Was ist schlankes Bauen? Methodik, Prinzipien und bewährte Praktiken des schlanken Bauens

Definition von Schlankes Bauen

Schlankes Bauen ist ein neuer Ansatz für die Durchführung von Bauprojekten. Es handelt sich um einen auf Projektmanagement basierenden Ansatz, bei dem die Begleitung und Zusammenarbeit während des gesamten Projektrealisierungsprozesses im Vordergrund steht.

Bauprojekte sind hochkomplexe Prozesse, an denen mehrere Parteien, Dutzende von Beteiligten und riesige Budgets beteiligt sind. Die Bauindustrie ist auch für ihre allgemeine Ineffizienz bekannt, da es sich um eine relativ konservative Branche handelt, die sich schwer getan hat, ihre Ergebnisse mit modernen Technologien zu verbessern.

Diese Ineffizienz führt zu Todesfällen und Verletzungen auf der Baustelle, zu verpassten Terminen für den Projektabschluss und zu Projektüberschreitungen. Viele dieser Unzulänglichkeiten sind auf die allgemein veraltete Struktur zurückzuführen, die viele Akteure der Branche heute verwenden.

Lean Construction kann viele dieser Probleme gleichzeitig lösen, indem es die Zusammenarbeit zwischen den Abteilungen betont und gleichzeitig die Verschwendung minimiert und den Wert des Projekts für die Beteiligten maximiert. Das Ziel von Lean Construction ist es, ein System zu schaffen, das die Ergebnisse der Arbeit eines Prozesses ohne Verzögerungen oder Probleme an den nächsten weitergibt.

Einer der Hauptgründe, warum die Definition von «Schlankes Bauen» etwas weit gefasst sein könnte, ist die Tatsache, dass die ständige Weiterentwicklung und Verbesserung in der Natur des Lean-Ansatzes liegt, was es schwierig macht, die Fähigkeiten des Ansatzes als Ganzes zu definieren.

Geschichte des schlanken Bauens

Der am häufigsten verwendete Ausgangspunkt in der Geschichte der Lean-Methode ist das frühe 20. Jahrhundert und die Erfindung des Model T von Henry Ford.

Der Bau des Empire State Building in den Jahren 1929-1930 ist ein weiteres berühmtes Beispiel für Lean Construction Management. Es ist das erste Beispiel in der Bauindustrie, und seine Ergebnisse sind bis heute beeindruckend. Das Gebäude wurde innerhalb des Budgets gebaut und vor dem Zeitplan fertiggestellt. Am effektivsten war das Bauteam des Empire State Building, das es schaffte, eine Etage des Gebäudes pro Tag zu bauen.

Eine andere Version des Lean-Projektansatzes wurde nach dem Zweiten Weltkrieg von Toyota in einem der ersten Beispiele für schlankes Projektmanagement in der Massenproduktion bekannt gemacht. Die Technologie hat sich im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt, aber sie hat aus verschiedenen Gründen, auf die wir später noch eingehen werden, nie große Popularität erlangt. Es gibt jedoch zahlreiche Beispiele dafür, dass Lean Construction zu effektiveren Ergebnissen führt als traditionelle Ansätze.

So wurde beispielsweise das T-30 Hotel in China mit Lean-Produktionsmethoden gebaut. Es dauerte nur 15 Tage, um ein 30-stöckiges Gebäude von Grund auf zu errichten, das zahlreiche ungewöhnliche Merkmale wie eine umfassende Erdbebensicherheit aufweist.

Konzept der MacLeamy-Kurve

Die Idee eines Lean-Ansatzes für die Bauindustrie gibt es schon seit einiger Zeit. Im Jahr 2004 erstellte Patrick MacLeamy die bekannte Grafik, die inzwischen seinen Namen trägt: die MacLeamy-Kurve.

Es gibt mehrere Interpretationen dieser Kurve in verschiedenen Quellen, aber das Ergebnis ist dasselbe: Es werden sehr viele Änderungen am Projektdesign vorgenommen, wenn die Kosten für jede Änderung extrem hoch sind.

Dies macht einen völlig neuen Ansatz für den gesamten Prozess der Bauprojektplanung erforderlich. Lean Construction ist ein solcher Ansatz, der es ermöglicht, Entwurfsänderungen viel früher durchzuführen und die Kosten für jede Änderung im Vergleich dazu viel niedriger zu halten.

Vorteile von Lean Construction

Die potenziellen Vorteile des schlanken Bauprojektmanagements sind zahlreich, auch wenn die Integration des Rahmens eine gewisse Herausforderung darstellen kann. Einige der wichtigsten Vorteile von Lean Construction sind:

• Viel strengere Kostenkontrolle. Die Kosten können leicht auf einem niedrigeren Niveau gehalten werden, da Gemeinkosten, Materialkosten und Arbeitskosten nur auf den Wertstrom angewendet werden.
• Verbesserte Teamzusammenarbeit. Lean Construction setzt in hohem Maße auf die Zusammenarbeit zwischen Abteilungen und Produktteams, einschließlich verschiedener Projektphasen, von Anfang bis Ende. Just-in-time-Verfügbarkeit und die Vermeidung kostspieliger Fehler sind nur einige der vielen Vorteile, die eine verstärkte Zusammenarbeit bei Bauprojekten bieten kann.
• Höhere Kundenzufriedenheit. Auch wenn die Baubranche weitgehend an Budgetüberschreitungen und verpasste Termine gewöhnt ist, bedeutet dies nicht, dass potenzielle Kunden nicht wünschen, dass ihre Projekte pünktlich oder sogar früher abgeschlossen werden. Projekte im Rahmen des Budgets und innerhalb der Fristen zu liefern, ist ein enormer Vorteil für jedes Unternehmen im wettbewerbsorientierten Baugewerbe.
• Bessere Ressourcenausnutzung. Da sich Lean Construction darauf konzentriert, dem Kunden den größtmöglichen Nutzen zu bieten, werden die Gesamtkosten eines jeden Projekts drastisch gesenkt. Die ständige Konzentration der Bauunternehmen auf die wichtigsten Projektelemente verbessert auch ihre Effizienz.

Schlankes Bauen und kleine Unternehmen

Schlankes Bauen mag wie ein sehr anspruchsvolles Konzept erscheinen, das in den meisten Fällen nur schwer umzusetzen ist. An dieser Einschätzung ist viel Wahres dran, denn die Lean-Prinzipien unterscheiden sich dramatisch von dem, was die meisten Unternehmen in der Branche gewohnt sind, und die Zahl der Veränderungen ist für viele Unternehmen ganz erheblich.

Gleichzeitig könnte man meinen, dass das Konzept des schlanken Bauens für kleine Unternehmen noch schwieriger zu handhaben ist, da selbst die bekanntesten Unternehmen damit zu kämpfen haben, ihre bestehenden Prozesse so stark zu verändern.

Die tatsächliche Situation ist jedoch ganz anders. Den meisten kleineren Unternehmen und Betrieben fällt es leichter, die Lean Construction-Prinzipien zu übernehmen, und dafür gibt es mehrere Gründe:

• Kleine Unternehmen sind oft auf regelmäßige Änderungen und kontinuierliche Verbesserungen angewiesen, um in dieser wettbewerbsintensiven Branche relevant zu bleiben. Wenn man Lean Construction zu diesem Mix hinzufügt, ist die Veränderung speziell für diese Unternehmen nicht zu groß.
• Da die Lean-Prinzipien oft viele Kernprinzipien und Arbeitsabläufe eines Unternehmens betreffen, fällt es kleineren Unternehmen möglicherweise leichter, sich an neue Veränderungen anzupassen, da ihre bestehenden Prozesse nicht so komplex und auf mehrere Abteilungen und Beteiligte verteilt sind (wie es bei einem großen Bauunternehmen der Fall sein könnte).

In der Tat werden die Prinzipien des schlanken Bauwesens auch bei kleinen Unternehmen immer beliebter. Charlie Garbutt hat ein ganzes Buch mit dem Titel Lean Construction: A Small Contractor’s Journey. Das Buch tut genau das, was sein Titel vermuten lässt: Es erklärt, wie ein kleines Bauunternehmen seine Ergebnisse durch die Einführung von Lean Construction in seine bestehenden Arbeitsabläufe und Prozesse verbessert hat.

Schlankes Bauen und BIM

Lean Construction kann auch in Kombination mit anderen Techniken und Methoden eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die Integration mit BIM genutzt werden, um das Beste aus beiden Ansätzen innerhalb desselben Unternehmens herauszuholen. Einige der bekanntesten Beispiele für die Synergie zwischen BIM und Lean sind:

• BIM erleichtert dem Lean-Bau die Analyse und die Verbesserung seiner Ergebnisse, indem es einen klaren und detaillierten digitalen Fußabdruck liefert, der für die Analyse verwendet werden kann.
• Lean Construction versucht, alle verschiedenen Formen der Verschwendung zu berücksichtigen, während BIM die Art und Weise verbessert, wie die Lean-Prinzipien die physische Verschwendung angehen, einschließlich spezifischerer Materialbestellungen, einer geringeren Menge an Nacharbeit, die Verschwendung erzeugt, und so weiter.
• BIM unterstützt das Bestreben von Lean Construction, eine Kultur der Zusammenarbeit einzuführen. Es kann als zentrale Plattform für den Datenaustausch, die Mitarbeiterkommunikation und mehr dienen.
• Die Terminplanung kann durch die Kombination des «Pull»-Planungsansatzes von Lean Construction mit der umfassenden Projektvisualisierung von BIM umfassend optimiert werden.
• Lean Construction betont die Maximierung des Projektwerts für den Kunden, und BIM kann dazu beitragen, indem es Szenarioanalysen durchführt und die Beteiligten bei der Entscheidungsfindung unterstützt.
• Sowohl BIM als auch Lean-Methoden versuchen, Verschwendung und Nacharbeit zu vermeiden, indem sie sich darauf konzentrieren, alle Prozesse im ersten Anlauf durchzuführen. BIM kann potenzielle Ergebnisse simulieren, um verschiedene Szenarien zu testen und bietet die Möglichkeit, Probleme zu lösen, bevor der Zustand des Projekts gefährdet wird.
• Die Kombination von Lean Construction-Methoden und BIM-Taktiken kombiniert eine strenge Kontrolle der Aufgabenausführung mit einer detaillierten Planung für jede Aufgabe. BIM kann die Lean-Methoden unterstützen, indem es eine detaillierte Visualisierung komplexer Abläufe und Zeitpläne bietet, wodurch diese leichter zu verwalten und den verschiedenen Beteiligten zu erklären sind.

Grundsätze des schlanken Bauens

Schlankes Bauen beruht auf sechs Prinzipien, den Lean Construction Institute (LCI) Grundsätzen:

Das Lean Construction Institute ist eine gemeinnützige Organisation, die seit mehreren Jahrzehnten daran arbeitet, die Bauindustrie durch die Anwendung von Lean-Prinzipien auf bestehende Prozesse zu verbessern. Es wurde 1997 gegründet und bietet zahlreiche hilfreiche Ressourcen für Fachleute aus der Branche, die daran interessiert sind, Lean Construction-Praktiken in ihre Arbeitsabläufe zu implementieren.

• «Respekt für Menschen»

Das übergreifende Ziel des gesamten Prozesses ist es, jedes andere Prinzip in einem einzigen Rahmen zu verbinden. Das größte Ziel des Lean Construction-Konzepts ist es, das Vertrauen und die Zusammenarbeit zwischen den Projektbeteiligten zu fördern und gleichzeitig die bestmöglichen Ergebnisse für den Kunden zu erzielen. Diese Ziele können nur erreicht werden, wenn das Vertrauen zwischen den Projektteilnehmern gefördert und der bekannte Mangel an Vertrauen zwischen den Beteiligten bei den meisten Bauprojekten beseitigt wird.

• «Das Ganze optimieren»

Der traditionelle Ansatz im Bauwesen geht davon aus, dass die meisten Projektteams nur ihre eigene Arbeit machen und sonst nichts. Der Versuch, verschiedene Projektbeteiligte für eine stärkere Beteiligung an anderen Bauphasen einzubeziehen, bringt jedoch für alle Beteiligten viel mehr Vorteile als der traditionelle Ansatz. Ein freundlicheres und konfliktfreieres Umfeld ist notwendig, um das Beste aus der kollaborativen Idee des Lean Construction herauszuholen.

• «Fokus auf den Fluss»

Niemand behauptet, dass Lean Construction einfach ist. Vielmehr geht es darum, dass jeder Projektbeteiligte seine Aufgabe voll und ganz erfüllt. Aufgrund der Funktionsweise der Lean-Prinzipien kann eine einzige Prozessstörung für mehrere nachfolgende Projektteams eine erhebliche Beeinträchtigung darstellen, da sie im selben Projektrealisierungsprozess miteinander verbunden sind. Der «Fluss» des gesamten Prozesses von Anfang bis Ende ist sehr wichtig für den Gesamterfolg des Bauprojekts.

• «Kontinuierliche Verbesserung»

Schlankes Bauen ist ein aktiver Prozess und kein einmaliger Vorgang, bei dem von Anfang an alles optimal läuft. So funktionieren moderne Prozesse leider nicht. Ständige Analysen und Verbesserungen sind notwendig, damit bestehende Bauprozesse für alle aktuellen und zukünftigen Projektrealisierungsprozesse relevant und effektiv bleiben.

• «Wert generieren»

Der Wertbegriff von Lean Construction ist nicht immer leicht zu verstehen. Es ist eine Ansammlung fast aller anderen Elemente von Lean-Verfahren auf einmal: verbesserte Zusammenarbeit, kontinuierliche Verbesserung des Prozesses, ständige Kommunikation mit dem Kunden und so weiter. «Wert schaffen» kann direkt übersetzt werden mit «sich so weit wie möglich an die Lean Construction-Prinzipien halten.»

• «Verschwendung beseitigen»

Verschwendung ist im Baugewerbe erstaunlich häufig anzutreffen, was vor allem auf den schieren Umfang der meisten Projekte in dieser Branche zurückzuführen ist. Das derzeitige Ausmaß der Verschwendung beeinträchtigt jedoch die Leistung von Bauprojekten dramatisch und ist zudem äußerst respektlos gegenüber den Beteiligten und Kunden.

Es gibt viele verschiedene Iterationen und persönliche Ansichten zu den Prinzipien des schlanken Bauens, aber die meisten sind im Allgemeinen der Version von LCI sehr ähnlich.

Abfallbeseitigung und schlankes Bauen

Im Zusammenhang mit schlanken Baupraktiken werden mehrere Arten von Verschwendung anerkannt. Dies ist ein wichtiges Thema für sich, weshalb es eine eigene Kategorie verdient. Die meisten Unternehmen, die Lean Construction praktizieren, erkennen acht Arten von Verschwendung an. Der Einfachheit halber gibt es sogar ein Akronym für sie: DOWNTIME.

• Defect – jede Maßnahme, die Nacharbeit erfordert, weil sie nicht beim ersten Mal korrekt ausgeführt wurde.
• Overproduction – eine Situation, in der eine Aufgabe früher als erforderlich abgeschlossen wird und die nächste Aufgabe auf dem Zeitplan noch nicht begonnen werden kann.
• Waiting – das komplette Gegenteil des vorherigen Ereignisses. Dies geschieht, wenn Arbeiter bereit sind, eine bestimmte Aufgabe rechtzeitig zu erledigen, dies aber nicht tun können, weil der vorherige Prozess in der Kette noch nicht abgeschlossen ist.
• Not utilizing talent ist die Unfähigkeit, die Fähigkeiten und Talente eines jeden Arbeiters mit der entsprechenden Aufgabe in Einklang zu bringen, wodurch gleichzeitig Wissen und Potenzial verschwendet werden.
• Transport – kann die unnötige Übermittlung von Informationen oder eine Situation beschreiben, in der Materialien oder Arbeitskräfte an den Standort geliefert werden, bevor sie dort benötigt werden.
• Inventory – alles, was nicht sofort verwendet werden kann, gilt als überschüssiges Inventar, das sich verschlechtert, eine übermäßige Lagerung erfordert und das Budget aufbläht, ohne dass dies notwendig wäre.
• Motion – jede Bewegung, die nicht für den Bauprozess notwendig ist, einschließlich übermäßiger Abstände zwischen Werkzeugen, Materialien und Arbeitern.
• Excess Processing – jede Funktion oder Aktivität, die dem Bauprojekt hinzugefügt wird, aber keinen wirklichen Wert für den Kunden hat. Es ist nicht ungewöhnlich, dass überschüssige Verarbeitung als Folge der Beseitigung anderer Arten von Abfall auftritt.

Da die Beseitigung aller Formen von Verschwendung eines der Hauptziele von Lean Construction ist, ist es leicht zu verstehen, warum diese Klassifizierung so lang und ausführlich ist. Mit den Werkzeugen des Lean Construction wird auch versucht, die Nachhaltigkeit im herkömmlichen Sinne zu verbessern, und zwar durch eine bessere Nutzung der Bauressourcen, eine höhere Energieeffizienz, geringere Emissionen, nachhaltige Bautechniken und mehr.

Der Begriff «Abfall«, wie er im Lean-Bau regelmäßig verwendet wird, ist viel weiter gefasst als der physische Abfall, den Bauunternehmen während der Bauphase erzeugen. Er umfasst auch die Verschwendung von Arbeitskräften, Zeit und anderen Ressourcen, die bei der traditionellen Bauweise während des gesamten Projektlebenszyklus regelmäßig anfallen.

Was ist die Lean-Bauphilosophie?

Die Einführung einer schlanken Bauphilosophie kann eine Herausforderung sein. Viele Unternehmen, ob groß oder klein, wehren sich standardmäßig gegen neue Ideen oder Veränderungen. Dieser Effekt ist in der Baubranche, die für ihre konservative Herangehensweise an viele Aufgaben bekannt ist, noch schlimmer.

Der erste Schritt besteht also darin, die Person auszuwählen, die sich für die Veränderung einsetzt (mit voller Rückendeckung der Geschäftsleitung). Sie muss in der Lage sein, andere von den verschiedenen Vorteilen der Lean-Philosophie zu überzeugen.

Es muss auch einen Grund geben, den jeder versteht, z. B. eine Krise in der Branche insgesamt oder ein bedeutendes Problem bei einem aktuellen Projekt, das durch den veralteten Ansatz im Bauprozess verursacht wurde.

In den ersten Tagen der Einführung der Lean-Philosophie sind unmittelbare Ergebnisse und sichtbare Aktivitäten erforderlich. Die Mitarbeiter müssen von den Vorteilen des neuen Ansatzes überzeugt werden, um einen Rückschlag bei den Mitarbeitern zu vermeiden. Nach der anfänglichen Umsetzungsphase nachzulassen, ist ebenfalls keine gute Idee, denn die gesamte Philosophie des Lean-Konzepts ist die kontinuierliche Verbesserung in allen Bereichen.

Das heißt nicht, dass diese massive Veränderung von Anfang an für jedes Unternehmen geeignet ist. Es gibt viele Unternehmen, die vielleicht schon einige Elemente des Lean-Ansatzes in ihren Arbeitsabläufen verwenden, ohne es zu wissen. Einige der wichtigsten Elemente, wie z.B. ein tieferes Verständnis für die Anforderungen des Kunden, sind jedoch für alle notwendig, um eine engere Beziehung zum Kunden aufzubauen und den Ruf des Unternehmens zu verbessern.

Die Konzepte von Effizienz und Produktivität sind in dieser Branche nicht besonders verbreitet, und viele Unternehmen arbeiten noch immer mit veralteten Vorstellungen und Arbeitsabläufen. Diese Unternehmen sind die Hauptzielgruppen für die Umsetzung der Lean Construction-Philosophie, denn sie profitieren von den zahlreichen Vorteilen, die eine veränderte Herangehensweise an den Bau mit sich bringen kann.

Vertragstypen, die Lean Construction unterstützen

Die Zahl der Vertragsformen, die Lean Construction in irgendeiner Weise unterstützen, wächst regelmäßig. Einige Beispiele für Standardvertragsformen unterstützen auch die Integrierte Projektabwicklung (IPD) als Alternative. IPD ist eine relativ einfache Vereinbarung, die die Projektziele mit den Interessen aller Beteiligten in Einklang bringt und gleichzeitig Transparenz, Zusammenarbeit usw. fördert.

Es gibt mindestens fünf verschiedene Formen, die zur Zeit verwendet werden können:

• Integrierte Form der Vereinbarung, oder IFoA. Dieses Vertragsformular verwendet ausdrücklich mehrere BIM- und Lean Construction-Prinzipien in seiner Struktur. Es wurde zunächst für den Einsatz bei verschiedenen Projekten im Gesundheitswesen in Kalifornien entwickelt, hat sich aber in den letzten Jahren immer weiter verbreitet.
• ConsensusDocs300 ist technisch gesehen ein Addendum zum IFoA. Es handelt sich dabei um eine Drei-Parteien-Vereinbarung, die auch Themen wie die Verwendung von BIM, die Umsetzung von IPD, Green Building und mehr abdeckt.
• PPC2000 ist eine Standardvertragsform in Großbritannien, die auch die Prinzipien des Lean Construction unterstützt. Es wurde ursprünglich von der Association of Consulting Architects veröffentlicht.
• Job Order Contracting ist eine langfristige Vereinbarung zur Schaffung einer kollaborativen und gemeinsamen Datenumgebung und zur Förderung der Anwendung von Lean Construction-Prinzipien in der gesamten Branche. JOC beinhaltet eine vollständige Nachvollziehbarkeit, die vollständige Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, kollaborative Cloud-Technologien, die proaktive Integration neuer Technologien und einen ausdrücklichen Fokus auf die Schaffung von Mehrwert für alle Beteiligten und Kunden.
• Dokument C191TM(2009) ist ein vom American Institute of Architects erstelltes Standardformular für Mehrparteienverträge. Es beinhaltet die Verwendung von IPD in Projekten und die Erstellung einer Vereinbarung zwischen Auftragnehmern, Architekten und Eigentümern bezüglich Design, Bau und Inbetriebnahme für ein bestimmtes Projekt.

Fazit

Lean Construction kann den Unternehmen, die bereit sind, diese Philosophie anzuwenden, enorme Vorteile bringen. Auf dem Papier sieht es aus wie eine einzige Lösung für zahlreiche langwierige Probleme in der Bauindustrie insgesamt, wie z.B. nicht eingehaltene Fristen, Budgetüberschreitungen, die Entstehung riesiger Mengen an Abfall, mangelnde Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten und so weiter.

In diesem Artikel wird zum Beispiel die Implementierung von Lean Construction-Techniken zur Risikominimierung bei Bauprojekten erörtert. Der Artikel verwendet auch das konkrete Beispiel eines Industrieprojekts in Ägypten für seine Prüfung. Der Großteil des Artikels dreht sich um die Einführung des Last Planner Systems, eines Tools, das die Produktionsplanungsverfahren rationalisiert, indem es sie flexibler und formaler gestaltet.

Das Tool trägt dazu bei, die Verschwendung zu minimieren, indem es eine detaillierte vorausschauende Terminplanung und eine Planung auf Auftragsebene ermöglicht. Durch die Einführung des Last Planner Systems in die bestehenden wöchentlichen Arbeitspläne konnte die Gesamtprojektzeit um 15,57% reduziert werden (berechnet anhand von zwei Metriken: Prozentsatz des abgeschlossenen Plans und Prozentsatz der erwarteten Zeitüberschreitung).

Gleichzeitig kann die Umsetzung von Lean Construction-Prinzipien und -Ideen eine große Herausforderung sein, vor allem wegen des Widerstands der gesamten Branche gegen Veränderungen. Mangelndes Verständnis dafür, wie vorteilhaft neue Technologien und Lösungen sein können, verschlimmert diesen Widerstand noch.

Wir hoffen, dass dieser Artikel Unternehmen und Anwendern hilft zu verstehen, wie vorteilhaft die Lean-Prinzipien sein können, wenn sie richtig umgesetzt werden.