundament für den bevorstehenden Übergang zu Stufe 3 zu schaffen. Dennoch versucht die Regierung nicht, diesen Prozess zu überstürzen, vor allem deshalb, weil Großbritannien bereits seit Jahren eine Vorreiterrolle bei der staatlich verordneten Einführung von BIM einnimmt.

BIM-Stufe 4 und darüber hinaus

Das Konzept von BIM entwickelt sich ständig weiter und verbessert sich, wobei regelmäßig neue Funktionen und Standards hinzukommen. Das Thema BIM-Reifegrade bildet da keine Ausnahme. Zum Beispiel BIM-Reifegrad 4 wurde vor Kurzem eingeführt, mit einem starken Fokus auf Gesundheit, Sicherheit und soziale Auswirkungen.

BIM-Level 4 gilt als die fortschrittlichste Stufe der BIM-Reife. Sie umfasst generatives Design, fortschrittliche Datenanalysen, automatisierte Bauanalysen und weitere High-Tech-Funktionen, um den gesamten Gebäudelebenszyklus von Anfang bis Ende zu optimieren.

Dieses Konzept ist jedoch noch zu neu und unausgereift, um in großem Maßstab von Bedeutung zu sein, weshalb die Informationen darüber noch sehr begrenzt sind.

Messung von BIM-Reifegraden

Wie bei jedem hochspezialisierten Bewertungsprozess kann die Durchführung einer BIM-Reifegradanalyse aus verschiedenen Gründen eine Herausforderung darstellen. Eines der größten Probleme ist das Potenzial für Voreingenommenheit, selbst wenn diese unbeabsichtigt ist, was die Ergebnisse der Bewertung verfälschen und zu falschen Unternehmenszielen führen kann.

Es gibt verschiedene Methoden, um sich selbst einzuschätzen, anstatt die aktuelle Situation nur blind anzunehmen. Die BIM Maturity Matrix der BIMe Initiative (BIM Excellence) ist ein wertvolles Instrument, um den aktuellen BIM-Reifegrad einer Organisation durch eine gründliche Bewertung verschiedener Parameter zu ermitteln.

Die BIM Maturity Matrix verwendet in ihrer Struktur zwei Achsen: den BIM Maturity Index und die BIM-Fähigkeit.

Ersterer ist eine numerische Darstellung der aktuellen Fähigkeit, die Qualität der Unternehmensprozesse zu verbessern. Letztere stellt das absolute Minimum an BIM-Fähigkeiten dar, das ein Unternehmen basierend auf seinen Möglichkeiten und Chancen erbringen sollte.

Die gesamte Maturity Matrix enthält eine Bewertungsvorlage sowie eine Anleitung zur Anwendung. Wir empfehlen Ihnen dringend, sich damit zu befassen, wenn Sie eine BIM-Reifegradanalyse für Ihr Unternehmen durchführen möchten.

Die größten Herausforderungen bei der Messung und Verbesserung von BIM-Reifegraden

Der gesamte Bewertungsprozess kann etwas subjektiv sein, aber es gibt noch ein weiteres erhebliches Problem, auf das die Messung der BIM-Reife regelmäßig stößt. Das Problem liegt in der fragmentierten Natur der Branche, die nach wie vor die meisten Bauprojekte beeinträchtigt.

Die Realität in der Baubranche sieht so aus, dass viele Bauprojekte in mehreren Schritten durchgeführt werden, wobei jeder Schritt von einem separaten Team oder einer anderen Organisation geleitet und koordiniert wird. Dies führt dazu, dass für jede neue Projektphase von Anfang bis Ende unterschiedliche BIM-Standards und -Regeln angewendet werden, was zudem die Ergebnisse jeder Bewertung fragmentiert.

In solchen Szenarien wird selbst dann, wenn ein einzelner Generalunternehmer viele verschiedene BIM-Funktionen (wie zum Beispiel 4D- und 5D-BIM) implementiert, dies aufgrund der mangelnden Koordination mit anderen Projektteams bestenfalls als BIM-Reifegrad 1 eingestuft.

Die oben beschriebene Situation ist so verbreitet, dass sie sogar einen eigenen Namen hat: „Little BIM“ oder „Lonely BIM“. Dies steht für eine BIM-Implementierung, die aus irgendeinem Grund nicht von anderen Projektbeteiligten unterstützt oder koordiniert wird, wodurch sie deutlich weniger effektiv ist als ursprünglich beabsichtigt. In diesem Zusammenhang ist es ratsam, daran zu erinnern, dass die britischen BIM-Reifegrade nicht die einzige Möglichkeit sind, die BIM-Fähigkeiten eines Unternehmens zu bewerten, und aufgrund der Vielzahl an beweglichen Teilen in jedem BIM-Implementierungsrahmen auch keine endgültige Punktzahl darstellen.

Diagramm der BIM-Stufen

Alle diese verschiedenen BIM-Stufen (manchmal auch als „BIM-Reifegrade“ oder „UK BIM Maturity Model“ bezeichnet) lassen sich in einem Diagramm der BIM-Stufen visualisieren. Aufgrund seiner Form wird dieses Diagramm oft als „Keil“ bezeichnet. Es ist ein wesentlicher Bestandteil der nationalen BIM-Strategie im Vereinigten Königreich.

Gleichzeitig dient die relative Einfachheit dieses Diagramms als hervorragendes Beispiel für die verschiedenen BIM-Stufen und deren Zweck. Einige Varianten des Modells zeigen lediglich das absolute Minimum der angestrebten BIM-Integration, während andere auch die damit verbundenen Standards und Prozesse beschreiben.

Dieses Modell wurde ursprünglich 2008 von Mervyn Richards und Mark Bew entwickelt. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für ein solches Modell.

Fazit

Das Potenzial von BIM ist enorm; es ermöglicht die Verbesserung nahezu jedes Aspekts des Bauprozesses in den Bereichen Ingenieurwesen, Architektur und darüber hinaus. Dennoch ist ein verbindlicher Standard unerlässlich, auf den sich alle verlassen können, um Probleme beim Import von Dateiformaten oder beim Export von Daten in verschiedene Softwareanwendungen zu vermeiden. Genau deshalb sind BIM-Standards heute so wichtig, und der anhaltende Trend zur BIM-Integration in vielen Branchen beschleunigt diesen Wandel zusätzlich.

Häufig gestellte Fragen

Wie kann ich den BIM-Reifegrad meines Unternehmens bestimmen?

Obwohl Sie Ihren aktuellen BIM-Reifegrad auf Basis interner Einschätzungen vermuten können, wird dringend empfohlen, eine der bestehenden Methoden mit detaillierten Bewertungsverfahren zu nutzen, wie etwa die BIM Maturity Matrix des BIM Excellence-Projekts. Sie bietet eine komplexe Tabelle, mit der jede spezifische Fähigkeit eines Unternehmens anhand des BIM Maturity Index von BIMe bewertet werden kann.

Welchen Zweck erfüllt die Norm ISO 19650 im Kontext von BIM?

ISO 19650 ist ein internationaler Rahmen für das Informationsmanagement über den gesamten Lebenszyklus eines BIM-Projekts hinweg. Der Schwerpunkt liegt dabei vor allem auf der Verbesserung der allgemeinen Projekteffizienz und der Standardisierung verschiedener BIM-Prozesse, um deren Einführung zu erleichtern.

Wie viele verschiedene Standards gibt es für die BIM-Bewertung?

Neben den in diesem Artikel behandelten UK-BIM-Stufen gibt es mindestens mehrere Ansätze, die dasselbe Ziel verfolgen. Auch wenn man sagen kann, dass sie alle unterschiedliche Schwerpunkte setzen, konzentriert sich die Bewertung nach „BIM-Dimensionen“ auf ein völlig anderes Konzept: Sie nutzt spezifische Merkmale und Kategorien anstelle der allgemeinen Fähigkeit eines Unternehmens, eine Reihe verschiedener Aufgaben auszuführen.