Klebl und Dicad – ohne Prozessintegration kein BIM

Die Unternehmensgruppe Klebl ist ein mittelständisches Familienunternehmen für Bau, konstruktive Fertigteile und Handel aus dem oberpfälzischen Neumarkt und beschäftigt rund 1.300 Mitarbeiter. Mit sechs Fertigteilwerken gehört die Unternehmensgruppe zu den größten Produzenten von konstruktiven Fertigteilen in Deutschland. Zum Geschäftsfeld Klebl Baulogistik gehören, neben weiteren, die Bereiche modularer Schalungsbau, zentrale Maschinenlogistik, Betonentwicklung und -herstellung, IT, Vermessung und Qualitätsmanagement. Dort leitet Bernhard Heilmeier die Abteilung Anwendungen und Prozesse.

Digitalisierung und BIM als Chance

Mit der fortschreitenden Digitalisierung am Bau entwickelt Klebl Prozesse und Verfahren für kooperative, medienbruchfreie und unternehmensübergreifende BIM-Prozesse, um den stetig steigenden Anforderungen des Marktes gerecht zu werden. Dass in den Fertigteilwerken und auf Baustellen noch 2D-Pläne dominieren, darin sieht Bernhard Heilmeier keinen Widerspruch. „Das wird sich auch auf absehbare Sicht nicht ändern“, ist Heilmeier überzeugt. Entscheidend ist für ihn nicht die Frage 2D oder 3D, sondern die Optimierung von Unternehmensprozessen. Heilmeier macht das an einem Beispiel deutlich: „Früher wurden Schal- und Bewehrungspläne, Übersichts- und Detailpläne ohne Verbindung zueinander erstellt. Bei Änderungen an einem Bauteil mussten alle Planunterlagen aufwendig aktualisiert werden.

BIM automatisiert diese Arbeitsabläufe und macht sie effizienter. Die intensivere Kommunikation mit den Projektpartnern und den Bauherrn sorgt für frühzeitige Abstimmungen und weniger Fehler.“ Weil man bei Klebl die Digitalisierung und BIM als Chance sieht und den Mehrwert erkannt hat, werden inzwischen alle Tragwerksplanungen, unabhängig von ihrer Größe, in 3D konstruiert.

Eigene Abteilung für Digitales Bauen

BIM setzt auch voraus, dass bestehende Prozesse im Unternehmen hinterfragt und wenn nötig geändert werden müssen. Schnell hat man bei Klebl erkannt, dass es BIM und Digitalisierung ohne Veränderungen nicht gibt. Deshalb wurde im Rahmen der BIM-Einführung eine neue Abteilung für Digitales Bauen gegründet. Dort kümmert man sich darum, dass alle internen und externen BIM-Anforderungen definiert und die entsprechenden Informationen in die 3D-Modelle integriert werden. Für Klebl steht die Integration von BIM in den Produktionsprozess im Vordergrund: „Unsere Planungs-, Steuerungs- und Kontrollsysteme greifen auf die BIM-Modellinformationen zu und generieren daraus Fertigungs- und Montagepläne, zeigen den aktuellen Planstatus an und steuern die Produktion. Durch die Verknüpfung unserer 3D-Modelle mit der vierten Dimension Zeit erhalten wir eine 4D-Planung, mit der wir Bauablauf- und Prognosesimulationen durchführen. Werden die einzelnen Fachmodelle aus den unterschiedlichen Planungsdisziplinen zusammengeführt und auf mögliche Kollisionen untersucht, können wir mögliche Probleme im Vorfeld erkennen, besprechen und lösen“.

Auch wenn das Unternehmen damit schon einen beachtlichen Digitalisierungsgrad erzielt hat, ist Heilmeier stets auf der Suche nach weiteren Optimierungsmöglichkeiten: „Wir beschäftigen uns ständig intensiv mit der Fragestellung, in wieweit wir unsere Prozesse anpassen müssen, um den Mehrwehrt eines 3D-Modells in allen Projektphasen möglichst effizient nutzen zu können“.

Erste Erfahrungen mit BIMiD-Förderprojekt

Dabei waren die ersten Erfahrungen mit BIM eher ernüchternd. Die konnte das Unternehmen mit dem Office Center Ingolstadt machen, einem BIMiD-Förderprojekt (BIM-Referenzprojekt für Deutschland), das 2015 im Rahmen eines Fachsymposiums in Braunschweig vorgestellt wurde. Dabei handelt es sich um den Neubau eines dreistöckigen Büro- und Geschäftshauses. Zusammen mit der pbb Planung + Projektsteuerung GmbH wurde definiert, welche Informationen die einzelnen BIM-Bauteile im Modell aufweisen sollen. Schnell zeigten sich die unterschiedlichen Sichtweisen und Interessen, erläutert Heilmeier die ersten Erfahrungen: „Während pbb den Schwerpunkt auf Kostenansätze legte, konzentrierte sich Klebl auf die Produktion der Bauteile. So erkannten wir schnell, dass es weder möglich noch sinnvoll ist, alles in ein Modell zu packen, sondern dass man innerhalb separater Fachmodelle die Bauteile mit den jeweiligen Attributen verknüpfen muss.“

Trotzdem wuchs der Datenumfang der einzelnen Fachmodelle rasch an und ein Datenaustausch war nur noch über Projektplattformen möglich. Hinzu kam das leidige Schnittstellenproblem: Da die Ortbeton- und Tragwerksplanung der konstruktiven Fertigteile mit unterschiedlichen Softwaresystemen durchgeführt wurde, mussten unterschiedliche Datenformate ausgetauscht werden. Obwohl eine einheitliche Schnittstelle zum Einsatz kam, waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend. Vieles musste manuell korrigiert und ergänzt werden. „Trotz dieser ernüchternden Erkenntnisse, konnte wir im Rahmen des Pilotprojektes wichtige Standardabläufe definieren, bis zur Praxisreife entwickeln und im Unternehmen implementieren. Deshalb war diese erste Annäherung an die BIM-Methode für die Unternehmensgruppe Klebl ein wichtiger erster Schritt in Richtung Digitalisierung“, resümiert Heilmeier rückblickend die ersten Erfahrungen.

Wie funktioniert der BIM-Workflow im Detail?

Sofern vorhanden, wird das Architektur-Fachmodell per IFC-Schnittstelle (Industry Foundation Classes) importiert. In diesem Modell werden in der Ausführungsplanung die Betonfertigteile unter Berücksichtigung aller Anschlusspunkte wie Fugen, Auflager, Verbindungen sowie der Einbauteile konstruiert. Die Fertigteilelemente werden jeweils separat als Datei gespeichert und daraus Bewehrungs- und Schalpläne erstellt. In ähnlicher Form werden, sofern erforderlich, auch Stahlbauzeichnungen angefertigt. Die so erstellten Planunterlagen, BVBS-Bewehrungsdaten und 3D-Modelle werden auf der internen Klebl-Projektplattform veröffentlicht und mit allen Projektbeteiligten ausgetauscht. In einer Kollaborationssoftware werden die einzelnen Architektur-, Tragwerks- oder TGA-Fachmodelle zusammengeführt.

Der Abgleich der Fachmodelle stellt eine eigene Herausforderung dar. Das beginnt mit der einheitlichen Festlegung eines Koordinatenursprungs und mündet in der Definition gemeinsamer Standards bei der Modellerstellung. Für die Modellzusammenführung hat man in der Klebl-Abteilung für Digitales Planen eine eigene Kollaborationsplattform eingerichtet. Hier werden die Fachmodelle importiert und entsprechend eigener Anforderungen angepasst, beispielsweise Modelle mit Einbauteilen etc. Heilmeier kennt die neuralgischen Punkte: „Durch die unterschiedlichen Softwareprogramme erhalten wir natürlich auch unterschiedliche Attributnamen für Bezeichnungen und Volumina. Basierend auf unseren Klebl-Planungsleitfaden werden diese mit Hilfe eines Java-Skripts automatisch normalisiert.“ Unterstützt wird der interne BIM-Workflow zusätzlich durch selbst erstellte Projektvorlagen und standardisierte Formulare. Sie vereinfachen die Bereitstellung und den Austausch von Informationen zwischen Projektbeteiligten aus den Bereichen Planung, Produktion und Ausführung.

Interne Standards sorgen für reibungslosere Abläufe

Heilmeier ist sich der Bedeutung von Standards bewusst und achtet im Projektverlauf auf deren Einhaltung: „Eine funktionierende Zusammenarbeit – ganz gleich ob intern oder extern – setzt einheitliche Vorgaben voraus. Deshalb haben wir für die Tragwerksplanung einen eigens dafür entworfenen Klebl-Detailkatalog eingeführt und durch einen Planungsleitfaden ergänzt. Die Gliederung des Modells und der darin enthaltenen Bauteile wird als Vorlagedatei abgelegt. All diese Informationen werden den externen Planern zu Projektbeginn zur Verfügung gestellt.“ Mit dem Umstieg auf die 3D-Konstruktion musste man bei Klebl feststellen, dass trotz rationellerer Arbeitsweise wichtige Informationen wie Übersichtspläne erst zum Zeitpunkt der Modellfertigstellung fertig wurden.

Da Abteilungen wie die Fertigteilproduktion oder die -montage zu einem frühen Zeitpunkt auf diese Informationen zugreifen müssen, führte dies anfangs zu Problemen in den internen Prozessketten. Deshalb wurden die Struktur innerhalb des technischen Büros angepasst und spezielle Projektteams gebildet. Ein Projektleiter erstellt jetzt möglichst frühzeitig die Übersichten, woraus anschließend die Mitarbeiter Detailpläne der einzelnen Bauteile konstruieren – und das alles in einem Modell, um Dateninkonsistenzen zu vermeiden.

Ohne passende Werkzeuge kein BIM

Umgesetzt werden die Digitalisierung und BIM mit speziellen Software-Werkzeugen. Bei deren Auswahl mussten so manche Hürden überwunden werden, berichtet Heilmeier: „Nachdem unser früher eingesetztes Tragwerksplanungssystem lediglich 2D konnte und der Hersteller einen Umstieg auf 3D ausschloss, mussten wir neue Wege gehen. Die guten Erfahrungen mit Strakon von Dicad und dessen schnelle BIM-Anpassung waren entscheidend, dass 2014 die Entscheidung für Strakon fiel. Heute arbeiten 18 Kolleginnen und Kollegen mit der Software und planen damit konstruktive Fertigteile. Innerhalb der Unternehmensgruppe Klebl ist Strakon das zentrale Werkzeug für die Tragwerksplanung unserer konstruktiven Betonfertigteile.“ Als wesentliche Vorteile sieht Heilmeier die einfache Konstruktion auch komplexer Fertigteile und die Reduzierung der Fehlerquote, weil Bauteile nur einmal erstellt und bei Änderungen alle Darstellungen automatisch angepasst werden.

Zu den weiteren BIM-Werkzeugen gehört die Projektplattform think project!, über die der komplette Planaustausch abgewickelt wird. Mit dem Klebl-internen System zur Produktionsplanung und Steuerung (PPS) werden alle produktions- und montagerelevanten Informationen von den Bauteilabmessungen über die Produktionsplanung, bis hin zur Montageplanung erfasst. Für die Anzeige, Koordination und Kontrolle der BIM-Modelle setzt Klebl das Programm Desite von Ceapoint ein, das über WEB-Services an den Projektraum und das PPS-System angebunden ist. Das ermöglicht einen automatischen Informationsabgleich zwischen den Systemen.

BIM ist Chance und Herausforderung zugleich

„Die Frage, ob man in Zukunft nach der BIM Methode arbeitet oder nicht, hat der Markt inzwischen beantwortet. Mit der zunehmenden Digitalisierung wird BIM meiner Ansicht zu einem festen Bestandteil innerhalb der Bauabwicklung werden – von der Planung über die Ausführung bis hin zum Betrieb, stellt Heilmeier fest und ergänzt: „Auf Basis der vielseitigen Erfahrungen der Unternehmensgruppe Klebl mit der BIM-Methode, sollte man auch deutlich erwähnen, dass noch ein weiter Weg vor uns liegt. BIM bietet für alle Unternehmen sowohl Chancen als auch Risiken. Eine entscheidende Voraussetzung dafür, dass BIM im Unternehmen wirtschaftlich erfolgreich umgesetzt werden kann, ist, dass jeder innerhalb des einzelnen Projekts und der Unternehmensorganisation konsequent nach dieser Methode arbeitet, sonst entsteht ein unnötiger Mehraufwand.“

Zu den weiteren Herausforderungen zählt Heilmeier die Integration der Vielzahl an Projektbeteiligten mit den unterschiedlichsten Softwaresystemen. Trotz der Nutzung von Standardformaten, wie zum Beispiel IFC, ist ein fehlerfreier Datenaustausch kaum möglich. Zusätzlich muss seiner Ansicht nach BIM vor allem in die Unternehmensprozesse eingebunden werden und die Kommunikation untereinander verbessert werden. Als eine der zentralen Aufgaben für die Zukunft sieht er deshalb die Vernetzung der Systeme und eine intensivere Kommunikation, sowohl intern wie extern.