Planungs- und Kostensicherheit in den frühen Planungsphasen : Erstellung einer Arbeitsweise mit Building Information Modeling (BIM), welche in den frühen Planungsphasen für eine erhöhte Kostensicherheit sorgt, zur Fehlerminimierung beiträgt und insbesondere die Genauigkeit von Kostenprognosen erhöht

Abstract

Die Digitalisierung schreitet auch im Bauwesen weiter voran. Den Stand der Technik in der Planung stellt hier die Arbeitsmethodik Building Information Modeling (BIM) dar. Frühere Entwicklungen von Softwarelösungen hatten nur Einfluss auf bestimmte Teilbereiche des Bauwesens und der Planung. BIM sorgt erstmals für eine vollständige Veränderung der Arbeitsweise. Es fordert eine starke interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen allen Projektbeteiligten.Grundlegend wird ein virtuelles Gebäudemodell erstellt, welches als digitaler Zwilling des später realisierten Projekts gesehen werden kann. Die Bearbeitung des Modells endet jedoch nicht nach der Planung und der Errichtung des Gebäudes, sondern wird bis in den Betrieb genutzt und auch Umbauten werden in diesem erfasst. BIM bewirkt Änderungen in der Kommunikation und erleichtert die Dokumentation, die Kollisionsprüfung und die Nachvollziehbarkeit. Fehler können bereits im Modell teils automatisiert erkannt und behoben werden.Im Modell werden Informationen hinterlegt und diese sind in Form von Geometrie, Materialdaten und, für die vorliegende Arbeit relevant, auch Kosten auswertbar. Es wurdeuntersucht, ob die Erstellung eines Workflows zur teilweise automatisierten modellbasierten Kostenermittlung zur Steigerung der Kostensicherheit insbesondere in frühen Planungsphasen beitragen und somit die Schwankungsbreite von Kostenprognosen reduziert werden kann.Die anfänglichen Forschungsfragen (siehe 1.2) wurden in nachstehender Reihenfolge beantwortet: Die Grundlagenanalyse (siehe 2) stellt einen Vergleich und eine Zusammenfassung der derzeit aktuellen Normen auf, welche den Umgang mit BIM, Kosten und Flächen regeln.Als Bestandsaufnahme dienten weiters Experteninterviews (siehe 3) von Architekturbüros, Fachplanern, Bauträgern bis hin zu Softwarevertreibern. Sie zeigen den Stand der Technik. Dies gibt einen Einblick in die Anwendung von BIM in Planungsbüros und wie momentan gearbeitet wird bzw. wie weit verbreitet diese Arbeitsweise ist. Mit den daraus gewonnenen Informationen und dem Wissen wurde der Workflow erstellt(siehe 4). Ein Testobjekt eines Mehrfamilienhauses wurde für die ersten flächenbasierten Auswertungen herangezogen. Hierbei kamen die Authoring-Software Archicad und die AVA-Software Nova AVA zum Einsatz. In dieser Phase wurden mit beiden Softwarelösungen die Berechnungen durchgeführt und die Arbeitsweisen in einem Fazit nach ihren Vor- und Nachteilen verglichen.Ab der Phase des Vorentwurfs kam ein weiteres, detaillierteres Testobjekt zum Einsatz, welches aus vorher geprüften und laut Modellierungsrichtlinien aufgebauten Elementen besteht. Dieses wurde nach einer Modellprüfung in die AVA-Software überführt und eine teilweise automatisierte Kostenermittlung erstellt. Es entstand eine kombinierte Auswertung aus elementbasierten Kosten und Flächen (siehe 4.12).Abschließend gibt es eine Möglichkeit der Kostenkontrolle- und Steuerung mithilfe von Variantenvergleichen (siehe 4.13). Diese können grafisch und numerisch ausgegeben werden und dienen dem Monitoring und als Entscheidungshilfe für Planer, Auftraggeber und sonstige am Projekt Beteiligte.

Digitalization is also progressing in the construction industry. The state of the art in planning is represented by the working methodology Building Information Modeling (BIM). Earlier developments of software solutions only had an impact on certain areas of construction and planning. For the first time, BIM is bringing about a complete change in the way plannerswork. It requires strong interdisciplinary cooperation between all project participants. A virtual building model is created, which can be seen as a digital twin of the later realized project. BIM causes changes in communication and documentation, collision checking and traceability. Issues can already be partially automatically detected and corrected in the model.Information is stored directly in the model. It can be evaluated in the form of geometry, material data and also costs. It was examined whether the creation of a workflow for partially automated model-based cost determination can contribute to increasing cost certainty, especially in early planning phases, and thus reduce the range of fluctuation in cost forecasts.The initial research questions were answered in the following order: The basic analysis provides a comparison and a summary of the current standards that regulate the handling of BIM, costs and areas. Expert interviews from architectural offices, planners, property developers and software distributors also served as an inventory. They show the state of the art. This gives an insight into the use of BIM in planning offices and how work is currently being done and how widespread this way of working is. The workflow was created with the information and knowledge gained from this. A test object of an apartment building was used for the first area-based evaluations. The authoring software Archicad and the AVA software Nova AVA were used for this. In this phase, the calculations were carried out with both software solutions and the working methods were compared in a conclusion according to their advantages and disadvantages Another, more detailed test object was used, which consists of previously tested elements built according to modeling guidelines. After a model check, the model was transferred to the AVA software and a partially automated cost calculation was created. The result was acombined evaluation of element-based costs and areas. Finally, there is a possibility of cost control and management using variant comparisons. These can be output graphically and numerically and are used for monitoring and as a decision-making aid for planners, clients and other parties involved in the project